故障錄波裝置是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，能迅速直接的記錄下與故障有關的運行參數(shù)的一種自動記錄裝置。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，電力系統(tǒng)潮流計算、短路電流計算的理論值與實際值的差距很大，繼電保護、自動裝置的實際動作情況如何，電氣設備受沖擊的程度怎樣，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定就好像是電力系統(tǒng)故障時的“黑匣子”。

其在微機繼電保護測試儀中的左右如下：

（1）正確分析事故原因，為及時處理事故提供重要依據(jù)，根據(jù)所錄故障過程波形圖和有關數(shù)據(jù)，可以準確反應故障類型、相別、故障電流和電壓等數(shù)據(jù)、斷路器調和合閘時間和重合閘動作情況等，從而可以分析和確定事故原因，研究有效的對策，為及時處理事故提供可靠的依據(jù)。

（2）根據(jù)錄取的波形圖和數(shù)據(jù)，可以準確評價繼電保護和自動裝置工作的正確性，這也是十分難得的實驗數(shù)據(jù)，特別是在發(fā)生轉換性故障時更是如此。

（3）根據(jù)錄取的波形圖和數(shù)據(jù)，結合短路電流計算結果，可以較準繼電保護在電力系統(tǒng)中要想起到以上作用，則在技術上必須滿足四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。以下分別說明。

一、選擇性

指繼電保護動作時，只能選擇故障元件從電力系統(tǒng)中切除，而保證非故障元件能繼續(xù)安全運行，使故障造成的停電范圍小。如圖所示

當d點出現(xiàn)故障時，由保護4跳開斷路器4DL，則故障元件CD線路及變電站母線D停電，這是有選擇性的。若由保護3跳開斷路器3DL或由保護1、保護2分別跳開斷路器1DL和2DL，雖然故障切除了，但停電范圍擴大，這是無選擇性動作。

在電力系統(tǒng)中，為了使故障能可靠的被切除，一個電氣元件通常裝有多套保護裝置，人們將這些保護裝置分別稱為主保護、后備保護及輔助保護。在此，介紹繼電保護的幾個基本概念：

主保護：反應被保護元件上的故障，并能在較短（符合系統(tǒng)要求）的時間內(nèi)將故障切除的保護

后備保護：在主保護不能動作時，該保護動作將故障切除。根據(jù)保護范圍和裝設位置的不同有“近后備”和“遠后備”兩種方式。

1.近后備：一般和主保護一起裝在所要保護的電氣元件上，只當本元件主保護拒絕動作時，它才有動作，將所保護元件上的故障切除，如上圖中，若4DL處裝有兩套保護，一套主保護，一套近后備保護。當d點故障時，則首先由主保護跳開4DL，若主保護拒動，則近后備保護動作將4DL跳開?？梢娊髠浔Ｗo動作造成的停電范圍不會擴大，但切除故障的時間比主保護長。

2.遠后備：當相鄰電氣元件上發(fā)生故障、相鄰電氣元件主保護或金保護拒絕動作時，它動作將故障切除。顯然主保護和遠后備分別裝在不同的電氣元件上。如上圖中的保護4和保護3.當d點出現(xiàn)故障時，按選擇性要求本應保護4的主保護動作。但若主保護4或斷路器4DL由于裝置本身的問題不能動作，故障將繼續(xù)存在。此時若由保護3跳開斷路器3DL，雖然停電范圍擴大，但是故障被切除了，此時保護3稱為保護4的“遠后備”保護。可見，遠后備保護3動作造成的停電范圍擴大了，且切除故障的時間比相鄰元件的主保護和遠后備保護的時間都長。但此時它的動作仍是有選擇性的；

3.輔助保護：為了彌補主保護在某些性能上的不足或為了加速切除某部分故障而設計的簡單保護。確的判斷故障地點范圍，便于尋找故障點，加速處理事故過程，減輕xun視人員勞動強度。判斷故障度誤差在2%以內(nèi)。

（4）分析研究振蕩規(guī)律。從錄波圖可以清楚的反映振蕩發(fā)生、失步、同步振蕩、異步振蕩和再同步全過程以及振蕩頻率、振蕩電流和振蕩電壓特性等，為研究防止振蕩對策、改進繼電保護和自動裝置提供依據(jù)。

（5）分析錄波圖，可以發(fā)現(xiàn)繼電保護和自動裝置的缺陷及一次設備的缺陷，可及時消除事故隱患；可提供轉換性故障和非全相運行再故障的信息；還可以反映電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的情況。

（6）借助錄波裝置的錄波資料提供的波形和數(shù)據(jù)，不僅可反映用于核對系統(tǒng)參數(shù)和短路計算值，而且還可以實測系統(tǒng)參數(shù)，對理論上計算的系統(tǒng)參數(shù)做必要的修正。

二、速動性

指保護裝置動作的時間應盡量段。故障切除時間包括繼電保護動作時間和斷路器的跳閘時間。保護動作速度快，切除故障的時間就短，這可以減小故障元件的損壞程度，縮短用戶在低壓下的工作時間，提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性?，F(xiàn)代電氣元件配置的微機主保護都是快速動作的，它的動作時間取決于保護裝置本身的技術性能。但是，也不能片面追求保護的快速動作，應根據(jù)電力系統(tǒng)的實際情況，按系統(tǒng)穩(wěn)定性要求和繼電保護整定配合的需要來確定保護的動作時間。

三、靈敏性

指繼電保護器保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。即保護裝置對規(guī)定的保護范圍內(nèi)的故障應不管短路點位置遠近、短路類型如何，均能敏銳感覺，正確反映。保護靈敏性的好壞通常用靈敏系數(shù)（Klm）的大小來衡量。靈敏系數(shù)Klm的計算公式為：

對反映故障參數(shù)大于整定值而動作的保護

保護范圍末端發(fā)生金屬性短路時故障參數(shù)的小計算值

Klm=—————————————————————————

保護的整定值

對反映故障參數(shù)小于整定值而動作的保護

保護的整定值

Klm=—————————————————————————

保護范圍末端發(fā)生金屬性短路時故障參數(shù)的大計算值

對各類保護的靈敏系數(shù)應滿足規(guī)程要求。

四、可靠性

指保護在應該動作時，不要拒動；在不應該動作時，不要誤動。一般說來，保護的可靠性決定于保護裝置的質量、接線及運行維護調試水平。

對動作于跳閘的繼電保護都應滿足以上四個基本要求，但在一套保護中，以上四個性能之間往往存在矛盾，如為了提高選擇性，往往要降低速動性；為了獲得較高的靈敏度，有時必須降低可靠性。因此，必須從電力系統(tǒng)的實際出發(fā)，適當處理“四性”之間的矛盾，使保護能滿足系統(tǒng)的要求。