抗干扰技术在电力自动化中的运用研究柴玲芳

抗干扰技术在电力自动化中的运用研究柴玲芳

柴玲芳

(珠海威瀚电气有限公司519075)

摘要：本文从控制系统中干扰及其来源以及抗干扰措施进行阐述，进而对抗干扰技术在电力自动化中运用进行详细研究，以供同行进行参考。

关键词：抗干扰；电力；自动化

1前言

工业生产自动化的控制设备，通常不用采取什么措施就能直接应用于在工业环境当中。然而电力系统的控制设备，工作环境比较恶劣，设备周围的电磁干扰非常强，或由于安装使用不当，都会造成设备的误操作或者运行失控，不能很好地保证电力系统正常运行，因此，必须提高电力自动化控制系统可靠性。

2电力自动化装置干扰产生的原因和影响

2.1电力自动化装置干扰产生的原因

电力系统运行环境非常复杂，对设备造成干扰的原因有很多，主要有以下几个方面：

信号导线传递产生的干扰。由于传递信号的导线放置在强电场当中，会产生一定的干扰，受到电压冲击的时候，会增加一定的干扰源[3]。

直流电压纹波产生工频干扰。对于直流电压的波纹来讲，它能产生一定的工频干扰，而这样的干扰在设计的时候能控制，并且进一步能降低。

电源当中的电磁干扰。在断开电感性负荷的时候，能在电感线圈当中产生非常高的感性电压，高电压能把断开的接点击穿，而且还带有一些电弧和火花，还是发射高频噪声的干扰源。

2.2电力自动化装置干扰产生的影响

对电力自动化运行影响最大的是干扰问题。干扰对自动化装置的信号采集有一定的影响，对自动化装置发出的信息进行破坏或者更改，可以造成控制信息及其控制信号发生错误的操作。然而电力自动化设备受到干扰的时候，通常都会很多异常现象，例如信号的幅度突然增大，信号的频率突然升高等一系列的现象。具体影响如下：

对数字电路的影响。当数字电路受到干扰源的影响以后，在电路中能发生数字程序紊乱的现象，这样就会导致运行错误[1]。

对开关量通道的影响。阻碍了隔离开关和断路器正常工作，不能正常发挥其所具有的的功能，干扰源对电装置会有一定的影响，这就会造成了电力设备运转异常。

对模拟输入通道的影响。经过干扰以后，模拟量会输入异常，会出现一些错误的信号，这样采集一些错误的信息，致使采集到的信息无效，严重还会对装置有一定的破坏作用[2]。

对电源回路的影响。干扰源对监控设备以及自动化装置计算机造成一定的影响，使系统发生不稳定现象，严重会造成系统的死机或者错误操等情况。

3电力自动化装置抗干扰存在相关问题

3.1装置运行当中发生故障

电力自动化装置在运行当中故障比较多。如果在抗干扰设计环节上面存在很多不足的地方，会导致设备在运行的时候受到不同程度的干扰，在一定程度上影响电力设备的正常运行。比如在自动化编程方面存在的问题，设备的编程非常重要，如果不考虑编程中的抗干扰问题会直接影响数据的传输速度和传输的可靠性，于此同时，在计算方面也会发生一些错误，严重会造成计算机的崩溃[4]。

3.2变电站倒闸操作管理方面

到目前为止，电力变电站倒闸在操作管理方面都会存在一定的问题，例如操作不规范等相关的问题。变电站倒闸操作会通过一系列的手段保证转换设备的时候安全稳定，主要是结合备用设备进行转换。从程序的接受开始，到操作完成，经历很多环节。如果在某一个环节受到干扰，都有可能造成设备的损坏，可能发生爆炸，严重影响电能的输出。

4主要抗干扰措施

4.1电源的合理处理，抑制电网引入的干扰

应该安装一台带屏蔽层变压器，其变比为1:1，这样大大降低了设备和地之间的相互干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

4.2安装和布线

交流输电线和直流输出线不可以使用相同一根电缆，而且输出线一定尽可能地远离高压线和动力线，还应该尽可能地避免并行[5]。

电力自动化设备必须远离强干扰源，例如大型动力设备、大功率硅整流装置以及电焊机，不能喝高压电器放置在一个开关柜里。与电力自动化装置放在同一个柜子里的电感性负载，例如，功率较大的接触器和继电器的线圈，一定要并联RC消弧电路。

4.3I/O端的接线

4.3.1输入接线

要使用常开触点的形式连接到输入端，这样可以使继电器原理图和编制的梯形图相同，更方便阅读。

输入线和输出线不要使用相同一根电缆，输入线和输出线一定要分开，这样可以降低相互之间的干扰。

4.3.2输出连接

由于电力自动化的输出负载可能产生一定的干扰，所以应该采取一定的措施进行控制，例如对直流输出的续流管进行保护。

使用继电器输出的时候，产生电感性负载的大小，对继电器的使用寿命有一定的影响，所以，在使用电感性负载的时候要合理地选择加隔离继电器。

因为电力自动化的输出元件固定在印制电路板上，如果连接输出元件的负载发生了短路，会直接烧毁并印制电路板上。

输出端接线分为公共输出和独立输出。组别不同，选择的电压和类型就不同，输出电压也就不同。然而在同一组当中，输出只能使用相同电压等级和相同类型的电源。

4.4正确选择接地点并完善接地系统

电力自动化控制系统的地线主要包括保护地、交流地、屏蔽地和系统地等。接地系统混乱会对电力自动化系统有一定的干扰，其干扰主要是每个接地点电位分布不均匀，在不同的接地点间存在地电位差，这样会引起地环路电流，甚至会影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。电力自动化工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响电力自动化的逻辑运算以及数据存贮，这样会造成死机、程序跑飞以及数据混乱。

系统接地，电力自动化控制器主要是让各个设备同电位而接地，也可以说系统接地。而且接地的电阻值必须小于4欧姆，通常把控制柜内的开关电源负端和电力自动化设备系统地连接在一起，这样可以作为控制系统地。

电源接地或者安全地，把柜体连接线接地和电源线接地端接地作为安全接地。这样发生带电、漏电现象可以安全地导入到地下，避免对人员造成伤害。

信号与屏蔽接地，通常要求信号线一定要有唯一的参考地，如果碰到可能产生传导干扰的场合，也应该接地，这样可以防止形成“地环路”。当信号源不接地的时候，必须在电力自动化侧端接地，当信号源接地的时候，屏蔽层必须放在信号一侧接地。如果信号线中间有接头的时候，屏蔽层必须紧固连接，于此同时应该进行绝缘处理，必须禁止多点接地。

5结束语

综上所述，运用了抗干扰技术过程当中，干扰因素与电力自动化均比较复杂，所以，加强技术人员的抗干扰技术知识普及特别重要，可以更好地搜集干扰因素，以便能有效的和正确的控制设备，不断地提高电力供应企业的电力效率。

参考文献:

[1]朱伟铭.抗干扰技术在电力自动化中的研究[J].电子测试,2017(08):108-109.

[2]文武.抗干扰技术在电力自动化中的运用研究[J].信息化建设,2015(06):80-82.

[3]王博.抗干扰技术在电力自动化装置中的应用探析[J].河南科技,2014(06):134-136.

[4]王娟.抗干扰技术在电力自动化装置的应用[J].山东工业技术,2016(01):172-174.

[5]詹学远.电力自动化抗干扰技术的使用[J].科技资讯,2015,13(01):100-110.

姓名：柴玲芳,性别：女，出生年月：1972年8月，籍贯：山西运城市，单位：珠海威瀚电气有限公司，职称：电力电气自动化工程师，学历：大学本科，研究方向：电力自动化控制