微機繼電保護裝置電磁兼容問題的研究

白全新 李斌

【摘要】本文結合案例分析了中低壓線路微機保護的控制回路與重合閘回路之間的配合有問題，導致微機線路保護出現多次異常自動重合的現象。闡述了微機線路保護裝置重合閘的充電條件及發生異常自動重合的主要原因，并提出了相應的幾種現場解決方案。

【關鍵詞】微機線路保護；重合閘充；故障處理；研究

中圖分類號： C35 文獻標識碼： A

引言：

為了保證電氣設備安全運行，繼電保護裝置必須滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性等四個基本要求。因此，在發電廠及變電所中必須做好繼電保護裝置的維護與試驗的工作。如何做好保護設備的維護確保繼電保護裝置可靠運行是電站運行人員的重要工作。

可靠性是微機繼電保護裝置的基本要求，微機線路保護裝置以其原理先進、結構清晰、操作方便、動作可靠等的特點，已經在電力系統得到了越來越廣泛的使用，它是保證電網安全運行，保護電氣設備不受破壞的主要裝置，并日益成為電力系統繼電保護的主流設備。但是微機線路保護裝置受外界干擾誤動和拒動的情況還是有所發生。本文通過分析影響線路保護裝置的因素，提出了一些提高繼電保護方面的措施供大家參考。

1.強電磁干擾信號對微機保護的影響

（1）在強電磁干擾信號作用下，微型機的運算或邏輯將出現錯誤。微機保護在強電磁干擾信號作用下，有可能使微型機的運算或邏輯將出現錯誤，使得存放在RAM中的數據發生變化；另外，在進行讀或寫一個數據時，微機的數據總線和地址總線也可能由于干擾的作用出現數據或地址總線的地址碼出現錯誤，從而發生讀寫到錯誤的地址上。甚至還將會導致運算邏輯出現錯誤等問題。

（2）在強電磁干擾信號作用下，會使微機保護運行程序的執行順序發生變化，從而導致微機保護的運算程序出出錯或出現死機等情況。

（3）使微型機中半導體芯片遭受損壞，致使保護裝置無法工作。微機裝置在工作環境的周圍。存在著強電干擾這些干擾信號頻率高、幅度大，通過電磁耦合很容易進入微機保護內部，微機保護裝置中的微型機在其內部的時鐘控制下高速工作，不能用簡單的延時電路來躲過干擾信號，當干擾進入微機保護裝置內部時，將造成半導體芯片遭受損壞，致使保護裝置無法工作。

2.應采取的具體措施

微機保護的外部干擾來自干擾源，完全消除干擾是不現實的，關鍵是削弱干擾源的干擾強度。干擾源主要可分為：內部干擾和外部干擾兩種。內部干擾主要來自于內部繼電器觸點的切換，產生強高頻電磁信號所引起的干擾信號；外部干擾主要來自與接線端子排從外界引入的浪涌電壓所引起的干擾信號。上述就表明微型機保護裝置的輸入、輸出、電源線以及地線等，都是外界干擾進入微機保護裝置的途徑。其中干擾源、耦合通道、敏感回路又是電磁干擾的主要因素。所以，提高微機的抗干擾能力應從阻塞耦合通道、提高敏感回路的抗干擾能力及合理設計泄放回路等方面著手：

（1）阻塞微機保護裝置受干擾的耦合通道。在電力系統運行的微機保護裝置，其電源回路、模擬量輸入回路、開關量輸入及輸出回路以及通信接口等都是通過電纜線引入到較遠的模擬元件上，但同時，這些回路也是把干擾耦合到微機保護裝置的重要媒介。為了提高微機保護裝置的抗干擾能力，對上述各回路都要采用光電耦合器件進行隔離，并應采用以下幾個方面的措施：1）保證微機保護裝置的電源在220V左右，通過UPS不間斷電源進行處理，還要選用抗干擾能力強，輸出波紋噪聲小的開關電源作為微機系統的主要穩壓電源，從而有效防止外界電源干擾。2）將機箱利用金屬外殼制造，有效地利用機箱的金屬屏蔽作用，阻止外界對微機保護裝置的輻射。3）縮短濾波器接地點與機箱柜體之間的距離。4）將濾波器的外殼進行有效的屏蔽接地。

（2）微機保護裝置模擬量輸入回路的靜電屏蔽。1）微機保護裝置屏接地質量直接影響到其屏蔽性能，因此，在可能的情況下，要求屏蔽體與地的接地電阻盡量小。如果屏蔽體與地相連時，應選用粗銅線、扁銅線或編織銅線為好，最后用螺絲固定，不要用纏繞的方法。以此來減少接地線的電阻。另外如果接地導體越長，地阻越大，因此要盡量縮短導線的長度，從而減少電感在微機保護裝置中的干擾。2）正確地選擇屏蔽體的接地點，盡可能地使屏蔽體的接地線與接地網接地點靠近。3）屏蔽體形狀也直接影響微機保護裝置的屏蔽性能，因此盡量減少屏蔽體的開口面積和數量以及開口的排列方式等。另外，屏蔽體材料應選用良導體，從而減少蔽體的因素在微機保護裝置中的干擾。

（3）減少磁干擾的有效措施有磁屏蔽和雙絞線兩種方式：磁屏蔽一般選用高磁材料作屏蔽體，可增強抗干擾能力；雙絞線：使干擾產生的感應電流在負載上相互抵消來消除磁干擾信號。

（4）定期對繼電保護裝置檢修及設備查評。1）檢查盤柜上各元件標志、名稱是否齊全。2）檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活。接點接觸有無壓力和燒傷。3）檢查中控室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好。4）檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動。5）檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好。6）配線是否整齊，固定卡子有無脫落。7）檢查斷路器的操作機構動作是否正常。

以上幾方面出現不正?，F象，必須及時處理。每年電站領導必須帶領技術人員、檢修人員對繼電保護裝置進行二次設備查評。根據查評結果把它分為三類。經過運行檢驗，技術狀況良好無缺陷，能保證安全、經濟運行的設備為一類設備?；就旰迷O備、個別零件雖有一般缺陷，但尚能安全運行，不危及人身、設備安全為二類設備。有重大缺陷的設備，危及安全運行，出力降低，“三漏”情況嚴重的設備為三類。發現繼電保護有缺陷必須及時處理，嚴禁其帶病運行。對有缺陷經維修處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺賬，有利于今后對其檢修工作。

3.提高微機保護可靠性的一些建議

應從以下方面對微機保護進行運行中的日常維護，以達到提高微機保護可靠性：1）應在繼電保護室入口處貼禁止使用無線通訊工具，從而禁止人員在保護室內使用高能輻射設備（如手機、對講機等）。2）嚴禁人員攜帶紫外線設備進入保護室內，防止紫外線擦除微機保護芯片程序，或者造成保護程序出錯。3）微機保護由于功能的擴展，技術的更新，因而要求運行、操作和維護人員必須盡快提高技術素質、熟悉掌握裝置的操作與維護技能。4）在保護裝置運行、調試和檢查中，作為人機對話元件和數據記錄的打印機，其日常維護和機內清理千萬不可忽視。若是運行中頻繁打印，應及時更換色帶，補充打印紙。5）對保護裝置的異常狀態能正確判斷，并能及時處理，當發生故障后能及時提取故障信息打印報告，防止造成微機保護假死機。6）如果環境溫度過高，應考慮采取降溫措施，并打開保護柜門進行散熱，發現插件有異常發熱現象，立即進行降溫并回報調度，防止發生故障。

4.結語

微機保護由于各種內在和外在的原因，使微機保護裝置經常發生誤動、誤發信號、錯誤指示斷路器位置等情況，嚴重威脅當前電網的安全穩定運行及微機保護裝置的可靠性，但是，在硬件上以優化設計、合理制造工藝及提高元器件質量的同時，加強保護裝置在正常運行中的維護和管理，減少保護裝置故障和錯誤出現的幾率，從而提高微機保護裝置的可靠性，從而更好地滿足現代電力系統的運行需要。

參考文獻

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