微机保护抗干扰措施 论文

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1、题目：微机保护装置的抗干扰措施姓名：陈衡学号：12031014微机保护装置的抗干扰措施陈衡摘要：归纳了微机保护装置的干扰的三要素、干扰的分类以及常见的干扰源，主要有供电系统、电磁感应、静电感应以及信号通道等干扰，并分析了干扰对装置正常工作的影响。从硬件和软件两方面总结了抗干扰措施：硬件方面主要有电源滤波、屏蔽、隔离、接地等技术；软件方面主要有自动检测、处理过程校核、数字滤波、软件狗及软件陷阱等技术。对提高微机保护装置的抗干扰性能有一定的参考价值。关键词：微机保护；硬件抗干扰；软件抗干扰0引言电力系统特别是发电厂与变电所，在正常和异常运行状态下都会产生或遭受到各种电磁干扰。例如，高压电气设备的

2、操作，低压交直流回路内电气设备的操作，短路故障等所产生的瞬变过程，电气设备周围的静电场和磁场、雷电、电磁波辐射、人体与物体的静电放电等。电能质量本质上也是一个电磁兼容问题，例如电压波动、电压突降和中断、电源频率变化、谐波等都会对电气、电子设备的正常运行构成干扰。而电气、电子设备本身由于其组成部分和局部电路的特性或者它们的工作信号也会形成干扰源，恶化电磁环境，影响其他设备或系统的正常工作。干扰能量可以通过多种途径从干扰源耦合到受干扰的设备或者系统上，归纳起来可以分为传导和辐射两大类。传道是指电磁干扰的能量通过电或电磁波的形式，使干扰源与受干扰体之间产生耦合源线和信号电缆，以电压或电流的方式传播

3、；辐射是指电磁干扰的能量通过空间的磁场、电场或电磁波的形式，使干扰源与受干扰体之间产生耦合。这些干扰都会对微机保护的正常工作产生一定的影响。1干扰的三要素、分类、常见干扰源及影响干扰就是除有用信号以外的所有可能对微机保护装置的正常工作造成不利影响的装置内部或外部的电磁信号。干扰的传播途径如下图所示，干扰源产生的干扰通过耦合途径对接收电路形成干扰。干扰源、耦合途径、接收电路被称为干扰的三要素。干扰三要素干扰产生于干扰源,国内外的大量研究已表明,干扰主要是由端子排从外界引入的浪涌电压和装置内部继电器切换等原因造成的。前者称为外部干扰,后者称为内部干扰。外部干扰是指那些与系统结构无关而由使用条件和

4、外部环境因素所决定的干扰,主要有由其他物体或设备辐射的电磁波、产生的强电场或磁场以及来自电源的工频干扰等;内部干扰是指由系统结构、元件布局和生产工艺等决定的干扰,主要有杂散电感和电容结合引起的不同信号感应、长线传输造成的电磁波反射以及多点接地造成的电位差干扰等。干扰从形式上又可分为横模干扰和共模干扰,一般情况下,上述2种干扰同时存在。干扰通过耦合途径对正常电路起作用,表现为场干扰和路干扰,具体有静电耦合、互感耦合、公共阻抗耦合和电磁场辐射耦合等4种耦合方式。对微机保护来说,整个微机保护装置就是干扰的接收电路。微机保护装置中干扰源较为复杂，主要有下列三种：A.供电系统干扰，其中电源噪声是微机系

5、统中最重要的干扰来源，并且危害最严重；B.静电感应和电磁感应干扰，通过电磁波辐射窜入系统；C.信号通道干扰，通过与主机相连的输入/输出通道进入系统。在干扰信号产生后，干扰信号对模拟元件和数字化器件的影响是不同的：对模拟量输出执行元件的影响是可能导致保护装置的误动作；对数字化微机芯片的影响是造成运算数据传送的错误或出现微处理器操作码错误，从而导致微机系统出现故障或功能障碍。干扰对微机保护装置的影响，主要表现在下面的3个方面。a.运算或逻辑出现错误。在微机保护装置运行时，其输入/输出数据、微处理器计算的中间结果、控制程序流程的标志字等，都是存放在数据缓冲区的随机存贮器（RAM）中。由于RAM的抗

6、干扰能力较差，在强电磁干扰信号作用下，有可能使存放在RAM中的数据发生变化；此外，在进行读/写数据时，数据总线和地址总线也可能在干扰信号作用下发生读/写数据错误或将数据传送到错误的地址中。如果数据是控制程序流向的标志字时，还将导致运算逻辑出现错误等问题。b.运算程序出轨。在微机执行运行程序期间，运行的程序通常存放在只读存贮器（ROM）中，所谓程序只是微处理器可识别的机器码，在干扰信号作用下，这些机器码改变时，将可能出现微处理器无法识别的机器码，致使微处理器无法工作。此外，如果干扰信号改变了控制程序流向的标志字时，也将改变运行程序的执行顺序，使微机的运行程序跑飞，出现死机等问题。c.损坏微机芯

7、片。在强电磁干扰作用下，微机中的一些半导体芯片可能受到损坏，使装置无法工作。2微机保护装置的抗干扰措施抗干扰的方法有硬件抗干扰和软件抗干扰两种。硬件抗干扰发展的历史较长，理论和实践比较成熟，主要抗干扰技术有各种接地处理、屏蔽和隔离、滤波、去耦、旁路等。硬件抗干扰抑制和消除了大部分的干扰，但完全依靠硬件电路来消除所有的干扰是不可能的。软件抗干扰发展较晚，目前还没有形成较完善的理论。但是，利用微机的记忆、快速计算