关键词:电磁兼容技术电力系统自动化设备应用
1电力系统自动化设备电磁兼容问题
电力系统设备种类繁多、工艺复杂,通常由一次系统设备和二次系统设备共同组成,因此在运行过程中存在各种类型问题,其中电磁兼容问题较为突出,具体表现方面。
1.1电路影响
电力系统自动化设备包含了大量数字电路与零件,如二极管、集成电路等电,这些电子元件与电路,既是产生电磁干扰的源头,又是受到影响主要对象,他们相互依存,给系统稳定性带来隐患。
1.2感染信号的差模和共模形态
电磁兼容技术受干扰问题,主要是通过三个途径,一是电源系统,二是传导通路,三是空间的电磁波。尤其是空间中存在着的静电和电磁波,对一些感应灵敏的电子元器件有着较强的影响。而电源系统大电流回路,是产生电磁干扰信号的主要因素。
1.3脉冲干扰
由于在自动化设备中,微型计算机控制体系是以二进制码进行信息传递和控制的,再加上数字电路主要以传递脉冲信号为主,因此脉冲信号会对微型计算机信息传递和控制带来一定干扰。
2电磁兼容技术的应用对策影响
电磁兼容性的因素,如式(1)所示。N(ω)=G(ω)C(ω)/I(ω)(1)式中,N(ω)为干扰对系统或者设备的影响;G(ω)为干扰的强弱;C(ω)为干扰传输的耦合函数;I(ω)为受干扰系统或设备的抗干扰能力,即敏感度阀值。通过式(1)可以发现,解决电磁兼容问题的技术可以从三个方面入手,即切断干扰源头、减小耦合、提升系统的抗干扰能力。
2.1切断干扰源头
利用滤波设备,将电磁波等干扰因素进行移植,滤波器中的电容、电阻和电感构成了一种抑制网络,能够控制电磁波信号的频率,允许符合标注的电磁波通过,其他频率的电磁波将被过滤掉,以此达到提升干扰性能的目的。滤波器做为防止电磁干扰的重要设备,还能应用在无线电干扰当中,在无线电的输出端和接收端安装滤波器,能够净化信号,达到电磁兼容目的。滤波器的工作方式有两种,一是过滤掉无用信号频率,实现对无关信号的反射功能。另一种是吸收无用信号频率。因此在使用滤波器来切断电磁干扰源头时,需要先了解信号源的频率和分布情况,做到有的放矢。
2.2减小耦合
隔离法是目前实现减小耦合的最佳选择,当某条线路出现干扰电磁场时,其他线路会因电磁耦合而受到干扰。解决这种干扰问题最简单方式便是将干扰线路进行隔离,直接切断线路,消除电磁耦合现象,减少干扰。隔离过程中应当注意以下几点:第一,干扰线路和其他线路尽量避免平行排列,如果无法避免,则导线间距和直径之比大于等于4,间距越大越好,平行阶段的长度越短越好;第二,敏感线路和其他线路平行间距至少保持5cm以上;第三,高频导线是重要干扰源头,要对之进行检查;第四,不少脉冲线路的功率较大,对于其他线路造成严重影响,形成干扰线路,因此要将功率较大的线路进行隔离处理。
2.3接地
接地是指在系统和地面之间建立起低电阻连接系统,将电子元器件零电位进行连接,根据电流不通过就不产生电压的原理,将干扰电流引入大地,减少电流的电磁干扰,并保障人和设备安全。在系统接地操作中,主要有四种方法,即浮地、单点接地、多点接地和混合接地。
3电磁兼容技术应用分析
电力系统自动化设备体系组成较为复杂,一般情况下有微型计算机系统、D/A转换电路、A/D转换电路、电源回路、外围驱动电路、外围电路和通信电路等组部件。在进行电磁兼容技术的应用时,要以上三个阶段入手,即屏蔽干扰源头、减小耦合和提升抗干扰能力。目前我国主要有以下几种电磁兼容技术。
3.1频率设计技术
频率设计技术主要是解决频率兼容问题,是一项较为复杂的技术。在微型计算机控制系统中应用该技术,能够保障频率特性要求。在设计过程中要通过电平核实、最高工作频率和降频和谐波分类技术来实现。
3.2接地技术
接地技术可分为两类,一是电源内阻分析技术,一是接地点和地线设计技术。前者是将电源运行情况进行分析,找到其中最大供电时间段,然后做好阻挡准备。后者接地点和地线的分析设计,是通过提升频率,起到隔离效果,也就是高低频率系统分开,强弱功率系统分开。
3.3电源技术
电源技术一方面是对电源进行优化设计,比如优化电源兼容性和对容性电流的吸收能力,再比如丰富系统电源种类,包括整流电源、供电方式等等。
4结语
电力系统自动化设备的电磁兼容问题十分常见,并且影响越来越大。因此要加强电磁兼容技术研究力度,在解决电磁兼容问题的基础上,将理论知识和实践经验相结合,通过阻止干扰源、减小线路耦合干扰和提升系统抗干扰能力等方式,实现电磁兼容技术的创新,保证电力系统自动化设备运行稳定,为我国社会经济发展做出贡献。
参考文献
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