電子式互感器采集單元可靠性分析及設(shè)計

閔濤

摘 要：電子式互感器采集單元的一些重要原件在使用過程中往往會出現(xiàn)一些不可預料的故障問題，文章專門針對這些故障問題進行了分析，將電子式互感器采集單元中的電源與兼容模式的質(zhì)量和規(guī)格要求精細化，最大程度的提升系統(tǒng)問題解決方案的可靠度。再進行故障分析中，互感器采集單元中的硬件故障也會一定程度上導致整個流程的穩(wěn)定，嚴重時導致軟件出現(xiàn)局部癱瘓的情況，文章針對這些問題引用了數(shù)據(jù)處理雙回路的模擬實驗方案，這樣就會最大程度的避免故障的出現(xiàn)。這一方案大大提升了電子式互感器采集單元的使用質(zhì)量，從而將加快了電子式互感器采集單元在工程中的應用，解決了很多棘手的技術(shù)問題。

關(guān)鍵詞：電子式互感器;采集單元;設(shè)備使用壽命;互感器使用質(zhì)量;雙回路數(shù)據(jù)處理

引言

電子式互感器的正常穩(wěn)定運行，能夠最大程度的測量和保護所要測量數(shù)據(jù)，給后續(xù)的重要環(huán)節(jié)提供保障性工作。電子式互感器運行故障中出現(xiàn)頻率最高的就是采集單元故障問題。而采集單元放置位置的不同就改變了電子式互感器的運行原理，可見這一單元在整個互感器中所起到的重要作用。

一、采集單元的可靠性探析

1.1硬件的可靠性分析

硬件主要是由眾多的元器件組成，因此硬件的可靠性首先受到各個元器件自身質(zhì)量及拼接質(zhì)量的可靠性的影響。其中分析發(fā)現(xiàn)，元器件的電解電容問題最容易影響到整個采集單元的可靠性。還要注意的是這一分析還是在整個設(shè)備在正常運行的情況下進行的，而在實際情況中采集單元在運行時往往會面臨極為惡劣的運行環(huán)境，電磁兼容等問題也會高頻下、出現(xiàn)?？梢?，必須提高硬件的電磁兼容的能力和設(shè)計出更多能夠使用壽命更長的電器元件，才能夠從根本上提高采集單元硬件的可靠性。

1.2軟件的可靠性分析

影響軟件可靠性的成因往往更加瑣碎，因此需要工作人員更加仔細認真的工作。再進行故障分析中用戶的需求調(diào)查時沒有如實記錄，采取的應對方案由技術(shù)漏洞，在程序運行過程中輸入錯誤的技術(shù)指令，使用的流程不符合相關(guān)部門的要求，運行過程中終斷指令等等，這些技術(shù)和人為上的錯誤都是影響軟禁可靠性的重要成因。研究故障一旦出現(xiàn)，就會給后面的采集單元輸出錯誤的指令，導致采集單元電力系統(tǒng)錯誤運動，出現(xiàn)不可逆的流程故障。

二、采集單元硬件及軟件的可靠性設(shè)計

2.1 采集單元的硬件可靠性設(shè)計

經(jīng)過仔細的研究討論，我們發(fā)現(xiàn)提高采集單元硬件的可靠性主要是從這些方面來做的。其中提高電磁兼容性，最大程度的能夠不受各種不利因素的影響，這一方面是首先要重視并加以提高的;其次就是保障設(shè)備出現(xiàn)故障的概率處于一個較低的水準，從而最大程度的降低設(shè)備因為設(shè)備故障所造成各方面的損失。

如何提升電磁的兼容性就成了技術(shù)人員主要關(guān)注的一個部分。電子式互感器采集單元的安裝位置如果靠近某一側(cè)，這一側(cè)系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁就會嚴重的去干擾設(shè)備的正常運行，導致超出所標設(shè)的電磁兼容的標準水平，造成后面環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障。干擾度一旦超出范圍就會立刻使得元器件出現(xiàn)破損，這時就要進行浪涌抗干擾度的試驗，試驗出設(shè)備在運行過程中所要達到的最佳電磁兼容能力。

提升電器元件的使用壽命也是必須進行設(shè)計改革的一部分。互感器的使用壽命要想使用壽命達到國家給出的標準數(shù)值，就必須要從整體上提高采集單元這一短板元件的技術(shù)水平，電子元件的使用壽命首先要有所提升。電子元件在運行過程中的電解電容的極限使用溫度要精確試驗，并要找出最佳的運行溫度，也可以設(shè)計出使用溫度更廣闊的電解電容，從這兩方面提高采集單元正常情況下的使用壽命。還可以運用一些可以降低設(shè)備溫度的方案，采用那些消耗功率更低產(chǎn)熱更少的電氣設(shè)備，提供能夠有效降溫的運行空間，還可以更換轉(zhuǎn)換效率更佳的電源設(shè)備。

2.2 采集單元的軟件可靠性設(shè)計

研究發(fā)現(xiàn)采集單元的硬件與軟件是共生的關(guān)系，其中，軟件主要受到硬件的影響，依附于它。在進行軟件的設(shè)計研究時，將采集單元的硬件設(shè)計方案放到軟件的設(shè)計中去，能夠最大程度的減弱采集單元實用性低的情況出現(xiàn)，還可以避免出現(xiàn)軟件設(shè)備中某些元器件出現(xiàn)誤動現(xiàn)象。

當前國內(nèi)最常用的數(shù)字輸出方案是曼徹斯特編碼串行傳輸，它具有簡單易行，數(shù)據(jù)傳輸可靠，還能夠?qū)?shù)據(jù)合并單元等一系列的優(yōu)勢。

其中，軟件雙冗余可有效地解決電器元件的誤動問題。通過進行軟件的優(yōu)化設(shè)計將資源最優(yōu)化使用，滿足整個運行的規(guī)定?？梢欢ǔ潭鹊谋苊獬霈F(xiàn)程序運行時出現(xiàn)因約束條件的限制而出現(xiàn)的邏輯問題，還能夠保障一些重要環(huán)節(jié)在實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)時不出現(xiàn)邏輯失誤，這樣一來就會大范圍的保障設(shè)備運行環(huán)節(jié)不出現(xiàn)保護誤動，從而就可以優(yōu)化采集單元的可靠性，保障互感器的正常使用壽命。

此外，雙電源自檢解耦也是所要研究設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。電源異常會影響到整個流程的運行效率，長此以往就會大大降低采集單元的使用可靠性，降低互感器的使用壽命?？梢圆捎脟H上選用的監(jiān)視裝置電源的方法，通過研究數(shù)據(jù)最大程度的實現(xiàn)公共電器資源的解耦。通過設(shè)備的檢測技術(shù)，一旦一側(cè)電源出現(xiàn)標準值的偏差，就會彈出采樣值的質(zhì)量不符合標準，能夠最大程度的避免出現(xiàn)因采集單元的電源回路出現(xiàn)問題而導致的誤動故障。

三、結(jié)束語

電子互感器的普及發(fā)展是當今智能網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然選擇。而研究發(fā)現(xiàn)，電子式互感器在發(fā)展過程中，采集單元的可靠性較低嚴重影響到互感器的正常運行及發(fā)展，采集單元運行中某一元器件出現(xiàn)不可逆的誤動故障是當前研究的一大難題，雖然有所緩解但是仍然具有很大的隱患，是整個電力系統(tǒng)運行中著重研究并根本解決的問題。但是，通過對采集單元進行改造后的可靠性試驗，發(fā)現(xiàn)很大程度上改善的采集單元硬件及軟件的技術(shù)可靠性，給后續(xù)的環(huán)節(jié)提供了保障性工作。相信經(jīng)過不斷地研究改革，一定會從根本上解決采集單元的可靠性問題，真正的提高互感器的使用質(zhì)量及使用的壽命，推動我國的互感器技術(shù)發(fā)展。

參考文獻

[1]閆志輝，宋一丁，郭震，王曉鋒.電子式互感器采集單元可靠性分析及設(shè)計[J].自動化儀表，2019，40（09）：8-13.