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摘 要：本文針对换流站交流线路保护启动告警进行了深入的分析，并提出了针对不同情况的处理方法。
关键词：保护启动 原因 问题 建议
一、概述
直流换流站经常出现500kV交流线路纵联距离保护启动动作、远方跳闸及过电压保护2启动动作和500kV交流开关保护启动动作等交流保护启动动作信号，有时还会出现500kV交流线路分相电流差动保护保护起动和远方跳闸及过电压保护2 低功率元件动作信号，均瞬时复归，同时有故障录波启动。运行人员一般认为是系统扰动引起，为防止长期以来形成惯性思维，杜绝思想麻痹，避免故障真实存在而浑然不知，也为进一步挖掘设备隐患，维护设备稳定运行，现展开具体分析。
二、原因分析
（一）事件记录
1）基本上所有的交流保护启动信号均从PTWS（规约转换工作站）发出，在交流系统出现较大扰动时，极控制保护主机可能还会检测到换流变交流母线低电压，瞬时闭锁直流线路保护。2）事件记录频发开关保护启动，检查发现保护装置电流采样异常。
（二）原因分析
仔细查看近段时间以来的所有500kV交流保护启动事件记录，可以总结出如下几点：
1、大部分事件记录从站控室的规约转换工作站PTWS的值班系统发出，规约转换工作站是将现场保护装置所发信号通过规约转换之后送至运行人员工作站的转换装置；2、500kV交流线路的纵联距离保护、远方跳闸及过电压保护；2和500kV相应断路器保护的启动相对频繁，发出的保护信号相对较多，这些保护装置均由四方生产，南瑞的保护装置启动相对较慢；3、保护的频繁启动可能是由于保护装置的相关插件故障引起的。
根据以上几点，结合保护起动的相关条件，初步分析认为可能导致保护启动的原因如下：1、实际电压、电流值达到了保护启动定值；2、交流线路或开关保护装置故障；3、规约转换工作站主机故障；4、四方保护灵敏度过高；5、联络线潮流正反变化频繁。6、保护装置的相关插件故障也有可能导致保护启动。
下面对上述原因进行逐条分析。
1、实际电压、电流值达到了保护启动定值
保护启动元件主要用于监视故障、启动保护及开放继电器正电源。启动元件一旦动作后，要在保护整组复归时才返回。纵联距离保护的启动元件有五种，如下：1）突变量启动元件（电流）；2）零序辅助启动元件；3）静稳失稳启动元件；4）低电压启动元件；5）重合闸的启动元件。
其中电流突变量启动元件，在大部分故障情况下均能灵敏地启动，是保护的主要启动元件。根据保护事故报文可以看出，“保护启动”报文是电流突变量启动元件动作。
电流突变量启动元件，判据如下：
突变量启动元件判据为：△ijj>IQD或 △3i0>IQD
其中：△ijj=| |iK-iK-T|-|iK-T-iK-2T| |，jj指AB、BC、CA三种相别， 、 、 ── 分别为当前时刻和1周前、2周前时刻的电流采样值； △3i0 ── 零序电流突变量；T ──为每周采样点数，本装置是24点；IQD ── 突变量电流定值。
根据国调继电保护定值单，突变量电流定值是0.1A，纵联零序电流定值是0.1A。当任意相间电流突变量△ijj或零序电流突变量△3i0连续4次大于启动定值0.1A，就会发“保护启动”报警信号。
2、交流线路或开关保护装置故障
保护装置故障时，保护装置都会将故障的具体情况以报文的形式告知运行人员，包括模拟量采集错误等，装置故障的报文内容很详细、很具体。由装置故障报文可以看出，保护装置出现任何故障都会有相应的报警，因此保护装置故障发保护启动信号且没有其它装置故障报文的可能性很小，可以排除装置故障发保护启动这一说法。
3、规约转换工作站主机故障
规约转换工作站是将现场保护装置所发信号通过规约转换之后送至运行人员工作站的转换装置，中间不参与任何判断，规约转换工作站有两台主机，一台主用，一台备用。
当规约转换工作站主机故障而使得误传或传错信号时，一般情况该装置会有相应的装置告警信息，就不只是“保护启动”信号。在每次出现“保护启动”信号时，PTWS无任何告警，而且现场检查规约转换工作站主机没有发现任何异常。因此，认为规约转换工作站主机故障导致保护启动的可能性几乎为零。
4、四方保护灵敏度过高
鉴于500kV交流线路的纵联距离保护、远方跳闸及过电压2和500kV相应断路器保护的启动相对频繁，而南瑞的保护装置启动则相对较慢，下面将四方纵联距离保护CSC101AS和南瑞分相电流差动保护RCS931AM的启动逻辑进行简单对比。
南瑞的分相电流差动保护RCS931AM的启动元件有：
1）电流变化量起动 ?IΦΦmax>1.25?It+ ?Izd
?IΦΦmax是相间电流的半波积分的最大值；?Izd为可整定的固定门坎；?It为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取 1.25 倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。该元件动作并延时7秒，去开放出口继电器正电源。目前分相电流差动保护（RCS931AM）中电流突变量起动定值设为0.1A，代入上面公式得出，?IΦΦmax>1.25?It+ 0.1A。
由此可以看出，电流变化量起动定值在0.1A的基础上还要加上1.25倍的浮动门坎?It，其定值应该远远大于0.1A，还要延时7秒。这与上面所讲到的纵联距离保护CSC101AS的突变量启动元件定值0.1A相比大了很多，且纵联距离保护突变量启动没有延时，只有一个条件是连续达到启动元件的条件4次便会保护起动。
2）零序过流元件起动
当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并延时7秒，去开放出口继电器正电源。零序起动电流定值设为0.1A，与四方的纵联距离保护相比，定值相同，但四方的纵联距离保护零序过流元件起动没有延时，只有一个条件是连续达到启动元件的条件4次便会保护起动。显然四方的要灵敏的多。 根据以上分析和简单对比，可以看出，纵联距离保护的电流变化量启动和零序过流起动都要比分相电流差动保护灵敏得多，因此经常出现纵联距离保护保护启动是相对正常的。
5、联络线潮流正反变化频繁
联络线，起到电源联络作用，潮流既有正向也有反向，在0附近浮动的情况比较常见。目前，聯络线的正向有功很小，只有几十MW，而且经常出现潮流反转的情况，在这种情况下很容易达到低有功功率定值1W，满足保护启动的条件，发低有功功率相关报警。
6、保护装置的相关插件故障也有可能导致保护启动。
上面我们讲到保护装置本身故障发保护启动信号且没有其它装置故障报文的可能性很小。但是如果保护装置的相关插件故障就有可能不发装置故障报文，只有保护频
繁启动信号。
三、暴露的问题
1、四方的保护启动都比较灵敏，减少了保护拒动的可能性，但同时也增加了保护误动的可能性。其它站线路有重合或跳闸，或者其它站直流系统有换相失败或闭锁，都有可能引起保护启动报警。
2、保护装置的相关插件故障也有可能导致保护启动。
3、同时暴露出大家对保护启动没有引起足够的重视，没有认真检查、思考保护启动的原因，形成了一种不好的惯性思维，不利于安全生产。
四、反措及建议
保护启动情况较多，如何区分“保护启动”报警信号是扰动还是设备故障就成了我们当前应该解决的问题。经过分析后总结出以下几点建议：
1、如果线路保护和开关保护启动的同时，还伴随有过电压保护2低功率元件动作报警，则有可能是直流系统有换相失败或是直流系统闭锁，引起线路潮流转换。此时应立即询问对站或国调有无异常，并查看当前输送功率及潮流情况，并检查保护装置运行情况。
2、如果线路保护和开关保护启动的同时，还伴随有换流变交流母线低电压，瞬时闭锁直流线路保护的报警，则有可能是其它站有线路重合或线路跳闸，在交流系统出现较大扰动时，极控制保护主机检测到换流变交流母线低电压，瞬时闭锁直流线路保护导致保护启动报警，。此时应询问国调或其它站线路有无异常，并检查站内保护装置运行情况。
3、如果只是开关保护启动且频发报警信号，有可能是保护装置元件故障导致开关保护频繁启动，此时应立即检查保护装置运行情况，特别注意的是要查看装置内模拟量采样情况，主要是检查三相电流是否平衡。
4、如果只是线路纵联距离保护保护启动，则有可能是潮流转换引起的保护启动，应查看线路潮流；另外还有可能是线路上有雷雨天气，恶劣天气导致保护启动，应查看天气情况并询问对站有无线路保护启动报警信号；如果频发线路纵联距离保护保护启动信号，同时应查看保护装置运行情况，排除保护装置元件故障导致保护启动。
作者简介：
马云龙（1980.2—），男，工程师，从事换流站系统运维工作。
关键词：保护启动 原因 问题 建议
一、概述
直流换流站经常出现500kV交流线路纵联距离保护启动动作、远方跳闸及过电压保护2启动动作和500kV交流开关保护启动动作等交流保护启动动作信号，有时还会出现500kV交流线路分相电流差动保护保护起动和远方跳闸及过电压保护2 低功率元件动作信号，均瞬时复归，同时有故障录波启动。运行人员一般认为是系统扰动引起，为防止长期以来形成惯性思维，杜绝思想麻痹，避免故障真实存在而浑然不知，也为进一步挖掘设备隐患，维护设备稳定运行，现展开具体分析。
二、原因分析
（一）事件记录
1）基本上所有的交流保护启动信号均从PTWS（规约转换工作站）发出，在交流系统出现较大扰动时，极控制保护主机可能还会检测到换流变交流母线低电压，瞬时闭锁直流线路保护。2）事件记录频发开关保护启动，检查发现保护装置电流采样异常。
（二）原因分析
仔细查看近段时间以来的所有500kV交流保护启动事件记录，可以总结出如下几点：
1、大部分事件记录从站控室的规约转换工作站PTWS的值班系统发出，规约转换工作站是将现场保护装置所发信号通过规约转换之后送至运行人员工作站的转换装置；2、500kV交流线路的纵联距离保护、远方跳闸及过电压保护；2和500kV相应断路器保护的启动相对频繁，发出的保护信号相对较多，这些保护装置均由四方生产，南瑞的保护装置启动相对较慢；3、保护的频繁启动可能是由于保护装置的相关插件故障引起的。
根据以上几点，结合保护起动的相关条件，初步分析认为可能导致保护启动的原因如下：1、实际电压、电流值达到了保护启动定值；2、交流线路或开关保护装置故障；3、规约转换工作站主机故障；4、四方保护灵敏度过高；5、联络线潮流正反变化频繁。6、保护装置的相关插件故障也有可能导致保护启动。
下面对上述原因进行逐条分析。
1、实际电压、电流值达到了保护启动定值
保护启动元件主要用于监视故障、启动保护及开放继电器正电源。启动元件一旦动作后，要在保护整组复归时才返回。纵联距离保护的启动元件有五种，如下：1）突变量启动元件（电流）；2）零序辅助启动元件；3）静稳失稳启动元件；4）低电压启动元件；5）重合闸的启动元件。
其中电流突变量启动元件，在大部分故障情况下均能灵敏地启动，是保护的主要启动元件。根据保护事故报文可以看出，“保护启动”报文是电流突变量启动元件动作。
电流突变量启动元件，判据如下：
突变量启动元件判据为：△ijj>IQD或 △3i0>IQD
其中：△ijj=| |iK-iK-T|-|iK-T-iK-2T| |，jj指AB、BC、CA三种相别， 、 、 ── 分别为当前时刻和1周前、2周前时刻的电流采样值； △3i0 ── 零序电流突变量；T ──为每周采样点数，本装置是24点；IQD ── 突变量电流定值。
根据国调继电保护定值单，突变量电流定值是0.1A，纵联零序电流定值是0.1A。当任意相间电流突变量△ijj或零序电流突变量△3i0连续4次大于启动定值0.1A，就会发“保护启动”报警信号。
2、交流线路或开关保护装置故障
保护装置故障时，保护装置都会将故障的具体情况以报文的形式告知运行人员，包括模拟量采集错误等，装置故障的报文内容很详细、很具体。由装置故障报文可以看出，保护装置出现任何故障都会有相应的报警，因此保护装置故障发保护启动信号且没有其它装置故障报文的可能性很小，可以排除装置故障发保护启动这一说法。
3、规约转换工作站主机故障
规约转换工作站是将现场保护装置所发信号通过规约转换之后送至运行人员工作站的转换装置，中间不参与任何判断，规约转换工作站有两台主机，一台主用，一台备用。
当规约转换工作站主机故障而使得误传或传错信号时，一般情况该装置会有相应的装置告警信息，就不只是“保护启动”信号。在每次出现“保护启动”信号时，PTWS无任何告警，而且现场检查规约转换工作站主机没有发现任何异常。因此，认为规约转换工作站主机故障导致保护启动的可能性几乎为零。
4、四方保护灵敏度过高
鉴于500kV交流线路的纵联距离保护、远方跳闸及过电压2和500kV相应断路器保护的启动相对频繁，而南瑞的保护装置启动则相对较慢，下面将四方纵联距离保护CSC101AS和南瑞分相电流差动保护RCS931AM的启动逻辑进行简单对比。
南瑞的分相电流差动保护RCS931AM的启动元件有：
1）电流变化量起动 ?IΦΦmax>1.25?It+ ?Izd
?IΦΦmax是相间电流的半波积分的最大值；?Izd为可整定的固定门坎；?It为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取 1.25 倍可保证门坎始终略高于不平衡输出。该元件动作并延时7秒，去开放出口继电器正电源。目前分相电流差动保护（RCS931AM）中电流突变量起动定值设为0.1A，代入上面公式得出，?IΦΦmax>1.25?It+ 0.1A。
由此可以看出，电流变化量起动定值在0.1A的基础上还要加上1.25倍的浮动门坎?It，其定值应该远远大于0.1A，还要延时7秒。这与上面所讲到的纵联距离保护CSC101AS的突变量启动元件定值0.1A相比大了很多，且纵联距离保护突变量启动没有延时，只有一个条件是连续达到启动元件的条件4次便会保护起动。
2）零序过流元件起动
当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并延时7秒，去开放出口继电器正电源。零序起动电流定值设为0.1A，与四方的纵联距离保护相比，定值相同，但四方的纵联距离保护零序过流元件起动没有延时，只有一个条件是连续达到启动元件的条件4次便会保护起动。显然四方的要灵敏的多。 根据以上分析和简单对比，可以看出，纵联距离保护的电流变化量启动和零序过流起动都要比分相电流差动保护灵敏得多，因此经常出现纵联距离保护保护启动是相对正常的。
5、联络线潮流正反变化频繁
联络线，起到电源联络作用，潮流既有正向也有反向，在0附近浮动的情况比较常见。目前，聯络线的正向有功很小，只有几十MW，而且经常出现潮流反转的情况，在这种情况下很容易达到低有功功率定值1W，满足保护启动的条件，发低有功功率相关报警。
6、保护装置的相关插件故障也有可能导致保护启动。
上面我们讲到保护装置本身故障发保护启动信号且没有其它装置故障报文的可能性很小。但是如果保护装置的相关插件故障就有可能不发装置故障报文，只有保护频
繁启动信号。
三、暴露的问题
1、四方的保护启动都比较灵敏，减少了保护拒动的可能性，但同时也增加了保护误动的可能性。其它站线路有重合或跳闸，或者其它站直流系统有换相失败或闭锁，都有可能引起保护启动报警。
2、保护装置的相关插件故障也有可能导致保护启动。
3、同时暴露出大家对保护启动没有引起足够的重视，没有认真检查、思考保护启动的原因，形成了一种不好的惯性思维，不利于安全生产。
四、反措及建议
保护启动情况较多，如何区分“保护启动”报警信号是扰动还是设备故障就成了我们当前应该解决的问题。经过分析后总结出以下几点建议：
1、如果线路保护和开关保护启动的同时，还伴随有过电压保护2低功率元件动作报警，则有可能是直流系统有换相失败或是直流系统闭锁，引起线路潮流转换。此时应立即询问对站或国调有无异常，并查看当前输送功率及潮流情况，并检查保护装置运行情况。
2、如果线路保护和开关保护启动的同时，还伴随有换流变交流母线低电压，瞬时闭锁直流线路保护的报警，则有可能是其它站有线路重合或线路跳闸，在交流系统出现较大扰动时，极控制保护主机检测到换流变交流母线低电压，瞬时闭锁直流线路保护导致保护启动报警，。此时应询问国调或其它站线路有无异常，并检查站内保护装置运行情况。
3、如果只是开关保护启动且频发报警信号，有可能是保护装置元件故障导致开关保护频繁启动，此时应立即检查保护装置运行情况，特别注意的是要查看装置内模拟量采样情况，主要是检查三相电流是否平衡。
4、如果只是线路纵联距离保护保护启动，则有可能是潮流转换引起的保护启动，应查看线路潮流；另外还有可能是线路上有雷雨天气，恶劣天气导致保护启动，应查看天气情况并询问对站有无线路保护启动报警信号；如果频发线路纵联距离保护保护启动信号，同时应查看保护装置运行情况，排除保护装置元件故障导致保护启动。
作者简介：
马云龙（1980.2—），男，工程师，从事换流站系统运维工作。