电力系统自动化设备的电磁兼容技术

马 涛

(国网黑龙江省电力有限公司七台河供电公司，黑龙江七台河154600)

1 电力系统自动化设备的电磁兼容技术简述

1.1 电磁兼容性的基本概念

电磁兼容性一般是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，同时对该环境中的任何事物都可以免受电磁干扰的能力。电磁兼容技术的研究目的在于保证电气、电子设备及系统以及人类或动植物在相同的电磁环境达到安全共存。在实际的使用过程中，电气、电子设备之间存在相互干扰，自然界中的电磁也对电气和电子设备、人或动植物的电磁造成干扰和影响。

1.2 电磁兼容性的作用

电力系统自动化设备是以微机系统为核心，在内部包含大规模数字电路和模拟电路。干扰信号在微机系统表现的形态有差模与共模两种形态。如果电磁干扰想侵入计算机系统，只有通过电源系统、空间电磁波或者传导通路。在计算机系统内部普遍存在静电场、电磁场的感应，计算机系统工作时采用的是电压相对较低、电流较大的方式，因此电源线、输入输出线会在工作时形成高速大电流回路，从而形成较强的电磁感应，其中静电场对转换电路的影响最大。

脉冲干扰是电磁兼容技术研究的重点，所有的计算机系统都是以识别二进制码为基础，以数字电路为主要组成部分，值得强调的是，数字电路传送的是脉冲信号，对脉冲干扰极为敏感。电源对电子系统的影响主要来自电源波动以及系统作用的两方面影响。

2 电力系统中的电磁兼容问题

就目前的电力系统发展趋势来看，电网的扩大、电压等级的提高，GIS(气体绝缘变电站)以及500KV保护下放以及综合自动化等技术的采用，在某种程度上会使得干扰更为强烈，二次设备由原来环境较好的控制室，下放到电磁环境的开关场中，甚至与一次设备结合在一起，这样就对电力系统自动化设备的抗干扰性能提出了更高的要求。无论是一次系统设备、二次系统设备、二次系统设备之间还是各传送通道间的电磁干扰一旦出现都会对自动化设备造成难以挽回的破坏，因此在平时的电力系统应用中要格外重视电磁兼容技术的问题。

3 电磁兼容技术

3.1 表面贴片技术

表面贴片技术是将集成电路与印制电路板形成一体的电路制作的一种技术。在出厂前集成电路是不加封装，而是直接出厂裸芯片。在电路制作过程中再通过焊接将裸芯片粘贴到印制电路板表面，这样制成的电路体积很小，并且也在一定程度上提高了电磁兼容的性能。

3.2 电源技术

电源技术一般涵盖两方面，一方面是电源特性的设计，随着微机系统的频率越来越高以及电路的几何尺寸不断缩小，多层板电路已成为印制电路板的主要模式。多层板的一个重要功能就是可以大大地降低系统各连线之间的分布参数影响;另一方面是指系统电源性质的选择，电源内阻的分析实际上就是对电源最大瞬时功率的分析。比如选择使用电池或是整流电源。

3.3 接地技术

接地技术主要研究两方面，其一是对电源内阻的分析，另一方面是接地点和地线设计技术。在接地点和地线的分析设计上，主要遵循的原则是隔离频率(高低频系统分开)以及功率隔离(弱功率和大功率分开)。

3.4 布线技术

布线技术包括环绕布线、线径选择、分层处理等。系统正常工作是一切环节的基础，因此输出的高频信号需要尽量保持较低的频率。一旦输出信号功率较大，尤其要考虑降频处理。只有这样才可以最大限度地降低各管脚和连线之间的相互影响，因此在应用布线技术时必须对分布参数进行控制。

3.5 频率设计技术

应用频率设计技术主要是为了解决频率兼容的问题，频率兼容一直是计算机系统设计中比较复杂的技术之一。由于计算机系统需要使用统一的频率元，因此就对保证频率特性提出了更高的要求。

4 结语

就目前的实践情况来看，首先应该做的是推广电磁兼容技术，建立更为完善的监测制度，加大力度培养具有专业水准的电磁兼容技术人才，以此保证电力系统自动化设备电磁兼容技术的发展。

[1]何彬.电磁兼容与综合自动化[J］.电力系统自动化，1994，(3):82—83.

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