总体看图顺序

拿到故障录波图,不要先盯着波形看。先按下面顺序:

  1. 看题干和表头:确认是线路、主变、母线还是其他设备;看动作时间、CT/PT 变比、标度。
  2. 看通道名称:明确每一列是开关量、电流、电压还是零序量。
  3. 看模拟量:哪一相电流增大、哪一相电压降低、有没有 3I0 和 3U0。
  4. 看开关量:保护出口、跳闸、跳位继电器、重合闸、永跳等动作时间。
  5. 写报告:时间、设备、相别、故障类型、保护动作、开关动作、动作正确性。

核心口诀:

看对象 -> 定相别 -> 判故障 -> 排时序 -> 写结论

试题 1:线路 C 相接地故障,单跳重合后加速三跳

一、故障性质判断

从录波图看:

  • Ic 故障后明显增大;
  • 3I0 出现;
  • Uc 电压异常或降低;
  • 3U0 出现。

所以可判断为:

线路 C 相接地故障。

判断依据:

C 相电流增大 + 零序电流出现 + C 相电压异常 + 零序电压出现
= C 相接地故障

二、第一次故障及单相跳闸过程

关键时间:

0ms 左右:C 相接地故障发生
30ms 左右:保护发出 C 相跳闸命令
75ms 左右:C 相断路器跳开,故障电流消失
115ms 左右:C 相跳闸出口返回

注意:

C 相跳闸 是保护出口命令,不等于断路器已经跳开。

30ms:保护发出跳闸命令
75ms:C 相跳位继电器动作 / 电流消失,说明断路器实际跳开

所以:

跳闸出口保持时间 = 115 - 30 = 85ms
断路器跳闸用时 = 75 - 30 = 45ms

报告可写:

故障发生后约 30ms,保护发出 C 相跳闸命令;约 75ms,C 相断路器跳开,故障电流消失,故障被切除;约 115ms,C 相跳闸出口返回。

三、重合闸过程

关键时间:

890ms 左右:重合闸出口动作,发出合闸命令
975ms 左右:重合闸出口返回

重合闸出口保持时间:

975 - 890 = 85ms

这个 85ms 是合闸出口保持时间,不等于断路器一直在合闸。

本题判分口径中,断路器合闸用时不是:

905 - 890 = 15ms

而是:

960 - 890 = 70ms

原因:

跳位继电器返回不一定等于断路器主触头已经可靠合上。题目以电气量重新出现、故障再次接通的 960ms 作为断路器实际合闸完成时间。

所以:

890ms:重合闸发出合闸命令
960ms:断路器实际合上并重新接通故障点
合闸用时 = 70ms

报告可写:

约 890ms 重合闸出口动作,约 960ms 断路器实际合闸,合闸用时约 70ms。

四、重合于永久性故障

重合后,约 960ms,Ic3I0 再次明显出现,说明 C 相故障再次出现。

因为:

  • 相别相同:仍为 C 相;
  • 故障类型相同:仍为接地故障;
  • 发生在重合后极短时间内;
  • 重合后故障电流再次出现。

所以判断为:

重合于永久性 C 相接地故障,重合闸不成功。

五、后加速三跳过程

关键时间:

960ms 左右:C 相重合于故障,故障再次出现
980ms 左右:保护加速三相跳闸出口
1040ms 左右:三相断路器跳开,故障最终切除

说明:

重合闸动作后,故障仍然存在,保护不再单跳重合,而是后加速三相跳闸。

报告可写:

重合后约 960ms,C 相故障电流及零序电流再次出现,判断为重合于永久性 C 相接地故障;约 980ms,保护加速三相跳闸出口;约 1040ms,三相断路器跳开,故障最终切除。

六、试题 1 完整报告话术

线路发生 C 相接地故障,故障后 C 相电流明显增大,同时出现零序电流、零序电压,C 相电压异常,判断为 C 相接地故障。约 30ms,保护发出 C 相跳闸命令;约 75ms,C 相断路器跳开,故障电流消失,故障被切除;约 115ms,C 相跳闸出口返回。约 890ms,重合闸出口动作;约 960ms,断路器实际合闸,合闸用时约 70ms。合闸后 C 相故障电流及零序电流再次出现,判断为重合于永久性 C 相接地故障,重合闸不成功。随后保护加速三相跳闸,约 1040ms 三相断路器跳开,故障最终切除。保护及断路器动作行为正确。

七、重合于故障、二次故障、发展性故障的区分

1. 重合于故障

特点:

同相别 + 同类型 + 同测距 + 重合后很快出现

本质:

第一次故障没有真正消除,开关一重合,又把原故障点接上了。

典型写法:

重合后同相故障再次出现,判断为重合于永久性故障,重合闸不成功,保护加速三跳。

2. 二次故障

特点:

相别变化 / 类型变化 / 测距变化 / 间隔较长

本质:

第一次故障已经处理完,后来又发生另一个新故障。

典型写法:

重合后线路再次发生故障,因重合闸未重新充电,保护加速三相跳闸。若故障相别或测距与第一次不同,应按二次故障分析。

3. 发展性故障

特点:

原故障扩大或演变

例如:

第一次:C 相接地
第二次:BC 两相接地

典型写法:

故障由单相接地发展为两相接地,判断为发展性故障,保护加速三跳。

4. 判断口诀

同相同距同类型,重合失败原故障;
变相变距变类型,二次发展另分析。

试题 2:主变差动动作,中压侧 C 相接地故障

一、题目已知条件

题干给出:

  • 某 220kV 变电站;
  • #1 主变接线图;
  • 故障前,110kV、35kV 母线所接出线均为负荷线;
  • 由 220kV 侧供电。

这句话很关键:

故障电流来源主要是 220kV 侧,经 #1 主变流向 110kV 或 35kV 侧故障点。

二、主变差动保护为什么动作

主变差动保护的保护范围由各侧 CT 围成。

当主变差动保护动作时,首先说明:

故障位于主变差动保护范围内。

所以它不是普通的远方线路故障。

报告中应写:

主变差动保护动作,说明故障位于主变差动保护范围内。

三、为什么差动保护显示 B、C 相,而故障结论是 C 相接地

这点最容易混。

主变差动保护看到的是:

经过变比补偿、相位补偿、接线组别补偿后的差流

因此:

差动保护 B、C 相出现差流,不等于一次设备一定发生 B、C 两相故障。

中压侧后备保护看到的是本侧一次电流、电压,更接近真实一次故障相别。

如果中压侧后备保护录波显示:

C 相故障电流
零序电流
零序电压
母线 C 相电压降低

则一次故障性质应判断为:

C 相接地故障。

口诀:

差动看差流,不直接定相;
后备看本侧,定相更直观;
差动 BC 动作,不等于 BC 故障;
结合零序量,定为 C 相接地。

四、为什么定位到中压侧套管 CT 与 110kV 断路器 CT 之间

推理链:

主变差动保护动作
-> 故障在主变差动保护范围内

中压侧后备保护看到 C 相故障电流、零序电流、零序电压
-> 故障在主变 110kV 中压侧,性质为 C 相接地

故障前 110kV、35kV 出线均为负荷线,由 220kV 侧供电
-> 故障电流从 220kV 侧经主变流向 110kV 侧故障点

结合中压侧套管 CT 与 110kV 侧断路器 CT 的保护范围
-> 故障点位于 #1 主变中压侧套管 CT 与 110kV 侧断路器 CT 之间

所以结论:

#1 主变 110kV 中压侧套管 CT 与 110kV 侧断路器 CT 之间发生 C 相接地故障。

五、为什么中后备保护启动但未动作

中压侧后备保护能看到故障量,所以可能启动。

但主变差动保护是主保护,动作速度快,直接跳三侧断路器,把故障切除。

因此中后备保护:

启动是正常的;
未出口动作也是正常的。

报告可写:

中压侧后备保护启动,说明其检测到中压侧 C 相故障电流及零序量;但由于主变差动保护快速动作并跳开三侧断路器,故障已被切除,中后备保护未出口动作,动作行为正确。

六、试题 2 完整报告话术

根据录波及主接线图分析,#1 主变差动保护动作,说明故障位于主变差动保护范围内。差动保护 B、C 相出现差流,是差动保护内部经变比、相位及接线组别补偿后的动作相别,不能直接判断为一次系统 B、C 相故障。结合主变中压侧后备保护录波,C 相故障电流、零序电流、零序电压出现,母线 C 相电压降低,可判断一次故障性质为 C 相接地故障。故障前 110kV、35kV 侧出线均为负荷线,电源由 220kV 侧供给,故障电流由 220kV 侧经 #1 主变流向 110kV 侧故障点。综合 CT 保护范围,判断故障点位于 #1 主变 110kV 中压侧套管 CT 与 110kV 侧断路器 CT 之间,为 C 相接地故障。主变差动保护正确动作,跳开三侧断路器,故障被切除;中压侧后备保护启动但未出口,动作行为正确。

七、试题 2 答题骨架

考试时可以按这个顺序写:

  1. 差动保护动作,判断区内故障;
  2. 差动 B、C 相差流是保护内部相别,不直接等于一次 B、C 相故障;
  3. 中后备看到 C 相故障电流、零序电流、零序电压,判断 C 相接地;
  4. 110kV、35kV 均为负荷线,电源来自 220kV 侧;
  5. 故障电流路径为 220kV -> #1 主变 -> 110kV 中压侧故障点;
  6. 结合套管 CT 与断路器 CT 位置,定位故障在两 CT 之间;
  7. 主变差动正确动作,三侧跳闸;后备启动未动作正确。

最后总口诀

线路题:
先看相别和零序,再看单跳、重合、后加速。

主变题:
差动定区内,后备定相别,电源方向定故障路径,CT 范围定故障点。