电力系统自动化设备的电磁兼容技术彭玉翠

电力系统自动化设备的电磁兼容技术彭玉翠

彭玉翠

哈尔滨硕泰建设工程有限公司哈尔滨150000

摘要：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

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。

1.电力系统自动化设备中电磁兼容技术的现状

1.1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。

1.2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。

2.电磁兼容技术的设计方法

2.1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。

2.2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。

2.3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（）=G（）C（）/I（）式中：N（）为干扰对系统（或设备）的影响；G（）为干扰的强弱；C（）为干扰传输的耦合函数；I（）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（）、C（）和I（），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（）；第三，提升函数中的I（），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。

3.电磁兼容技术在电力系统自动化设备中的应用

电力系统自动化设备是由微机系统（或单片机系统），D/A转换电路、A/D转换电路、电源回路、外围驱动电路、外围电路、通讯电路等构成的一个系统或者一个网络在研究电力系统自动化设备电磁兼容问题的同时，也要对其各个构成电路或系统的电磁兼容性加以重点研究目前，我国电力系统自动化设备电磁兼容技术主要有以下几种：（1）频率设计技术频率设计技术要解决的是频率兼容的问题，也是微机系统设计中的比较复杂的技术之一。微机系统要能使用统一频率元，保证频率特性的要求。频率设计包括电平（幅度边沿和频率）核实、最高工作频率设计以及降频和谐波分离（低频信号的频率不与高频信号成整倍数，特别是A/D转换的速率）技术；（2）接地技术接地技术包括两个方面，一方面是电源内阻分析技术，另一方面是接地点和地线设计技术。电源内阻的分析实际上就是对电源最大瞬时功率的分析。接地点和地线分析设计的原则是做到频率隔离、功率隔离。频率隔离是指高低频系统分开，功率隔离是指弱功率和大功率分开；（3）电源技术电源技术一方面包括了电源特性的设计，例如电源要保证有适当的容性电流吸收能力和一定的功率裕度，另一方面还包括系统电源性质的选择，如使用电池还是使用整流电源，所有电源的种类，电源之间是否需要交换，集中供电还是分布式供电等}（4）布线技术要降低各管脚和连线之间的相互影响，必须对分布参数加以限制。分布参数主要有系统的布线所决定，因此，布线是系统或设备电磁兼容技术的关键，也是系统或设备电磁兼容技术设计的基本体现布线技术包括环绕布线、线径选择、分层处理等；（5）降频控制技术对输出的高频信号，在保证系统正常工作的情况下尽量降低频率，对某些输出信号采取平滑措施（例如LED驱动电路中加入适当的电阻和电容）。对功率较大的输出信号（包括低频阶跃信号，如PWM输出等）尤其要考虑降频处理；（6）多层板去耦技术随着微机系统的频率越来越高以及电路的几何尺寸不断缩小，多层板电路已成为印制电路板的主要模式。多层板的一个重要功能就是可以大大地降低系统各连线之间的分布参数影响；（7）表面贴片技术表面贴片是一种使集成电路与印制电路板形成一体的电路制作技术。集成电路出厂时不加封装，而是直接出厂裸芯片。电路制作时利用焊接技术把裸芯片粘贴到印制电路板表面，这种电路不仅体积小，而且电磁兼容的性能大为提高；（8）软件技术方法当外界干扰窜人并破坏了程序的正常运行时，就会产生程序“跑飞，程序走向错误，中断不响应和芯片内信息发生变化，从而产生误动作等通常可以通过如下几种方法实现软件抗干扰：①加入空指令，目的是使微机的指令地址纳入正规，以便执行下面的指令；②收留井法，即在空指令后再增加处理“跑飞的程序；⑧定时监视主程序；④由主程序监视中断运行情况；⑤采取容错技术，用时间冗余或信息冗余方法进行抗干扰和提高可靠性。由于电力系统自动化设备运行的电磁环境十分恶劣，因此，必须对其安装运行环境采取相应的抗干扰措施。目前，工程上采取的方法如下：①良好导磁材料机箱的选用及合理设计（机箱的尺寸大小，接插件的合理布置，接线端子的引出方式等）；②设备安装环境应采取的措施（主控室应采取屏蔽、接地等措施）；③设备运行和管理人员必要的电磁兼容知识的培训.④其他措施。

4.结语

近几年，由于电力系统自动化设备应用范围越来越广泛，随之也造成了相关电磁兼容技术的不足之处越来越突出。就目前来看，我国需要将电磁兼容问题放到重要的位置上来，重视相关人才的培养，为相关理论的研究提供资金和人才上的支持，为电磁兼容技术在我国的发展提供了良好的环境，同时，也确保电力系统自动化设备的稳定运行。

参考文献：

[1]姜冠男.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].环球市场，2017（2）.

[2]陈霞.电力系统自动化设备应用电磁兼容技术初探[J].煤，2017（1）.

[3]鲍晨光.电力系统自动化设备应用电磁兼容技术的探讨[J].电子世界，2017（10）.