电力自动化中的电磁兼容技术

2017-03-09尚黎明

环球市场 2017年16期

关键词：干扰源电磁场微机

尚黎明

国网湖北省电力公司当阳市供电公司

电力自动化中的电磁兼容技术

尚黎明

国网湖北省电力公司当阳市供电公司

由于电力系统的特殊工作环境，在自动化设备的过程中容易受到外界电磁波的干扰。如果在电力系统自动化设备应用电磁兼容技术，可以很好的解决这些问题。电磁兼容技术在电力系统中的应用，可以大大降低外电磁波对电力系统自动化设备运行的干扰，有助于提高自动化设备在运行过程中的精度。

电力自动化；电磁兼容技术；应用

前言

电磁兼容性就是电气设备在使用过程中会产生电磁效应，电磁会对周围的设施和人员产生一定的影响，在电气设备运行的过程中产生的电磁会出现干扰的作用，研究电磁兼容技术就是在这个基础上解决实际设备运行中最大程度的降低电磁干扰，让机器设备自动化使用的兼容性能更加合理。

1 电力系统自动化设备电磁兼容技术现状

由于电力系统自动化设备较为复杂，其电磁干扰源较多样化。其中，一次、二次系统设备，自动化设备构件、外界电磁辐射以及不同传输道等方面的电磁干扰，容易破坏电力系统自动化设备运作的安全性与稳定性。电力系统自动化设备主要包括以微机系统为基础的模拟电路与数字电路。其中，二极管、集成电路块与转换电路的应用最为广泛，既对干扰敏感，又属于干扰源；在微机系统内，干扰信号主要包括共模和差模两大内容。而电磁干扰主要通过传导通路、电源系统实现对微机系统的侵入。在微机系统内部，通常存在电磁场与静电场感应。微机系统在运作时，由于电压过低导致输入输出线、电源线形成高速大电流回路，并形成强电磁感应；微机系统运行时，传输线会出现延时、波形畸变现象，容易受到外界电磁干扰；脉冲干扰。由于微机系统主要以对二进制码的识别为基础展开工作，主要由数字电路构成，对脉冲信号进行传送，但也容易对脉冲干扰产生敏感。

2 分析电磁兼容的研究主体

2.1电磁环境评价体系

健全的电磁环境评价体系在电力系统中发挥着重要作用，在研究电磁兼容问题的整体环节中占据重要位置。此外，通过电磁环境评价，能够从根本上解决电磁干扰现状；利用先进技术，结合仿真和数字手段，对设备运作进行真实模拟，实现对电磁抗干扰水平的评估。在具体运作过程中，利用电磁兼容测试车的运动，定期检测现场电力系统自动化设备的状况。

2.2电磁干扰耦合路径

传导性干扰与辐射性干扰属于电磁干扰方式的两大方面。其中，传导性干扰体现在干扰源利用电源线路、信号线与接地线等介质，进行传导并展开干扰，如雷电冲击现象，对电源产生干扰。而辐射性干扰则是利用自身电磁场，借助扩散形式实现对敏感电力系统设备的干扰，如电视与无线电的干扰。对电磁干扰耦合路径的研究分析，可以以此为基础，合理规划风险预防方案，及时消除干扰因素。

2.3电磁抗干扰性能

目前，强弱电力系统自动化设备呈现出一体化的发展态势，可以根据试验结果，分析电力系统自动化设备运作过程中电磁干扰现状，保证设备构件不会出现破损。以此为基础，评估设备的整体状况，主要体现在评定管理计算机、自动化程序、继电保护计量表等设备的抗干扰水平。

3 电磁兼容技术在电力系统自动化设备中的应用

3.1利用滤波减少电磁干扰

滤波技术是抑制和防止干扰的一项重要措施，是指将信号中特定波段频率滤除的操作，而实现这个操作主要是利用滤波器。滤波器的工作原理是只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，另一部分频率成分将会受到阻止，在电力系统自动化设备中运用这一技术，能够有效减少电磁干扰因素对电力系统正常运行的影响。具体来说，滤波器有两种工作方式，一种是阻止没有用的信号通过，并将这些无用信号反射到原来的信号源;另外一种是用滤波器中将没有用的信号过滤或者消耗掉，使这些无用信号消失。利用滤波器减少电磁干扰，应当注意以下问题，设计者要对干扰源的频谱、干扰信号的幅值，以及干扰源在频带中的分布情况等有充分而全面的了解。

3.2通过隔离电路避免电磁干扰

将电磁干扰线路隔离开来是电磁兼容技术的一种有效方法，众所周知，电路在运行过程中，其周边会产生相应的磁场，同样的，干扰线路也会在其周围形成干扰电磁场，电磁场的产生会对电路产生一定的影响，尤其是干扰电磁场将会对电力系统的正常运行产生负面影响，比如，阻碍或影响电能传输，浪费了很多电力等。因此，要使电力系统的运行更高效，避免不必要的电力浪费，就要把这些干扰电路及由它形成的干扰电磁场隔离开。电力系统自动化设备在工作过程中会产生很强的脉冲，而强烈的脉冲会对其他设备的正常运行产生消极影响，会阻碍其他设备功能的发挥，在这种情况下，我们就必须用一种专业原件将自动化设备中那些功率大、频率高、脉冲强的设备与其他设备隔离开，这样它们在工作时便不会对其他设备产生阻碍或影响了。

3.3利用接地技术防止电磁干扰

大多数人认为线路接地是保护用电安全的常用措施，事实上，线路接地不仅有这一种作用，它还是一种电磁兼容技术。运用接地技术，干扰电路就会通过接地导线进入地下，这样就能减少或者阻止干扰电流对电力系统自动化设备正常运行的影响。首先，电能在传输过程中，因线路、设备的影响，会遇到很大的电阻，产生电阻的同时也会有磁场出现，如果磁场较强，就会影响电力传输率和利用率，尤其是遇到短路情况时，这种影响会更严重。所以，我们可以通过接地技术，使得线路在接地后整个电路变得更加完整，完整流畅的电路使得电阻变小，而由电阻产生的磁场也会减小，这样就提高了电力的传输率和利用率。此外，接地技术还可以控制设备接低电压，使得设备的接地电压控制在合理的范围内，这主要就是通过控制接地导线中的电力，来使得接地导线中的干扰电流流向地下，减少它对其他的设备产生影响，以此来提高电力的利用率。