故障錄波器及繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)技術培訓_第1頁
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文檔簡介

1、故障錄波器及繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)技術培訓,駱敬年 luo_jn@ec.sp.com.cn,故障錄波器及繼電保護故障信息系統(tǒng)技術培訓,關于故障錄波器:1、故障錄波器的功能2、故障錄波器的一般工作原理3、評價錄波器性能的常用指標4、如何根據(jù)波行圖判斷故障性質(zhì)5、故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案6、一般設備故障的判斷方法,故障錄波器之功能,按照電力系統(tǒng)發(fā)生故障的不同情況,對應于錄波器的作用主要體現(xiàn)在:系統(tǒng)發(fā)生故障,保

2、護動作正確 利用故障錄波器記錄下來的電流電壓量對故障線路進行測距,同時給出能否強送的依據(jù),故障錄波器之功能,電力系統(tǒng)元件發(fā)生不明原因跳閘 利用故障錄波器記錄下來的電流電壓量判斷出是否無故障跳閘,查明原因,馬上恢復送電,故障錄波器之功能,繼電保護裝置有不正確動作行為繼電保護裝置誤動造成無故障跳閘系統(tǒng)有故障但保護裝置拒動系統(tǒng)有故障但保護動作行為不符合預先設計 利用故障錄波器記錄下來的保護動作事件量和開關副接點

3、狀態(tài)信息找出保護不正確動作的原因,必要時通過計算工具進行模擬計算分析,,故障錄波器之原理,一般原理框圖,,,,,隔離部 件,隔離部 件,模擬通道輸入(含高頻),事件量輸入,,采樣與保持模/數(shù)轉(zhuǎn)換,,,計算機控制單元CPU與數(shù)據(jù)處理單元(DSP),,GPS對時信號,,,輸出單 元,存儲單元,,故障錄波器之原理,錄波器起動方式 目的:能滿足各種故障情況下可靠起動故障錄波器。 模擬量起動:按相設置的過電流、低電壓起動;按相設置的電流

4、突變起動、零序過流和突變起動;負序電流起動。 開關量起動:所有保護的跳閘出口信號;所有開關的副接點變位信號,故障錄波器之指標,評價錄波器的常用指標 采樣速率-采樣速率的高低決定了錄波器對高次諧波的記錄能力 ,標準規(guī)定不低于5KHz,工程中一般使用3200Hz,即每周波采樣64點。A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)-A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定了錄波器記錄數(shù)據(jù)的準確度 。,高檔的錄波器使用12位A/D,且每個通道使用一個,故障錄波器之指標,評價錄波器

5、的常用指標 最大故障電流記錄能力錄波記錄時間 故障前 故障時 故障切除后-非全相時期 重合 系統(tǒng)振蕩,穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù),一般不小于2周波。高采樣速率,暫態(tài)數(shù)據(jù),高采樣速率。記錄時間0.2秒,高速或低速采樣,記錄時間大于重合閘動作時間,重合成功,經(jīng)預先設定的最大記錄時間后停止錄波,一般設定2秒,重合于故障,重新開始一個記錄過程,長時間的完整記錄,保證數(shù)據(jù)的完整性,故障錄波器之技術分析,波行特

6、征:故障相電流有明顯突變增大,電壓有一定程度減小,同時有零序電壓和零序電流出現(xiàn)在故障切除后,電流通道變?yōu)橐桓本€。如果是線路PT,在線路兩端故障均切除后故障相電壓變?yōu)?,零序電流變得很小或為0,但有很大的零序電壓。重合成功。三相電流恢復正常負荷電流,三相電壓恢復對稱。,故障錄波器之技術分析,根據(jù)故障錄波圖能夠獲得的信息1、發(fā)生故障的電氣元件和故障類型2、保護動作時間和故障切除時間3、故障電流和故障電壓4、重合時間以及是否重

7、合成功5、詳細的保護動作情況6、完成附屬功能(測距、阻抗軌跡、相量以及諧波分析等),,,故障錄波器之配置原則,選用嵌入式的故障錄波器,通信控制單元不依賴于硬盤或后臺機錄波器能夠按規(guī)約方式向錄波器主站或保護子站上傳錄波文件。配置專用的母線故障錄波器,確保一條母線的所有開關接入同一臺錄波器變壓器模擬量的接入-四側(cè)一般每兩串配一臺錄波器,如主變直接掛在母線上,可以單獨配置一臺,故障錄波器之配置原則,模擬量和開關量之比為1:3或1:

8、4配置,以保證有足夠的通道接入開關量必須接入錄波器的開關量:按相接入每個開關的副接點,設置為在開關有閉合變?yōu)榉珠l時啟動錄波器直接作用于跳閘線圈的保護裝置的跳閘出口接點,有分相出口的要按相接入有關的告警信息:高頻保護的收、發(fā)信信號,DTT信號,差動保護的通道告警信號,保護裝置故障信號、失電信號,PT/CT斷線信號主變的非電氣量保護僅接入能夠跳閘的信號,而大量的告警信號不需要接入,華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)示意圖,數(shù)據(jù)網(wǎng)接入口交換機示意圖,故

9、障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案,無保護子站情況下的錄波器接入方案1、同一種型號錄波器首先自己連接成網(wǎng),對于無網(wǎng)絡口輸出的設備可以通過配置串口服務器轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡口。 2、通過站內(nèi)某臺錄波器的交換機,將故障錄波器接入到數(shù)據(jù)網(wǎng),無子站情形下錄波器的接入,具有獨立網(wǎng)口的錄波器設備,其他輸出口的錄波器,故障錄波器接入數(shù)據(jù)網(wǎng)方案,有保護子站情況下的錄波器接入方案1、每一臺錄波器均通過網(wǎng)絡接入子站交換機,對于無網(wǎng)絡口輸出的設備可以通過配置串口服務器

10、轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡口。 2、通過站內(nèi)子站交換機,將故障錄波器接入到數(shù)據(jù)網(wǎng),有子站情況下的錄波器接入,華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址分配規(guī)律,華東500kV變電站僅建設二級網(wǎng),IP地址為10.30開頭,供保護使用地址的最后一位為65-123或193-251,65和193一般預留給保護子站使用。凡直接跟電力數(shù)據(jù)網(wǎng)接口的設備(包括保護管理機、錄波器工程師站、串口服務器以及220kV部分的設備等)都必須使用華東網(wǎng)調(diào)分配的二級網(wǎng)地址,華東電力數(shù)據(jù)網(wǎng)IP地址

11、分配規(guī)律,發(fā)電廠使用的IP地址屬于省市調(diào)一級的三級網(wǎng),各地IP地址的分配規(guī)律為: 上海:10.31 江蘇:10.32 浙江:10.33 安徽:10.34以上地址需發(fā)電廠向省市調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)管理部門申請,故障錄波器系統(tǒng),一般故障的排除方法較多的情況下是遠傳部分故障。,,故障錄波器及繼電保護故障信息系統(tǒng)技術培訓,關于故障信息管理系統(tǒng):1、電網(wǎng)事故的一般處理原則2、子站典型接入方案(圖)3、功能-定值、信息分類、通信、歸檔

12、、時間補償、事故簡報、規(guī)約轉(zhuǎn)換4、運行維護注意事項5、現(xiàn)在存在問題及將來發(fā)展方向,故障信息管理系統(tǒng),背景 電網(wǎng)事故的一般處理程序,電網(wǎng)事故判斷,電網(wǎng)事故判斷,,電話匯報-現(xiàn)場調(diào)度員綜合檢查站內(nèi)一次設備動作情況和保護動作情況,結(jié)合故障錄波圖分析后完成。,,RTU傳送到EMS系統(tǒng)中的現(xiàn)場遙測量。,,繼電保護專業(yè)的技術支持。,電網(wǎng)事故分析,繼電保護專業(yè)的技術支持。,,,,現(xiàn)場保護的動作信號--來自于調(diào)度員的匯報,故障錄波器的錄波圖,保

13、護裝置內(nèi)部動作事件報告和動作波行圖,,,,,繼電保護故障信息,繼電保護故障信息-傳統(tǒng)的收集方法,電話傳真電子郵件 缺點:速度慢,受制約多,繼電保護故障信息-子站建立的基礎,微機型裝置的普及運用計算機技術的發(fā)展以及計算機硬件價格的下降傳輸通道數(shù)量的增加和通信效率的提高,,子站:完成站內(nèi)繼電保護裝置和故障錄波器裝置等動作信息采集、處理,并按要求向有關的調(diào)度主站發(fā)送故障數(shù)據(jù)的裝置或系統(tǒng),子站典型接入方案,繼電保護故障信息子站-功能

14、,信息的采集 能夠完整接收繼電保護裝置動作時產(chǎn)生的動作事件報告和故障錄波 能夠調(diào)取保護內(nèi)部的定值和定值區(qū)號 能夠調(diào)取保護開入量、開出量狀態(tài)(需保護支持) 能夠查詢到保護的運行狀態(tài)(停運或投運) 能夠調(diào)取故障錄波器的動作報告 能夠接受來自于主站的強制召喚命令對指定設備進行通信,繼電保護故障信息子站-功能,信息的處理 規(guī)約轉(zhuǎn)換 定值比對功能 信息分類處理 簡化錄波報告形成

15、 事故報告的生成 保護裝置時間的補償,,,,,,,繼電保護故障信息子站-功能,規(guī)約轉(zhuǎn)換-根據(jù)不同的保護或錄波器裝置采用相應的通信規(guī)約進行通信,并將錄波文件轉(zhuǎn)換為COMTRADE格式保存 ABB-SPA-BUS,串口AREVA-COURIER, 串口GE -GE MODEM,串口SEL-TERMINAL ,串口國產(chǎn)保護- 103,網(wǎng)口IDM錄波器-IDM規(guī)約BEN錄波器-BEN32,,定值比對,,,繼電保

16、護故障信息子站-功能,信息分類處理I類信息-能夠直接作用于開關跳閘的保護動作信息以及開關副接點信息II類信息-與保護的運行有關的告警信息III類信息-保護動作過程中的一些事件量信息,,繼電保護故障信息子站-功能,,收取錄波文件,判斷是否故障,,挑取相應通道,形成新的錄波文件,,繼電保護故障信息子站-功能,事故報告:時間、地點、廠站、設備、故障類型、保護動作情況、重合情況、測距情況,,時間補償,原因-由于保護時間的不一致造成信息無法

17、歸檔方法-輪詢時讀取裝置的時間然后與子站時間對比后進行補償,繼電保護故障信息主站-功能,除完成子站的功能外,還應監(jiān)視各子站及子站與設備的通信情況自動接收子站自動發(fā)送上來的保護動作事件量綜合兩端的動作事件,自動進行故障歸檔手動進行故障測距計算手動進行繼電器特性分析,報告示例,特性分析圖,繼電器特性示例,,,詳細阻抗軌跡數(shù)據(jù),經(jīng)常發(fā)生故障的設備和接口,網(wǎng)絡線水晶頭光電轉(zhuǎn)換器交換機工控機,存在的問題及今后的發(fā)展方向,速度慢

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