淺析微機(jī)繼電保護(hù)裝置維護(hù)與可靠運(yùn)行

李家衛(wèi)

摘要:為了保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行, 繼電保護(hù)裝置必須滿足選擇性、快速性、靈敏性和可靠性等四個(gè)基本要求。因此, 在發(fā)電廠及變電所中必須做好繼電保護(hù)裝置的維護(hù)與試驗(yàn)的工作。如何做好保護(hù)設(shè)備的維護(hù)確保繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行是電站運(yùn)行人員的重要工作。

關(guān)鍵詞:微機(jī)保護(hù);強(qiáng)電磁干擾信號(hào);屏蔽體

中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-1145(2009)33-0165-02

可靠性是微機(jī)繼電保護(hù)裝置的基本要求,微機(jī)線路保護(hù)裝置以其原理先進(jìn)、結(jié)構(gòu)清晰、操作方便、動(dòng)作可靠等的特點(diǎn),已經(jīng)在電力系統(tǒng)得到了越來(lái)越廣泛的使用,它是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行,保護(hù)電氣設(shè)備不受破壞的主要裝置,并日益成為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主流設(shè)備。但是微機(jī)線路保護(hù)裝置受外界干擾誤動(dòng)和拒動(dòng)的情況還是有所發(fā)生。本文通過(guò)分析影響線路保護(hù)裝置的因素,提出了一些提高繼電保護(hù)方面的措施供大家參考。

一、強(qiáng)電磁干擾信號(hào)對(duì)微機(jī)保護(hù)的影響

1.在強(qiáng)電磁干擾信號(hào)作用下,微型機(jī)的運(yùn)算或邏輯將出現(xiàn)錯(cuò)誤。微機(jī)保護(hù)在強(qiáng)電磁干擾信號(hào)作用下,有可能使微型機(jī)的運(yùn)算或邏輯將出現(xiàn)錯(cuò)誤,使得存放在RAM中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化;另外,在進(jìn)行讀或?qū)懸粋€(gè)數(shù)據(jù)時(shí),微機(jī)的數(shù)據(jù)總線和地址總線也可能由于干擾的作用出現(xiàn)數(shù)據(jù)或地址總線的地址碼出現(xiàn)錯(cuò)誤,從而發(fā)生讀寫(xiě)到錯(cuò)誤的地址上。甚至還將會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算邏輯出現(xiàn)錯(cuò)誤等問(wèn)題。

2.在強(qiáng)電磁干擾信號(hào)作用下,會(huì)使微機(jī)保護(hù)運(yùn)行程序的執(zhí)行順序發(fā)生變化,從而導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)的運(yùn)算程序出出錯(cuò)或出現(xiàn)死機(jī)等情況。

3.使微型機(jī)中半導(dǎo)體芯片遭受損壞,致使保護(hù)裝置無(wú)法工作。微機(jī)裝置在工作環(huán)境的周?chē)?。存在著?qiáng)電干擾這些干擾信號(hào)頻率高、幅度大,通過(guò)電磁耦合很容易進(jìn)入微機(jī)保護(hù)內(nèi)部,微機(jī)保護(hù)裝置中的微型機(jī)在其內(nèi)部的時(shí)鐘控制下高速工作,不能用簡(jiǎn)單的延時(shí)電路來(lái)躲過(guò)干擾信號(hào),當(dāng)干擾進(jìn)入微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)部時(shí),將造成半導(dǎo)體芯片遭受損壞,致使保護(hù)裝置無(wú)法工作。

二、應(yīng)采取的具體措施

微機(jī)保護(hù)的外部干擾來(lái)自干擾源,完全消除干擾是不現(xiàn)實(shí)的,關(guān)鍵是削弱干擾源的干擾強(qiáng)度。干擾源主要可分為:內(nèi)部干擾和外部干擾兩種。內(nèi)部干擾主要來(lái)自于內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)的切換,產(chǎn)生強(qiáng)高頻電磁信號(hào)所引起的干擾信號(hào);外部干擾主要來(lái)自與接線端子排從外界引入的浪涌電壓所引起的干擾信號(hào)。上述就表明微型機(jī)保護(hù)裝置的輸入、輸出、電源線以及地線等,都是外界干擾進(jìn)入微機(jī)保護(hù)裝置的途徑。其中干擾源、耦合通道、敏感回路又是電磁干擾的主要因素。所以,提高微機(jī)的抗干擾能力應(yīng)從阻塞耦合通道、提高敏感回路的抗干擾能力及合理設(shè)計(jì)泄放回路等方面著手:

1.阻塞微機(jī)保護(hù)裝置受干擾的耦合通道。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)裝置,其電源回路、模擬量輸入回路、開(kāi)關(guān)量輸入及輸出回路以及通信接口等都是通過(guò)電纜線引入到較遠(yuǎn)的模擬元件上,但同時(shí),這些回路也是把干擾耦合到微機(jī)保護(hù)裝置的重要媒介。為了提高微機(jī)保護(hù)裝置的抗干擾能力,對(duì)上述各回路都要采用光電耦合器件進(jìn)行隔離,并應(yīng)采用以下幾個(gè)方面的措施:

(1)保證微機(jī)保護(hù)裝置的電源在220V左右,通過(guò)UPS不間斷電源進(jìn)行處理,還要選用抗干擾能力強(qiáng),輸出波紋噪聲小的開(kāi)關(guān)電源作為微機(jī)系統(tǒng)的主要穩(wěn)壓電源,從而有效防止外界電源干擾。

(2)將機(jī)箱利用金屬外殼制造,有效地利用機(jī)箱的金屬屏蔽作用,阻止外界對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的輻射。

(3)縮短濾波器接地點(diǎn)與機(jī)箱柜體之間的距離。

(4)將濾波器的外殼進(jìn)行有效的屏蔽接地。

2.微機(jī)保護(hù)裝置模擬量輸入回路的靜電屏蔽。

(1)微機(jī)保護(hù)裝置屏接地質(zhì)量直接影響到其屏蔽性能,因此,在可能的情況下,要求屏蔽體與地的接地電阻盡量小。如果屏蔽體與地相連時(shí),應(yīng)選用粗銅線、扁銅線或編織銅線為好,最后用螺絲固定,不要用纏繞的方法。以此來(lái)減少接地線的電阻。另外如果接地導(dǎo)體越長(zhǎng),地阻越大,因此要盡量縮短導(dǎo)線的長(zhǎng)度,從而減少電感在微機(jī)保護(hù)裝置中的干擾。

(2)正確地選擇屏蔽體的接地點(diǎn),盡可能地使屏蔽體的接地線與接地網(wǎng)接地點(diǎn)靠近。

(3)屏蔽體形狀也直接影響微機(jī)保護(hù)裝置的屏蔽性能,因此盡量減少屏蔽體的開(kāi)口面積和數(shù)量以及開(kāi)口的排列方式等。另外,屏蔽體材料應(yīng)選用良導(dǎo)體,從而減少蔽體的因素在微機(jī)保護(hù)裝置中的干擾。

3.減少磁干擾的有效措施有磁屏蔽和雙絞線兩種方式:磁屏蔽一般選用高磁材料作屏蔽體,可增強(qiáng)抗干擾能力;雙絞線:使干擾產(chǎn)生的感應(yīng)電流在負(fù)載上相互抵消來(lái)消除磁干擾信號(hào)。

4.定期對(duì)繼電保護(hù)裝置檢修及設(shè)備查評(píng)。

(1)檢查盤(pán)柜上各元件標(biāo)志、名稱(chēng)是否齊全。

(2)檢查轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活。接點(diǎn)接觸有無(wú)壓力和燒傷。

(3)檢查中控室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好。

(4)檢查各盤(pán)柜上表計(jì)、繼電器及接線端子螺釘有無(wú)松動(dòng)。

(5)檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好。

(6)配線是否整齊, 固定卡子有無(wú)脫落。

(7)檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。

以上幾方面出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象, 必須及時(shí)處理。每年電站領(lǐng)導(dǎo)必須帶領(lǐng)技術(shù)人員、檢修人員對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行二次設(shè)備查評(píng)。根據(jù)查評(píng)結(jié)果把它分為三類(lèi)。經(jīng)過(guò)運(yùn)行檢驗(yàn), 技術(shù)狀況良好無(wú)缺陷, 能保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)備為一類(lèi)設(shè)備?；就旰迷O(shè)備、個(gè)別零件雖有一般缺陷, 但尚能安全運(yùn)行, 不危及人身、設(shè)備安全為二類(lèi)設(shè)備。有重大缺陷的設(shè)備, 危及安全運(yùn)行, 出力降低,“三漏”情況嚴(yán)重的設(shè)備為三類(lèi)。發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)有缺陷必須及時(shí)處理, 嚴(yán)禁其帶病運(yùn)行。對(duì)有缺陷經(jīng)維修處理好的繼電保護(hù)裝置建立設(shè)備缺陷臺(tái)賬, 有利于今后對(duì)其檢修工作。

三、提高微機(jī)保護(hù)可靠性的一些建議

應(yīng)從以下方面對(duì)微機(jī)保護(hù)進(jìn)行運(yùn)行中的日常維護(hù),以達(dá)到提高微機(jī)保護(hù)可靠性:

1.應(yīng)在繼電保護(hù)室入口處貼禁止使用無(wú)線通訊工具,從而禁止人員在保護(hù)室內(nèi)使用高能輻射設(shè)備(如手機(jī)、對(duì)講機(jī)等)。

2.嚴(yán)禁人員攜帶紫外線設(shè)備進(jìn)入保護(hù)室內(nèi),防止紫外線擦除微機(jī)保護(hù)芯片程序,或者造成保護(hù)程序出錯(cuò)。

3.微機(jī)保護(hù)由于功能的擴(kuò)展,技術(shù)的更新,因而要求運(yùn)行、操作和維護(hù)人員必須盡快提高技術(shù)素質(zhì)、熟悉掌握裝置的操作與維護(hù)技能。

4.在保護(hù)裝置運(yùn)行、調(diào)試和檢查中,作為人機(jī)對(duì)話元件和數(shù)據(jù)記錄的打印機(jī),其日常維護(hù)和機(jī)內(nèi)清理千萬(wàn)不可忽視。若是運(yùn)行中頻繁打印,應(yīng)及時(shí)更換色帶,補(bǔ)充打印紙。

5.對(duì)保護(hù)裝置的異常狀態(tài)能正確判斷,并能及時(shí)處理,當(dāng)發(fā)生故障后能及時(shí)提取故障信息打印報(bào)告,防止造成微機(jī)保護(hù)假死機(jī)。

6.如果環(huán)境溫度過(guò)高,應(yīng)考慮采取降溫措施,并打開(kāi)保護(hù)柜門(mén)進(jìn)行散熱,發(fā)現(xiàn)插件有異常發(fā)熱現(xiàn)象,立即進(jìn)行降溫并回報(bào)調(diào)度,防止發(fā)生故障。

四、結(jié)語(yǔ)

微機(jī)保護(hù)由于各種內(nèi)在和外在的原因,使微機(jī)保護(hù)裝置經(jīng)常發(fā)生誤動(dòng)、誤發(fā)信號(hào)、錯(cuò)誤指示斷路器位置等情況,嚴(yán)重威脅當(dāng)前電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行及微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性,但是,在硬件上以優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理制造工藝及提高元器件質(zhì)量的同時(shí),加強(qiáng)保護(hù)裝置在正常運(yùn)行中的維護(hù)和管理,減少保護(hù)裝置故障和錯(cuò)誤出現(xiàn)的幾率,從而提高微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性,從而更好地滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要。

參考文獻(xiàn)

[1]陳菁.淺談實(shí)施微機(jī)保護(hù)狀態(tài)檢修的技術(shù)手段[J].電工技術(shù),2001,(12).

[2]曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)探討[J].電網(wǎng)技術(shù),2004,(14).

[3]賀福林.結(jié)合繼電保護(hù)定期檢驗(yàn)淺談對(duì)狀態(tài)檢修的認(rèn)識(shí)和看法[J].山西電力,2002,(6).

[4]凌立德,金少輝.繼電保護(hù)管理存在的問(wèn)題及水平的提高[J].電力安全技術(shù),2008,(5).

[5]趙凱,康成華,雷兆江.電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置狀態(tài)檢修探析[J].中國(guó)科技信息,2008,(4).

[6]史登祥.繼電保護(hù)裝置抗干擾措施探討[J].農(nóng)村電氣化,2008,(1).

[7]王國(guó)華,周有慶,龔偉.PCB電流互感器在繼電保護(hù)中的應(yīng)用[J].測(cè)控技術(shù),2009,(1).