抗干扰技术在电力自动化装置中的应用

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第8期   作者:常超 白云星 翟育朋
[导读] 随着我国时代的发展和社会进步,电力工程已经逐渐变成目前我们国家十分重视的对象之一。

        常超  白云星  翟育朋
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        摘要:随着我国时代的发展和社会进步,电力工程已经逐渐变成目前我们国家十分重视的对象之一。现如今电力自动化装置的应用率越来越高,从而提升了电力工程的安全性和稳定性。然而,从其运行状况的角度而言,整个系统仍然受着不同形式的干扰,从而产生了较为严重的安全隐患。
        关键词:抗干扰技术;电力自动化装置;应用
        引言
        电力工程中自动化装置的应用使电力工程有了质的飞跃,无论是在生产还是运输上都表现出了非常好的效果。电力自动化装置中主要有微型机、单片机以及大规模集成电路组成,通过对信号的接收和传输就可以实现自动化效果,自动化装置的应用为电力工程运行的稳定性提供了可靠的保障,然而自动化装置的运行也会受到自身和空间环境的干扰,这也是目前自动化装置存在的不足之处,因此在电力工程自动化装置运行过程中,还需要对其采取相应的抗干扰措施,这样才能够更好的保障电力工程的正常运行。
        1抗干扰技术在电力自动化装置中的影响
        1.1具体干扰因素的形成分析
        在自动化系统在进行运行的时候,当设备本身受到干扰时,便会立刻形成多个不同的干扰源。尤其是在进行微机信号获取的时候,装置本身便拥有信号剔除的能力。此时一些无效的装置和一些具有一定影响力的装置便会形成较弱的信号,以此对设备带来不同程度的影响。在进行自动化系统设计的时候,其最主要的的干扰源主要分为内部干扰和外部干扰两种。首先是内部干扰,其更多是由于装置本身存在一定的问题,影响到自动化的系统设计的完善。而至于外部干扰,其主要包括导线的干扰、地线的干扰、辐射的干扰以及空间感应等。
        1.2干扰因素给电力自动化装置带来的不良影响
        根据对电力自动化装置产生干扰的原因分析,得知干扰现象严重影响装置的平稳运行。它主要对装置的信号造成影响,扰乱发出的信号或者对信号进行控制形成错误操作。当电力自动化装置受到信号干扰时,一般情况下信号频率会突然增高,并伴随着幅度加大的现象。分析干扰因素对装置产生的影响,主要包括如下方面。第一,干扰因素对电力自动化装置的电源回路产生影响。信号干扰源会使计算机与监控设施无法稳定工作,进而影响装置的正常使用。严重情况下,干扰源会导致电力自动化系统出现误操作,甚至使系统死机。第二,干扰因素对装置模拟输入通道产生影响。信号干扰下,电力自动化装置的模拟量无法正常输入,引入电压会发生数据采集错误,无法保障电流互感器内的数据真实性与准确性,最终得到装置采集到的信息全部无效。严重情况下,装置的部分零件与整体结构会出现损坏。第三,信号干扰对电力自动化装置开关量通道产生影响。这一影响现象主要体现为断路器与隔离开关无法正常工作,各自的功能得不到发挥。此外,干扰源也会影响电力设备,使设备无法运转。第四,信号干扰对电力自动化装置的数字电路产生影响。干扰现象容易影响系统电路,导致电路内的程序出现混乱,进而出现数据运行错误,影响电力装置的后续工作。
        2抗干扰技术在电力自动化装置中的应用
        2.1规范管理程序的应用
        抗干扰技术的应用主要是对程序的管理进行有效的规范,按照具体的标准可以对其分为以下几方面内容:首先,抗干扰技术的应用需要合理的配置工作人员,并且在此前提下让每个人都有明确的工作目标和工作责任,这样就可以保证系统能够在安全的环境下运行。而参照相应的规章制度来进行时,也要定期的对工作人员进行相应的培训,从而保证工作人员都能够将工作的重点放在对电力系统的保护上,这样在出现故障时也可以及时的进行有效处理。

其次,还要建立继电保护的设备台账,让设备的维护和处理实现档案化,例如,电力设备台账、事故分析、运行状况等,培训之后的效果还需要经过严格的考核,并与奖惩制度挂钩,此外,需仔细地管理和监测二次设备运行状态,使监测管理和继电保护的意义得到充分的体现。
        2.2抗顺变信号的干扰应用
        电力自动化装置在进行运行的时候,通常也很容易受到顺变信号带来的影响。为了能够尽可能降低其影响效果,应当采取合理的防范措施,以此促使装置本身抗瞬变信号干扰的能力得到有效提高。例如,工作人员可以采用PCB印刷板,按照规定的要求进行布线,确保其足够合理。当装置在实际运行时,PCB印刷板可以有效起到防止干扰的效果。究其原因主要是PCB板本身板间电容偏大,对于干扰脉冲能够起到良好的阻挡效果。不仅如此,由于各个器件之间具有很大的空间,从而能够有效降低耦合问题产生的概率。
        2.3抗静电放电干扰技术
        抗静电放电干扰技术作为抗干扰技术的一种,可以应用在电力自动化系统中,提高系统运行的可靠性。从人体静电放电干扰性实验得知,电力自动化装置与电力设备在操作时经常出现静电放电现象,产生电磁信号后将影响装置运行。如果静电放电带来的影响过大,电力自动化装置也会面临设备损坏问题。分析电力自动化装置的抗静电放电干扰技术的应用措施,如使用金属面板机箱。一般情况下,电力装置都会应用整体性金属壳和金属面板,而不是插件式面板,使得自动化装置机箱外部的面板与地面保持更近的距离。如果使用插件式金属面板,无论是漆膜还是氧化膜,其材质都不是导电材料,无法直接与地面接触。只有让电力装置机箱框架和面板相接触,才能使二者有效连接,从而实现机箱框架和面板的科学导电。使用多功能抗扰度测试仪可以实现对电力自动化装置的抗静电干扰测试。该装置可以进行静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度及浪涌(冲击)抗扰度三项试验的多功能组合抗扰度测试。可以应用聚四氟乙烯材料预防静电对装置产生的干扰,同时研究人员需要分析材料的抗蠕变性、耐磨性差、线膨胀系数大等缺陷问题,做出改性处理。在电力自动化装置中应用抗静电放电干扰技术,可以应用多菱防静电聚四氟乙烯。该材料保留了原有基材固有的物理特性,同时加入了其他改性材料,可以有效起到预防静电的作用。不仅如此,聚四氟乙烯使用寿命较长,适合用于特殊要求下的电力自动化装置。
        2.4提升装置自身抗干扰能力
        在电力自动化装置中应用抗干扰技术,可显著提升自动化装置抗干扰性能,降低装置对干扰因素的敏感性,使部分干扰信号不再被获取,自动化装置可稳定运行。例如,在电力自动化装置的运行系统中设置多CPU结构,合理布置擂件,利用硬件设备保证装置运行稳定性;多CPU结构相互补充,自动恢复电路故障,保证装置连续运行。其中一个CPU受到干扰产生运行程序故障时,另外的CPU设备可快速启动运算程序,保证自动化装置稳定运行,避免自动化装置出现失控的情况。除降低装置敏感度外,还需提高装置抵御干扰信号的能力,安装控制零件提高设备对干扰信号的控制能力,消除外部干扰信号对自动化装置的影响,提升设备运行质量。在电气自动化装置工作期间,最易受到电磁干扰,严重影响自动化装置的运行安全,威胁电力生产和运输的安全性,甚至对工作人员人身安全造成威胁。因此,着重提高装置自身抗干扰能力可起到直接作用,将自动化装置外壳更换为高新材料,削弱电磁干扰对自动化装置的影响,显著削弱干扰信号的影响,提高装置自身抗干扰能力和装置运行安全性,保障稳定的电力生产和运输,创造更高的经济收益。
        结语
        电力自动化装置在进行运行的时候,会对装置本身造成多方面的影响,从而导致其在实际运行时会有一定的安全隐患发生。为此,相关工作人员应当对其认真展开分析,发现问题,并找到正确的解决措施,以减少问题产生的概率。
        参考文献
        [1]张慧文.浅谈电力自动化抗干扰技术的应用[J].企业技术开发,2020,31(2):102-103.
        [2]杨金全.浅谈电力自动化抗干扰技术的应用[J].数字技术与应用,2020,31(12):192.
        [3]王锋.抗干扰技术在电力自动化装置中的应用分析[J].科学技术创新,2019(9):00038-00039.
        
        
       
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