摘要:伴随着时代的发展,在电力发展的过程中,自动化已经成为了电力行业发展的重点和难点,其中电磁兼容技术是自动化技术中的关键。电力系统自动化设备在我国的应用越来越广泛,随之对电磁环境的要求也越来越高。目前,我国的电磁兼容技术尚不完善,缺乏相关的理论研究成果,还需要不断的向国外发展较好的地区借鉴学习,更新电磁兼容技术的设计方法,推广减少电磁干扰的有效方案,这对电磁兼容技术电力系统的发展将起到极大的促进作用。
关键词:电磁兼容技术;电力系统自动化;电磁干扰
1前言
目前,电磁兼容技术在我国的发展还是不完善的,依然存在着许多亟待解决的问题。同时,由于电磁兼容技术在电力系统自动化中占有重要地位,所以,解决电磁兼容技术的相关问题就是刻不容缓的。
2电力系统自动化设备中电磁兼容技术的现状
一是有关电网调度技术的自动化现状,分为主要计算机技术和信息技术处理技术,两者结合共同控制电网系统,对信号进行采集和加工,整合并分析相关数据信息,对其中所出现的问题给出反馈并进行及时有效地处理,以确保电网系统处于正常的工作状态。此外,电网调度自动化技术的应用有助于控制电网的消耗,并依据其出现的原因进行有效调节,使相关消耗减小到最低水平。二是变电站技术的自动化发展。变电站是电力网络系统的主要组成模块之一,自动化电力技术主要是以计算机和通讯技术为基础,有效地对相关信息进行汇总,并作出科学处理,同时完善并升级相关的系统和设备。该模块的自动化可以进一步完善对相关设备的监管,以提高其安全系数。三是配电网技术的自动化水平,该技术主要应用在城乡改造中,自动化的配电网技术能够对用户用电情况和该过程中出现的各种问题进行有效监控,并做出分析处理,可以有效地降低用户对电力的非必要的消耗,更好地服务人民大众,更科学地增加电网的安全性能和稳定性。
2.1电磁兼容技术在电力系统自动化设备所占重要地位
近几年,随着我国电子设备和电子技术的不断进步和发展,带动电磁兼容技术同步得到了发展。因为电力系统自动化的发展,电路的工作频率随之增高,电路环境也变得越来越繁琐,由此,更加突出了电磁干扰问题的严重性。电子兼容技术要解决的关键问题就是电磁干扰,为了防治电子干扰问题带来的不利影响不断扩大,我国制定了电磁兼容的指标,以确保电力设备的有效运行。由此,可以看出处理好电磁干扰问题就等于解决了电磁兼容技术中的一个关键问题,同时,它有效的减少电磁波的干扰,大大提升了设备准确运行的能力,减少了电磁污染,是电力设备工作顺利进行的基础,对电力系统自动化设备的健全发展也是十分有利的。
2.2电磁兼容技术发展过程中的难题
目前,我国的电磁兼容技术尚缺乏理论研究成果,还没有独立的机构进行专门性的研究,技术更新相对缓慢。电磁兼容技术涉及诸多领域,其作为一门新兴的学科需要国家投入资金,推动相关理论研究,注重相关人才的培养,并且加大对外开放合作,引进其他国家在相关领域的成果,推进我国电磁兼容技术的发展。
3电磁兼容技术的设计方法
3.1滤波器抑制电磁干扰
滤波器可以在一定程度上抑制电磁干扰,它可以判定信号的频率是否有用,并提取有用的信号频率,阻止烦扰的信号频率,这样就可以有效降低电磁干扰,使得电磁兼容技术更好地发挥它的作用。
3.2分离各个电路
在有些情况下,线路较多,电路环境较为复杂,这就需要将各个电路进行分离,防止互相干扰。在对电路分离的时候要注意不把干扰线路和其他线路并排,如果必须并排处理,一定要尽量减少平行部分,对于并排的部分要保证导线间距和直径的比值大于40,并且尽可能的增加。
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3.3屏蔽电磁干扰
我们可以用导电或者导磁的材料制作屏、盒等对电磁范围进行控制,限制电磁干扰的影响范围,通过这种方式对电磁干扰进行屏蔽。这种通过屏蔽防止电磁干扰的方法有电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。因为设备的功能、安装地点、结构等因素各不相同,所以,我们要应根据设备的具体情况采取不同方式的电磁兼容技术方法。影响设备电磁兼容性的因素的公式为:
N(ω)=G(ω)C(ω)/I(ω)
式中:N(ω)为干扰对系统(或设备)的影响;G(ω)为干扰的强弱;C(ω)为干扰传输的耦合函数;I(ω)为抗干扰能力,即敏感度阀值。
根据公式可以看出,确定设备受干扰程度的大小主要受三个因素的影响,分别是G(ω)、C(ω)和I(ω),即干扰的强弱、干扰传输的耦合函数和敏感度阀值。所以,根据以上函数公式原理降低干扰影响有三种方法。第一,可以通过切断干扰源降低干扰强度的方式使得受干扰程度下降;第二,降低函数中的C(ω);第三,提升函数中的I(ω),这样即可提高设备抵抗干扰的能力。为了更好地确保设备的稳定运行,我们还可以将三个因素结合应用,最大程度的减少电磁干扰。
4电磁兼容技术在电力系统自动化设备中的应用
4.1改变频率的方案
如果我们可以解决电力系统自动化设备中的设备兼容问题,那么,改变设备频率的问题也就迎刃而解了。但是,设备的兼容问题是相对复杂的。对于单片机系统而言,其固有频率就像是一个商标,确定了该机械的这一特性,无论这一机械使用的时间是多久,都会保持着这一固定频率不变。就改变频率而言,可以分为对频率节奏的校准(振幅、周期以及频率的单位时间的改变量)、正常工作状态下的频率与疲劳状态下的频率相比和通过技术手段将电气中产生的谐波进行过滤后得到的固有频率值两种方法。这些都可以通过改变频率获取频率信息,其中高频率信号是比较便于获取的,但是,低频率信号由于震动幅度很小,造成在一些转换电路中很难完成。
4.2连接零线消除电磁干扰
将零线进行连接时需要有效控制电阻,并且保证线路的电阻在一定的数值之间。在连接方式上可以使用接地的方式,同时,为了保证线路的安全,要选择最大的电阻。目前,接地方式也有多种选择,我们可以根据不同的情况合理选用合适接地方式。
在这一过程中对于零线和接地线都有很高的要求,首先是线路之间要相互独立不受干扰,同时保证频率也不能受到干扰;其次,设备产生的功率之间也
不能有相互的干扰和影响,这对于功率的范围起到了一定的控制作用。
4.3优秀电源组的选用
选择好电源组对于减少电磁干扰也是十分关键的,所以,我们在研究电磁兼容技术的时候也需要对电源组进行相关的研究。一般情况下,我们在要保证充放电的时间以及电源内部一定的功率裕度和容性电流吸收能力,同时,对于系统电源性质的选择也许要认真斟酌,例如选择电池还是整流电源等等,都要根据具体情况考虑和选择。
4.4做好预埋线工作,实现电磁兼容技术整体化
做好预埋线工作可以有效避免信号传输通道之间的相互干扰和影响,有利于电磁兼容技术的整体化发展。做好预埋线工作需要我们设计好电线的走向、选取合适的电线长度等等,并且要根据具体的环境选择预埋线种类,在数量上也要适中,避免预埋线过多对电力系统造成不利影响。
4.5降频处理措施
在输出的各种信号中,频率有高有低,我们可以在确保电力系统能够正常运转的情况下对频率尽可能的降低,尤其是对于输出信号中功率较大的更要做好降低频率的相关措施。
4.6多层板在系统中的重要功能
由于电力系统的频率不断提高和电路的几何尺寸的随之缩小,多层板电路成了印制电路板的主要模式,它能起到的一个关键作用就是
论文作者:窦旭东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签:技术论文; 电磁兼容论文; 频率论文; 干扰论文; 电力系统论文; 电磁干扰论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第22期论文;