探究电气工程中自动化设备的抗干扰策略

发表时间:2020/12/29   来源:《中国电业》2020年第·21期   作者:陈 堃
[导读] 电气工程自动化设备的发展与应用无疑为我国的科技实力带来了加成,因此,在日后需要进一步加大对此方面研究的投入力度,争取取得更为优秀的研究成果。
        陈 堃
        湖北华电襄阳燃机热电有限公司
        摘要:电气工程自动化设备的发展与应用无疑为我国的科技实力带来了加成,因此,在日后需要进一步加大对此方面研究的投入力度,争取取得更为优秀的研究成果。本篇文章针对电气工程自动化设备的干扰来源展开了分析,并给出了相应的抗干扰策略。
        关键词:电气工程;自动化设备;抗干扰
        一、前言
        在最近几年来,我国的电气工程领域取得了研究方面的诸多成果,其中有关于工程自动化技术的研究更是备受瞩目。在国家力量的支持下,自动化设备在电气工程中得到了广泛的应用,虽然取得了令人可喜的效果,但其中不乏存在着一些干扰因素,如果不能够及时予以解决,将会对自动化设备的工作效率带来负面影响。
        二、电气工程中自动化设备的干扰因素
        (一)电位差
        在电气工程自动化设备的运行过程中,接地系统是重要的构成部分,如果接地系统存在运行故障,将会产生一系列的连锁反应。当妨碍电流通过接地元件后则会导致电位差的出现,如果不能及时予以解决,会对整个变电站内设备的正常工作造成干扰,其中的自动化设备自然也不会例外。另外,加入电位差现象过于严重,甚至会对电路中的电缆造成不可逆的损坏。
        (二)设备信号
        在自动化设备的运行当中,设备信号会造成电磁干扰,其中主要包括差模干扰与共模干扰两种。这两种信号干扰模式所产生的原因各不相同,但均会对自动化设备的正常运作带来严重影响,导致其不能够灵敏接收到信号指令。其中,差模干扰主要出现于线路设置过长而导致的互感耦现象,当问题苗头出现时,应当在第一时间调整电路布局;而共模干扰则主要出现于网络设备的运行问题,由于此类现象容易并发地电位波,因此又可以将其称之为地干扰。
        (三)电磁
        除去上文中所提及的两种干扰因素以外,电磁干扰出现的频率更高。通过分析以往的工作经验可知,电磁干扰主要可以分为内外两方面,具体的产生原因与自动化设备的运行环境、电磁波以及电压情况有关。
        (四)传导与辐射
        由于电气工程项目的规模较大且环节复杂,因此自动化设备在运行过程中会受到传导及辐射的干扰。一直以来,有关于传导与辐射干扰因素的研究从未停止,归根结底来看,在自动化设备的运行环境中,电压与电磁波的相互作用会对自动化设备带来双重压力,从而大大增加传导与辐射干扰因素的出现。
        (五)二次回路
        事实上,由于二次回路本身带有干扰电压,因此在与电感元件进行连接的过程中,势必会对自动化设备带来一定的影响。通过分析可知,当电感元件处于断开状态时,会短暂出现高频暂态干扰电压,从而对相同电源上的回路造成干扰。而干扰电流的出现同样也会作用于其他电路中的自动化设备,如果不能够及时找出症结所在,将会对电气工程的整体质量带来负面影响。
        三、电气工程中自动化设备产生干扰的原因探究
        在绝大多数情况下,电气工程自动化设备的干扰因素主要可分为两种:第一种是客观因素,所指的是电气工程所处的外界环境,例如天气或气候变化,其中能够对自动化设备正常运行带来严重干扰的是雷雨天气。由于天气因素无法人为控制和准确预测,因此相应的解决方法也就非常有限,这就需要电气工程中的技术人员来提前做好风险预测和防范工作,根据电气工程所处环境的气候特点来制定出相应的抗干扰方案。第二种即为主观因素,具体表现为如下三个方面:首先,自动化设备存在质量问题。其次,技术人员的专业水平不过关,在操作过程中存在违规行为。最后,自动化设备在设计中存在缺陷,从而在运行过程中出现不可控的干扰因素,严重影响了自动化设备的使用寿命。


        四、解决措施
        (一)提升自动化设备的抗干扰能力
        如果想要从根本上避免干扰因素的出现,首先要做到的是全面提升自动化设备的抗干扰能力。从外界环境入手来将可能出现的干扰信号进行逐一排除,让自动化设备可以用最快的时间从干扰状态脱离出来。技术人员要针对干扰因素展开全方位的分析,通过了解干扰现象来掌控全局,进而进一步优化抗干扰方案,考虑是否要对原有结构做出调整,并以此来判断自动化设备的系统恢复功能,将干扰因素所带来的负面影响降到最低。
        如果自动化设备在运行过程中出现了传输信号不稳的情况,技术人员要在第一时间予以处理,将伤害控制在合理范围内。另外,如果在运行过程中系统出现了数据传输无效的情况,则要准确分清信息来源,确保数据准确性的同时,检查设备的防干扰装置是否正常运行,争取在短时间内让设备恢复抗干扰功能,再有针对性的选择处理方式。
        (二)提高对信号传输的管理力度
        在上文中已经有所提及,线缆的长度与性能同样会导致干扰因素的出现,因此务必要提高重视,尽可能的在日常管理工作中采用可靠的手段来予以消除,具体的工作内容包括如下几个方面:
        首先,在信号传输的过程当中,需要根据实际情况来采用规避正电平信号的的相关措施,合理运用技术手段来构建负电平传输模式,以此来有效避免信号在传输过程中所受到的外界干扰。其次,要进一步明确自动化设备在运行过程中比较容易受到干扰的信号源,以此为出发点来推行分开传输模式。再次,如果信号在传输过程中出现了毛刺现象,则需要对干扰因素展开分析,并结合实际情况来引入电容滤波,通过调整信号来减少干扰。第四,应保证电源线与信号线之间处于合理的安全距离内,同样要根据实际情况来考虑是否采用双绞线模式。最后,技术人员要优先考虑应用附带屏蔽层的电缆,以此来全面提高自动化设备线缆的绝缘性能。
        (三)增强开关电源的保护力度
        在电气工程的设计阶段中,正式应用自动化设备之前,需要对电源的开关布线进行合理设计,在设计方案中应当着重强调进出线位置,避免两者之间出现摩擦,从根本上消除电源安全隐患。其次,当自动化设备正试投入使用之后,电气工程项目的管理人员则要进一步制定出严格的监控制度,实时审查开关电源的运行状况。如果在设备运行的过程中开关电源出现了问题,则要分别检查连线情况、屏蔽层与指示灯的布线情况等,逐一排查可能存在的干扰因素,并予以解决。
        (四)合理选择滤波器
        目前,随着我国科技实力的不断增强,电气系统的信息化水平也在随之提升。其中,滤波器的广泛应用可以对快速顺瞬变干扰带来有效的抑制,因此,电气工程的技术人员在选择滤波器时需要从实际情况出发,保证滤波器的型号和性能可以符合自动化设备的运行要求。其次,安装人员应当严格按照电气设备的施工规范来选择安装工艺,合理设计安装顺序。在这里需要强调的是,在安装作业中,安装人员务必要将滤波器的输出线和输入线路分开,同时保证两者之间存在一定的安全距离,以此来有效避免二次回路干扰的出现。最后,为了能够减少输出线暴露于外界环境中的时间,技术人员应当考虑应用锅台干扰等方式来提升滤波器的接地状态。
        五、结束语
        综上所述,国家政府已经针对电气工程中的自动化设备投入了大量的人力与物力支持,并且在抗干扰研究领域中取得了很大的进步。相信在日后通过多方努力,我国的自动化水平一定能够迈入新高度,进一步拉近与发达国家之间的距离。
        参考文献
        [1]王彪。电气工程及其自动化技术的设计与应用[J].电子技术与软件工程,2017(4):158-159.
        [2]田毅,刘少杰。电气工程中自控设备电磁干扰分析[J].科技创新与应用,2017(2):162.
        [3]郭晓宁.试述电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].工程建设与设计,2017(6):215-216.
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