故障录波分析装置在电力系统中的应用.pdf

第164期
doi:10.3969/j.is.1005-2798.2013.04.022
故障录波分析装置在电力条统中的应用
李成霞,范兴强
(潞安矿业集团公司五阳热电厂,山西襄垣046205
摘要:故障录波分析装置用于记录当电力系统发生各种故障时各种参数的变化过程,通过对这些参数的
分析、比较,为处理事故、判断保护是否正确动作提供依据,从而提高了电力系统的安全运行水平。
关键词:故障录波分析装置;电力系统;电力安全
中图分类号:TM762
文献标识码:;B文章编号:1005-2798(2013)04-0054-02
故障录波分析装置用于记录当电力系统中发生
故障检测及启动。采用完善的独立于保
短路、振荡、颍率崩溃、电压崩溃等故障时,各种参量护装置之外的内部启动算法。启动方式包括模拟量
如电流、电压、频率等及其导出量,如有功功率、无功启动、开关量启动、手动启动及远方启动等方式。模
功率等电气量、以及相关非电气量变化的全过程
拟量启动包括突变量启动(电流突变、电压突变等)
故障录波分析装置完全采用嵌人式设计思想,和越限启动(电流越限、电压越限、频率越限、零序
可根据工程需要灵活组态配置,既适用于各种电压越限、负序越限等)。
等级的电力系统作为线路录波分析装置,又适用于
3)故障数据保存。故障数据格式采用
各种容量的发电机组作为机组录波分析装置。
COMTRADE标准格式。故障批次记录仅受硬盘容
系统结构
量限制。
4)故障分析及波形分析。采用图形化界面
故障录波分析装置由采集分析机箱、交直流变具有编辑、漫游功能,提供波形的显示、叠加、组合、
换机箱、打印机、键盘、鼠标等组成。采集分析机箱比较、剪辑、添加标注等分析工具,可选择性打印;具
中包含DSP模拟量采集插件、DSP开关量采集插有谐波分析、序分量分析、矢量分析等功能;具有故
件、主CPU管理分析插件、信号插件、电源插件、障分析计算功能,能计算频率、有功功率、无功功率、
LCD液晶显示面板等组成。
功率因数等导出量,计算精度满足使用要求。
装置在系统结构上采用开放式主从结构。每台
5)故障测距及远传。可分析计算故障发生
故障录波分析装置可以单独组屏各自独立运行,也点;可将故障文件远传至调度端等远方管理系统。
可根据需要配置为1+n(1台中心分析站管理n台
6)发电机特性试验。具有发电机启停机试
录波分析装置)的模式。在普通的变电站内,使用1验功能、空载特性试验、短路特性试验等功能,可连
台或几台故障录波分析装置独立运行即可。或者也续记录试验数据。
可通过与站内的监控系统或继保信息管理系统接
7)外部通信及远程组网。支持局域网接口
口。而对于多台机组的大型电厂或电站,则可使用和远程网络接口;适用于网卡(10/100Mbps)、MO-
组网管理模式,即使用中心分析站对多台故障录波DEM(≤56kbps)、直接电缆连接(≤115kbps)等
分析装置进行组网,统一管理。多台故障录波分析方式。
装置和中心分析站之间通过TCP/IP局域网通讯。
这种主从分布式结构适用于需要使用大型录波系统3主要特点
的场合。
3.1记录量配置
故障录波分析装置主要功能
模拟量,32/64/96/128路可灵活配置(模拟量
包含:交流电流、交流电压、直流量、高频通道等),
1)数据采集及记录。采用高精度16 bit A/D信号插件见图1。
进行数据采集;采用DSP进行数字信号处理;数据
开关量:64/128/192路可灵活配置(无源空触
记录方式符合行业标准要求。
点);频率量:12路(最大,可灵活配置)。
收稿日期:201301-09
作者简介:李成霞(1974-),女,山西襄垣人,工程师,从事电气技术管理工作。
20134月
李成霞等:故障录波分析装置在电力系统中的应用
第22赵第4
各种模拟量记录均可根据工程进行灵活配置。成。录波采集子站主要负责采集电压、电流、频率、
其中,交流电压量用于记录各种交流电压。交流电开关量等数据(GPS秒脉冲和测频信号见图3),然
流量用于记录各种交流电流。直流量用于记录各种后根据采集的数据进行故障判别和故障测距;录波
直流电压、直流电流、高频通道信号,以及记录温度、主站主要实现保存、分析、计算和显示数据等功能。
压力等非电气量经变送器转换后的直流电压或直流
电流。开关量用于记录各种继电保护装置、断路器
以太河络
隔离开关等输出的触点
中心瞥理
EPPS
接
PC:/04总线
时钟
收
失电
双端口RAW
U双端口RAW
检测
指示灯
指示灯驱动
地[主」数据
开人开人
模入量
模人量
接点输出
电输驱
量輪
输人管
及「
理单
入板
板
理单元
单元
棋拱量采集系统
德し、光
隔
P頻环节
比
关采艉系统
组合逻辑
图2故障录波器总体结构
图1信号插件
多
3.2采样指标
保气圻
系
16bit的AD转换精度;最高10kHz的采样速
非易失
换
统
RAM
效
率;开关量分辦率为0.1ms;烦率分辦率为0.02IHz
据
谐波分率为99次(输入信号大于20%额定值
线
时);测距精度不大于2%
■■●■
3.3记录容量及存储
样组合逻控制
保
单个录波文件达到20M容量,可以记录故障前
后完整的故障数据波形。装置带有大容量硬盘和电
CPS秒脉冲浏信号
子盘等存储介质,可存储录波文件的多少取决于装
图3脉冲信号
置存储介质容量的限制,使得故障数据文件不致因
2)在软件方面,此种故障录波器的结构与其
存储空间不足而被迫更新。故障数据文件可以通过硬件结构相对应,包括录波主站软件和录波采集子
网络上传到中心分析站或调度中心,以便用户可随站软件。其中,录波采集子站软件又分为数据采集
时査和打印输出
单元软件和人机接口及通信管理单元软件
3.4数据记录方式
录波主站软件主要实现手动启动、定时启动、系
数据记最的分类:装置的数据记录方式可分为统设置、系统诊断、动态在线监测、数据分析、文件管
稳态数据记录和暂态数据记录。2种记录形成的数理及打印、鏨急制表、远程操作及事故分析等功能
据文件可分别命名储存,装置分析软件均能进行分数据采集单元的软件主要实现的功能包括系统上电
析。稳态数椐和暂态数据均带有绝对时间标记
后进行自检、初始化,完成数据采样,判断是否满足
4应用
录波启动条件,若满足启动条件则进行故障录波、数
据存储、数据上传。人机接口及通信管理单元软件
2003年五阳电厂发电系统采用故障录波器后,主要实现正常状态数据、故障数据自检信息的上传
电力系统发生故障时,该装置能快速地、自动地、准以及系统定值设置、系统定值查洵数据的存贮、在
确地记录故障前后过程的各种电气量的变化情况,线管理、通信和显示等功