1　引言
　　自20世纪80年代末以WXH－11型微机高压线路保护为代表的微机型继电保护产品在国内得到广泛应用以来，至90年代中期，我国的电力系统中已有几千套微机线路保护在运行。到90年代末，几乎所有继电保护产品都实现了微机化，且能够全面满足各级电压的各种电力设备对继电保护的要求。据有关资料统计2001年全国220 kV及以上系统线路主保护运行情况，纵联、距离、零序、重合闸正确动作率分别为99．19％、99．90％、99．86％、99．57％。
　　研究和实践证明，微机型继电保护产品有许多优点，如：(1)能够改善和提高继电保护的动作特性和性能；(2)可以方便地扩充其它辅助功能；(3)工艺结构条件优越；(4)可靠性容易提高；(5)使用方便；(6)自检功能完善等。微机型继电保护产品的迅速普及和很高的正确动作率也正是得益于此。

2　标准、导则对微机继电保护产品自检功能的要求　　
　　自检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件工况以及功能软件本身，是保障微机继电保护产品高可靠性的必要条件。微机继电保护装置应具有在线自动检测功能，其内容包括微机保护硬件损坏、功能失效和二次回路异常运行状态的自动检测。
　　根据文献［1］的要求，微机保护装置应具有在线自动检测功能。在正常运行期间，装置单一电子元件(出口继电器除外)损坏时，不应造成保护误动作，且能发出装置异常信号。
　　同时，文献［2］也要求微机继电保护装置应具有在线自动检测功能，明确指出微机继电保护装置硬件设计及其自动检测功能应满足如下原则：(1)微机
继电保护装置任一元件(出口继电器可除外)损坏时，保护装置不会误动作；(2)任一元件(出口继电器可除外)损坏后，微机继电保护自检测回路能发出报警或装置异常信号，并给出相关信息指明损坏元件的所在部位，在最不利的情况下也能将硬件定位至模块(插件)；(3)硬件损坏后，能够采用方便的手段和方法进行修复或更换。

3　微机继电保护产品自检内容
3．1　自检分类
　　目前国内微机继电保护产品自检内容，按照是否需要引入模拟量和开入量进行自检可以分为两类：
　　(1)需要引入模拟量和开入量进行的自检：如①开入回路自检；②数据采集系统自检；③二次回路异常运行状况的检测。
　　(2)不需要引入模拟量和开入量进行的自检：如①各种存储器的自检；②程序正确性自检；③开出回路自检；④开关电源电压异常自检。
3．2　几种自检功能的实现方法
    3．2．1　开入回路自检
　　(1)两个以上的开入量相互矛盾。如：TWJ、HWJ同时存在或同时不存在。TWJ、HWJ同时存在可反映开入回路异常；TWJ、HWJ同时不存在可反映控制回路断线。
　　(2)不应长期存在的开入量长期存在。如：手合、收讯输入、信号复归、单跳、三跳起动重合闸等开入信号长期存在，可反映开入回路异常。
　　(3)开入量与模拟量矛盾。如：TWJ动作同时检测到有负荷电流，可反映开入回路异常。
    3．2．2　开出回路自检
　　(1)开出或反馈光隔(三极管)击穿。无开出命令，而反馈端有电位的变化。其检测分为上电自检和运行中自检两个阶段，一般均能实时检测。
　　(2)开出或反馈光隔(三极管)断线。有开出命令，而反馈端没有电位的变化。其检测分为上电自检和运行中自检两个阶段，一般运行中采用定时检测的方法。
    3．2．3　数据采集系统异常自检
　　对A/D型变换器可以通过多路转换器为A/D转换器预留一个检测通道，该通道接有标准电平，定时读取标准电平经A/D转换的数值来检查A/D转换器的正确性和精度。
    3．2．4　程序正确性自检
　　目前国内在微机继电保护产品程序正确性自检方面多采用CRC校验和ROMH校验两种方法。
    (1)CRC
　　CRC校验码常用的有16位校验码和8位校验码两种。
　　16位校验码采用国际标准化组织ISO制定的HDLC标准CRC校验码，它的生成用字节1至字节N＋3构成的信息码多项式F(x)除以生成多项式G(x)所得余数高低位反顺序的结果。F(x)各位排列的次序为：

　　8位校验码的生成方法与之相类似，本文不再赘述。
    (2)ROMH
　　采用求和尾码校验法，按照事先规定的地址空间将程序代码累加，溢出不管，最后的结果是某个和数的尾码。取此尾码与预定的数比较，来判断程序字是否保持正确，根据使用的字节为8位还是16位累加，可以得到一个长度为8位或者16位的校验码。

4　自检功能的完善和提高
4．1　开出自检功能的改进与提高
    4．1．1　WXH－11型微机线路保护装置开出自检的不足
　　WXH－11型微机线路保护装置开出自检分为上电自检和运行中自检两部分，其中上电自检较为全面，对开出回路(开出光隔、开出三极管)的击穿、断线，出口回路＋24V断线均能正确检测到，能给出告警信号并闭锁保护。WXH－11型微机线路保护装置开出自检的不足在于运行过程中仅进行开出回路击穿的检查而不进行开出回路断线的检查，即运行过程中再发生开出光隔、开出三极管断线或出口回路＋24V断线则不能检测到(开出回路断线的检查需对开出回路逐路进行驱动)。
    4．1．2　WXH－801型微机线路保护装置开出自检的改善
　　在生产及售后服务过程中确实发生过开出光隔、开出三极管断线或出口回路＋24V断线而保护不能检测到的情况。鉴于此WXH－801型微机线路保护装置对开出自检过程进行了改进，即增加了运行过程中开出光隔断线或出口回路＋24V断线的检测。WXH－801型微机线路保护装置在运行中对开出回路断线检测采用定时检测的方法，对开出回路击穿仍采用即时检测的方法。但是由于WXH－801型微机线路保护装置在硬件设计时所有开出回路公用一个反馈光隔，所以当插件上的备用光隔击穿时仍然要闭锁保护。每一路开出均对应有一路反馈，可以有效地避免备用光隔击穿闭锁保护的问题，新产品设计时应考虑此问题。
4．2　PT断线判据的改进和提高
　　WXH－11型微机保护在PT断线判别上，早期采用“｜Ua＋Ub＋Uc－3 U0｜＞门槛1”来判断PT一相和两相断线，用“Ua、Ub、Uc三相电压有效值均小于门槛2，且A相电流大于0．04In”判断三相断线，门槛1原为12．5 V，门槛2原为2 V，而电压互感器发生三相断线时，实测三相电压有效值为6 V，故两种方法都不能判断出，后改为门槛1为7 V门槛2为8V，从而消除了这种漏判。
　　采用改进的判据后，在如下情况下仍存在漏判的情况。一是线路处于空载或轻负荷状态(Ifh＜0． 04In)时存在漏判。二是现场出现过发生PT断线后既不满足PT一相和两相断线条件也不满足PT三相断线条件的情况，即三相电压均不小于或某相电压不小于8 V，而｜Ua＋Ub＋Uc－3 U0｜＜7 V。
　　解决线路处于空载或轻负荷状态时存在漏判的问题，可以采用TWJ开入量作为辅助判据来解决。即当TWJ不动作即认为开关处于合闸位置，如此时Ua、Ub、Uc三相电压有效值均小于8 V即可报告PT断线。解决三相电压均不小于或某相电压不小于8 V而｜Ua＋Ub＋Uc－3 U0｜＜7 V不报告PT断线的情况，可采用附加｜Ua｜＋｜Ub｜＋｜Uc｜＜0．5 Ue的方法。
4．3　开关电源输出电压异常的检测
　　WXH－11型微机线路保护设有直流失压检测回路，当直流失压后能给出直流失压告警信号。但其仅仅是失压检测而非低电压检测，现场运行及检修中多次出现过装置＋5 V电压降为3．6 V左右仍不给出告警信号的情况。
　　WXH－801在硬件设计时设置了不依赖CPU的低电压检测电路，当检测到＋5 V电压低于4．75 V(4．5 V)时闭锁相应保护并延时给出告警信号。

5　结束语
　　微机继电保护自检功能的设计作为产品设计的一个重要组成部分，除了在不影响保护功能的前提下不断地扩充自检范围，改进现有自检判据外，一个公司的产品或公司某个系列的产品其自检功能的设计还应在如下几个方面进行规范：(1)自检电路的设计；(2)自检项目的设置；(3)自检原则；(4)系列产品自检信息的统一与规范。

参考文献