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淺談微機保護裝置的安全性

發布日期:2015-10-30 13:50:05 點擊:2248

  在制定微機保護裝置安全性措施時,憑據運行中可能泛起故障所發生的后果為分析根蒂根基,從微機保護裝置采用的元器件及制造工藝等軟、硬件設計方面和所接納響應的對策進手,從中找出解決問題的安全措施。

 

  1概述

 

  經過科技發展和人力的成本提高,自動化成為電力發展方向,微機保護裝置在電力系統中成為普遍的運用的一款保護系統。與常規模擬式繼電保護裝置相比,它具有邏輯判斷清晰、準確,調試維護利便,在線運行可靠性高安全系數提升,能提供更多的信息量等特點。微機保護裝置是確保變電站平安運行的重要保證,其重要性不言而喻。

 

  微機保護裝置是以微型機及并行、串行接口芯片、內存儲器等數字化元器件為焦點和響應模擬量輸進和輸出模擬元件組成的計較機自動控制系統。微機裝配在工作情況的周圍,存在著強電干擾。這此干擾旌旗燈號頻率高、幅度年夜,經由過程電磁耦合很容易進進微機保護內部,另外一方面,這些干擾旌旗燈號的延續時間較短。微機保護裝置系統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旌旗燈號,當干擾進微機保護裝置內部時,將造成:

 

  1。 1運算或邏輯犯錯

日本毛片高清免费视频  由于RAM的抗干擾能力較差,在強電磁干擾旌旗燈號作用下,有可能使寄存在RAM中的數據發生變化。此外,在進行讀或寫一個數據時,數據總線和地址總線也可能由于干擾的作用泛起數據或地址碼毛病,而發生讀寫數據毛病或將數據傳送到毛病的地址上。若是數據是控制法式流程的標志字時,還將會致使運算邏輯泛起毛病等問題。

 

  1。 2運算法式出軌,泛起死機等問題

  若是干擾旌旗燈號改變了控制法式流程的標志字時,將改變運行法式的執行順序,使微型機運算法式出軌,泛起死機等問題。

 

  1. 3損壞微型機芯片,使微機保護裝置沒法正常工作

  在微型機中的一些半導體芯片,在強電磁干擾下,可能遭到損壞,使微型機繼電保護裝置沒法工作。

 

  2設計的指導思緒

 

  鑒于以上問題,在提高可靠安全性措施方面,提出了三種方案: 即削減故障和毛病泛起幾率; 微機保護裝置的自動檢測技術; 接納容錯設計方式。

 

  選用高質量的元器件,合理的制造工藝和采用屏障和隔離技術從裝配的設計和元件的選擇上,削減微機保護裝置故障和毛病泛起的幾率; 自動檢測技術是哄騙微機在工作法式竣事后的時間,實時檢測微機保護裝置中有關硬件裝備的運行工況,當有關硬件裝備泛起故障時,閉鎖微機保護裝置可避免裝配誤動作,并實時報警通知運行值班人員盡早檢修,盡快恢復微機保護裝置在線運行; 容錯設計則是哄騙冗余的裝備在線運行,保證裝配不中斷的在線運行。

 

  3接納的具體措施

 

  干擾來自干擾源,分為: 內部干擾和外部干擾。內部干擾主要來自于內部繼電器觸點的切換發生強高頻電磁旌旗燈號所引發的干擾旌旗燈號; 外部干擾主要來自與接線端子排從外界引進的浪涌電壓所引發的干擾旌旗燈號,這講明微機保護裝置的輸進、輸出線、電源線和地線等都是干擾進進微機保護裝置的途徑。

 

  干擾源、耦合通道、敏感回路稱為電磁干擾的三要素。所以,提高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著手解決。

 

  3. 1阻塞干擾的耦合通道

 

  對于在發電廠或變電所運行的電力系統微機保護裝置,其電源回路、模擬量輸進回路、開關量輸進及輸出回路和通訊接口都是經由過程電纜線引進到較遠的模擬元件上。這些回路也是把干擾耦合到微機保護裝置的重要前言,為了提高抗干擾能力,對上述各回路均應采用光電耦合器件進行隔離,同時,應采用以下幾個方面的措施。

 

  3.1.1電源濾波

 

  濾除一些干擾并保證電源在220V左右,再經UPS進行處置,選用抗干擾能力強,輸出波紋噪聲小的KTD型開關電源作為微型機系統的主要穩壓電源,首先在電源上消除干擾。

 

  3.1.2哄騙機箱屏障作用削減電源線在內部發生的干擾,哄騙機箱的自然屏障作用,把外界輻射均拒之機箱外面。

 

  3。1。3選用外殼有屏障接地的濾波器

 

  3.1.4濾波器接地址應以最短的距離接在機箱柜體上

 

日本毛片高清免费视频  3.2模擬量輸進回路的靜電屏障

 

日本毛片高清免费视频  3.2.1電屏障體接地質量將直接影響其屏障性能,一般要求屏障體與地的接地電阻小于2mΩ。當屏障體與地相連時,應選用粗銅線、扁銅線或編織銅線為好。以此來削減接地線的電阻,同時應盡量縮短導線的長度以削減電感。在微機庇護裝配中,電流和電壓模擬量輸進回路的電流變送器(TA)和電壓變送器(TV)都采用了靜電屏障的措施,如圖,各TV、TA的屏障體都以最短的線路接在有粗銅線制成的網絡狀接地網上,加粗并盡量縮小AC插件地線至裝配總接地址的連線。當屏障體經由過程插接地時,因插件自身的接觸電阻可能年夜于2mΩ,此時可用幾對插孔并聯削減接觸電阻,需要時可用板狀地線作為接地線。

 

  3。2。2準確地選擇屏障體的接地址,盡量地使屏障體的接地線與接地網接地址靠近,同時應避免低電平地線中的接地電流過年夜。

 

  3.2.3合理地設計屏障體的外形

 

  影響屏障性能的另外一個主要緣由是屏障體外形,盡量削減屏障體的啟齒面積和數目及啟齒的排列方式等,屏障體材料應選用良導體,以提高屏障性能。

 

  3.3磁屏障及雙絞線

 

  強電旌旗燈號回路易造成磁場發射,而弱電旌旗燈號回路易遭到周圍磁場的干擾,削減磁干擾的有用措施有磁屏障和雙絞線兩種方式。磁屏障: 一般選用高磁材料作屏障體,可增強抗干擾能力。雙絞線: 使干擾發生的感應電流在負載上相互抵消,來消除磁干擾旌旗燈號。

 

  3。4合理設計泄放回路

 

  憑據裝配的特點,凡是將機殼、電源的濾波器及模擬量輸進回路的靜電屏障層與年夜地相連,弱電系統的5V、15V、24V,則劃分有各自的接地系統。

 

  采用低阻抗接地,采用寬度比力年夜的扁帶狀導體系體例作地線,在知足耐壓要求情況下,盡量減小正、負電源饋線間的距離。

 

  準確地選擇接地方式,阻隔地環路,在安插電源線和旌旗燈號線路時應避免組成地環路,以削減環路面積,從而削減地環路干擾。

 

  3.5防誤措施

 

  對于一些定值的設定和重要參數修改,在硬件設計上設置操作鎖,操作時必需準確輸進操作員的密碼和監護人的密碼方可進行正常操作,并將操作人和監護人的姓名等信息予以記實和保留。[2]

 

  3.6微機保護裝置接納的抗干擾的軟件對策

 

  3.6.1采樣數據接納的措施

 

  為了確保輸進到微機中各模擬采樣數據的準確性,應設置對不良采樣數據的檢錯和識別功能法式,除采用光電隔離及低通濾波器外,為確保軟件法式運行成效準確性,還可以接納將每個模擬量的數據收集實行雙通道方式。其中一個通道的數據泛起毛病時,可用另外一個通道的數據。

 

  3。6。2在運算進程中的核對措施

 

日本毛片高清免费视频  將運算進程進行兩次或兩次以上,用來核對運算進程是否有錯。這類核對的方式可以有兩種作法:一是在每運算的結尾,由法式放置好先將成效暫存起來,再哄騙不異的原始數據,按不異方式往驗算一遍,并同前一遍的運算成效相比力,若是兩次運算成效不不異,則再算一次,三取二表決,或直到前后兩次運算成效不異時為止。

 

  3。6。3避免法式出軌的對策

 

  在干擾旌旗燈號的作用下,可能造成繼電保護法式犯錯,此時除應將保護動作的出口加以閉鎖避免誤動作外,還應能迅速反映犯錯,并能自動地使微機繼電保護裝配重新恢復工作,是以,必需使用專用的硬件電路來檢測法式出軌,并實現自動恢復正常運行。

 

  3.6.3.1用微機按時/計數芯片實現的方式

 

  保護運算法式完成運算和檢測周期所需時間是固定的。起頭時,首先對按時/計數芯片初始化,令其工作在按時中斷工作方式。因正常時每次運算和檢測都對芯片重新初始化,所以按時芯片不發中斷。但法式犯錯時,由于按時芯片沒法再次初始化,超不時,按時芯片發出中斷旌旗燈號,給CPU復位,這樣,就實現了對CPU的重新啟動。

 

日本毛片高清免费视频  3。6。3。2哄騙按時電路來實現微處置器的重新啟動

 

日本毛片高清免费视频  圖中A接到微型機并行接口的某一位上。由法式放置使點按周期在“0”和“1”之間不竭地變化,延時t1應比A點電位變化的周期長,是以,在正常時,兩個延時元件不會動作,或非門的輸出為“0”,可是,一旦法式犯錯,A點電位遏制變化。非論A點是“1”仍是“0”,兩個延時動作元件總有一個動作,這時候經由過程或非門啟動單穩態觸發器工作,發送一個復位旌旗燈號,使工作恢復正常。

 

  3.7微機保護裝置自動檢測技術

 

  微機保護裝置中各元件、接口裝備的自動檢測是提高可靠安全性的另外一個重要措施。自動檢測是指對裝配的內部各元件是否有損壞或故障的檢測。

 

  一個高度可靠安全性的裝配,首先要求工作原理準確,設計方案合理,采用優質的物理元器件。當裝配內部的物理元件損壞時裝配不誤動,并發報警旌旗燈號,保證實時接納措施給以修復,這是自檢的目的。

 

  今朝,在微機保護裝置中采用自動檢測軟件法式來實現對各元件自動檢測。檢測分為即時檢測和周期檢測。按檢測對象分歧分為元器件檢測和成組功能檢測。元器件檢測是指: ROM、RAM、A/D轉換器,接口芯片,各類定值輸進電路等元器件檢測。成組功能檢測: 哄騙模擬系統發生故障的模擬法式和數據處置,判斷裝配內部是否存在缺陷。

 

  4竣事語

 

  國內無人值守站采用微機保護裝置是近幾年才成長起來的,對微機保護裝置安全性實現的水平也沒有嚴酷尺度,這就需要設計、運行部門配合起勁,總結各方面的經驗和建議,采用新技術,解決新問題。