电力系统微机继电保护于群第7章节提高微机继电保护装置可靠性的措施.pptVIP

第7章 提高微机继电保护装置可靠性的措施 电磁干扰的传播方式： ①辐射：电磁干扰的能量通过空间的磁场、电场或电磁波的形式，使干扰源与受干扰体之间产生耦合。 ②传导：电磁干扰的能量通过电或电磁波的形式，使干扰源与受干扰体之间产生耦合源线和信号电缆，以电压或电流的方式传播。 干扰信号的频率： 低频干扰（DC至10 ~ 20kHz）、 高频干扰（几百兆赫，辐射干扰可达几千兆赫） 瞬变干扰（持续周期从数纳秒到数毫秒）。 国际电工委员会（IEE）于1990年推出了新的电磁兼容基础性标准IEC1000-4标准。该标准的应用场合为： ①居民区和商业场合下的公共电源网络； ②工业场合的电源网络； ③在公共电源网络和工厂（包括控制室）中的控制线路； ④在电站中的电源及控制线路； ⑤通信线路； ⑥一些有专用电源的电气设备。 目前我国微机保护装置应符合的电磁兼容标准有： 辐射电磁场干扰试验应符合GB/T 14598. 9规定的辐射电磁场干扰； 快速瞬变干扰试验应符合GB/T 14598. 10规定的严酷等级为Ⅳ级的快速瞬变干扰； 脉冲群干扰试验应符合GB/T 14598. 13规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一个半波为电压幅值共模为2. 5kV，差模为1 kV）脉冲群干扰； 抗静电放电干扰试验应符合GB/T 14598. 14规定的严酷等级为III级的抗静电放电干扰等。 微机保护装置本身的功率非常小，不可能发射足以影响其周围电气或电子设备工作的电磁干扰，因此，对它的电磁兼容性设计也就集中在降低其电磁敏感性，以提高抗干扰能力。 3．静电放电干扰 微机保护装置会受到来自雷电、操作者和邻近物体对设备的放电。 4．磁场干扰 1）工频电流或变压器磁场泄漏产生的工频磁场干扰。 2）由雷电引起的脉冲磁场干扰。 2．减小电网电压跌落和短暂中断的影响 电压跌落指电网电压值偶然降低10％ ~ 15％，持续时间为0.5 ~ 50个周波；短暂中断则是100％ 的电压跌落。 造成电压跌落的原因：大多是电网中大容量负荷的投切，电网因某种原因造成瞬间短路后又恢复，短路或接地故障情况下线路开关电器的连续快速重合闸等。电压跌落和短期中断会使保护装置因电源不能正常工作而引起实时数据丢失，一次开关电器误动、拒动等问题。 相应措施： 采用具有宽输入电压范围并带有储能电容和电感的开关电源为保护装置供电 ； 增设对电源供电质量的监视，在电源电压跌落到极限值后，保护装置会报警并闭锁一些服务功能 。 4．电压、电流浪涌的吸收 最常见的浪涌是雷电电流浪涌和开关操作电压浪涌。 这类干扰的形式基本上是单极性脉冲或迅速衰减的振荡波，其特点是持续时间较长，单极性脉冲上升比较缓慢且能量大，因而对保护装置的正常工作影响很大，甚至造成危害。 为保护装置免受浪涌浸袭，采取的主要措施有： 在电源的交流输入侧线路滤波器前并接浪涌吸收器； 在输出直流侧并接过压抑制器。 浪涌吸收器和过压抑制器一般都采用金属氧化物压敏电阻。 7.1.3 微机保护装置印刷电路板（PCB）的抗干扰设计 （1）数字电路与模拟电路分开布置， 分开供电 （2）加宽PCB中的电源线和地线 （3）强电区域与弱电区域严格分离 （4）通信部分采用与中央控制模块完全隔离的独立电源供电 7.1.4 硬件自复位电路 有些单片机内部设有监视定时器 ； 专门的硬件自复位电路芯片，如X5045、IPM813等； 7.1.5 硬件设计中采用容错设计 完全双重化的保护配置方案。 在微机保护装置内部实现部分插件的双重化或热备用。 部分元件采用三取二表决方案 数据采集时冗余采样通道的设置。 7.2 微机保护装置的软件抗干扰措施 合理的硬件设计是装置抗干扰的第一道防线，可以做到将干扰“拒之门外”，不会引起微机的工作错误，而软件的抗干扰措施可以称作第二道防线，就是说万一干扰突破了第一道防线，造成了微机工作出错，也决不能允许它导致保护误动作或拒动，而应能自动地纠正。 7.2.2 处理过程校核 在微机保护系统中，反复进行校核是抗干扰的重要措施！ 1．功能顺序校核 事先设置一个控制标志字，其中的一个标志对应一个功能块 。 每当一个处理周期开始时，先将所有的标志位清零，然后在程序执行过程中由各子功能块对相应标志置位。在适当的时候对标志字校核，只有当标志位被充分置位时，才认为此次循环的结果是可信的。 2．出口密码校核 3、复算校核 通过整个运算过程的重复来校核由于干扰可能造成的运算出错。 方法一：在运算的结尾由程序安排CPU将运算结果暂时保存起来、再利用原始数据复算一次，然