故障录波器：电力系统的“黑匣子”

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https://m.renrendoc.com/paper/359422645.html

故障录波器被誉为电力系统的“黑匣子”，在电力系统发生故障时，能够记录下故障前后一段时间内的电气量与非电气量变化过程，为故障分析提供重要依据。本文将详细介绍故障录波器的作用、工作原理、硬件结构和软件功能等内容。

故障录波器作为电力系统的“黑匣子”，主要作用包括：

它能够全面完成故障和异常工况时的模拟量数据统计，保护与安全自动装置的动作顺序统计，再现故障和异常运行时各参量的变化过程，并辅助完成故障录波数据的综合分析。

故障录波器的工作原理是在正常运行情况下，时时对接入的模拟电气量（如电压、电流、功率）进行采集。当故障发生时，根据预先设定的定值，故障录波器会动作并记录下故障前后3秒内的模拟电气量及开关量数据，生成录波文件，以帮助故障追忆分析。

故障录波器的硬件结构主要包括以下几个部分：

模拟量变换模块：由小CT、PT、直流采集模块、16位A/D及FPGA构成，将强电信号转换成弱电信号，然后进行模数转换，最终将数字数据传送给DSP。
开关量隔离模块：由阻容元件及光电隔离器构成，完成开关量信号的隔离变换。
录波CPU模块：采用高性能的32位嵌入式微处理器系统，涉及DSP部分和CPU部分。DSP部分负责傅氏变换及有关量的计算，CPU部分负责数据存储和管理。
MMI模块：采用嵌入式32位处理器，配有800×600分辨率的大屏幕真彩液晶显示屏，具有Windows的图形化界面，负责监控、通讯、管理、波形分析等功能。

故障录波器的软件功能主要包括：

录波开启方式：涉及模拟量开启、开关量开启和手动开启三种基本形式。
录波存储及输出方式：录波数据可存储于录波CPU模块的硬盘中，也可镜像储存于MMI模块的硬盘中，还可通过FTP服务器远程传播，支持USB移动存储介质、以太网通讯输出等多种输出方式。
数据分析功能：可进行序量分析、谐波分析、阻抗分析、功率P、Q分析、功角δ、δ′、δ″分析、故障测距以及各电气量波形任一点的有效值分析计算。
实时监控功能：可实时监测每个通道的幅值、相位并形成实时向量监测图，对设备的有功、无功、正序、负序和频率进行实时监测。
通信远传功能：支持基于TCP/IP的联网，采用FTP文件传播，断点续传技术处理庞大录波数据的传播问题。