摘要:改革开放以来我国经济发展迅速,人口增长加快,对于电力的依赖程度不断加大,因此对电力系统安全性和稳定性都提出了更高的要求,其中电力系统自动化技术为电力事业发展和社会经济繁荣奠定了坚实基础。目前,电力系统自动化设备获得了广泛的应用,电磁兼容技术也受到了越来越多地关注。本文将针对电力系统自动化设备中的电磁兼容技术进行分析,并结合相关工作案例提出合理的应用措施。
关键词:电力系统;自动化设备;电磁兼容技术
21世纪以来,随着信息网络技术的蓬勃发展与科学技术的进步,为人类带来了挑战与机遇,人们大量使用微电子技术与电气化技术,进一步造成了电磁兼容问题的复杂性。
1兼容技术的主要研究方向及其应用原理
(1)阻断电磁干扰的传播路径和弱化电磁干扰。电磁兼容技术的另一个研究思路是研发和利用屏蔽材料,构建起对电力系统的设备、线路或装置的密闭保护空间,从而通过屏蔽材料吸收干扰源的磁力线,将电磁干扰隔离在空间内部或外部。一方面阻止外部电磁干扰源对屏障内设备和装置的干扰,另一方面可以防止屏蔽装置内部的高频率、大功率和高电压设备的运行成为电力系统干扰源。(2)优化电子电力设备的电磁环境。通过合理布置电力系统中的设备和线路,能够降低发生电磁干扰的概率,有效优化电子电力设备的电磁环境。首先通过分析所有设备、线路和装置的电磁干扰与电磁耐受性能特征,将易于发生相互干扰的线路和设备尽量分开,并且对重点干扰源采取电磁屏蔽措施,防止不同设备之间发生电磁耦合和感应。其次是在线路设计中需要针对脉冲功率大、高频导线以及敏感线路进行屏蔽或隔离,利用电路隔离元件把敏感电路隔离和保护起来。但是,在选择和使用隔离电气元件时要注意避免元件本身成为新的干扰源,在满足电磁兼容要求的前提下尽量选择小功率的元件。
2现阶段我国的电力系统自动化设备电磁兼容存在的主要问题分析
2.1运转过程中自动化设备相互干扰
电力系统由多个不同级别的设备构成,这些设备要同时运转才能支撑整个完成的系统发挥应有的功能,自动化设备是其中最为关键性的组成部分之一,具有重要的作用。设备本身抗干扰性不强,因此受到电磁干扰后很容易导致设备无法正常运转,从而导致整个系统面临瘫痪的情况。电磁干扰这种现象屡见不鲜,设备不但会受到外界的干扰,内部也可能出现干扰状况,如果不能及时采取有效的措施,将很难避免这种干扰。目前我国科技在不断进步和发展,应对电磁干扰这一现象的技术也得到发展,能够在很大程度上降低受到的干扰,但仍旧没有达到预期的目标,电力系统在运转过程中仍旧面临较大的运行风险,因此需要付出更多的安全努力。设备通过使用电磁兼容技术能够提高抗干扰性从而达到标准,但由于我国目前即便投入了大量资源仍旧尚未取得较高进展,因此我们需要进行深入的思考,总结出现这种问题的原因并提出解决措施。
2.2电磁兼容技术在自动化设备应用中的特殊性
电力系统总体的结构较为复杂,内部包含了大量的电路来支撑其正常运转,并且由计算机来对整个过程进行控制。在整个系统能够运转的前提下,内部一般会有着大量的例如二极管、数模转换器等部件,这些部件在发挥作用的同时也会对其他正在运转的设备造成影响,并且也会被设备造成干扰,进而使系统运转出现一些问题。在设备运行中受到的最主要的影响是脉冲干扰,其主要原因在于当前计算机在对信息进行传输的过程中都会产生信号,这些信号一旦接触到脉冲就会被打乱,进而影响系统的正常运转。这也就需要采取相应的隔离措施,使这种相互干扰不会产生。
2.3电源对系统造成的影响
电子系统的整体结构比较复杂,并且运转需要由大量的设备共同维持,其内部运转状态也很容易受到影响。一般来讲,电源在正常工作的情况下会产生一定的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电源对系统的影响主要来自于两个方面,一种使系统内部起到传输功能的信号出现紊乱的现象,一种是导致各种信号出现相互干扰。信号受到影响会使系统的正常运转出现很大问题,因为信号的功能主要是传输对于各个设备的命令,如果被干扰,那么大量的设备就不能按照标准进行工作,使系统面临运转效率降低甚至瘫痪的风险。当然,电源造成的影响也与应用的电源性质有关,如果能够正确的使用电源,也可以有效减少这种对信号的干扰。
3提高电力系统自动化设备的电磁兼容技术的对策
3.1隔离相互干扰的线路
设备之间存在相互干扰的情况,针对于此通过相应的技术能够达到隔离的效果,以此保障多个设备能够同时工作,进而保证整个电路系统能够达到整体平衡运转的目的,同时能够给予系统以一定的保护避免受到破坏,通过合理的隔离材料能够有效提升隔离效果,要注重维护设备并定期升级原件,匹配相应的质量,这样才能让隔离措施最大程度的发挥作用。通过相互隔离显露附近的磁场,防止线路产生相互干扰即可避免电路受到破坏或干扰。在设计线路的时候要考虑可能发生的干扰现象,合理的设计线路避免线路之间出现相互干扰,同时加以运用相应的技术达到有效的隔离效果。
3.2利用屏蔽技术提高设备抗干扰能力
目前针对不同干扰因素的屏蔽技术有很多,并且都可以应用在设备当中。在选取使用哪种屏蔽技术是需要结合当前设备存在的问题,这样才能使其起到最好的效果。在屏蔽技术能针对当前存在问题的前提下,使用其来使设备受到的干扰可以被保持在较低的水平,直到最后在运转过程中不再受到影响。屏蔽技术的不断发展对于其起到的效果有着很大的提升作用,虽然在理论上干扰是不可以完全被消除的,但是如果可以将其最大程度地减小,对于电力系统的运转也是有着较好的维护作用。
3.3自动化设备的电路设计和系统的布线
随着微电子技术的进步,目前自动化设备所使用的集成电路朝着高密度三维集成化发展。继印刷电路和集成电路之后,已可以通过分层电路板设计提高电路的电磁兼容性。并且系统中的芯片可以直接以粘贴的形式集成到电路板上。因此,在自动化设备的电路设计中,可以通过使用上述技术有效缩小系统的线路分布参数,从而降低不同线路之间的互相干扰,提高设备内部的电磁兼容性。
3.4运用正确的抑制方法与器件
滤波是在频率上处理电磁兼容问题的手段,也是正确的抑制方法与器件,能够抑制传导电磁干扰。为了取得良好的抗干扰效果,需要对电力通信的线路进行细节的处理。在滤波器三相电力系统中,一相当作为干扰敏感设备的供电电源,二相是作为外部设备的供电电源,三相则是辅助设备的供电电源。这样一来,设备间的干扰强度就会大大减弱,对电力系统有效运行,解决电磁兼容问题具有极大的现实意义。另外,在选择正确的抑制方法与器件时需要多方面的考虑,瞬变干扰抑制器是抑制干扰的最佳选择,主要有气体放电管、硅瞬变吸收二极管与气体放电管等,可以使滤波充分发挥出作用减少电磁干扰,解决电磁兼容问题,保证电力系统运行稳定可靠。
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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论文作者:张国庆
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签:干扰论文; 设备论文; 电力系统论文; 自动化设备论文; 技术论文; 电磁论文; 线路论文; 《电力设备》2019年第4期论文;