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继电保护装置抗干扰措施探讨
继电保护装置抗干扰措施探讨
摘要:本文结合工作经验,针对保护装置实际运行存在的电磁干扰问题进行分析,提出一些相应的抑制措施。
关键词:继电保护装置电磁干扰抑制措施
中图分类号:TM774文献标识码: A 文章编号:
一、概述
随着微机自动化、通信及变电设备制造等技术的发展,国内许多常规的继电保护自动装置和监控设备不断更新换代,电力系统自动化水平得到逐步提高,变电站控制也正朝着数字化、集控化乃至无人值守方向发展。数字化时代的全面到来,对继电保护提出了新的要求,也就对继电保护装置的电磁兼容(EMC)和防护等级(IP)提出了更高的要求。
然而,当电磁型继电保护用微机型代替时,以及用微机对变电站进行综合自动化控制时,来自多方面的干扰将不可避免地通过微机控制系统的开关量和模拟量的输入通道或其它途径进入微机内部,一旦这些干扰对该系统产生作用,轻则造成数据传送错误,重则造成保护误动、拒动,造成电力系统供电事故,严重威胁电网的安全运行。此外,当有大的电气设备漏电或接地不良时,该微机控制系统的输入通道中将直接串入很高的共模或差模电压,若处理不当,这将会引起输入信号的失真甚至淹没。因此,为保证电力系统安全供电,就必须特别重视电气二次回路抗干扰措施,将硬件、软件以及施工改造方案等方面配合起来,提高微机控制系统的抗干扰能力,从而使它们能够长期健康的为电网安全稳定运行服务。
二、电磁干扰的种类及传播途径
一般情况下,由于系统内发生接地故障、倒闸操作或者雷击等原因都将产生较强的电磁干扰。干扰电压主要是通过交流电压、电流回路,信号及控制回路的电缆进入保护二次设备,使装置的“读程序”或者“写程序”出错,导致CPU执行非预定的指令,或者使微机保护进入死循环。常见的干扰有以下几种:
1、辐射
高频感应加热设备、高频焊接等工业设备以及电视发射台、雷达等大功率电子设备都可以通过电磁波辐射,干扰附近的精密仪器及仪表;架空输电线辐射出电磁场也会通过供电线路侵入电子设备,造成干扰信号。
2、感应
同一电缆内的感应,当同一电缆中某一芯线通过很强的干扰电流时,将在其他芯线感应出很高的干扰电压,并在终端联接设备上以共模干扰与差模干扰的形式出现。此外,不同能量等级的强电与弱电回路共用同一电缆时,当强电回路的电能突变,也会对弱电回路感应出不能接受的干扰,因而,应当尽量避免这种做法。
3、耦合
在开关场,电磁干扰主要经电感耦合、电容耦合及传导耦合等途径引入二次设备。
三、电磁干扰对继电保护装置的影响
微机保护装置是以微机为核心的自动控制系统。其硬件组成主要包括数据采集单元、数据处理单元、开关量输入输出系统、通信接口及电源。在干扰信号产生后,干扰对模拟电路和对数字部件所造成的后果是不同的。,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。干扰对微机保护装置的影响主要表现在以下几个方面:
1、计算或逻辑错误
微机保护装置的输入输出数据、微处理器计算的中间结果、控制标志字都存放在随机存贮器RAM中。在强电磁干扰信号作用下,有可能使存放在RAM中的数据发生变化。这样,在进行读或写数据时,数据总线和地址总