電力自動化中的電磁兼容技術

尚黎明

國網湖北省電力公司當陽市供電公司

電力自動化中的電磁兼容技術

尚黎明

國網湖北省電力公司當陽市供電公司

由于電力系統的特殊工作環境，在自動化設備的過程中容易受到外界電磁波的干擾。如果在電力系統自動化設備應用電磁兼容技術，可以很好的解決這些問題。電磁兼容技術在電力系統中的應用，可以大大降低外電磁波對電力系統自動化設備運行的干擾，有助于提高自動化設備在運行過程中的精度。

電力自動化；電磁兼容技術；應用

前言

電磁兼容性就是電氣設備在使用過程中會產生電磁效應，電磁會對周圍的設施和人員產生一定的影響，在電氣設備運行的過程中產生的電磁會出現干擾的作用，研究電磁兼容技術就是在這個基礎上解決實際設備運行中最大程度的降低電磁干擾，讓機器設備自動化使用的兼容性能更加合理。

1 電力系統自動化設備電磁兼容技術現狀

由于電力系統自動化設備較為復雜，其電磁干擾源較多樣化。其中，一次、二次系統設備，自動化設備構件、外界電磁輻射以及不同傳輸道等方面的電磁干擾，容易破壞電力系統自動化設備運作的安全性與穩定性。電力系統自動化設備主要包括以微機系統為基礎的模擬電路與數字電路。其中，二極管、集成電路塊與轉換電路的應用最為廣泛，既對干擾敏感，又屬于干擾源；在微機系統內，干擾信號主要包括共模和差模兩大內容。而電磁干擾主要通過傳導通路、電源系統實現對微機系統的侵入。在微機系統內部，通常存在電磁場與靜電場感應。微機系統在運作時，由于電壓過低導致輸入輸出線、電源線形成高速大電流回路，并形成強電磁感應；微機系統運行時，傳輸線會出現延時、波形畸變現象，容易受到外界電磁干擾；脈沖干擾。由于微機系統主要以對二進制碼的識別為基礎展開工作，主要由數字電路構成，對脈沖信號進行傳送，但也容易對脈沖干擾產生敏感。

2 分析電磁兼容的研究主體

2.1電磁環境評價體系

健全的電磁環境評價體系在電力系統中發揮著重要作用，在研究電磁兼容問題的整體環節中占據重要位置。此外，通過電磁環境評價，能夠從根本上解決電磁干擾現狀；利用先進技術，結合仿真和數字手段，對設備運作進行真實模擬，實現對電磁抗干擾水平的評估。在具體運作過程中，利用電磁兼容測試車的運動，定期檢測現場電力系統自動化設備的狀況。

2.2電磁干擾耦合路徑

傳導性干擾與輻射性干擾屬于電磁干擾方式的兩大方面。其中，傳導性干擾體現在干擾源利用電源線路、信號線與接地線等介質，進行傳導并展開干擾，如雷電沖擊現象，對電源產生干擾。而輻射性干擾則是利用自身電磁場，借助擴散形式實現對敏感電力系統設備的干擾，如電視與無線電的干擾。對電磁干擾耦合路徑的研究分析，可以以此為基礎，合理規劃風險預防方案，及時消除干擾因素。

2.3電磁抗干擾性能

目前，強弱電力系統自動化設備呈現出一體化的發展態勢，可以根據試驗結果，分析電力系統自動化設備運作過程中電磁干擾現狀，保證設備構件不會出現破損。以此為基礎，評估設備的整體狀況，主要體現在評定管理計算機、自動化程序、繼電保護計量表等設備的抗干擾水平。

3 電磁兼容技術在電力系統自動化設備中的應用

3.1利用濾波減少電磁干擾

濾波技術是抑制和防止干擾的一項重要措施，是指將信號中特定波段頻率濾除的操作，而實現這個操作主要是利用濾波器。濾波器的工作原理是只允許一定頻率范圍內的信號成分正常通過，另一部分頻率成分將會受到阻止，在電力系統自動化設備中運用這一技術，能夠有效減少電磁干擾因素對電力系統正常運行的影響。具體來說，濾波器有兩種工作方式，一種是阻止沒有用的信號通過，并將這些無用信號反射到原來的信號源;另外一種是用濾波器中將沒有用的信號過濾或者消耗掉，使這些無用信號消失。利用濾波器減少電磁干擾，應當注意以下問題，設計者要對干擾源的頻譜、干擾信號的幅值，以及干擾源在頻帶中的分布情況等有充分而全面的了解。

3.2通過隔離電路避免電磁干擾

將電磁干擾線路隔離開來是電磁兼容技術的一種有效方法，眾所周知，電路在運行過程中，其周邊會產生相應的磁場，同樣的，干擾線路也會在其周圍形成干擾電磁場，電磁場的產生會對電路產生一定的影響，尤其是干擾電磁場將會對電力系統的正常運行產生負面影響，比如，阻礙或影響電能傳輸，浪費了很多電力等。因此，要使電力系統的運行更高效，避免不必要的電力浪費，就要把這些干擾電路及由它形成的干擾電磁場隔離開。電力系統自動化設備在工作過程中會產生很強的脈沖，而強烈的脈沖會對其他設備的正常運行產生消極影響，會阻礙其他設備功能的發揮，在這種情況下，我們就必須用一種專業原件將自動化設備中那些功率大、頻率高、脈沖強的設備與其他設備隔離開，這樣它們在工作時便不會對其他設備產生阻礙或影響了。

3.3利用接地技術防止電磁干擾

大多數人認為線路接地是保護用電安全的常用措施，事實上，線路接地不僅有這一種作用，它還是一種電磁兼容技術。運用接地技術，干擾電路就會通過接地導線進入地下，這樣就能減少或者阻止干擾電流對電力系統自動化設備正常運行的影響。首先，電能在傳輸過程中，因線路、設備的影響，會遇到很大的電阻，產生電阻的同時也會有磁場出現，如果磁場較強，就會影響電力傳輸率和利用率，尤其是遇到短路情況時，這種影響會更嚴重。所以，我們可以通過接地技術，使得線路在接地后整個電路變得更加完整，完整流暢的電路使得電阻變小，而由電阻產生的磁場也會減小，這樣就提高了電力的傳輸率和利用率。此外，接地技術還可以控制設備接低電壓，使得設備的接地電壓控制在合理的范圍內，這主要就是通過控制接地導線中的電力，來使得接地導線中的干擾電流流向地下，減少它對其他的設備產生影響，以此來提高電力的利用率。

結束語

自動化、智能化是電力系統的發展趨勢，以后還會有更多先進的設備和技術參與到電力系統自動化的發展中，相應的，也會有更多的電磁干擾現象出現，因此，我們要繼續加大對電磁兼容技術的研究，解決電力系統運行中的電磁干擾問題，確保電力的傳輸率和利用率逐步提高。

[1]王旭，劉志杰.電力系統自動化設備的電磁兼容技術[J].科技傳播，2013(10)

[2]羅華清.探析電力系統自動化設備的電磁兼容技術[J].科技展望，2015，25(31).