微机继电保护装置的电磁兼容设计 emc design of micro-computer relay protection device.pdfVIP

继电保护技术 微机继电保护装置的电磁兼容设计 曹 蓉 (江西省广播电视局，南昌 330046) [摘要]介绍一种插件式结构的微机继电保护装置，并分析此装置运行时的干扰源，以及这类保护装置的电磁 兼容设计。 关键词 微机保护电磁兼容数字化 0引言 央处理插件是该平台的核心，可根据不同的应用层次 或用户的不同需求任意设置其数量，以完成更加复杂 微机保护各项功能的实现都与中央处理器和数字 可靠的保护和控制方案。中央处理模块是中央处理插 化的控制逻辑有关。高度的数字化使得继电保护装置 件的核心，它为实现微机保护的高度数字化、网络 对电磁波的干扰变得更加敏感，这就需要微机继电保 化、综合化和智能化提供强有力的硬件支撑。 护在电磁兼容能力方面达到较高的要求，即要求产品 在电磁环境中具有既不受外来电磁波干扰，也不向外 2微机继电保护装置的干扰源 发射干扰电磁波的能力。随着电子技术的快速发展， 微机继电保护装置是由单片机构成的微机系统， 电磁干扰源越来越多，使得电磁兼容成为制约产品发 该系统由开关量I／O接口、模拟输入、微控制器单元 展和系统性能的重要因素。 等部分组成。其干扰源主要有： 1微机继电保护装置的结构 (1)隔离开关及断路器的操作。隔离开关及断路器 的开合操作，必然伴随触头间一系列电弧的燃熄过 本文所研究的微机继电保护装置的硬件系统采用 程，并在母线上引起各种高频的电流和电压脉冲。此 插件式结构，主要包括5类插件：交流电压电流变换 时，母线上的干扰信号在通过TA、TV等设备直接耦 插件、中央处理插件、继电器插件、电源插件以及人 合到二次设备的同时，还向空间辐射电磁波，以电磁 机交互插件。其硬件结构如图1所示。 耦合的方式干扰处于该暂态电磁场中的二次设备。 (2)雷电。电力系统遭受到的雷击通常有2种：① 变电站的防雷系统遭受到雷击；②输电线路遭受直击 雷或感应雷。对于前一种情况，雷电从避雷针等防雷 系统进入变电站接地网并流人大地，一方面将对接地 网产生冲击，导致接地网电位瞬时升高；另一方面将 在周围空间产生强大的暂态电磁场，从而在二次设备 中产生暂态过电压，影响二次设备的正常运行，甚至 导致二次设备损坏。对于后一种情况，雷电波通过输 电线路传到变电站内，经过一次设备、变电站接地网 以及TA、TV的耦合传到控制室的二次设备，对二次