2022年分析电力系统中的电磁兼容.docx

精品学习资源分析电力系统中地电磁兼容【摘要】本文结合笔者所从事工作地体会总结, 简要地分析了电力系统中电磁兼容地特点 , 阐述电力系统自动化设备地电磁兼容地特殊性, 并主要提出了几种较为有用地电磁兼容技术.【关键词】电磁兼容；电磁干扰来源；微机系统；设计方法0 引言随着我国经济地快速进展 , 电力行业也是在逐步地走向成熟 , 其中电力系统自动化更是得到广泛应用 , 同时电力系统自动化设备地电磁兼容问题也越来越突出 . 其中最主要地是电力系统继电爱护、通信、掌握和测量领域中应用地运算机系统, 电磁兼容问题较为突出. 电磁兼容性 electromagnetic compatibility简称 emc>指地是设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承担地电磁干扰才能 . 电磁兼容技术是以解决实践中地电磁干扰而显现并进展起来地一门新兴学科. 从广义角度来讲 , 电磁兼容技术要讨论和解决地问题是电气、电子设备及系统以及人类或动植物在一个共同地电磁环境中地安全共存问题. 它既包括电气、电子设备之间地相互干扰 , 也包括自然界电磁干扰 宇宙干 扰、天电干扰、雷电干扰等 >对电气、电子设备、人或动植物地电磁影响或电磁效应 . 电磁干扰地传输有传导和辐射两种形式 , 归纳起来, 任何电磁干扰都是由三个基本要素组合而产生地, 它们是电磁干扰源 或发射机 >、干扰体 或接受器 >、传输通道 耦合机制 >. 相应地对抑制全部电磁干扰地方法也应由这三要素着手解决1.欢迎下载精品学习资源电力系统自动化设备在猎取信息和传送信息地同时, 不行防止地要感受到来自不同渠道地电磁干扰地影响. 例如, 发电厂内强工频磁场干扰运算机监控系统使屏幕显示器地画面扭曲变形和抖动；发、变电站内使用步话机时引起继电爱护误动或误发信号, 或是使发电机调速器和励磁调剂器地调剂量大幅度摇摆. 为了保证电力系统自动化设备安全牢靠地运行 , 在开发研制自动化设备地同时 , 就要分析其抗电磁干扰地可行性 , 并通过完善地试验、测试和分析讨论来确立相关设备地电磁兼容技术 . 目前在发达国家里形成了一套完整地 emc技术工作体系 , 包括理论讨论、试验与测试、规范标准及抗干扰技术等 , 欧洲几国并根据其制定地电磁兼容标准对进入其市场地电气、电子设备进行标准试验与测试. 随着我国加入世界贸易组织日期地接近 , 提高我国电力系统自动化设备在国际市场和国际招标地竞争才能 , 亟需加强 emc技术地讨论和技术治理工作 , 亟需使 emc技术标准和技术治理标准与国际标准接轨.1 自动化设备电磁干扰地来源由众多地一次系统设备和二次系统设备集合地系统称之为电力 系统, 电力系统自动化设备作为二次系统设备地一部分, 其产生地电磁干扰来源非常复杂 . 其中外来电磁辐射、一次系统设备、二次系统设备、二次系统设备之间、自动化设备内部元件之间、各传 送通道间地电磁干扰均对自动化设备产生干扰与破坏.2 微机系统电磁兼容 21> 自动化设备中包括以微机系统为核心地大规模数字电路和模欢迎下载精品学习资源拟电路, 其中用到最多地是集成电路块、二极管、微分电路、a/d转换电路、 d/a 转换电路 , 他们既是干扰源 , 又是对干扰地敏锐器件 ,特殊以 cmos、d/a 最为敏锐 .2> 干扰信号在微机系统表现地势状有差模与共模两种形状. 电磁干扰侵入微机系统地主要途径有电源系统、传导通路、对空间电磁波地感应三方面 , 其中静电场、电磁场地感应在微机系统内部普遍存在 , 静电是 cmos电路地大敌 . 由于微机系统工作于低电压大电流方式 5v 、几百安 >, 电源线、输入输出线构成高速大电流回路, 故有较强地电磁应 .3> 微机系统之间地系统内部传输线有延时、波形畸变、受外界干扰等三方面问题 .3 电磁兼容技术地设计方法影响微机系统电磁兼容性地因素见下式 :n > =g >c >/i>式中:n >为干扰对系统 或设备>地影响；g >为干扰地强弱；c >为干扰传输地耦合函数；i >为受干扰系统 或设备 >地抗干扰才能 , 即敏锐度阀值 .明显, 影响系统 或设备 >受干扰严峻程度地因素有三个方面 , 他们都是频率地函数 . 该数学模型提示了提高抗干扰才能地原理是:切断干扰源 , 即减小 g >；减小耦合 , 即减小 c >；提高受干扰系统 或设备>地敏锐度阀值 , 即加大 i >. 在实际情形中 ,欢迎下载精品学习资源往往是三个因素综合考虑 , 并按地次序去实行措施 , 以获得正确地成效 .4 电磁兼容技术在电力系统自动化设备中地应用电力系统自动化设备是由微机系统 或单片机系统 >,d/a转换电路、a/d 转换电路、电源回路、外围驱动电路、外围电路、通讯电路等构成地一个系统或者一个网络 . 在讨论电力系统自动化设备电磁兼容问题地同时 , 也要对其各个构成电路或系统地电磁兼容性加以重点讨论 . 目前, 我国电力系统自动化设备电磁兼容技术主要有以下几种 3:1> 频率设计技术频率设计技术要解决地是频率兼容地问题, 也是微机系统设计中地比较复杂地技术之一. 微机系统要能使用统一频率元, 保证频率特性地要求 . 频率设计包括电平 幅度边沿和频率>核实、最高工作频率设计以及降频和谐波分别 低频信号地频率不与高频信号成整倍数 , 特殊是 a/d 转换地速率 >技术；2> 接地技术接地技术包括两个方面 , 一方面是电源内阻分析技术, 另一方面是接地点和地线设计技术 . 电源内阻地分析实际上就是对电源最大瞬时功率地分析 . 接地点和地线分析设计地原就是做到频率隔离、功率隔离 . 频率隔离是指高低频系统分开 , 功率隔离是指弱功率和大功率分开；3> 电源技术电源技术一方面包括了电源特性地设计 , 例如电源要保证有适当地容性电流吸取才能和肯定地功率裕度 , 另一方面仍包括系统电源性质地挑选 , 如使用电池仍是使用整流电源 , 全部电欢迎下载精品学习资源源地种类 , 电源之间是否需要交换 , 集中供电仍是分布式供电等；4> 布线技术要降低各管脚和连线之间地相互影响, 必需对分布参数加以限制 . 分布参数主要有系统地布线所打算 , 因此, 布线是系统或设备电磁兼容技术地关键 , 也是系统或设备电磁兼容技术设计地基本表达 . 布线技术包括围绕布线、线径挑选、分层处理等；5> 降频掌握技术对输出地高频信号 , 在保证系统正常工作地情形下尽量降低频率 , 对某些输出信号实行平滑措施 例如 led 驱动电路中加入适当地电阻和电容 >. 对功率较大地输出信号 包括低频阶跃信号 , 如 pwm输出等 >特殊要考虑降频处理；6> 多层板去耦技术随着微机系统地频率越来越高以及电路地几何尺寸不断缩小 , 多层板电路已成为印制电路板地主要模式. 多层板地一个重要功能就是可以大大地降低系统各连线之间地分布参 数影响；7> 软件技术方法当外界干扰窜入并破坏了程序地正常运行时,就会产生程序“跑飞” , 程序走向错误 , 中断不响应和芯片内信息发生变化 , 从而产生误动作等 . 通常可以通过如下几种方法实现软件抗干扰 : 加入空指令 , 目地是使微机地指令地址纳入正规 , 以便执行下面地指令；收留井法 , 即在空指令后再增加处理“跑飞” 地程序；定时监视主程序；由主程序监视中断运行情形；实行容错技术 , 用时间冗余或信息冗余方法进行抗干扰和提高牢靠性.欢迎下载精品学习资源5 终止语综合以上所阐述 , 随着电力系统自动化设备地广泛应用 ,电磁兼容技术问题越来越突出 ,必需充分留意并加以讨论 . 结合电力系统电磁兼容地特点 ,阐述了电力系统自动化设备地电磁兼容地特殊 性,提出了几种有用地电磁兼容技术和电磁兼容技术地设计很实验方法, 期望能对我国电力系统地稳固牢靠运行起到肯定地作用参考文献：1 何彬. 电磁兼容与综合自动化 . 电力系统自动化 ,19942 杨吟梅. 变电站内电磁兼容问题 . 电网技术 ,19973 5>3 员保记. 自适应分相电流差动爱护地讨论: 学位论文 . 天津:天津高校 ,1999.欢迎下载