提高電力故障錄波器準確率的幾條措施

摘 要：電力故障錄波器作為一種在電力系統(tǒng)發(fā)生電力震蕩或故障時記錄電力系統(tǒng)各個電參量的設備，其主要作用在于事后幫助技術人員對電力系統(tǒng)故障特性及繼電保護裝置動作行為進行分析和評價，其準確率直接關系到對故障錄波的有效性和成功率。因此提高電力故障錄波器準確率，具有重要意義，本文重點分析了提高電力故障錄波器準確率的措施。

關鍵詞：故障錄波器;準確率;重合閘

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.169

0 引言

電力故障錄波器是應用于電力系統(tǒng)，用于記錄電力系統(tǒng)中出現(xiàn)異常問題的特殊裝置，電力故障錄波器能夠記錄系統(tǒng)中出現(xiàn)的電壓、電流的異常，通過分析這些記錄能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，及時糾正電力系統(tǒng)的錯誤運行，不過隨著電力系統(tǒng)變得越來越復雜，使得電力故障錄波器應用的環(huán)境越來越復雜，各種疑難問題也隨之而出，使得故障錄波器出現(xiàn)了很多不適應現(xiàn)場工作環(huán)境的情況，故障錄波器的應用實效性遭到了質(zhì)疑。

1 影響電力故障錄波器準確率的問題

1.1 故障錄波器錄播時間過短

在某些特殊運行模式下，作為保護高壓線路的重合閘整定時間一般設置為長延時，通常為7-10秒;但這種情況下的故障錄波器的錄波時間過短，不能完整的記錄開關重合的整個過程，因而記錄下來的波形也不完整。

1.2 錄波器啟動頻繁

當前運行模型下，由于頻繁的電力故障會導致錄波器的頻繁啟動，這會加速錄波器的老化，縮短使用年限;另外，受制于硬盤容量，新記錄的錄波數(shù)據(jù)會覆蓋之前的錄波數(shù)據(jù)，從而導致之前的重要故障波形消失。

1.3故障錄波器存在死區(qū)

保證差動保護電流回路的可靠性，故障錄波器只能取用主變電源側(cè)套管CT的保護繞組。由此產(chǎn)生的問題是如果在主變套管CT至高壓側(cè)開關CT之間發(fā)生短路，則錄波器可能不啟動錄波。即故障錄波器存在了錄波死區(qū)。

1.4 非電量保護開關量啟動與接入存在缺失

1.4.1 錄波功能啟動設置不完善

電力系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)干擾或者故障觸動了冷卻器、壓力釋放、瓦斯保護等非電量保護時，主變跳閘，但是這時系統(tǒng)產(chǎn)生的不明顯模擬量不能觸及電力故障錄波器里反應動作時，故障錄波器也即無法啟動對電力故障進行錄波。因此，當前的電力故障錄波器的錄波功能的啟動設置的閥點有待改動，以能更精確的跟蹤和反應微弱的模擬量從而進行錄波。

1.4.2 錄波器缺乏開關量接線的接入

在變電站運行過程中，由于主變非電量保護設備原因或者主變外部環(huán)境干擾造成主變誤動，亦或者當主變本體操作箱發(fā)生誤動時，電力故障錄波器這時記錄下來的波形并不能正確的將跳閘的真實原因反映出來。而電力故障錄波器出現(xiàn)這種失真情況主要是沒有將開關量從根部引入到錄波器，沒有將開關量接線接入到系統(tǒng)中而造成的。

2 電力故障錄波器準確率的重要性

電力故障錄波器主要對電力系統(tǒng)中的重大故障如系統(tǒng)短路接地、系統(tǒng)擾動、系統(tǒng)震蕩、系統(tǒng)崩潰等所導致的電壓、電流以及各種頻率的改變進行錄波記錄。電力系統(tǒng)工作人員通過分析電力故障錄波器記錄的波形，即可對電力故障和事故進行分析，這大大縮減了對電力事故分析的時間和工作量。可見電力故障錄波器的錄波質(zhì)量直接影響了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，如何結合現(xiàn)場實際提高故障錄波器在運行中的準確性已是故障錄波的重中之重。

3 提高電力故障錄波器準確率的方法

3.1 重合閘長延時

故障錄波器的錄波時間一般較短，而在一些高壓電路中，為安全起見往往將重合閘長設置在較長的時間段內(nèi)，如此一來錄波器很難完整記錄到重合閘長時間段的電壓變化，為提高故障錄波器的記錄準確率，可以對高壓線路重合閘的開關動作量進行設置，使其包含在錄波器的錄波范圍內(nèi)，使故障錄波器能夠分兩次記錄故障波形，這樣便能夠記錄高壓電路故障時的各項變化指標，得到準確的波形變化曲線。

3.2 防止錄波器頻繁啟動

頻繁開關錄波器對錄波器的消耗非常大，破壞其準確性并降低其壽命，同時由于錄波器的硬盤容量限制，每次重啟錄波器后，舊的數(shù)據(jù)會被新的記錄覆蓋，這可能導致一些有價值的舊的錄波數(shù)據(jù)圖丟失。甚至造成嚴重的損失，避免錄波器頻繁重啟的方法有：

（1）關閉開關量的啟動功能;

（2）抬高重負荷和沖擊負荷的啟動錄波門檻。

雖然如此，在一些特殊情況下，沖擊負荷和重負荷的量都非常大，錄波器根本無法躲避，錄波器頻繁啟動問題仍然存在。在這些特殊的環(huán)境下，故障錄波器往往會丟失一些舊的有價值數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計錄波器重啟原因，發(fā)現(xiàn)超過90%的錄波器重啟由電壓模擬量突變導致。將電壓模擬量突變啟動門檻抬高可減少頻繁啟動次數(shù)，但抬高電壓模擬量突變啟動門檻必然降低錄波器對普通電路元件故障記錄的敏感性，如何兼顧這一沖突十分重要。

3.3 主變電源側(cè)電流量的取用

通常主變電源側(cè)開關CT保護繞組用于差動保護電流回路，主變電源側(cè)套管CT的保護繞組用于過流保護電流回路，兩種保護機制足以保證主變電源的正常運作，而故障錄波器只能記錄到其中套管CT的保護繞組。這種錄波方式產(chǎn)生的缺陷便是會產(chǎn)生錄波盲區(qū)，通過把主變“差動保護動作”開關量設為啟動量可以解決這一問題。通過調(diào)整錄波器的啟動量，能夠保證在部分錄波盲區(qū)故障狀態(tài)下啟動錄波器，由主變“差動保護動作”開關量來啟動錄波，從而更加完整的記錄電路中出現(xiàn)的故障。

3.4 非電量保護開關量的啟動設置與接入的改進

3.4.1 啟動錄波功能設置

正常狀態(tài)下，錄波器只具有模擬量啟動錄波功能，而其開關量啟動錄波功能是關閉的，這么做可以防止人為操作等產(chǎn)生的外部電磁干擾造成錄波器頻繁啟動錄波，當出現(xiàn)電壓、電流的突變超過一定范圍時，故障錄波器則啟動，但是也會存在模擬量變化不明顯的故障狀態(tài)，非電量保護動作便是其中最為明顯的一種情況，在非電量保護動作發(fā)生時，電路系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了故障，但錄波器并不能正常啟動，調(diào)整非電量保護動作的開關量，將其納入錄波器的啟動波范疇可以解決這一問題，同時為避免電力錄波器頻繁啟動，對于其他動作產(chǎn)生的開關量并不進行調(diào)整。

3.4.2 開關量接線的接入

為避免錄波器出現(xiàn)不準確的錄波行為，錯誤的記錄跳閘原因，需要對非電量保護開關的開關量接線的接入點進行調(diào)整，非電量保護開關中主要是可以引起開關跳閘的開關，通常狀態(tài)下，本體操作箱的繼電器在接點閉合后方能啟動，啟動的操作箱繼電器通過另一接口將信息傳遞如錄波器，產(chǎn)生錄波動作。這樣的接入方法容易產(chǎn)生上述問題，同時接在主變本體操作箱繼電器上的錄波器可能因為主變本體操作箱出現(xiàn)的問題而啟動，或者主變本體操作箱誤動時，故障錄波器記錄的波形不能準確地反映跳閘的真實原因。形成一次虛假的跳閘記錄，為解決這一問題，可以將非電量保護開關的開關量從根部連接到錄波器，此時應將此類開關量從根部（例如瓦斯保護則從瓦斯繼電器取接點）引人到錄波器，并將其設為錄波啟動量。同時將這些非電量保護開關量納入錄波啟動范圍，若非電量保護設備沒有多余的接點，可以通過接入一個光電禍合器的方法連接故障錄波器。當主變因為主變非電量保護設備原因或外部干擾造成誤動，若非電量保護設備沒有多余的接點，可在引人本體操作箱的回路上并接一個光電禍合器來實現(xiàn)。

4 結論

本文針對故障錄波器在應用過程中現(xiàn)有的問題，提出了一些改進的措施，這些措施并沒有對故障錄波器做很大的改動，只是在故障錄波器的應用上做了改進，起到了很好的改進效果。

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作者簡介：施利輝（1986-），男，本科，助工，研究方向：繼電保護。endprint