浅谈电力自动化抗干扰技术的应用论文_谢加庆

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摘要:对于电力自动化装置来讲,在系统组成上比较复杂,其主要是由微型机、单片机以及大规模集成电路和电子器件组成,子系统数量较多,因此,产生电磁干扰的原因也彰显一定的复杂性,需要全方位、综合考虑其运行过程中的环境因素以及自身所具备的抗干扰的能力。本文主要分析了当前电力自动化系统运行过程中干扰产生的影响,有针对性地分析探讨了电力自动化抗干扰技术的具体应用。

关键词:电力自动化 抗干扰技术 应用

在当前的电力系统运行中,受干扰状况时有发生,给系统正常工作带来诸多问题,如系统死机、延迟启动等现象。因此,为了保证电力系统的稳定运行,必须重视电力自动化抗干扰技术合理运用,正视电磁对系统的干扰影响,采取科学措施提升系统抗干扰能力,保证系统运行的可靠性。

1 电磁干扰对系统产生的负面影响

在系统运行中,一些干扰源会对电力自动化设备的正常工作产生影响,干扰比较严重。在这些不良因素中,主要是自动化系统在进行信息传输过程中,出现了一些对系统运行毫无用途的电磁信号,使得装置很难正常启动,保持稳定的工作状态。这种干扰主要来自内部和外部两种环境。一旦遭受任何方向的干扰,系统的频率出现急速升高,变化幅度较大,特征十分显著,图一为电磁干扰的概念图,其产生的负面影响主要分为如下几个方面:

1.1 对系统电源回路产生的负面影响

如果系统中电源回路受到来自内外部的电磁干扰,使得系统中的监控设施、中心计算机的运行系统出现不稳定的状态,波动较大,一旦干扰表现得过于强烈,系统很容易出现死机现象,给系统的内部设置及参数造成损坏,增加系统重启的次数。

1.2 对模拟量输入通道产生的影响。一旦模拟量通道受到电磁干扰信号的影响,就会阻碍其工作,很多信息数字无法进行正常的录入。电压被二次介入之后,互感器对数据的收集功能被侵袭,采集不准确,出现信息错误,无法发挥对数据的维护功能,最终导致其所收到的信息毫无使用价值。如果信号十分强烈,有可能对装置造成损害,经济损失重大。

1.3 对开关量通道产生的不良影响。

开关量主要分为输入和输出两个部分,一旦电磁干扰出现在这两个部位,使得开关和断路器无法正常运行,发挥作用,那么,二者的分合位置就会出现偏离,其主要功能也就无法正常发挥,一旦出现浪涌电压过大的情况,就会阻碍分合闸的回路,另外,上电过程受到干扰源的影响,电力设备也无法正常运转。

1.4 电磁干扰对CPU和数字电路的不良影响

一旦CPU或者数字电路受到不利影响,CPU 的运算功能就会遭到破坏,运算形式出现错乱,逻辑关联出现错位,导致整个程序处于不可控状态,甚至运行出现脱轨现象。另外,微型机的芯片也会因为干扰而出现损伤,使用性无法正常发挥。

2 当前抗干扰技术的具体应用

2.1 抗静电放电干扰措施的运用介绍

借助人体静电放电的形式,对电力系统抗干扰系统进行试验。通过实验会发现,在自动化装置中,存在静电现象,一旦发现信号,自动化装置的正常工作就会受到影响,基本功能无法实现,因此,介绍几种抗静电干扰的做法。

2.1.1 将机箱的面板设置为金属材料。对于金属面板,要避免使用插件的款式,要选择整体式的面板或者机壳,原因是这个部位距离地面最近。而插件式通常为铝制材料,其喷漆或者氧化膜无法实现导电的作用,不能进行接地操作。这种情况下,只有将面板与机箱接触,达到接地效果,但是很难保证导电效果的实现。但是整体结构就不同,在接地方面十分可靠。

2.1.2 将面板上的装置的数量和种类进行减少。位于面板上的很多装置都会带来静电干扰,主要包含开关、液晶屏等装置,一旦干扰信号到达装置,一些元件的功能就会受到损坏。为此,要尽量避免这些部件放置在装置之上,如果需要必须放置,要尽量采用软件进行有效防护。

2.2针对抗瞬变信号干扰的对策

2.2.1 选择多层的印制板。多层印制板的优势是具有较大的板间电容,能够有效避免干扰脉冲,同时,较大的元件布线空间,给人以整齐的感觉,降低串扰耦合的几率。

2.2.2 合理进行回路的布线。在自动化装置中,回路较多,无法进行分开布局,需要捆绑操作,这样就很容易出现控制点的连结,此时,电路很容易将干扰引入。因此,要在自动化装置内部安排输出和输入线路,完成内部布线之后,引入隔离器元件。通常,布线要保证长短合适,避免连捆线集中到一起。也就是说,合理的布线能够有效实现抗干扰的作用,同时,也能较大程度实现成本的降低。

2.2.3 对开关电源进行合理的设置。开关电源能够实现一定回路干扰的隔离,为此,在进行开关电源设置的时候,要进行隔离分开式布局。如果一定要将其设置在面板上,位置要选在滤波器的背面,采用屏蔽线;另外,要避免面板指示灯线与开关布排的困扎。

2.2.4 滤波器的合理使用。滤波器能够发挥对瞬变干扰的有效抵制作用,也是使用频率最高、最简单的方式。但是,滤波器发挥作用的前提是类型合适、安装方式准确。即使性能较好的滤波器,如果安装和设置不合理,也会导致抗干扰能力的降低甚至丧失。因此,要注重对滤波器类型的选择,保证安装流程的有效性,将其安置在自动化的装置之上,依照滤波器的使用说明进行布线操作。为了将滤波器安置在屏架上,要谨慎分隔输出和输入线路,避免与其它遭受干扰的回路的接近,保持较短的长度,以免再次遭受干扰。对于滤波器,其外壳全金属最好,保证良好的接地效果。

2.3 注重设备抗干扰能力的增强

对于设备本身的抗干扰性,主要是采取办法,实现设备对电磁干扰的灵敏程度,较少地接受干扰信号,促使电力系统能够更快地恢复正常运作。对于设备抗干扰的措施,主要是针对硬件和软件两个方面。硬件主要是针对CPU结构,保证元件布置合理,建立自我恢复电路。对于软件方面,主要是运用在硬件抗抗干扰之后。

2.4 对管理程序进行不断规范

在电力系统自动化干扰的故障处理中,要对程序进行不断规范。首先,要重视人员配置,使得各司其职,保证电力系统能够安全、正常的运行。重视对人员培训,侧重对继电保护装置方面的技术培训。其次,要建立机电保护设备台账。另外,对于电力设备进行的培训要进行严格考核,同时,建立完善的奖惩制度。

结束语

当前,很多电力系统在实际运行中都会遭受一定程度的电磁干扰,同时,很多电气元件的抗干扰能力不强,自动化设备很容易受到各种静电、磁场以及瞬变信号的影响和干扰,给系统正常运行带来不利影响。因此,要正视电磁干扰对系统产生的负面影响,从抗静电、抗瞬变信号干扰以及设备抗干扰等方面进行努力,有效防止电磁信号对自动化设备产生的干扰。

参考文献:

[1]彭及果.浅谈电力自动化抗干扰技术的应用[J].电子制作,2013,10:206.

[2]吕焱.谈电力自动化抗干扰技术的应用[J].电子制作,2014,13:208-209.

[3]娄进.浅谈电力工程中的电力自动化技术应用[J].广东科技,2012,13:50+69.

论文作者:谢加庆

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/26

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