繼電保護測試儀對數字式時間繼電器抗幹擾方法的檢測
隨著(zhe)數字(zì)技(jì)術和相關專業的(de)不斷發展,繼電保護技術也有了很大發展,如(rú)靜(jìng)態繼電器在電力係統中的應用,其中數字式時間繼電器作為基(jī)礎元件,已廣(guǎng)泛應用於各種繼電保護及自動控製回路中,使被控製設備(bèi)或電路的動作獲得所需延時,並用以(yǐ)實現主保護(hù)與後備保護的(de)選擇性配合。
數字式時間繼電器用於繼電保護,首先用於替換電磁型和晶體管型時間繼電器。它可縮短(duǎn)過流保護的級差,減少(shǎo)維護量,提高保護的動作(zuò)正確率。保護了主係統及主設備的(de)**穩定運行。由於它具有精度(dù)高、穩定性好、整定方便、直觀、改(gǎi)變定值無需進行校驗、整定範圍寬等特點,深受用戶的(de)歡(huān)迎。由此數字式時間繼電器在電力係統中得到廣泛應用。
但近幾年,數字式時間繼電器在電力係統中多次(cì)出(chū)現誤動,給用戶造成很大的損失。誤(wù)動的原因如係統環(huán)境差、使用維護問題、產品質量問題、器件損壞、抗幹擾性能(néng)差等等原因,但*難處理的問題(tí)是數字式時間繼電器抗幹擾性(xìng)能差,本文在此針對數字式時間繼電器抗幹(gàn)擾性能方麵,提出了自己的看法,供參考。
1、提高抗幹擾能力方法
1.1 幹擾的主要來源
在電力係統運行中的繼(jì)電器受(shòu)到幹擾主要是電磁(cí)幹擾,來源有以下幾種:
(1)直流低壓回路斷開電感性負載(如接(jiē)觸器、中(zhōng)間繼(jì)電器(qì)等)或電磁型電流(liú)、電壓繼(jì)電器觸點抖動(dòng)時,常會產生快速瞬變脈衝組電波;
(2)高壓變電所臨近高壓電器設備操作時產生的感應幹擾;
(3)移(yí)動電話、攜帶式步話機和(hé)相鄰或(huò)附近設備發生的調頻電磁波及電(diàn)弧(hú)放(fàng)電時產生(shēng)的高頻電磁輻(fú)射;
(4)設(shè)備(bèi)中脈衝電路、時鍾(zhōng)回路、開關電源、收發訊機等通(tōng)過空間傳播的電磁能量;
(5)帶電荷的(de)操作人員觸及到設備的導電部(bù)件時產生放電。
1.2 電磁幹擾的傳播(bō)方(fāng)式
電磁(cí)幹擾的傳播方式主要有兩種形(xíng)式,即傳導和輻射(shè)。傳導是通過導線以電流或(huò)電壓(yā)的形式作用在繼電器上。輻射是通過空間以電磁場的形式作用於繼電器上。對於數字式時(shí)間繼電器主要的傳導路徑為電源線。因此抑製傳(chuán)導幹擾的主要部分在數字式時間繼電器的電(diàn)源部(bù)分。
1.3 提高抗幹擾的措施(shī)
根據電磁幹擾的來源和幹擾方式及數字式時間繼電器的工作特點(diǎn),對數字式時間繼電器提高抗幹擾能力采用的措施主要從以(yǐ)下方麵進行解決。
(1) 電源輸入端增加EMI 濾波器。EMI 濾波器是一種低通(tōng)濾波器,由無源元件構(gòu)成的多端口網絡。它不(bú)僅能衰減由傳(chuán)導傳播幹擾方式引起的幹擾(rǎo),同時(shí)也對輻射幹擾方式的幹擾有顯著的抑(yì)製作用。這樣的濾波器對於低頻(20—100kHz)特別有效。再通過選用合適的鐵氧體材料鐵芯,它的抑製頻率範圍可增大到400MHz。
由於數字式時(shí)間繼電器的體積小,受結構的(de)限製,成(chéng)型的EMI 濾波器一般體積較大,不適用。而繼電器工作頻率不(bú)高,設計及工藝相對要求不高,同時也可降低成本,因此在電路裏(lǐ)直接設計出EMI濾波(bō)器是非常可(kě)行的。
配件經嚴格篩選,可選到接近理想狀態,但實際上存在偏差。
濾波(bō)器中介質電容、電感均(jun1)可(kě)改變,適當變化期間的耦合,對於線路開關、接觸器、執行機構,觸點(diǎn)抖動(dòng)產生的瞬變幹擾能起到充分的抑製作用。
(2) 數(shù)字電(diàn)路抗幹擾一般措施
①時鍾頻率應在工(gōng)作(zuò)允許(xǔ)的(de)條件下選用(yòng)*低的;② 必(bì)須對電源線,控製線去耦以防止外(wài)部幹擾進入;③ 每個集成電路的電(diàn)源與地之間要加去耦電容。要求電容的高頻性能好;④ 在速度不(bú)快的信號線上加去耦電容。
(3) 合理設計印刷電路板(bǎn) ① 印刷板上的電(diàn)源與地線要呈“井(jǐng)”字形(xíng)布線,以均衡電流,降低線路電阻;②布線時高、低壓線分開,交、直流分開;③輸入、輸出線不要緊靠時鍾發生器、電源線等電磁專(zhuān)線,不要緊靠複位(wèi)線、控製(zhì)線等脆弱信號線;④ 相鄰板間交叉布線;⑤ 盡(jìn)量減少電(diàn)源線走線的有效包圍(wéi)麵積,這樣可以減少電磁耦合(hé);⑥相鄰層布線應互相垂直;⑦走線不要有分支,以防導致反射和產生諧波;⑧正確(què)接入旁路電容。數字(zì)電路在工作時,電(diàn)流突(tū)變較大,會產生很(hěn)強噪聲信號,應按圖4 在電源線(xiàn)上正確接入旁路電容;⑨ 接地點集中。
(4) 合理配線(xiàn) ① 輸入電源線(xiàn)與地線應盡量短;② 板與板間的連線或接插件連線應盡(jìn)量(liàng)短。且線與線間分開;③ 配線時,電源線與觸點引出(chū)線應分開;④ 正、負電源線應互相絞合,以降低共模幹擾。
(5) 采用新工藝 ① 采用貼(tiē)裝技(jì)術采用表麵(miàn)貼裝裝封技術,可以顯著減少由於器件的引線較長而產生的雜散寄生電容、電感,簡化了屏蔽(bì)的設(shè)計,所以在很大程度上減少了電磁幹擾和射(shè)頻幹擾。②采用多層線路板從(cóng)2 層印(yìn)製電路板改為4 層印製電路板,可大大(dà)改(gǎi)善發射和抗擾度(dù)性能。
2、結語
以上分析了數字式(shì)時間繼(jì)電(diàn)器(qì)抗幹擾的問題。經實際應用,解決(jué)了以前(qián)數字式(shì)時間繼電器所存(cún)在的(de)幹擾問題,動作可靠性有(yǒu)很大提高,在某項電力係(xì)統中現場應用,也得到了證實。
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