微机继电保护-good.ppt

图14-A9 产生横模干扰示意图 图14-A10 产生共模干扰示意图 图14-A11 干扰对有效信号的影响示意图 (a)横模干扰叠加在直流信号上的波形(b)共模干扰改变地电位后的波形 (c)横模干扰和共模干扰的叠加波形 第六节 提高微机继电保护可靠性的措施 五、干扰对微机保护装置的影响 微机保护装置由核心部分的数字部件和外围部分的模拟部件（如出口继电器、驱动电路等）组成。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，数字电路在干扰作用下往往造成数据或地址传递错误，导致微机运行故障或功能故障。 干扰对微机保护装置的影响主要是 1、计算或逻辑错误； 2、程序运行出轨； 3、元件损坏。 第六节 提高微机继电保护可靠性的措施 六、微机保护装置抑制干扰的基本措施 通常抑制电磁干扰的措施包括三方面内容：一方面是积极防电磁干扰的措施，即抑制干扰源；另一方面是消极防电磁干扰措施，即阻断干扰通道；再一方面是预防性抑制电磁干扰的措施，即降低受干扰保护装置的噪声敏感度。常见应用于微机保护装置中的抗干扰措施，从硬件措施和软件措施两个角度分别加以论述： 1．硬件措施 在设计继电保护装置的过程中，若在硬件上采用一些抗干扰措施，可以有效地抑制干扰信号的侵入，提高装置的抗干扰能力。基本防止电磁干扰的硬件措施主要包括以下几方面： 第六节 提高微机继电保护可靠性的措施 （1）隔离。隔离是一种切断电磁干扰传播途径的抗干扰措施。为了有效抑制共模干扰，通常将保护装置中与外界相连的信号线、电源线等经过隔离后再连入装置内部。常见的隔离措施包括光电隔离和隔离变压器隔离。其中光电隔离主要通过光电耦合器将外部开关量信号和内部电气回路进行电气隔离。而隔离变压器隔离则主要通过专用变压器将一、二次侧的交流回路隔离，以抑制共模电压的干扰。 （2）屏蔽。屏蔽主要是用来阻隔来自空间电磁场的辐射干扰。屏蔽措施的实质是通过由具有良好导电性的金属材料所构成的全封闭的壳体来隔离和衰减电磁干扰。常见的屏蔽方式有抑制寄生电容的耦合干扰的电场屏蔽(包括电压变换器、电流变换器的一、二次侧绕组之间的隔离)、防止辐射电磁场产生电磁耦合的电磁屏蔽以及限制低频磁场产生感性耦合的磁场屏蔽等等。 第六节 提高微机继电保护可靠性的措施 （3）接地。良好的接地系统是微机系统可靠工作的基础和保证。常见有以下几种情况： 1、一种称为信号接地。通过把装置中的两点或多点接地点用低阻抗的导体连在一起，为内部微机电路提供一个电位基准。为了尽量减少共模干扰，同一电路中的地电位应尽量保待一致。同时，避免不必要的地线环路，也可以减少外磁场的空间干扰的耦合。 2、另一种称为功率接地。为了将沿微机保护电源回路串入的以及从低通模拟滤波回路耦合进的各种干扰信号滤除，往往要加装滤波器。通常将滤波器接地，以使干扰信号有泄放的回路。 3、还有一种接地方式称为屏蔽接地，即将保护装置外壳以及电流、电压变换器的屏蔽层接地，以防止外部电磁场干扰以及从输入回路窜入的干扰。另外，为保证人身安全和静电放电，通常将微机保护的外壳接地，称为安全接地。 第六节 提高微机继电保护可靠性的措施 2．软、硬件结合抗干扰措施 采用硬件抗干扰措施可以大大提高微机保护装置的可靠性。但采用硬件抗干扰措施一方面增加了整个装置的复杂程度，也增加了成本。另外，不是所有干扰都可通过硬件措施完全解决。实际上，采用一些软硬件结合的措施不但可以弥补硬件抗干扰措施的不足，而且可使装置结构简化，降低成本。常用的软硬件结合的抗干扰措施有： （1）软、硬件结合的程序异常复位措施。也就是通常所说的“Watchdog(看门狗)”技术。使用独立于CPU的定时中断来监视程序的运行情况，具体方法是设置定时器的定时时间略大于保护程序周期运行时间，并在保护程序周期性执行中对定时器时间进行刷新操作。保护程序正常运行时，以基本恒定的时间刷新定时器，故定时器不会出现中断。而保护程序因干扰失控时，由于不能按时刷新定时器时间导致定时器产生定时中断，在定时中断服务程序中对失控的程序做出处理，如保存现场或复位CPU等等。 第六节 提高微机继电保护可靠性的措施 （2）关键输出口编码校核。为防止失控程序对重要的输出口进行非正常操作，导致如保护跳闸等误动作，必须对输出口的操作进行校核。解决的办法是使用软件编码后，经硬件解码才能启动出口驱动电路。 （3）软、硬件冗余技术。由于微机保护是极其重要的安全设备，所以其可靠性要求很高。为保证在可靠性要求较高时保护的动作正确性不受外部干扰及其他因素的影响，需要采用软、硬件上的冗余措施。在硬件上可以采用如静态冗余法、动态冗余法以及混合冗余法等方法构成多机的冗余系统。而在冗余的保护之间又可采用不同保护算法构成原理上的冗余。 通俗的说，就是为了保障重要系统设备不停止运转而采