微机保护抗干扰设计.ppt

电磁干扰三要素 电磁干扰源：指产生电磁干扰的部件或系统。 耦合通道：指把能量从干扰源传输到敏感设备上，并使之产生响应的媒介。 敏感设备：指对电磁干扰发生响应的设备。 实现系统电磁兼容性是一项复杂的技术任务，解决这个问题不存在万能的方法。实际上采取的措施可相对地分为两类： 其一是在系统的设计时就注意选用相互干扰最小的元件，部件和电路，并在结构上注意合理布局，以保证元件部件等级上的电磁兼容性； 其二是采用接地，屏蔽和滤波等技术，降低所产生的干扰电平，增加干扰在传播途径上的衰减。 接地、屏蔽（隔离）和滤波是抑制电磁干扰的三大技术方法。 具体措施：铝材、背插式、四层板、全隔离等硬件措施及系列软件抗干扰措施。 讲解完毕 谢谢！ * * 微机继电保护 抗干扰设计 湖南紫光测控有限公司 2006年6月 一、概述 　　可靠性是对继电保护装置的基本要求之一。它包括两个方面------不误动和不拒动。 可靠性和很多因素有关，例如保护的原理、工艺和运行维护水平等。这里将着重讨论由于应用微型计算机而带来的两个问题。 一是：微机保护的抗干扰问题；二是：装置内部元件出现损坏。 　　就元件损坏来说，使用微机后，元件数量大大减小，而且大规模集成电路芯片在各领域大量使用的实践已证明损坏率是很低的，特别是微机保护可以实现高级的在线自动检测，在绝大多数情况下，元件损坏都能被自动检测发现，并且发出警报，一般不会引起保护误动作。 　　继电保护装置工作环境中的干扰是严重的，这些干扰的特点是频率高、幅度大，因而可以顺利通过各种分布电容的耦合；另一方面这些干扰持续时间短。 常规保护装置反映迟缓，可以用延时来躲过这些干扰，由于微机保护中计算机的工作是在时钟节拍的严格控制下以较高速度同步进行的，不能简单的设置延时电路．这就增加了干扰问题的严重性．所以，提高微机保护装置可靠性的重点在抗干扰上． 耦合通道 敏感设备 干扰源 二、 干扰源和干扰途径 　　内部干扰是指由系统结构、元件布局和生产工艺等所决定的干扰。主要有杂散电感和电容的结合引起的不同信号感应、长线（对高频信号而言）传输造成电磁波的反射、多点接地造成的电位差干扰等等。 　　外部干扰是指那些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。如： 非线性负载（电力电子等）； 冲击性负载（整流变压器等）； 大容量负载的操作导致的系统暂态过程（主要体现为操作过电压及电压陡落）； 雷电引起的系统暂态过程（主要体现为雷电过电压）； 大量使用的真空开关在截断电感性小电流时由于截流现象导致的系统持续的高频过电压。 　 （1）干扰源 （内部干扰、外部干扰） （2）干扰途径（传导、感应和辐射） 传导干扰：通过直接相通的电路（电力线、信号线、互连线和接地导体等）传播的电磁干扰叫传导干扰，其耦合形式有传导耦合和共阻抗耦合。 感应干扰：电耦合（容性）、磁耦合（感性）和电磁耦合。 辐射干扰：通过空间传播的电磁干扰叫辐射干扰，其耦合形式有近场感应耦合和远场辐射耦合。 三、敏感设备的两种受干扰形式 1）差模干扰：差模干扰是串联于信号源之中的干扰，即串联干扰，其产生情况如图所示，其中U表示差模干扰电压，Ua、Ub、Uc表示信号源。差模干扰的原因主要是由于各信号线对干扰源的相对位置不对称而引起以及长线传输的互感、分布电容的相互干扰等。 差模干扰示意图 2）共模干扰 共模干扰是引起回路对地电位发生变化的干扰，U表示共模干扰电压。共模干扰可为直流，亦可为交流，它是造成微机保护装置损坏或工作不正常的重要原因。 共模干扰示意图 四、干扰对微机保护装置的影响 装置的内部干扰主要由内部继电器的切换等原因引起；而外部干扰主要是由装置的端子排从外界引入的浪涌电压。也就是说，装置所有的输入输出线、电源线、地线（包括机壳）均会引入干扰。 微机保护既有作为核心部分的数字部件又有作为外围部分的模拟部件（如出口继电器、驱动电路等）。干扰对模拟电路和数字部件所造成的后果是不同的。模拟电路在干扰作用下往往使开关电路误翻转，在没有完善闭锁措施时将会导致误操作；数字电路受干扰作用往往造成数据或地址传送错误，从而导致微机运行故障或功能障碍，也能引起保护的不正确动作． （l）计算或逻辑错误 微机保护中的输出数据、计算中间结果和控制标志字都放在随机存贮器RAM中，强干扰引起RAM数据发生改变是有可能的。另外，当CPU正在读（或写）一个数据时，数据线或地址线受干扰发生改变，就会造成读（或写）一个坏数据或者对一个错误的地址读（或写）。如果这是一个中间结果或者采样数据，就会造成计算错误，如果这是一个标志字，就会造成逻辑紊乱，这都有可能引起装置误动或拒动。 （2）程序运行出轨 由于随机干扰破