電力系統自動化設備的電磁兼容技術

摘 要：文章從電力系統自動化設備中電磁兼容技術發展現狀出發，分析了電磁兼容技術對推動電力系統自動化設備發展和應用的具體體現以及應用中所出現的問題，并提出了解決這些問題的對策。在此基礎上展望了未來電力系統自動化設備中電磁兼容技術的發展方向，提出了更有利于電子系統自動化設備發展的新技術。

關鍵詞：電力系統自動化；電磁兼容；抗電磁干擾技術

前言

電力系統自動化設備的日益先進和廣泛應用極大地推動了電力系統的發展，促進了電力系統的安全運行。但由于電力系統自動化設備所處的環境比較特殊，這些設備在獲取和傳送信息的同時會不可避免的受到外界電磁的干擾。如此一來，自動化設備的運行對電磁環境提出了高的要求。電磁環境如果不能滿足電力系統的發展要求，勢必會影響電力系統自動化設備的正常運行，因此我們在應用電力系統自動化設備的同時應當事先明確該設備或系統所需要的電磁兼容標準。

1 電力系統自動化設備中電磁兼容技術的發展現狀

1.1 電磁兼容技術對電力系統自動化設備的有利作用

電磁兼容技術是伴隨著電子技術和電子設備的出現而逐漸發展起來的。凡是有電子技術的領域都會有電子干擾，凡是有電子設備的地方都存在電磁干擾現象。而電磁兼容技術的研究對象就是電磁干擾。電磁兼容技術是解決電磁干擾相關問題的一門技術，電力系統自動化設備中的電路之間的相互干擾，外界電磁干擾正是電磁兼容技術需要解決的問題。研究電磁兼容技術對于提高電力系統自動化設備水平利用效率具有重要作用。電磁兼容技術水平的提高有利于減輕電磁波對電子系統自動化設備的干擾，提高設備運行的準確度。電磁兼容技術可以有效防止電子系統自動化設備對外界干擾過度敏感這一問題。電力自動化設備越來越復雜，特別是電力設備中電路混合情況越來越多，電路的工作頻率越來越高，電磁干擾現象嚴重。電磁兼容技術人員通過設計技術，縮短產品開發周期，有利于保證電子設備穩定可靠的工作，減小電磁污染。電磁兼容指標已經成為一種法定性的指標，是電力設備應用前必須達到的一個硬性指標之一。其對于電力系統自動化設備的有利作用是顯而易見的。

1.2 電力系統自動化設備電磁兼容問題

電磁兼容技術是一門發展迅速的交叉科學，其理論幾乎涉及到所有用電領域。在當今信息社會下，電力系統自動化設備的迅速發展對電磁兼容技術提出了更高的要求。電力系統自動化設備與電磁技術兼容，電子設備越是現代化，其造成的電磁環境就越是復雜；相對而言，復雜的電磁環境對電子系統自動化設備又提出了更高的要求。電磁兼容技術作為一種新興學科，其領域內的理論研究，特性測量和產品開發需要投入高科技的人才和技術資金，其理論研究是一個長期過程，所以電力系統自動化設備中電磁兼容技術的理論研究成功和理論成果應用是一件耗時耗力的事。目前國內電力系統中電磁兼容技術的研究和利用正處于一種高投入，低產出的不良狀態。究其原因，市場需求量少，技術更新慢。在國外，電力系統自動化設備中電磁兼容技術主要是由一些國立研究機構，知名大學以及研究所承擔，電磁兼容技術理論成果更新快，技術應用快，資金以及人才跟的上技術研究步伐。因此我國國內在自行進行電力系統自動化設備中電磁兼容技術研究的同時，應當放眼世界，在借鑒和創新上加倍努力。

2 電磁兼容技術在電力系統自動化設備中的應用具體體現

電磁兼容可以通過將干擾抑制擾亂電子系統正常工作的電平來實現兼容作用。應用到電力系統自動化設備中的電磁兼容技術主要有頻率設計技術；接地技術；電源技術；布線技術；降頻控制技術；表面貼片等多種技術。由于電力系統自動化設備運行的電磁環境十分惡劣，因此必須對其安裝運行環境采取相應的抗干擾措施。電磁兼容技術的應用使得電力系統自動化設備中的電路互不產生干擾，達到預期功能的目的。電力設備對于外部的電磁干擾具有一定的抵抗能力是電磁兼容技術在電力系統自動化設備中的應用的集中體現。其次就外部而言，設備安裝環境要達到到既定標準，運行設備的管理人員要懂得相關的電磁兼容知識，合理利用設備。這些方面都是電力系統自動化中電磁兼容技術的集中體現。

3 提高電力系統自動化設備抗電磁干擾的對策

3.1 隔離干擾線路

隔離干擾技術的應用離不開隔離元件。隔離元件的設計對于平衡電路，保護線路和電路有著至關重要的作用，元件材料首先要達到要求標準，元件設計技術要跟上設備更新要求，這樣才可以有效地隔離干擾電路。隔離是對干擾線路附近的干擾磁場進行隔離，進行隔離的最有效直接的方法就是將干擾線路與其他線路隔離開來，要盡量做到干擾線路和其他線路盡量不要平型排列，盡量屏蔽高頻導線。還有些脈沖線路的功率比較大，容易對其他線路構成威脅，應將其視作干擾線路。線路設計是實現電磁兼容的重要內容，隔離干擾線路的設計要盡量使用小功率，低損耗的元器件，以減少元器件本身所產生的干擾。

3.2 提高接地技術

電力設備從安全的角度考慮接地是十分必要的，從電路設計的角度考慮，接地也是十分必要的。信號地通常分為單點接地，多點接地以及混合接地等種類。提高接地技術實際上就是對這幾個方面進行升級。提高接地技術有利于控制設備接地電壓，使之控制在安全范圍之內。因為電力系統自動化設備經常處于高壓狀態下，在高壓系統中保護接地除限制對地電壓以外，在某些情況下還有促使電網保護裝置動作的作用。提高接地技術可以通過接地設備將干擾電流導入大地，減少干擾源傳播的能量。

3.3 采用合理的屏蔽技術

電力系統自動化設備主要有三種屏蔽方式，磁屏蔽，電屏蔽以及電磁屏蔽。我們應當根據電力設備的適用范圍來采取不同的屏蔽方式屏蔽能夠將電磁能范圍控制在一定區域之內，用屏蔽體來減弱磁場能量，最終防止電磁干擾。提高屏蔽技術可以通過提高屏蔽體材料，采用合理屏蔽方式等進行。屏蔽技術的提高對于提高電力系統自動化設備抗干擾能力作用重大。

4 電力系統自動化設備中電磁兼容技術今后的發展方向

近幾年，在電磁兼容領域中出現了許多新的電磁兼容測試儀器和測試方法，國內電力設備制造商和進口商逐漸開始了解電磁兼容的新趨勢，將電磁兼容新技術納入設備開發計劃中并且開始配備有關新設備。電力系統設備中的電磁控制設備開始向便攜性，高效性方向發展。電磁干擾技術發展水平的高低主要從抗干擾度，必須研制開發適應較大物體的設備。為了適應越來越大的電磁場要求，必須研制對更大磁場和更高能量干擾的抗干擾設備。眾所周知，我國電磁兼容技術起步較晚，無論是理論，技術水平還是配套產品都與發達國家相差甚遠，所以今后在發展電力系統自動化設備的電磁干擾技術時一定要在高素質人才和研究資金的支持下進行，雖然我們不能在短時間內趕超發達國家，但也一定要有信心面對更多挑戰，努力實現既定目標。

5 結束語

隨著電力系統自動化設備的快速發展和廣泛應用，對電磁兼容技術的要求也越來越高。加強電力系統自動化設備中電磁兼容理論研究，推廣現有的，成熟的電磁兼容技術，研究電磁兼容新問題，新方向對于電力系統自動化設備意義重大。我國本身在電磁兼容技術方面起步就比較晚，更應當在新形勢下抓住有利機會迎頭趕上。

參考文獻

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作者簡介：張汝山（1970，2-），男，漢，黑龍江省牡丹江市人，大學本科學歷，工程師職稱。