摘要:随着线路电压级别升高,半导体元件大规模使用,让二次回路以及设备中的干扰问题目益突出。我们需要在整体上做好继电保护设备自身防干扰能力,特别是微机保护抗干扰能力,在先期设计以及安装与施工时尽量对干扰种类估计全面,把干扰降到最低。
关键词:微机继电保护;干扰;防范对策
1 微机继电保护装置的优点介绍
1.1性能优点
微机继电保护装置对于电力系统的保护均是由微机进行程序控制,所以对该装置的控制稳定性要求非常高,而且还可以对电力系统故障进行准确的判断和较准确的自我诊断分析。微机继电保护装置由于自我处理能力很强,所以可以排除外界的干扰,对自身的硬件进行检测,确保其良好的功能。
1.2应用灵活优势
微机继电器对于电力系统的保护上,其主要的性能都是由软件进行逻辑控制而完成,根据不同的原理对电力系统进行保护,所以微机继电器装置如果需要对不同的原理功能保护较之传统的方法更优。而且微机继电器装置在保护电力系统的过程中其所具有的通用性和灵活性更高,因此其灵活性是当前继电器装置的重要特色优势。
1.3远程控制优势
微机继电器装置在保护电力系统是是通过串行通信,将变电站的微机监控与微机继电器装置联通通信,并且通过微机继电器装置进行信息交流。交流过程中可以对继电器进行控制,从而实现了远程控制。由于微机继电器装置具有远程控制的优势,所以微机继电器装置对整个电力系统的保护可以做到全面监控、远程控制,从而实现了对监控死角的有效控制,为电力系统的安全提供了非常重要的保障。
2 微机型继电保护装置产生干扰的基本情况
2.1微机型继电保护装置干扰产生的原因
微机型继电保护装置产生干扰的原因主要是由于装置系统内部发生接地事故、倒闸操作不当以及受到雷击等因素,使微机型继电保护装置受到干扰,产生干扰问题,之后会通过电流发生回路、交流电压变化、信号传递编号、控制回路的电缆等方式,使干扰产生的电压进入到二次设备,从而使微机型继电保护装置在读写程序时出现问题,最终导致微机的CPU执行未设定的程序或者使微机进行死循环。
2.2微机型继电保护装置产生干扰的类型
微机型继电保护装置产生干扰的原因主要是二次回路受到影响,从而影响微机系统内部的正常运行,最终使电力系统内部的元件不能正常工作,微机型继电保护装置在运行过程中,产生干扰的类型主要来自以下几个方面:
2.2.1接地故障产生干扰。在变电站内部工作的过程中,当发生单相或者多相接地问题时,会产生故障的电流,这种故障电流具有一定的特性,通过变压器的中性点,接地故障产生的故障电流会进入地网之中,并且经过大地和架空的地线流到故障地点。强大的故障电流会沿接地点流入到变电站的地网,地网的各个点会产生很高的地电位差,这个电位差被称之为50HzT频干扰,将会影响微机型继电保护装置,对高频保护产生严重的威胁。
2.2.2电感耦合产生干扰。电感耦合产生干扰主要是当隔离开关进行操作后,会发生高频电流或雷电电流,这些电流通过高压母线时,高压母线的周围会产生大量的电磁磁场,这时一部分磁场会把二次电缆包围,使二次回路发生时产生的感应会发生干扰电压,传到继电保护装置的二次设备端。接地电容使母线上的高频电流注入地网后,就会导致地网的电位和地网不同点电位差的区别。干扰的原理主要是在二次电缆的屏蔽层中能够受到高频电流,从而对二次回路发生干扰。
2.2.3断路器操作故障产生干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果直流控制的回路中电感线圈被切断,就会产生宽频的干扰电波,甚至这种宽频电波频率可以达到50MHz;此外当使用电话、对讲机、计算机等通讯设备时,也会产生高频电磁干扰,从而严重威胁对微机型继电保护装置的稳定。
2.2.4雷电产生的干扰。在雷电高发地区或者多雨多雷电季节,变电站容易受到雷击的危害。当户外的电线线路或者构架受到雷击时,会产生大量的电流接入到地网之中,并且因为地网存在电阻,就会使二次电缆的屏蔽层在不同的接电点接地,就会产生一种暂态电流,这种电流会流经屏蔽层,使二次电缆中的芯线感应产生干扰电压,同时线路感应产生的干扰电压会通过相应的测量设备引入到二次回路中。此外二次回路中产生的干扰电压可以达到30kV,产生的频率达到几兆赫,会对微机型继电保护装置产生严重的威胁。
3 微机继电保护抗干扰措施
3.1软硬件系统抗干扰控制
软件和硬件是微机继电器装置的重要组成部分,可以将硬件看作为控制电系统的人,而软件则是控制人员的思想、思维。所以微机继电保护抗干扰装置的控制需要对其自身的软硬件进行严格控制。
3.1.1硬件抗干扰控制
硬件要求对微机继电器装置组件进行质量评估,确保购买的硬件满足要求,选用单片机的时候要尽可能选用低功耗产品,对于模拟回路的输出量选择需要防止频率混叠,通过模拟低通滤波器来防止差模浪涌对于回路的影响。另外对于电源的选择需要选用洁净的电源,尤其是运算放大电源供电时,最好可以采用滤波稳压电源。对于接地装置选择时要保证接地器件为一点接地,消除共模干扰,避免出现继电器元件损坏。
3.1.2软件系统抗干扰控制
采用优秀的软件系统可以有效的防止产生干扰情况,所以对于微机装置则需要采取良好的抗干扰措施,确保软件系统能够完成对主板的自检。通过自检来对整个软件系统进行更新和错误控制,软件自检可以针对系统软件错误进行控制。另外在关键性的输出口需要进行关闭设置,防止程序出现运行错误,保护整个软件系统中的程序运行正常化,防止出现跳闸情况。
3.2印刷电路板抗干扰措施
印刷电路板是电路元件和器件的排布区域,决定着微机的电路排版。因此印刷版的抗干扰效果直接会影响到整个装置的抗干扰能力,所以采取必要的措施才能够实现印刷版抗干扰。通常建立起科学的布线、合理的印刷电路板可以有效的达到抗干扰效果。另外对于空余输出端子要进行合理处置,电路板元器件的选取要和输出端的器件电阻值达到平衡。
3.3外部抗干扰措施
对于微机继电器装置的抗干扰能力需要从设置中屏蔽,确保接地安全以及滤波措施的准确性选取抗干扰方案,以此保障对外部干扰的控制。微机装置中设置好屏蔽功能可以有效的防止因为静电和电磁感应对微机产生的影响,那么在屏蔽设置中可以在电压互感器和电流互感器间采取屏蔽措施。接地安全属于微机继电器装置外部环境,可以通过设备的金属外壳与地相连,使得可以对静电、电磁感应噪声进行屏蔽。最后外部抗干扰中采取合理的滤波措施能够实现微机系统对外界产生很强的抗干扰效果,在变电站的各类电磁干扰中可以通过传导性骚扰来达到对滤波的控制。
4 总结
微机继电保护装置的抗干扰能力较弱,如果在使用微机继电保护装置的过程中没有进行有效的抗干扰措施就会使得微机继电保护装置失去作用,并造成较严重的后果。为了使得微机继电保护装置能够更好的发挥作用,就要不断的创新微机继电保护装置的抗干扰措施,使得微机继电保护系统得到更加广泛的运用。
参考文献:
[1]闫建强.微机继电保护的抗干扰措施分析[J].机电信息,2012,36:61-62.
[2]杜巍.500kV变电站微机继电保护装置的抗干扰措施研究[J].电源技术应用,2013,05:232-233.
论文作者:范秀菊1,边秋月,王苗苗3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/23
标签:微机论文; 干扰论文; 抗干扰论文; 保护装置论文; 继电论文; 继电器论文; 装置论文; 《基层建设》2017年第23期论文;