電力系統(tǒng)故障波形圖中關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)別及分析

IB：I=[(總格×電流標(biāo)度I)/(2×√2)] ×變比=[(3.8×4)/(2×√2)] ×1200/1=6450A

I0的計(jì)算方法與IB相同，需要說明的是I0實(shí)際指的是3I0。

電壓計(jì)算方法：先以UB通道上存在的故障電壓波形兩邊的最低波峰為基準(zhǔn)點(diǎn)畫出一條刻度標(biāo)尺垂直線，同樣如圖3所示，最后在刻度標(biāo)尺上計(jì)算出兩邊最低波峰之間存在的間隔有幾格標(biāo)尺，計(jì)算出來總標(biāo)尺格除以2得到電壓具體存在標(biāo)尺格，在圖中顯示的U：45V/格(說明：不同故障波形該值是不相同)，在除以√2得到二次電壓有效值，最后再乘以本間隔母線PT的變比，即得到一次電壓有效值。假設(shè)本間隔PT變比為1100/1。

UB：U=[(總格×電流標(biāo)度I)/(2×√2)] ×變比=[(2×45)/(2×√2)] ×1100/1=35kV

U0的計(jì)算方法與UB相同，需要說明的是U0實(shí)際指的是3U0。

3. 故障波形圖中讀取電流、電壓相位

判斷某次故障的相位是否正確不能憑借報(bào)告一些簡(jiǎn)單信息判斷，為了準(zhǔn)確分析清楚故障的相位必須借助波形圖。

故障電流、電壓相位讀取：可以利用故障波形圖中的電流、電壓波測(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。測(cè)量方法為通過測(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)間在電壓過零時(shí)間之后則為滯后相位，否則為超前相位。電流過零變負(fù)滯后電壓過零變負(fù)約4ms,，相當(dāng)于滯后18°×4=72°，因此也可以判斷故障發(fā)生在正方向，阻抗角接近線路阻抗角為金屬性接地故障。若實(shí)測(cè)電流超前電壓110°左右則說明是反向發(fā)生故障，如圖4所示。再由圖4可以看出，B相發(fā)生故障后，B相相電壓明顯降低，非故障A、C相電壓相位基本沒有變，因此可以畫出它們的相量圖，如圖5所示。

4.波形圖中區(qū)分故障性質(zhì)

當(dāng)系統(tǒng)故障后，在對(duì)應(yīng)的保護(hù)屏處打印出一張波形圖時(shí)，應(yīng)該首先觀察波形圖的全貌，再判斷故障類型、保護(hù)的動(dòng)作行為及斷路器的動(dòng)作行為、故障的持續(xù)時(shí)間等信息，寫出簡(jiǎn)要的故障分析報(bào)告，由于故障波形圖中含有大量的故障信息，還可以詳細(xì)地分析電流、電壓波形特點(diǎn)及其變化過程，從中得到與查找事故有用信息。本文以線路故障為例進(jìn)行說明。

(1)正向區(qū)內(nèi)瞬時(shí)故障波圖分析。[3]

圖所6所示，變電站的一次正向區(qū)內(nèi)瞬時(shí)故障波形圖。可以看出，發(fā)生區(qū)內(nèi)瞬時(shí)性故障后，B相相電壓明顯降低，保護(hù)大約2-3mms發(fā)信，過8-9ms收信，保護(hù)判斷為區(qū)內(nèi)發(fā)生B相故障，發(fā)出跳閘指令，最快相對(duì)時(shí)間為15ms斷路器跳開，在922ms時(shí)保護(hù)發(fā)出合閘指令，斷路器重合閘成功。電流、電壓恢復(fù)正常。也可以用3所示的方法去判斷正向區(qū)內(nèi)故障。

(2)正向區(qū)內(nèi)永久故障波圖分析

圖所7所示，變電站的一次正向區(qū)內(nèi)永久性故障波形圖?？梢钥闯?，發(fā)生永久性故障后，B相電壓明顯降低，保護(hù)大約2-3mms發(fā)信，過8-9ms收信，保護(hù)判斷為區(qū)內(nèi)發(fā)生B相故障，發(fā)出跳閘指令，最快相對(duì)時(shí)間為15ms斷路器跳開，在922ms時(shí)保護(hù)發(fā)出合閘指令，斷路器重合閘成功。重合到故障的線路，保護(hù)立即又發(fā)生第二次故障，斷路器跳開三相，未合閘成功(原因是第一次跳閘后重合閘未充電成功)。同樣也可以用3所示的方法去判斷正向區(qū)內(nèi)故障。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)故障波形圖的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分析，總結(jié)了通過故障波形圖讀取典型事件的準(zhǔn)確事件時(shí)間，計(jì)算電流、電壓有效值和相位以及故障性質(zhì)的區(qū)分方法。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，可以從這些方法中了解相關(guān)故障信息和保護(hù)等設(shè)備的動(dòng)作行為，并迅速準(zhǔn)確地判斷故障情況，為事故處理、恢復(fù)供電爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。希望對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員分析故障具有一定參考價(jià)值。