趙苑廷
(內蒙古電力(集團)有限責任公司阿拉善電業局,內蒙古阿拉善左旗,750306)
電力自動化抗干擾技術的應用
趙苑廷
(內蒙古電力(集團)有限責任公司阿拉善電業局,內蒙古阿拉善左旗,750306)
由于電力自動化的快速發展以及電磁場的信號干擾破壞力,使得抗干擾技術的應用逐漸成為研究熱點問題,筆者以此為主題,探討了干擾電磁的影響及應對,期望能夠促進電力自動化技術的進一步發展。
電力自動化;抗干擾;干擾電磁;影響
文章基于電磁干擾主要表現以及抗干擾主要措施的陳述思路,對電子自動化抗干擾技術進行說明,希冀對于此項問題的進一步研究發展能夠有所裨益。
1.1 影響電源回路
電力自動化在運行過程中,可能會受到一些電磁信號的干擾,可能導致系統的啟動和運行不穩定,筆者整理了幾種典型的現象及其后果,解讀電磁干擾的影響。這些干擾電磁會影響電源回路,從而影響整個電力自動化的穩定運行。具體來說,電磁干擾使得電源回路出現異常,而在異常的電源回路之下,系統的監控甚至是主計算機在錯誤的電源回路之下,會出現閃屏、死機、卡頓、啟動失敗等現象,這不僅影響系統的運行,還可能改變系統的設置,甚至在運行不穩定的情況下,極有可能出現數據的丟失、參數的改變。如果重啟次數過多,不僅系統無法正常使用,還會在一定程度上造成設備的損壞,尤其是電源回路出現故障之下,損失后果是不可估量的,嚴重時甚至可能導致整個系統的全面崩潰。
1.2 影響模擬量通道
模擬量通道的作用主要是數據的錄入,一旦電磁信號對其形成干擾,則通道的工作就會受到一定的阻礙,那么原定的正常數據錄入就會發生意外,可能影響錄入效率和準確率,總之,數據無法正常錄入。并且,如果電壓遭受介入,擔當數據收集功能的互感器可能會遭到侵襲,一旦發生這種情況,互感器就無法保證準確的工作成果,也就是說數據的收集會出現錯誤,因此所傳遞的信息可能不準確甚至與本來的信息產生不可調和的偏差,從而導致數據缺乏維護,最終的代價極有可能是所獲取的信息缺少價值,甚至是毫無作用,無法作用于系統運行。如果干擾信號很強,則不僅是使用的數據,就連裝置本身,也會因為干擾出現損壞。
1.3 影響開關量通道
電磁干擾對于開關量通道也會產生影響,具體來說,如果電磁信號的干擾作用在開關量的兩個重要部位,即輸入和輸出部位,則斷路器和開關就會出現異常。當出現這種異常情況之時,分合位置不可避免的就會發生偏離,而位置的偏離必然導致功能受到影響,那么分合的作用便會受到限制,這種情況之下,如果出現電壓過大的情況,分合閘的運行會受到阻礙,回路出現故障。此外,如果裝置正處于上電時刻,干擾的出現必然導致設備出現異常情況而無法運行,也就是說,在開關量通道內,如果信號干擾出現在重要路段和時段,則會對開關量產生較為嚴重的影響。
1.4 影響CPU和數字電路
由于電力自動化系統主要依靠事先的程序設置,因此電磁信號的干擾會破壞這種設置,導致系統出現異常。在系統的設置和運行中,CPU和數字電路應該起到核心作用,而一旦二者受到不明信號的干擾,使得數據設置出現故障,那么CPU的運算就無法實現,運算的形式、邏輯都會出現相應的偏差和錯誤,因此,系統不可控甚至運行脫軌都可能會出現,不僅如此,微型機在這種干擾之下,芯片極有可能出現損壞,使用出現故障便是完全可以預知的了。CPU掌控著系統的整體運行,一旦其受到干擾,系統運算受到影響,則系統原本的秩序會被打亂,這種情況之下,會出現直觀的故障表現,例如死機等狀況。
2.1 抗靜電干擾
上述已經陳述了電磁信號的干擾路徑及其后果,那么然后防止這種干擾呢?可以對電力自動化系統進行一定的改造設計,增強其抗干擾能力。經過實驗發現,自動化裝置中有靜電現象,而一旦出現這種現象,裝置運行往往出現異常,因此靜電會造成一定干擾。要防止這種干擾需要進行以下措施:使用無插件的金屬面板作為機箱面板,選取整體式機殼,盡量減少面板上的裝置。這種設計一是利用金屬的導電性能設計接地裝置,這樣就能夠保證導電效果,即使受到干擾,也能夠減少系統出現故障的可能性。其次,由于面板上的裝置受到靜電影響的可能較大,裝置數量、種類的增多會加劇這種影響,因此盡量減少面板上的裝置,能夠避免其受到靜電干擾,出現裝置異常運行或者被損壞的情形。
2.2 抗瞬變信號干擾
對于瞬變信號,可以采取以下措施進行抗干擾:一是使用多層印制版,其作用在于擁有的板間電容較大,因此對于干擾脈沖有著較強的抗擊能力,能夠有效避免其影響,除此之外,元件布線也能夠擁有一個相對寬敞的空間,防止串線。二是回路的布線設計,由于自動化設計需要有多種情況的應對和措施選擇,因此的回路較多,在進行捆綁操作之時,會出現較多的控制點的連接,干擾信號對于這些連接往往在于此處,因此內部布線設計時,如果能夠提前規避這種情況,在輸入輸出之處應用隔離器,便能夠有效改變這種干擾。三是合理設置開關電源,采用隔離分開式布局,盡量避免將其放在面板上,如果無法避免,則選擇濾波器背面,并且使用屏蔽線。濾波器能夠有效抵制瞬變信號,要使用正確的安裝方式,并選用較高性能的濾波器。
2.3 改進設備,規范程序
在設備方面,需要使設備盡量不接收干擾信號,這就需要提升設備對于干擾信號的靈敏度和識別能力,主要從兩個方面進行,一是硬件方面,要合理布元件,并且建立設備的自我恢復電路,在受到信號干擾時,提升恢復的速度。而軟件方面,主要是用于硬件之后的保障和鞏固。程序的管理也是不可忽視的,規范管理并且合理配置人員。對人員進行培訓,尤其是繼電保護方面,必須要有足夠的人才儲備力量,在進行管理之時,要明確職能并且嚴格責任分配,使得管理人員能夠時時注意系統運行狀況,并且檢測干擾信號,針對干擾進行一定的人為牽制,引導系統及時做出反應,避免系統遭到過多影響和損壞。
電力自動化抗干擾技術亟待發展,筆者的上述措施雖有一定作用,但仍有未解決之事,因此需要更為深入的研究和探討。
[1]楊金全.淺談電力自動化抗干擾技術的應用[J].數字技術與應用,2012(12):22-25.
[2]張愛武.電力自動化抗干擾技術的應用探究[J].科技與企業,2014(3):36-40.
[3]張虹,常換梅.淺談電力自動化抗干擾技術的應用[J].黑龍江科技信息,2015(4):69-72.
Application of anti interference technology in electric power automation
Zhao Yuanting
(Inner Mongolia electric (Group) Co., Ltd., Alashan Electric Power Bureau, Alashan Inner Mongolia,750306)
Due to the rapid development of electric power automation and electromagnetic interference damage, making the application of anti interference technology has gradually become a hot research problem, the author discusses the influence of this theme, electromagnetic interference and countermeasures, hope to promote the further development of power automation technology
electric power automation; anti-interference; EMI; influence