电力系统自动化设备的电磁兼容技术

四川省电子产品监督检验所 雷 钊 刘海涛

电力系统自动化设备的工作环境相当特殊，自动化设备在运行过程中容易出现电磁干扰，对设备运行的可靠性和准确性产生不利影响。针对这种情况，有必要积极运用电磁兼容技术，有效解决电磁干扰问题，保证电力系统自动化设备的准确运行。科学技术的快速发展为人类社会的生产和生活提供了极大的便利，电力资源的开发和利用极大地丰富了我们的生活。就现代而言，电气工程的质量在不断提高。工程师利用现代科技手段，在科技支撑的基础上完善电力系统。智能技术已经广泛应用于电力系统，自动化设备已经成为电力系统的一部分。为了了解和防止电力系统自动化设备的电磁干扰，本文介绍了电磁兼容技术。

电力系统及其自动化技术的发展和进步极大地提升了电力系统的整体质量，在一定程度上加强了电力系统的安全运行。但是在看到发展的同时，也要注意缺陷，比如电力系统自动化设备的运行环境。自动化设备在使用过程中，设备会对其他设备产生电磁效应，相同的其他设备形成的电磁效应会影响其他部件。这表明了电磁兼容技术在新时代发展和应用的必要性，以及减少电磁干扰和隔离的必要性。如果这个问题得不到有效解决，电力系统的整体发展将受到限制，电力系统的自动化技术也无法得到提高。

1 电磁兼容出现的具体原因

电力系统自动化设备属于二次系统，对电力系统的运行影响很大。第一，自动化设备中的数字电路和模拟电路不在少数。此外，差动电路、集成电路、二极管等元器件的使用，使得自动化设备本身承受干扰的能力降低，不仅影响自动化设备本身，在一定情况下还会通过整个电路系统影响系统运行；其次，电磁干扰可以通过各种传感途径直接到达微机系统，电力系统的运行一般是大电流低电压。如果长时间在这种状态下接受电磁干扰，电源进出电力系统的回流会变大，慢慢会出现明显的电磁干扰现象，此时会阻碍电力系统的运行；再次，微机系统的二进制原理需要更多的数字电路，在高电磁压力下会不稳定，电源会增加电力系统的不稳定性。

2 电力系统自动化技术电磁兼容的缺陷和优势

2.1 电力系统自动化技术电磁兼容缺陷

（1）自动化设备在工作状态下会产生电磁干扰

如上所述，电力系统的组成分为一级或二级，属于二级系统的自动化设备受到电磁干扰。一般出现在自动化设备本身、外部电磁影响、自动化设备内部结构、传输通道等方面。这些因素将直接影响系统的运行。如果电磁兼容问题得不到解决，自动化设备和电力系统的稳定运行基本上是不可能的，有时可能会干扰其他部分的系统运行。

（2）自动化设备微机系统的电磁兼容性是特殊的

电力系统中元件较多，以微机系统为核心的自动化设备中广泛使用差动电路、集成电路和二极管，运行时会产生双向干扰。而且微机系统的特殊性使得系统之间的内部传输存在明显的问题：受外界影响较大，传输延时和波形波动大且不规则。事实上，电力系统电磁兼容最关键的问题在于脉冲干扰，因为二进制码广泛应用于数字电路中，数字电路在传输脉冲信号时非常容易受到脉冲干扰，导致信号传输不稳定，降低电力系统的运行效率。

2.2 电磁兼容在电力系统自动化技术中的优势

（1）高度的技术集成和广泛的专业应用

电气自动化的电磁兼容技术就像是计算机技术的翻版，同样需要中央控制器和服务终端，通过电子技术可以远程或现场工作。有时，它也可以是一个“不干涉的店主”。只要在软件中设置好程序，就可以根据程序内容一步一步的完成工作。与人工智能工作相比，自动智能技术更具优势，这也是电子科技与电气工程高度融合的表现之一。同时，依靠电子技术的智能技术更加科学和专业化，可以扩大电气工程及其自动化智能技术的覆盖面，使电气自动化技术发挥更大的作用。

（2）技术实用性强，对整个电力系统有很好的影响

随着时代特征的变化，电气自动化技术将更加注重功能和实用性的增强，而自动化设备的电磁兼容技术非常符合这一需求。在现实生活中，人们也受到电磁干扰，基本上是用隔离电路来减少干扰，其技术原理简单，易于理解和操作。此外，还要了解技术原理，分析其在针对性技术使用中的实际应用，从而确定实际操作步骤是否有针对性地解决实际问题，实现技术使用过程中的一步到位。另外，电磁兼容技术削弱了电磁对电力系统的影响，使电力系统的实际作用得到有效发挥。它还可以在运行过程中自动监控和修复，不断提高电力系统运行过程中的效率和质量水平。这项技术应用于工业发展时，也能有效提高生产率。

3 电磁兼容技术的实际应用

3.1 通过过滤降低电磁干扰的影响

滤波技术常用于降低电磁干扰。这项技术的关键部分在于滤波器，它主要是对从它传来的信号进行滤波，使电磁干扰强度大大降低。当信号传输到电力系统的另一端时，滤波器几乎已经滤除了电磁干扰和无用信息。此外，当滤波器阻挡一些无用信号通过时，还可以直接切断这部分信号传输，同时断开电磁干扰，使电磁干扰无法随有用信息一起传输到电力系统的另一端。该过滤器易于使用和操作。主要问题是设计者能否充分掌握信号频率和电磁干扰来源。设计师还需要对信号滤波的数据设置进行切实有效的检测。只有通过深入的实际调查和设计，才能更清楚地了解电磁干扰的信号源和频谱，为电力系统自动化设备的电磁兼容技术选择最合适的滤波器，从而提高处理电磁干扰的实际效果。

3.2 使用隔离电路减少电磁干扰的影响

电路的运行会产生磁场，也会干扰电路的运行，但干扰电路产生的磁场会对电路系统产生很大的负面影响，比如影响电路的正常运行；电路信号传输过程中会发生截断，是电路信号传输的障碍；会导致电路系统长时间处于高功耗状态。因此，使用隔离电路来减少电磁干扰是非常必要的。自动化设备的各个部件需要连接隔离电路，可以直接隔离其中无用的信号和电磁信号，保证有效的信息传递到自动化设备终端，在维持设备正常运行的同时，有效隔离大功率电器和脉冲，以减少电磁干扰对自动化设备运行的影响。

3.3 通过接地技术消除电磁干扰的影响

接地技术对电子设备的正常运行也具有较大意义，可以促使自动化设备的电磁干扰得到减少，安全运行得到保证。因此，就需要采取措施，对接地技术水平大力提升，对设备的接地电压严格控制，保证与相关标准要求所适应。在传统的电路知识体系中，接地技术最常用于保护安全用电阶段，但实际上在电磁兼容领域应用接地技术已经比较普遍。接地技术的使用可以直接将信号源传输到地面，剥离干扰信号。这种技术也可以有效地处理高阻和短路，因为高阻引起的电磁干扰也很大，所以迫切需要利用接地技术恢复自动化设备的正常运行，提高电路的稳定性来保护整个电路。此外，接地技术还可以调节和控制接地电压，通过将干扰电流传输到地下，直接阻断通往电路系统的电磁通路。

4 电力系统自动化设备中电磁兼容技术的应用

4.1 接地技术

在具体实施中，需要从两个方面考虑：一是应用电源内阻分析技术，有效分析电源的最大功率。其次，接地线设计技术可以有效地将高功率和低功率分开。

4.2 布线技术

布线技术应用的主要目的是减少导线之间的影响，充分限制分布参数。需要注意的是，分布参数的影响会直接受到系统布线的影响，因此在电磁兼容技术的研究中，有必要对布线技术进行深入的研究。

4.3 电源技术

在电源技术的应用上，也需要从两个方面入手。首先，合理设计电源特性。随着科学技术的创新和成熟，微机系统的频率显著提高，电路的几何尺寸减小，从而导致多层电路的广泛应用。通过多层电路的应用，可以有效降低系统中不同连接之间分布参数的影响。其次，合理选择制度权力属性。需要通过分析电源的内阻来科学地分析电源的最大瞬时功率。

4.4 表面贴片

表面贴片技术集成了集成电路和印刷电路板。发现目前集成电路往往以工厂芯片的形式直接出厂，不需要封装。制作电路时，通过焊接技术的应用，将芯片直接粘贴在印刷电路板的表面，不仅可以减少电路面积，还可以增强电磁兼容性。

4.5 软件技术

电力系统相关程序的正常运行容易受到外部因素的干扰，进而出现错误、中断等问题。针对这种情况，有必要通过软件技术的应用来增强软件的抗干扰能力。首先，采用打井的方法。通过使用这种方法处理程序，可以避免程序失控等问题。二是严密监控主程序的运行过程，及时发现并解决各种错误。第三，如果有更多的信息，可以应用容错技术来增强软件的抗干扰能力。

结束语：综上所述，虽然我国电力系统自动化设备的发展相对较快，但电磁兼容问题尚未完全解决，对电路系统和电路保护的正常运行产生了负面影响。只有做好电力兼容工作，才能进一步提高自动化设备的稳定性，把我国电力技术的发展提升到一个新的水平。目前，电力系统越来越成熟，在很大程度上改变了人们的生活，促进了社会经济的发展。然而，由于电力系统自动化设备存在电磁干扰问题，浪费了大量的电力资源，影响了设备的运行安全。针对这种情况，有必要应用电磁兼容技术来解决电力系统自动化设备中的电磁干扰问题，促进我国电力系统的发展。