t1是什么故障（变电站故障录波识图基础及线路典型故障波形分析）

一、故障录波分析阅读基础

这里所指录波图的阅读是指对保护及录波装置打印出纸质录波图的目测估算阅读，旨在快速阅读，及时分析处理事故，因此所得数据主要作为定性分析用和简单定量分析用，一般不做深层次定量计算用。需要深层次定量分析，可借助专门的录波分析软件从录波装置电子文档中提取精确数值进行分析计算。虽然不同的装置所形成的录波图在图形格式上略有区别，但是各类故障录波图的基本格式是相同的，阅读方法也基本一致。

故障录波图的阅读主要包括标注信息阅读、开关量阅读、时间阅读、幅值阅读、相位阅读。

1.1录波图的标注信息阅读

图1：录波图

阅读录波图需根据标注信息去阅读，只有先看懂标注信息内容才能阅读录波图，标注信息包含：横向格（各相电流电压）每格的量值、纵向格（时间）每格的量值、各开关量的含义等信息，如图1红线框中所示：横向格U=100V/格（瞬时值）、I=17A/格（瞬时值）；纵向格T=20MS/格;开关量数字表示：发信（1）、收信（2）、A相跳闸（3）等等。

1.2录波图的时间阅读

录波图的时间段可以根据开关量的变化来划定，查看录波图需清楚的时间段包含：故障持续时间（t1+t2）、保护动作时间（t1）、断路器开断时间（t2）、保护跳令返回时间(t3)、重合闸延时时间(t4)、保护重合闸脉冲宽度(t5)等。时间的阅读可以通过波形图中的时间轴的刻度获得，也可以通过波形本身的周波数来计算获得，如图2所示：A相的故障电流的波形持续了约3个周波，按每周波20ms计算，因此故障电流持续了约60ms。

图2：录波图

（1）故障持续时间（t1+t2）

故障持续时间为电流开始变大或电压开始减小，到故障电流消失或电压恢复正常的时间（故障发生开始到保护出口开关完全分闸的时间t1+t2），如图2所示：A相故障电流从0ms时开始突变，至约60ms时结束，持续的时间约为60ms。

（2）保护动作时间（t1）

保护动作时间为故障发生至保护装置动作出口之间的时间段，也为保护装置固有反应延时+保护定值整定动作延时。从图2中可看出，在A相电流发生突变后约1个周波多点保护A相出口跳闸(图中#3通道的粗黑线出现)，可以知道保护的动作时间约为25ms（图中时间t1）

（3）断路器开断时间（t2）

从保护出口跳闸到故障电流消失约为1.75个周波，可以知道断路器的开断时间约为35ms（图中时间t2）

（4）保护跳令返回时间（t3）

故障消失后，保护出口跳闸返回时间。A相故障电流约在60ms消失，保护A相跳闸出口命令返回（#3通道的粗黑线消失）时刻约在77ms，因此可以知道保护跳令返回时间约为17ms（图中t3）。

（5）重合闸延时时间（t4）

保护A相跳闸出口命令返回时刻约在77ms，重合闸脉冲命令发出（#7通道的粗黑线出现）约在877ms，因此可以知道重合闸延时时间约为800ms（图中t4）。

（6）保护重合闸脉冲宽度(t5)：

重合闸脉冲命令发时刻约为877ms，脉冲消失（#7通道的粗黑线消失）时刻约在937ms，因此可以知道重合闸脉冲宽度约为60ms（图中t5）。

1.3录波图的幅值阅读

从录波图中可以知道电流标尺为：17.0A/格（二次瞬时值），电压标尺为：100.00V/格（二次瞬时值），则幅值阅读方法如下：

图3:幅值阅读图

（1）A相故障电流Ia的有效值阅读，从图3中可以看出e-f段电流波形峰顶和峰谷值处均约占0.9格，所以其二次有效值估算如下：

=（0.9格+0.9格）÷2×17A/格÷√2=10.82 (A),

（2）A相故障时Ua残压幅值阅读，从图中可以看出g-h段电压波形峰顶和峰谷值处均约占0.3格，所以其二次有效值估算如下：

=（0.3格+0.3格）÷2×100V/格÷√2=21.2(V)

1.4录波图的相位阅读

可以通过加辅助线来帮助阅读，一般利用两波形的特殊点进行比较，例如波形的峰值点、过零点，图中a点与b点的比较是利用的峰值点，c点和d点的比较是利用的过零点。其中θ为3I0与3U0的相位角度差。这里可观察两峰值点或两过零点之间的角度差值，如下图中两峰值点或两过零点之间的角度为1/4个周波多一点，一个周波为360°，因此1/4个周波多一点，估计的角度在100°-110°之间。 （两个被比较点的时间刻度谁小谁超前）

图4：相位阅读录波图

1.5录波图的开关量阅读

开关量的阅读主要为各开关量的变化情况、变化发生时刻、返回时刻的阅读，是分析保护装置是否正确动作的关键。各开关量动作时显示的是粗线条，复归时变成细线条，如图5中保护A相跳闸（通道3）出口命令发出时刻约在25ms，返回时刻约在77ms。

图5：开关量阅读

开关量的阅读与保护动作逻辑需紧密结合，例如图5中通道1、2为该线路保护中允许式方向纵联保护的收发信开关量录波，可以看出约在20ms时，通道1、2开关量几乎同时发生变化，即纵联保护有发信又有收信，满足正方向区内故障特征，约5ms后线路保护A相跳闸出口。而图5中在重合闸出口合闸于永久性故障时，约在942ms时纵联保护有发信，945ms时纵联保护有收信，但是线路保护已在942ms时三（图中通道3、4、5、6出现跳闸出口命令），可见942ms时的三相跳闸、永跳命令不是纵联保护发出的，而是距离保护或零序保护的加速段发出的跳令。

二、线路典型故障录波特点

2.1线路单相接地故障情况

图6：线路单相接地故障录波图及相量图

如图6所示单相接地故障波形特点：

（1）一相电流增大，一相电压降低；

（2）出现零序电流、零序电压；

（3）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；

（4）故障相电压超前故障相电流约80度左右，零序电流超前零序电压约110度；

2.2线路两相短路故障情况

图7：线路两相短路故障录波图及相量图

如图7所示两相接地故障波形特点：

（1）两相电流增大，两相电压降低；

（2）没有零序电流、零序电压；

（3）电流增大、电压降低为相同两个相别；

（4）两个故障相电流基本反向；

（5）故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。

2.3线路两相接地短路故障情况

图8：线路两相短路接地故障录波图及相量图

如图8所示两相接地故障波形特点：

（1）两相电流增大，两相电压降低；

（2）出现零序电流、零序电压；

（3）零序电流相量位于故障两相电流间；

（4）故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；

（5）零序电流超前零序电压约110度。

2.4线路三相短路故障情况

图9：线路三相短路故障录波图及相量图

如图9所示三相接地故障波形特点：

（1）三相电流增大，三相电压降低；

（2）没有零序电流、零序电压；

（3）故障相电压超前故障相电流约80度左右；

（4）故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。