抗干扰技术在电力自动化装置中的应用分析

    孟汾兰

    摘 要：随着电力工程的不断发展，电力自动化装置在电力的生产和输送等方面得到了广泛的运用。电力自动化装置的出现及发展为为电力工程稳定、安全的运转提供了一定的技术保障，但是，按照大多数电力系统和电力自动化装置的运行状况来看，电力系统普遍会受到自身和空间环境的不同形式的干扰。由于其自身的工作特点，面对各种干扰，其常常会产生无法预测的不良反应，这间接威胁到电力工程稳定、安全的运转，有较大的安全隐患。针对这一现状，本文简单介绍抗干扰技术在电力自动化装置运用的重要性，分析了干扰因素对电力自动化装置的影响，以及详细探讨了电力自动化装置中抗干扰技术的运用，并结合实际情况，提出了相应的解决方法。

    关键词：抗干扰技术；电力自动化装置；应用分析

    0 引言

    随着电力工程的不断发展，电力自动化装置在电力的生产和输送等方面得到了广泛的运用。电力自动化装置主要是通过微型机、单片机、大规模集成电路等完成测控及信号传送等任务的一种装置。电力自动化装置的出现及发展为为电力工程稳定、安全的运转提供了一定的技术保障，但是，按照大多数电力系统和电力自动化装置的运行状况来看，电力系统普遍会受到自身和空间环境不同形式的干扰。

    1 干扰因素对电力自动化装置的影响

    1.1 干扰形成因素分析

    在自动化系统的整体运行当中，当电力设备遭受到一定干扰时，一个或者多个干扰源就会形成，特别是系统微机装置的信号采取中，具有信号的剔除能力，而在剔除某些可用的信号外，一些无效的、具有影响的装置便会形成较弱的电磁信号，就会受到不同程度的影响。尤其是当电力自动化装置受到无用信号的影响及不良作用时，就会导致幅度大、频率高等各种问题的出现，且会进入自动化运行的系统当中，给整个系统的运行带来更多的阻碍以及不同程度的影响。

    在电力自动化系统的设计当中，主要的干扰源包括内部干扰和外部干扰，所谓的内部干扰，就是自动化装置本身的问题；而外部干扰，包括导线传入的干扰（由控制线、电源线以及各信号线等外部线的干扰）、地线传入干扰、辐射干扰和空间感应。

    1.2 干扰所带来的影响

    干扰因素所带来的影响主要包括电源回路和数字电路整体两个方面的影响。

    （1）电源回路的影响。在电源回路的电力自动化抗干扰影响因素中，电源的回路是一个相当重要的环节，电源回路的构建形成干扰信号，这便造成整个电路的不平衡发展。同时，还将造成后台管理、主控机子的不全面，从而影响整个电力自动化系统的运行，并还有可能将各子系统的原有力量衰减，而导致不同程度上的定期死机等不良影响的发生，从这些不良因素来分析，更需要着重提出多方面的改进措施，以减少电源回路现象发生。

    （2）对数字电路整体的影响。这些影响主要是在电力自动化的系统上面，在自动化的系统的设计过程当中，开关量一进一出的通道受到了不同程度上的影响，受此影响，导致开关被隔离或断路器被堵住等现象的出现，有时也会出现缝合器的不连贯现象，而缝合器的不连贯就导致在一定程度上出现一些误差。

    2 抗干扰技术在自动化装置中的应用分析

    抗干扰技术是指防止电力自动化装置出现干扰而采用的一种有效的技术手段。一方面，防止电力自动化装置受到电磁的干扰；另一方面，电力自动化装置的稳定运行得到了保障。在电力自动化装置的运行过程中，常用的抗干扰技术包括规范管理程序的应用、抗瞬变信号干扰、抗静电放电的干扰以及提升设备的抗干扰能力等四个方面。

    （1）规范管理程序的应用

    在电力系统自动化干扰故障的处理中，需要综合应用以及程序管理进行规范；具体来说，包括以下几方面的内容，首先，要合理地配置工作人员，通过人员的合理配置，让每人都明确自己的工作目标和责任，保证电力系统正常、安全地运行，此外，还需对有关的规章制度进行完善，同时，还需加大对员工培训的力度，且培训的重点需放在电力系统的继电保护上，比如故障发生的特点、原因以及表现等。其次，还要建立继电保护的设备台账，让设备的维护和处理实现档案化，例如，电力设备台账、事故分析、运行状况等，培训之后的效果还需要经过严格的考核，并与奖惩制度挂钩，此外，需仔细地管理和监测二次设备运行状态，使监测管理和继电保护的意义得到充分的体现。

    （2）电力自动化装置中的抗瞬变信号干扰

    电力自动化装置的运行当中，也受到瞬变信号的干扰。为了有效地减少瞬变信号干扰对自动化装置的影响，需采取有效的防止措施，以提高电力自动化装置抗瞬变信号干扰的能力。比如，可选用多层PCB印制板，使电力自动化装置输入与输出回路配线、布线的合理性得到保证；开关电源的合理设置；合适滤波器的选用等。在电力自动化装置的运行当中，多层PCB印制板的应用可有效地防止瞬变信号干扰。因为，多层PCB印制板电源回路的板间电容较大，可相对有效地防止电源产生不同种类的干扰脉冲。并且，电力自动化装置中的器件间的空间较大，可较有效地降低电力自动化装置中不同回路间串扰耦合的发生几率。

    （3）抗静电放电的干扰

    人体静电放电的干扰试验中可以发现：一般情况下，在进行电力自动化装置的操作过程当中，经常发生静电放电情况，而在这些静电的电磁信号发出后，会一定程度上影响自动化装置的正常工作或者损坏装置正常的功能，以下是经实验研究总结出的三点抗静电放电干扰措施。

    采用金属面板机箱。电力自动化装置需采用整体式的金属机壳或整体式金属面板，而不能采用插件式的金属面板。这是因为装置的机箱外面整个面板，距离地面很近。如果采用插件式的面板，其喷漆的漆膜或铝型材的氧化膜都是非导电材料，不便接地。只有让其机箱框架与面板背面的接触以实现接地连结，这样便不能保证金属机箱框架与面板之间形成有效的导电。如果选择金属面板或者整体的金属机壳，接地便较为容易，可以达到较好的接地效果。

    （4）提升自动化装置自身的抗干扰能力

    提升装置自身的抗干扰能力，主要指的是指采取相对有效的方法，降低电力自动化装置自身对干扰敏感程度，减少电力自动化装置对于扰信号的获取，加快电力自动化装置恢复正常运行状态的速度等。比如，在电力自动化装置系统的正常运行当中，有效应用多个CPU结构；对每一天合理布置擂件，通过硬件实现装置电路故障的自动恢复等。

    3 结束语

    电力自动化装置运行过程中的电磁干扰会对自动化装置运行的安全性、有效性及稳定性造成一定的影响，间接地威胁电力安全、稳定的生产和运输，具有一定的安全隐患。因此我们必须着重提高电力自动化装置的抗干扰能力。从目前对干扰形成因素的分析及干扰对自动化装置的影响来看，我们需从规范管理程序的应用、抗瞬变信号的干扰、抗静电放电的干扰以及提升设备的抗干扰能力等四个方面提高抗干扰技术的运用，从而更好地提升电力系统自动化的技术，使其得到更大的发展空间以及获得更大的经济效益。

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