5.微机保护可靠性.ppt

1、微机保护可靠性的含义 （一）干扰源 五、软件抗干扰措施 * 提高微型机保护可靠性的措施 （1）不误动； （2）不拒动。 2、提高微机保护可靠性的两个问题 （1）抗干扰问题； 干扰对数据采集系统的影响→计算结果错误 干扰CPU数据、地址和控制总线→保护逻辑错误 侵入微机保护装置内部→元件的损坏 （2）装置内部元件出现损坏时的对策。 芯片高度集成，元器件数量减少，损坏率降低； 在线自检，告警并闭锁保护出口。 一、概述 二、干扰和干扰源 外部干扰：与系统结构无关而是由使用条件和外部环境因素所决定的干扰。 1 系统操作引起的噪声 高压设备（如：断路器、隔离开关）在投入或断开时，可引起瞬时过电压和高频振荡，通过电磁感应、静电感应对装置造成干扰。 2 耦合引起的噪声 电磁耦合：电容式电压互感器在投入时，通过电磁感应在电压信号的二次回路中产生噪声。 静电耦合：控制电缆分布在强电场环境下，通过分布电容耦合及静电感应耦合产生噪声。 公共阻抗耦合：变电所一次回路、二次回路以及微机保护装置等的地最终接入接地网，当发生接地故障时，噪声电流在公共地线上产生电压降，引起有用信号的畸变。 内部干扰：由系统结构、元件布局和生产工艺等所决定的干扰。 3 直流系统操作引起的噪声 突然切断带电感的各种继电器、接触器、跳合闸线圈时，在电感线圈的两端会产生很高的感应电压。 4 大规模集成电路工作时引起的噪声 芯片工作电流突然增大（信号工作频率高），通过电路耦合会产生很大的尖峰噪声。 5 谐波 变压器空载投入产生的励磁涌流； 电气化铁路中的电力机车负荷； 空载投入高压输电线路或带并联电抗器的线路时，将产生高次谐波； 直流输电系统中的换流器工作时产生的高次谐波。 （二）干扰形式 1、差模干扰 定义：是串联于信号源之中的干扰。 原因： （1）长线传输的互感耦合 （2）线间分布电容耦合 措施：防频率混叠的模拟低通滤波 能很好地吸收差模浪涌。 噪声电流与信号电流同时在两条信号线之间传输 2、共模干扰 定义：是引起回路对地电位发生变化的干扰。 噪声电流在信号线与地线之间传输，由噪声源经两条传输线通过地回路产生噪声电压UN，从而改变地电位，对信号线造成干扰。 消除共模干扰的方法： 浮空隔离技术（浮地） 系统一点接地 隔离变压器 光电耦合 要求所有外接信号都应与微机弱电系统之间实现绝缘隔离。 三、硬件抗干扰措施 1.隔离与屏蔽措施 屏蔽措施：机箱屏蔽、电流电压变换器的原副边屏蔽。 隔离措施：光电隔离、变压器隔离、继电器隔离等。 2.滤波与去耦 数据采集单元中的模拟低通滤波器； 集成电路芯片的去耦电路（旁路高频燥声等）； 每个插件的电源入口处的抗干扰电容。 3.硬件自复位电路 4.硬件多重化冗余设计：保护装置、装置中的插件双重化。 5.出口跳闸回路的多重闭锁措施 采用双线驱动命令编码方式（1个开出由两位控制）； 出口电源受告警继电器和启动元件控制； 1.对输入采样值的抗干扰纠错 (1)某些模拟量输入之间存在可以利用的规律 例如，三相电流和零序电流、三相电压和零序电压之间满足： 所有模拟量在同一时刻采样，则对任意一次采样k，都满足： ※（1）式和（2）式短时不成立 ※（1）式和（2）式连续不成立 ※（1）式成立、（2）式不成立 干扰 数据采集系统损坏 TV断线 （2）自身的若干次采样值之间的变换规律 （3）重要模拟量输入采用双重化 同一信号设置两个采样通道，经过A/D转换成数字量后，比较两个数据是否 一致，甚至采样三重化，用三取二表决的方法。 2.运算过程的校核 将运算过程进行两次或多次，核对运算是否有误。 （1）两次运算利用同样的原始数据 比较两次运算结果，直到两次结果一致。 （2）两次运算不利用完全相同的原始数据 设算法要求的数据窗为N+1点， 则： 第一次运算采用x(k),x(k-1),…,x(k-N)； 第二次运算采用x(k+1),x(k),…,x(k-N+1)； 对于阻抗或电流、电压有效值等的计算结果应当十分接近。 3.出口闭锁 说明：标志1由启动元件、保护动作判断程序生成。 （1）不允许一条指令就出口 （2）中间加入核对程序