故障錄波識(shí)圖基礎(chǔ)及典型故障分析課件

故障錄波識(shí)圖基礎(chǔ)及典型故障分析南寧供電局變電管理二所袁守強(qiáng)故障錄波識(shí)圖基礎(chǔ)及典型故障分析南寧供電局變電管理二所1在我們的日常生產(chǎn)中，經(jīng)常需要通過錄波圖來分析電力系統(tǒng)到底發(fā)生了什么樣的故障，保護(hù)裝置的動(dòng)作行為是否正確，二次回路接線是否正確，CT、PT極性是否正確等等問題。在我們的日常生產(chǎn)中，經(jīng)常需要通過錄波圖來分析電力系統(tǒng)到底發(fā)生2分析錄波圖的程序及基本方法：1、拿到錄波圖后，首先要大致判斷系統(tǒng)發(fā)生了什么故障，故障持續(xù)了多長時(shí)間。2、以某一相電壓或電流的過零點(diǎn)為相位基準(zhǔn)，查看故障前電流電壓相位關(guān)系是否正確，是否為正相序？負(fù)荷角為多少度？3、以故障相電壓或電流的過零點(diǎn)為相位基準(zhǔn)，確定故障態(tài)各相電流電壓的相位關(guān)系。4、繪制向量圖，進(jìn)行分析。分析錄波圖的程序及基本方法：3故障持續(xù)時(shí)間:故障持續(xù)時(shí)間為從電流開始變大或電壓開始減低開始到故障電流消失或電壓恢復(fù)正常的時(shí)間，如圖所示的A段，故障持續(xù)時(shí)間為60ms。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間:保護(hù)動(dòng)作時(shí)間是從故障開始到保護(hù)出口的時(shí)間，即從電流開始變大或電壓開始降低，到保護(hù)輸出觸點(diǎn)閉合的時(shí)間，如圖所示的B段，保護(hù)動(dòng)作最快時(shí)間為15ms。斷路器跳閘時(shí)間:斷路器跳閘時(shí)間是從保護(hù)輸出觸點(diǎn)閉合到故障電流消失的時(shí)間。如圖所示C段，斷路器跳閘時(shí)間為45ms。一般不用斷路器位置觸點(diǎn)閉合或返回信號(hào)。保護(hù)返回時(shí)間:保護(hù)返回時(shí)間是指故障電流消失時(shí)刻到保護(hù)輸出觸點(diǎn)斷開的時(shí)間，如圖

所示D段，保護(hù)返回時(shí)間為30ms。重合閘裝置出口動(dòng)作時(shí)間:重合閘裝置出口動(dòng)作時(shí)間是從故障消失開始計(jì)時(shí)到發(fā)出重合命令(重合閘觸點(diǎn)閉合)的時(shí)間，如圖所示E段。圖中重合閘動(dòng)作時(shí)間為862ms。斷路器合閘動(dòng)作時(shí)間:斷路器合閘時(shí)間是從重合閘輸出觸點(diǎn)閉合到再次出現(xiàn)負(fù)荷電流的時(shí)間。如圖所示F段，斷路器合閘時(shí)間為218ms。也不用斷路器位置觸點(diǎn)閉合或返回信號(hào)。（一）讀取準(zhǔn)確事件時(shí)間一、識(shí)圖基礎(chǔ)故障持續(xù)時(shí)間:故障持續(xù)時(shí)間為從電流開始變大或電壓開始減低開4故障波形時(shí)間匯集柱圖一、識(shí)圖基礎(chǔ)故障波形時(shí)間匯集柱圖一、識(shí)圖基礎(chǔ)5（二）電流、電壓的有效值的讀取IkB=［(總格*電流標(biāo)度I)/(2√2)］×變比=［(3.

8×4)/(2√2)］×

1200/1=6450(A)UkB=［(總格*電壓標(biāo)度I)/(2√2)］×變比=［(2*45)/(2√2)］×

110/0.1=35(kV)一、識(shí)圖基礎(chǔ)（二）電流、電壓的有效值的讀取IkB=［(總格*電流標(biāo)6可以利用故障波形圖中的電流、電壓波形，測(cè)量故障期間電流、電壓的相位，分析故障時(shí)的測(cè)量阻抗角?？梢酝ㄟ^測(cè)量電流、電壓波形過零的時(shí)間差來計(jì)算相位。若電流過零時(shí)間滯后于電壓過零時(shí)間，則為滯后相位;反之則為超前相位。圖中電流過零變負(fù)滯后電壓過零變負(fù)約4ms，相當(dāng)于滯后角18°×4=72°。由此可以判斷故障發(fā)生在正方向(相對(duì)于本站母線)。并且從這種阻抗角可推斷是線路金屬性接地故障。若實(shí)測(cè)電流超前電壓110°左右，則表明是反向故障。根據(jù)所得的短路電壓及短路電流IkB對(duì)短路電壓UkB的相位，可以畫出故障的相量圖。（三）電流、電壓相位的讀取一、識(shí)圖基礎(chǔ)可以利用故障波形圖中的電流、電壓波形，測(cè)量故7故障性質(zhì)一相電流增大，一相電壓降低；出現(xiàn)零序電流、零序電壓；電流增大、電壓降低為同一相別，零序電流相位與故障相電流同向，零序電壓與故障相電壓反向；金屬性接地故障時(shí)，故障相電壓超前故障相電流約80度左右；零序電流超前零序電壓約100度左右，負(fù)序電流超前負(fù)序電壓約100度左右；在電力系統(tǒng)中如果有較多的接地中性點(diǎn)，則零序阻抗相對(duì)較小，單相短路電流較大；如果是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，忽略電容電流后，其零序阻抗接近無窮大，單相接地故障相電流為零；一般情況下保護(hù)安裝處的兩個(gè)非故障相電流不會(huì)是零，它們的幅值相等，它們的相位有可能與故障相電流的相位相反（C1=C2>C0)，也有可能與故障相電流的相位相反（C1=C2<C0)，如果各序電流的分配系數(shù)都相等，此時(shí)非故障相電流才是零。（一）單相接地故障二、典型故障波形分析故障性質(zhì)一相電流增大，一相電壓降低；出現(xiàn)零序電流、零序電壓8故障錄波圖波形（一）單相接地故障故障錄波圖波形（一）單相接地故障91243一相電流增大，一相電壓降低；出現(xiàn)零序電流、零序電壓符合此條件，可以確定系統(tǒng)發(fā)生了單相接地短路故障電流增大、電壓降低為同一相別符合此條件，可以確定電壓、電流相別沒有接錯(cuò)故障相電壓超前故障相電流約80度左右零序電流超前零序電壓約110度左右零序電流相位與故障相電流同向零序電壓與故障相電壓反向故障相電壓超前故障相電流約80度左右零序電流超前零序電壓約110度左右（一）單相接地故障故障錄波圖波形特點(diǎn)1243電流增大、電壓降低為同一相別故障相電壓超前故障相電流10故障性質(zhì)兩相電流增大，兩相電壓降低，電流增大、電壓降低為相同兩個(gè)相別，沒有零序電流、零序電壓；故障相電壓總是大小相等，數(shù)值上為非故障相電壓的一半，兩故障相電壓相位相同，與非故障相電壓方向相反；兩個(gè)故障相電流基本反向；故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右；如果各序電流的分配系數(shù)都相等，此時(shí)非故障相電流才是零；經(jīng)過渡電阻短路時(shí)的電流、電壓與金屬性短路時(shí)的電流、電壓差別不是很大。（二）兩相短路故障故障性質(zhì)兩相電流增大，兩相電壓降低，電流增大、電壓降低為相同11故障錄波圖波形（二）兩相短路故障故障錄波圖波形（二）兩相短路故障12故障相電壓超前故障相電流約80度左右零序電流超前零序電壓約110度左右故障錄波圖波形特點(diǎn)1432兩相電流增大，兩相電壓降低；沒有零序電流、零序電壓電流增大、電壓降低為相同兩個(gè)相別兩個(gè)故障相電流基本反向故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右（二）兩相短路故障故障相電壓超前故障相電流約80度左右故障錄波圖波形特點(diǎn)1413故障性質(zhì)兩相電流增大，兩相電壓降低，出現(xiàn)零序電流、零序電壓；電流增大、電壓降低為相同兩個(gè)相別；零序電流向量為位于故障兩相電流間；沒有過渡電阻影響時(shí)，故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右，零序電流超前零序電壓約110度左右；由于三相不平衡或其它原因，通常在正常運(yùn)行情況下就有零序電流或電壓，為可靠地檢出接地故障也可采用零序變化量的方法，考慮到在相間短路時(shí)由于電流互感器暫態(tài)過程的影響也可能短時(shí)出現(xiàn)零序電流，可用零序電壓進(jìn)行判別，當(dāng)零序電壓取自電壓互感器開口三角側(cè)時(shí)，可防止電壓回路斷線對(duì)判別的影響。（三）兩相接地短路故障故障性質(zhì)兩相電流增大，兩相電壓降低，出現(xiàn)零序電流、零序電壓14故障錄波圖波形（三）兩相接地短路故障故障錄波圖波形（三）兩相接地短路故障15（三）兩相接地短路故障故障錄波圖波形特點(diǎn)1234兩相電流增大，兩相電壓降低出現(xiàn)零序電流、零序電壓。電流增大、電壓降低為相同兩個(gè)相別零序電流向量為位于故障兩相電流間。故障相間電壓超前故障相間電流約80度左右

零序電流超前零序電壓約110度左右（三）兩相接地短路故障故障錄波圖波形特點(diǎn)1234電流增大、電16故障性質(zhì)三相電流增大，三相電壓降低；沒有零序電流、零序電壓；故障相電壓超前故障相電流約80度左右，故障相間電壓超前故障相間電流同樣約80度左右。（四）三相短路故障故障錄波圖波形故障性質(zhì)三相電流增大，三相電壓降低；（四）三相短路故障故障錄171三相電流增大，三相電壓降低2沒有零序電流、零序電壓3故障相電壓超前故障相電流約80度左右4故障相間電壓超前故障相間電流同樣約80度左右故障錄波圖波形特點(diǎn)（四）三相短路故障1三相電流增大，三相電壓降低2沒有零序電流、零序電壓3故障相18故障性質(zhì)斷線相電流為零；在斷線處兩側(cè)均要有接地中性點(diǎn)才能有零序電流；全相運(yùn)行線路中零序電流小于非全相運(yùn)行線路中零序電流；全相運(yùn)行線路中負(fù)序電流小于非全相運(yùn)行線路中負(fù)序電流；斷相處在保護(hù)正方向上時(shí)，零序電壓滯后零序電流約100度左右，斷相處在保護(hù)反方向上時(shí)，零序電壓超前零序電流約80度左右；Z00>Z11時(shí)，非故障相電流減小，Z00=Z11時(shí)，非故障相電流不變，Z00<Z11時(shí)，非故障相電流增大。（五）單相斷線故障故障性質(zhì)斷線相電流為零；（五）單相斷線故障19故障性質(zhì)斷線相電