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三相短路故障分析总结，快来学一学

2024-07-19 13:15:03 点击：100

1、设置故障录波的目的

故障录波装置是对电力系统运行状况进行监控的一种自动化设备。系统正常运行时，录波装置不启动录波，当系统发生故障时，通过启动录波装置迅速启动录波器录波，直接记录反应故障装置安装处系统故障的电气量。

2、故障录波的作用

(1)正确评价继电保护和自动装置的工作。

(2)正确分析事故的原因并研究防止对侧。

(3)发现继电保护和自动装置缺陷。

(4)发现一次设备缺陷，及时消除隐患。

(5)帮助寻找故障点。

3、录波图的分析应用

(1)故障类型的判别

①接地与不接地短路

②单相与多相故障

③短路故障与断线故障

(2)故障相别的判断

凡故障相，其电流和电压波形将同时有显著跳变，即电流增大、电压降低。

(3)断路器分、合情况分析

①分闸时间

②断路器的断弧分析

③重合闸分析

④震荡波形

(4)故障电流、电压值的测量

4、分析录波图的基本方法

(1)当我们拿到一张录波图后，首先要大致判断系统发生了什么故障，故障持续了多长时间。

(2)以某一相电压或电流的过零点为相位基准，查看故障前电流电压相位关系是否正确，是否为正相序，负荷角为多少度。

(3)以故障相电压或电流的过零点为相位基准，确定故障态各相电流电压的相位关系。

(4)绘制向量图，进行分析。

5、读取准确的时间时间

故障录波时间汇集柱图

(1)故障持续时间

故障持续时间为从电流开始变大或电压开始减低到故障电流消失或电压恢复正常的时间，如图所示的A段，故障持续时间为60ms。

(2)保护动作时间

保护动作时间是从故障开始到保护出口的时间，即从电流开始变大或电压开始降低，到保护输出触点闭合的时间，如图所有的B段，保护动作最快时间为15ms。

(3)断路器跳闸时间

断路器跳闸时间是从保护输出触点闭合到故障电流消失的时间。如图所示C段，断路器跳闸时间为45ms，一般不用断路器位置触点闭合或返回信号。

(4)保护返回时间

保护返回时间是指故障电流消失时刻到保护输出触点断开的时间，如图所示D段，保护返回时间为30ms。

(5)重合闸装置出口动作时间

重合闸装置出口动作时间是从故障消失开始计时到发出重合命令(重合闸触点闭合)的时间，如图所示E段。图中重合闸动作时间为862ms。

(6)断路器合闸动作时间

断路器合闸时间是从重合闸输出触点闭合到再次出现负荷电流的时间。如图所示F段，断路器合闸时间为218ms。

6、电流、电压的有效值的读取

7、电流、电压相位的读取

可以利用故障波形图中的电流、电压波形，测量故障期间电流、电压的相位，分析故障时的阻抗角。可以通过测量电流、电压波形过零的时间差来计算相位。若电流过零时间滞后于电压过零时间，则为之滞后相位；反之则为超前相位。图中电流过零变负之后电压过零变负约4ms，相当于滞后角18°×4=72°(18°=一个波形周期即2π/周期T=2π/(1/50s)=2π/20ms)。由此可以判断故障发生在正方向(相对于本站母线)。并且从这种阻抗角可推断是小路金属性接地故障。若实测电流超前电压110°左右，则表明是反向故障。根据所得的短路电压及短路电流IKB对短路电压UKB的相位，可以画出故障的向量图。

8、典型故障波形分析

(1)单相接地故障分析

①一相电流增大，一相电压降低，出现零序电流、零序电压；

②电流增大、电压降低为统一相别，零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向；

③金属性接地故障时，故障相电压超前故障相电流约80°左右，零序电流超前零序电压约100°左右，负序电流超前负序电压约100°左右；

④在电力系统中如果有较多的接地中性点，则零序阻抗相对较小，电压短路电流较大；

⑤如果是中性点不接地系统，忽略电容电流后，其零序阻抗接近无穷大，单相接地故障相电流为零；

⑥一般情况下保护安装处的两个非故障相电流不会是零，他们的幅值相等，它们的相位有可能与故障相电流的相位相反(C1=C2>0)，也有可能与故障相电流的相位相反(C1=C2<0)，如果各序电流的分配系数都相等，此时非故障相电流才是零。