线路故障录波技术及其实现
线路故障录波技术及其实现
线路故障录波技术及其实现摘要随着国民经济的发展，电力系统不断扩大，电网规模不断增强，电力系统的各种故障通常会造成比较严重的影响。
电力系统故障录波装置是长期运行进行监视电力系统运行状况的一种自动记录装置。
录波采集的数据是电力系统故障分析、保护动作评价的重要依据。
大量电力故障时的数据和信息，可以帮助专业人员迅速掌握情况，准确快速地分析事故发生的原因，完善电网的负荷模型和故障诊断系统，有助于提高电网稳定运行水平。
关键词故障录波；分析站；采集站0 引言故障录波装置是一种电力系统记录暂态过程的主要设备，对故障录波装置提出了更高的要求。
目前计算机软硬件技术的快速发展，以太网络、全球定位系统（GPS）、数字信号处理器（DSP）、面向对象编程（OOP）的软件技术以及嵌入式计算机等硬件技术，为微机型故障录波装置的性能改善提供了必要条件。
1 FR-100L故障录波装置结构和特点FR-100L微机故障录波装置基本配置由一台采集站、分析站、显示器、键盘鼠标抽屉、打印机抽屉等组成。
1）紧凑式设计，采集站、分析站模式，采集站和交流接口、直流接口为一整体；2））后台软件使用Windows2000或XP操作系统，具有录波、实时显示、运行监视、数据通信、故障数据分析等功能；并具有完善的自诊断功能，现场免维护；3）分析站、采集站之间采用高速以太网通信，稳定可靠；4）自动生成运行、操作日志，使录波器的运行、操作有据可查；5）起动方式灵活多样，可根据需要自主配置；6）具有网络通信功能，可以同综合自动化系统进行通信连接，设置装置定值，及获得装置的其它信息；7）装置所记录的数据真实、可靠、不失真，能准确反应谐波、非周期分量等；8）装置所记录的数据有足够的安全性；9）装置具有保存外部电源中断前所采数据的能力，具有失电报警功能，起动报警功能，并有触点输出；10）装置抗干扰能力强。
2 主要功能1）具有记录输电线路异常或故障运行数据的暂态记录功能；2）当电网发生连续多次的大扰动时，能够记录每次大扰动的全过程完整的数据；3）当电网故障时，装置能输出简要的异常/故障信息，以便于运行人员的处理；4）谐波分析强大，对所测谐波值，进行数理分析，得出各次谐波的监测值，可查阅历史数据，还可根据需要得到以某时间间隔为统计单位的电能质量参数统计值；并可随时打印输出；5）装置具有谐波报警功能当谐波电压、谐波电流、总畸变率、电压不平衡度等参数越限时输出报警信号；6）装置具有利用数据网实现远方调用当前和历史数据的功能；7）装置具有自复位功能；8）配接GPS模块秒脉冲，可自动对采集站和分析站进行校时。
故障定位系统(录波)解决方案
故障定位系统（录波）解决方案政策背景国家电网公司在2019年“两会”上做出了全面推进“三型两网”建设，加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署。
建设泛在电力物联网将为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质开辟一条新路，同时也可以充分发挥电网独特优势，开拓数字经济这一巨大蓝海市场。
建设泛在电力物联网是落实“三型两网、世界一流”战略目标的核心任务。
方案需求输电线路分布广泛、线路跨度大，运维难度高；恶劣环境中，线路故障定位准确度低；传统人工巡线方式效率低。
方案介绍故障定位系统（录波）解决方案，适用于6~35KV配电网架空线路，用于实时监测电力线路和运行状态及故障点检测、定位，是一套具有远程传输能力的分布监控、集中管理、即时通知型的配电线路故障定位系统。
在非故障情况下，实时监测电网负荷变化，起到预防线路故障；在电力线路发生短路、接地故障时及时显示故障位置，指导运维人员快速排除故障、恢复供电，为电力线路的安全稳定运行提供保障和智能化决策依据。
系统组成：采集单元：故障指示器是整个系统架构的基础，适用于配电网架空线路。
依托创新的小电流自取电技术和无线通信技术，采集单元可实时上报监测数据。
汇集单元：汇集单元是系统中核⼼传感单元与系统主站交互的桥梁，借助短距⽆线和远程⽆线混合组⽹技术，通过采⽤太阳能和免维护蓄电池主备供电的⾼可靠电源系统，保证系统稳定可靠，电⼒⼯作⼈员可对线路⼯况信息和故障信息实时监测。
主站系统：主站接收到故障信息后，结合GIS系统，迅速给出故障具体地理位置和故障类型的指示信息，帮助运维人员迅速赶走赴现场，排除故障。
方案价值1、系统运行安全、稳定，平台画面风格简洁、操作简单，并且功能齐全，可满足用户的全部需求。
2、实时监测线路状态，快速定位并提示故障位置，并配合APP应用，手机短信推送告警等多种提示方式提升用户的使用体验。
3、无需亲临现场，就可对设备进行远程参数配置，以及对采集单元及汇集单元进行远程升级，方便设备的维护管理。
10kV电力线路故障行波诊断技术研究与应用分析
10kV电力线路故障行波诊断技术研究与应用分析摘要：随着国家的发展，经济不断提高，我国的电力系统也得到了重大的发展，为我国配电网建设提供了强有力的保障。
然而在电力系统快速发展的同时，一些电力线路的病害问题也日益显现出来，这将严重影响到我国的用电安全，相关部门也越来越重视对电力线路病害问题的研究，并迫切要就求能够找到有效的措施进行维护。
关键词：10kV电力;线路故障;行波诊断技术;应用引言10kV电力线路搭设的环境比较复杂，区域跨度比较大，线路长且受周边环境影响比较大，这些都加剧了110kV电力线路的运行维护难度。
110?kV电力线路运行故障分析1.1设备自身质量以及性能不符合标准电能资源是社会生产生活的必要资源，10kV电力线路在电力系统中发挥着关键性的作用。
为保证10kV电力线路发挥稳定长效的作用，亟须依托于科学完善的电力设备。
但现阶段，由于设备自身的质量以及性能不符合运行标准，常常造成110kV电力线路运行故障。
比如线路的铜铝铝质量不达标，绝缘外层及护套质量差、电杆存在力学性能保护层厚度。
10kV电力线路由于常常搭设在人迹罕至或者比较偏远的地区，极容易受到各类型自然环境的影响。
设备自身方面存在的缺陷，往往会在自然环境的作用下“无限放大”，继而影响整个电力系统的稳定高效运行。
1.2人为因素造成的电力线路运行故障10kV电力线路在发挥作用的过程中，出现运行故障的成因，除设备自身的因素外，同时也与人为因素息息相关。
这主要是因为10kV电力线路往往搭设在比较偏远的地区，若不注重对电力线路的日常化巡视与保护，极容易被不法分子钻空子，继而造成对电力线路的破坏、偷窃、私拉乱接等。
同时，对于一些搭设在大型树木或者森林区域的10kV电力线路，在发挥作用的过程中也容易受到森林砍伐的影响，继而造成线路断裂或者其他问题。
还有一些110kV电力线路搭设在道路两侧，受交通事故中车辆的撞击等影响，同样会出现电力线路运行故障。
故障录波的分析说明
故障录波的分析说明一、录波报告的组成包括保护及自动装置、故障录波装置的动作报告及录波图形。
二、录波图形（一）短路的基本特点当采用母线PT作为保护用的PT量时：1、大电流接地系统单相短路时，故障相的电流突然增大，故障相的电压（其实是母线电压）在短路过程中降低，故障切除后电压恢复正常。
短路过程中，出现零序电流、零序电压。
2、两相短路时，两个故障相的电流突然增大，但电流相位相反。
故障的两相电压（其实是母线电压）在短路过程中降低，故障切除后恢复正常。
如是单纯的相间短路，没有零序电流、零序电压。
如是两相对地的相间短路，有零序电流、零序电压。
3、三相短路时，三相的电流突然增大。
三相电压（其实是母线电压）在短路过程中降低，故障切除后恢复正常。
因为是相间短路，没有零序电流、零序电压。
当采用线路PT作为保护用的PT量时：1、大电流接地系统单相短路时，故障相的电流突然增大，故障相的电压（其实是线路电压）在短路过程中降低，故障切除后（开关跳开后）电压为零。
短路过程中，出现零序电流、零序电压。
2、两相短路时，两个故障相的电流突然增大，但电流相位相反。
故障的两相电压（其实是线路电压）在短路过程中降低，故障切除后（开关跳开后）电压为零。
如是单纯的相间短路，没有零序电流、零序电压。
如是两相对地的相间短路，有零序电流、零序电压。
3、三相短路时，三相的电流突然增大。
三相电压（其实是线路电压）在短路过程中降低，故障切除后（开关跳开后）电压为零。
因为是相间短路，没有零序电流、零序电压。
（二）分析录波图形的几个要点：1、判断是否发生短路：有无某相电流电流突增，电压突降。
2、开关是否跳闸：先是突然出现短路电流然后短路电流消失判断。
3、重合闸是否动作：采用线路PT时可从电压变化看判断（降低——为零——重新出现正常）。
采用母线PT时，可看重合闸开关量是否动作。
如发生永久性故障，从短路电流是否再次出现也可以判断。
4、重合闸动作是否成功：看重合闸动作后是否再出现短路电流，开关是否重新跳闸判定。
故障录波的原理
故障录波的原理嗨，朋友！你有没有想过，当电力系统出故障的时候，就像一个人生病了一样，那得怎么去找出问题出在哪呢？这时候啊，故障录波就像是一个超级侦探闪亮登场啦。
我先给你讲个故事吧。
我有个朋友叫小李，他在一家电力公司工作。
有一次，他们公司负责供电的一个区域突然停电了。
这可不得了啊，好多用户都着急了，打电话来问是怎么回事。
小李和他的同事们就像热锅上的蚂蚁，急得团团转。
这个时候，故障录波装置就成了他们的救命稻草。
那故障录波到底是怎么工作的呢？其实啊，故障录波就像是一个超级敏感的耳朵和眼睛，时刻在监听和观察电力系统的情况。
它主要是对电力系统故障或者异常运行时的电压、电流等参数进行记录。
这就好比你在看一场精彩的魔术表演，你得仔细观察魔术师的每个动作，而故障录波就是在仔细观察电力系统里的每一个“小动作”。
故障录波装置里有传感器呢。
这些传感器啊，就像我们的触觉神经一样，能够敏锐地感知电压和电流的变化。
当电力系统正常运行的时候，电压和电流是按照一定的规律在“流动”的，就像平静的河流一样，缓缓流淌。
可是一旦出现故障，就像突然有一块大石头掉进了河里，水流就会变得紊乱起来。
传感器就会迅速地察觉到这种变化，然后把信号传给故障录波装置。
这个时候，故障录波装置就开始它的记录工作啦。
它就像一个超级速记员，快速地把电压、电流的波形变化记录下来。
这记录下来的波形啊，就像是一幅神秘的地图。
你想啊，如果一个人在森林里迷路了，地图是不是特别重要？这故障录波记录的波形对于找出电力系统故障来说，就是这么重要的东西。
我再给你举个例子吧。
假如电力系统是一个大乐团，电压和电流就像是乐团里的不同乐器发出的声音。
正常的时候，各种乐器配合得非常和谐，演奏出美妙的音乐。
一旦有个乐器出问题了，就像小提琴的弦突然断了，那整个音乐就乱套了。
故障录波呢，就能够准确地把这个混乱的“音乐”记录下来，让维修人员能够听出是哪个“乐器”出了问题。
那故障录波装置记录下来的这些数据有什么用呢？这用处可大了去了。
输电线路典型故障录波图的分析
输电线路典型故障录波图的分析摘要：输电线路长期运行于野外自然环境，面临着雷击、鸟害、绝缘子污闪、外力破坏、山火及冰灾等考验。
输电线路故障后能否及时找到故障点及故障原因能有效避免故障的升级及再次发生。
本文通过对几种输电线路常见的典型故障的录波图进行研究，对故障期间整个过程的电压、电流的变化进行分析，找出一定规律总结，为下步及时查找输电线路故障点及原因提供重要参考。
关键词：输电线路；典型录播；分析；1 雷击故障录波分析输电线路故障中雷击是较常见的典型故障，110 kV以上输电线路雷击在故障类型中占到50%以上，雷击故障的重合闸成功率较高在70~80%左右。
一般雷击故障分为绕击和反击，绕击雷击故障大多为单相故障，反击为单相、两相和三相故障也较为常见。
雷电绕击时，雷绕过架空避雷线击于导线，雷电具有较高电压往往超过线路绝缘水平，单相绝缘子串闪络，造成线路跳闸，造成单相接地故障。
单相绝缘子串闪络前期伴随着较大幅值的雷电流，过后幅值快速下降，故障单相的电压出现变化，之后稳定的雷电流在波形图上呈现较为稳定和整齐的正炫波。
单相雷击后线路保护切除故障，重合闸动作后，大幅值雷电流消失，故线路一般可重合成功。
图1为某220 kV线路一起故障波形图。
图中可知I B相电流增大，U B相电压降低，出现了3I0零序电流及3U0零序电压，I B电流增大与U B电压降低为同一相别，3I0零序电流相位与I B相电流同向，3U0零序电压与U B相电压反向。
由此基本可以断定为单相接地故障。
分析录波后安排线路运维人员现场核实故障，结论为该线路N54塔B相绝缘子雷击闪络痕迹，与故障测距相符确定为故障点。
图1 单相雷击接地故障典型波形图反击故障一般雷击于杆塔顶部和架空避雷线，雷电流经杆塔引线接入大地，幅值较大的雷电流在杆塔上产生较高电压，导线与塔身电位差大于线路绝缘水平即可发生跳闸，故障有可能单相、两相或三相，与单相闪络相似，波形图前期电压波动，后期正炫波整齐稳定。
35kv线路故障录波器
35kv线路故障录波单元台帐幸福风电场220kV升压站目录一、变压器故障录波 (3)二、针式打印机 (5)三、检修试验异常记录 (6)线路故障录波名称线路故障录波器图片型号WDGL-VI/B额定电压AC220V直流电源额定电压：DC 220V、110V 允许偏差：-20%~+20%波纹系数：<5%额定值/测量范围交流电压：57.7V（100V）/ 0-180V交流电流：5A（1A）/ 0-200A（0-40A）交流频率：50Hz / 35-60Hz 直流电压：/ 0-300V高频量：/ 0~100V功率消耗直流回路：≤50W交流电压回路：≤0.05VA 交流电流回路：≤0.3VA开关量通道常开、常闭无源接点外部 GPS 校时无源秒/分/小时脉冲，RS232/RS485/IRIG-B 码自带GPS校时可配置GPS接收模块，直接通过天线接收卫星信号主站校时接受主站发来的软件校时命令对系统进行校时模拟量通道交流电压：±0.2%UN 开关量分辨率：0.08ms 交流电流：±0.2%IN 测距精度优于 2%有功功率：±0.5%UNIN 谐波分析率127 次无功功率：±0.5%UNIN 校时精度24 小时误差：±1us（GPS 同步）/±100ms(非同步)直流通道：±1%UN A/D 转换16 位频率：±0.005Hz 采样频率12800Hz, 6400Hz, 3200Hz（可选）记录容量稳态记录 15 天，暂态记录2000 个独立故障文件存储方式自动循环存储：达到记录容量后，新数据自动覆盖旧数据数据输出方式装置输出如下报警接点信号：录波启动，装置异常，交、直流失电正常工作大气条件环境温度-5℃～+45℃；极限工作温度：-10℃～+55℃相对湿度5%～95%大气压力80kPa～106kPa针式打印机装置名称针式打印机型号LQ-300K-Ⅱ生产厂家爱普生(中国)有限公司出厂日期2014-07 投产日期2014-12检修试验异常记录记录人：日期记录内容结论：工作负责人：验收人：结论：工作负责人：验收人：结论：工作负责人：验收人：结论：工作负责人：验收人：结论：工作负责人：验收人：结论：工作负责人：验收人：结论：工作负责人：验收人：。
故障录波器技术规范
故障录波器技术规范故障录波器技术规范⽬次前⾔ I1 范围 22 录制量分配原则 23 500kV变电站及电⼚升压站录波器的配置及使⽤ 24 220kV变电站及电⼚升压站录波器的配置及使⽤ 35 110kV变电站及电⼚升压站录波器的配置及使⽤ 56 10kV～35kV 变电站及电⼚升压站录波器的配置及使⽤ 5前⾔为加强河北南⽹微机故障录波器的运⾏管理，进⼀步明确、规范微机故障录波器的配置原则和录制量，确保微机故障录波器在电⽹故障时发挥其应有的作⽤，特制定本标准。
本标准规定了河北南⽹变电站及电⼚升压站配置的电⽹故障录波器（⽹调管辖范围内故障录波器除外）在调度、运⾏及维护、安装及调试、设计等⽅⾯的原则。
本标准主要内容包括：――故障录波器录制量分配原则――各电压等级变电站录波器的配置原则和录制量要求本标准由河北电⼒调度中⼼提出。
本标准由河北电⼒调度中⼼解释。
本标准主要起草单位：河北电⼒调度中⼼继电保护处。
本标准主要起草⼈：萧彦、赵春雷、周纪录、张洪、曹树江、常风然、孙利强、齐少娟。
感谢在本标准起草过程中提出宝贵意见的各位同⾏！在执⾏本标准中如有问题或意见，请及时告知河北电⼒调度中⼼。
河北南⽹故障录波器技术规范1 范围1.1 本标准适⽤于河北南⽹变电站及电⼚升压站配置的电⽹故障录波器（⽹调管辖范围内故障录波器除外）。
对电⽹故障录波器的配置和录制量做出了原则要求。
1.2 上述装置在使⽤中，除符合国家、⾏业规定的各种相关技术条件、规程、反措的要求外，还需符合以下原则要求。
1.3 河北南⽹的调度、运⾏及维护、安装及调试、设计等部门均应执⾏本标准。
2 录制量分配原则2.1 待录量按电压等级分别录制于相应的录波器中。
低电压等级未单独配置录波器的，宜将待录量接⼊本站较⾼电压等级录波器或机组录波器中。
2.2 每台主变各侧模拟量和开关量宜录制于同⼀录波器中。
2.3 500kV侧线变串省调调度的边开关断路器保护开关量录制于主变故障录波器中。
故障录波及常见故障波形讲解
(2)电流增大、电压降低为相同两个相别
电力行业标准规定,故障录波器的采样速率应达到5kHz。
3 、 继 电 保 护 装 置 有 不 正 确 动 作 行 为 根(1)据两分相析电三流相增短大路,两故相➢障电录压波降图低得;没出有以零下序特电点流：、零序电压
系统大扰动开始时刻
继 电 保 护 装 置 勿 动 造 成 无 故 跳 闸 但(2)高电的流采增样大速、率电,压则降要•低使为用相较同多两的个存相储别空间,同时在进行数据传输时,要花费更长的时间,这很不利于故障后的快速分析故障。
如果出现长期的电压、频率越限或电流振荡,则由S时刻开始沿ABCD时段顺序录波,并延长D时段, 直至所有起动量全部复归或振荡停息。其中频率值测量精度不劣于±0.05Hz。
06 故障录波器的波形分析
➢ 、各种故障情况下的波行特征: • 单相接地故障,故障相电流和零序电流大小相等且同相位,故障相
电压有一定程度减小,同时有零序电压出现。 • 两相之间故障,两个故障相的电流大小相等,方向相反,没有零序电
(1)一相电流增大,一相电压降低;出现零序电流、零序电压
1、发生故障的电气元件和故障类型；
故障录波器在应用中存在的问题及措施
2、保护动作时间和故障切除时间； 5、详细的保护动作情况；
利用故障录波器记录下来的保护事件和开关副
A但/D高转的换采器样的速位率数,则决要定使了用录较波多器的记存录储数空据间的,节同准时确点在度进。状行数态据传信输时息,要找花费出更长保的时护间,不这很正不利确于故动障后作的原快速因分析故障。
08
典型故障波形的分析
➢ 2、两相接地短路故障
根据分析两相接地短路故障录波图得出以下特点：
(1)两相电流增大,两相电压降低;出现零序电流、零序电压 (2)电流增大、电压降低为相同两个相别 (3)零序电流向量为位于故障两相电流间。 根据以上特点分析判断故障性质为两相接地短路,故障相为接地电流明 显增大的那两相
输电线路保护简介及故障录波分析w
线，与短路功率方向相反；
保护安装处零序电压、电流间的相位
差与故障点的位置无关。
零序电流保护的整定
１.零序电流保护Ⅰ段
此保护不带时限，动作电流按下述原则整定（并 取其中较大者）：
躲过下一线路出口接地短路可能出现最大零序电流 躲开断路器三相触头不同期合闸时所出现的最大零
纵联保护
纵联保护原理
（3）两端电流相位的特征（相差纵联保护原理）
和 正常运行和外部故障时（F2）： I M 内部故障时（F1）： I
M
和
I N
的相位相差180°。 I N
的相位相同。
（4）两端测量阻抗的特征（距离纵联保护原理） 正常运行和外部故障时（F2）：两端的距离Ⅱ段测量阻抗一侧为反方向 ，另一侧为正方向。 内部故障时（F1）：两端的距离Ⅱ段测量阻抗都在正方向
输电线路保护及故障录波分析
线路保护简介 故障录波分析
纵联保护 距离保护 零序电流保护 重合闸
纵联保护
纵联保护定义
线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种 保护装置,是线路的主保护。它以线路两侧判别量的特定关系作为判据。 即两侧均将判别量借助通道传送到对侧,然后,两侧分别按照对侧与本侧 判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障。因此,判别量和通道是纵 联保护装置的主要组成部分。
序电流
采用单相重合闸时，系统可能出现非全相运行状态
下又产生振荡（零序 Ⅰ段在重合闸起动时将其闭锁）
２.零序电流保护Ⅱ段
动作参数整定：与下一线路Ⅰ段进行配合 灵敏度校验：以被保护线路末端作校验点，要
零序电流保护
构成原理及逻辑框图
输电线路故障录波与定位技术
输电线路故障录波与定位技术发布时间：2022-09-07T18:15:15.297Z 来源：《福光技术》2022年18期作者：何春林[导读] 为了能够对输电线路故障实现准确定位，系统排查故障，提高供电稳定性。
本文在阐述输电线路故障概念的基础上，对输电线路故障定位技术进行了简要的探讨，以供相关的工作人员参考借鉴。
何春林中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司湖南长沙 410000摘要：为了能够对输电线路故障实现准确定位，系统排查故障，提高供电稳定性。
本文在阐述输电线路故障概念的基础上，对输电线路故障定位技术进行了简要的探讨，以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词：输电线路；故障；录波；定位；技术1输电线路故障输电线路故障(transmissionlinefault)主要指的是输电线路的组成部件因其电气、机械性能的损坏，或因输电线路导线、其他带电部分对地或其之间的绝缘损坏，而引起的输电线路的故障。
2输电线路故障原因分析1、短路故障产生短路故障的基本原因是不同电位的导体之间的绝缘击穿或者相互短接而形成的，分为三相线路短路及两相线路短路。
2、断路故障断路是最常见的故障，断路故障最基本的表现形式是回路不通。
在某些情况下，断路还会引起过电压，断路点产生的电弧还可能导致电气火灾和爆炸事故。
三相电路中的断路故障：三相电路中，发生一相断路故障，一则使电动机因缺相运行而被烧毁；二则使三相电路不对称，其中的相电压升高，造成事故。
三相电路中，如果零线断路，则单相负荷影响更大。
3、线路接地故障线路接地一般有如下原因：线路附近的树枝等碰及导线；外因破坏造成导线断开落地等。
3输电线路故障定位原理1、故障点位于区间内监测终端分布安装于交流输电线路M和N位置，装置安装方向均朝B变电站方向，如下图所示：故障发生在M和N点区间外一侧的C点处。
故障发生后，短路电流均由母线流向线路故障点C，所以监测终端M处与监测终端N处所监测到的短路电流相位相同。
输配电线路行波保护与故障录波
输配电线路行波保护与故障录波1. 背景随着我国电力系统的快速发展，输配电线路的规模和复杂性不断增加，保障电力系统的稳定运行和安全供电成为越来越重要的任务输配电线路行波保护与故障录波技术是保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一，通过对故障信息的快速检测、定位和记录，可以有效地提高电力系统的可靠性和运行效率本文将详细探讨输配电线路行波保护与故障录波的原理、技术及其在电力系统中的应用2. 输配电线路行波保护原理输配电线路行波保护是利用行波理论对线路进行保护的一种新型的保护方式行波保护的基本原理是利用行波在输配电线路中的传播特性，通过检测行波的传播时间和幅值，实现对线路故障的快速定位和判断行波保护具有速度快、可靠性高、抗干扰能力强等优点，能够有效地提高输配电线路的故障检测和保护水平3. 故障录波原理与技术故障录波是通过对电力系统故障过程中的电压、电流等信号进行实时采样、记录和分析，获取故障信息的一种技术故障录波技术可以为故障分析和事故处理提供重要的数据支持，有助于发现故障原因，评估故障对电力系统的影响，以及为防止类似故障的再次发生提供参考故障录波装置通常由采样模块、数据记录模块和数据处理模块组成采样模块负责对电压、电流等信号进行实时采样；数据记录模块负责将采样数据进行存储，以便后续分析；数据处理模块负责对采样数据进行处理，提取故障特征信息4. 行波保护与故障录波在电力系统中的应用行波保护与故障录波技术在电力系统中的应用具有重要意义行波保护可以实现对输配电线路故障的快速检测和定位，有效地减少故障对电力系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性；故障录波可以为故障分析和事故处理提供详细的数据支持，有助于发现故障原因，评估故障对电力系统的影响，以及为防止类似故障的再次发生提供参考目前，行波保护与故障录波技术在电力系统中已经得到了广泛的应用例如，在的特高压直流输电线路、超高压输电线路等领域，行波保护与故障录波技术已经发挥了重要作用，为电力系统的安全稳定运行提供了有力保障5. 结论输配电线路行波保护与故障录波技术是保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一行波保护利用行波在输配电线路中的传播特性，实现对线路故障的快速定位和判断；故障录波通过对电力系统故障过程中的电压、电流等信号进行实时采样、记录和分析，获取故障信息这两种技术在电力系统中的应用，可以有效地提高电力系统的可靠性和运行效率6. 行波保护与故障录波技术的发展趋势随着电力系统的发展和技术的进步，行波保护与故障录波技术也在不断地发展和完善未来的发展趋势主要体现在以下几个方面：6.1 高采样率技术的发展为了能够更加精确地捕捉到行波信号和故障录波数据，高采样率技术的研究和应用将成为未来的一个重要方向高采样率技术可以提高故障检测的准确性和可靠性，有助于发现和定位更微弱的故障6.2 故障诊断与故障录波的结合未来的故障录波技术将不再仅仅局限于数据的记录，而是将故障录波与故障诊断相结合，实现对故障的实时分析和诊断通过故障诊断，可以更加准确地判断故障类型和故障位置，为故障处理提供更为详细的信息6.3 行波保护与故障录波的集成行波保护与故障录波技术的集成将成为未来的一个重要趋势通过集成，可以实现对输配电线路的实时监测、故障检测、定位和记录，提高保护系统的综合性能6.4 技术的应用技术，如机器学习和深度学习，将在行波保护与故障录波技术中得到广泛应用通过训练模型，可以实现对故障特征的自动提取和识别，提高故障检测的准确性和效率7. 结论输配电线路行波保护与故障录波技术在电力系统中的应用具有重要意义，可以有效地提高电力系统的可靠性和运行效率随着电力系统的发展和技术进步，行波保护与故障录波技术也将不断发展和完善，实现更高的故障检测准确性和效率未来的发展趋势包括高采样率技术的发展、故障诊断与故障录波的结合、行波保护与故障录波的集成以及技术的应用通过这些技术的发展和应用，可以进一步提升电力系统的安全稳定运行水平8. 行波保护与故障录波技术的挑战与解决方案尽管行波保护与故障录波技术在电力系统中发挥着重要作用，但在实际应用过程中仍面临一些挑战以下是一些挑战及其解决方案：8.1 挑战：噪声干扰在实际应用中，输配电线路的电压、电流信号常常受到噪声的干扰，这会对行波保护和故障录波的准确性产生影响解决方案：采用高采样率技术和滤波算法，以减小噪声对信号的影响，提高故障检测的准确性8.2 挑战：多故障情况下的一致性在多故障情况下，行波保护和故障录波技术需要能够准确地识别和处理多个故障，以保持系统稳定解决方案：通过改进算法和增加采样率，提高系统的故障处理能力和一致性8.3 挑战：系统的适应性随着电力系统的发展和变化，行波保护和故障录波技术需要能够适应不同的系统条件和环境解决方案：开发可扩展和适应性强的保护与录波装置，能够适应不同的系统需求8.4 挑战：设备的可靠性和维护行波保护和故障录波设备需要具备高可靠性，且在设备出现问题时能够及时维护解决方案：采用高质量的材料和组件，提高设备的可靠性；同时，建立完善的维护和检测体系，确保设备的正常运行9. 行波保护与故障录波技术的未来展望行波保护与故障录波技术在未来的电力系统中将继续发挥重要作用随着技术的进步和应用的深入，这些技术将变得更加智能化、高效和可靠行波保护与故障录波技术的未来展望可以从以下几个方面进行描述：9.1 智能化通过引入技术，行波保护和故障录波技术将实现对故障的自动识别、定位和处理，提高系统的智能化水平9.2 集成化行波保护与故障录波技术将与其他电力系统技术进行集成，形成综合的保护和故障处理系统，提高系统的整体性能9.3 高效化通过优化算法和提高设备性能，行波保护和故障录波技术将能够更加快速和准确地处理故障，提高系统的运行效率9.4 可靠性设备的可靠性和稳定性将继续是研究和发展的重点，以确保电力系统的安全稳定运行10. 结论输配电线路行波保护与故障录波技术对电力系统的安全稳定运行具有重要意义通过不断发展和完善这些技术，可以提高电力系统的可靠性和运行效率面临噪声干扰、多故障情况下的一致性、系统的适应性以及设备的可靠性和维护等挑战，需要采取相应的解决方案，以推动行波保护和故障录波技术的进一步发展未来的展望包括智能化、集成化、高效化和可靠性等方面通过实现这些展望，电力系统将能够更好地应对故障和异常情况，确保供电的稳定和安全。
线路故障保护动作报告与故障录波图看法解读
假设本间隔TA变比为1200/1，则B相短路的一次电流： IkB=[（总格*电流标度I）/（2* ）]×变比=[（3.8×4）/ （2* ）]*1200/1=6450(A)零序电流的计算方法与IkB相同， 需要说明的是实际计算出的是3I0。
根据故障波 形图，可计算 出故障期间电 流、电压的幅 值。如图所示。 B相故障，B 相电流大幅增 加，非故障A、 C相电流在故 障前后基本不 变；B相电压 明显降低，非 故障A、C相 电压相位基本 没有变化。零 序电流、电压 增大。
一、线路故障保护动作录波分析基础
故障电流计算 方法：先找出 IB通道上的故 障电流波形两 边的最高波峰 在刻度标尺上 的位置，计算 在标尺截取格 数除以2，再 乘以电流标尺 4.0A/格，最 后除以 就得
360°/20ms=18°，即每 ms对应的角度为18 °
一、线路故障保护动作录波分析基础
小结
上述仅以线路区内B相单相接地故障保护动作故障波形 识别为例说明，A、C相识别方法类似。
综上所述，归纳单相接地故障时电流、电压量、开关量 特征如下： ①：故障相电流增大、电压降低；同时出现零序电压、零 序电流；
纸上得来终觉浅 绝知此事要躬行 谢谢！
线路故障保护动作报告与故障录波图解读方法
课程目标
1
任务目标
学习故障录波图识别基本知识、判断录 波图数据是否合理。
2
知识目标
阐述故障录波图识别方法，分析录波图 数据及判断故障的实例。
一、线路故障保护动作录波分析基础
（1）故障分析简报
依据线路发生故障后录波图录得的信息、事件时间、 电流、电压的幅值及相位，判断故障性质。
7 线路、 主变 故障录波
ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置Ver2.0技术说明书武汉中元华电科技有限公司1 概述 (3)1.1 应用范围 (3)1.2 技术特点 (3)1.3 装置遵循标准 (4)2技术指标 (5)2.1 输入信号 (5)2.2 采样指标 (5)2.3 信号处理 (6)2.4 时钟及同步精度 (6)2.5 录波数据记录方式 (6)2.6 录波管理机 (6)2.7 录波单元 (6)2.8 同步三存储 (6)2.9 启动精度 (6)2.10 参数整定方式 (8)2.11 抗电磁干扰能力 (8)2.12 通讯 (8)2.13 供电电源 (8)2.14 外形尺寸及颜色 (8)3工作原理 (9)3.1总体结构 (9)3.2 装置硬件原理 (11)3.3 装置软件原理 (12)4功能设计 (16)4.1 暂态录波功能 (16)4.2启动量及定值 (17)4.3系统实时监测 (18)4.4 波形分析功能 (19)4.5 完备的通讯功能 (21)4.6 连续记录功能 (22)5 安装调试 (23)5.1 装置的端子布置 (23)5.2 装置安装及调试 (23)5.3 装置检查 (24)1 概述1.1 应用范围ZH-3嵌入式电力故障录波分析装置是采用先进的浮点DSP与32位嵌入式CPU，结合高性能的嵌入式实时操作系统VxWorks而设计的，适应电力系统发展需求的嵌入式电力故障录波分析装置。
1.2 技术特点1.录波单元信号采集与启动计算采用单DSP构架，摒弃多DSP结构，由1片DSP即可实现80路模拟量，160路开关量的接入；同时采用新型电路结构和75000门大规模可编程逻辑器件，集成度高，抗干扰能力强，系统运行稳定。
2.32位高速浮点数字信号处理器(DSP)，16位A/D，采样速率10kHz可调，谐波分辨率≤99次，开关事件分辨率0.1ms；3.录波单元采用高性能实时嵌入式操作系统VxWorks下，系统稳定、可靠，实时性好；4.录波数据三存储：录波数据分别由DSP、32位CPU和管理机存储在3个地方，大大地提高了数据的安全性；5.数据记录采用A-B-C段方式，A、B、C段全部采用采样值记录，摒弃了传统的D、E低采样率和有效值记录段，从而全部数据可以进行相量图分析和阻抗分析，大大地提高了数据的可用性；6.支持长时间连续纪录，装置能以1KHz的采样值连续记录，记录数据以7天为周期刷新，数据保持时间只受通道数和存储器容量限制，摒弃了传统的一周波一个点的有效值慢扫描记录；7.不定长动态录波和故障测距，金属性短路的测距精度优于2%；8.启动判据种类齐全，在各种短路、接地故障和其它异常工况下灵敏启动录波；9.强大的计算和分析能力（电压、电流的幅值、峰值、有效值、频率计算，有功、无功功率计算，相角测量，相量、序量和谐波分析）；10.公式编辑器可生成各种电量及其导出量的波形图，并可动态观察其随时间变化的轨迹，真实地再现故障全过程；11.支持多种对时方式，包括接点脉冲对时、IRIG-B码对时、串口对时、网络对时等，并支持对时方式组合及双向对时；12.录波单元可完全脱离管理机独立工作，可独立接入信息子站和调度；一台录波管理机最多可同时管理64台录波单元；13.录波数据格式自动转换，可转出COMTRADE 1999版或COMTRADE 1991版；14.先进的抗干扰设计：采用6层PCB、SMD和软件容错技术，抗干扰能力达到GB/T14598规定的严酷等级为Ⅳ级标准。
故障录波器装置功能技术
故障录波器装置功能技术（1）故障录波器应为数字式的，所选用的微机故障录波器应满足电力行业有关标准。
（2）故障录波装置应具备单独组网功能，接口优先采用以太网口，主方式采用数据网传输至保护及故障信息管理系统子站，通信规约采用DL/T 667（idt IEC60870-5-103）通信规约。
备用方式应配备拔号服务器，通过电话通道将录波数据自动远传。
（3）录波装置应具有本地和远方通信接口及与之相关的软件、硬件配置。
既可在当地进行运行、录波数据存储、调试、定值整定和修改、信号监视、信号复归、控制操作、故障报告形成、远程传送、通信接口等功能；还可以与保护和故障信息管理子站系统接口，以实现对故障录波器的故障警告、起动、复归和波形的监视、管理等，同时应具有远传功能，可将录波信息送往调度端。
（4）装置不能由于频繁起动而冲击有效信息或造成突然死机。
（5）装置内存容量应满足连续在规定的时间内发生规定次数的故障时能不中断地存入全部故障数据的要求。
录波结束后，录波数据自动转至装置的硬盘保存。
（6）装置记录的数据应可靠，不失真，记录的故障数据有足够安全性，当故障录波器或后台机电压消失时，故障录波器不应丢失录波波形。
（7）为了便于调度处理事故，在线路或元件故障时，故障信息应上传到保护和故障信息管理子站系统和调度端，有助于事故处理时收集到重要的电气故障量。
（8）录波装置应能完成线路和主变压器各侧断路器、隔离开关及继电保护的开关量和模拟量的采集和记录、故障启动判别、信号转换等功能。
对于线路故障录波器还应能记录高频信号量。
（9）故障录波器应能连续监视电力系统，任一起动元件动作，即开始记录，故障消除或系统振荡平息后，起动元件返回，在经预先整定的时间后停止记录，在单相重合过程中也能记录。
故障录波器应能连续记录多次故障波形。
（10）要求记录因故障、振荡等大扰动引起的系统电流、电压、有功功率、无功功率及系统频率全过程的变化波形。
（11）应有足够的起动元件，在系统发生故障或振荡时能可靠起动。
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线路故障录波技术及其实现
摘要随着国民经济的发展，电力系统不断扩大，电网规模不断增强，电力系统的各种故障通常会造成比较严重的影响。
电力系统故障录波装置是长期运行进行监视电力系统运行状况的一种自动记录装置。
录波采集的数据是电力系统故障分析、保护动作评价的重要依据。
大量电力故障时的数据和信息，可以帮助专业人员迅速掌握情况，准确快速地分析事故发生的原因，完善电网的负荷模型和故障诊断系统，有助于提高电网稳定运行水平。
关键词故障录波；分析站；采集站
0 引言
故障录波装置是一种电力系统记录暂态过程的主要设备，对故障录波装置提出了更高的要求。
目前计算机软硬件技术的快速发展，以太网络、全球定位系统（GPS）、数字信号处理器（DSP）、面向对象编程（OOP）的软件技术以及嵌入式计算机等硬件技术，为微机型故障录波装置的性能改善提供了必要条件。
1 FR-100L故障录波装置结构和特点
FR-100L微机故障录波装置基本配置由一台采集站、分析站、显示器、键盘鼠标抽屉、打印机抽屉等组成。
1）紧凑式设计，采集站、分析站模式，采集站和交流接口、直流接口为一整体；
2））后台软件使用Windows2000或XP操作系统，具有录波、实时显示、运行监视、数据通信、故障数据分析等功能；并具有完善的自诊断功能，现场免维护；
3）分析站、采集站之间采用高速以太网通信，稳定可靠；
4）自动生成运行、操作日志，使录波器的运行、操作有据可查；
5）起动方式灵活多样，可根据需要自主配置；
6）具有网络通信功能，可以同综合自动化系统进行通信连接，设置装置定值，及获得装置的其它信息；
7）装置所记录的数据真实、可靠、不失真，能准确反应谐波、非周期分量等；
8）装置所记录的数据有足够的安全性；
9）装置具有保存外部电源中断前所采数据的能力，具有失电报警功能，起动报警功能，并有触点输出；
10）装置抗干扰能力强。
2 主要功能
1）具有记录输电线路异常或故障运行数据的暂态记录功能；
2）当电网发生连续多次的大扰动时，能够记录每次大扰动的全过程完整的数据；
3）当电网故障时，装置能输出简要的异常/故障信息，以便于运行人员的处理；
4）谐波分析强大，对所测谐波值，进行数理分析，得出各次谐波的监测值，可查阅历史数据，还可根据需要得到以某时间间隔为统计单位的电能质量参数统计值；并可随时打印输出；
5）装置具有谐波报警功能当谐波电压、谐波电流、总畸变率、电压不平衡度等参数越限时输出报警信号；
6）装置具有利用数据网实现远方调用当前和历史数据的功能；
7）装置具有自复位功能；
8）配接GPS模块秒脉冲，可自动对采集站和分析站进行校时。
3 故障记录过程及方式
3.1 故障记录过程时段
在电力系统发生故障的过程中，按时段A、B、C、D、E进行记录，如图1所示：
图1 电力系统发生故障记录时段图
其中：A：扰动前数据；
B：大扰动初期数据；
C：大扰动后中期数据；
D：动态过程数据；
E：长过程的动态数据。
3.2 故障记录方式
A、B、C时段全以B时段记录方式记录，记录波形完整、连续。
3.3 起动条件
1）第一次起动
符合任一起动条件时，由S点开始按ABC→D→E时段顺序执行。
2）重复起动
采集站已经起动记录的过程中，如有符合起动判据或开关量变位，每次均由S开始重新沿ABC→D→E的时段重复执行。
3.4 长时大扰动记录方式
电力系统连续发生上述大扰动时，采集站可以可靠地记录全部故障数据无一遗漏。
3.5 数据的存储方式
采用数据双存储方式，采集站采用高速大容量存储卡，可存储64批次故障数据，分析站采用高速大容量硬盘，可存储1280批次故障数据，并可自动循环更新旧的数据。
每次记录的数据可用软盘备份或远传至调度中心分析站。
由于分析站可带四个采集站，每个采集站含有1280个批次故障信息文件和配置文件。
4采集站、分析站功能软件
4.1分析站软件功能
1）本机的初始化、自检和数据采集；
2）故障的起动判别；
3）装置实时数据读取。
4.2 分析站的故障录波分析软件
分析站软件主要完成整个装置的运行和调试的监控管理、装置的定值整定、
录波数据的存储及简要故障报告的形成和打印等、与采集站的定时互检和对时，电能质量的实时监视与稳态运行数据存储等。
1）实时数据的显示；
2）暂态数据的显示与分析；
3）谐波数据的显示与历史查询；
4）自动分析与数据处。
5结论
FR-100L故障录波装置不仅用于110kV～500kV不同等级的超高压电力系统，而且也适用于110kV以下的不同等级中低压电力系统，以及牵引变电所的变压器、线路等电气设备正常运行及发生故障时的电气量的动态记录、数据分析，同时具备电能质量综合监测装置功能，进行负荷趋势图、谐波分析，实时数据的棒图分析等，自动采集故障信息、继电保护装置、开关等动作行为并进行存贮、并计算出准确的电压电流有效值，并可随机或定时打印出开关量动作顺序、电压电流的波形、发生故障时间及故障类型信息表和参数设定的一览表。
进行录波和分析，记录故障发生和异常运行的变化过程，再现异常运行和故障的电气量变化过程，作为电力系统查找故障点和分析故障原因的主要依据。
参考文献
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