曹树江，朱 辉
河北省电力调度通信局 河北石家庄 050021
河北南部电网自1995年6月首次在衡水发电厂及其配套工程中使用LFP－901微机保护（以下简称901保护）。截止到1999年8月，在220 kV及以上系统中已有40条线路（含3条辐射线）和3个站的旁路使用了共计85套901保护，5个3／2接线厂站使用了39套LFP－921断路器保护（以下简称921保护）。上述保护在系统中经受了多次区内外故障的考验，动作情况良好。文章针对这2种保护在运行中遇到的问题进行了分析和讨论，提出了相应的解决办法，并重申了有关回路的接线原则，以期抛砖引玉，与同行交流。
1 901保护误动和特殊动作情况及分析
1．1 “位置发信”和“位置停信”造成高频保护误动 例1：1995年6月30日，衡水发电厂（以下简称衡厂）投运期间，用251厂前Ⅰ线开关向线路充电，对侧前铺站用2433开关检同期合闸，结果衡厂侧
901保护（复用载波，允许式）误动三跳。保护动作报告：19 ABCD＋＋。
901保护误动原因是：为实现“位置回授”功能（即线路由1端空充，线路发生故障时，对端高频保护能发允许信号，使充电端高频保护动作跳闸），在装置外部设计了1个“位置发信”回路，即利用TWJ接点闭合启动音频接口发允许信号，再加上SWT－500F6音频接口带有185 ms收信保持延时。这样，当合环时，衡厂侧901保护感受到正方向扰动，且音频接口一直接收并保持对端“位置发信”回路发来的允许信号，造成保护误动。现已将“位置发信”回路和音频接口收信保持电路取消。
例2：1995年12月2日19：16：22，厂交Ⅰ线由备用转运行，由交河侧282开关（负荷侧）先充电，衡厂侧253开关合环时交河侧901高频保护误动作，跳开282三相开关。交河侧901保护的CPU1跳闸报告：27 ms D＋＋。衡厂253开关和交河282开关的录波图见图1。
901保护误动的直接表现为收讯输入（Sx）有间断。在合环过程中，由两侧电势差产生的纵向突变量源在253开关断口处，两侧901保护的突变量方向元件均感受为正方向（在线路一侧先充电、另一侧合环过程中，先合侧保护无论取用母线PT还是线路侧PT，901保护突变量方向元件均感受为正方向；后合侧保护在取用母线PT时901保护也感受·44·为正方向，取用线路侧PT时感受为反方向，而与潮流方向无关），交河侧901保护控制收发信机SF－600发讯12 ms后停讯。衡厂侧（合环侧）901保护启动后执行手合程序，200 ms内高频保护退出工作，不停讯。因此，两侧高频保护均应收到200 ms的闭锁信号，不应误动作。
检查结果为收发信机“位置停信”（误将TWJ三相常开接点并联）在开关合闸过程中返回慢所致，可能是TBJ电流线圈压降大或TWJ返回电压偏低造成。将衡厂侧与901配合的收发信机“位置停信”解除后，再次由交河侧充电，衡厂合环，厂交Ⅰ线两侧收发讯机工作正常，高频保护未误动。手合开关时901高频保护退出，全阻抗加速，距离和零序保护执行加速程序。本侧充电完毕，对侧合环前线路发生故障，本侧启讯后停讯，对侧901保护判断其输入开关量（以下简称开入量）TWJ（三相常开接点并联）在动作状态时，延时100 ms才被远方启讯（由901保护内部远方启讯逻辑软件实现，对应收发讯机的远方启讯逻辑退出），本侧高频保护在100 ms内仍可跳闸。因此，取消“位置停信”有利而无害。
1．2 收发信机和音频接口异常造成高频保护误动
例3：1998年6月21日19：17，南前线故障时，厂前Ⅱ线衡厂侧252开关901高频方向保护误动跳单相，重合不成功。误动原因为衡厂侧YPC－500F6音频接口命令输出湿簧继电器损坏。
例4：1998年10月17日20：02，厂交Ⅱ线在电厂侧合环，交河侧901高频方向保护误动，动作报告为39 ABCD＋＋。交河侧901保护的录波收信输入开关量有4个半周波的间断。试验发现，收发信机SF－600收信输出湿簧继电器接点特性不好，有抖动现象，现场已改为收发信机无电位光耦输出。
1．3 PT回路异常情况下的动作行为
例5：1996年5月6日1：46，衡水站（双母线接线）＃1母线单相接地故障，母差保护正确动作。与此同时，相邻的衡厂3条出线11高频保护误动，重合成功。问题出在当时衡厂母线PT二、三次未分开，从开关场到控制室共用电缆芯。故障前失灵保护闭锁用的零序电压继电器（以电流继电器串电阻代替，后因定值低将电阻短接）短路烧毁，使得一次系统故障中PT开口三角电压叠加到PT二次线圈上。不难分析，开口角极性端与二次线圈相连时，上述叠加电压与二次线圈自身产生的3 U0同相位；开口角非极性端与二次线圈相连时，情况则相反。本次故障中衡水发电厂PT正是后一种情况，由于叠加电压幅值较大，造成微机保护自产3 U0的相位反向，进而使得11保护发生了上述动作现象。由于901保护方向元件采用了反方向元件优先的原则，尽管零序方向判断错误，但工频变化量方向元件仍是正确的，避免了高频保护误动作。
例6：1997年2月28日8：56，衡水站衡景线B相阻波器支持瓷瓶发生污闪，衡侧保护正确动作。与此同时，衡水站274开关厂衡Ⅰ线901保护DZ（突变量距离）动作，并导致对侧255开关901高频保护动作。原因为衡水站PT存在多点接地，虽然母线PT在控制室内1点接地，但各出线同期PT在开关场接地，两者在线路保护屏端子排又直接相连。故障时地电位差从线路抽取的PT零线经保护装置端子排串入母线的PT零线中，导致线路保护取用的母线PT的中性点偏移，电压畸变。衡厂255开关WXB－11C未见报告；901保护报告为00027 BD＋＋0＋＋CHTIME00886 ms。衡水站274开关WXB－11C报告为889 CHCK；901保护报告为0009 DZCH TIME886 ms。
例7：1997年2月28日9：40，衡水站衡景线C相阻波器支持瓷瓶发生污闪，保护动作与例6类似。不同的是衡厂侧255开关901高频保护因程序中选相判据的制动量Imax未带记忆，误选三相。软件已更换。
1．4 回路原因造成单相故障选三相
例8：1996年10月13日，沧州地区于姚Ⅱ线发生C相接地故障，姚官屯侧单跳重合成功；于庄侧（3／2接线，重合闸使用线路保护重合闸，单重方式，中间开关三跳不合）901保护跳C相后CPU2补跳三相。于庄侧901保护动作报告：11 CDZ0＋＋16CZ1 63 ABCZ1 13．7 km；姚官屯侧901保护动作报告：13 CDZ25 CZ1 1．3 km（姚官屯侧方向保护控制字错误，保护漏投）。分析为保护三跳中间开关接操作箱R端子，启动操作箱手跳继电器将901保护重合闸放电所致。
例9：1998年7月18日，孙容线A相单相接地故障，两侧11型微机保护正确动作，跳A相；而901保护误跳三相。孙村264开关901保护动作报告为CPU1：12A DZ D＋＋0＋＋，CPU2：20 A Z1 25ABCZ1；容城272开关901保护动作报告为CPU1：
24 AD＋＋0＋＋88 ABCD＋＋0＋＋，CPU2：21AZ1。
孙村侧901保护CPU2跳三相的原因是CC5（闭重三跳）端子至开关位置指示回路中的HWJa常开接点前误接一根连线。在保护跳A相命令发出后HWJa返回，CC5对大地的电位由－110 V跃变为＋110 V，干扰了该开关量。由于901保护的开关量电源24 V地悬浮，因此在A相开关跳开前后检查BSCH开关量均为0。901开关量变位由CPU3经与CPU1、CPU2通讯获得，串行通讯的延时为1 s左右，所以故障后并未发现BSCH开关量的变位记录也是合理的。分析认为容城侧三跳虽发生于孙村侧跳开A相之时，但根据901保护录波，此时两侧C相已无电流，因此存在孙村侧C相开关先于A相灭弧的可能。由于Ic＝0，Ib发生了倒相，ΔIbc较大，大于衰减记忆的制动量，导致容城901保护CPU1选三相。
1．5 特殊动作情况
例10：1997年11月16日1：08，交于Ⅱ线C相故障，于姚Ⅱ线于庄侧901保护合于故障保护误动，报告为29 ABCCF1。因为1：07交于Ⅰ线A相故障，三跳265开关未恢复（图2）。由于设计上将264、265开关的TWJ接点按开关并联接入901装置的TWJ输入开关量（应串联接入），265开关跳闸后901保护TWJ输入开关量即接通，导致交于Ⅱ线故障时，901保护启动后判为手合于故障，全阻抗加速出口动作三跳。TWJ已改为串联接入方式。
例11：1998年8月13日19：43，孙村站＃1主变压器220 kV侧发生C相接地故障，南孙Ⅱ线南郊站的11高闭零序保护误动作，800 ms后发出重合令，重合成功。901A型保护未发重合令。
分析认为11保护重合闸的计时开始于故障相故障电流的消失，而901保护（本身未误动）不对应启动重合闸的计时则开始于TWJ动作和电流条件（轻负荷情况除外）同时满足，而保护发跳令到TWJ常开接点闭合有40～50 ms，901A保护计时开始点晚于11保护。当11保护发出重合令后，TWJ便失磁，且在901A重合延时未达到时，TWJ接点已断开，致使901A保护不发重合令。
例12：1999年6月1日13：56，厂交Ⅰ线单相故障掉闸未重合。衡厂253开关保护动作报告为WXB－11：30 GBI0CK，901A保护：24 CD＋＋0＋＋356 ABC HB2；交河282开关保护动作报告为WXB－11：15 I01CK 30 GBI0CK 30 1ZKJCK，901A：8 CD＋＋0＋＋15 Z1 330 ABCHB2。未重合原因为在电厂侧C相开关跳开时，B相开关误跳（根据录波，B相开关辅助接点闭合比C相早10ms，此时保护仅发C相跳令）两侧901保护判断线路两相开关已跳开（跳闸后故障相无电流时，跳闸固定动作或TWJ动作经80 ms延时置非全相运行状态），仅存一相运行，延时200 ms补三相跳闸。由于衡厂引入901保护的TWJ误接为串联方式，故B、C相跳开后TWJ也不起作用，仅在判断出C相无电流后TGDC动作，才开始上述计时；而据录波推算，交河侧在C相断流前即因TWJ动作而开始计时。故衡厂901保护后备三跳较晚。
2 901保护有关回路的接线要求
2．1 与收发信机的配合
901保护与收发信机配合工作构成高频保护时，应注意以下问题：
a．取消接于收发信机（音频接口）的“位置停信”，而“其他保护停信”则接至901保护。收发信机完全由901保护控制。
b．因为901保护中已设置远方启动逻辑，故应解除与之配合的收发信机远方启动功能。
c．901保护CPU1报警时内部逻辑通过发信接点控制收发信机长期发信。
为防止901保护失电导致对侧高频保护误动，可将901保护的闭锁继电器BSJ的常闭接点接到收发信机的“保护起信”端子；对于LFX－912收发信机，则可用BSJ接点恢复其远方启动功能，以避免长期发信对收发信机的不利影响。
鉴于901装置运行中故障率很低，而收发信机的故障率仍居高不下。当901保护发生异常时，可像本侧收发信机故障时那样处理，即由值班员手动退出对侧高频保护，必要时退出本侧901保护。因此，为简化起见，901保护的BSJ继电器也可不控制收发信机。
2．2 跳闸位置继电器TWJ接点的接入
901保护接入TWJ的接点，用于开关跳闸停信、手合于故障判别和不对应启动重合闸等。对于单开关接线，可将三相跳位继电器常开接点并联接入；对于双开关接线（如3／2接线），可将每一开关跳位继电器接点并联后再串联接入，且分别并接压板，在开关检修时将对应压板投入。
3 921保护应用中的特殊问题
3．1 沟通三跳
921保护同时输出沟通本开关三跳的情况有本重合闸在投入状态、重合闸在放电状态，重合闸在三重方式，重合闸装置故障或直流电源消失。在前2种情况下，线路保护无论单跳还是三跳，921保护的CPU2均补发三跳令。对于第3种情形，921保护已无法补发三跳令，需增加辅助回路将线路保护的单跳沟通至本开关三跳（仅沟通至本开关），推荐用线路保护动作接点BDJ（而非跳闸固定）串联921装置“自动沟通三跳”接点，再接至操作箱三跳端子实现三跳（见图3）。第1个压板设在线路保护屏上，视为出口压板，在正常运行情况下投入，该线路保护异常或检验时退出；第2个压板装于断路器保护屏上，在正常运行情况下打开，921装置异常及处理时投入，以保证沟通三跳功能的可靠性和连续性。对于线—线串的中间开关BDJ1和BDJ2分别为进入本组跳闸线圈的2套线路保护动作接点并联。
采用线路保护单跳出口通过切片接入开关三跳（永跳）的方式也可实现“沟通本开关三跳”的功能，但不能够实现自动沟通，操作也比较烦琐。
如果在操作箱屏端子排处，用921保护输出的沟通三跳接点将分相跳闸回路（33A、33B和33C）直
接相连，起到了沟通三跳的作用，但存在如下不足：
a．921保护的2对接点只能沟通1组跳闸线圈。
b．重合闸三重或停用方式下跳闸监视回路受影响，本组跳闸回路三相全断线时才可发出控制回路断线信号。另1组跳闸线圈的保护分相传动开关时，开关指示会出现“3红、1绿闪”的不正常现象。
3．2 先重闭锁和手合后加速
921保护中采用“先合开关发出合令”后，线路保护再发跳令的方法，判断先合开关重合到永久故障时闭锁后合开关的重合闸。这种方式在两开关的重合闸方式一致或单、三重合延时相等的情况下无疑是有效的。由于“先合开关发出合令”在921保护的逻辑中并非真正意义的先合开关发出的合令，因而该方法尚有一定的局限性，一个开关短延时单重，另一开关长延时三重就是一例。11系列保护和101系列保护设有永跳（TJR）继电器，可通过启动操作箱中的TJR继电器再给921保护重合闸放电，可作为上述局限性的补充。为可靠起见，应将901、902保护闭锁重合的接点（宜经压板串接）接至921保护闭锁重合闸的输入开关量，这样还可按整定要求实现901保护延时段动作，相间故障等直接闭锁921保护重合闸。
900系列线路保护无需专门的手合后加速信号，但其他系列保护仍然需要，而921保护给出的加速信号是无选择性的（选择性是指：3／2接线形式下用母线侧开关向线路充电时应加速线路保护，向母线充电时不应误加速线路保护；用中间开关向一条线路充电时仅加速被充电线路的保护，而不应误加速同串的另一条运行线路保护），不满足有选择只加速充电线路保护的要求。目前河北电力系统采取了操作箱中接入开关两侧的PT电压法和手动压板法2种方式。
4 901和921保护故障统计分析
901、921保护的故障率见表1，故障类型分析见表2。
根据故障统计，可总结出以下3点：
a．901、921保护发生的主要缺陷为元器件损坏。其中液晶损坏相对比较集中，共发生3次。此外，人机对话插件中的通讯接口芯片损坏率也较高。
b．901、921发生过电源缺陷3次。电源损坏一直是制约保护装置进一步降低故障率、提高可靠性的重要因素。从河北南部电网的运行情况看，不但国产设备未能解决此问题，进口保护也存在同样的困扰。提高电源的可靠性是继电保护生产厂家迫切需要解决的问题。
c．采用插接方法安装的芯片与插件发生过接触不良，建议厂家尽可能地改插接为焊接。
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