3 常规继电保护装置的电磁兼容设计 

常规继电保护装置的电磁兼容设计，是根据产品正常工作时所处的电磁环境条件，选择电磁兼容抗扰性标准中适用的试验等级，研究如何将抗电磁干扰的各种方法(接地、屏蔽、隔离和滤波等)运用到装置设计的全过程中，使装置性能满足标准中试验等级的电磁兼容性要求。常规继电保护装置硬件结构分为主电路和控制器两大部分。因此，常规继电保护装置的电磁兼容设计可以从两个方面着手。 

主电路的电磁兼容设计：包括机箱、电源线、信号线或控制线等的连接以及各功能不同的布局和布线; 

控制器的电磁兼容设计：包括印制电路板、微处理器电路以及内部程序的电磁兼容设计。 

3.1主电路的电磁兼容设计 

3.1.1机箱的电磁兼容设计 

机箱的电磁兼容设计主要采用电磁屏蔽技术。电磁屏蔽是以金属隔离的原理，控制电磁干扰由一个区域向另一个区域感应和辐射传播的方法。进行常规继电保护装置结构设计时，要使其产品主构件的几个部分之间有良好的电气连接，使它们形成一个封闭的金属整体，具体做法就是在每个部分专门设置接点，接点用于将所有部分连接起来，同时，将装置的强电部分与弱电部分分开，两部分之间加一层金属板以屏蔽，该金属板也要与机箱、大地连到一起。 

3.1.2电源回路的电磁兼容设计 

电源回路是电磁干扰最轻易进进的通道，必须采用比其他回路更多的抗电磁干扰措施。电源回路的电磁兼容设计主要采用滤波技术，使用电源滤波器是一个有效的方法。 

常规继电保护装置电源进线(交流侧)接滤波器，这样既可防止来自电网的噪声，又可抑制常规保护装置的电磁噪声侵进电网。目前国内已经有脉冲群抑制器产品，接于电源进线可以较好地抑制快速瞬变脉冲群对接地干扰。 

由于常规保护装置包括工控机和模拟量箱两大主要部分，而这两部分已经过专用电源供电，所以已经满足抗电磁干扰的要求。但由于常规保护装置的模拟量箱电源是为换芯片供电的，而VFC芯片对供电要求又十分苛刻，故在模拟量箱的电源板上加进了滤波电容和树脂电容。 

3.1.3采样回路的电磁兼容设计 

常规继电保护装置的采样回路主要是电压互感器和电流互感器的输进回路，其输进一般是1 A或5 A交流电流信号以及100 V或220 V的交流电压信号，这些信号相对于微处理器来说都是强电信号，该回路的输出部分一般是直接送给电压、电流传感器变成3.5 V的弱信号，再经过VF变换器转变成数字信号后送给CPU进行处理，所以其输出信号是与后面的微处理器有直接弱电信号联系。这些强电信号与弱电信号之间的关系处理不好，会对常规继电保护装置的可靠性带来很大影响。 

由于电磁干扰是直接从电流互感器及电压互感器的低级引线进进装置内部的，所以低级引线要短且不能相互交叉，以减少彼此之间的相互干扰。在设计印刷电路板时，将强电部分与弱电部分在空间上分开，强电部分安装金属屏蔽罩，以减少强电部分对弱电电路的空间辐射电磁干扰。在电路设计上，信号处理的前端增加滤波电路，信号输出与A/D转换器之间加有滤波或隔离电路。信号放大采用差动放大电路，以减少共模干扰带来的影响。对于正常工作中不使用的A/D转换器通道，应在其进口和出口处短接或接地。 

3.1.4部件的公道布局与布线 

正确布置系统中的元器件及导线是解决系统电磁兼容题目的有效途径。对于常规继电保护装置的布局，设计时主要采取以下措施。

- 对系统中功率转换电路以及极驱动电路，对称元件的参数一定要一致。
       - 未采取屏蔽措施的电源放大器远离放大器，特别是远离低电平的参数

在系统内部，由于不同的单元之间有大量的连线，不同的印刷电路板之间也有很多连线，导线间的干扰题目就成为不可忽视的因素。 

因此，为防止常规继电保护装置内部布线的电磁干扰，主要采取以下措施： 

导线靠近机箱表面排线，增加导线对地的电容量；

不同性质的信号线分开布置，以减小耦合；

为减小各种接线接收空间干扰信号，在接线两端加装电磁干扰吸收磁环。 

3.2控制器的电磁兼容设计 

控制器的电磁兼容设计主要考虑微处理器电路的电磁兼容设计。微处理器电路是ECD的核心，其电磁兼容设计的好坏关系到整机工作性能的发挥，因而必须予以充分重视。

 4常规继电保护装置的电磁兼容测试 

常规继电保护装置在采取了一系列电磁兼容设计措施后，以往出现过的控制器复位、死机以及电力电子器件如IPM的损坏等题目基本上都得到了解决，装置在现场能够持续稳定运行，装置的稳定性有了明显进步。 

按照上述电磁兼容措施设计的ECD样机装置顺利通过了国家三级电磁兼容测试，符合国家三级电磁兼容的技术规范标准。