抗干扰技术在电力自动化装置的应用

2016-01-04西安交通大学城市学院西安710018

山东工业技术 2016年1期

关键词：抗干扰技术应用

王　娟（西安交通大学城市学院,西安　710018）

抗干扰技术在电力自动化装置的应用

王娟
（西安交通大学城市学院,西安710018）

摘要：电力自动化装置是电力设备的重要组成部分。随着电力自动化的不断发展和进步，抗干扰技术在电力自动化装置中的应用也越发广泛和深入。因此，全面了解电力自动化装置干扰产生的原因及如何做好设备抗干扰技术的应用显得十分重要。

关键词：电力自动化装置；抗干扰技术；应用

1　电力自动化装置干扰产生原因及影响

简单的说，电力自动化装置干扰是指在电力自动化控制装置启动及运行中产生的电磁波对设备的干扰。

1.1电力自动化装置干扰产生的原因

电力自动化装置十分复杂，产生干扰的原因也很多。归结起来，主要包括以下几个方面：

（1）电源中电磁干扰。在电力自动化电源中带有电磁性负荷，在断开电感性负荷时会在电感线圈中产生很高的感性电压，高电压可能将断开接点击穿并产生火花和电弧，它是发射高频噪声的干扰源。

（2）直流电压纹波产生工频干扰。直流电压的波纹可以产生工频干扰，但这种干扰在电力自动化装置设计时可以进行控制和降低。

（3）信号线产生的干扰。因信号线平行或靠近放置时所产生的干扰，它在受到电压冲击时也会产生干扰源。

1.2电力自动化装置干扰产生的影响

干扰对电力自动化运行影响很大。它主要是对自动化装置信号产生影响，它会扰乱发出信号，会造成控制信号或信息的错误操作等。电力自动化设备受干扰时，往往会出现信号频率增高、幅度加大等现象。干扰对电力自动化装置影响具体如下:

（1）对电源回路的影响。干扰源可能造成自动化装置计算机、监控设备等系统的不稳定，对自动化装置正常运行造成影响。甚至还可能导致系统的误操作和死机等情况。

（2）对模拟输入通道的影响。干扰会使模拟量不能正常输入，让引入电压出现电流互感器数据采集错误，导致采集的信息无效，甚至会使装置发生损坏。

（3）对开关量的通道的影响。干扰会对开关量的通道产生影响，使断路器和隔离开关不能正常运行，使其作用无法正常发挥。另外，干扰源可能对电装置产生影响，造成电力设备不能正常运转。

（4）对数字电路的影响。干扰也会对电力系统的数字电路造成影响，数字电路受到干扰源的影响后，会导致数字电路中的程序紊乱，运行错误。

2　电力自动化装置抗干扰技术发展现状

2.1电力自动化装置抗干扰技术发展现状

电力自动化是指对电能生产、传输和管理实现自动控制的自动化管理。电力自动化装置主要包括发电控制自动化和电力分配与调度的自动化装置两个层面。电力自动化装置干扰始终是自动化装置首先必须解决的问题。国内有关电力自动化装置抗干扰技术已取得较大进展，在抗静电、抗信号瞬变等方面也有所突破。

2.2电力自动化装置抗干扰存在的问题

（1）变电站倒闸操作管理方面。目前，一般电力变电站倒闸操作管理方面存在操作不规范等问题。变电站倒闸操作主要是通过各种手段将运行或备用的控制设备转换成安全稳定状态。在接受程序任务到整个操作过程完成，共涉及很多环节，如果操作不当就会造成设备装置损坏，甚至使整个电网发生爆网事故，影响电能的输出。

（2）装置运行中的故障。电力自动化装置运行中故障较多。首先是存在电力自动化编程不合理问题，编程不合理时会直接影响数据传输数据的可靠性及传输速度，同时也可能发生计算错误，甚至造成计算机崩溃。另外，电力自动化装置抗干扰设计上也存有不足之处，致使设备运行时常受到干扰，影响电力设备的正常运行。

3　抗干扰技术在电力自动化装置的应用

3.1抗静电放电的干扰技术

电力自动化装置中，静电放电干扰对系统影响很大。静电电磁信号出现干扰时，对自动化系统影响也各有不同。我们在电力自动化装置的设计与研发过程中，通过采用各种静电放电的方式，针对电力自动化装置进行相关干扰试验，找出静电放电对电力自动化装置干扰的起因，做好抗干扰技术研究。目前，防静电干扰的技术主要有三种：一是设备机箱采用金属面板，利用金属面板机壳代替插件式防静电措施，确保自动化装置具有良好的导电性能。二是设备设计时尽量减少面板上的装置，以避免干扰信号进入装置中对元件造成影响。三是将面板进行全面覆盖，以隔离静电放电的干扰。

3.2抗瞬变信号干扰技术

一是采用多层印制板防止瞬变信号的产生的影响。多层印制板抗干扰作用很强，它是利用电源回路板之间电容，来阻止静电干扰对电源造成影响。另外，多层印制板上的器件布局空间大，可使器件布局简洁和整齐，能够有效降低干扰。二是对回路的布线和配线进行合理装置，采用最佳布置方式并尽快将器件隔离开。布线时应合理掌握线路的长度，不宜过长同时不要将多种线路相互混合。三是要合理设置开关电源，使开关电源抗干扰的作用有效发挥。实际安装开关电源时，应对进线和出线分开，在面板上安装电源开关时，应采用屏蔽线并将开关的连线放置在滤波器的背面。另一方面，应将电源开关的引线与的指示灯线隔开，防止线路之间产生相互干扰现象。四是采用滤波器防止瞬变干扰信号产生的影响，这是一种简便、有效的抗干扰方法。根据设备的具体情况，选择适合滤波器，同时保证正确的安装并合理布线。否则，滤波器抗干扰功能无法发挥。另外，在滤波器的选择上应选择金属材料外壳的滤波器，以保证滤波器的接地效果。

3.3提高设备的抗干扰能力

电力自动化设备对电磁干扰的敏感程度高低关系到设备的抗干扰能力，若设备对电磁信号过于敏感，就会降低其抗干扰的能力。这就要求在设备的设计和安装时，要采取有效措施来增强设备的对干扰信号的排斥能力，降低设备对信号的敏感度，以提高设备抗干扰性能。