微机继电保护硬件系统的抗电磁干扰策略分析
【摘要】近几十年来,我国的电力事业发展极为迅速,随之带动了微电子技术和计算机技术的发展,迎来了继电保护系统的微机时代。一般微机继电保护系统工作的环境电磁条件比较恶劣如变电站等,因此继电保护装置受到的电磁干扰比较强烈,因此,国内外很多学者致力于研究微机继电保护硬件系统的抗电磁干扰设计。【关键词】继电保护;微机系统;电磁兼容;抗电磁干扰
1引言
不断发展的微电子技术和计算机技术将继电保护系统带入了微机时代,使微机保护装置摆脱常规保护的观念,朝着智能化、网络化、计算机化的方向发展,集保护、测量、控制以及数据通信于一体化。但是,微机继电保护装置应用了大量微电子技术,使其对电磁干扰具有显著的敏感性以及脆弱性等。此外,微机继电保护装置工作环境的电磁条件比较严峻,增强了其所受到的电磁干扰。因此,为了充分发挥微机继电保护装置的优越性,有必要增强其抗电磁干扰的能力。
2电磁干扰
21电磁干扰源分析微机继电保护硬件系统一般都设置于变电站内1。因此,微机继电保护硬件系统所处的工作环境电磁干扰能力相对强烈。如果输送的电压很高,当发生故障或者对开关进行操作时就会在一定的空间内产生相当强烈的电磁场。目前,在微机继电保护装置中较为常用的是GIS系统以SF6开关。SF6气体具有超强的去游离性能,当对继电保护系统的SF6开关进行操作时,就会有快速暂态过电压(频率非常高)出现在母线上。当其向一定空间范围内进行辐射时就成为频带很宽的强烈的电磁干扰源。22电磁干扰机理能够对微机继电保护硬件系统形成电磁干扰的条件是,必须同时具备电磁干扰源、敏感设备以及耦合通道三个因素,其中的敏感设备是指干扰源发出的对此干扰信号较为敏感的接受器,耦合通道是指一种能够从干扰源接受到的干扰能量耦合到敏感设备的介质4。其中表1为电磁干扰的途径以及主要的耦合形式。
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f表1电磁干扰的途径以及耦合形式干扰途径从干扰源到敏感设备的直接辐射从干扰源将射频能量直接辐射到敏感设备的电源线或信电磁场号控制电缆射频能量通过电源线、信号线及控制线,从干扰源辐射到磁场敏感设备射频能量通过公共电源线或公共信号控制电缆电场耦合形式传导
23电磁干扰的抑制手段根据以上所述,在研究微机继电保护硬件系统的抗磁干扰设计时我们可以从以下两个细节着手:采取措施以降低继电保护设备内部存在的射频能量;(1)(2)采取措r