提高微機(jī)繼電保護(hù)可靠性措施(完整版)
【正文】 微機(jī) 弱電系統(tǒng)之間的隔離方法。如果這個(gè)誤碼 CPU不認(rèn)識(shí)，程序運(yùn)行將發(fā)生中斷；如果這個(gè)錯(cuò)誤碼是可執(zhí)行碼，那么在執(zhí)行了一系列非預(yù)期指令后往往最終碰到一個(gè) CPU不認(rèn)識(shí)的指令操作碼而停止工作。 順便指出，求和檢查不僅可以抗干擾，還可以用來發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件損壞故障．例如，有一個(gè)采樣芯片損壞，此時(shí)將連續(xù)多次發(fā)現(xiàn)采樣值不符合公式所示的關(guān)系，微機(jī)保護(hù)將報(bào)警和采取相應(yīng)的措施，不會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)。正常時(shí)，這兩次結(jié)果不會(huì)完全一樣 ,但阻抗、電流、電壓等電氣量有效值的計(jì)算結(jié)果應(yīng)當(dāng)十分接近．第二種做法不僅可以排除干擾造成的運(yùn)算出錯(cuò)，也對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了進(jìn)一步的把關(guān)。前者可以通過檢查而繼續(xù)執(zhí)行跳閘指令二，發(fā)出跳閘脈沖，后者 CPU將轉(zhuǎn)至重新初始化，從程序出格狀態(tài)恢復(fù)正常運(yùn)行． 如果程序出格后 ， 非預(yù)期地轉(zhuǎn)至跳閘程序段的中間某一地址 ， 例如 ， 從圖 42的 A點(diǎn)進(jìn)入 ， 經(jīng)核對(duì)發(fā)現(xiàn)標(biāo)志字的錯(cuò)誤而使程序重新復(fù)位運(yùn)行 ， 保護(hù)不會(huì)誤跳閘 。因?yàn)檫@類保護(hù)的各部分在正常運(yùn)行時(shí)都是“靜止”的，無法自動(dòng)檢測(cè)出正常時(shí)導(dǎo)通的三極管的短路或正常截止的三極管的開路這一類元件的損壞．而微機(jī)保護(hù)是一種“動(dòng)態(tài)”系統(tǒng)，不論電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障，其微機(jī)部分的硬件都處在同樣的工作狀態(tài)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳送和運(yùn)算． 因此，任何元件（指微機(jī)部分的元件）損壞都會(huì)在正常運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)出來．實(shí)際上，在正常運(yùn)行時(shí) CPU在兩個(gè)相鄰采樣間隔時(shí)間內(nèi)總有一些等待下一個(gè)采樣時(shí)刻到來的富裕時(shí)間，因此還可以利用這一段時(shí)間循環(huán)地執(zhí)行一個(gè)自檢程序，對(duì)裝置各部份進(jìn)行檢測(cè)。大量的實(shí)踐證明用循環(huán)冗余碼（ CRC）方法對(duì)EPROM內(nèi)容有變化時(shí)檢出率高．但缺點(diǎn)是執(zhí)行速度慢，自檢需花費(fèi)很長(zhǎng)的 CPU時(shí)間。每一個(gè)開關(guān)量輸出通道的光耦器件都通過一個(gè)隔離二極管 D1接至公用的自檢電路． （ 6）其他部分 從微機(jī)保護(hù)的硬件框圖（圖 2）可見，以上五個(gè)自檢內(nèi)容包括了硬件全部元器件的絕大部分。此外在必要時(shí)可根據(jù)故障部位閉鎖保護(hù)．但是，還有一些硬件元件損壞不可能由自檢程序檢測(cè)到。 （ 4）開關(guān)量輸入通道 對(duì)開關(guān)量輸入通道的檢測(cè)主要是指對(duì)各光電耦合器件及傳送開關(guān)量的并行接口的檢測(cè)．檢測(cè)的困難在于這些元件是靜止的，因此如果外部常開接點(diǎn)輸入回路的光敏三極管開路，或者外部常閉接點(diǎn)的光敏三極管短路將不能被檢測(cè)出．外部接點(diǎn)按功用可分為兩大類。 （ 1） RAM 對(duì)裝置 RAM區(qū)的每一個(gè)地址，可以循環(huán)地按圖 44進(jìn)行檢測(cè)。其中 A點(diǎn)接至微機(jī)保護(hù)硬件電路的某一點(diǎn)，例如并行接口的某一輸出端口位。如不采取措施，則在此過程中不是沒有可能碰到一條非預(yù)期的指令正好是跳閘指令而使保護(hù)誤動(dòng)作。一是在運(yùn)算結(jié)束后，由程序安排使 CPU先把運(yùn)算結(jié)果暫存起來，再利用同樣的原始數(shù)據(jù)，按同樣的運(yùn)算式再算一遍，并同前一次計(jì)算結(jié)果比較，兩次的計(jì)算結(jié)果應(yīng)當(dāng)完全一樣．這種核對(duì)可以很有效的查出因干擾而造成的運(yùn)算出錯(cuò)．如果兩次結(jié)果不一樣，則再算，三取二表決，或直到兩次結(jié)果一樣。 （ 3）元件損壞 嚴(yán)重的干擾還可能造成元件損壞 167。而浪涌的幅度可能很大，微弱的耦合也可能足以造成微機(jī)工作出錯(cuò)．因此除了表中所示隔離措施之外，在保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)布局方面必須十分謹(jǐn)慎．例如應(yīng)當(dāng)將弱電系統(tǒng)的插件遠(yuǎn)離同外接端子有直接聯(lián)系的各插件（電壓形成回路，開關(guān)量輸入和輸出回路等）．并且裝置后底板的配線也應(yīng)當(dāng)使強(qiáng)電和弱電嚴(yán)格分開．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)通過分布電容影響微機(jī)弱電系統(tǒng)的工作。差模干擾的原因主要是由于各信號(hào)線對(duì)干擾源的相對(duì)位置不對(duì)稱而引起以及長(zhǎng)線傳輸?shù)幕ジ?、分布電容的相互干擾以及工頻干擾等。 外部干擾是指那些與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關(guān)而是由使用條件和外部環(huán)境因素所決定的干擾 。它包括兩個(gè)方面 不誤動(dòng)和不拒動(dòng)．可靠性和很因素有關(guān)，例如保護(hù)的原理、工藝和運(yùn)行維護(hù)水平等．這里將著重討論由于應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)而帶來的兩個(gè)問題．一是微機(jī)保護(hù)的抗干擾問題，二是裝置內(nèi)部元件出現(xiàn)損壞時(shí)的對(duì)策．就元件損壞來說，微機(jī)保護(hù)有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槭褂梦C(jī)后，元件數(shù)量大大減小，而且大規(guī)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
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