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      微機保護抗干擾采取的措施

      微機保護的抗干擾措施

      微機保護

      針對上一小結對干擾的形式和來源分析之后,本微機保護裝置分別從硬件和軟件部分提出了以下幾種抗干擾措施:

      (1)微機保護電源抗干擾設計。微機保護電源是最重要也是最容易受到干擾的端口,電源設計的好壞對微機繼電保護系統的抗干擾性能影響很大。我們微機保護的電源選用穩定性好的模塊電源,并進行濾波。在電源輸入部分采用高頻的扼流線圈+旁路電容+鐵氧體磁珠的措施。采用分布式電源供電以及兩級直流隔離,微機保護裝置模塊之間供電電源采用相互獨立的方法,很好的減小了電源端口對內部數字電路造成的影響。為了防止浪涌等破壞性試驗將電源模塊燒壞,在電源輸入端口還加氧化鋅壓敏電阻以及放電管來抑制過電壓;

      (2)模擬量采集和開關量輸入輸出抗干擾設計。微機繼電保護模擬量采集輸入口的電磁干擾是薄弱環節,一是由于干擾信號會使CPU的模數轉化受到影響,還有可能直接干擾CPU。另一方面是濾波和屏蔽雖然能阻斷干擾,但是同時會使所有的模擬量信號受到影響,從而給微機保護裝置的精度帶來一定的影響。為了盡可能減少模擬量采集入口對微機繼電保護系統的影響,在交流變化器的輸入端加上鐵氧化磁珠或者磁環,同時在模擬信號輸入口與A/D芯片之間采用濾波措施和隔離電路。開關量輸入和輸出模塊也是干擾進入微機保護裝置最主要的途徑之一,因此開關量端口采用光耦器件和外界進行隔離。還在邏輯設計方面進行抗干擾設計,本微機保護裝置采用兩個IO口控制開關量輸出,并且使繼電器出口的條件為兩個狀態相反的情況,很好的防止了干擾引起繼電器誤動;

      (3)微機保護通信抗干擾設計。為了提高通信的抗干擾能力,通信端口基本上都采用光電隔離器件進行隔離。光耦芯片在快速瞬變脈沖群的干擾下能夠產生所謂的“瞬態飽和”現象,就是光耦在干擾下產生4060μs的瞬態的電壓跌落,光耦的這種瞬態飽和不僅會影響通信端口信息的正常傳輸,還使通信發生錯誤。為了克服“瞬態飽和”,在盡量滿足微機繼電保護系統通信需求的基礎上,應選擇速度較慢、驅動電流較大、分布電容較小的光電隔離器件。其次,在通信端口加磁珠和鐵氧體磁環可以很好的抑制光耦的“瞬態飽和”;

      (4)微機保護裝置印刷版的抗干擾處理。PCB板布線時應注意在電源和地線之間加去耦電容,加寬電源和地線寬度,同時合理布放旁路電容,能夠濾除輸入信號中的高頻噪聲。針對不同頻率的元件分開布放,模擬部分和數字部分必須進行隔離,合理選擇導線的寬度,盡量減小印制導線的電感量;

      (5)軟件看門狗的使用。若微機保護程序錯誤進入死循環,看門狗技術能夠使程序脫離死循環。利用硬件定時器中斷,在中斷程序中查詢為看門狗軟件設定的標志,并周期性的清除此標志。如果微機保護程序受干擾執行錯誤,看門狗標志得不到清除,就會導致系統復位;

      (6)微機保護數據冗余技術。對于數據出錯的軟件抗干擾措施,主要是對外部存儲器中的數據進行保護。采用數據冗余技術通常是將同樣的數據在不同的地址上保存12個備份。當使用RAM中的數據時,把原數據與備份數據進行比較,相同的話則認為數據未被破壞,否則啟用備份數據。

      干擾是造成線路微機繼電保護裝置不正常運行的主要原因之一。使用環境、微機保護裝置結構的不同使得干擾程度不同。本文主要圍繞如何是干擾降到最低,對硬件和軟件進行抗干擾設計。采用軟硬件相結合的抗干擾措施一起合理使用,將會大大提高線路微機保護的抗干擾能力。

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