分析工厂供配电系统的自动化抗干扰技术论文_张晶1, 敖鹏2

分析工厂供配电系统的自动化抗干扰技术论文_张晶1, 敖鹏2

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摘要: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。基于此,本文就从工厂供配电系统的自动化抗干扰技术展开分析。

关键词:工厂供配电系统;自动化;抗干扰技术

引言:电源、传输线路以及电磁场的干扰都会在很大程度上影响工厂的供配电系统正常且安全的运行,供配电系统运行故障会在系统运行过程中做无用功,使得运行工作量增加从而阻碍设备正常工作。针对这些常见的具体干扰源,选择合适传输线路,对电路进行实时监测,将接地与屏蔽良好接好,高效抵抗干扰源对供配电系统的干扰。

1、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,当接受干扰后便形成干扰源,常见干扰源包括内部干扰和外部干扰,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。

2、供配电系统常见干扰源

2.1电源的干扰

当送电线路的接地屏蔽线在返回故障位点的同时产生出频率为50Hz的干扰,且使工频产生电位差进而影响着供配电系统的顺利运行与安全传输,这个干扰过程即为频率干扰。而雷电电压的侵入与波动是电压干扰产生的主要因素,电压干扰是这样形成的:在负荷急剧变动下及符合的冲击性情况下形成电压偏差,对于拥有大功率设备的大型企业来说,投入及甩负荷的运行过程将会导致电网严重的电压波动。同时大功率设备的通断会出现较高强度的干扰从而使系统难以完成预定任务。

2.2传输线路的干扰

供配电系统中,长线传输过程的实现需要中性点接地且实时监测,若在长线传输的过程中产生故障,如单相接地、所设置的中性位点不合理、实时监测不能顺利进行或是引入的外界干扰信号等都会造成干扰影响。

2.3电磁场的干扰

供配电室所安装的多种电气设备都处在由较强的电路与设备产生的强电磁环境中,电磁场通过各种方式手段干扰设备的正常运行与工作。例如,继电保护的设备和测量的原件里若是出现脉冲干扰的信号则会导致其难以发挥正常保护作用和测量功能。

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3、工厂供配电系统的自动化抗干扰技术措施

3.1电源干扰

首先,对供配电系统进行变压与整流、然后进行滤波及稳压的措施,如此方法不仅有助于集中供应电过程中危险系数的减小,而且也有助于公共电源阻抗的减少及电源耦合性,进而在很大程度上增加了供电过程的安全性与可靠性,与此同时,这一方法对电源的散热也有帮助。除此之外,使用通导率大、直径宽的交流电引入线,使用扭矩小且长度适宜的双绞线作为直流的输出线;其次,对于电源线路进行实时监控。变压器的进线一侧需要有避雷针、避雷线与避雷网。

3.2传输线路干扰

首先,从选择传输线路、使主干线路及监测系统可以隔离开光与电等方面抗干扰。在选择传输线路时,尽量选择双绞线,以及由空心外圆柱的铜网和处于中心轴线上的电缆铜芯组成的同轴电缆,该同轴电缆的电缆铜芯与铜网之间、铜网与外界环境之间均是通过绝缘材料进行分隔开的,传输线路里同轴电缆的这一构造具有较强的抗干扰能力、稳定安全的数据传输过程的优点,可谓是物美价廉。而传输线路中选择的双绞线是通过将一对或者更多对密封装在绝缘的外套里进而成为传输的一种介质,其构造形成了一个个的环路而得以使得传输线路之间的电磁感应方向发生改变,相互抵消电磁作用而达到抗电磁场干扰的效果;其次,在供配电的设备上安装保护系统,进行实时监测,如:对传感器进行实时监测、对传输线路的绝缘状况进行监测。另外,可将光与电隔离开,这些措施都可减少传输线路对供配电系统运行过程中的干扰。

3.3电磁场的干扰

屏蔽与良好的接地完美结合可以在很大程度上抵抗干扰的产生。接地良好是一种可以有效抑制电磁场的干扰的方法,良好的接地能够将经过公共电线的电流阻抗形成的感应电压得以减弱甚至消除,从而达到避免电磁场和电位差对设备运行产生影响的目的,传输线路不形成环路同时确保系统安全可靠的运行。设计合理的良好接地加之恰当的屏蔽手段的实施关系着电力系统的安全性与抗干扰性,二者结合在很大程度上阻止了电磁场对设备运行造成的干扰,使供配电系统可以拥有极强的抗电磁场干扰能力以及安全可靠地运行与工作。

4、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的自动化形成,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。

结束语

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,同时供配电系统运行故障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。因此研究并运用抗干扰技术于供配电系统中很重要。由于常见的供配电系统干扰源有电源的干扰、线路的干扰以及电磁场的干扰。据此,对供配电系统进行变压与整流、然后进行滤波及稳压的措施,用通导率大、直径宽的交流电引入线,使用扭矩小且长度适宜的双绞线作为直流的输出线并对于电源线路进行实时监控;传输线路里尽量选择传输介质双绞线,以及由空心外圆柱的铜网和处于中心轴线上的电缆铜芯组成的同轴电缆,可达到较强的抗干扰能力、稳定安全的数据传输过程的效果。

参考文献

[1]马飞飞.配电自动化实用化关键技术及其进展[J].南方农机,2016.

[2]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.

[3]李尧.电力自动化抗干扰技术及其应用实践微探[J].自动化与仪器仪表,2016.

论文作者:张晶1, 敖鹏2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期

论文发表时间:2018/8/7

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