文档介绍：微机保护装置抗干扰性措施的一点研究
摘要:微机保护是电力系统中的一个重要环节,它的稳定运行关系着电网的可靠性。然而对微机保护的可靠性影响是多方面的,包括微机保护的硬件和软件等,通过对这几方面的探讨,提出了提高微机保护可靠性的方法。实践证明,这些方法是行之有效的。
关键词:电力系统;微机保护;抗干扰;可靠性
中图分类号:TM774文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)36-0030-02
1引言
随着微机技术的大量应用,继电保护也逐渐迈向微机时代,微机保护具有动作速度快、校验简单、维护方便、体积小等诸多特点,使其在继电保护行业中的地位十分重要,但同时微机保护装置的工作环境有时较恶劣和复杂,其应用的可靠性、安全性成为非常突出的问题。
2电气干扰造成的后果
影响微机系统可靠、安全运行的主要因素是来自系统内部和外部的各种电气干扰,以及系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺和外部环境条件等。这些因数对测控系统造成的干扰后果主要表现在以下几方面:
(1)干扰侵入微机系统测量单元模拟信号的输入通道,叠加在有用信号上,会使数据采集误差加大,特别是当传感器输出微弱信号时,干扰更加严重。
(2)一般微机输出的控制信号较大,不易受外界的干扰。但微机输出的控制信号常依据某些条件的状态输入信号和这些信号的逻辑处理结果。若这些输入的状态信号受到干扰,引入虚假状态信号,将导致输出控制误差加大,甚至控制失常。
(3)微机中程序计数器PC的正常工作,是系统维持程序正常运行的关键所在。但若外界干扰导致PC值改变,破坏了程序的正常运行。由于PC值被干扰后的数据是随机的,因此可引起程序执行混乱。通常的情况是程序将执行一系列毫无意义的指令,最后进入“死循环”,这将使输出严重混乱或系统失灵不利情况下保护将拒动。
(4)电气干扰严重时将引起元器件及芯片损坏,造成装置短期内停止工作,其可靠性受到威胁。
3微机保护硬件可靠性措施
应用硬件抗干扰措施是采用的一种有效方法。实践证明,通过合理的硬件电路设计可以削弱或抑制绝大部分干扰。微机保护硬件抗干扰技术主要包括:
直流电源贯穿所有部件,是装置的重要干扰源。目前通常采用由蓄电池或UPS电源供电、经逆变后的开关电源稳压并通过滤波器得到各种稳恒直流电压作为装置的电源,由于经过多级变压器和稳压滤波环节,其稳压能力与抗干扰效果都较理想。
在输入电路外接端子前(与地之间)并联接入滤波电容,为浪涌电压和高频振荡提供低阻抗入的通道,可抑制共模干扰与差模干扰。对模拟量输入回路中的前置有源滤波器,调整运放器零点则可消除差模干扰。
对装置内部输入大电流的通道和电源线等对其他弱电线路干扰的影响,应采取将微机保护的核心部分如CPU、存储器、A/D转换器和有关地址译码电路集中在1~2个插件上,并在布置上远离上述干扰源。从优化输入量方面来看,要尽量使输入量远离干扰源。
正确合理地接地是抑制干扰的主要方法。微机保护装置的接地包括两类:一类是金属机箱和各种隔离变压(流)器屏蔽层需与大地联接,接地电阻应小于10 Ω;另一类是指装置内部的数字地(或称逻辑地,即数字器件的