摘 要：電力系統中的繼電保護裝置，歷經(jīng)了電磁型、晶體管型、集成電路型、微機型的發(fā)展過(guò)程。今天，微機型繼電保護裝置由于其性能的優(yōu)越運行可靠，越來(lái)越得到用戶(hù)的認可。同時(shí)，由于用戶(hù)不斷提高的要求和制造廠(chǎng)家的努力，微機保護在電力系統中得到很大的發(fā)展，因此提高微機保護裝置的可靠性就更為重要。電流互感器現場(chǎng)測試儀解決了現場(chǎng)檢定電流互感器、電壓互感器工作強度大、操作繁瑣問(wèn)題，同時(shí)該產(chǎn)品性能可靠、功能強大。
    1.微機型繼電保護擴展成綜合測控裝置
----由于微機繼電保護在電力系統推廣成功，其優(yōu)良的性能、方便的操作和簡(jiǎn)單的維護在電力系統中深得人心，而近年來(lái)微電子技術(shù)的高速發(fā)展，高性能、低價(jià)值的CPU及外圍器件的出現，加之成熟的制造工藝，因而性能優(yōu)越而價(jià)格適宜的微機型繼電保護產(chǎn)品，在電力系統中的應用已經(jīng)相當廣泛。同時(shí)，CPU強大的記算能力在完成繼電保護功能之外，還有較多的能力去處理傳統上由另外一些裝置完成的功能或者去實(shí)現過(guò)去沒(méi)有實(shí)現的功能。因此，首先把RTU中的遙信及遙測加入、再后來(lái)加入遙控等功能.再把低周減載等功能加入，形成了一個(gè)融合保護、測量、控制、通訊等功能在一起的綜合裝置。有了這樣的綜合裝置，我們完全有理由要求就地安裝以節省電纜，簡(jiǎn)化控制室，甚至實(shí)現無(wú)人值班、遠方操作等要求.以終達到節約場(chǎng)地，節約資金.節約人力的目的。這種要求反過(guò)來(lái)也對裝置的制造提出了很高的要求。例如，裝置要適應較寬的溫度范圍，耐受較強的電磁幅射和干擾水平，要求裝置有更強的自檢和互檢能力。
    2.提高微機保護裝置的的可靠性
可靠性是對繼電保護裝置的基本要求之一，它包括兩個(gè)方面——不誤動(dòng)和不拒動(dòng)。可靠性和很多因素有關(guān)，例如保護的原理、工藝和運行維護水平等。本文將著(zhù)重分析由于應用微型計算機而帶來(lái)的兩個(gè)問(wèn)題：一是微機保護的抗干擾問(wèn)題，二是裝置內部元件出現損壞的對策。就元件損壞來(lái)說(shuō)，微機保護有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因為使用微機后，元件數量大大減少，而且大規模集成電路芯片在各領(lǐng)域大量使用的實(shí)踐已證明損壞率是很低的。特別是微機保護可以實(shí)現高級的在線(xiàn)自動(dòng)檢測，在絕大多數情況下，元件損壞都能被自動(dòng)檢測發(fā)現并且發(fā)出警報，不會(huì )引起保護誤動(dòng)作。
繼電保護裝置工作環(huán)境中的干擾是很?chē)乐氐模@些干擾的特點(diǎn)是頻率高、幅度大，因而可以順利通過(guò)各種分布電容的耦合，另一方面這些干擾持續時(shí)間短，模擬式靜態(tài)保護裝置可以用延時(shí)來(lái)躲過(guò)這些干擾而微機保護由于計算機的工作是在時(shí)鐘節拍的嚴格控制下以較高速度同步進(jìn)行的，不能簡(jiǎn)單的設置延時(shí)電路，這就增加了干擾問(wèn)題的嚴重性。所以提高微機保護裝置可靠性的重點(diǎn)在抗干擾上。
    2.1干擾來(lái)源和竄入微機弱電系統的途徑
對靜態(tài)繼電器的干擾來(lái)源作了大量的調查后我們發(fā)現，干擾源主要是通過(guò)保護裝置的端子從外界引入的浪涌。一般認為，干擾形式有兩種，即差模干擾和共模干擾是引起信號回路對地電位變化的干擾。差模干擾的原因可以歸結為長(cháng)線(xiàn)傳輸的互感、分布電容的相互干擾以及由于信號回路對干擾源相對位置不對稱(chēng)引起的工頻干擾等。差模干擾的傳輸途徑與有用信號相同，因此對微機保護的威脅一般不大，因為微機保護各模擬量輸入回路都首先要經(jīng)過(guò)一個(gè)防止頻率混疊的模擬低通濾波器，它能很好地吸收差模浪涌。就抗干擾而言，這種低通濾波器好用無(wú)源的，因為包括運算放大器的有源濾波器容易在浪涌過(guò)電壓下?lián)p壞。為了減小作用在裝置對外引線(xiàn)端子和機殼之間的共模干擾，在硬件設計時(shí)應使微機保護各外接端子同微機弱電系統之間都沒(méi)有電的聯(lián)系。可以采用的方法有:

    ①交流輸入端子——電壓形成回路中用小變壓器隔離一次和二次，線(xiàn)圈間加屏蔽層;

    ②開(kāi)關(guān)量輸入端子——用光電隔離;

    ③開(kāi)關(guān)量輸出端子——用光電隔離和繼電器線(xiàn)圈與接點(diǎn)之間隔離;

    ④直流電源端子——用逆變電源中的高頻變壓器隔離，線(xiàn)圈間加屏蔽層
    采用上述四種方法后，共模干擾應該不會(huì )侵入微機的弱電系統了，但實(shí)際上由于共模浪涌頻率高，前沿陡的特點(diǎn)，使它仍可以順利通過(guò)電路的各種分布電容而竄入弱電系統而浪涌的幅度可能很大，微弱的耦合也可能足以造成微機工作出錯。因此除了以上四種隔離措施之外，在保護裝置的結構布局方面必須十分謹慎。例如應當將弱電系統的插件遠離同外接端子有直接聯(lián)系的各種插件。(電壓形成回路，開(kāi)關(guān)量輸入和輸出回路等)，并且裝置后底板的配線(xiàn)也應當使強電和弱電嚴格分開(kāi)。這樣安排后，外接端子所引入的共模干擾浪涌基本上不會(huì )通過(guò)分布電容影響微機弱電系統的工作。除此之外還有一條不可避免的耦合的途徑即微機保護的弱電電源線(xiàn)。因為弱電電源線(xiàn)和干擾源之間總有一定的耦合，而它又直接連到微機的各個(gè)部分，所以它是一個(gè)傳遞干擾的主要途徑。由于弱電電源線(xiàn)(一般是5V)及其零線(xiàn)之間都接有一定容量的電容器，同時(shí)每個(gè)插件入口和每個(gè)芯片的電源線(xiàn)“+”、“-”之間通常也都接有電容器，所以電源線(xiàn)“+”、“-”之間對高頻浪涌干擾可以認為是短路的，通過(guò)電源線(xiàn)傳遞的不是作用在兩個(gè)電源線(xiàn)“+”、“-”之間的干擾，而是作用在電源線(xiàn)和機殼之間的共模干擾。對此干擾也應加以注意。