隨著科技的不斷進步,電力系統自動化設備越來越先進,有效推動了電力系統的發展,保障了電力系統的正常運行。電力系統的工作環境與其他系統的工作環境不同,很容易使自動化設備在運行過程中受到電磁波的干擾。為解決這一問題,有研究者提出了在電力系統自動化設備中采用電磁兼容技術,能在很大程度上減少由外界產生的電磁波對自動化設備的干擾,保證自動化設備的運行穩定性。
1.1自動化設備在運行過程中容易互相干擾
電力設備由很多一次系統和二次系統共同構成,自動化系統是組成二次系統設備的重要部分。無論是設備內部元件,還是外部所產生的電磁波,都會使自動化設備不能正常運行。近些年來,我國電力系統不斷發展,電網規模相應擴大,隨著自動化設備的應用普及,其設備在運行時會相互干擾,為此有必要提高自動化設備的抗干擾能力。當前我國對電磁兼容技術的研究還處在起步階段,投入大量資金后并沒有得到高效回報。
1.2電磁兼容技術在電氣自動化設備應用中的特殊性
電力系統自動化中包括數字電路和模擬電路,都是將微機系統作為核心,二極管的應用也非常普遍,在對其他設備的正常使用產生干擾的同時還會受到其他設備的干擾。脈沖干擾屬于自動化設備中最嚴重的問題,當前計算機僅可以識別二進制代碼,其也是由數字電路組成,這就使得傳輸時產生的脈沖信號容易受到干擾。不僅如此,電源同樣會對自動化設備的正常運行產生干擾。
2增強電力系統自動化設備電磁兼容的方法
2.1隔離互相干擾的線路
電力系統自動化設備中的隔離干擾技術和隔離元件的關系較為緊密,隔離元件的設計就是為了平衡電路以及保護線路。應基本保證隔離元件所用的材料質量,元件設計的更新要與設備的更新保持一致,確保能夠最大限度隔離干擾。也就是說,隔離就是隔開線路周圍的磁場,在操作過程中要注意盡量避免干擾線路和其他線路平行。就脈沖線路功率大的情況而言,對其他線路的干擾影響較為明顯,此時隔離干擾線路應選擇功率小、損耗小的元件,降低其自身產生的干擾。
2.2選取適合的屏蔽技術
通常情況下,電力系統自動化設備的屏蔽技術有3種,分別是電磁屏蔽、電屏蔽與磁屏蔽。在實際使用時應根據不同的需求進行選擇,保證其電磁在可控范圍內,再利用屏蔽體降低磁場能量,最終使電磁設備無法影響自動化設備。歸根結底,增強屏蔽技術就是改良屏蔽體材料,并采取科學、恰當的屏蔽方法,增強自動化設備的抗干擾能力。
2.3重視接地技術
從電子設備安全和電路設計方面分析,接地工作十分重要。通常情況下,信號接地可以分為單點接地和多點接地等不同情況。為了增強電子設備接地的技術性,控制接地設備的接地電壓,使其處于可控范圍內。若是自動化設備一直處在高壓狀態,不僅要限制高壓系統的電壓,還應保護電網裝置。總而言之,增強接地技術就是把干擾設備的電流輸入到地下,減弱干擾源在傳播過程中的能量。
2.4應用濾波器
應用濾波器減輕產生的電磁干擾,濾波器通常是由參數集中分布的電容構成,可以讓網絡單元允許的信號通過,大大降低干擾,將電磁干擾合理控制在正常范圍內。目前,濾波器已經成為了控制電磁干擾的主要方式,并且可以應對輻射干擾問題。比如,降低無線電干擾,可以在無線發射器輸出端和接收端放置濾波器,使干擾信號得以過濾,充分發揮了電磁兼容作用。濾波器通常有兩種運行方式:第一種是禁止無用的信號通過,同時可以完成信號源的反射:第二種是使濾波器消耗無用信號。通常在用濾波設計控制干擾時,應事先考慮干擾波幅值和頻譜,再選用適合的濾波器型號,設計濾波器電路。
3電磁兼容技術在電力系統自動化設備中的應用分析
3.1頻率設計
頻率設計中最重要的是如何解決頻率兼容問題,這也是目前計算機系統設計中的關鍵問題之一。頻率設計包括電平核實、最高頻率工作設計和降頻、諧波分離。
3.2接地技術
接地技術主要有兩方面需要注意:首先是電源內阻分析技術,利用其能實現電源最大功率分析。其次,接地點和地線設計技術能夠有效分隔大功率和小功率。
3.3布線技術
布線技術的根本目的是如何有效減弱連線之間產生的影響,因此對分布參數也有一定要求。同時系統布線能夠直接影響分布參數,因此其也成為了電磁兼容技術的關鍵,需要重視與之相關的研究。
3.4電源技術
電源技術主要包括兩個方面:首先是設計電源特性。近幾年由于科學技術的迅速發展,微機系統工作頻率增高,系統電路的幾何尺寸不斷縮小,多層板電路成為了最常用的模式。多層板電路的作用在于降低系統中各個連線間分布參數的影響。其次是系統電源性質和電源內阻的分析,也就是分析電源的最大瞬時功率。
3.5降頻控制
電力自動化系統中輸出的高頻信號,在確保系統能夠正常工作的情況下,應盡量降低其頻率。某些信號要采取平滑處理辦法,對需要大功率輸出的信號要采用降頻處理。
3.6表面貼片技術
表面貼片技術能夠將集成電路和印制電路板合為一體。一般集成電路出廠時大都直接出廠芯片,沒有額外包裝,電路制作時需要將芯片焊接到印制電路板表面,此種電路板不僅面積小,還具有較高的電磁兼容性。
3.7軟件技術
軟件通常受到外界干擾,自動化系統難以維持正常的運行,若是系統程序出現錯誤或者中斷,系統也無法正常工作。因此有必要提高軟件的抗干擾能力,例如實時監控主程序運行情況,一旦主程序出現錯誤,可以及時發現并解決問題。在信息較多的情況下可以采用容錯技術增強軟件抗干擾能力。
4電磁兼容技術的應用前景
當前,我國電力系統的電磁兼容技術還不夠先進,與其他國家相比,發展歷程短,存在一定差距。我國的電磁兼容技術多應用于小型設備中,在大型設備中的應用還不夠成熟。隨著電磁兼容技術在電力系統中的逐步應用,問題逐漸得到了解決,降低了磁場產生的干擾,不過由于技術限制,不能從源頭上消除磁場的影響,今后還需要加大此方面的研究力度。
5結語
隨著科技不斷發展,未來會有更加智能的設備應用于電力系統中,會涌現出新的問題,所以應不斷加強對電磁兼容技術的研究,提高電力系統的工作效率,保證電力系統平穩和安全運行。
