浅析故障录波装置的应用和典型缺陷尹照新

浅析故障录波装置的应用和典型缺陷尹照新

尹照新

广东电网公司东莞供电局广东东莞523400

摘要：故障录波装置作为电力系统故障分析与故障排除的依据，可提供故障定位，减少巡线工作量及故障恢复时间，能使调度人员及时、全面、准确地掌握故障情况，从而快速地处理系统故障。但故障录波装置使用时间长了，缺陷也会出现，为了保证故障录波装置这个电网监控系统正常运行，现结合实际工作中的3个典型案例，通过深入细致的分析，明确缺陷原因和解决方案。

关键词：故障录波；应用；缺陷处理

一、引言

近年来，随着微机技术的发展，微机故障录波器已经成为发电厂、变电站的一种分析电网故障不可缺少的工具。故障录波器是电力系统发生故障时能自动记录的一种装置。正常情况下不启动或只进行系统数据采集，发生故障或振荡时启动进行录波。一般可以记录故障前几百毫秒，故障后几千毫秒时间段内的电压、电流、功率变化及继电保护动作情况，从而为分析事故提供科学依据。

二、故障录波器原理

2.1故障录波器的结构和工作原理

故障录波器是用来记录电力系统中电气量和非电气量以及开关量的自动记录装置。通过记录和监视系统中模拟量和事件量来对系统中发生的故障和异常等事件生成故障波形，储存并发送至远方主站，通过分析软件的处理对波形进行分析和计算，从而对故障性质，故障发生点的距离，故障的严重程度进行准确地判断。

2.2故障录波器的作用

故障录波器在电力系统中的作用有以下三种。

第一种为系统发生故障，继电保护装置动作正确，可以通过故障录波器记录下来的电流量电压量对故障线路进行测距，帮助巡线人员尽快找到故障点，及时采取措施，缩短停电时间，减少损失。

第二种情况为线路不明原因跳闸，通过对故障录波器记录的波形进行分析，可以判断出开关跳闸的原因，从而采取相应措施，将线路恢复送电或者停电检修，避免盲目强送造成更大的损失，同时为检修策略提供依据。

第三种情况为判断继电保护的动作行为。当系统由于继电保护装置误动造成无故障跳闸或系统有故障但保护装置拒动时，就要利用故障录波器中记录的开关量动作情况来判断保护的动作是否正确，并可以据此得出有问题的部分，对于较复杂的故障可以通过记录下来的电流量电压量对故障进行计算，从而对保护进行定量考核。

三、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。如下图：

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。

调用前置机录波的办法（如下图）

（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（如下图），并在特殊运维表单中反映。压缩数据库的菜单如下，按电脑

（3）故障录波厂家提醒对电脑重启的时候不要直接关闭电源，建议通过录波装置软件菜单来关闭计算机（如下图），这样有助于防止在软件未关闭的情况下通过系统菜单关机时可能出现的假死机状态。

4、厂家建议对录波装置ZH-2进行软件版本升级，升级成为ZH-5版本，新的版本运行比较稳定，数据处理的速度快，维护比较方便。

四、结束语

故障录波装置已广泛应用于系统事故分析，有效地提高运行人员对系统实际故障情况的掌握。帮助调度员迅速做出正确判断并快速恢复系统，帮助继电保护人员用故障数据进行详细故障分析，既减少了故障处理时间，又及时查清了故障点位置，在系统故障分析、处理中起至关重要的作用。通过故障录波装置典型缺陷的分析，能帮助继电保护人员和运行人员根据这些特点迅速查找装置缺陷的原因，让故障录波装置尽快恢复，切实保证了故障录波装置的稳定运行。

参考文献：

[1]高用、张沛超、章坚民，电网故障信息系统应用技术[M]北京，中国电力出版社，2007

[2]古卫涛、古卫婷，故障录波装置在发现和处理二次回路故障中的应用[M]，陕西电力，2011