郭 燕
(寧夏第一建筑有限公司,銀川 750000)
現(xiàn)階段在社會廣泛發(fā)展先進電磁兼容技術(shù)的背景下,促使其對電力系統(tǒng)中的眾多設(shè)備起到良好的保護作用。但是對于我國而言,研究電磁兼容技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備的過程中,起步時間相對較晚,因此其使用存在著一定的問題。當(dāng)前為了能夠在電力系統(tǒng)中形成更加良好的應(yīng)用,則需要對其問題、技術(shù)應(yīng)用、應(yīng)用措施及其未來發(fā)展進行探討,從而能夠在未來的發(fā)展中形成更加完善的技術(shù)應(yīng)用效果。
多種不同層級的設(shè)備共同組成了電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),眾多的設(shè)備在同步應(yīng)用環(huán)境下才能夠形成良好的電力供給作用,是維持電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行的關(guān)鍵所在。而在更加先進發(fā)展的技術(shù)表現(xiàn)之下,自動化設(shè)備的出現(xiàn)逐漸成為了電力系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分,是現(xiàn)代化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提升運行效率的重要支撐所在。但是這樣的自動化設(shè)備依靠于電子指令運作,自身所具有的抗干擾性相對較差,因此在電磁干擾的影響下往往會出現(xiàn)故障,包括指針失靈或是指令接收遲緩等現(xiàn)象,都將會影響到社會電力應(yīng)用。
受到電磁干擾從而造成電力系統(tǒng)癱瘓的事件屢見不鮮,但是在考慮到外部環(huán)境因素影響的同時,也需要基于內(nèi)部狀態(tài)下的干擾進行探究,若不能夠?qū)@樣的干擾問題及時采取相應(yīng)的措施進行控制,將會對電力系統(tǒng)的使用造成影響。受到世界范圍內(nèi)的先進科學(xué)成果影響,我國正不斷發(fā)展先進的技術(shù)應(yīng)用,應(yīng)對電磁干擾現(xiàn)象廣泛吸取社會前沿經(jīng)驗,融合形成了電磁兼容技術(shù)的存在。但是由于這一技術(shù)在我國仍處于初步發(fā)展階段,對于其應(yīng)用及技術(shù)類別等仍有待完善優(yōu)化,因此在使用中仍存在著一定的問題,電磁干擾風(fēng)險只增不減。由于自動化設(shè)備的運行處于同步狀態(tài),在一定程度上會產(chǎn)生相互干擾的現(xiàn)象,盡管對這樣的問題投入大量資源進行研究探討,但仍未取得明顯的解決進展。
電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備結(jié)構(gòu)一般情況下應(yīng)用到計算機對各個設(shè)備下達運轉(zhuǎn)指令,其中的大量電路結(jié)構(gòu)是保障電力系統(tǒng)高度集中運行的重要結(jié)構(gòu)。當(dāng)電力系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時,系統(tǒng)內(nèi)的二極管及數(shù)模轉(zhuǎn)換器等部件在運行中散發(fā)的磁場會對其他自動化設(shè)備產(chǎn)生一定影響,促使其運行系統(tǒng)受到干擾從而出現(xiàn)故障,而自動化設(shè)備中的干擾問題最為嚴(yán)重之一就是脈沖干擾問題。這一問題的產(chǎn)生正是建立在計算機信息傳遞的過程中所產(chǎn)生的信號,在脈沖作用下打亂信號破壞指令,影響系統(tǒng)運轉(zhuǎn)[1]。
電力系統(tǒng)是保障國家用電的關(guān)鍵性系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在實際的應(yīng)用當(dāng)中涉及大量的復(fù)雜電路設(shè)備。眾多設(shè)備及電力共同運作之下才能夠保障電力系統(tǒng)正常運行。這樣的復(fù)雜線路結(jié)構(gòu)促使電力系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)穩(wěn)定性相對較差,極易在外力因素的影響之下發(fā)生變化而受到影響。綜合我國現(xiàn)行的電力系統(tǒng)進行研究發(fā)現(xiàn),其中自動化設(shè)備出現(xiàn)故障現(xiàn)象的主要原因是基于其內(nèi)部電源的干擾所形成的,促使設(shè)備發(fā)生故障,難以正常運行,出現(xiàn)錯亂或是停止等現(xiàn)象。
這樣的電源干擾問題一般情況下包含了2 種可能性,一種是基于電源信號在內(nèi)部系統(tǒng)中進行傳輸時由于某一環(huán)節(jié)的接收不靈敏,自動傳輸中難以對這樣的信號進行控制,導(dǎo)致信號錯位從而引發(fā)紊亂。而另一種則可能是基于電源信號之間形成的相互干擾現(xiàn)象,促使電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備運行失靈,難以及時接收指令調(diào)停故障運行設(shè)備。電源信號在強干擾作用下促使設(shè)備無法恢復(fù)正常運轉(zhuǎn),影響電力系統(tǒng)整體的設(shè)備運行效率,促使電力系統(tǒng)面臨著嚴(yán)重的癱瘓威脅?;谶@樣的電源信號干擾問題,最為關(guān)鍵的就是應(yīng)用到電磁兼容技術(shù)降低干擾,正確應(yīng)用電源,并對電路狀態(tài)進行調(diào)整。
建立在電子設(shè)備的應(yīng)用基礎(chǔ)之上,形成了電磁兼容技術(shù),這一技術(shù)的應(yīng)用主要是由于在電子設(shè)備的應(yīng)用中會受到外界環(huán)境因素的影響從而受到干擾影響其正常運行,難以保障電子設(shè)備始終處于相對較為安全穩(wěn)定的運行環(huán)境中?;谶@樣的問題,應(yīng)用到電磁兼容技術(shù),則能夠有效解決??刂齐姶鸥蓴_現(xiàn)象,從而促使電子設(shè)備正常運行?;陔娏ο到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)而言,其中所涉及的自動化設(shè)備在運行中更是容易受到外界環(huán)境的影響,諸如周圍的磁場及雷電天氣環(huán)境等,設(shè)備電路之間相互干擾,無法精準(zhǔn)實現(xiàn)設(shè)備的功能性體現(xiàn),嚴(yán)重影響到自動化設(shè)備的運行效果;甚至?xí)偈乖O(shè)備失靈從而出現(xiàn)混亂運行的問題,威脅電力網(wǎng)絡(luò)整體的安全性及穩(wěn)定性。
電磁兼容技術(shù)能夠控制其所在范圍內(nèi)的電磁波動現(xiàn)象,進一步消除電磁干擾問題,避免自動化設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)紊亂,保障自動化設(shè)備精準(zhǔn)運行。國家電網(wǎng)在不斷發(fā)展,其中所涉及的自動化設(shè)備更加復(fù)雜,為了保障日常生活生產(chǎn)的良好用電,則不斷提升了電路工作頻率,因此,逐漸形成了更加嚴(yán)重的電磁干擾問題[2]。
結(jié)合我國現(xiàn)階段所應(yīng)用到的電力系統(tǒng)進行研究發(fā)現(xiàn),為了能夠形成更加良好的電力運行環(huán)境,其中所應(yīng)用到的自動化設(shè)備等均呈現(xiàn)出相對較為先進的復(fù)雜效果。在眾多自動化智能技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用中,包括了微型計算機系統(tǒng)、電源回路、外圍驅(qū)動電路、DA 轉(zhuǎn)換電路及AD 轉(zhuǎn)換電路等眾多結(jié)構(gòu),在滿足基礎(chǔ)電路傳輸?shù)倪^程中,實現(xiàn)自動化控制效果。而在這樣的復(fù)雜電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中應(yīng)用到先進的電磁兼容技術(shù)的背景下,主要是涉及以下幾種先進的電磁兼容技術(shù)。
頻率設(shè)計技術(shù)在電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備中應(yīng)用,其主要的功能則是處理設(shè)備運行過程中的頻率兼容問題。頻率設(shè)計技術(shù)相對較為復(fù)雜,對自動化設(shè)備的頻率兼容處理一般情況下應(yīng)用到微型計算機系統(tǒng)當(dāng)中,進而促使當(dāng)前的自動化設(shè)備在微型計算機的控制指令之下形成符合電力系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的頻率特征,避免出現(xiàn)頻率不相符的問題嚴(yán)重影響到設(shè)備運行,從而引發(fā)設(shè)備不良干擾影響。在對這一技術(shù)的設(shè)計過程中,需要對電力系統(tǒng)自動化設(shè)備電平進行核實,并統(tǒng)計當(dāng)前設(shè)備中的最高工作頻率,降頻處理并對諧波進行分類后,統(tǒng)一各項參數(shù)內(nèi)容,從而能夠形成相對較為穩(wěn)妥的技術(shù)應(yīng)用效果。
在電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備當(dāng)中所應(yīng)用到的接地技術(shù)一般情況下分為2 種類型。其主要是適用于不同環(huán)境范圍內(nèi)的設(shè)備效果,其一則是基于電源內(nèi)阻所形成的分析技術(shù),這一技術(shù)主要是在自動化設(shè)備的運行過程中對電源整體的運行狀況進行精準(zhǔn)而全面的分析,從而分析在眾多設(shè)備運行中供電較為集中的時間段,明確供電量最大時間點,進而對這樣的電源做好阻擋處理[3]。形成良好的隔離接地效果,對于設(shè)備運行效率及設(shè)備抗干擾性的提升具有積極意義。其二則是基于接地點及接地線的設(shè)計技術(shù)應(yīng)用,這一技術(shù)對電力系統(tǒng)設(shè)備運行環(huán)境中的接地點及接地線進行研究分析,進而促使在隔離作用下有效實現(xiàn)頻率的提升,也就是分隔高低頻系統(tǒng),并對自動化設(shè)備的強弱功率系統(tǒng)起到分隔作用。
電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備電磁兼容技術(shù)應(yīng)用中涉及的關(guān)鍵性技術(shù)內(nèi)容之一就是電源技術(shù),這一技術(shù)則是對電力系統(tǒng)設(shè)備電源的優(yōu)化設(shè)計。例如考慮到電源兼容性的優(yōu)化并強化容性電流的吸收等眾多內(nèi)容,再比如在實際當(dāng)中對電源類型形成更加豐富的種類,包括整流技術(shù)及供電方式等。并且在適用各種自動化設(shè)備時,應(yīng)用到的電纜附件等,對自動化設(shè)備的抗干擾性會產(chǎn)生一定的影響,在電源技術(shù)的應(yīng)用下,能夠觀察當(dāng)前電纜長度及其是否具有屏蔽功能(見表1),從而能夠及時提醒相關(guān)監(jiān)測人員對電纜進行調(diào)整。
表1 電源技術(shù)監(jiān)測電纜內(nèi)容
在應(yīng)用電磁兼容技術(shù)前,技術(shù)人員應(yīng)利用適宜舉措來消減影響電力系統(tǒng)自動化的各項要素,比如,及時切斷干擾源頭。為更好地抑制電磁波等多重干擾要素,要科學(xué)使用濾波設(shè)備,并借用該設(shè)備內(nèi)部的電感、電阻與電容構(gòu)筑出適當(dāng)?shù)囊种菩跃W(wǎng)絡(luò),對電磁波內(nèi)部信號進行針對性控制。在控制電磁兼容技術(shù)期間,要適時通過帶有標(biāo)注的、合適的電磁波,而過濾掉其他類別的電磁波,在該項舉措的影響下,電磁兼容技術(shù)的干擾效果將得到適時提升。在應(yīng)用濾波器的過程中,技術(shù)人員應(yīng)對其內(nèi)部功能進行恰當(dāng)規(guī)范,及時控制與無線電相關(guān)的接收端、輸出端等,有效凈化電磁信號,適時增強電磁兼容效果[4]。在運作濾波器期間,技術(shù)人員要適時控制該類器械的工作方式,即吸收器械內(nèi)部存有的無用信號頻率;過濾器械中的無用信號頻率,在實際應(yīng)用中后者可幫助系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)信號反射,切實增強對干擾源頭的控制。值得一提的是,在開展濾波器來完成電磁干擾源頭的切斷活動時,還要對影響該項工作結(jié)果的各項要素進行恰當(dāng)分析,利用對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的掌控來了解信號源的分布狀況與應(yīng)用頻率,借助對該項數(shù)值信息的合理控制來解決干擾信號的管控效果,在該項技術(shù)手段的應(yīng)用下,切實加強干擾源頭控制的針對性、有效性,為電磁兼容技術(shù)的更新應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。
針對電磁兼容技術(shù)的具體應(yīng)用而言,技術(shù)人員在正式運用該項技術(shù)手段前,還要采用縮小耦合法來控制技術(shù)應(yīng)用中持有的數(shù)據(jù)信息。在挑選縮減耦合的內(nèi)在方法時,技術(shù)人員經(jīng)過合理試驗,發(fā)現(xiàn)隔離法可有效實現(xiàn)該項應(yīng)用內(nèi)容的各項目標(biāo)。比如,若某條具體線路生成一定的電磁場干擾,其他線路在該項運行狀況的影響下會因電磁耦合現(xiàn)象的出現(xiàn)而遭受干擾。在解決該項干擾問題的過程中,技術(shù)人員可將已形成干擾的線路開展不同形式的隔離,并對該項線路進行合理切斷,借助該項舉措來逐步消除電磁內(nèi)部形成的耦合現(xiàn)象,有效遏制此前形成的干擾現(xiàn)象。具體來看,在實行線路隔離時,技術(shù)人員要對脈沖線路進行及時控制,其原因在于該類線路內(nèi)部存有較大功率,若未能對隔離線路進行恰當(dāng)保護,則該類線路的出現(xiàn)會給其他線路帶去更大損傷,增加相關(guān)線路的干擾性。在進行線路隔離的過程中,技術(shù)人員應(yīng)明確干擾源頭的主要類型,其包含高頻導(dǎo)線等,要對該類線路進行必要檢查,透過對該類線路的科學(xué)控制,有效增強干擾源頭的控制效果。在進行線路隔離時,還要對線路類型實行恰當(dāng)分析,即其他線路與敏感線路的間距要維系在5 cm 左右,對該項平行間距進行針對性控制。此外,技術(shù)人員在進行線路排列控制時,還要避免其他線路與干擾線路實行平行排列,若一定要采用平行排列形式,其導(dǎo)線直徑與間距比要超過4,透過對該項線路的合理控制,有效減少電磁兼容技術(shù)應(yīng)用期間生成的耦合現(xiàn)象。
為提升電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用效果,技術(shù)人員還應(yīng)依照技術(shù)實際作用情況來進行規(guī)范的接地處理。一般來講,在開展正式的接地處理前,需對接地原理進行恰當(dāng)明確,確認(rèn)接地處理內(nèi)電磁兼容技術(shù)的運用形態(tài)[5]。比如,在進行接地處理時,相關(guān)部門多搭建出以地面與系統(tǒng)連接為主的電阻連接體系,利用對該體系的合理運用來完成電子元器件內(nèi)部零電位的連接,并依照此前存有的不通過電流就不存有電壓的基礎(chǔ)性原理,將此前存在的干擾電流投入到土地中,在該項舉措的影響下,電流內(nèi)部的電磁干擾將急劇縮減,有效增強設(shè)備與人的整體安全。在開展接地處理的實踐操作時,技術(shù)人員可依照電磁兼容技術(shù)的運用過程,適時混合多點接地、單點接地與浮地等形式,利用對該項接地方式的恰當(dāng)融合來真正改善接地狀態(tài),保障接地處理質(zhì)量。由圖1可知,其展現(xiàn)出了電磁兼容技術(shù)的接地過程,比如,技術(shù)人員在相關(guān)電磁設(shè)備的附近設(shè)置了合適的信號地與安全地,并將信號地與設(shè)備地進行巧妙連接,透過對該項內(nèi)容的適宜控制,有效明確該項技術(shù)的接地處理質(zhì)量。值得關(guān)注的是,技術(shù)人員在進行接地處理時,還要合理選擇接地材料,其材料內(nèi)部性質(zhì)應(yīng)帶有較強的絕緣性,在絕緣性質(zhì)的影響下,接地處理效果將變得更為理想,切實增強電磁兼容技術(shù)的運用質(zhì)量。
圖1 電磁兼容技術(shù)的接地過程圖
相較于國外而言,我國在電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備中應(yīng)用到電磁兼容技術(shù)的起步時間相對較晚,我國針對于這一領(lǐng)域的研究仍在發(fā)展中,與發(fā)達國家對比,仍明顯存在著眾多的不足之處。我國現(xiàn)階段在實際當(dāng)中常見應(yīng)用到的電磁兼容技術(shù)研究主要是評價電磁環(huán)境、電磁干擾耦合、抗干擾處理及電磁抗擾性內(nèi)容等。我國不斷深入研究這樣的技術(shù),現(xiàn)階段已經(jīng)呈現(xiàn)出眾多的顯著性研究成果,在電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備當(dāng)中能夠形成相對較為良好的抗干擾效果,并且在小型自動化設(shè)備中具有顯著的應(yīng)用表現(xiàn)。
電磁兼容領(lǐng)域在我國不斷吸收前沿科技資訊并引進國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,形成了眾多創(chuàng)新的測試方式及測試儀器設(shè)備等。并且我國有關(guān)進口與制造電力設(shè)備的生產(chǎn)廠商更是逐漸邁入到電磁兼容發(fā)展的全新領(lǐng)域中,并逐漸將電磁兼容的創(chuàng)新技術(shù)納入到設(shè)備開發(fā)的計劃中,著手準(zhǔn)備有關(guān)電磁兼容的創(chuàng)新設(shè)備。基于電磁兼容技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新,逐漸向更加便捷高效的方向邁進。在大型電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中應(yīng)用到具有強大適應(yīng)性的電磁干擾抗干擾技術(shù),打造先進的設(shè)備使用效果,適應(yīng)大磁場狀態(tài)下的電磁要求則是在未來階段當(dāng)中不斷促進電磁兼容技術(shù)的主要發(fā)展方向。
電磁干擾作為在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動化設(shè)備當(dāng)中常見的故障原因,將會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),從而損害電力安全,造成嚴(yán)重?fù)p失?;谶@樣的問題,則需要積極探究電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用,通過阻止干擾源、降低耦合干擾并提升系統(tǒng)抗干擾性等能夠促使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定運行。