故障录波器的通信网络设计

故障录波器的通信网络设计

作者：赵娜 窦树荣

来源：《中国新通信》2013年第03期

【摘要】录波器就是一种数据采集记录装置，它可以记录系统非正常和正常状况下系统电压、电流、频率的变化。在电力系统正常运行情况下记录的数据，对于分析电力系统正常运行下电能的应用情况起着重要的作用；大港石化公司将电力系统所有变电站和开闭所的故障录波器进行联网以实现电力系统自动化及系统的集中管理和监控。 【关键词】录波器电力系统通讯网络

电力网络波动对连续性生产的企业影响是十分巨大的，甚至可能造成生产事故，特别是石油化工企业保证公司内部电力网络的稳定性是及其重要的。因此，大港石化公司提高电力系统的自动化控制水平十分必要。大港石化公司的电力系统包括第一35KV变电站、第二35KV变电站、聚丙烯35KV变电站、原油储备库35KV变电站、催化6KV开闭所、烟机6KV开闭所、三循6KV开闭所、柴油加氢6KV开闭所、重整6KV开闭所等。每个变电站和开闭所都陆续设置有不同规格型号的录波器，但它们都独立管理，发生故障时无法进行系统分析，通过光纤以太网组建了电力调度通信系统，实现了集中管理和监控。 一、故障录波器的原理

故障录波器是用来记录电力系统中电气量和非电气量以及开关量的自动记录装置，通过记录和监视系统中模拟量和事件量来对系统中发生的故障和异常等事件生成故障波形储存并发送至远方主站，通过分析软件的处理对波形进行分析和计算，从而对故障性质、故障发生点的距离、故障的严重程度进行准确地判断。 二、故障录波器的作用

（1）系统发生故障，继电保护装置动作正确，可以通过故障录波器记录下来的电流量电压量对故障线路进行测距，帮助巡线人员尽快找到故障点，及时采取措施，缩短停电时间，减少损失。

（2）线路不明原因跳闸，通过对故障录波器记录的波形进行分析，可以判断出开关跳闸的原因。从而采取相应措施，将线路恢复送电或者停电检修，避免盲目强送造成更大的损失，同时为检修策略提供依据。

（3）判断继电保护装置的动作行为。当系统由于继电保护装置误动造成无故障跳闸或系统有故障但保护装置拒动时，就要利用故障录波器中记录的开关量动作情况来判断保护的动作是否正确，并可以据此得出有问题的部分，对于较复杂的故障可以通过记录下来的电流电压量对故障量进行计算，从而对保护进行定量考核。

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三、故障录波器通信网络的特点和面临的问题

首先，故障录波器是记录低压、高压电网系统出现波动时的暂态过程，这就要求十几台故障录波器在几秒钟内同时采集大量的数据并传输到中心计算机。因此要想将各变电站和开闭所的故障数据远传到中心控制室，通信网络必须是一种远程的、高可靠性的、数据吞吐量大的系统。其次，故障录波器通信网络要求具有组网灵活，扩展性强，能实现故障信息远传及日常运行检测的双重作用，它的设计应该能适应各种规约类型和接口类型的微机智能保护装置，它能适应未来通信网络技术的发展需要。 四、故障录波器通信网络的设计

（1）设计思路：将大港石化公司的第一、二35kV变电站、以及6kV的开闭所增设录波器18套，其录波器均具备网络功能。采用一台服务器作为集中控制和数据处理中心，将这台服务器放置在第二35KV变电站，通过光纤以太网将各变电站和开闭所的故障录波器进行联网，并安装网络协议及故障录波器的分析软件，以实现故障录波器网络化集中管理。 （2）方案设计：系统构成主要由服务器和故障录波器终端构成，服务器和各个终端间采用TCP/IP通讯协议。故障录波器网络结构图（参见图1）。 五、故障录波器的通讯网络体系

故障录波器通信网络组成的主体结构包括分析站、采集站的分层结构形式。由微机录波器组成的采集站分布在各变电站和开闭所，通过光纤以太网实现故障录波器联网，当高低压电网出现波动时将各变电站和开闭所的故障录波器所记录的故障数据自动传送到安装第二变电站的主站服务器上，主站是一台服务器、交换机和光电转化器。操作员可以根据录波器所在位置和型号启动相应应用程序，将记录的故障文件通过软件进行分析，立刻找到故障源并采取相应措施。 六、结论

故障录波器通信网络的建立以后将大大提高公司高低压电力网络管理的自动化水平。当高低压电力网络发生故障时，利用故障录波器可以记录下故障的全过程的波形，通过软件的分析可以得出此种故障的类型以及故障时保护的动作状态，纵联保护的发信情况，断路器的分合时间，重合闸动作全过程等，可以正确分析事故，评价保护，发现保护和断路器存在的问题，查出高低压电网波动是由上游电力网络产生还是使用单位的某段造成的电力网络波动。最大限度地减少不明事故。 参考文献

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