智能变电站故障录波装置异常及处理

智能变电站故障录波装置异常及处理

孔艳清侯秀丽

孝感供电公司湖北省孝感市432600

摘要：故障录波器是电力系统发生故障或振荡时，记录整个动态过程各种电气量变化的重要自动装置。随着智能变电网建设的飞速发展，对于故障诊断和恢复具有重要参考作用的故障录波器也展现出许多的新特征，本文研究智能变电站故障录波装置异常及处理。

关键字：智能变电站；故障录波装置；异常；处理

1智能变电站故障录波装置介绍

故障录波器通常被称为电力系统的“黑匣子”，电力系统发生故障及振荡时，故障录波器通过判据启动后，立即开始自动准确地记录故障前和故障过程中的电压、电流、频率等各种电气量的变化情况，故障录波数据是分析处理事故和制定防治方案的重要依据。智能变电站中故障录波器特征如下：

1.1故障录波器的记录特性

(1)动态性。当电力系统发生故障或振荡时，录波器可记录各种电气量的动态变化，反映事故发生确切地点、发展过程和故障随着时间动态变化情况。

(2)高速性。记录速度足够快，能满足正确地分析判断电力系统、线路和设备故障，以便迅速排除故障和制定防止对策的要求。

(3)完整性(长过程)。自动地、准确地记录过程时间足够长，对故障前、后过程各种电气量的变化情况过程记录完整。

1.2录波数据的安全性

安全性是故障录波最重要的特性，安全性主要表现在当故障连续发生时，可以持续记录；当有外界电磁等干扰时，可以抵抗外界干扰；当故障结束后，能够将故障数据安全完整地上传，为此需要增大存储容量来从存储更庞大的数据，提高网速来方便上传报文。

1.3录波的真实性

故障录波器是电力系统安全运行的重要自动装置，当发生故障或振荡时，它能自动真实记录整个故障过程中各种电气量的变化。

1.4采样精度要求

采样精度应能够反映故障录波数据最真实的情况，故障前后采样精度设置值不同。

1.5故障录波器启动要求

故障录波器启动方式的选择，应保证在一切异常情况下都能安全可靠地启动。故障录波器常用启动判据如下所示：

(1)交流电压的越限启动、突变启动、谐波启动；

(2)交流电流的越限启动和突变启动；

(3)频率越限启动；

(4)电流波动启动；

(5)开关量启动等。

1.6录波器的网络要求及同步对时

故障录波器网络方面具体要求应能满足高速以太网和日益增大的录波数据传输的要求，同时为了保证系统对时效果，应将网络对时和脉冲对时结合，来确保误差最小。

智能变电站中，通常将故障录波器和网络报文分析仪进行一体化构建，网络报文记录分析仪负责全时段完整地记录全站报文(包括SV报文、GOOSE报文以及MMS报文)，并且可以手动或自动进行报文分析，直观地给出报文分析结果，同时提供高效的查询手段和统计功能。网络报文记录分析仪和故障录波器的录波实质是一样的，而,故障录波器主要负责SV报文和GOOSE报文的接收。

故障录波、网络报文分析仪进行一体化构建后，可共享网络数据处理模块、报文处理模块、数据同步模块、数据通讯模块、电源模块、人机接口模块、数据远传模块，在数据处理和存储模块则要按照故障分析和报文记录分析分别设置独立模块。

2智能变电站故障录波装置出现的问题及相应的处理方法

2.1装置显示异常

装置显示异常是故障录波装置非常常见的一个异常问题之一。有时显示器不显示主机信号，有可能只是因为装置进入了屏保省电模式，只要移动鼠标或者键盘就会显示正常的界面，但是有时候录波主机会出现自动重启的现象，重启之后又看不出任何问题，调试人员在查看记录文件时也找不到问题所在，这种情况出现的原因多是因为装置的电源线或者数据线接触不良造成的，只要对机器后面的接线一一检查并进行加固，显示界面就会逐渐恢复正常。

2.2重启程序报毒且无法清除

装置在启动时杀毒软件有时会报告发现木马病毒，进行查杀却无法完全清除。出现这种情况之后，如果厂家技术人员并没有在场，调试人员往往选择按照建议关闭主程序，然后再主机中重新解压生成录波主程序，如果在这期间再次报毒，就会用安全软件清除后在生产录波主程序，完成配置后程序还是无法启动，总是报毒。出现这种问题的原因是厂家在更新装置是就已经被木马病毒感染了，当时并没有发出信号，只有经过厂家技术人员重新进行配置，更新木马病毒库，查杀木马后装置就会恢复正常。

2.3电流量数据不显示或无法正常显示

有时220kV录波装置对三路220kV电流没有显示，一切配置正常，各种前期调试和质检都没有问题，用测试仪器检测光纤数据正常。这时可以查看三路管线指示灯是否闪烁，如果不闪烁，说明光纤接入出现问题，之后可以申请将这三路光纤接入备用接入口，指示灯闪烁，将原三路通道配置数据逐个复制到备用通道中，这三个不通的光口留作待处理，经过设置后，主界面的三路电流数据终于得到了正常显示。

3故障录波器典型缺陷分析

3.1故障录波器ZH-2长期启动，录波时不能正常生成cfg文件缺陷处理

3.1.1缺陷表象：

220kVXX变电站继保人员在年度迎峰度夏检查中发现110kV线路故障录波装置ZH-2长期启动，查看故障录波信息，发现一直不能生成cfg文件，重启后未能消除缺陷，除此以外未发现故障录波装置其他功能有问题。

3.1.2原因分析：

厂家经过查看录波信息认为软件版本较低，操作系统跟软件版本可能不匹配，这是次要原因，DSP板也同样存在版本问题，录波装置长期启动录波主要原因就在DSP板上。

3.1.3故障处理和分析总结

厂家通过调试电脑将4块DSP板升级为5.0版本，并将软件版本升级为11.13版本，故障录波装置缺陷消失，不会频繁启动录波，查看其他功能菜单，均能正常工作，试验手动录波及分析故障文件正常，故障录波装置恢复正常功能。

故障录波装置如发生长期启动录波的情况，软件问题和硬件问题均有可能，但问题一般出在DSP板上，可能是元器件损坏，也可能是DSP板的软件版本问题，软件问题的可能性较大，应重点查找分析并排除故障。

3.2故障录波器ZH-2长期死机，多次重启未能消除缺陷。

3.2.1缺陷表象：

运行人员在某220kVXX变电站进行设备巡查时发现110kV线路故障录波装置死机，重启后操作系统正常，但故障录波软件打开后再次出现死机现象，尝试重复同样的方法均未消除缺陷。

3.2.2原因分析：

根据运行人员的描述和现场故障录波装置勘察，厂家认为导致故障录波装置死机的原因市软件问题和硬件问题，现场故障录波装置操作系统跟录波软件不但不匹配，还形成了冲突。录波软件不能正常启动录波原因出在DSP板上。

3.2.3故障处理和分析总结

厂家根据现场故障录波装置的缺陷查找，发现了缺陷原因跟先前原因分析相吻合。故障录波文件不能正常启动的原因就出在DSP板上，装置中DSP板硬件已损坏，这也是装置死机的原因之一。在检查中发现故障录波装置操作系统为win98，而录波软件相匹配的操作系统是VxWorks，操作系统和录波软件不相匹配，这是录波装置死机的主要原因。

现场更换了新的DSP插件及硬盘，操作系统由win98更换为VxWorks，从新设置配置文件及设定定值，装置手工录波正确，各参数核对正确，故障录波装置恢复正常并可投入使用。

3.3故障录波器ZH-2故障文件乱码缺陷处理

3.3.1缺陷表象：

220kVXX站某110kV线路跳闸，运行人员到110kV线路故障录波屏ZH-2故障录波装置查看故障录波信息，发现装置软件菜单失真，有花屏现象。运行人员重启装置后菜单失真问题消失，但从故障文件列表中打不开故障文件，进入文件存储盘查找，发现近两年故障录波文件名是乱码并且打不开，只有重启后的录波文件正常。

3.3.2原因分析：

厂家判断原因为录波装置软件异常导致数据库出错，引致历史数据受到破坏而造成文件夹乱码及数据丢失。运行人员对装置进行重启后系统得到修复从而恢复可以正常录波。

3.3.3分析总结：

（1）软件界面的故障文件列表及存储器找不到故障录波文件，可以通过“查看前置机录波备份”找回最近的故障录波数据。前置机存贮容量最大配置时有20MbSRAM和160Mb固态盘；每个DSP可以保存近62次的录波数据。

（2）现场人员初步判断出现录波文件被破坏的初步原因是数据库太大导致录波文件出错，建议在每月重要变电设备特殊运维中对数据库进行压缩，并在特殊运维表单中反映。

4结束语

故障录波器记录电力系统故障时的电气量变化，对分析处理事故和提高电力系统安全运行水平具有着重要作用。我们要重视智能变电站故障录波装置异常及处理研究。

参考文献：

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