電力系統故障波形圖中關鍵點識別及分析

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

I0的計算方法與IB相同，需要說明的是I0實際指的是3I0。

電壓計算方法：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點畫出一條刻度標尺垂直線，同樣如圖3所示，最后在刻度標尺上計算出兩邊最低波峰之間存在的間隔有幾格標尺，計算出來總標尺格除以2得到電壓具體存在標尺格，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。假設本間隔PT變比為1100/1。

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

U0的計算方法與UB相同，需要說明的是U0實際指的是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告一些簡單信息判斷，為了準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、電壓波測量故障期間電流、電壓的相位，分析故障時的測量阻抗角。測量方法為通過測量電流、電壓波形過零的時間差來計算相位，若電流過零時間在電壓過零時間之后則為滯后相位，否則為超前相位。電流過零變負滯后電壓過零變負約4ms,，相當于滯后18°×4=72°，因此也可以判斷故障發生在正方向，阻抗角接近線路阻抗角為金屬性接地故障。若實測電流超前電壓110°左右則說明是反向發生故障，如圖4所示。再由圖4可以看出，B相發生故障后，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.波形圖中區分故障性質

當系統故障后，在對應的保護屏處打印出一張波形圖時，應該首先觀察波形圖的全貌，再判斷故障類型、保護的動作行為及斷路器的動作行為、故障的持續時間等信息，寫出簡要的故障分析報告，由于故障波形圖中含有大量的故障信息，還可以詳細地分析電流、電壓波形特點及其變化過程，從中得到與查找事故有用信息。本文以線路故障為例進行說明。

(1)正向區內瞬時故障波圖分析。[3]

圖所6所示，變電站的一次正向區內瞬時故障波形圖。可以看出，發生區內瞬時性故障后，B相相電壓明顯降低，保護大約2-3mms發信，過8-9ms收信，保護判斷為區內發生B相故障，發出跳閘指令，最快相對時間為15ms斷路器跳開，在922ms時保護發出合閘指令，斷路器重合閘成功。電流、電壓恢復正常。也可以用3所示的方法去判斷正向區內故障。

(2)正向區內永久故障波圖分析

圖所7所示，變電站的一次正向區內永久性故障波形圖。可以看出，發生永久性故障后，B相電壓明顯降低，保護大約2-3mms發信，過8-9ms收信，保護判斷為區內發生B相故障，發出跳閘指令，最快相對時間為15ms斷路器跳開，在922ms時保護發出合閘指令，斷路器重合閘成功。重合到故障的線路，保護立即又發生第二次故障，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內故障。

三、結束語

本文通過對故障波形圖的幾個關鍵點分析，總結了通過故障波形圖讀取典型事件的準確事件時間，計算電流、電壓有效值和相位以及故障性質的區分方法。當系統發生故障后，可以從這些方法中了解相關故障信息和保護等設備的動作行為，并迅速準確地判斷故障情況，為事故處理、恢復供電爭取了寶貴的時間。希望對現場工作人員分析故障具有一定參考價值。