TMS320VC5509故障录波系统的研究(2)

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1.1 故障录波器功能概述

故障录波器是投入监视电力系统运行状况的一种自动记录装置，是电力系统的“黑匣子”。系统正常时，录波器不记录数据，当发生故障时，通过内部判据外部启动装置和启动录波器记录数据。它可以记录能记录继保装置的动作行为[1]因短路故障、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电压，电流及其导出量，如频率、有功、无功的变化等现象。高性能的故障录波装置对保证电力系统的正常运行具有及其重要的意义。80年代后，微机型故障录波器的得到大力发展，录波器的故障记录已经成为分析事故发生原因，迅速处理事故，协助寻找故障点，分析继保行为正确性的重要依据，已经成为电力系统自动化及系统管理的不可或缺的部分，具体有以下几方面作用：

（1）评价继保装置的工作正确性。

故障发生时，继保装置有时会拒动或误动，仅凭借保护装置的信号，并不能正确评价继保装置的工作情况。通过故障录波器器，分析录取数据就可以正确评价继保装置工作的正确性。

（2）正确分析事故原因

当系统发生事故时，除了依靠继电保护装置动作切除故障之外，还需快速查出事故发生原因，确定防止事故的方案。如果没有故障录波器提供可靠的数据，在分析事故时，不得不进行假设和推测。依靠故障录波器记录的故障过程中的电流、电压的数值以及断路器的动作等情况，可以正确分析事故原因，避免人为因素干扰，有利于快速制定出相应对策。

（3）进行故障定位。

电力系统中，高压输电线路上发生的故障绝大部分是接地故障。故障发生后通常需要尽快巡线找出故障地点进行处理，而全线的巡查将受到自然因数的影响，效率也很低。由录取的故障波形可判断故障性质，并根据电流、电压等数据推算故障点位置，使巡线工作缩小到某个区段，节约了时间和人力，有利于迅速排除故障，对保证线路的输电安全，迅速恢复供电有及其重要意义。

（4）发现继电保护和自动装置的缺陷。

线路上装设的继电保护和自动装置仍可能有不合理或考虑不不全面的地方。这些问题在作各种实验事，甚至在正常运行中都不易被发现，但在系统发生故障时，就可能暴露出来，造成装置的不正确动作。利用录取数据可以发现装置的缺陷，及时改进。

（5）提供转换性故障和非全相运行时再故障的资料[2]。

（6）记录电力系统的振荡过程。

由上可见故障录波器对于电力系统的安全运行是非常重要的，并且随着电力系统的发展的变得愈发重要。

1.2 故障录波器的发展历史和存在的问题

故障录波器的研制和使用已有多年的时间。60 年代末，我国电力系统已经开始应用以20 胶片为主要记录载体光电转换为原理的故障录波器，那时的录波器存在录波环节多、容量小、启动带有延时、无记忆能力、没有时标等诸多缺点，现已经被停用。

进入80年代后，随着电力系统的大力引入计算机技术，故障录波器有了迅猛的发展。现在电力系统所采用的录波器均为微机型，硬件设计采用高速 A/D和大容量存储器，嵌入式微处理器、硬件设备先进，可以采集多路故障信号、实现分时多任务的信号处理，有进行故障类型判别、故障计时、故障参数和故障发生顺序记录的功能，并且有数据远传和对故障数据进行后台分析的能力。国内的录波器生产厂家有很多，但其在性能上仅仅完成了从模拟式录波向数字式录波的转换，计算机的巨大潜力还没有得到发掘，仍存在下列问题：