220kV新田升壓站的4條220kV線路中，線路主保護(hù)之一選用了阿爾斯通生產(chǎn)的LFCB-102型微波分相差動(dòng)保護(hù)‘》差動(dòng)保護(hù)。該保護(hù)裝置具有選相功能，繼電器為全數(shù)字的，設(shè)計(jì)中采用微處理器，并同現(xiàn)代化通信系統(tǒng)相兼容。因?yàn)閿?shù)字信息能方便地調(diào)制和載帶數(shù)據(jù)，所以，所有的三相電流信號可通過同一信道傳輸。其電流是按分相進(jìn)行比較的，對應(yīng)不同的故障方式具有選相能力，從而避免了電流互感器（以下稱TA）綜合量比較方案的不對稱問題。同時(shí)，不論線路的一端有故障電流，還是所有端都有故障電流，線路各端的繼電器能同時(shí)動(dòng)作，快速切除故障。

1　保護(hù)原理

該保護(hù)為單相完全比率差動(dòng)，繼電器有2種比率制動(dòng)特性，如圖1。初始斜率確保低水平故障的靈敏度隨著故障水平上升；TA飽和導(dǎo)致附加的誤差，則用增加斜率來進(jìn)行補(bǔ)償。

｜Idiff｜=｜IA-L1＋I(xiàn)B-L1｜，

｜Ibias｜=（｜IA-L1｜＋｜IB-L1｜）／2.

式中　Idiff——差動(dòng)電流；

Ibias——偏置電流；

IA-L1——線路A端的L1相電流；

IB-L1——線路B端的L1相電流。

根據(jù)比率差動(dòng)曲線，跳閘判據(jù)為：

當(dāng)｜Ibias｜ 　　當(dāng)｜Ibias｜》IS2時(shí)，｜Idiff｜》K2｜Ibias｜-（K2-K1）IS2＋I(xiàn)S1.

式中　IS1——差動(dòng)門坎電流；

IS2——偏置門坎電流。

廠家推薦IS2=2.0In（其中In為額定電流），K1=30，K2=150，只有IS1為用戶整定，一般取決于線路電容電流IC，推薦為IS1》2.5IC，可保證躲過空載線路充電電流和躲開正常負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)過電壓和外部故障引起的電容電流的增加。

2　線路兩側(cè)TA變比不同的問題

在220kV線路新南甲乙線投運(yùn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)新田站側(cè)的TA變比為1200／1，南海站側(cè)的TA變比為1500／1。這樣，在正常負(fù)荷情況下，兩側(cè)差動(dòng)繼電器就有差流流過，給定值的整定帶來困難。解決這一問題的基本方法，就是在線路的一側(cè)加裝二次變流器，使得線路兩側(cè)流入保護(hù)裝置的電流完全相同。但是，現(xiàn)場短期不能配備二次變流器，為了確保保護(hù)正確動(dòng)作，線路正常投運(yùn)，我們進(jìn)行了調(diào)整。通過計(jì)算得TA的不匹配度為25，根據(jù)廠家的有關(guān)資料，當(dāng)TA不匹配度大于15時(shí)，選用K1為不匹配度的2倍，即K1取50，同時(shí)IS1由原定值的0.3In改為0.25In。對于這樣的調(diào)整，我們通過如下的計(jì)算考察差動(dòng)繼電器在幾種運(yùn)行方式下的情況。

2.1　不平衡電流對保護(hù)裝置的影響

由IA／IB=1500／1200=1.25，即IB=0.8IA，可得

Idiff=IA-0.8IA=0.2IA

Ibias=（IA 0.8IA/2=0.9IA

式中

IA——新田站側(cè)電流（二次）；

IB——南海站側(cè)電流（二次）。

由于｜Ibias｜

｜Idiff｜》K1｜Ibias｜＋I(xiàn)S1，

保護(hù)的制動(dòng)電流為

K1｜Ibias｜＋I(xiàn)S1=0.45IA＋0.25In，

差動(dòng)電流小于保護(hù)的制動(dòng)電流，此時(shí)的差動(dòng)電流在保護(hù)的制動(dòng)區(qū)。因此，由于TA變比的不同產(chǎn)生的不平衡電流不會引起保護(hù)裝置誤動(dòng)。

2.2　穿越性故障對保護(hù)裝置的影響

｜Idiff｜=｜1.1IA＋0.9IB｜=0.38IA，

｜Ibias｜=（｜1.1IA｜＋｜0.9IB｜）／2=0.91IA.

當(dāng)｜Ibias｜

K1｜Ibias｜＋I(xiàn)S1=0.455IA＋0.25In，

差動(dòng)電流小于保護(hù)的制動(dòng)電流，在制動(dòng)區(qū)，保護(hù)不會動(dòng)作。

當(dāng)｜Ibias｜》IS2時(shí)，即IA》2.198In，保護(hù)的制動(dòng)電流為

K2｜Ibias｜-（K2-K1）IS2＋I(xiàn)S1=

1.365IA-1.75In.

根據(jù)保護(hù)動(dòng)作判據(jù)解得IA《1.777In，與IA》2.198In矛盾，故保護(hù)不會動(dòng)作。

從以上計(jì)算結(jié)果來看，當(dāng)保護(hù)裝置兩側(cè)TA變比不同時(shí)，在一定情況下，可以暫不考慮配置二次變流器（加裝二次變流器同樣也有可能改變TA的二次特性，引起保護(hù)誤動(dòng)）。但是，定值的整定要準(zhǔn)確，尤其是IS2=2.0In的選擇非常重要，以防止系統(tǒng)穿越性故障時(shí)保護(hù)裝置誤動(dòng)。

經(jīng)調(diào)試試驗(yàn)后，基本上可以滿足運(yùn)行的需要。

3　保護(hù)拒動(dòng)的問題

3.1　保護(hù)拒動(dòng)問題

LFCB-102型微波分相差動(dòng)保護(hù)’》差動(dòng)保護(hù)在出口跳閘回路中有一閉鎖接點(diǎn)，該接點(diǎn)引自94VX1繼電器，94VX1繼電器由零序繼電器50N啟動(dòng)。

50N零序繼電器電流取自本線路TA的另一繞組，其作用是用來判定差動(dòng)回路中是否出現(xiàn)電流回路斷線，定值為0.1In；94-1繼電器，當(dāng)L1，L2，L3三相差動(dòng)繼電器任一相動(dòng)作時(shí)，該繼電器動(dòng)作；94A，94B，94C分別為差動(dòng)繼電器三相出口繼電器。從邏輯回路圖可以看到：當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，對應(yīng)相的差動(dòng)繼電器動(dòng)作，但只有94VX1動(dòng)作（即50N動(dòng)作），才能開放出口跳閘回路。所以若要保護(hù)裝置能可靠動(dòng)作，50N必須動(dòng)作，也就是說，只有線路上有零序電流流過時(shí)，保護(hù)裝置才能可靠動(dòng)作（設(shè)計(jì)者考慮線路故障時(shí)，一定會有瞬時(shí)零序電流）。然而，實(shí)際在線路發(fā)生三相短路或二相短路時(shí)，由于線路上并不一定有零序電流流過（如線路桿塔之間的繞擊雷短路），零序繼電器50N不會動(dòng)作，即使差動(dòng)繼電器動(dòng)作，保護(hù)裝置也不會跳閘出口，造成保護(hù)拒動(dòng)。

3.2　解決方案

該保護(hù)裝置在其軟件內(nèi)部有二相動(dòng)作啟動(dòng)三相出口的功能，即任二相差動(dòng)繼電器同時(shí)動(dòng)作時(shí)，三相差動(dòng)繼電器均出口。為此，我們在50N開接點(diǎn)啟動(dòng)94VX1繼電器的回路中，并入了三相差動(dòng)繼電器開接點(diǎn)的串接回路，如圖2虛線所示。保證了保護(hù)裝置在三相短路和二相短路時(shí)，均能啟動(dòng)94VX1繼電器，從而開放出口跳閘回路。經(jīng)對保護(hù)裝置試驗(yàn)并模擬各種短路故障，均能可靠動(dòng)作。

增加此串接回路以后，當(dāng)二相電流回路同時(shí)斷線，會使保護(hù)誤動(dòng)，但在實(shí)際運(yùn)行情況下不會出現(xiàn)此現(xiàn)象，（單相斷線，裝置軟件設(shè)計(jì)上有閉鎖）。至于停電工作造成的電流回路開路（如漏接線等），在線路送電過程中可能出現(xiàn)的保護(hù)裝置誤動(dòng)，對線路或系統(tǒng)影響不大。

4　效果

LFCB-102型微波分相差動(dòng)保護(hù)‘》差動(dòng)保護(hù)經(jīng)上述調(diào)整后，在220kV新紫（南）甲乙線投入運(yùn)行，在1997年新紫甲乙線分別發(fā)生一次單相接地故障，該保護(hù)裝置正確動(dòng)作。