通过对目前电力系统微机保护设备的使用现状分析,可以看出,在运行中会产生一定的 EMI,从而影响到微机保护设备的真正功能。同时,如果有其他的干扰进入到微机保护装置中,会导致电流和电压的测量精度下降,甚至会对一些关键部件造成损伤,从而导致保护装置的保护功能失效。因此,并对计算机保护的抗干扰问题进行了探讨,为了减少各种干扰对微机保护的影响,保证了系统的安全和稳定。
一、电力系统微机保护概述
计算机保护与传统的继电器保护有本质的不同之处,即信息采集、逻辑分析和判断。在传统的继电保护中,通过模拟回路(或继电器)来完成不同的电流的逻辑组合和延迟,而微机继电保护则通过数字技术(包括逻辑操作)来完成以上功能。
二、电力系统微机保护装置干扰源及影响分析
1.电力系统微机保护装置干扰源分析
在实际使用中,某些干扰因素会对其实际应用造成一定的影响。经过长期的调查,我们可以看到三个共同的干扰[1]。第一,EMI、静电感生等。这些干扰会通过 EMI波及到电力系统的微机保护设备中,从而使其工作受到影响,严重的还会对保护设备造成损害。第二,电力供应中断。该方法对微机保护设备造成了很大的影响,在实际操作中,由于供电引起的噪音,使微机保护设备的运行安全性下降,不能为电网的安全运行提供更多的保障。第三,各种不同类型的信号传输时信道的干扰。在实际应用中,由于微机保护设备有进、出两个通路,有些干扰信号会通过电源的输入或输入通路而流入设备,从而增大了微机保护设备的失效概率。
2.电力系统危急保护装置中干扰因素带来的影响
由于各种干扰因素的存在,会对微机保护设备的正常工作造成一定的影响。第一,减少了计算机保护设备的逻辑和操作程序的正确性。在微机保护设备的操作中,各种操作的数据都会存在于随机存储器中。这种存储器的抗干扰能力比较弱,如果受到电磁信号等因素的影响,数据会发生变化,导致数据的读取和写入都会出现差错,从而导致逻辑和计算出错。第二,正在执行的程式可能会出错。由于某些干扰,计算机的代码会出现一定的改变,从而使计算机的工作不能正常进行。第三,缩短微型计算机的寿命。在强电和 EMI的作用下,微机保护设备内的晶片会因不同程度的损坏而导致晶片寿命缩短,严重时甚至不能正常工作。
3.电力系统微机保护装置抗干扰措施
第一,功率滤波器技术的合理运用。电力系统的运行稳定性直接关系到微机保护设备的实际应用效果。因此,供电公司必须合理运用功率滤波技术来优化供电功能。电力系统中常见的干扰有尖峰脉冲、欠电压、过电压、冲击等。采用功率滤波器技术可以将上述干扰因素的影响降到最低。在实际使用中,应注意以下问题:①严格选用功率、低通滤波器,确保其合理性和可靠性,降低欠压、过电压、脉冲、浪涌等故障发生的概率;②在实际应用中,应依据微机保护的结构和工作原理,合理设置滤波器,以增强电网的抗干扰性,消除干扰;③适当设置交流变压器、隔离变压器、低碳滤波器等供电抗干扰装置,以改善电网的抗干扰能力。
第二,合理运用防护技术。屏蔽技术能合理地控制各种位置的电磁场耦合,使其达到最小化,并能有效地组织外部 EMI因子进入电网的微机保护设备。以下将详细介绍屏蔽技术的应用。首先,介绍了静电防护。严格遵守静电场的要求,采用适当的静电屏蔽措施,可以有效地消除微机保护设备中的电容耦合干扰,防止产生过量的负面影响,从而保障微机保护设备的正常工作。其次,介绍了磁场的保护措施。有关部门可依据实际情况,合理运用多层电磁屏蔽技术,达到低频率磁场屏蔽的目的,合理地排除了微机保护设备中的各种干扰,使其运行更加稳定和安全[2]。最后,关于电磁防护的描述。在电力系统的微机保护设备中,由于电磁耦合的存在,会对保护设备和电网的正常运转造成一定的影响。为有效地解决上述问题,可采用适当的电磁屏蔽措施,对导线内部的电磁波进行适当的控制,使其功率损失保持在规定范围内,使其受到的影响最小化。
第三,加强隔离技术措施的合理运用。采用隔地环的工作流程,可以有效地提高对共模电压的控制,从而达到完全抑制共模干扰的目的。
三、有效的软件抗干扰措施
软件抗干扰是指通过计算机的高速计算和处理能力,通过编程方法来探测和消除 EMI对微机的影响。软件抗干扰的实质是:当有干扰时,通过编程技术消除其影响。也就是说,在干扰导致计算机控制系统发生某种运行失效的情况下,它可以通过内部的能力(程序)来维持系统的程序和输入和输出。因此,在软件设计中,软件的抗干扰本质上就是一个容错的过程。应用软件的抗干扰必须建立在没有造成硬件损坏、 RAI程序和数据没有丢失的情况下。
由于软件抗干扰具有很好的性能,能够在不改变硬件结构的情况下,针对不同的信号和环境选择不同的抗干扰方式,具有很好的灵活性和实用性。但是,软件的抗干扰是一种被动的抗干扰,其实质是“抗”而非“拒”,而且对连续强干扰的抵抗能力也不够理想。硬件的抗干扰就是“阻”,将干扰排除在外,从而使系统不会受到干扰,从而实现稳定的工作。然而,再怎么完善的硬件抗干扰手段,也不可能完全消除这种干扰,只能通过软硬件的方式来达到最好的抗干扰[3]。
1.软件监控系统具有良好的性能。
在计算机保护设备正常工作的情况下,软件监控系统能充分发挥其优点,并能在定时中断的情况下,有效地保护计算机系统的正常工作。数字滤波。逐步减小微机系统中干扰源所占的比例,从而减小相关的干扰。
2.微机保护系统装的接地
(1)安全接地
安全接地是指电气设备的绝缘材料层的绝缘等级降低,从而使诸如设备的金属外壳等的导电部位产生更高的接地电压。人体接触到这些地方就会有触电的危险。因此,必须找到减少装置外壳上的接地电势的方法。徽机装箱的接地具有抑制 EMI、安全接地的双重功能。
(2)屏蔽搂地
屏蔽接地能很好的抑制 EMT和 EMT千扰。目前,机器防护装置的屏蔽接地主要有:安装室内必须要屏蔽的屏蔽层、屏蔽体与安装外壳的接地线相连。然后,将安装在变压器上的箱体经过接地导线与变电站的主要接地网连接[4]。
(3)工作接地
直接接地一般是指电力系统的零点连接到地面,对于徽机保护装置来说,它是把直流5 V、15 V、24 V的线路与变电站的接地网连接起来.然而,当变电所的接地网上电势上升时, DC电力系统的零线上的电势也会上升,进而将这种干扰电压进一步传递给被供电的装置或连接到该电力线路过多的装置或回路上。
结束语:
由于计算机控制系统的优良特性,使得它越来越多地被用于电力系统。然而,在实际操作中,微机保护系统会受到多种干扰的侵袭,因而要采取相应的措施,以减少其对系统的影响。在保证微机保护工作的正常进行中,正确地解决抗干扰问题是保证微机保护正常工作的关键,同时也是保证电网安全、稳定运行的重要保证。
参考文献:
[1]岳利文.电力系统微机保护装置的抗干扰措施0].现代工业经济和信息化, 2016, (19): 95-97.
[2]张盛旺,林风。电力系统微机保护装置的抗干扰措施[].电力自动化设备, 2005, (02): 93-96.
[3]杨新民,杨隽琳.电力系统微机保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2000.
[4]陈德树,张 哲,尹项根.微机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2000.