继电保护的故障自动诊断与分析

发布日期：2007-12-19　点击：8138次

当保护装置的某些元器件损坏时，为防止保护误动或拒动，可采用故障自动检测，故障自检分静态自检和动态自检。

继电保护的静态自检

静态自检是指微机保护刚上电，但尚未投入运行前，先进行全而的自检，一旦发现某部分不正常，则不立刻投入运行，必须检修正常后才投入运行。静态自检也可安排在专门的调试程序中用以故障定位。

继电保护的动态自检

动态自检是指在保护投运条件下，利用保护功能程序的空隙重复进行的自检。下面按损坏元件的各种类分别讨论自动检测的方法。

1．RAM的自检

RAM的自动监视采用的是“读写校验法”。例如，先将待检测单元(假定为一个字节)的内容保存在CPU的寄存器中，然后将55H(01010101B)写入该单元，测试程序将此单元读出，检查是否改变。重复上述过程，但这次写入AAH(10101010B)。这种方格交错算法可测试每个存储单元的每一位的两种二进制状态，对于检测坏单元数据线的粘结(粘O成粘1)均有较好的效果。

应当注意的是，对于某些存放重要标志字的RAM地址的检测必须在最高优先级的中断服务程序中进行，或先屏蔽中断，否则如果在检测过程中被中断打断，可能使中断服务程序误认为是标志字的改变而发生不希望的程序流程切换。

2．EPROM的自检

EPROM属于只渎存储器，一般用于存放程序或参数，故不能像检查RAM一样用写入再渎出校对的方法去检查。

根据其应用特点；可以用求检验和的方法测试。即可将EPROM分成若干段(如果EPROM长度不是很大，也可以不分段)，将每一段中自第一个字节至第末个字节的代码全部累加求和，溢出不管，最后得出一个和数，称为检验和，将这个检验和事先存放在EPROM指定的地址单元中。以后在进行自检时，按上述求和的方法，得到一个和数，将此和数与事先存放的检验和进行比较，若相等，则认为此段EPROM正常，否则认为该段有错。

这种检验方法简单，耗时少。根据使用字节(8位)还是字(16位)累加，可以得到一个长度为8位或者16位的检验和。一般地说，一个长达16位的检验和具有较高的置信度。

在微机保护中，常在EEPROM芯片中存放保护定值和可改变的重要参数。为此，也可用上述EPROM累加求和的方法的保护定值和参数的自检。但应注意在线更改保护定值和参数时一定要同时改变检验和。

3．模拟量输入通道的自检

最简单的办法是利用同一采样时刻三相电流(或电压)采样值的和与零序电流(或零序电压)的差值为零的关系来进行检测。只要连续若干次发现电压或电流不满足该关系就可怀疑前置模拟低通滤波器、采样保持器、多路转换器或A／D转换器等发生了故障。

另外的方法是通过多路转换器为A／D转换器预留一个检测通道，该通道接有装置的+5V稳压电源，定时读取这一通道的数值来检测多路开关、模数转换器等工作是否正常，同时又可以实现对稳压电源的监视。

4．开关量输出通道的自检

开关量输出通道通常包括相应的并行接口、门电路、光电耦合器件及执行继电器等。微机保护可以值设置图9-24所示的专用自检电路，用于检测开关输出通道是否完好。他可以检测出执行继电器K1和K2本身以外的所有其他元件。

自检时，有程序送出跳闸1输出命令，同时禁止跳闸2输出，是光耦器件V1的光敏三极管通道，然后由CPU监视光耦器件V3是否导通，如果此开关量输出通道正常，V3应立即导通，CPU检测到V3道童候立即撤回跳闸1的输出命令。由于这一过程极短，仅仅几个微秒，继电器K1不会吸合。如果此开关量输出通道有元件损坏，则CPU经过预定的时间收不到V3导通的信号，也应立即撤回跳闸1输出信号并发出警报信号。

检查跳闸2通道的方法类似，但要禁止跳闸1命令。如果在检查过程中程序出轨，未能及时撤回命令，则继电器K1(或K2)会动作，但因只有跳闸1和跳闸2都输出命令时，跳闸闸出口回路才能接通，而检查只在一个通道进行，故不会出现保护误动作。

如上图中的出口电路采用了硬件冗余的方法，增加了一个出口通道和自检反馈回路。在微机保护中，为了提高微机保护的可靠性，使它各部经常处于万无一失的状态，这种容错技术室值得的。