工厂供配电系统自动化抗干扰技术研究张怀亭李浩

工厂供配电系统自动化抗干扰技术研究张怀亭李浩

张怀亭李浩

陕西延长石油（集团）管道运输第一分公司陕西榆林718500

摘要：在工厂自动化抗干扰技术的运用过程中，所受到的干扰因素众多且复杂，同时干扰方式以及传播途径也会直接给工厂自动化设备的装置的有序正常运转带来很大的影响和障碍，因此要加强工厂工作人员对工厂自动化抗干扰技术知识技术能力的重视和普及，并针对各种存在的信号干扰因素进行整合分析，形成对设备的正确有效的控制，从而更好的实现工厂自动化系统在技术方面的不断突破和创新，提升整个供电企业在工厂效能。鉴于此，本文对工厂供配电系统自动化抗干扰技术进行了分析探讨。

关键词：工厂供配电系统自动化抗干扰

先进科学技术的进步及在工厂供配电系统运行中的应用，供配电系统由于强电路与强电磁形成的磁场环境而对设备产生很多的干扰因素，在各方面影响着系统计算工作量和正常运行，严重时甚至导致系统出现故障，大设备难以正常工作。常见的供配电系统的干扰源有电源的干扰、传输线路的干扰以及电磁场的干扰。这些干扰因素直接关系着电力控制系统的安全可靠与稳定云运行，对于工厂的供配电系统安装保护装置或设备，实现自动化抗干扰的效果就可以很大程度上突破供配电系统发展的瓶颈。

一、抗干扰技术的重要性

干扰因素形成的过程为：供配电系统在运行过程中，会受到一些干扰的影响，比方说收到磁场干扰，在干扰之后就会形成干扰源，影响着供配电系统运行，常见干扰源包括内部干扰源和外部干扰源，供配电系统在受到电磁场的信号干扰后，会带来大幅度、高频率的问题，随之此干扰问题会在一定程度上影响或阻碍到供配电系统的运行。供配电系统运行故障：供配电系统在运行过程中因为干扰问题而对数据传输的效率以及安全性造成影响，进而出现增加计算量、增加运行负荷等问题，干扰源的影响也会在系统运行过程中做无用功使得工作量增加从而阻碍设备正常运行。值得关注的是CPU内存，其不满足要求将会导致系统运行受阻以及实施抗干扰技术受阻。

二、工厂供配电系统自动化的干扰因素

众所周知，形成干扰必须具备三个要素，第一，干扰源；第二，传播途径；第三，接受载体。干扰源在工业生产中，是产生干扰信号的机械设备，比如变压器、继电器、电机等。机械设备在运转的过程中，产生空中电磁信号。同时，自然条件如雷电等，也能作为干扰源产生干扰信号。传播途径主要用于干扰信号的传输。传播途径根据传输方式的不同，分为辐射传播与导线传播两种方式。辐射传播是电磁干扰信号在空中直线型传播，且此种电磁干扰信号具有极强的穿透性；而所谓的导线传播，则是电磁干扰信号通过供配电系统的机械设备连接的线路进行传输。接收载体是对电磁干扰信号进行接收，也叫耦合。根据传播途径的不同，耦合也有辐射耦合与传导耦合两种方式。

三、工厂供配电系统自动化抗干扰技术措施

3.1频率和电压干扰及其抗干扰技术

在工厂供配电系统中，频率和电压干扰形式是由电源的引入而产生的干扰源。频率干扰是工厂供配电系统当其设备的送电线路在接地屏蔽线回到故障点时，被50Hz工频干扰，工频被干扰后产生一定的电位差，电位差对工厂变电站的计算机系统与继电保护系统造成侵害。电压干扰的产生，是由于雷电入侵供配电系统，使得供配电系统的电压不稳定而产生波动。自动化抗干扰措施是通过对电源进行变压、整流、滤波处理，稳定电源电压，将公共阻抗以及公共电源之间的相互耦合现象降低，有利于电源设备散热，保证电源供电的稳定性。对于交流电来说，其抗干扰措施为，选择导电性能较好较稳定的粗导线；作为交流电安装过程的首要前提，相对交流电的抗干扰措施，直流电的干扰措施为，选用直流输出线采用双绞线作为安装前提，将扭绞的螺距尽量控制在几毫米范围以内，根据机械设备的安装位置，来选择双绞线的长度；而雷电的入侵对电压产生的干扰，其抗干扰措施为在变压器进线一侧安装避雷器与避雷针，通过避雷线连接，形成避雷网系统。

3.2导线干扰及其抗干扰技术

传输导线抗干扰技术：工厂供配电系统传输导线的抗干扰措施主要体现在线路的选择上，包括了传输线路的选择，监测系统与主线路的选择。传输线最好选择同轴电缆及双绞线。同轴电缆的外圆柱导体与内导线均是金属铜材质，且外圆柱导体与内导线均由绝缘材料包裹。由于导线在绝缘材质的包裹下形成的传输介质，以及双绞线的环路设计，改变了导线之间电路磁感应的方向，逆向电磁感应相互抵消，电磁干扰被抑制。

3.3电磁场干扰及其抗干扰技术

电磁场抗干扰措施：将工厂的供配电系统设备之间屏蔽或者接地。接地可将各个设备之间的电流在经过公共地线阻抗时产生的感应电压进行发散，消除设备之间由于出现电位差而造成电磁场的相互干扰，使供配电设备各自正常的、独立的运行，而不产生环路。接地是抗电磁干扰的重要方法，屏蔽是抗电磁干扰的重要手段，两者联合起来可以有效的消除供电设备之间的电磁干扰。其次，现代工厂车间的电气控制系统的组成结构有PLC、单片机、变频器、接触器等。电气控制元件之间相互组合使用，也是抗电磁干扰的有效方法。比如，PLC与接触器、变频器的组合应用，单片机与变频器的组合应用。

四、工厂车间系统抗干扰研究

首先，车间主要是通过独立使用或是配合后使用接触器、变频器、单片机等，从而形成的电气控制系统。不同器件的组合使用有助于操作多样化、灵活化的实现以及系统控制自动化的形成，针对于车间电气控制系统的强电磁干扰的工作环境，需要通过一系列抗干扰方法的实施得以抵抗。例如：在硬件手段改进方面可以采用分开设置供电主线路和信号线路得方式以在大范围下减弱甚至消除每个设备接地形成的电位。除此之外，还可以使用隔离变压器。其次，硬件设备的完善虽然能够达到弱化干扰源对车间电气控制系统干扰的目的，但是单单依靠硬件设施的改进不足以抵抗干扰影响，依旧会有较多的干扰造成对设备的影响。因而，需要对器件从软件的组态与设计方面入手来实现抵抗干扰源对车间电气控制系统的干扰，从而能够确保供配电力系统的可靠性。对于各种各样的抗干扰因素，通过对软件的设计与改造实现其实际过程中需要发挥的功能，消除干扰源，提高系统的安全性，这一措施不仅有助于简单化硬件的电路设计，而且在很大程度上也是一种简单快捷、节约资本的一种可靠方法。

五、结束语

工业生产是一个庞大的组织体系，机械设备多、电流电压使用频率高、生产时间长。这些特点导致工厂供配电系统的过度运转，以及各设备之间电流、电压相互影响而产生电磁干扰，不仅影响了供配电系统的正常运转，还能对供配电系统造成损害，进而影响工业生产的效率以及质量。工厂供配电系统自动化抗干扰技术在工业生产中极其重要，在第一分公司场站供配电过程中应用也是极为广泛，比如：高低压变频器、避雷器、浪涌保护器还有后期在樊学站和定靖站增装的10kV调压装置（SVC）都可以净化电源，是达到工厂“有人留守、无人值班”的有效手段，实现场站经济效益的重要途径。

参考文献：

[1]张武，张义炜，周鹏程.抗干扰数字通讯技术研究[J].通讯世界，2018（02）

[2]梁炽标.工厂供配电系统的自动化抗干扰技术研究[J].南方农机，2017（14）

[3]江莹，肖志波.工厂变配电系统综合自动化系统配置研究[J].中国新技术新产品，2013（16）

[4]蒋晓雁.工厂供配电系统自动化抗干扰技术研究[J].榆林学院学报，2010（04）