故障录波装置是常年投入运行,时刻监视电力系统运行状况的一种自动记录装置。系统正常运行时,故障录波装置不录波。当系统发生事故或者震荡时,通过外部启动装置和内部判断迅速启动录波器进行录波,直接记录下来反应录波装置安装处的系统故障模拟量数据和直接改变系统状态的继电保护跳闸命令、安全自动装置的操作命令和纵联保护的通道信号。所记录的模拟量为电流互感器和电压互感器的二次侧值,这些故障数据是分析系统事故的可靠依据。
各种故障情况下的波形特征:
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,没有零序电流。
两相接地故障,两个故障相的电流突变增大,但两个电流之间的相位有角度差,变化范围随时电阻的不同在60°~180°之间变化,但有零序电流出现。
三相接地故障或者不接地故障,三相电流同步增大,没有零序电流和零序电压。
在电力系统发生故障后,为了对系统的暂态过程进行分析,判别事故发生的原因,进行事故重现等处理,详尽、真实的数据时基础。由于事故分析时,可能考虑到高次谐波的影响或需要利用故障时某些特殊的高次谐波量进行事故分析,根据来奎斯特采样定理的定义,这种数据的采样频率必须是大于所考虑的***高有效次谐波频率的两倍,如果考虑计算精度,频率应当更高。因此有效的数据应当是满足一定采样频率的真实采样点数据,而不是有效值的采样点。
一个电力系统往往连接着广大地区的很多发电厂和变电所,当系统发生事故时,除继电保护和自动装置动作切除故障外,还需尽快查明故障原因,以便确定防止事故的对策。但是如无故障录波,就不可能得到可靠的直接数据,因此,在分析事故时,不得不进行假设或推测,这样常常前后矛盾,难以解释。特别是当保护装置发生拒动或误动而扩大了事故时,情况就更加复杂。同时,再加之发生事故时,现场值班人员忙于处理事故,未能正确地记录继电保护和自动装置的动作情况,就会给分析事故增加困难甚至造成混乱。
而当有了故障录波时,通过录取的各故障波形图的对照显示,可以准确地反映故障类型、相别、故障电流、电压的数值以及断路器的跳合闸时间和重合是否成功等情况,这样就可以正确分析和确定事故的原因,研究有效的防止措施,从而减少以至避免再发生类似事故。
同时,由于系统中存在多个微机自动装置,装置在事故时的动作次序是判别自动装置动作正确性的关键。要进行动作次序的判别,对自动装置出口状态的判别、出口时间的记录又必须足够详细。
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