引言

隨著科技的不斷進(jìn)步,電力系統(tǒng)自動化設(shè)備越來越先進(jìn),有效推動了電力系統(tǒng)的發(fā)展,保障了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。電力系統(tǒng)的工作環(huán)境與其他系統(tǒng)的工作環(huán)境不同,很容易使自動化設(shè)備在運(yùn)行過程中受到電磁波的干擾。為解決這一問題,有研究者提出了在電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中采用電磁兼容技術(shù),能在很大程度上減少由外界產(chǎn)生的電磁波對自動化設(shè)備的干擾,保證自動化設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

1電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中的電磁兼容技術(shù)分析

1.1自動化設(shè)備在運(yùn)行過程中容易互相干擾

電力設(shè)備由很多一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)共同構(gòu)成,自動化系統(tǒng)是組成二次系統(tǒng)設(shè)備的重要部分。無論是設(shè)備內(nèi)部元件,還是外部所產(chǎn)生的電磁波,都會使自動化設(shè)備不能正常運(yùn)行。近些年來,我國電力系統(tǒng)不斷發(fā)展,電網(wǎng)規(guī)模相應(yīng)擴(kuò)大,隨著自動化設(shè)備的應(yīng)用普及,其設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會相互干擾,為此有必要提高自動化設(shè)備的抗干擾能力。當(dāng)前我國對電磁兼容技術(shù)的研究還處在起步階段,投入大量資金后并沒有得到高效回報(bào)。

1.2電磁兼容技術(shù)在電氣自動化設(shè)備應(yīng)用中的特殊性

電力系統(tǒng)自動化中包括數(shù)字電路和模擬電路,都是將微機(jī)系統(tǒng)作為核心,二極管的應(yīng)用也非常普遍,在對其他設(shè)備的正常使用產(chǎn)生干擾的同時(shí)還會受到其他設(shè)備的干擾。脈沖干擾屬于自動化設(shè)備中最嚴(yán)重的問題,當(dāng)前計(jì)算機(jī)僅可以識別二進(jìn)制代碼,其也是由數(shù)字電路組成,這就使得傳輸時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號容易受到干擾。不僅如此,電源同樣會對自動化設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾。

2增強(qiáng)電力系統(tǒng)自動化設(shè)備電磁兼容的方法

2.1隔離互相干擾的線路

電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中的隔離干擾技術(shù)和隔離元件的關(guān)系較為緊密,隔離元件的設(shè)計(jì)就是為了平衡電路以及保護(hù)線路。應(yīng)基本保證隔離元件所用的材料質(zhì)量,元件設(shè)計(jì)的更新要與設(shè)備的更新保持一致,確保能夠最大限度隔離干擾。也就是說,隔離就是隔開線路周圍的磁場,在操作過程中要注意盡量避免干擾線路和其他線路平行。就脈沖線路功率大的情況而言,對其他線路的干擾影響較為明顯,此時(shí)隔離干擾線路應(yīng)選擇功率小、損耗小的元件,降低其自身產(chǎn)生的干擾。

2.2選取適合的屏蔽技術(shù)

通常情況下,電力系統(tǒng)自動化設(shè)備的屏蔽技術(shù)有3種,分別是電磁屏蔽、電屏蔽與磁屏蔽。在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的需求進(jìn)行選擇,保證其電磁在可控范圍內(nèi),再利用屏蔽體降低磁場能量,最終使電磁設(shè)備無法影響自動化設(shè)備。歸根結(jié)底,增強(qiáng)屏蔽技術(shù)就是改良屏蔽體材料,并采取科學(xué)、恰當(dāng)?shù)钠帘畏椒?增強(qiáng)自動化設(shè)備的抗干擾能力。

2.3重視接地技術(shù)

從電子設(shè)備安全和電路設(shè)計(jì)方面分析,接地工作十分重要。通常情況下,信號接地可以分為單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地等不同情況。為了增強(qiáng)電子設(shè)備接地的技術(shù)性,控制接地設(shè)備的接地電壓,使其處于可控范圍內(nèi)。若是自動化設(shè)備一直處在高壓狀態(tài),不僅要限制高壓系統(tǒng)的電壓,還應(yīng)保護(hù)電網(wǎng)裝置?？偠灾?增強(qiáng)接地技術(shù)就是把干擾設(shè)備的電流輸入到地下,減弱干擾源在傳播過程中的能量。

2.4應(yīng)用濾波器

應(yīng)用濾波器減輕產(chǎn)生的電磁干擾,濾波器通常是由參數(shù)集中分布的電容構(gòu)成,可以讓網(wǎng)絡(luò)單元允許的信號通過,大大降低干擾,將電磁干擾合理控制在正常范圍內(nèi)。目前,濾波器已經(jīng)成為了控制電磁干擾的主要方式,并且可以應(yīng)對輻射干擾問題。比如,降低無線電干擾,可以在無線發(fā)射器輸出端和接收端放置濾波器,使干擾信號得以過濾,充分發(fā)揮了電磁兼容作用。濾波器通常有兩種運(yùn)行方式:第一種是禁止無用的信號通過,同時(shí)可以完成信號源的反射:第二種是使濾波器消耗無用信號。通常在用濾波設(shè)計(jì)控制干擾時(shí),應(yīng)事先考慮干擾波幅值和頻譜,再選用適合的濾波器型號,設(shè)計(jì)濾波器電路。

3電磁兼容技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中的應(yīng)用分析

3.1頻率設(shè)計(jì)

頻率設(shè)計(jì)中最重要的是如何解決頻率兼容問題,這也是目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一。頻率設(shè)計(jì)包括電平核實(shí)、最高頻率工作設(shè)計(jì)和降頻、諧波分離。

3.2接地技術(shù)

接地技術(shù)主要有兩方面需要注意:首先是電源內(nèi)阻分析技術(shù),利用其能實(shí)現(xiàn)電源最大功率分析。其次,接地點(diǎn)和地線設(shè)計(jì)技術(shù)能夠有效分隔大功率和小功率。

3.3布線技術(shù)

布線技術(shù)的根本目的是如何有效減弱連線之間產(chǎn)生的影響,因此對分布參數(shù)也有一定要求。同時(shí)系統(tǒng)布線能夠直接影響分布參數(shù),因此其也成為了電磁兼容技術(shù)的關(guān)鍵,需要重視與之相關(guān)的研究。

3.4電源技術(shù)

電源技術(shù)主要包括兩個方面:首先是設(shè)計(jì)電源特性。近幾年由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,微機(jī)系統(tǒng)工作頻率增高,系統(tǒng)電路的幾何尺寸不斷縮小,多層板電路成為了最常用的模式。多層板電路的作用在于降低系統(tǒng)中各個連線間分布參數(shù)的影響。其次是系統(tǒng)電源性質(zhì)和電源內(nèi)阻的分析,也就是分析電源的最大瞬時(shí)功率。

3.5降頻控制

電力自動化系統(tǒng)中輸出的高頻信號,在確保系統(tǒng)能夠正常工作的情況下,應(yīng)盡量降低其頻率。某些信號要采取平滑處理辦法,對需要大功率輸出的信號要采用降頻處理。

3.6表面貼片技術(shù)

表面貼片技術(shù)能夠?qū)⒓呻娐泛陀≈齐娐钒搴蠟橐惑w。一般集成電路出廠時(shí)大都直接出廠芯片,沒有額外包裝,電路制作時(shí)需要將芯片焊接到印制電路板表面,此種電路板不僅面積小,還具有較高的電磁兼容性。

3.7軟件技術(shù)

軟件通常受到外界干擾,自動化系統(tǒng)難以維持正常的運(yùn)行,若是系統(tǒng)程序出現(xiàn)錯誤或者中斷,系統(tǒng)也無法正常工作。因此有必要提高軟件的抗干擾能力,例如實(shí)時(shí)監(jiān)控主程序運(yùn)行情況,一旦主程序出現(xiàn)錯誤,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。在信息較多的情況下可以采用容錯技術(shù)增強(qiáng)軟件抗干擾能力。

4電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用前景

當(dāng)前,我國電力系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)還不夠先進(jìn),與其他國家相比,發(fā)展歷程短,存在一定差距。我國的電磁兼容技術(shù)多應(yīng)用于小型設(shè)備中,在大型設(shè)備中的應(yīng)用還不夠成熟。隨著電磁兼容技術(shù)在電力系統(tǒng)中的逐步應(yīng)用,問題逐漸得到了解決,降低了磁場產(chǎn)生的干擾,不過由于技術(shù)限制,不能從源頭上消除磁場的影響,今后還需要加大此方面的研究力度。

5結(jié)語

隨著科技不斷發(fā)展,未來會有更加智能的設(shè)備應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,會涌現(xiàn)出新的問題,所以應(yīng)不斷加強(qiáng)對電磁兼容技術(shù)的研究,提高電力系統(tǒng)的工作效率,保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)和安全運(yùn)行。