隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)在企業(yè)和人民日常生活中扮演者著重要的角色。它的安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到許多行業(yè)的開展。然而在實(shí)際生活中，電力系統(tǒng)可能發(fā)生這樣或那樣的故障，給用戶帶來了巨大的損失。為確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，故障錄波儀可以清楚而自動(dòng)地記錄電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后的電氣量（如電壓、電流、頻率等）和非電氣量變化的全過程。電氣工作人員通過故障錄波儀的波形顯示可以準(zhǔn)確迅速地判斷故障發(fā)生的地點(diǎn)、類型、故障的嚴(yán)重程度等從而縮短處理故障的時(shí)間，迅速恢復(fù)供電，減少用戶的損失。本文就故障錄波儀在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要闡述。

1故障錄波儀的運(yùn)行條件與主要參數(shù)

1.1故障錄波儀的運(yùn)行條件

故障錄波儀的主要部分是錄波器。根據(jù)錄波原理的不同，可以分為光電式錄波器、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的便攜式錄波器、基于單片機(jī)的智能電力系統(tǒng)故障錄波儀。其中基于單片機(jī)的智能電力系統(tǒng)故障錄波儀應(yīng)用較為廣泛。下面就型號(hào)為DRL600/WFBL-1的故障錄波儀的軟、硬件做簡(jiǎn)要介紹。該故障錄波儀能使用于任何型式的電力系統(tǒng)設(shè)備或接線方式，包含發(fā)電機(jī)、變壓器設(shè)備、單元接線、3/2接線、雙母線及其它復(fù)雜系統(tǒng)。硬件由錄波裝置前置面板、錄波CPU插件、采集插件、信號(hào)插件、監(jiān)控管理CPU插件等元器件組成。故障錄波在線監(jiān)控軟件是WaveRecordBackgroundOnlineSystem。它運(yùn)行于Windows2000或WindowsXP操作系統(tǒng)下。電氣工作人員通過安裝調(diào)試該軟件對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。安裝后雙擊桌面上的快捷方式或選擇【開始】->【程序】->【W(wǎng)aveRecordBackgroundOnlineSystem】->【ViewStar】均可直接運(yùn)行故障錄波在線監(jiān)控軟件。

1.2故障錄波器的主要參數(shù)

故障錄波器的品質(zhì)高低是由故障錄波器的主要參數(shù)決定的。

第一：采樣速率。采樣速率的快慢很大程度地決定了故障錄波器的品質(zhì)。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，強(qiáng)大的短路電流會(huì)引起高次諧波。如果故障錄波器的采樣速率過低，將不能記錄高次諧波，這必將影響電氣工作人員對(duì)故障的判斷。因此，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采樣速率不低于5KHZ。

第二：最大故障電流記錄能力。同一電力系統(tǒng)在不同的運(yùn)行方式、不同的故障類型和不同短路點(diǎn)下，最大故障電流是不同的。最大短路電流可由數(shù)千安至數(shù)百千安。因此，最大故障電流記錄能力越大，記錄的故障波形越完整越精確。

第三：錄波記錄時(shí)間。故障錄波器是有一定內(nèi)存，當(dāng)沒有故障發(fā)生，下三個(gè)（具體周期數(shù)可以設(shè)定，一般為三)個(gè)周期的的參數(shù)會(huì)將這個(gè)周期的參數(shù)覆蓋。如果一旦發(fā)生故障，異常參數(shù)會(huì)觸發(fā)保護(hù)的錄波功能，會(huì)將故障前三個(gè)周期的參數(shù)（電壓電流功率等）以及故障后數(shù)個(gè)周期內(nèi)的參數(shù)記錄下來。錄波記錄時(shí)間的越長(zhǎng)故障錄波器的品質(zhì)越高，電氣工作人員分析故障越有利。

2故障錄波儀在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)根據(jù)中性點(diǎn)接地與否分為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)接地系統(tǒng)。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，相與相之間和在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中的相與地之間都是通過負(fù)荷連接的。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，系統(tǒng)的總阻抗減少，短路點(diǎn)電流增大，電壓降低。電氣工作人員可以通過復(fù)雜的潮流計(jì)算和向量圖分析得出短路電流的大小，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且理論值和實(shí)際值相差較大。這對(duì)于電氣工作人員處理電力系統(tǒng)故障產(chǎn)生不良的影響。為簡(jiǎn)單方便，引入監(jiān)控和記錄電力系統(tǒng)信息的故障錄波儀。

故障錄波儀是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障（如短路、斷相）或振蕩時(shí)自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障發(fā)生前后電氣量及非電氣量變化的全過程的主要儀器。它將記錄的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)送至主站，通過分析軟件對(duì)波形分析處理，從而使工作人員對(duì)故障做出正確判斷。在使用故障錄波儀前，電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，電氣工作人員根據(jù)電力系統(tǒng)及其保護(hù)裝置的廣泛知識(shí)和繼電保護(hù)等信息來判斷故障的元件位置（區(qū)域）、故障類型和故障程度，這樣較為復(fù)雜。使用故障錄波儀后，通過A、B、C三相電流和零序電流波形變化和常見故障類型的特點(diǎn)就可以輕松地判斷。比如單相接地短路故障，故障錄波波形圖的特點(diǎn)是：

（1）一相電流增大，一相電壓降低；出現(xiàn)零序電流，零序電壓；

（2）電流增大，電壓降低為同一相別；

（3）零序電流相位與故障相電流同相，零序電壓相位與故障相電壓反相。如果故障錄波波形圖符合以上三條，很簡(jiǎn)單地判斷了故障類型為單相接地，且接地相是電流增大的那一相，電流越大故障越嚴(yán)重。這樣，為電氣人員處理故障提供了方便。所以，電氣工作人員必須熟練掌握電力系統(tǒng)故障（各種短路、斷相故障等）的波形圖。

3結(jié)束語

綜上所述，本文就基于單片機(jī)的智能電力系統(tǒng)故障錄波儀做了簡(jiǎn)要分析，希望對(duì)廣大電氣工作人員有所裨益。然而電力系統(tǒng)故障分析是一個(gè)新型課題，廣大工程技術(shù)人員在工作的過程中，應(yīng)不斷地學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

作者：刁鳳新 辛洋 劉會(huì)斌 郝歌