電力系統自動化設備的電磁兼容技術

馬 濤

(國網黑龍江省電力有限公司七臺河供電公司，黑龍江七臺河154600)

1 電力系統自動化設備的電磁兼容技術簡述

1.1 電磁兼容性的基本概念

電磁兼容性一般是指設備或系統在其電磁環境中能正常工作，同時對該環境中的任何事物都可以免受電磁干擾的能力。電磁兼容技術的研究目的在于保證電氣、電子設備及系統以及人類或動植物在相同的電磁環境達到安全共存。在實際的使用過程中，電氣、電子設備之間存在相互干擾，自然界中的電磁也對電氣和電子設備、人或動植物的電磁造成干擾和影響。

1.2 電磁兼容性的作用

電力系統自動化設備是以微機系統為核心，在內部包含大規模數字電路和模擬電路。干擾信號在微機系統表現的形態有差模與共模兩種形態。如果電磁干擾想侵入計算機系統，只有通過電源系統、空間電磁波或者傳導通路。在計算機系統內部普遍存在靜電場、電磁場的感應，計算機系統工作時采用的是電壓相對較低、電流較大的方式，因此電源線、輸入輸出線會在工作時形成高速大電流回路，從而形成較強的電磁感應，其中靜電場對轉換電路的影響最大。

脈沖干擾是電磁兼容技術研究的重點，所有的計算機系統都是以識別二進制碼為基礎，以數字電路為主要組成部分，值得強調的是，數字電路傳送的是脈沖信號，對脈沖干擾極為敏感。電源對電子系統的影響主要來自電源波動以及系統作用的兩方面影響。

2 電力系統中的電磁兼容問題

就目前的電力系統發展趨勢來看，電網的擴大、電壓等級的提高，GIS(氣體絕緣變電站)以及500KV保護下放以及綜合自動化等技術的采用，在某種程度上會使得干擾更為強烈，二次設備由原來環境較好的控制室，下放到電磁環境的開關場中，甚至與一次設備結合在一起，這樣就對電力系統自動化設備的抗干擾性能提出了更高的要求。無論是一次系統設備、二次系統設備、二次系統設備之間還是各傳送通道間的電磁干擾一旦出現都會對自動化設備造成難以挽回的破壞，因此在平時的電力系統應用中要格外重視電磁兼容技術的問題。

3 電磁兼容技術

3.1 表面貼片技術

表面貼片技術是將集成電路與印制電路板形成一體的電路制作的一種技術。在出廠前集成電路是不加封裝，而是直接出廠裸芯片。在電路制作過程中再通過焊接將裸芯片粘貼到印制電路板表面，這樣制成的電路體積很小，并且也在一定程度上提高了電磁兼容的性能。

3.2 電源技術

電源技術一般涵蓋兩方面，一方面是電源特性的設計，隨著微機系統的頻率越來越高以及電路的幾何尺寸不斷縮小，多層板電路已成為印制電路板的主要模式。多層板的一個重要功能就是可以大大地降低系統各連線之間的分布參數影響;另一方面是指系統電源性質的選擇，電源內阻的分析實際上就是對電源最大瞬時功率的分析。比如選擇使用電池或是整流電源。

3.3 接地技術

接地技術主要研究兩方面，其一是對電源內阻的分析，另一方面是接地點和地線設計技術。在接地點和地線的分析設計上，主要遵循的原則是隔離頻率(高低頻系統分開)以及功率隔離(弱功率和大功率分開)。

3.4 布線技術

布線技術包括環繞布線、線徑選擇、分層處理等。系統正常工作是一切環節的基礎，因此輸出的高頻信號需要盡量保持較低的頻率。一旦輸出信號功率較大，尤其要考慮降頻處理。只有這樣才可以最大限度地降低各管腳和連線之間的相互影響，因此在應用布線技術時必須對分布參數進行控制。

3.5 頻率設計技術

應用頻率設計技術主要是為了解決頻率兼容的問題，頻率兼容一直是計算機系統設計中比較復雜的技術之一。由于計算機系統需要使用統一的頻率元，因此就對保證頻率特性提出了更高的要求。

4 結語

就目前的實踐情況來看，首先應該做的是推廣電磁兼容技術，建立更為完善的監測制度，加大力度培養具有專業水準的電磁兼容技術人才，以此保證電力系統自動化設備電磁兼容技術的發展。

[1]何彬.電磁兼容與綜合自動化[J］.電力系統自動化，1994，(3):82—83.

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