电力自动化中的电磁兼容技术论文_李智勇

电力自动化中的电磁兼容技术论文_李智勇

(南宁市航电投资有限责任公司 广西南宁 530021)

摘要:电磁兼容性就是电气设备在使用过程中会产生电磁效应,电磁会对周围的设施和人员产生干扰作用,研究电磁兼容技术就是在这个基础上解决实际设备运行中最大程度的降低电磁干扰,让机器设备自动化使用的兼容性能更加合理。本文主要分先简单介绍了电力自动化中电磁兼容技术,并就电磁兼容技术在电力自动化中的应用进行了概述。

关键词:电力自动化;电磁;兼容;干扰

电磁包括很多种类的干扰,它们在干扰方式和传播方式等方面也存在很大的不同,但是有一点是相同的,就是都会极大的危害到静态自动化装置的稳定性和可靠性运行,我们必须加以重视。电磁兼容技术就是设备在电磁环境条件下仍然可以保持正常的工作,不会对环境中的任一物体带来难以承受的电磁干扰。电磁兼容技术是一门新兴学科,它的兴起时为了更好的处理电磁干扰问题。目前这一技术在发达国家已经构成了一套健全的EMC体系,主要涉及到试验、理论研究与规范标准等抗干扰的技术。

1 电力自动化中电磁兼容技术简介

1.1 电磁兼容技术的应用价值

电磁兼容技术是建立在电子自动化设备的前提下,电子自动化设备在工作时会受到一些电磁波的干扰,对设备运行的稳定性和准确性产生直接影响,而使用电磁兼容技术,则能很好的避开电磁的干扰。电力自动化系统在工作时,各个设备相互间常会发生电路的干扰,并且外界的电磁干扰会导致设备发生运转事故,让电网的稳定性和安全性受到威胁,而运用电磁兼容技术可以降低电磁波的干扰性,确保设备正常运转。随着电力系统的日益发展,设备变得越来越复杂,电路的频率日渐提高,电磁干扰会越来越多,电磁兼容在其中所起到的作用也日渐突出。所以,强化电磁兼容技术相当有必要。

1.2 使用过程中遇到的问题分析

就现阶段而言,我国的电磁兼容技术发展还不是很成熟,当将电磁兼容技术实际运用在电力自动化中时,会出现一些普遍性问题:

一是电力设备会在工作时相互干扰。电力系统中很多一次设备和二次设备都会影响到自动化设备,因为各个元件释放的电磁波和外部电路产生的电磁波,都会影响到自动化设备的正常工作。当电磁波达到一定程度时甚至会导致设备无法正常工作。目前,国内在电磁兼容技术方面还不够成熟,其在电力系统中的作用还十分有限。

二是电磁兼容技术的使用比较特殊。电力自动化设备涉及到很多模拟的数字电路,运行时会对其他设备产生干扰,脉冲干扰是这些干扰中的一大干扰源。电力设备因为受到脉冲干扰的影响,会直接影响到电源和电路。

2 电磁兼容技术在电力自动化中的应用

2.1 利用滤波减少电磁干扰

滤波技术防止电力设备受到干扰的一个重要举措,其工作原理就是通过借助使用滤波器来滤除特定波段的频率,主要工作过程就是:

只允许一部分符合条件的信号频率正常通过,最终能有效减少电磁干扰对电力系统的负面影响。

滤波器的工作方式主要包括下述两种:

一种是不允许无用信号通过,并将这些没有用的信号反射回信号源;另一种就是用滤波器消灭无用信号。在使用滤波器降低电磁干扰时,必须注意下述问题:设计人员要全面了解干扰源的频谱、干扰信号的幅值及干扰源的频带分布实情。

2.2 通过隔离电路避开电磁干扰

隔离是干扰线路(馈线)周围存在干扰电磁场,当其他线路(导线)在其附近时,由于电磁耦合而形成干扰。防止这种干扰最简单而有效的方法是将干扰线路与其它线路隔离开来,以切断或削弱它们之间的电磁耦合。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将电磁干扰线路隔离开来是电磁兼容技术的一种有效方法,众所周知,电路在运行过程中,其周边会产生相应的磁场,同样的,干扰线路也会在其周围形成干扰电磁场,电磁场的产生会对电路产生一定的影响,尤其是干扰电磁场将会对电力系统的正常运行产生负面影响,比如,阻碍或影响电能传输,浪费了很多电力等。因此,要使电力系统的运行更高效,避免不必要的电力浪费,就要把这些干扰电路及由它形成的干扰电磁场隔离开。电力系统自动化设备在工作过程中会产生很强的脉冲,而强烈的脉冲会对其他设备的正常运行产生消极影响,会阻碍其他设备功能的发挥,在这种情况下,我们就必须用一种专业原件将自动化设备中那些功率大、频率高、脉冲强的设备与其他设备隔离开,这样它们在工作时便不会对其他设备产生阻碍或影响了。

2.3利用接地措施降低电磁干扰率

接地是指在系统的某个选定点与某个接地面之间建立导电的低电阻的通路,把系统中电子元件的零电位互相连接起来,再把它们同时与某个等价于“地”的参考点连起来。具体方法可以将理想的接地体作为一个零电位、零电阻的物理实体,作为与各有关电路中信号电平的参考点,任何不需要的电流通过它都不产生电压降,这种理想的接地体实际上是近似的,在设备上接地是为了使设备本身所流过的干扰电流经过接地线流入大地,减少干扰源所传播和发布的能量。接地的主要目的是防止电磁干扰,消除公共电路阻抗的耦合。也是为了保障人身和设备的安全。基本接地技术有浮地、单点接地、多点接地和混合接地4种。

(1)浮地常用于电路或设备丁作状态不能与公共地或大地相连接,它的原理近似于起到隔离变压器的作用;

(2)单点接地是所有需要接地的引线全部接到一个点,再由这个点直接与地相连接。一般用于抑制频率在1MHz以下的干扰信号;

(3)多点接地是指系统或设备中所需接地的引线直接接到离它们最近的地上。一般用于抑制频率在10MHz以上的干扰信号;

(4)混合接地是在复杂情况下。设备或单元电路的接地难以通过一个简单的接地形式来解决而采取的混合形式,用于干扰信号频率在l一10MHz的情况。利用接地的方式可以减少或衰减干扰源的能量,但应注意以下几点:

①接地线尽量短;

②接地线阻抗要尽可能小;

③应采用金属材料相同的导线作为接地线;

④接地线的接地点应有良好的导电性能;

⑤接地线的连接点要有足够的机械强度。

2.4 屏蔽

我国电力系统自动化设备中应用最广泛的屏蔽技术主要有三种,分别是电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。其中电场屏蔽包括静电屏蔽和交变电场屏蔽;磁场屏蔽包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽;电磁场屏蔽主要是屏蔽自动化设备运行中产生的电磁感应现象。不同的自动化设备有不同的频率,其产生的电磁干扰也不同,在实际运用中需要根据设备的实际情况选择合适的屏蔽技术。如产生低频磁场的设备运行时主要由低频和磁场组成,其产生低频磁场的特点是吸收、发射损耗小,根据这个特点应选择与之频率、损耗相应的磁场屏蔽技术。如果选择的屏蔽规格过高,不但会造成资源浪费还会影响自动化设备的正常运行。

总之,随着电力自动化水平的不断提升,对于电磁兼容技术的要求也越来越高。因此,需要不断推广电磁兼容技术,建立完善的监测机制,大力培养具备专业水平的电磁兼容技术人才。这样才能够不断推动电磁兼容技术的发展,不断提升电磁兼容技术应用的水平,从而促进电力系统自动化的发展。

参考文献:

[1]邢大成.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].农村电气化,2016,(11):39—40.

[2]韩天行,梁志成.电力系统继电保护及自动化设备电磁兼容标准的发展动向[J].广东输电与变电技术,2009,(01):9—19.

[3]张汝山.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].科技创新与应用,2013,(35):293.

[4]李珠克.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].电子技术与软件工程,2013,(19):199.

论文作者:李智勇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/14

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