第31卷 增刊1 2007年6月 电 网 技 术 Power System Technology Vol. 31 Supplement 1

Jun. 2007

文章编号：1000-3673（2007）S1-0195-03 中图分类号：TM774 文献标识码：A 学科代码：470·4054

微机继电保护装置的干扰与抗干扰设计

步海燕

（京丰热电有限责任公司，北京市 丰台区 100074）

Designation of Anti-interference of the Microprocessor Based Relay Protection

BU Hai-yan

（Jingfeng Thermal Power Co. Ltd.，Fengtai District，Beijing 100074，China）

摘要：介绍了微机继电保护装置的构成与工作机理，分析了变电站与发电厂的高强度电磁场、空间辐射、电源电压不稳、系统数字电路等引起的干扰情况，从硬件、软件2方面介绍了保护装置的抗干扰设计技术。

关键词：微机继电保护装置；干扰源；抗干扰设计；可靠性

0 引言

继电保护装置的作用是当电力系统中的元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生故障、危及系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件的发展。电力系统的飞速发展对继电保护装置的功能提出了越来越高的要求。电子技术、计算机技术、自动化和通信技术的进步使得继电保护装置正向智能化、网络化和保护、控制、测量、通信一体化的方向发展。

显示、远程传输故障信息，已经成为继电保护的主要形式。但其运行环境恶劣，干扰信号的频率高、幅度大，保护装置的设计除了确保保护功能外，尤其应重视抗干扰设计，保证不误动和不拒动。否则，装置很容易受到外界环境的干扰，造成保护不正常或发生误动作，严重威胁电网的安全运行。

2 继电保护装置的干扰来源

2.1 变电站与发电厂的高强度电磁干扰

电力系统的高压变电站、发电厂等是高强度电磁场环境，其中的微机继电保护装置很容易受到干扰。例如，变电站一次回路强电磁干扰和二次回路本身的电磁干扰，通过感应、传导和辐射等途径引入到保护装置内，导线、电路板走线、元器件引脚等成为干扰信号的受信器。另外，各种干扰还会使变电站、发电厂的自动化设备产生大量的垃圾信息，影响了运行人员对站内设备的运行监视及操作，增加了值班人员的劳动负担，影响了事故的正确分析、处理。 2.2 空间辐射干扰

高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的线路纵联保护。随着电网容量的剧增和系统电压的不断升高，各类电磁干扰现象越来越严重。由于输电线路是高频通道的一部分，所以高压系统的断路器操作、短路故障和遭受雷击等引起的电压异常，都可能对高频收发产生干扰，导致高频保护误动作。

高压隔离开关和断路器操作产生的电磁干扰频率一般在100 k~80 MHz范围内，每串干扰波的持续时间可达10 ms，可能在母线或线路上引起含有多种频率分量的衰减振荡波。此时母线、电气设备间的连线如同天线，将暂态电磁场的能量向周围空间辐射，同时通过连接在母线或线路上的测量设备

1 微机继电保护装置的构成

如图1所示，微机继电保护装置通常由三相电压电流测量通道、单片机、存储器、通信接口、显示器、键盘、I/O端口等构成。其中A/D转换器完成电压、电流互感器输出的模拟信号到数字信号的转换；单片机完成所有保护功能和算法；程序存储器存储保护程序；数据存储器作为数据缓存并保存保护算法中的各类中间结果；串行EEPROM用来存储定值。

微机继电保护装置智能化功能强，安装调试简单，运行维护方便，动作灵敏可靠，可自动记录、

图1 微机继电保护装置的结构