《故障錄波系統(tǒng)操作與分析》教程[共17頁]

1、郭村變Wava500操作與分析Wave故障錄波系統(tǒng)操作與分析（目錄）Wave500 錄波分析系統(tǒng)概述 （1）Wave500錄波分析系統(tǒng)主要包括的分析功能 （1）Wave500錄波分析系統(tǒng)的操作 （2）顯示和采樣數(shù)據(jù)顯示 （3）各錄波分析功能的切換 （4）矢量分析功能使用 （5）諧波分析功能使用 （5）故障錄波分析方法 （6）首先介紹看故障錄波圖的要點 （6）典型故障錄波圖分析 （7）單相接地故障分析 （7）兩相短路故障分析 （9）兩相接地短路故障分析 （11）三相短路故障分析 （11）故障過程波形特征 （13）相關(guān)名字解釋 （13）Wave500錄波系統(tǒng)問答 （14）故障錄波系統(tǒng)操作與分析一、

2、Wave500 錄波分析系統(tǒng)概述Wave500 錄波分析系統(tǒng)是提供繼電保護(hù)故障錄波分析的工具，它可以無縫地集成到變電站綜自系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)的程序中，也可以單獨運行，專門進(jìn)行故障錄波分析。該系統(tǒng)通過讀取COMTRADE格式存放的電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障分析。Wave500 錄波分析系統(tǒng)系統(tǒng)允許同時打開多個波形文件，進(jìn)行比較分析。二、Wave500錄波分析系統(tǒng)主要包括的分析功能 ：1.原始波形顯示：繪制錄波文件選定通道的錄波波形，并顯示實時采樣值和采樣時間；2.矢量分析：通過矢量圖，可以很直觀地比較各個模擬量之間的相對關(guān)系； 3.諧波分析：本系統(tǒng)可以計算出經(jīng)過前取或后取周波的傅立葉變換后的111次

3、諧波數(shù)據(jù)，并可設(shè)定基準(zhǔn)矢量和切換成復(fù)數(shù)表達(dá)形式；4.序分量分析：在錄波文件完整的情況下（Ia,Ib,Ic,Ua,Ub,Uc），本系統(tǒng)能對選定的三相通道進(jìn)行序分量分析，包括正序、負(fù)序和零序的幅值和相角的數(shù)值顯示和圖形顯示等功能5.測距分析：在錄波文件信息完整的情況下，本系統(tǒng)可以計算分析出當(dāng)前故障的單端測距和故障類型；6.曲線分析：本系統(tǒng)能對已有的波形通道的瞬時值和諧波值通過特定的換算公式合成計算出新的波形曲線，并對之可進(jìn)行圖形和數(shù)值顯示；7.PS6000保護(hù)設(shè)備通訊管理：本系統(tǒng)支持與PS6000設(shè)備的即時通訊，能完成以下的通訊管理功能：定值、事件描述、告警描述、遙信描述、錄波通道描述等信息的上招

4、、保存和查看，召壓板信息，召模擬量信息，即時獲取保護(hù)上傳的保護(hù)動作、告警及遙信變位信息，召錄波文件列表，指定錄波文件上招等等；8.錄波參數(shù)查看：查看當(dāng)前波形文件的具體屬性和通道的有關(guān)參9.波形詳細(xì)分析：可進(jìn)行波形的橫向和縱向的放大、縮小和還原，波形復(fù)制和交換，波形的幅值比較，波形疊加比較（最多5個）、選擇波形曲線進(jìn)行打印和打印預(yù)覽等；10.嵌入綜自系統(tǒng)：本軟件可響應(yīng)PS6000直接調(diào)用命令。三、Wave500錄波分析系統(tǒng)的操作1.本系統(tǒng)啟動后，可以看到一共有四個顯示窗口，其中左上為“文件查看窗口”，左下為“錄波分析功能切換窗口”，右側(cè)為“錄波曲線圖形顯示窗口”，中間為“采樣數(shù)據(jù)顯示窗口”。2.

5、點擊工具欄上的“打開”按鈕即可選擇打開波形文件，文件成功打開后可在左上的文件查看窗口看到新加入的文件名及所包含的錄波通道名。3.本軟件可連續(xù)打開多個錄波波形文件，一般情況下最新打開的 文件為當(dāng)前選中的文件，從而在其他顯示窗口和狀態(tài)欄的顯示信息即為該文件的錄波信息。4.當(dāng)前錄波文件的切換：在“文件查看窗口”點擊列表中需要切換的錄波文件，單擊右鍵，在彈出的菜單里根據(jù)需要選擇不同的菜單項即可。5. 關(guān)閉文件：單擊工具欄上的“關(guān)閉”按鈕即可關(guān)閉當(dāng)前的波形文件；或者在“文件查看窗口”中點擊要關(guān)閉的文件的右鍵，在彈出菜單中選擇“關(guān)閉”項即可。顯示和采樣數(shù)據(jù)顯示1錄波文件打開后，即可在右側(cè)的“錄波曲線顯示窗

6、口”中看到錄波文件的當(dāng)前7個通道的曲線圖，它們對應(yīng)的采樣信息在左側(cè)的“波形信息顯示窗口”顯示。2在狀態(tài)欄中可以查看到當(dāng)前波形文件的文件名、故障絕對時間和故障相對時間等錄波信息。3不同錄波通道的顯示切換：本軟件一共能顯示7個當(dāng)前文件的錄波通道，如果要切換通道，只需在在“文件查看窗口”中點選要切換的通道，單擊右鍵，再選擇要顯示的位置即可。4“采樣信息顯示窗口”的采樣數(shù)據(jù)和通道信息會隨著文件的切換和通道的變化而自動更新。5波形顯示分為“全選”和“單選”兩種模式；前者為默認(rèn)模式，在此模式下右邊的波形顯示窗口將當(dāng)前文件顯示所有的波形通道（拖動滾動條即可查看所有波形）；在“單選”模式下，將只能顯示7個通道

7、的波形，但可自由選擇要顯示的曲線通道。兩種通道的模式切換可在“文件查看窗口”中點選要切換的通道，單擊右鍵，再選擇要顯示的位置即可；或者在“采樣數(shù)據(jù)顯示窗口”中單擊右鍵選擇切換即可。6 波形疊加工功能：該項功能只有在“單選”模式下才能使用，在“采樣數(shù)據(jù)顯示窗口”中單擊右鍵選擇切換即可。各錄波分析功能的切換1本系統(tǒng)能在多個分析功能頁中切換：單擊工具欄中的需要選擇的分析功能上單擊即可切換。2本系統(tǒng)主要的分析功能頁包括：a) 矢量分析（默認(rèn)選項）b)諧波分析c)序分量分析d)測距分析e)曲線合成分析f)錄波文件屬性查看g)錄波通道參數(shù)查看h) 保護(hù)設(shè)備通訊管理矢量分析功能使用：1.矢量分析的對象默認(rèn)為

8、當(dāng)前選中的波形文件。2.功能頁的上部為矢量圖形顯示區(qū)，內(nèi)圈為電流模擬量通道矢量，外圈為電壓模擬量通道矢量；下部為矢量數(shù)據(jù)顯示列表；中間為功能設(shè)置的按鈕和組合框。3.單擊“通道選擇”可以從當(dāng)前波形文件中選擇需要進(jìn)行矢量分析的模擬量通道。4.單擊“參數(shù)設(shè)置”可以選擇矢量分析的一些附屬功能設(shè)置，主要包括：a)矢量數(shù)據(jù)顯示模式切換：有“幅值/相角模式”和“復(fù)數(shù)模式”兩種；b)帶通道名稱顯示矢量圖與否；c)在矢量分析中傅立葉變換時采樣數(shù)據(jù)選取模式切換：有向前取全周波（默認(rèn)）和向后取全周波兩種模式；5.本軟件可以選擇不同的諧波波次對錄波文件進(jìn)行矢量分析，能支持111次諧波分析選擇，默認(rèn)情況下為基波矢量分析

9、。6. 本軟件可以選擇不同的錄波通道作為基準(zhǔn)矢量，并以此推算和圖示其他通道與基準(zhǔn)矢量通道的相對關(guān)系，便于用戶進(jìn)行故障分析。諧波分析功能使用：1.諧波分析的對象默認(rèn)為當(dāng)前選中的波形文件。2.諧波分析的功能頁上部為諧波分析波次選擇列表和通道選擇列表，中部為基準(zhǔn)矢量選擇組合框和“參數(shù)設(shè)置”按鈕。3.諧波分析的波次選擇范圍為111諧波。4.諧波分析的通道對象為模擬量通道。5.單擊“參數(shù)設(shè)置”可以選擇諧波分析的一些附屬功能設(shè)置，主要包括：a)諧波數(shù)據(jù)顯示模式切換：有“幅值/相角模式”和“復(fù)數(shù)模式”兩種；b)在諧波分析中傅立葉變換時采樣數(shù)據(jù)選取模式切換：有向前取全周波（默認(rèn)）和向后取全周波兩種模式。c)“

10、帶通道名稱顯示矢量圖與否”功能此處不用；6.本軟件可以選擇不同的錄波通道作為基準(zhǔn)矢量，并以此推算和圖示其他通道與基準(zhǔn)矢量通道的相對關(guān)系，計算出諧波分析結(jié)果。四、故障錄波分析方法：工作中經(jīng)常需要通過錄波圖來分析電力系統(tǒng)到底發(fā)生了什么樣的故障？保護(hù)裝置的動作行為是否正確？二次回路接線是否正確？首先介紹看故障錄波圖的要點：1、當(dāng)我們拿到一張錄波圖后，首先要通過前面所學(xué)的知識大致判斷系統(tǒng)發(fā)生了什么故障，故障持續(xù)了多長時間。2、以某一相電壓或電流的過零點為相位基準(zhǔn)，查看故障前電流電壓相位關(guān)系是否正確，是否為正相序？負(fù)荷角為多少度？3、以故障相電壓或電流的過零點為相位基準(zhǔn)，確定故障態(tài)各相電流電壓的相位關(guān)系

11、。（注意選取相位基準(zhǔn)時應(yīng)躲開故障初始及故障結(jié)束部分，因為這兩個區(qū)間一是非周期分量較大，二是電壓電流夾角由負(fù)荷角轉(zhuǎn)換為線路阻抗角跳躍較大，容易造成錯誤分析）4、繪制向量圖，進(jìn)行分析。典型故障錄波圖分析：一、單相接地故障分析分析單相接地故障錄波圖要點： 1、一相電流增大，一相電壓降低；出現(xiàn)零序電流、零序電壓。2、電流增大、電壓降低為同一相別。3、零序電流相位與故障相電流相位同相，零序電壓與故障相電壓反向。4、故障相電壓超前故障相電流約80 度左右；零序電流超前零序電壓約110 度左右。當(dāng)我們看到符合第 1 條的一張錄波圖時，基本上可以確定系統(tǒng)發(fā)生了單相接地短路故障；若符合第2 條可以確定電壓、電流

12、相別沒有接錯；符合第3 條、第4 條可以確定保護(hù)裝置、二次回路整體均沒有問題（不考慮電壓、電流同時接錯的問題，對于同時接錯的問題需要綜合考慮，比如說你可以收集同一系統(tǒng)上下級變電所的錄波圖，對于同一個系統(tǒng)故障各個變電所錄波圖反映的情況應(yīng)該是相同的，那么與其他站反映的故障相別不同的變電站就需要進(jìn)行現(xiàn)場測試）。若單相接地短路故障出現(xiàn)不符合上述條件情況，那么需要仔細(xì)分析，查找二次回路是否存在問題。這里需要特別說明一下南瑞公司的 900 系列線路保護(hù)裝置，該系列保護(hù)在計算零序保護(hù)時加入了一個78 度的補(bǔ)償阻抗，其錄波圖上反映的是零序電流超前零序電壓180 度左右。對于分析錄波圖，第 4 條是非常重要的，

13、對于單相故障，故障相電壓超前故障相電流約80 度左右；對于多相故障，則是故障相電壓超前故障相間電流約80度左右；“80 度左右”的概念實際上就是短路阻抗角，也即線路阻抗角。二、兩相短路故障分析分析兩相短路故障錄波圖要點：1、兩相電流增大，兩相電流降低；沒有零序電流、零序電壓。2、電流增大、電壓降低為相同兩個相別。3、兩個故障相電流基本反向。4、故障相間電壓超前故障相間電流約80 度左右。若兩相短路故障出現(xiàn)不符合上述條件情況，那么需要仔細(xì)分析，查找二次回路是否存在問題。比如說有一條線路正常運行時負(fù)荷電流基本沒有，發(fā)生故障后保護(hù)拒動。我們來分析一下由錄波圖繪制的向量圖。對照要點分析錄波圖，前三條都

14、滿足，但第四條不滿足，繪制出向量圖以后成了故障相間電壓滯后故障相間電流約110 度左右。通過分析可以看出保護(hù)的A相電流與B 相電流接反了，但由于裝置正常運行時負(fù)荷電流基本為零，裝置不會報警。將A、B 兩根電流線交換后，第四條變成滿足，證明保護(hù)裝置接線不再有問題。所以再重申一遍：對于分析錄波圖，第4 條是非常重要的，對于單相故障，故障相電壓超前故障相電流約80 度左右；對于多相故障，則是故障相間電壓超前故障相間電流約80 度左右；“80 度左右”的概念實際上就是短路阻抗角，也即線路阻抗角。三、兩相接地短路故障分析分析兩相接地短路故障錄波圖要點：1、兩相電流增大，兩相電壓降低；出現(xiàn)零序電流、零序電

15、壓。2、電流增大、電壓降低為相同兩個相別。3、零序電流向量為位于故障兩相電流間。4、故障相間電壓超前故障相間電流約80 度左右；零序電流超前零序電壓約110 度左右。若兩相接地短路故障出現(xiàn)不符合上述條件情況，那么需要仔細(xì)分析，查找二次回路是否存在問題。四、三相短路故障分析 分析三相短路故障錄波圖要點：1、三相電流增大，三相電壓降低；沒有零序電流、零序電壓。2、故障相電壓超前故障相電流約80 度左右；故障相間電壓超前故障相間電流同樣約80 度左右。若兩相接地短路故障出現(xiàn)不符合上述條件情況，那么需要仔細(xì)分析，查找二次回路是否存在問題以上是查看典型故障錄波的基本方法，在實際工作中，有些復(fù)雜的波形，我

16、們還要參考其它數(shù)據(jù)，考慮設(shè)備的實際，二次故障因素等情況！故障過程波形特征：故障相電流有明顯突變增大，電壓有一定程度減小，同時有零序電壓和零序電流出現(xiàn)在故障切除后，電流通道變?yōu)橐桓本€。如果是線路PT，在線路兩端故障均切除后故障相電壓變?yōu)?，零序電流變得很小或為0，但有很大的零序電壓。重合成功。三相電流恢復(fù)正常負(fù)荷電流，三相電壓恢復(fù)對稱。相關(guān)名詞解釋：什么是COMTRADE格式？COMTRADE是IEEE標(biāo)準(zhǔn)電力系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)據(jù)交換通用格式。標(biāo)準(zhǔn)為電力系統(tǒng)或電力系統(tǒng)模型采集到的暫態(tài)波形和事故數(shù)據(jù)的文件定義了一種格式。時間的換算：1s=1000ms=1000000us(s就是秒，us就是微秒，ms就是

17、毫秒）什么是矢量？既有大小，又有方向的量叫矢量。什么是傅里葉變換？傅里葉變換是一種分析信號的方法，它可分析信號的成分，也可用這些成分合成信號。許多波形可作為信號的成分，比如正弦波、方波、鋸齒波等，傅里葉變換用正弦波作為信號的成分。什么是諧波？電力系統(tǒng)中有非線性（時變或時不變）負(fù)載時，即使電源都以工頻50HZ供電，當(dāng)工頻電壓或電流作用于非線性負(fù)載時，就會產(chǎn)生不同于工頻的其它頻率的正弦電壓或電流，這些不同于工頻頻率的正弦電壓或電流，用富氏級數(shù)展開，就是人們稱的電力諧波。Wave500錄波系統(tǒng)問答：打開故障錄波系統(tǒng)后，打開文件提示：找不到系統(tǒng)文件？為什么打開故障錄波系統(tǒng)一段時間以后，系統(tǒng)自動關(guān)閉？如何設(shè)置系統(tǒng)用戶名和密碼？測距分析為什么不能使用？什么是序分量分析？ 故障錄波器的啟動方式有哪些？（1） 模擬量啟動：正序電流、正序電壓（過電流、低電壓）；負(fù)序電壓、負(fù)序電流；零序電流、零序電壓