电力系统自动化设备的电磁兼容技术 宋宇辉

发表时间:2020/7/20   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:宋宇辉
[导读] 摘要:随着科技的不断进步和发展,电力系统自动化建设取得了不错的成果,电力系统在自动化发展的过程中应用到了电磁兼容技术,而且这一技术在电力系统自动化设备中发挥着重要作用。
        (国网湖南省电力有限公司衡东县供电分公司)
        摘要:随着科技的不断进步和发展,电力系统自动化建设取得了不错的成果,电力系统在自动化发展的过程中应用到了电磁兼容技术,而且这一技术在电力系统自动化设备中发挥着重要作用。随着电力系统自动化设备的不断创新,自动化技术的不断更新,电磁兼容技术在电力系统自动化中的重要性日益凸显,因此,探析电力系统自动化设备的电磁兼容技术,是电力部门应当思考和解决的问题。
        关键词:电力系统;自动化设备;电磁兼容技术
        就当前现状而言,电磁兼容技术的发展并不完善,其自身依然存在很多需要优化的问题。同时,电磁兼容技术在电力系统自动化设备中发挥着重要的作用,所以一旦其自身存在问题就会直接影响电力系统的稳定运行。因此,通过恰当的方式解决、优化电磁兼容技术中存在的问题,已经成为提高电力系统自动化设备运行稳定性的关键方式。
        1电力系统自动化设备中的电磁兼容问题
        电力系统的正常运行离不开众多一级系统设备和二级系统设备的工作,而电力系统自动设备归属于二次系统设备,且设备先进,因此电磁干扰源具有复杂多样的特点,具体表现为以下几种情况:第一,电力系统自动化设备中包括很多模拟电路和数字电路,这些电路都是以微机系统为核心的,其中的二极管、集成电路块,以及A/D转换器、微电分路等元件的使用最为广泛,它们不仅是干扰源,会对其他设备产生干扰,同时也是易受到干扰的设备。第二,电磁干扰信号侵入微机系统有电源、传导通路、空间电磁波感应等几种方式,而微机系统一直是在低电压大电流的状态下运行的,在这个过程中,电源线、输入和输出线会形成大电流的回路,必然会产生较大的电磁干扰。第三,由于微机系统只能识别二进制代码,且这个系统是由数字电路组成的,而数字电路传送的是脉冲信号,因此容易受到脉冲的干扰。第四,容易受到电源的干扰。电源干扰电子系统主要表现为电源波动干扰和系统作用干扰。前者是指因电源波动导致信号异常及系统失衡。后者指因电源作为系统所有信号集中点而造成各信号间的相互干扰。
        2增强电力系统自动化设备电磁兼容技术的方法
        2.1隔离互相干扰的线路
        针对设备会相互干扰的这一点问题,可以使用相应技术进行隔离,这样可以保证多个设备可以同时正常工作。这样做的主要原因就是为了使整个电路能够达到一种整体的平衡,同时也可以受到足够的保护,使其不被破坏。使用合理的隔离材料可以保证隔离效果达到需求,其本身除了与需求相匹配外还需要有较好的质量,同时也需要注重对元件的升级以及对设备的维护,这样才能使隔离措施能够发挥良好的效用。这种方法的主要原理就是将线路附近的磁场之间进行相互隔离,其实在实际操作过程中只需要避免主要产生干扰的线路与其它线路出现相互干扰即可。线路之间需要注意不可以存在平行的情况,这样可能会使干扰被放大。在对线路进行设计时就需要考虑到干扰现象的发生,如果能够合理地进行线路设计,同时应用相应的技术就可以起到很好的效果。
        2.2选取适合的屏蔽技术
        通常情况下,电力系统自动化设备的屏蔽技术有3种,分别是电磁屏蔽、电屏蔽与磁屏蔽。在实际使用时应根据不同的需求进行选择,保证其电磁在可控范围内,再利用屏蔽体降低磁场能量,最终使电磁设备无法影响自动化设备。归根结底,增强屏蔽技术就是改良屏蔽体材料,并采取科学、恰当的屏蔽方法,增强自动化设备的抗干扰能力。
        2.3提高接地技术
        从电子设备的安全角度来看,接地是十分重要的,从电路设计的角度来看,接地也是十分重要的。一般情况下,信号接地可以分为单点接地、多点接地等各种类型。为进一步提高电子设备的接地技术,主要是有效地控制设备接地电压,这样可以使其控制在一定的安全范围内。如果自动化设备一直处于高压状态下,除了在高压系统中要限制电压以外,还可以对电网保护装置起到一定的促进作用。提高接地技术其实就是通过接地设备将干扰电流输入到地,这样就可以大大削弱干扰源在传播过程中的能量。


        3电磁兼容技术在电力系统自动化设备中的应用
        3.1频率技术
        在电力自动化系统的运行中,解决了设备自身的兼容问题,就能够准确地改变设备运行的频率。换言之,通过电磁兼容技术,能够间接地优化设备频率。对于单片机系统来说,其频率基本上是固定的,即当工作人员确定了设备的使用性能以后,就会设定设备的运行频率。因此,在改变设备频率的过程中,可以采用的方式包括校准频率节奏、调整正常状态时的频率与调整配置状态时的频率的比
        值和过滤电气运行产生的谐波等方式。通过上述的技术手段,工作人员能够获得具体的频率信息,而其中易于获得的为高频率信号,由于低频率信号的振幅小,所以很难被获取。
        3.2布线技术
        对于这种技术,其主要目的就是怎样有效地降低连线之间相互影响,对于所分布参数也需要有一定的限制。然而系统布线对所分布的参数影响具有直接的作用,所以这也是布线技术中的设备和电磁兼容技术中最为重要的内容。
        3.3电源技术
        电源技术主要包括两个方面:首先是设计电源特性。近几年由于科学技术的迅速发展,微机系统工作频率增高,系统电路的几何尺寸不断缩小,多层板电路成为了最常用的模式。多层板电路的作用在于降低系统中各个连线间分布参数的影响。其次是系统电源性质和电源内阻的分析,也就是分析电源的最大瞬时功率。
        3.4降频控制
        在电力自动化系统中对于所输出的高频信号,在保障系统正常工作的情况下,应尽量减小频率,而对于一些输出信号需要采取平滑的方法,对于一些功率比较大的输出信号,必须要对其进行降频处理。
        3.5表面贴片技术
        表面贴片技术能够将集成电路和印制电路板合为一体。一般集成电路出厂时大都直接出厂芯片,没有额外包装,电路制作时需要将芯片焊接到印制电路板表面,此种电路板不仅面积小,还具有较高的电磁兼容性。
        3.6软件技术
        由于受到外界干扰容易导致程序不能正常运行,如果程序一旦出现错误、中断等,都能够阻止程序正常运行。可以通过以下几种方法增加软件的抗干扰能力:第一,收留井法,通过这种方法在处理程序以后,能够有效防止程序“跑飞”现象;第二,严格监视主程序在运行过程中的具体情况,一旦主程序出现错误,能够及时发现并尽快处理;第三,当信息比较多的时候,需要采用容错技术方法以此来提高软件的抗干扰能力。
        3.7多层板去耦
        随着我国科学技术的不断发展,微机系统的计算能力也在不断提高,而电路的尺寸在逐渐的缩小,多层板电路就成为了最主要的模式。多层板电路可以有效减小各连线之间的分布参数。
        结语
        由此我们可以看出电子系统运转过程中,自动化设备受到的影响主要是来自于各个方面的电子干扰,也就是说如果可以有效地将这种干扰屏蔽掉,就可以保证整个系统的正常工作。理论上这种方法是可行的。虽然我国使用了大量资源来对相关技术进行完善,但是却没有取得良好的效果。随着科技的进步,电子系统对自身运转的状态也有了更高的要求,所以当前需要做的就是将技术不断地完善,使其能够尽快地在各个方面发挥其抗干扰的作用。
        参考文献
        [1]侯磊.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].民营科技,2014(12):26.
        [2]李珠海.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].中国新技术新产品,2015(24):14.
        [3]朱秀萍,卢小兰.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].科学与财富,2012(11):231.
        [4]马涛.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].黑龙江科学,2013,4(9):131.
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