關(guān)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容的研究

張昱

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)于電力能源有著更為迫切的需求。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作取得了長足的進(jìn)展，自動(dòng)化設(shè)備得到了大規(guī)模的應(yīng)用，隨之，電磁干擾問題也成為電力系統(tǒng)必須高度關(guān)注和重視的領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化設(shè)備；電磁干擾；電磁兼容

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）06-0135-01

處于運(yùn)行狀態(tài)的電力設(shè)備由于其提供、產(chǎn)生和傳遞的能量會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)持續(xù)、健康和穩(wěn)定的運(yùn)行。隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于電力干擾的處理，各國更多的采取電磁兼容技術(shù)來進(jìn)行處理和規(guī)避。必須高度重視電磁兼容技術(shù)的研究和應(yīng)用，最大限度的對(duì)自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)行解決，以便維護(hù)我國電力系統(tǒng)健康和穩(wěn)定的運(yùn)作。

1 關(guān)于自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生電磁兼容的原因

一級(jí)、二級(jí)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行是保證整個(gè)電力系統(tǒng)處于常態(tài)化正常運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)。對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備來說，應(yīng)當(dāng)劃分到二次系統(tǒng)設(shè)備的范疇，加之設(shè)備的現(xiàn)代化和先進(jìn)性，導(dǎo)致電磁干擾源有著復(fù)雜、多樣化的特征，主要可以歸納如下：

首先，自動(dòng)化設(shè)備里內(nèi)置了大量的數(shù)字電路與模擬電路，使用了包括微分電路、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、集成電路、二極管在內(nèi)的相關(guān)元件，不僅容易受到干擾的影響，而且其本身也有可能以干擾源的角色來對(duì)系統(tǒng)中的其他設(shè)備進(jìn)行干擾。其次，電磁干擾會(huì)通過空間電磁波感應(yīng)、傳導(dǎo)通路和電源等途徑來入侵微機(jī)系統(tǒng)，由于系統(tǒng)通常都是處于大電流低電壓的運(yùn)行狀態(tài)，受此因素的影響，輸出、輸入和電源會(huì)產(chǎn)生出大電流的回路，從而形成明顯的電磁干擾，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。再次，因?yàn)槲C(jī)系統(tǒng)基于的是二進(jìn)制原則，所以系統(tǒng)的主要組成要素是眾多的數(shù)字電路，從而導(dǎo)致數(shù)字電路會(huì)由于脈沖干擾而處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。最后，電源方面的干擾因素。系統(tǒng)作用干擾以及電源波動(dòng)干擾是影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。

2 電磁兼容技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用

2.1 通過濾波來降低電磁干擾問題的影響

對(duì)電磁干擾進(jìn)行有效的防止和抑制必須借助濾波技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)主要是通過濾波器把信號(hào)里相應(yīng)波段的頻率進(jìn)行濾除來達(dá)到減少電磁干擾的目的。詳細(xì)而言，濾波器不但能夠阻止無用信號(hào)的通過，而且還可以濾除這部分的信號(hào)。通過濾波器來降低電磁干擾問題的影響，必須高度關(guān)注和重視的問題包括：設(shè)計(jì)者必須全面、充分的掌握干擾源的分布、干擾信號(hào)的幅值和頻譜等信息，要求設(shè)計(jì)者必須對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)、實(shí)際的檢測(cè)，只有這樣，才能選擇到最為合適的濾波器，提高設(shè)計(jì)的針對(duì)性和目的性，從而達(dá)到理想的效果。

2.2 利用隔離電路來降低電磁干擾問題的影響

當(dāng)前，電磁兼容領(lǐng)域會(huì)大量的通過隔離電磁干擾線路來實(shí)現(xiàn)避免電磁干擾影響的目的。處于運(yùn)行狀態(tài)的電路會(huì)制造出磁場，同理，干擾線路所產(chǎn)生的相應(yīng)的干擾電磁場會(huì)嚴(yán)重影響電路的正常運(yùn)行，產(chǎn)生諸多的負(fù)面效應(yīng)，如電力的大量浪費(fèi)、電能傳輸?shù)膰?yán)重阻礙等，不利于電力系統(tǒng)持續(xù)、健康和穩(wěn)定的運(yùn)行。所以，必須合理、有效的隔離相應(yīng)的干擾線路及其形成的干擾電磁場。由于電力系統(tǒng)中大量的自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下會(huì)形成相應(yīng)的干擾脈沖，影響網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備的健康運(yùn)行。出于對(duì)該因素的考慮，必須通過專業(yè)的元件來充分、有效的隔離這些強(qiáng)脈沖、高頻率和大功率的設(shè)備，以便其他設(shè)備能夠始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，降低或規(guī)避干擾設(shè)備對(duì)于正常設(shè)備的影響和負(fù)面阻礙，提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的健康度。

2.3 通過接地技術(shù)來杜絕電磁干擾問題的影響

受傳統(tǒng)觀念的影響，大部分人對(duì)線路接地的認(rèn)識(shí)還停留在確保用電安全的水平之上。實(shí)際上，除此之外，線路接地技術(shù)在電磁兼容領(lǐng)域也得到了充分和大量的應(yīng)用。通過線路接地技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，能有效的把干擾信號(hào)源利用接地線路傳遞到地下，從而有效規(guī)避或者降低干擾信號(hào)源所產(chǎn)生的負(fù)面影響，確保自動(dòng)化設(shè)備持續(xù)、健康和穩(wěn)定的運(yùn)行。第一，傳輸電能的環(huán)節(jié)中，電能會(huì)由于設(shè)備和線路的干擾，而面臨大電阻的情況，進(jìn)而受到電磁場的影響，一旦出現(xiàn)強(qiáng)磁場，就會(huì)對(duì)電能的利用效率以及傳輸效率造成嚴(yán)重的影響，特別是處于短路情況下時(shí)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)作所造成的影響就更加明顯。因此，必須科學(xué)地利用接地技術(shù)，來提高整個(gè)電路的完整度和健康度，降低系統(tǒng)整體電阻數(shù)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低磁場影響的目的，最終達(dá)到增強(qiáng)電能利用率及傳輸率的目的。同時(shí)，通過接地技術(shù)還能夠?qū)拥仉妷哼M(jìn)行有效的控制，有效的將其控制在合理的水平之內(nèi)。具體來說，是對(duì)接地導(dǎo)線上的電力進(jìn)行有效的控制，來實(shí)現(xiàn)將干擾電流向地下傳輸?shù)哪康?，進(jìn)而降低對(duì)正常運(yùn)行狀態(tài)下自動(dòng)化設(shè)備的干擾和負(fù)面影響，最終實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)電能利用效率的目的。

3 結(jié)語

縱觀電力系統(tǒng)的發(fā)展，智能化、自動(dòng)化和高效化已成為大勢(shì)所趨。對(duì)于廣大電力工作者而言，必須高度重視電磁兼容技術(shù)的研究和應(yīng)用，最大限度的對(duì)自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)行解決，以便維護(hù)我國電力系統(tǒng)健康和穩(wěn)定的運(yùn)作。

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