摘要：電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置，歷經(jīng)了電磁型、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型的發(fā)展過程。今天，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置由于其性能的*運(yùn)行可靠，越來越得到用戶的認(rèn)可。同時，由于用戶不斷提高的要求和制造廠家的努力，微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中得到很大的發(fā)展，因此提高微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性就更為重要。電流互感器現(xiàn)場測試儀解決了現(xiàn)場檢定電流互感器、電壓互感器工作強(qiáng)度大、操作繁瑣問題，同時該產(chǎn)品性能可靠、功能強(qiáng)大。

1.微機(jī)型繼電保護(hù)擴(kuò)展成綜合測控裝置

----由于微機(jī)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)推廣成功，其優(yōu)良的性能、方便的操作和簡單的維護(hù)在電力系統(tǒng)中深得人心，而近年來微電子技術(shù)的高速發(fā)展，高性能、低價值的CPU及外圍器件的出現(xiàn)，加之成熟的制造工藝，因而性能*而價格適宜的微機(jī)型繼電保護(hù)產(chǎn)品，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。同時，CPU強(qiáng)大的記算能力在完成繼電保護(hù)功能之外，還有較多的能力去處理傳統(tǒng)上由另外一些裝置完成的功能或者去實(shí)現(xiàn)過去沒有實(shí)現(xiàn)的功能。因此，首先把RTU中的遙信及遙測加入、再后來加入遙控等功能.再把低周減載等功能加入，形成了一個融合保護(hù)、測量、控制、通訊等功能在一起的綜合裝置。有了這樣的綜合裝置，我們*有理由要求就地安裝以節(jié)省電纜，簡化控制室，甚至實(shí)現(xiàn)無人值班、遠(yuǎn)方操作等要求.以終達(dá)到節(jié)約場地，節(jié)約資金.節(jié)約人力的目的。這種要求反過來也對裝置的制造提出了很高的要求。例如，裝置要適應(yīng)較寬的溫度范圍，耐受較強(qiáng)的電磁幅射和干擾水平，要求裝置有更強(qiáng)的自檢和互檢能力。

2.提高微機(jī)保護(hù)裝置的的可靠性

可靠性是對繼電保護(hù)裝置的基本要求之一，它包括兩個方面——不誤動和不拒動。可靠性和很多因素有關(guān)，例如保護(hù)的原理、工藝和運(yùn)行維護(hù)水平等。本文將著重分析由于應(yīng)用微型計算機(jī)而帶來的兩個問題：一是微機(jī)保護(hù)的抗干擾問題，二是裝置內(nèi)部元件出現(xiàn)損壞的對策。就元件損壞來說，微機(jī)保護(hù)有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槭褂梦C(jī)后，元件數(shù)量大大減少，而且大規(guī)模集成電路芯片在各領(lǐng)域大量使用的實(shí)踐已證明損壞率是很低的。特別是微機(jī)保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)的在線自動檢測，在絕大多數(shù)情況下，元件損壞都能被自動檢測發(fā)現(xiàn)并且發(fā)出警報，不會引起保護(hù)誤動作。

繼電保護(hù)裝置工作環(huán)境中的干擾是很嚴(yán)重的，這些干擾的特點(diǎn)是頻率高、幅度大，因而可以順利通過各種分布電容的耦合，另一方面這些干擾持續(xù)時間短，模擬式靜態(tài)保護(hù)裝置可以用延時來躲過這些干擾而微機(jī)保護(hù)由于計算機(jī)的工作是在時鐘節(jié)拍的嚴(yán)格控制下以較高速度同步進(jìn)行的，不能簡單的設(shè)置延時電路，這就增加了干擾問題的嚴(yán)重性。所以提高微機(jī)保護(hù)裝置可靠性的重點(diǎn)在抗干擾上。

2.1干擾來源和竄入微機(jī)弱電系統(tǒng)的途徑

對靜態(tài)繼電器的干擾來源作了大量的調(diào)查后我們發(fā)現(xiàn)，干擾源主要是通過保護(hù)裝置的端子從外界引入的浪涌。一般認(rèn)為，干擾形式有兩種，即差模干擾和共模干擾是引起信號回路對地電位變化的干擾。差模干擾的原因可以歸結(jié)為長線傳輸?shù)幕ジ小⒎植茧娙莸南嗷ジ蓴_以及由于信號回路對干擾源相對位置不對稱引起的工頻干擾等。差模干擾的傳輸途徑與有用信號相同，因此對微機(jī)保護(hù)的威脅一般不大，因?yàn)槲C(jī)保護(hù)各模擬量輸入回路都首先要經(jīng)過一個防止頻率混疊的模擬低通濾波器，它能很好地吸收差模浪涌。就抗干擾而言，這種低通濾波器好用無源的，因?yàn)榘ㄟ\(yùn)算放大器的有源濾波器容易在浪涌過電壓下?lián)p壞。為了減小作用在裝置對外引線端子和機(jī)殼之間的共模干擾，在硬件設(shè)計時應(yīng)使微機(jī)保護(hù)各外接端子同微機(jī)弱電系統(tǒng)之間都沒有電的聯(lián)系。可以采用的方法有:

①交流輸入端子——電壓形成回路中用小變壓器隔離一次和二次，線圈間加屏蔽層;

②開關(guān)量輸入端子——用光電隔離;

③開關(guān)量輸出端子——用光電隔離和繼電器線圈與接點(diǎn)之間隔離;

④直流電源端子——用逆變電源中的高頻變壓器隔離，線圈間加屏蔽層

采用上述四種方法后，共模干擾應(yīng)該不會侵入微機(jī)的弱電系統(tǒng)了，但實(shí)際上由于共模浪涌頻率高，前沿陡的特點(diǎn)，使它仍可以順利通過電路的各種分布電容而竄入弱電系統(tǒng)而浪涌的幅度可能很大，微弱的耦合也可能足以造成微機(jī)工作出錯。因此除了以上四種隔離措施之外，在保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)布局方面必須十分謹(jǐn)慎。例如應(yīng)當(dāng)將弱電系統(tǒng)的插件遠(yuǎn)離同外接端子有直接聯(lián)系的各種插件。(電壓形成回路，開關(guān)量輸入和輸出回路等)，并且裝置后底板的配線也應(yīng)當(dāng)使強(qiáng)電和弱電嚴(yán)格分開。這樣安排后，外接端子所引入的共模干擾浪涌基本上不會通過分布電容影響微機(jī)弱電系統(tǒng)的工作。除此之外還有一條不可避免的耦合的途徑即微機(jī)保護(hù)的弱電電源線。因?yàn)槿蹼婋娫淳€和干擾源之間總有一定的耦合，而它又直接連到微機(jī)的各個部分，所以它是一個傳遞干擾的主要途徑。由于弱電電源線(一般是5V)及其零線之間都接有一定容量的電容器，同時每個插件入口和每個芯片的電源線“+”、“-”之間通常也都接有電容器，所以電源線“+”、“-”之間對高頻浪涌干擾可以認(rèn)為是短路的，通過電源線傳遞的不是作用在兩個電源線“+”、“-”之間的干擾，而是作用在電源線和機(jī)殼之間的共模干擾。對此干擾也應(yīng)加以注意。