继电保护的抗干扰（精选9篇）
继电保护的抗干扰 篇1
继电保护装置一般由测量回路、逻辑回路和出口回路组成。测量回路从CT、PT采样一次设备电流、电压信息与装置内部设定的电流电压信息相比较, 做出是否越限的判断;逻辑回路是将各个测量信息综合起来, 做出是否出口动作的判断;出口回路则是将动作的信息转化为驱动一次设备的动作行为, 保证一次设备可靠动作。现今的继电保护也由低功耗小体积、高灵敏高可靠, 逐步向自动化、智能化发展。因此保护的抗干扰能力也应相应增强和完善。
1 电磁干扰源
电磁干扰源一般通过传导、电磁场、磁场及电场对变电站继电保护设备产生干扰。传导是指经过金属线路的传输, 其途径可分为电容传输, 电感传输和电阻传输。传导干扰的传输要求在干扰源及敏感设备间有完整的电路连接, 包括导线、供电电源、公共阻抗、设备机架、金属支架、接地平面、互感或电容等。磁场感应是指交流电流在导体中流动产生的磁场与相邻的导体耦合, 产生感应电压。电场耦合发生在低阻抗电路中, 导体上的交流电压产生的电场与临近导体耦合, 并感应出电压。电磁场耦合是指当交变电压通过网络导体产生交变电流时, 产生电磁 (EM) 波, E场和H场互为正交同时传播, 其传播速度由传输介质决定, 在自由空间等于光速, 在靠近辐射源时, 电磁场的几何分布和强度由干扰源特性决定, 仅在远处是正交的电磁场。而目前大部分保护和监控装置既有数字部件, 又有模拟部件, 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动作;数字电路受干扰作用往往造成数据或地址传送错误, 从而导致装置运行故障或功能故障。
2 继电保护的抗干扰措施
2.1 接地
接地是电力系统中的一种非常有效的抗干扰的技术措施。电器设备接地不仅为了保护设备, 也同时起到人身安全的防护作用, 继电保护装置柜体、电子仪器外壳或屏蔽层通过接地使高频干扰电压形成低阻通路, 可达到防止其对装置引起干扰。另外, 一个测量系统中有两点或两点以上接地, 则两点间的地电位差会引起干扰, 因而一般都采用“一点接地”的准则。如一变电站中的几组电压互感器, 其二次回路的中性线需要都引入室内, 在母线上连接并一点接地, 以防止将开关场的地电位差引入继保回路。对微机保护集成电路保护而言, 保护机箱、机柜结构上的良好接地系统对抵抗幅射电磁干扰是十分重要的, 这要求保护继电器应采取表板、机箱可靠接触并接地, 机柜前后门可靠接地, 各层机箱接地, 并且接地线要粗 (绞股线) 且直接焊接在柜接地条上, 将幅射电磁干扰信号尽可能旁路到地里。另外要注意, 电子技术中信号的基准电位“地”与测量装置中的接地 (输入与输出信号的公共零电位) , 两者不能混淆。所以通常电子装置或设备有三种性质的地线, 信号地线、金属地线 (机壳、机箱的保护地线) 与驱动回路地线, 这三种地线应该分开设置, 并通过一点接地, 可避免因公共地线各点电位不同而产生的干扰。
2.2 屏蔽
屏蔽是防止静电电场电磁相互感应的方法。它的目的就是隔断“场”耦合。在继电保护微机装置内部, 通常蔽指的就是静电屏蔽和电磁感应屏蔽。
静电屏蔽应具有完善的屏蔽体和良好的接地。电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。因此如铜板铜箔、铝板铝箔、金属镀层和导电涂层等高导电性的材料常作为屏蔽材料, 以满足电磁兼容性要求。实际变电站二次设备的电磁屏蔽效能更大程度上依赖于机箱的结构, 即导电的连续性。机箱上的接缝、开口等都是电磁波的泄漏源。穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。解决机箱缝隙电磁泄漏的方式是在缝隙处用电磁密封衬垫。电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料, 它能够保持缝隙处的导电连续性。机箱上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性和辐射源到开口处的距离有关。通过适当设计开口尺寸和辐射源到开口的距离也能够改善屏蔽效能。
二次电缆也应采用屏蔽电缆, 尽量减少接头。对于重要的控制电缆, 在设计中应采用完整的电缆, 尽量考虑减少电缆的长度。电缆的敷设也是一个重要环节, 二次回路中来回的两根芯线必须在同一根电缆中, 以避免产生过大的差模电压, 由电容式设备来的二次电缆应紧靠接地引下线敷设;禁止不同能量等级的强电与弱电回路共用一根电缆。
滤波、退耦
滤波器是抑制经导线耦合到电子电路及电气设备的干扰的一种有效方法。在继电保护电路中滤波器随处可见, 在交直流电源输入回路、逻辑鉴别回路、高频收发讯回路中滤波器都起着重要作用。交流信号输入通道都有前置模拟低通滤波器, 兼有抗干扰的作用。交直流信号输入通道两个端子间应装上0.01-0.047p F的退耦电容, 为高频横模干扰信号提供旁路。从抗干扰角度考虑, RC滤波器比LC滤波器好, 因为RC滤波器是耗散式滤波器, 把噪声能量变成热能耗散掉了, 而LC滤波器则会产生附加的磁场干扰, 所以电感要加屏蔽罩。在电源系统中, 对每个电路或每个组件都要采用退耦电路供电。
2.4 隔离
为了抑制共模干扰, 保护装置中与外界连接的线路如模拟量、输入输出开关量、数字量和电源线等, 经由光电隔离或隔离变压器隔离后再进入装置内部。其中光电隔离主要通过光电耦合器将外部开关量信号及开关量输出和内部电气回路进行隔离, 隔离变压器主要通过专用变压器将一、二次侧的交流回路隔离。
结语
电力系统的继电保护回路数量多, 系统复杂, 所处的工作环境亦复杂多样。随着电力系统的发展, 各种微机型继电保护装置、制动装置和监控系统的广泛应用, 对工作环境条件的要求也越来越严格, 干扰是造成成继电保护装置不正确动作的主要因素之一。只有我们加强对抗干扰的认识和探索, 采取正确的抗干扰措施, 继电保护装置才能更好的工作, 提高电力系统运行的可靠性。
摘要：变电站是一个具有高强度电磁场环境的特殊区域, 干扰是造成变电站继电保护装置不正确动作的原因之一。随着技术的发展, 变电站二次设备广泛采用大规模集成电路, 继电保护设备的微型化, 数字化, 智能化发展对继电保护装置的可靠性要求越来越高, 抗干扰能力要求也越来越强。
关键词：继电保护,电磁干扰,抗干扰
参考文献
[1]江苏省电力公司.《继电保护原理与实用技术》
[2]《发电厂和变电站电磁兼容导则》中国电力科学院2000 (1) .
继电保护的抗干扰 篇2
关键词：变电站；微机继电保护；抗干扰技术；研究方法
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1000－8136(2010)15-0012-02
高压变电站是一个具有高强度电磁场环境的特殊区域。装在变电所内的继电保护和自动装置以及监控系统连续受到正常运行情况下和某些特殊偶然情况下产生的强电磁场干扰。变电所一次回路强电磁干扰和二次回路本身的电磁干扰，通过感应、传导和辐射等途径引入到元器件上。当干扰水平超过了装置逻辑元件和逻辑回路的干扰水平时，将引起装置逻辑回路的不正常丁作，从而使整个装置的工作不正确，另外，由于各种干扰而使变电站自动化设备产生大量垃圾信息，严重影响了运行人员对站内设备的运行监视及操作，增加了值班人员的劳动负担。影响了事故的分析与处理，因此，变电所的电磁干扰和继电保護与自动化装置的抗于扰就成为一个很重要的问题。
1 降低一次设备的接地电阻
尽可能降低一次设备如避雷器、电流互感器、电压互感器等的接地电阻，这样可以降低因高频电流注入时产生的暂态电位差，并构成一个具有低阻抗的接地网，以尽可能降低变电所内的地电位差，从而降低对二次回路及设备的干扰。
2 高频同轴电缆在开关场和控制室两端分别接地
若高频同轴电缆只在一端接地，在隔离开关操作空母线等情况下，必然在另一端产生暂态高电压。即可能在收发信机端子上产生高电压，可能中断收发信机的正常丁作，甚至损坏收发信机部件，高频同轴电缆两端接地的具体接法是：在开关场，高频电缆屏蔽层在结合滤波器二次端子卜。用大于10 mm2绝缘导线连通并引下，焊接在分支铜导线卜，实现接地；在控制室内，高频电缆屏蔽层用1.5 mm2～2.5 mm2的多股铜线直接接于保护屏接地铜排，实现接地。要注意的是，个别人误以为收发信机机壳能可靠接地，只把高频电缆屏蔽层接到收发信机接地端子，而没有直接接到保护屏接地铜排上，这可能只是一点接地。为了进一步降低开关场和控制室两接地点间的地电位差和电流流过高频电缆屏蔽层引起的电压降，我们要求在紧靠电缆处敷设截面不小于100 mm2两端接地的接地铜排，该铜排在控制室电缆层处与地网相接。并延伸至与保护屏等电位面相连；在开关场距结合滤波器接地点3 m～5 m处与地网连通，并延伸至结合滤波器的高频电缆引出端口。
3构造继电保护装置等电位面
如果微机保护装置集中在主控制室。为了实现可靠通信，必须将连网的中央计算机和各套微机保护以及其他微机的控制装置都置于同一等电位平台上，这个等电位面应该与控制室地网只有一点的联系，这样的等电位面的电位可以随着地网的电位变化而浮动，同时也避免控制室地网的地电位差窜入等电位面，从而保持厂连网微机设备的地之间无电位差。各微机设备都应有专用的具有一定截面的接地线接到等电位面上，设备上的各组件内外部的接地及零点位都应由专用连线连到专用接地线上，专用接地线接到保护盘的专用接地端子，接地端子以适当截面的铜线接到专用接地网上，这样就形成了一个等电位面的网，有利于屏蔽干扰。
构造等电位面有两种可能的方法，一是将微机保护盘底部已有的接地铜排通过焊接连通，同时在尽头用专用100 mm2铜排连通。形成一个铜网络，这个网络与由电缆沟引来的粗铜导线连通。借粗铜导线对控制室的接地点形成要求的对地网的唯一一点接地。另一种方法是保护盘的底部构造一个专用的铜网络，各保护盘的专用接地端子经一定截面铜线连到此铜网络实现。
4 断开结合滤波器的一、二次线圈的接地连线
断开结合滤波器的一、二次线圈间的接地连线，且二次接地点距离一次接地点3m～5m，是防开关操作、自然雷电等引起干扰的一项措施。隔离开关操作或雷击产生的高频电流，很容易通过高频通道的高压耦合电容器流入地。其间产生很高的高频电压，可通过层间电容和一、二次线圈间的杂散电容经二次电缆传到二次设备端子上。如果不把一、二次线圈间的接地连线断开，则该高频电压将会对继电保护装置造成干扰。高频电流经耦合电容器接地点人地时，将在接地点处产生极高的地电位，而地网对高频来讲是高阻抗，使得这高频地电位沿四周较快地衰减。因此，为了减少二次回路接地点与控制室二次设备问的地电位差，二次回路接地点应与一次接地点有一定距离，要求不小于3 m～5 m。这样也减少了电缆屏蔽层中通过的高频流，降低对芯线的干扰。
值得注意的是，一些人对此措施的理解有偏差。以为只要本相的一、二次地相隔3m～5m就可以了，就把L1相结合滤波器的二次地接到L2相的一次地，L2相结合滤波器的二次地接到L1相的一次地。或者把L1，相结合滤波器的二次地都接到L3相的一次地，这样L2相(L1相)一次接地点的干扰电压一样会窜入L1相(L2相)二次电缆屏蔽层。所以正确的做法应该是把二次地与所有相的一次接地都保持3 m～5 m的距离。
5 在高频通道电缆中串接电容’
对于采用高频变量器直接耦合的高频通道(结合滤波器及收发信机高频电缆侧均无电容器)，在其通道的电缆芯回路中申接一个电容器(约0.047 uF，交流耐压2 kV，0 min)。由于高频电缆层两点接地，当高压电网发生接地故障，接地电流通过变电站地网时，在该两接地点间的丁频地电位差将形成纵向电压引入高频电缆回路，町能会使收发信机高频变量器饱和，引起发信中断，造成100 Hz频率收信缺口，使高频闭锁保护误动。因此，需在该回路中串接一电容，以阻断该丁频电流。
要注意的是，对于结合滤波器与收发信机之间存在差接网络或分频器的，该电容器应按如下联接：若差接网络或分频器安装在控制室电缆层，该电容应串接在结合滤波器低压侧与高频电缆之间的结合滤波器内：如果差接网络或分频器安装在结合滤波器旁，该电容应串接在差接网络或分频器的高频保护电缆侧或收发信机侧。
6 其他措施
除了采用以上几项工作量比较大的主要措施外，还应采取其他一些抗干扰的措施和规定，如：在收发信机停倌2回路加2 ms～5 ms延时，防止外部干扰造成误停信，使得区外故障时对侧误跳闸；不允许在继电保护高频通道中接人带电监测设备，以免对通道造成影响；不允许用电缆并接在收发信机通道人口引出高频信号进行录波，防止窜进来的高电压击穿并接的录波回路，短接了通道，造成通道隔断。
7 结束语
微机继电保护抗干扰的研究 篇3
关键词：微机,继电保护,抗干扰
传统的继电保护装置虽然能够自动快速的完成跳闸操作, 但是若有多个判断组合就会使得传统继电保护装置的可靠性降低。微机继电保护装置能够判断不同的组合, 所以能够可靠的完成跳闸操作。本文将详述微机继电保护装置的种类及微机保护装置的构成、微机保护的特点、优点以及微机继电保护的抗干扰措施。
1 微机继电保护装置的种类及微机继电保护装置的构成
微机继电保护装置的种类较多, 因为线路的不同或者保护程度的不同会产生较多不同的微机继电保护装置, 但是微机继电保护装置的构成相差不大, 下面将进行详述。
1.1 微机继电保护装置的种类
微机继电保护装置的种类可以按照四个方面进行分类, 分别是线路保护装置、母线保护、变压器保护装置、管理装置、测控装置及其他保护装置 (电容器保护测控装置、电抗器微机保护装置等) , 这五类微机继电保护装置分别拥有不同的保护对象, 而且每个保护对象都是非常重要的。线路保护装置中有微机线路保护装置以及微机横差电流方向线路保护装置等, 线路保护装置就是有效的保护输电线路, 避免由于短路而导致的电力安全事故发生, 在发生短路的瞬间会产生较强的电流, 微机继电保护装置就会检测到危险电流并采取跳闸操作。主设备 (变压器保护装置) 保护装置主要是高后备、低后备和中后备, 主设备保护装置就是通过微机继电保护装置来维护主设备的安全运行。测控设备主要是微机遥测遥控装置以及微机脉冲电度测量装置, 而管理装置单元主要是通信单位以及双机管理单元, 由于微机继电保护装置所需保护的对象不同所以才衍生出较多的种类。
1.2 微机继电保护装置的构成
微机继电保护装置是由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件所组成, 这些电气元件共同构成了微机继电保护装置, 并且使得微机继电保护装置更加完善。
2 微机继电保护装置的特点以及优点
微机继电保护装置相比于传统的继电保护装置而言具有更可靠的性能、应用更加灵活而且能够实现远程控制的功能。下面将详述微机继电保护装置的特点以及优点。
2.1 微机继电保护装置的可靠性更高
微机继电保护装置是由计算机程序控制的, 程序有强大的分析能力, 计算机程序能够识别外界的干扰并采取相应的措施。而传统的继电保护装置仅能够控制简单的线路, 对于多组合线路无法进行准确的判断, 而且传统的继电保护装置的控制方法较简单, 在复杂线路的控制中可靠性不够。但是用计算机程序控制的微机继电保护装置却能够在复杂的线路中识别需要控制的线路, 并采取相应的断电操作。
2.2 微机继电保护装置更加灵活
微机继电保护装置是由软件的逻辑运算来完成的, 当需要微机继电保护装置时软件就会根据保护对象的区别或者不同的保护原理来合理的进行保护。程序能够自主选择继电保护组合, 这相比于传统的继电保护装置而言其灵活性更强。
2.3 微机继电保护装置具有远程控制功能
微机继电保护装置具有较好的通讯功能, 能够实现变电站之间的通信, 微机监控系统可以控制系统中的每一个变电站, 即能够实行微机继电保护的远程控制。而原有的继电保护装置则不可能拥有这种功能, 远程控制功能可以使得微机继电保护装置更加迅速。而且微机继电保护装置的远程控制能够将电网的数据上传到网络中, 那么就可以对电网的电能进行集中调度, 实现电力资源的安全使用。
2.4 微机继电保护装置的设备使用年限更加长远
微机继电保护装置在正常使用状态时各个元器件都是在休眠的状态, 只有微机继电保护程序运行时才会使得各个元件工作, 相比于传统的继电保护装置而言其元器件的使用时间可以更大限度的延长, 而且对于微机继电保护装置非常有效。
3 微机继电保护装置的抗干扰措施
微机继电保护装置虽然能够有效的避免安全事故的发生, 但是在微机继电保护装置的使用过程中还需要抗干扰装置, 下面将详述几种微机继电保护装置的抗干扰措施。
3.1 自身的抗干扰措施
微机继电保护装置的设计, 可以选用低功耗的单片机, 另外还要使用高质量的电源, 最好能够采取稳压电源, 这样不仅可以减少电源噪声还可以减少放大回路的影响。微机继电保护装置的内部要接地, 这样就可以有效的消除共模干扰。另外还可以采用防频率混叠的模拟低通滤波器来阻止差模浪涌对回路的影响, 并以此来削减噪声污染对回路信号的干扰。
3.2 软件系统的抗干扰措施
为了避免微机继电保护装置中的软件程序在受干扰的情况下发生死机的情况, 就需要对软件系统采取抗干扰措施, 软件系统的抗干扰就要对CPU运行状况进行监测, 一旦CPU受到干扰而发生失控的情况就需要重启微机继电保护装置。电路板对于微机继电保护装置也有很大的影响, 因为电路板是运行各个元器件的基础, 如果电路板上的元器件布局不合理就会使得微机继电保护装置的抗干扰能力降低。较多的电子元器件在电路板中会形成电磁干扰, 对于这种情况可以利用SMD (表面贴装器件) 技术来降低电磁干扰。
3.3 外部的抗干扰措施
由于微机继电保护装置的安装环境中有较多的电磁干扰, 微机继电保护装置的电流互感器与电压互感器运行时会产生较大的电磁干扰信号, 对于微机继电保护装置的软件运行有着非常大的影响。微机继电保护装置需要接地, 微机继电保护装置接地以后就能够有效的抵御静电的干扰。如果将微机继电保护装置的电源线与大地直接相接, 这样就会使得微机继电保护装置免受干扰。另外还可以实行滤波措施, 只接受系统需要的信号, 将系统不需要的信号阻挡, 这对于微机继电保护装置的抗干扰是非常有效的。
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
继电保护的抗干扰 篇4
【关键词】继电保护；干扰因素；防护方法
【中图分类号】TM77 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0184-01
1、电力系统继电保护作用与要求
1.1 继电保护的作用与组成
在电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，并使故障元件免于继续遭受损害。减少停电范围；到90年代初集成电路及大规模集成电路保护的研制、生产、应用处于主导地位，目前正在研究面向智能信息处理的计算机继电保护时代。
1.2 继电保护的基本要求
继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。
2、继电保护的干扰因素
2.1 雷击
当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时，由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。
2.2 高频干扰
如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢，操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，高频电流通过母线时，将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相关二次回路和二次设备产生干扰，当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时，将引起继电保护装置的不正常工作，从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常，对系统的稳定造成很大的破坏。高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起地电位的升高。
2.3 辐射干扰
在新时期，电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具，那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压，形成一个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。
2.4 静电放电干扰
在干燥的环境下，工作人员的衣物上可能会带有高电压，在穿绝缘靴的情况下，他们可以将电荷带到很远的地方，所以当工作人员接触电子设备时会对其放电，放电的程度依设备的接地情况，环境不同而不同，严重时会烧毁电子元件，破坏继电保护系统。
2.5 直流电源干扰
当变电所内发生接地故障时，在变电站地网中和大地中流过接地故障电流，通过地网的接地电阻，使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位，该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小，按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障电10V。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复，因为抗干扰电容与分布电容的影响，直流的恢复可能极短，也可能较长，在直流电压的恢复過程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变，造成继电的暂态电位差，从而影响整个保护系统。
3、加强电力系统继电保护的方法及措施
3.1 协调配置保护人员
在继电保护中，调度、继保、运行人员都会参与到其中。三方必须傲到步调一致，思想统一。使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置。要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样。是电网生产的第一线人员，工作一样，目标一样。
3.2 完善规章制度
根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩。有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度，建议设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等奖项，并制定奖励办法进行奖励，从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。
3.3 对二次设备实行状态监测方法
随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展，变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节人手，如设备的验收管理，离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。
3.4 注重低压配电线路保护
在我国，无论是城市内配网线路，还是农村配网线路，一般都以10kV电压等级为主，但是10kV配电线路结构特点是一致性差。同时还要根据一般电网保护配置情况及运行经验，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可计算，一般均可满足要求。
3.5 实行继电保护智能化与网络
近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。在新时期，计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各工业领域，也为各工业领域提供了强有力的通信手段。
到目前为止，除了差动保护外，所有继电器保护装置只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件。缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即使现微机保护的网络化，这在当前的技术条件是完全可能的。
4、结束语
继电保护的抗干扰 篇5
1、自动检测
(1) EPROM芯片的检测。EPROM是紫外线擦除的可编程只读存储器芯片。其片内存放着微机继电保护的程序和参数。实际上就是一些0和1的二进制代码, 若某位或某几位一旦发生变化, 将会导致十分严重的后果。为此, 应对EPROM中的内容进行检查。发现错误, 立即闭锁保护, 并给出告警信号。检查的方法目前有三种:1) 补奇校验法。这种方法是事先求得一个校验字节 (或字) 并固化于EPROM的某个地址单元, 运行过程中将EPROM的全部字节 (或字) 内容按位进行“异或”运算, 当其结果各位全为1时, 说明程序内容正确。否则, 为错误。2) 循环冗余码校验法。这种方法是对程序代码的每一字节的每一位逐个进行校验。根据该位为“0”或为“1”, 改变一个寄存器中的内容。将全部程式序代码校验后。在该寄存器中产生的数据为“C R C码”。在程序完成后, 将此代码写入E P R O M的最末地址单元。用户在执行这个命令时, 将校验的结果和原存于EPROM中的“CRC码”进行比较, 若不一致, 则说明程序代码有变化。此种校验方法误码检出率相当高, 但耗时较长。3) 求和校验法。这是一种最简便的校验方法。将程序代码从第一字 (或字节) 逐个相加, 直到程序的最末一个字 (或字节) , 相加的和数保留16位, 溢出内容丢掉。将程序完成时的求和结果存于EPROM的最后地址单元。运行时重新按求和校验方法, 将求和结果与原存于EPROM中的内容比较, 若不一致, 说明程序发生代码变化或E P R O M错误。
(2) SRAM芯片的检测。SRAM为静态随机存储器芯片。用于存放微机继电保护中的采样数据、中间结果、各种标志、各种报告等内容。在微机继电保护装置正常工作时, S R A M的每个单元应能正确读写。因此应对S R A M进行读写正确性的检查。这不仅可检查出R A M芯片的损坏, 还可发现地址、数据线的错误。例如, 两条地址线或数据线的粘连。检查的方法是选择一定的数据模式进行读写正确性检查。一般是用四个内型数据检查, 即00H, 0FFH, 0AAH, 55H。将数据写入某个R A M单元, 然后再从R A M单元读出, 比较读出的内容是否与刚才写入的内容一致, 如不一致, 则说明RAM出错。在微机继电保护装置刚上电的全面自检中, 可对所有R A M单元检查一遍。在运行过程中对R A M进行自检时, 应注意检查时必须保护R A M单元的内容, 否则会由于读写检查破坏有用数据, 产生不良后果。
(3) 芯片的检测。是电擦除、电改写的只读存储器芯片, 用于存放微机继电保护的定值。对其检查的方法与对EPROM的求和尾数校验法相同。
(4) 开关量输出电路的检测。开关量输出电路的自检功能应当设置在最高优先级的中断服务程序中, 或者先屏蔽中断再检测, 否则, 如在CPU发生检测驱动信号后被中断打断, 就可能无法及时收回检测信号, 从而导致继电器误吸合。检查的方法是送出驱动命令,
读自检反馈端的电位状态;送出闭锁命令, 读自检反馈端的电位状态;无论是驱动命令或闭锁命令, 如自检反馈的状态不正确, 说明开关量输出电路有故障。
(5) 开关量输入通道的检测。对开关量输入通道的检查主要是监视各开关量是否发生变位。由于保护动作 (例如启动重合闸的开入量) 或运行人员的操作 (投退保护压板) 时, 会发生开关量输入的变化。所以, 有开入变位不一定是开入回路有故障, 因此, 软件只是监视这种变化, 发生变化时给出提示信息, 不告警。
(6) CPU的工作状态检测。在多CPU (或多单片机) 系统中, 一般是采用相互检查的方法。例如在有一个管理单片机和N个保护功能单片机时, 它们之间必然要通过串行口通信。因此, 可用一个通信编码实现相互联系, 一旦这种联系中断, 说明单片机故障, 或通信故障。
2、数据采集系统的检测
这部分的检测对象主要是采样保持器、模拟量多路开关、模数转换器和电流、电压回路。在对输入采样值的抗干扰纠错时, 我们常利用各模拟量之间存在的规律进行自动检测。如果某一通道损坏, 将破坏这种规律而被检测到。
3、其他软件抗干扰措施
(1) 指令冗余技术。在单字节指令和三字节指令的后面插入两条空操作指令。可保证其后的指令不被拆散。由于干扰造成程序“出格”时, 可能使取指令的第一个数据变为操作数, 而不是指令代码。由于空操作指令的存在, 避免了把操作数当作指令执行, 从而可使程序正确运行。对重要的指令重复执行。
(2) 软件陷阱技术。软件陷阱就是用引导指令强行使“飞掉”的程序进入复位地址, 使程序能从开始执行。单片机一般可响应多个中断请求。但用户往往只使用了少部分的中断源。在未使用的中断相量地址单元设置软件陷阱, 使系统复位。一旦干扰使未设置的中断得到响应, 可执行软件复位或利用单片机的软件“看门狗”使系统复位。
(3) 采用软件滤波技术。在微机继电保护装置中, 可采用一些软件的手段消除或减少干扰对保护装置的影响。此外, 根据软件的功能和要求, 在不影响保护的性能指标的前提下, 可采用中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法等都具有消除或减弱干扰的作用。
参考文献
继电保护的抗干扰 篇6
1 装电站系统中干扰的分类及原因
1.1 装电站系统中干扰的分类
首先, 按照频率范围进行分类, 电磁干扰可以分为低频的干扰和高频的干扰两种。低频的干扰包括工频及其谐波, 高频的干扰包括暂态现象和衰减的高频振荡。其次, 按照干扰的形态, 可以将干扰分为共模干扰和差模干扰, 包括发生在保护装置电路中的某一处与接地线之间的干扰, 也包括发生在电路两导线之间的干扰。最后, 根据干扰产生的后果可以将干扰进一步的划分, 分为引起保护和自动装置出现故障的干扰和造成设备损坏的干扰。需要强调的是, 低频差模干扰属于保护与自动装置出现故障一类的干扰。通常情况下, 保护装置在工频中能够滤掉高频的干扰。综上所述, 之所以出现装车站现场的干扰, 是因为高压系统的倒闸操作造成的, 严重的会导致整个供电系统出现故障。
1.2 装车站现场干扰的产生原因
经过我们不断的研究, 我们可以看出, 造成继电保护与自动装置干扰问题的原因有很多, 我们需要通过精确的数据分析, 找出具体的原因所在, 做到预防和治理。首先, 我们要考虑雷击的因素, 因为在大气现象中, 雷击是很普遍的, 就是这种普遍的现象却会对大型的装车站造成严重的干扰, 从不同的程度上造成经济损失。雷电流无论击在何处, 都会对附近造成电磁干扰, 通过土地传导至避雷器入土, 在这个传播的过程中会产生大量的电磁干扰。另外, 雷电会导致地面的电位升高, 使暂态的地电位出现异常。当装车站系统进行线路空投时, 就会促使瞬间流过的电压过高, 导致出现高频振荡电流。
2 有关继电保护与自动装置的抗干扰问题的解决措施
上文通过对继电保护与自动装置中出现的装车站现场的干扰进行分类叙述, 指出每一种装车站现场干扰出现的原因, 进一步分析了电磁干扰的危害。我们可以看出探析继电保护与自动装置的抗干扰问题的重要性, 接下来, 我们将针对出现的干扰现象和原因, 探索相应的解决措施。
2.1 远离干扰源
出现电磁干扰的原因有很多, 因此解决电磁干扰也很繁琐。我们需要做更进一步的分析, 指导工作人员做出最正确的决定。首先, 就要做到远离真正干扰电磁信号的源头。干扰源和被干扰的电感之间呈对数函数的形态, 利用数学知识进行分析, 我们可以得知, 如果我们可以增大设备与干扰源之间的距离就可以减小静电感应, 减少电磁感应引起的相关干扰现象。因此, 在实际的生产工作中, 我们要做到增大地面的阻抗力, 加大力度扩大与干扰源的距离。尤其是可以通过架空地线的方式限制雷击的幅度, 减少避雷器的工作次数, 甚至减小避雷器的活动幅度, 限制电位产生异常的升高现象。
2.2 在电路上进行隔离处理
进行电路隔离处理可以有效的减小电磁的干扰, 因此, 我们通常会通过一系列措施防范高频干扰进行输入活动, 来避免其对电磁的干扰。我们可以通过在两大输入回路中接入滤波器的方法, 建立良好的屏障阻隔电磁的干扰, 在交流电流电压的过程中, 对变流器进行改造, 辅助其产生屏蔽层。其次, 我们可以在继电信号输入后, 对直流电源进行切入, 在基础设备上接入滤波器, 防止有不同频率的电磁干扰造成影响。再次, 我们可以采取直流到交流再到直流的逆转变换器, 改变直流电源的输入和输出, 来避免电磁干扰。最后, 我们正在积极探索一种新的隔离方法, 利用光电的信号进行电路的转换, 避免在电路运行的过程中受到电磁的干扰。在测量电路回路和逻辑回路之间的空隙中, 采用电信号将发光二级管变成可视的光电信号, 然后再在工作中将光电管变成普通的电信号, 造成电路运行中的阻隔现象, 减少电磁的干扰。
2.3 减小干扰源的干扰性能
在不断的探索过程中, 我们研究出了一种简单经济的操作方法, 就是降低干扰源和干扰设备的干扰能力。在制定的方案中, 我们指导工作人员进行相关的操作, 使得阻隔开的开关设备和断路器在断口的部位进行阻离。我们在电源断开的时候接入足够的电阻力, 就可以有效的使产生的暂态电压变小, 直至减少干扰性能。另外, 我们还可以给直流继电器的线圈接入其他电感线圈的电阻, 这样同样可以达到相同的目的, 增大电阻的能力, 减少在继电保护与自动装置中的干扰问题。为了防止电流互感器在交流电过大的情况下造成高电压现象, 我们可以在二次绕阻上并联碳化硅, 使其成为天然的电阻。
3 总结
随着现代工业的迅速发展, 自动化装置几乎撑起了整个的工业生产和日常生活, 我们在研发装车站系统进行必要的生产时, 需要从根本上杜绝电磁干扰的问题。现如今的社会, 我们通过不懈的努力已经进行了技术上的大幅度提升。本文通过对继电保护与自动装置的抗干扰问题进行研究, 指出在现如今的社会经济条件下可以进行操作的防护设备和抗干扰措施。为了保证整个装车站现场的稳定运行, 我们需要从安全的角度出发, 保证所有的继电保护与自动装置可以对电磁干扰形成一定的防护。
参考文献
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浅析变电站继电保护抗干扰技术 篇7
1变电站继电保护简介
变电站保护, 实际上就是指电力系统对各电力网络实现实时监控与控制保护的一种装置, 这种装置不但能够在电网出现故障的时候, 第一时间发现, 同时还能够将故障元件从电网中切除, 最大限度的减少了连锁反映的出现, 虽然, 这种装置将故障元件切除, 但是在不影响其他元件正常运行的前提下进行的。另外, 在电力系统运行的过程中, 往往还会受到外界环境以及线路等因素的影响, 而导致电力系统出现故障以及其他异常的现象, 那么一旦这些问题出现, 工作人员就应该及时切断电源, 并发出预警, 这样才能够最大限度的降低损失, 并缩短停电范围, 减少电气设备的损坏程度, 并保障电力系统持续稳定运行等。那么变电站运行中可能会出现的故障, 与其相对应的解决方式, 例如:电流突然增加, 电压波动, 以及变压器周围环境的变化等等, 这些现象如果没有超过继电保护限额值的时候, 可是采用跳闸命令, 但是一旦超过这个额定值, 就要果断发出预警。我国科技的发展越来越快, 各项技术也更加完善, 在电子技术与计算机技术方面也是如此, 那么针对我国继电保护的发展历程, 其可分为晶体管保护、集成电路保护、微机型保护以及现代网络化保护等四个阶段。从20世纪60年代我国处于晶体管继电保护阶段, 从20世纪70年代开始研制电路保护, 体系也相对成熟和完善, 晶体管保护取代了电路保护。20世纪90年代初期, 集成电路保护的生产、研制和应用仍处于主导地位。随着计算机技术的发展和研究, 人们开始致力于用电子技术实现变电站继电保护。进入21世纪以来, 我国计算机网络技术和通信技术得到空前发展, 新一代现代网络化继电保护也得到了发展。
2变电站继电保护常见故障与干扰源
2.1电流故障。这里指的电流故障, 就因为电路互感器的饱和引发的, 电流互感器饱和, 对继电保护装置的影响会很大, 因此, 当系统终端的符合有所增加是, 就既有可能出现短路现象, 这个时候, 电流也会比往常大, 如果实在终端设备区域有电流发生, 电流就有可能超过互感额定值, 此时电流互感器的电流出现饱和, 导致继电保护不能正常工作。
2.2开关设备故障。在继电保护系统中, 开关的选择非常重要, 如果开关设备选择不正确, 那么就极为容易引发变电站出口出现故障, 开关跳闸, 对电力系统的正常运行影响非常大。
2.3人员因素故障。如果变电器的工作强度过大, 工作人员就需要全面对其进行检查, 养护工作也需要更加细致, 但是, 有一部分的工作人员在故障发生的时候, 无法及时准确的发现故障地点, 不能及时排除故障, 这大多是因为工作人员经验不够, 对现场不熟悉等, 这是工作人员自身的问题, 也在一定程度上增加继电保护的难度。
2.4干扰源
2.4.1接地故障类型。变电站接地系统出现故障, 电流通过变压器的过程中, 会经过地面路线, 再次回流至故障处, 这个时候地网接点的电势差会更高, 这样一来, 高频保护会因干扰, 失去功能。2.4.2通信磁场干扰。在直流控制的回路中的电感线圈断开的情况下, 产生较宽频谱的干扰电波的可能性很大。而有人使用通信设备, 例如, 对讲机、移动电话等, 一样会产生高频电磁场干扰。
3变电站继电保护抗干扰技术
通过上述分析, 可以了解到变电继电保护对于电力系统的重要性, 全面完善其抗干扰技术, 提升变电站的抗干扰性能, 是保障系统整体运行安全与稳定的重要方面, 下面针对这些技术进行具体分析研究:
3.1故障分析
3.1.1替换法。替代法是比较常用的故障排除方法, 采用替代元件替代可能有故障的继电保护元件, 然后来判断此处是否存在故障, 若有故障就要更换元件。3.1.2短接法。小范围排除故障时就采用此方法。将回路中的一部分短接, 然后判断故障的范围, 逐步缩小故障范围, 最终找到故障所在。3.1.3顺序检查法。这种方法在装置调试阶段比较常用。一般先是检查外部继电保护元件是否绝缘, 仪表的定值和初始值也要进行检查, 然后在对继电保护的电源进行测试, 最后检查整个继电保护装置, 这个方法就从根本程度上减少了故障发生的可能性。3.1.4参照法。参照法是用继电保护装置的参数和设备的出场参数进行比较, 然后将两者的结果进行比较, 找出继电保护故障发生的位置。一般这种方法是用来矫正, 当测试值和技术参数值相差很大时, 但是原因又不明, 采用此种方法很适用。
3.2阻止干扰进入
3.2.1一次设备各种接地电阻的降低, 例如:电压互感器以及避雷器的接地电阻等, 降低这些电阻, 能够有效减小高频电流流入电位差, 并建立能够接地网, 该接地网具有较高低阻抗性能, 从而也会将变电站内部的地点差位降低, 并最终达到抗干扰的目的。3.2.2在控制室与开关厂的两边分别进行高频同轴电缆接地, 如果一端接地, 那么空闲空线则是受隔离开关的支配, 这个时候, 在另外一边必然会有瞬间高压的现象, 这样就会增加某个端子出现高电压的几率, 并是设备的正常运行受到影响。3.2.3构造一些继电保护装置的电位面。所有的机电保护装置基本都是在控制室集中的前提下进行的, 这个时候, 要与中心计算机以及各级配套微机进行连接, 点位面需要联系控制室的地网, 这样就能够保障其点位浮动始终保持在以平稳的状态中, 与此同时也可以有效的防治电位差的出现, 提高系统运行稳定与可靠性。
3.3其它抗干扰的措施
上面两点的抗干扰技术虽然效果明显, 但是实际操作起来, 会比较浪费时间, 并且工作量较大, 因此, 工作人员应该懂得随机应变, 因地制宜, 灵活的采取其他抗干扰方法, 严格防治一切带电检测设备与继电保护高频通道相连接, 最大限度降低外部对其所产生的影响。由此可见, 我国电力系统在用电总量不断增加的情况, 其所承担的任务也更加艰巨, 尤其是变电站设备, 在运行过程中, 非常容易受到外部干扰, 一旦出现故障, 就会影响整个系统地正常运行, 并为人们带来很多不便甚至会造成了巨大的经济损失, 因此, 该领域的技术人员, 对于其抗干扰技术的研究, 一直未曾停止, 但是与实际的要求相比, 还远远不够, 针对我国的实际情况, 不断的发展和创新, 是非常必要的。
结束语
经济发展必然带动社会各个领域的进步, 而电能作为人类社会基本的能源主义, 在经济社会不断发展的过程中, 电能的需求量也在不断增加, 并为电力系统增加了更多的运行负荷, 为了能够保障系统的安全运行, 完善和创新继电保护装置的抗干扰技术能够为系统运行提供更加稳定的环境, 降低外界对于系统的影响。本文针对这些问题进行了几点研究, 希望能够为我国电力系统的稳定发展有所助力。
摘要：电能作为国家发展过程中不可缺少的重要能源, 近些年来国家政府更加重视电力企业的发展, 在人们生活水平不断提高, 电能需求不断增加的趋势下, 变电站继电保护装置的研究也越发受到关注, 由于变电站继电保护装置会受到来自外界的各种干扰, 为了保障变电站的正常运行, 完善变电抗干扰技术是非常必要的, 本文针对变电站继电保护的抗干扰技术进行分析研究。
关键词：变电站,继电保护,抗干扰技术
参考文献
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[2]陈柱.变电站继电保护抗干扰技术研究方法[J].科学之友, 2010 (10) .
微机继电保护装置的电磁干扰分析 篇8
在计算机技术飞速发展的今天,基于数字计算机和实时数字信号处理技术实现的电力系统微机继电保护装置,以其综合判断能力强、性能稳定、灵活性强、可靠性高等特点,正在逐步取代常规的继电器型或晶体管型的保护装置。但是,微机继电保护装置属于低电平的弱电装置,而它工作的场所是电磁干扰非常严重的强电场所。所以,采取何种抗干扰措施才能保证微机继电保护装置从容面对各种干扰,并做到不误动和不拒动,显得尤为重要。
2 电磁干扰的来源及传播途径
说到电磁干扰,首先要理解电磁兼容,根据国际电工委员会(IEC)的定义,所谓电磁兼容(EMC)指的是设备或系统在其电磁环境中不受干扰地正常工作,而且其自身所发出的电磁能量也不至于干扰和影响其它设备的正常运行。简单地说,电磁兼容就是各种设备和系统在共同的电磁环境中互不干扰,并能各自保持正常工作的能力。而干扰产生的原因很多,干扰的形成包括干扰源、传播途径和被干扰对象等三个基本要素。要解决好电磁兼容问题,必须围绕上述三个基本要素,抑制干扰、阻断干扰传播途径及提高设备自身的抗干扰能力。
2.1 电磁干扰的来源
电磁干扰的来源主要有如下两个方面:
(1)内部干扰
内部干扰,即主要由微机继电保护装置自身结构、元件布置、制造工艺等方面所引起的干扰。
(2)外部干扰
外部干扰主要包括如下几个方面:
①变电站设备的交流电源及直流电源受低频扰动,如电压波动、电压突降或中断、谐波污染、非工频整数倍的简谐波、电力线附加信号扰动等;
②高频干扰,如雷击、操作或短路故障造成的干扰等;
③场的干扰现象,包括工频磁场、脉冲磁场、阻尼振荡磁场、辐射电磁场等。
2.2 传播途径
电磁干扰的传播途径主要包括两种:一种途径是通过金属导体以及电感、电容、变压器或电抗器等的传导,这种传播方式的特点是这些载体在传导电磁干扰信号的同时,也消耗干扰源的能量;另一种途径是以电磁波的形式在空间中的辐射干扰,这种传播方式的特点是,干扰源对外辐射能量具有一定的方向性,并且辐射的能量随着距离的增加而逐渐减弱。这两种传播途径在传播过程中是可以相互转换的。
2.3 电磁干扰分析
2.3.1 形成电磁干扰的三个因素
形成电磁干扰必须同时具备干扰源、敏感设备、耦合通道三个因素,为了研究干扰途径,必须要认识到传播途径所包含的多种传输方式,图1给出了装置中四种干扰途径,分别为:
(1)途径①从干扰源到敏感设备的直接辐射;
(2)途径②从干扰源将射频能量直接辐射到敏感设备的电源线或信号控制电缆上;
(3)途径③射频能量通过电源线、信号线及控制线,从干扰源辐射到敏感设备上;
(4)途径④射频能量通过公共电源线或公共信号线进入控制电缆。
2.3.2 耦合方式
电磁骚扰存在于装置的端口或在敏感设备的回路中,其作用的形式可以分为共模干扰和差模干扰两种形式。
如图2所示,差模干扰是串联于信号源之中的干扰,在两根信号线之间传输,属于对称性干扰,一般是指在两根信号线上产生的幅度相等,相位相反的噪声。
如图3所示,共模干扰是引起回路对地电位发生变化的干扰,即对地干扰。一般指是在两根信号线上产生的幅度相等,相位相同的噪声。
如图4所示,相线(L)与地(E)和中线(N)与地(E)间存在的电磁干扰信号称为共模干扰信号,即电压U1、U2;对L、N线而言,共模干扰信号可视为在L线和N线上传输的电位相等、相位相同的噪声信号。把L线和N线之间存在的干扰信号称作差模干扰信号,也可把它视为在L线和N线上有180°相位差的共模干扰信号。
从上面的概念中可知,共模干扰电压并不会影响电路的正常工作,因为相线L、中线N与回线之间的信号电压并没有因为干扰电压存在而发生改变,而差模干扰电压是引起电路故障的根本原因。但事实并非如此简单,原因是:
(1)由于电路的不平衡性,相同的共模电压会在信号线和信号地线上产生不同幅度的共模电流,从而产生差模电压,形成干扰。
(2)共模电流会产生很强的辐射,对周围的电路形成辐射性干扰,而电缆的共模辐射则是设备辐射干扰发射超标的主要原因之一。
一般情况下,电缆上产生共模电流的原因有三个方面:一个是外界电磁场在电缆中所有导线上感应出来的电压(这个电压相对于大地是等幅同相的),这个电压产生电流;另一个原因是电缆两端的设备所接的地电位不同,在这个地电位的驱动下产生电流;第三个原因是设备上的电缆与大地之间的电位差,这样电缆上会有共模电流。如果设备在其电缆上产生共模电流,电缆会产生强烈的电磁辐射,会对电子、电气产品元器件产生电磁干扰,将影响产品的性能指标。另外,当电路不平衡时,共模电流会转变为差模电流,差模电流将对电路直接产生干扰影响。对于电子、电气产品电路中的信号线及其回路而言:差模电流流过电路中的导线环路时,将引起差模辐射,这种环路相当于小环天线,能向空间辐射磁场或接收磁场。因此,必须限制环路的大小和面积。
3 电磁干扰产生的不良后果
(1)电源回路干扰的后果:使计算机电源受干扰,造成计算机工作不稳定,甚至死机。
(2)开关量输入、输出通道干扰的后果:变电站现场断路器或隔离开关的辅助触点通常都是通过长线接至开关量的输入回路,因其受到干扰,会产生辅助触点抖动,造成计算机系统对分、合位置的误判断。开关量的输出通道由计算机的输出至断路器的跳、合闸的出口回路,除了易受外界引入的浪涌电压干扰外,自动装置内部也容易有干扰信号,导致误动。
(3)模拟量输入、输出通道干扰后果:从电流互感器或电压互感器的二次引线引入浪涌电压,造成采样数据错误,轻则影响采样精度和计量的准确度;重则可能引起微机保护误动,甚至可能损坏元器件。
(4) CPU和数字电路受干扰的后果:当CPU正通过地址线送出一个地址信号时,若地址线受干扰,使传送的地址错误,导致取出的指令、操作码或数据的错误,结果有可能误判断或误发命令,也可能取到CPU不认识的指令操作码而停止工作或进入死循环;如果CPU在传送数据过程中,数据线受干扰,则造成数据错误,逻辑紊乱,对于微机保护装置来说也可能引起误动、拒动或引起死机;计算机的随机RAM是存放中间计算结果、输入输出数据和重要标志的地方,在强电磁干扰下,可能引起RAM中部分区域的数据或标志出错,其所引起的后果如同数据线受干扰一样,也是很严重的;大部分自控装置的程序和各种定值存放在EPROM中,如果EPROM受干扰,使程序或定值遭破坏,将导致相应的自动装置无法工作。
4 微机继电保护装置抗电磁干扰措施
(1)隔离屏蔽干扰来源
电源部分加装交直流滤波器,保证电源输出干净、稳定;通信部分加装光电隔离,同时使用带有屏蔽层的信号线用来杜绝干扰信号的入侵;设备机箱屏蔽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。
(2)完善接地方案
常见有以下几种情况: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保持一致,同时,避免不必要的地线环路,也可以减少外磁场空间干扰的耦合;另一种称为功率接地,为了将沿微机继电保护电源回路串入的以及从低通模拟滤波回路耦合进来的各种干扰信号滤除,往往要加装滤波器,在加装滤波器时,必须要确保滤波器可靠接地,以使干扰信号有泄放的通路;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和从输入回路窜入的干扰。
5 结束语
继电保护的抗干扰 篇9
1 抗干扰技术的常见类型
现代科学技术的发展促进了电力系统技术的不断完善,在变电站中,由于受到大电流和高电压设备的影响,还有小电流和小电压的设备,一般来说,强电装置能引起强电磁干扰就容易对二次设备造成严重的干扰,同时二次装备还有可能受到供电系统中大气的干扰,这样就需要较大地加强变电站中继电保护抗干扰技术的运用,有效提高变电站电力系统的安全性。加强二次设备的大规模继承电路运用,促进设备的智能化及高效化,当前设备中干扰源的常见烈性主要有以下几种类型。
1.1 接地故障的干扰
由于变电站的发生单相,一般都是由于与接地故障,导致的故障电流通过变压器进入到中性点,然后再通过大地和架空地线等回流到故障电,造成系统的干扰。较大的故障电流通过接地电传输到地网之后,会在不同节点存在较高的电势差,给电力系统的高频保护带来较大的干扰和威胁。
1.2 由于断路器导致的故障干扰
在电力系统中,如果断路器故障,将造成直流控制回路中的电感线圈,受到故障影响断开,而造成频谱相对比较宽的干扰波,其频率可以高达50 MHz,甚至附近有人试用通讯类电子设备,也可能带来较大的电磁场干扰。
1.3 电感耦合的干扰
由于隔离开关动作,导致的高频电流传输到高压母线上,会造成高压母线在四周形成较大的磁场,部分磁场通过对二次电缆的包围作用,在二次回路中形成的干扰电压,会给整个继电保护装置带来较大的干扰。
1.4 大气层的干扰
自然环境对继电保护的干扰也是当前较为常见的一种类型,特别是雷电的干扰。在雷电频繁的雨季,变电站本身具有一种强电环境,出现雷击事件的频率也较高,在变电站附近形成一个较大的电流给地网,在二次电缆屏蔽层接收到不同的接地点的时候,就会受到地网存在导致屏蔽层产生瞬态的电流,在二次电缆中形成较大的干扰源,然后通过变电站设备传回,对原来的技术造成干扰。
2 变电站继电抗干扰技术的分析
随着现代技术的不断发展,抗干扰技术也得到了不断深化,根据当前主要的干扰类型及干扰源传播的方式及作用形式进行分析,更能有针对性地提出抗干扰技术的运用。
在电磁干扰过程中比较常见的传播形式主要是传导干扰和辐射干扰,其中传导干扰主要是通过电容、电阻和电感元件为传输进行的电磁干扰;而辐射干扰主要是通过电磁波形式进行的传递干扰,通常情况下,两种干扰形式是伴随出现的,虽然有主次之分,但基本上是同时发挥作用。特别是在敏感设备的回路中,电磁干扰所表现出的形式主要是共模干扰和差模干扰,共模干扰会导致回路对电位的改变,其主要形式是直流,而差模干扰则是在同一回路中两线之间的反复干扰。因此要加强变电站的继电保护抗干扰技术,需要从降低接地电阻、串接电容对高频变量器的高频通道控制、构成继电保护的装置电位面控制以及滤波器的接地连线技术和高频通道中的串接电容。
2.1 降低一次设备的接地电阻并最大限度地减小电阻
尽可能地在变电站设备中降低避雷器和电流互感器等设备的电阻,同时尽可能地降低由于高频电流注入而形成的电位差,并构成具有一定抗阻能力的接地网,从而尽可能地降低变电所内的电位差,降低对二次回路设备的干扰。通过这种做法,可以明显地降低由于高频电流流入瞬间形成的电位差,最终达到削弱设备的不利干扰因素。
2.2通过对串联电容的控制极强高频变量器完成耦合的高频通道
在该项技术中,通常会用电路串联的方式接入一个适合的电容器,由于高频电缆已经采用了两点接缆的方式,如果高压电网中发生故障,那么在电流传输到变电站的地网时,就容易形成两接地点之间的电位差,促使收发信号的高频变量遇到问题,造成信号异常,因此需要在回路中形成一个适合的电容,保障其有效地隔断工频电流。一般高频同轴电缆接地,利用开关场的高频电缆屏蔽层结合滤波器,用绝缘导线连通引导,焊接分支的导线来进行接地装置。同时在控制室内,通常利用电缆屏蔽层的多股铜线进行保护,在这个过程当中,需要特别注意在仅靠电缆处需要敷设不小于100 mm2两端接地的接地铜排,并通过电缆层与地网接触,实现保护。
2.3 加强构成继电保护的装置电位面控制技术
在变电站继电保护中,通过正确的接地装置,形成合力的电位差。在接收到较大的接地电流,也会形成较大的电位差,那么对于相同的链接回路而言,当其中的变电所链接不同时,地网中的电位差便会进入回路,导致无意义的分流。因此需要在设备上设置专门的截面接地线连接到电位面,设备上的各组件内外部接地和零点位都有专用的连线连接,形成一个等电位面的网络,从而有利于屏蔽干扰。一般来说,是利用微机保护盘底部已有的接地铜排通过焊接连通,并且通过100 mm2铜排连通,形成一个网络,通过电缆沟进行引导,实现干扰的屏蔽。
2.4 滤波器的接地连线控制技术
通过断开滤波器的线圈间连接线,预防开关操作和自然雷电引起的一系列干扰,隔离开关操作的高频电流,通过通道的高压耦合电流容易进入到电容器,产生高频电压,并经过线圈间的电容经过电缆,传入到二次设备上。如果不将线圈间的连接断开,就很容易出现高频电压对继电保护装置造成干扰,高频电流通过耦合电容器,能够在接地点形成较高的电位,对高频形成障碍,导致高频电位会四散衰退,因而在进行二次回路接地点的二次设备控制时,要保障接地点与一次接地点具有3~5 m的距离,从而减少电缆屏蔽层的高频流,降低干扰。
2.5 要加强高频通道电缆中的串接电容技术
在变电站继电保护抗干扰技术中,需要采用高频变量器进行直接耦合的高频通道技术,也就是要结合滤波器和收发信机高频电缆都利用无电容器,在其中的通道电缆芯回路中链接一个约0.047F的电容器,在变电站中高压电网形成障碍,需要通过连接地网,将电位差形成纵向电压,通过高频电缆引流回路,从而导致收发信机高频变量器饱和,信号中断,造成收信缺口,高频闭锁保护误动,因而需要在回路中串接电容进行阻断。
3 结语
综上所述,随着现代科学技术的不断发展,变电站的自动化系统和继电保护设备也在日趋完善更新,在进行继电保护装置和监控系统的正常运转中,需要注意电流干扰问题,因而需要积极地采用抗干扰技术,最大程度地保护变电站继电保护的力度。
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