电磁兼容技术在电力自动化系统中的应用分析

好：
（ ）敏 感 线 路 与 一 般 线 路 如 平 行 排 列 ，其 间 距 应 大 于 ２
５０ｍ ｍ ．
（ 电源 馈 线 与 信 号 线应 予 隔 离 ， ３） 当他 们 平 行 排 列 时 ， 间 其
距 应 大 于 ５ ｍｍ ： ０ （ 高 频 导 线 是 对 其 他 线 路 干 扰 最 大 的 线 路 ， 般 都 要 屏 ４） 一 蔽：
是防止 电磁干扰 ， 除公共 电路 阻抗 的耦合 ， 是为 了保 障人 消 也 身 和 设 备 的 安 全 。基 本 接 地 技 术 有浮 地 、 点 接地 、 点 接 地和 单 多
混 合 接 地 ４种 。
２３ 接 地 ．
２ 电磁 兼容 技术 的设 计方 法
影 响微 机 系统 电磁 兼 容 性 的 因素 见 下 式 ：
Ｎ《）＝Ｇ《）Ｃ《）／《） （） （） （） （） ＾ ＾ ＾ Ｉ ＾
式 中 ：（） — 干 扰 对 系统 （ Ｎ（） ＾— 或设 备） 的影 响 ； Ｇ（） — 干扰 的 强 弱 ； （） ＾— Ｃ （） 《） ＾—— 干 扰 传 输 的耦 合 函 数 ： Ｉ＾— — 受 干 扰 系 统 （ 《） （） 或设 备 ） 抗 干 扰 能 力 ， 敏 感 的 即 度 阀值 。 显 然 ， 响 系 统 （ 设 备 ） 干 扰 严 重 程 度 的 因素 有 ３个 方 ’ 影 或 受 面 ， 们 都 是 频 率 的 函 数 。 该 数 学 模 型 提 示 了 提 高 抗 干 扰 能 力 他
１ 电力 系统 自动化 设备 电磁 兼 容 问题
由于 电力 系统 本 身 是 众 多 一 次 系统 设 备 和 二 次 系统 设 备 的 集合体 ， 因此 电力 系统 自动化 设 备 作 为 二 次 系统 设 备 的一 部 分 ， 其 电磁 十 扰 的来 源十 分 复 杂 。 外来 电磁 辐 射 、 次 系统 设 备 、 一 二 次 系统 设 备 、 次 系统 设 备 之 间 、 二 自动 化设 备 内部 元 件 之 间 、 各 传 送 通道 间 的 电磁 干 扰 均 对 自动 化 设 备 产 生干 扰 与破 坏 。 （） １ 电力 系统 自动 化 设 备均 包含 有 以 微 机 系统 为 核 心 的 大 规 模 数 字 电路 和 模 拟 电 路 ， 中应 用 最 多 的 是 二 极 管 、 成 电 其 集 路 块 、 ／ 转 换 电路 等 ， 们 既 是 干 扰 源 ， 是 对 干 扰 敏 感 的器 ＡＤ 它 又 件， 尤其 以 Ｃ ＭＯＳ ＤＡ 最 为 敏 感 。 、／ （ ） 扰信 号在 微 机 系统表 现 的形 态 有差模 与共模 两 种 形态 。 ２干 电磁 干 扰侵 入微 机 系统 的主 要途 径 有 电源 系统 、 导通 路 、 空 间 传 对 电磁 波 的感 应 ３方面（ 包括 内部 空 间 的静 电场 、 电磁 场 的感 应） 。其 中静 电场 、 电磁 场 的 感 应 在 微 机 系 统 内部 普 遍 存 在 ， 静 电是 Ｃ ＭＯＳ电路 的大 敌。 由于 微 机 系统 工 作于 低 电压 大 电流 方式 ， 电 源 线、 入输 出线 构成 高速 大 电流 回 路 ， 有较 强的 电磁 感应 输 故 （ ） 机 系统 之 间 的 内 部传 输 线 有延 时 、 形 畸 变 、 外 界 ３微 波 受 干 扰 等 ３ 方面 问题 。 （ ） 冲 干 扰 是研 究 的 重 点 ， 为 微 机 系统 是 以 识 别 二 进 ４脉 因 制 码 为 前 提 的 ， 组 成 以 数 字 电 路 为主 ， 字 电路 传 送 的 是 脉 其 数 冲信号 ， 同时 也 易对 脉 冲 干 扰 敏 感 ． 以开 关模 式 工 作 的开 关 及 开 关 电源 变 化 频 率 高 达 几 十 万 Ｈ ， 易 在 内外 产 生 脉 冲 干 扰 。 ｚ容 （ ） 电源 影 响 比较 敏 感 。 电源 对 电子 系统 的 影 响 有 电源 ５对 波 动 影 响和 系统 作 用 影 响 两 个 方面 。所谓 电源 波 动 影 响 是指 由 于 电源 波 动 引起 的信 号 紊 乱 和 系 统 失调 。系统 作 用 影 响 是指 因 电源 是 系统 所 有 信 号 的 交 叉 点 而 引起 的 系 统 各信 号 之 间 的相 互影 响。系统作 用的大小与 电源功率裕度 、 滤波 能力及 电源连 线 方式 、 布形 状 有 关。 分
（ 有些脉 冲线路 的脉冲功率 较大 ， ５） 对其他 线路 构成严 重 干扰 ， 按 干 扰 线 路 对 待 。至于 电平 较 低 ， 率 很 低 的 数 字 电路 应 功 可 按 一 般 线 路 处理 ， 则 上 按 敏 感 电 路 对 待 ， 可 根 据 具 体 情 原 也 况 处理 。
摘 要 ： 着 电 力 系统 自动 化 设 备 的 广 泛 应 用 ， 随 电磁 兼 容 技 术 问 题 越 来 越 突 出， 必须 充 分 注 意并 加 以研 究 。本 文
是作者在近几年 的工作 中，就 电磁兼容 技术在 电力 自动化系统中 的应用相 关问题进行 了简要 的阐述和分析。 以供参考 ｝ 关键词 ： 电磁 兼 容 ； 电力 系 统 自动 化 ； 用 分析 应
２２ 隔 离 ． 隔 离 是 干 扰 线 路 （ 线） 围 存 在 干 扰 电磁 场 ， 其 他 线 路 馈 周 当 （ 线 ） 其 附近 时 ， 于 电磁 耦 合 而 形 成 干 扰 。防止 这种 干扰 最 导 在 由
简单 而有效的方法是将干扰线路 与其它线路隔离开来 ， 以切 断 或削 弱 它们 之 间 的 电磁 耦 合 。隔 离 的原 则 和 方 法是 ： （ ） 扰 线 路 和 其 他 线 路 尽 可 能 不 要 平 行 排 列 ， 必 须 平 １干 如 行 ， 线 间 距 Ｌ与 导 线 直 径 Ｄ 之 比应 不 小 于 ４ （／ ＞４ ）在 可 导 ０ＬＤ／ ０ ， 能 情 况 下 导 线 间 距 应 尽 量 大 些 ，并 且 平 行 部 分 的 长 度 越 小 越
接 地 是 指 在 系 统 的 某 个 选 定 点 与 某 个 接 地 面 之 间 建 立 导 电 的 低 电 阻 的 通 路 ，把 系统 中 电子 元 件 的零 电位 互 相 连 接 起 来 ， 把 它们 同 时 与 某 个 等 价 于 “ ” 参 考 点连 起 来 。 具 体 方 再 地 的 法 可 以 将 理 想 的接 地 体 作 为 一 个 零 电位 、 零 电阻 的物 理 实体 ， 作 为 与 各 有 关 电路 中信 号 电平 的 参 考 点 ， 何 不 需 要 的 电流 通 任 过 它 都 不 产 生 电压 降 ， 这种 理 想 的 接 地 体 实 际 上 是 近似 的 ， 在 设 备 上 接 地 是 为 了 使 设 备 本 身 所 流 过 的干 扰 电流 经 过 接 地 线 流 入 大 地 ， 少 干 扰 源 所 传 播 和 发 布 的 能 量 。 接 地 的主 要 目的 减
的原 理 是 ： 切 断 干 扰 源 ， ① 即减 小 Ｇ（）； 减 小 耦 合 ， （）② ＾ 即减 小 Ｃ （）； 提 高 受 干 扰 系 统 （ 设 备 ） 感 度 阀值 ， 加 大 『＾ｏ （） ＾ ⑧ 或 的敏 即 （） 在 （ 实 际情 况 中， 往往 是 ３个 因素综 合考虑 ， 按① ②③ 的顺序去 并 采取措施 ， 以获 得最 佳 的 效 果 。 电磁 兼 容 技 术 的 设计 要 从 电磁 兼 容 的 ３个 基 本 要 素着 手 ， 从 原 理 的 可 行 性 、 器 件 的 选 择 、 工 生 产 工 艺 、 装 运 行 环 境 元 加 安 等 几 个 方 面 来 考 虑 。 把 握 不 同 类型 电磁 干 扰 的 本 质 ， 不 同 的 对 干扰频率 、 频谱采用相应的滤波、 隔离 、 接地 、 屏蔽等措施。 ２１ 滤 波 ． 滤 波 是 利 用 滤 波 器 来 抑 制 电磁 干 扰 ， 波 器 是 由集 中 参 数 滤 的 电阻、 容和 电感 ， 者是 分布参数 的 电阻、 电 或 电容 、 感 构 成 电 的一种 网络 ， 这种 网络只 允许有 用信 号 的频 率分量通 过 ， 阻止 其 他 干 扰 频 率 通 过 ， 电磁 干 扰减 少 到 满 意 的工 作 电平 上 。 滤 使 波 器 是 防止 传 导 电磁 干 扰 的主 要 措 施 ， 电源 滤 波 器 解 决传 导 如 干 扰 的 问 题 ； 波 器 同 时 也 是 解 决 辐 射 干 扰 的 重 要 武 器 ， 抑 滤 如 制 无 线 电干 扰 ， 发 射 机 的输 出 端 和 接 收 机 的 输 入 端 安 装相 应 在 的 电磁 干 扰 滤 波 器 ， 掉 干 扰 信 号 ， 滤 以达 到 电磁 兼容 的 目的。滤 波 器 工 作 方 式 有 两 种 ： 种 是 不 让 无 用 信 号 通 过 ， 把 它们 反 射 一 并 回信 号 源 一 种 是 把 无 用信 号 在 滤 波 器 里 消 耗 掉 。 在 采 用 滤 另 波 方 法 来 抑 制 传 导 干 扰 时 ， 先 要 了 解 干 扰 源 的 频 谱 、 扰 源 首 干 在频 带 中的 分 布 情 况 ， 扰 波 幅值 等 。 可 以 通 过 干 扰 仪 器 来 检 干 测 ， 得 干 扰 源 的频 带 分 布 和 幅 值 ， 针 对 性 地 选 择 滤 波 器 的 获 有 种 类 或者 设计 滤 波器 电路 。
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电磁兼容技术在电力自动化系统中的应用分析
口孙 玉 ａ ｎ ｔ ｏ ａｉｉｙ简 称 Ｅ Ｅｅ ｔｒ ｏ ｇ ｅｉ Ｃ ｍｐ ｔ ｌ ｃ ｂｉ ｔ ＭＣ ） 指 的 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 受 的 电磁 干扰 能 力 。 电磁 兼 容 技 术 是 以解 决 实践 中 的 电磁 干 扰 而 出 现并 发展 起 来 的一 门新 兴 学 科 。 随 着 电力 系统 自动 化 设 备 的迅 猛 发 展 和 广 泛 应 用 ， 电力 系统 自动 化 设 备 的 电磁 兼 容 问题 显得 越 来 越 突 出。 特 别 是 电力 系统 继 电保 护 、 信 、 制 和 测 量 领 域 中 应 用 的计 算 机 系统 （ 括 单 片 机 系 通 控 包 统）电磁 兼容 问题 更 为突 出 。 发达 国 家 目前 形成 了一 套完 整 的 ， 在 Ｅ Ｃ技 术 工 作 体 系 ， 括 理 论 研 究 、 验 与测 试 、 范 标 准 及 抗 Ｍ 包 试 规 干 扰技 术 等 ，为 了提 高我 国 电力 系 统 自动 化 设 备 在 国 际 市 场 和 国 际招 标 的竞 争 能 力 ， 需 加 强 Ｅ Ｃ技 术 的研 究和 技 术 管 理 工 亟 Ｍ 作， Ｅ 使 ＭＣ技 术 标 准和 技 术 管 理标 准 与 国 际标 准 接 轨 。