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摘 要:電力係統中的繼電保護裝置,曆經了電磁型、晶體管型、集(jí)成電路型、微機型的(de)發展過程。今天,微機型繼電保護裝置由於其性能的優越運行可靠,越來越得到用戶的認可。同時,由(yóu)於用戶(hù)不斷提高的要求和製造廠家的努力,微機保護在(zài)電力(lì)係統中得到很大的發展,因此提(tí)高微機保護裝置的可靠性就更為重要(yào)。電流互感器現場測試儀(yí)解決了現場(chǎng)檢定電流互感器、電壓(yā)互感器工作強度大、操作繁瑣問(wèn)題,同時該產品性能可靠、功能強大(dà)。
1.微機型繼電保護擴展成綜合測控裝置
----由於微機繼(jì)電保護在電力係統推廣成功,其(qí)優良的性能、方便的操(cāo)作(zuò)和簡(jiǎn)單的維護(hù)在電力(lì)係統(tǒng)中深得人(rén)心,而(ér)近年(nián)來微電子技術的(de)高速發展,高性能、低價值的CPU及外圍器(qì)件的出現,加之成(chéng)熟的製造工藝,因而性(xìng)能優越而價格適宜的微機型繼電保護(hù)產(chǎn)品,在電(diàn)力係統(tǒng)中的應用已經相當廣泛。同時,CPU強大的記算能力在完成繼電保護功能之外,還有較多(duō)的能力去處理傳統上由另外一些裝置完成的功能或者去實現過去沒有實現的功能。因此,首先把(bǎ)RTU中的遙信及遙測加入、再後來加入遙控等功(gōng)能.再把低周減載等功能加入,形成(chéng)了一個融合保護、測(cè)量(liàng)、控製、通(tōng)訊等功能在一起的綜合裝置。有了這樣的(de)綜合裝置,我們完全有理由要(yào)求就地安裝以節省電(diàn)纜,簡化控製室,甚至實現無人值班、遠方操作等(děng)要求.以終達到節約場地,節約資(zī)金.節約人力的目的。這種(zhǒng)要求(qiú)反過來也對裝置的製造提出了很高的要求。例如,裝置要(yào)適應較(jiào)寬的溫度範圍(wéi),耐(nài)受(shòu)較強的電磁幅射和(hé)幹擾水平,要求裝置有更強(qiáng)的自檢和互檢(jiǎn)能力。
2.提高微(wēi)機保護裝(zhuāng)置的的可靠性
可(kě)靠性是對繼(jì)電保護裝置的基本要求之一,它包括兩個(gè)方麵——不誤動和不拒動。可(kě)靠性和很多因素有關,例如保護的原理、工(gōng)藝和運行維護水平等(děng)。本文將著重分(fèn)析(xī)由於應用微型計(jì)算機(jī)而帶來的兩個問題:一是微機(jī)保護的(de)抗幹擾問題,二(èr)是裝置(zhì)內部元件出現損壞的對策。就元件損壞來說,微機保護有明顯的優(yōu)點,因為(wéi)使用微機(jī)後,元(yuán)件數量(liàng)大大減少,而且大規(guī)模集成(chéng)電路芯片在(zài)各領域大量使用(yòng)的實踐已證明損壞率是很低的。特別是微機(jī)保護可以實現高級的(de)在線自動檢測(cè),在絕大多數情況下,元件損壞都能被(bèi)自動檢測(cè)發現(xiàn)並且發出警報,不會引起保護誤動作。
繼電保護裝置工作環(huán)境中(zhōng)的幹擾是很嚴重的,這些幹擾的特點是頻率高(gāo)、幅度大,因而可以順利通過各種分布電容的耦合,另一方麵(miàn)這些幹擾持續時間短,模擬(nǐ)式靜(jìng)態(tài)保護裝置可以用延時來躲過這些幹擾而微機保護由於計算機的工作是(shì)在時鍾節拍的嚴格控(kòng)製下以較高速度同(tóng)步進行(háng)的,不能簡單的設置(zhì)延時電路,這(zhè)就增加(jiā)了幹擾問題(tí)的嚴重性。所以提高微機保護裝(zhuāng)置可靠性(xìng)的重點在抗幹(gàn)擾上。
2.1幹擾來源(yuán)和竄入微機弱(ruò)電係統的途徑
對靜態繼電器的幹擾來源作了大量的(de)調查後我們發現,幹擾(rǎo)源主要(yào)是通過保護裝置的端子從外(wài)界引入的浪湧。一(yī)般認為,幹擾形式有兩種,即差模(mó)幹擾和共模幹(gàn)擾是引起信號回路對地電位變化的幹擾(rǎo)。差模幹擾的原因可以歸結為長線傳輸的(de)互感、分(fèn)布電容的相互幹擾以及由(yóu)於(yú)信號回路對幹擾源相對位置不對稱引起的工頻幹擾等。差(chà)模幹擾的(de)傳輸途徑與有用信號(hào)相同,因(yīn)此對微機(jī)保護(hù)的威脅一般不大,因為微機保護各模擬量輸入(rù)回路(lù)都首先要經過一個防止頻率混疊的模擬低通(tōng)濾波器,它能(néng)很好地吸收差模浪湧。就抗幹擾而言,這種低通濾波器好用無源的,因為包括運(yùn)算放大器的有源濾波器容易在(zài)浪湧過(guò)電壓下損(sǔn)壞。為(wéi)了減小作用在裝置對外引線端子和機殼之間的共模幹擾,在硬件設計時應使微機保護各外接端子同微機弱電係統之間都沒(méi)有電的聯係。可以(yǐ)采用的方法有:
①交流輸入端子——電壓形(xíng)成回路中(zhōng)用小變壓器(qì)隔離一次和二次,線圈間加屏蔽層;
②開關(guān)量輸入端子——用光電隔離;
③開關量輸出端子——用光電隔離和(hé)繼電器線圈與接(jiē)點之間隔離;
④直流電源端子——用逆變(biàn)電源中(zhōng)的高頻變壓器隔離,線圈間加(jiā)屏蔽層
采用上述四種方法後(hòu),共模幹擾應該不會侵入微機的弱電係統(tǒng)了,但實際上由於共模浪湧頻率高(gāo),前(qián)沿陡的特點,使(shǐ)它仍可以順利通過電路的各種分布電容而竄入弱電(diàn)係統而浪湧的幅度可能很大,微弱的耦合也可能足(zú)以造成(chéng)微機工作出錯。因此除了以(yǐ)上四種隔離措施之外,在保(bǎo)護裝置的結構(gòu)布局方麵必須十分謹慎。例如應當將弱電係統的插件遠離同外接端子有直接聯係的(de)各種插件。(電壓(yā)形成回路(lù),開關量輸入和輸出回路等(děng)),並且裝置後底板的配線也應當使強電和弱電嚴格分開。這樣安排後,外接端子所引入的共模幹擾浪湧基本上不會(huì)通過分布電容影響微機弱電係統的工作。除此之外還(hái)有一條不可避免的耦合的途徑即微機保(bǎo)護的弱電電源線。因為弱電電源線和幹擾源(yuán)之間總有一定的耦合,而它又直接連到微機的各個部分,所以它是一個傳遞幹擾的主要途徑。由於(yú)弱電(diàn)電(diàn)源線(一般是5V)及其零線之間都接(jiē)有一定容量的電容器(qì),同時每個插件入口和每個(gè)芯片的電源線“+”、“-”之(zhī)間通常也(yě)都接有電(diàn)容器,所以電源線“+”、“-”之間對高頻浪湧幹擾可以認為是短路的,通過電源線傳遞的不是作用在兩(liǎng)個電源線“+”、“-”之間的幹擾(rǎo),而是(shì)作用在電源(yuán)線和機殼之間的共(gòng)模幹擾。對此(cǐ)幹擾(rǎo)也應加以注意。
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