(佛山供电局变电管理三所)
摘要 随着人们生活水平的不断提高,人们对电力的需求也越来越大,维持电力系统的稳定运行就成为最重要的问题。而我国电力系统的运行很容易受到其他磁场或者信号的干扰,从而影响电力运行系统中电力自动化的设备正常工作。本文从电力自动化干扰产生的原因及影响、电力自动化抗干扰解决办法和电力自动化中抗干扰存在的问题及解决措施这三个方面展开对电力自动化中抗干扰技术的思考。
关键词 电力自动化;抗干扰;
1引言
在科技自动化大力发展的时代,电力系统中电力自动化装置和设备的使用也逐渐增多,但同时也伴随着很多问题的产生,其中最常见的问题是电力自动化装置和设备容易遭到信号或者其他因素的干扰,导致发出的信号紊乱,从而影响了电力系统的稳定运行,造成不可估量的损失。所以为了保证电力系统的可靠性、稳定性和安全性,电力自动化中抗干扰技术是我们一直需要研究的课题,与其有关的知识内容和出现的问题都是值得我们去思考的。
2电力自动化干扰产生的原因及影响
2.1干扰产生原因
电力系统中应用电力自动化的装置系统都很复杂,能够干扰电力自动化的正常运行通常是由于一些电磁信号对电力网络体系产生影响,所以电力网络的自动化体系也受到这些信号的干扰,从而给体系的平稳运行造成阻碍。这些信号大致来源三个方面:①电源的电磁。电力自动化电源是带有电磁性负荷的,当负荷被断开时会在电感线圈中产生较高的电压,这个高电压可能将断开接点击穿并产生火花和电弧,从而发射高频噪声的干扰;②直流电压。直流电压的波纹是可以产生工频信号,造成干扰;③信号线。当信号线互相平行或靠近放置时所产生的干扰,而且在受到电压冲击时也会产生干扰源。
2.2干扰对电力自动化设备的现象分析
干扰会影响电力自动化的正常运行,发生干扰现象时电力自动化设备的信号会产生影响,出现信号频率增高、幅度加大等现象,扰乱了发出的信号,造成控制信号或信息的错误操作等。主要对以下四个装置产生干扰: (1)模拟输入通道。现象: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,甚至对装置造成损害,经济损失重大。(2)开关量的通道。现象:开关量有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;(3)数字电路。现象:系统中的监控设施、中心计算机的运行系统出现不稳定,波动较大使数字电路中的程序出现紊乱,导致运行错误系统出现死机现象,给系统的内部设置及参数造成损坏,增加系统重启的次数;(4)对电源回路的影响。电源回路是很重要的一部分,干扰源会导致电源回路不良,造成自动化系统的不稳定,出现主机瘫痪、后台管理混乱甚至死机的现象。
3 电力自动化抗干扰解决办法
(1)提高电力自动化设备的抗干扰能力。要从降低设备对电磁干扰的敏感程度着手。电力自动化设备对电磁干扰的敏感程度高低与设备的抗干扰能力有关,如果对电磁信号过于敏感,其抗干扰的能力就会降低,所以需要在设备的设计和安装时,采取有效措施来降低设备对信号的敏感度,减少对干扰信号的获取,使设备迅速从不正常的运行状态中恢复过来,提高设备抗干扰能力。
(2)抗静电放电的干扰技术。①设备机箱要采用金属面板,并且是整体式的面板或者机壳,避免使用插件式的。插件式大部分是铝制的,其喷漆或者氧化膜无法实现导电的作用。通过面板与机箱的接触来保证自动化装置良好的导电性能;②设备设计时尽量减少面板上的装置,因为这些装置都会带来静电干扰,主要有开关、液晶屏等装置,当干扰信号到达装置,一些元件的功能就会受到损坏。但如果需要必须放置,需要采用软件进行有效防护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3) 抗瞬变信号干扰的技术。电力自动化设备在工作过程中,也会受到瞬变信号的影响可以采用三种方法来瞬变信号的产生的影响:①最简便、有效的抗干扰方法就是采用滤波器。因为滤波器能够有效抵制瞬变干扰,但需要合理选择滤波器的类型并正确安装,否则会降低抗干扰能力。所以为保证滤波器的接地效果应选择金属材料外壳的滤波器,将其要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,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;②合理设置开关电源。开关电源可以隔离回路干扰,在设置时进行隔离分开式布局。但如果设置在面板上,就要采用屏蔽线装在滤波器的背面;③合理布置、装配回路的布线和配线。回路很多,无法分开布局,需要捆绑操作,容易出现控制点的连结,电路容易将干扰引入。所以,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。而且布线合理掌握线路长短合适,避免连捆线集中到一起,才能起到抗干扰的作用;④采用多层印制板。因为多层印制板是利用电源回路板之间电容来阻止静电干扰对电源的影响,所以抗干扰能力强,尤其是在器件布线空间大的情况下能降低回路发生串联耦合的可能性。
4电力自动化中抗干扰存在的问题及解决措施
4.1 电力自动化中抗干扰存在的问题
电力自动化中抗干扰应用最常发生问题的有两个方面:(1)变电站倒闸操作管理措施。电站的倒闸操作是变电站运行人员最基本的工作。运行人员就是将运行或备用的设备通过技术使其处于稳定和安全的状态。 因为整个操作过程的结束,有很多需要主要的要点,如果把握不好,会造成设备损坏和电网瓦解,甚至危及操作人员的生命安全;(2)电力自动化设备抗干扰技术运行故障。出现运行故障多半是由于程序编程人员的编程不合理、不科学,导致传输效率和准确性降低, 使计算机进行多次重复且不必要的运算,这就加大计算机的工作负荷量,使 CPU超负荷工作而致使系统崩溃。还可能是因为不同设备厂商有不同通信规约,就需要系统进行大量的转换,使计算机数据通信选用超量的信息,造成 CPU资源不足,数据得交换速度就会降低,网络堵塞,甚至可能引起死机。
4.2抗干扰解决措施
可以采取的方式有两种:(1)过程通道干扰和干扰举措。对电力自动化装置造成干扰的主要是过程通道中线和长线传递的影响,过程通道准许传输线的距离与电脑的主振频次有很大的关系,经计算在主振频次为1MHz的情况下,信号传递的距离为50cm;当主振频次为4MHz的时候,信号传输的距离为30cm。所以,为了维持长线传递的稳定性,通常可以采用双绞线传递、光电耦合和阻抗配置等方式;(2)印刷电路板及电路的抗干扰设置。可以从三个方向来解决①地线的布置。有3点要求:a.数字地与模拟地分开;b.接地线要加粗为2-3mm;c.减少地线电位差。②电源线的布置。有3点要求:a.要根据电流大小来调宽导线布线;b.电源线、地线的走向要与资料的传递方向一样;c.在印制板的电源输入端应接上10~100μF的去耦电容。③去耦电容配置。有4点要求:a.引线不能太长;b.每个集成芯片的Vcc和GND之间跨接一个0.01-0.1μF的陶瓷电容;c.在印制板电源输入端跨接10-100μF的电解电容;d.在单片机复位端上配一个0.01μF的去耦电容。
5结束语
电力系统中电力自动化的抗干扰技术直接关乎着整个电力系统的稳定运行,与我们生活和工作用电的可靠性息息相关。所以我们一定要提升电力自动化装备的抗干扰水平,提高抗干扰技术在电力自动化装置中的应用,从而使电力系统自动化的技术得以有效提升,使其开阔发展空间,创造更可观的物质收益。
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论文作者:董晓伟
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/18
标签:抗干扰论文; 电力论文; 干扰论文; 信号论文; 装置论文; 回路论文; 技术论文; 《电力设备》2016年第8期论文;