故障錄波器及繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)課件

故障錄波器及繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)

技術(shù)培訓(xùn)駱敬年luo_jn@故障錄波器及繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)

技術(shù)培訓(xùn)駱敬年1故障錄波器及繼電保護(hù)故障

信息系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)關(guān)于故障錄波器：1、故障錄波器的功能2、故障錄波器的一般工作原理3、評價錄波器性能的常用指標(biāo)4、如何根據(jù)波行圖判斷故障性質(zhì)5、故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案6、一般設(shè)備故障的判斷方法故障錄波器及繼電保護(hù)故障

信息系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)2故障錄波器之功能按照電力系統(tǒng)發(fā)生故障的不同情況，對應(yīng)于錄波器的作用主要體現(xiàn)在：系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)動作正確

利用故障錄波器記錄下來的電流電壓量對故障線路進(jìn)行測距，同時給出能否強送的依據(jù)

故障錄波器之功能按照電力系統(tǒng)發(fā)生故障的不同情況，對應(yīng)于錄波器3故障錄波器之功能電力系統(tǒng)元件發(fā)生不明原因跳閘

利用故障錄波器記錄下來的電流電壓量判斷出是否無故障跳閘

查明原因，馬上恢復(fù)送電故障錄波器之功能電力系統(tǒng)元件發(fā)生不明原因跳閘查明原因，馬上恢4故障錄波器之功能繼電保護(hù)裝置有不正確動作行為繼電保護(hù)裝置誤動造成無故障跳閘系統(tǒng)有故障但保護(hù)裝置拒動系統(tǒng)有故障但保護(hù)動作行為不符合預(yù)先設(shè)計

利用故障錄波器記錄下來的保護(hù)動作事件量和開關(guān)副接點狀態(tài)信息找出保護(hù)不正確動作的原因，必要時通過計算工具進(jìn)行模擬計算分析

故障錄波器之功能繼電保護(hù)裝置有不正確動作行為5故障錄波器之原理一般原理框圖隔離部件隔離部件模擬通道輸入（含高頻）事件量輸入采樣與保持模/數(shù)轉(zhuǎn)換計算機(jī)控制單元CPU與數(shù)據(jù)處理單元（DSP)GPS對時信號輸出單元存儲單元故障錄波器之原理一般原理框圖隔離部件隔離部件模擬通道輸入6故障錄波器之原理錄波器起動方式目的：能滿足各種故障情況下可靠起動故障錄波器。模擬量起動：按相設(shè)置的過電流、低電壓起動；按相設(shè)置的電流突變起動、零序過流和突變起動；負(fù)序電流起動。開關(guān)量起動：所有保護(hù)的跳閘出口信號；所有開關(guān)的副接點變位信號故障錄波器之原理錄波器起動方式7故障錄波器之指標(biāo)評價錄波器的常用指標(biāo)采樣速率－采樣速率的高低決定了錄波器對高次諧波的記錄能力，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不低于5KHz，工程中一般使用3200Hz，即每周波采樣64點。A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)－A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定了錄波器記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。高檔的錄波器使用12位A/D，且每個通道使用一個故障錄波器之指標(biāo)評價錄波器的常用指標(biāo)高檔的錄波器使用12位A8故障錄波器之指標(biāo)評價錄波器的常用指標(biāo)最大故障電流記錄能力錄波記錄時間故障前故障時故障切除后－非全相時期重合系統(tǒng)振蕩穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，一般不小于2周波。高采樣速率暫態(tài)數(shù)據(jù)，高采樣速率。記錄時間0.2秒高速或低速采樣，記錄時間大于重合閘動作時間重合成功，經(jīng)預(yù)先設(shè)定的最大記錄時間后停止錄波，一般設(shè)定2秒重合于故障，重新開始一個記錄過程長時間的完整記錄，保證數(shù)據(jù)的完整性故障錄波器之指標(biāo)評價錄波器的常用指標(biāo)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，一般不小于2周9故障錄波器之技術(shù)分析波行特征：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。故障錄波器之技術(shù)分析波行特征：10故障錄波器之技術(shù)分析根據(jù)故障錄波圖能夠獲得的信息1、發(fā)生故障的電氣元件和故障類型2、保護(hù)動作時間和故障切除時間3、故障電流和故障電壓4、重合時間以及是否重合成功5、詳細(xì)的保護(hù)動作情況6、完成附屬功能（測距、阻抗軌跡、相量以及諧波分析等）故障錄波器之技術(shù)分析根據(jù)故障錄波圖能夠獲得的信息11故障錄波器及繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)ppt課件12故障錄波器之配置原則選用嵌入式的故障錄波器，通信控制單元不依賴于硬盤或后臺機(jī)錄波器能夠按規(guī)約方式向錄波器主站或保護(hù)子站上傳錄波文件。配置專用的母線故障錄波器，確保一條母線的所有開關(guān)接入同一臺錄波器變壓器模擬量的接入－四側(cè)一般每兩串配一臺錄波器，如主變直接掛在母線上，可以單獨配置一臺故障錄波器之配置原則選用嵌入式的故障錄波器，通信控制單元不依13故障錄波器之配置原則模擬量和開關(guān)量之比為1:3或1:4配置，以保證有足夠的通道接入開關(guān)量必須接入錄波器的開關(guān)量：按相接入每個開關(guān)的副接點，設(shè)置為在開關(guān)有閉合變?yōu)榉珠l時啟動錄波器直接作用于跳閘線圈的保護(hù)裝置的跳閘出口接點，有分相出口的要按相接入有關(guān)的告警信息：高頻保護(hù)的收、發(fā)信信號，DTT信號，差動保護(hù)的通道告警信號，保護(hù)裝置故障信號、失電信號，PT/CT斷線信號主變的非電氣量保護(hù)僅接入能夠跳閘的信號，而大量的告警信號不需要接入故障錄波器之配置原則模擬量和開關(guān)量之比為1:3或1:4配置，14華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)示意圖變電站數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)路由器1路由器2二級網(wǎng)網(wǎng)調(diào)主站三級網(wǎng)?。ㄊ校┱{(diào)主站地調(diào)主站華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)示意圖變電站數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)路由器1路由器2二級網(wǎng)15數(shù)據(jù)網(wǎng)接入口交換機(jī)示意圖

數(shù)據(jù)網(wǎng)接入口交換機(jī)示意圖

16故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案無保護(hù)子站情況下的錄波器接入方案 1、同一種型號錄波器首先自己連接成網(wǎng)，對于無網(wǎng)絡(luò)口輸出的設(shè)備可以通過配置串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)口。2、通過站內(nèi)某臺錄波器的交換機(jī)，將故障錄波器接入到數(shù)據(jù)網(wǎng)故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案無保護(hù)子站情況下的錄波器接入方案17無子站情形下錄波器的接入HUBHUB數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)HUB也可能是串口服務(wù)器錄波器工程師站220kV錄波器集中交換機(jī)網(wǎng)卡具有獨立網(wǎng)口的錄波器設(shè)備其他輸出口的錄波器無子站情形下錄波器的接入HUBHUB數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)HUB也可能18故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案有保護(hù)子站情況下的錄波器接入方案 1、每一臺錄波器均通過網(wǎng)絡(luò)接入子站交換機(jī)，對于無網(wǎng)絡(luò)口輸出的設(shè)備可以通過配置串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)口。2、通過站內(nèi)子站交換機(jī)，將故障錄波器接入到數(shù)據(jù)網(wǎng)故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案有保護(hù)子站情況下的錄波器接入方案19有子站情況下的錄波器接入有子站情況下的錄波器接入20華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址分配規(guī)律華東500kV變電站僅建設(shè)二級網(wǎng)，IP地址為10.30開頭，供保護(hù)使用地址的最后一位為65-123或193-251，65和193一般預(yù)留給保護(hù)子站使用。凡直接跟電力數(shù)據(jù)網(wǎng)接口的設(shè)備（包括保護(hù)管理機(jī)、錄波器工程師站、串口服務(wù)器以及220kV部分的設(shè)備等）都必須使用華東網(wǎng)調(diào)分配的二級網(wǎng)地址華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址分配規(guī)律華東500kV變電站僅建設(shè)二級21華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址分配規(guī)律發(fā)電廠使用的IP地址屬于省市調(diào)一級的三級網(wǎng)，各地IP地址的分配規(guī)律為：上海：10.31江蘇：10.32浙江：10.33安徽：10.34以上地址需發(fā)電廠向省市調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)管理部門申請華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址分配規(guī)律發(fā)電廠使用的IP地址屬于省市調(diào)22故障錄波器系統(tǒng)一般故障的排除方法較多的情況下是遠(yuǎn)傳部分故障。故障錄波器系統(tǒng)一般故障的排除方法23故障錄波器及繼電保護(hù)故障

信息系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)關(guān)于故障信息管理系統(tǒng)：1、電網(wǎng)事故的一般處理原則2、子站典型接入方案（圖）3、功能-定值、信息分類、通信、歸檔、時間補償、事故簡報、規(guī)約轉(zhuǎn)換4、運行維護(hù)注意事項5、現(xiàn)在存在問題及將來發(fā)展方向故障錄波器及繼電保護(hù)故障

信息系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)24故障信息管理系統(tǒng)背景電網(wǎng)事故的一般處理程序電網(wǎng)事故判斷電網(wǎng)事故處理電網(wǎng)事故分析故障信息管理系統(tǒng)背景電網(wǎng)事故判斷電網(wǎng)事故處理電網(wǎng)事故分析25電網(wǎng)事故判斷電話匯報－現(xiàn)場調(diào)度員綜合檢查站內(nèi)一次設(shè)備動作情況和保護(hù)動作情況，結(jié)合故障錄波圖分析后完成。RTU傳送到EMS系統(tǒng)中的現(xiàn)場遙測量。繼電保護(hù)專業(yè)的技術(shù)支持。電網(wǎng)事故判斷電話匯報－現(xiàn)場調(diào)度員綜合檢查站內(nèi)一次設(shè)備動作情況26電網(wǎng)事故分析繼電保護(hù)專業(yè)的技術(shù)支持?，F(xiàn)場保護(hù)的動作信號－－來自于調(diào)度員的匯報故障錄波器的錄波圖保護(hù)裝置內(nèi)部動作事件報告和動作波行圖繼電保護(hù)故障信息電網(wǎng)事故分析繼電保護(hù)專業(yè)的技術(shù)支持?，F(xiàn)場保護(hù)的動作信號－－來27繼電保護(hù)故障信息－傳統(tǒng)的收集方法電話傳真電子郵件缺點：速度慢，受制約多繼電保護(hù)故障信息－傳統(tǒng)的收集方法電話28繼電保護(hù)故障信息－子站建立的基礎(chǔ)微機(jī)型裝置的普及運用計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及計算機(jī)硬件價格的下降傳輸通道數(shù)量的增加和通信效率的提高子站：完成站內(nèi)繼電保護(hù)裝置和故障錄波器裝置等動作信息采集、處理，并按要求向有關(guān)的調(diào)度主站發(fā)送故障數(shù)據(jù)的裝置或系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息－子站建立的基礎(chǔ)微機(jī)型裝置的普及運用子站：完29子站典型接入方案子站典型接入方案30繼電保護(hù)故障信息子站－功能信息的采集能夠完整接收繼電保護(hù)裝置動作時產(chǎn)生的動作事件報告和故障錄波能夠調(diào)取保護(hù)內(nèi)部的定值和定值區(qū)號能夠調(diào)取保護(hù)開入量、開出量狀態(tài)（需保護(hù)支持）能夠查詢到保護(hù)的運行狀態(tài)（停運或投運）能夠調(diào)取故障錄波器的動作報告能夠接受來自于主站的強制召喚命令對指定設(shè)備進(jìn)行通信繼電保護(hù)故障信息子站－功能信息的采集31繼電保護(hù)故障信息子站－功能信息的處理規(guī)約轉(zhuǎn)換定值比對功能信息分類處理簡化錄波報告形成事故報告的生成保護(hù)裝置時間的補償繼電保護(hù)故障信息子站－功能信息的處理32繼電保護(hù)故障信息子站－功能規(guī)約轉(zhuǎn)換－根據(jù)不同的保護(hù)或錄波器裝置采用相應(yīng)的通信規(guī)約進(jìn)行通信，并將錄波文件轉(zhuǎn)換為COMTRADE格式保存ABB －SPA－BUS，串口AREVA －COURIER,串口GE －GEMODEM，串口SEL －TERMINAL,串口國產(chǎn)保護(hù)－103，網(wǎng)口IDM錄波器－IDM規(guī)約BEN錄波器－BEN32繼電保護(hù)故障信息子站－功能規(guī)約轉(zhuǎn)換－根據(jù)不同的保護(hù)或錄波器裝33定值比對定值比對34繼電保護(hù)故障信息子站－功能信息分類處理I類信息－能夠直接作用于開關(guān)跳閘的保護(hù)動作信息以及開關(guān)副接點信息II類信息－與保護(hù)的運行有關(guān)的告警信息III類信息－保護(hù)動作過程中的一些事件量信息繼電保護(hù)故障信息子站－功能信息分類處理35繼電保護(hù)故障信息子站－功能收取錄波文件判斷是否故障挑取相應(yīng)通道，形成新的錄波文件繼電保護(hù)故障信息子站－功能收取錄波文件判斷是否故障挑取相應(yīng)通36繼電保護(hù)故障信息子站－功能事故報告：時間、地點、廠站、設(shè)備、故障類型、保護(hù)動作情況、重合情況、測距情況繼電保護(hù)故障信息子站－功能事故報告：時間、地點、廠站、設(shè)備、37時間補償原因－由于保護(hù)時間的不一致造成信息無法歸檔方法－輪詢時讀取裝置的時間然后與子站時間對比后進(jìn)行補償時間補償原因－由于保護(hù)時間的不一致造成信息無法歸檔38繼電保護(hù)故障信息主站－功能除完成子站的功能外，還應(yīng)監(jiān)視各子站及子站與設(shè)備的通信情況自動接收子站自動發(fā)送上來的保護(hù)動作事件量綜合兩端的動作事件，自動進(jìn)行故障歸檔手動進(jìn)行故障測距計算手動進(jìn)行繼電器特性分析繼電保護(hù)故障信息主站－功能39報告示例報告示例40特性分析圖特性分析圖41繼電器特性示例繼電器特性示例42時間點時刻段號電阻電抗阻抗軌跡進(jìn)入II段16150.32312.0536.6616250.63310.3435.3816350.9429.52134.0916451.2528.91432.71由II段進(jìn)入I段3049952.823.63122.313050953.113.97721.903051953.414.08721.723052953.813.99421.793053954.113.82621.823054954.413.77721.823055954.713.71421