電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)分析

伏亮亮

摘 要：深入分析了電力系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)，并將電力系統(tǒng)中的電磁兼容問題分為兩大類：第一類是在電力系統(tǒng)的內(nèi)部解決抗干擾性問題的各種方法及其內(nèi)部的干擾控制；第二種即為其他系統(tǒng)受電力系統(tǒng)的干擾和對環(huán)境問題的評估。電磁兼容問題表現(xiàn)得更加突出，所以，在總結(jié)電力系統(tǒng)兼容技術(shù)的同時，通過一系列的實驗來驗證電磁兼容技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而更加準(zhǔn)確地預(yù)測電磁兼容技術(shù)可能出現(xiàn)的問題。

關(guān)鍵詞：電磁兼容技術(shù)；電力系統(tǒng)；干擾控制；絕緣變電站

中圖分類號：TN03 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.15.143

在電力系統(tǒng)飛速發(fā)展的同時，會相應(yīng)產(chǎn)生一些問題，而電磁兼容問題的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了人們的正常生活。為了解決這些問題，必須認(rèn)真分析它們，找出問題出現(xiàn)的原因。電力系統(tǒng)的電磁兼容問題可以分為兩大類：①其他系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的電磁兼容。換句話說，就是進(jìn)一步解決變電設(shè)施和電力線路對通信、廣播等的影響，解決電力路線對相關(guān)專業(yè)的無線電臺站和無線電臺站的防干擾，并提出相應(yīng)的保護(hù)措施等。②電磁兼容是出現(xiàn)在電力系統(tǒng)內(nèi)部的問題。當(dāng)電力系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)電磁兼容問題時，電力系統(tǒng)就會面臨較大的電磁干擾風(fēng)險。因此，電力系統(tǒng)中的電磁兼容是目前急需解決的問題。

1 電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)的概述

在電力系統(tǒng)中，電磁兼容問題是亟待解決的，并且它已經(jīng)受到了世界各專業(yè)人士的高度專注。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和電力系統(tǒng)電壓等級的提高，不僅電網(wǎng)的容量在不斷增大，還有應(yīng)用廣泛的微電子技術(shù)。在電力系統(tǒng)中，電磁設(shè)備不能正常工作的原因有很多，最主要的就是空氣絕緣變電站和氣體絕緣變電站的保護(hù)設(shè)備被損壞，導(dǎo)致它們在工作中彼此干擾，不能正常運(yùn)行，甚至在影響最嚴(yán)重的時候還會直接導(dǎo)致電磁設(shè)備不能正常工作。為了解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的電磁兼容問題，電磁兼容技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了。簡而言之，在實踐過程中會出現(xiàn)一系列因電磁干擾引發(fā)的問題，為了解決這些問題而研發(fā)出的技術(shù)就被稱為電磁兼容技術(shù)。電磁兼容性是對一種能力的描述，該能力是相關(guān)系統(tǒng)或相應(yīng)的設(shè)備能夠在電磁環(huán)境中正常工作并且不受電磁環(huán)境干擾的能力，英文縮寫為EMC。在許多發(fā)達(dá)國家，現(xiàn)階段，已經(jīng)形成了一套技術(shù)體系，該體系是專門針對EMC而設(shè)計的。這套技術(shù)體系主要包括對電磁兼容能力的理論研究、抗干擾能力的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等。但是，目前，國內(nèi)在這項技術(shù)方面還存在許多不足和缺陷，需要進(jìn)一步研究、探討，以不斷提高技術(shù)水平，使電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)不斷專業(yè)化，達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平，進(jìn)而與國際接軌。

2 電力系統(tǒng)的電磁兼容問題

2.1 電磁干擾的來源

電力系統(tǒng)中存在許多電磁兼容問題，相應(yīng)的，電磁干擾問題也隨之而來。電磁干擾問題主要來自以下3方面：①外來電磁輻射。在電力設(shè)備中，最常見的電磁干擾問題就是外來電磁輻射。這是很難避免的。外部的電磁干擾無處不在，因此，在施工時，要選擇外部電磁設(shè)備相對較少、電磁輻射少的地方，盡量減小外部電磁輻射對其的干擾。②一次、二次系統(tǒng)設(shè)備，二次系統(tǒng)設(shè)備之間存在的電磁輻射。設(shè)備內(nèi)部的輻射也是很難避免的，尤其是在復(fù)雜的設(shè)備之間。一種設(shè)施需要多種復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)備，因此，很容易發(fā)生系統(tǒng)設(shè)備之間的電磁輻射。要想減小系統(tǒng)彼此間的輻射，要盡可能選用輻射比較小的設(shè)備，并且在條件允許的情況下加大各設(shè)備之間的距離。③變電站和電力路線。變電站和電力路線是無線電臺，尤其是軍用或者專業(yè)的無線電臺產(chǎn)生輻射的主要來源。變電站產(chǎn)生輻射的主要原因是，變電站所用的大型框架結(jié)構(gòu)會反射甚至吸收無線電信號，因此，會造成電磁干擾。而電力路線之間存在高壓帶電體，這些帶電體會產(chǎn)生電暈和火花放電，從而造成嚴(yán)重的電磁干擾。

2.2 電力系統(tǒng)電磁兼容的研究內(nèi)容

2.2.1 電磁干擾耦合的路徑

在電力系統(tǒng)電磁兼容的過程中，電磁干擾會按照一定的路徑進(jìn)行，即會產(chǎn)生傳輸電磁干擾源的通道。該通道大致分為兩類：①輻射型干擾。從字面意思來講，就是通過產(chǎn)生輻射來干擾電力系統(tǒng)。也就是說，輻射型干擾指干擾通過電磁源的空間對敏感設(shè)備發(fā)揮其作用。這類干擾的程度比較大，產(chǎn)生的影響也很大，是不可小覷的一道難題，比如對電視的干擾等。②傳導(dǎo)型干擾。傳導(dǎo)型干擾要想發(fā)揮作用，必須要通過一定的傳導(dǎo)介質(zhì)，比如通過電線、信號線等實物進(jìn)行傳導(dǎo)，從而干擾相關(guān)對象。

2.2.2 對電磁環(huán)境的評價

在研究電力系統(tǒng)電磁兼容情況時，對電磁環(huán)境的研究也是非常重要的，這是解決電磁干擾問題最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。因為電磁環(huán)境關(guān)系著受干擾對象被干擾的程度等，所以，在研究電磁環(huán)境時，要采取相關(guān)方法評估環(huán)境，并且要多次復(fù)評，避免失誤的發(fā)生。

3 電磁兼容的技術(shù)手段及設(shè)計

為了解決電力兼容問題，需要進(jìn)行深入的研究和設(shè)計，進(jìn)一步提高應(yīng)對電力干擾的技術(shù)水平。其中，最重要的就是建立電力兼容實驗室。這樣做，既能推動電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，又能進(jìn)行一系列的實驗和測試，從而找出更加有效的方法來應(yīng)對電力兼容問題。

3.1 電磁兼容技術(shù)的實驗方法

建立電力兼容實驗室之后，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒灧椒ㄒ彩欠浅Ｖ匾摹Ｒ朐囼炐Ч訙?zhǔn)確，主要采取的方法有阻尼振蕩波實驗、快速瞬變實驗和間諧波實驗等。這些實驗都能夠?qū)崿F(xiàn)很好的效果。

3.2 電磁兼容技術(shù)的設(shè)計方法

在很大程度上影響微機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性的公式是：

N（w）=G（w）C（w）/I（w）. （1）

式（1）中：N（w）為對干擾系統(tǒng)的影響；G（w）為干擾的強(qiáng)弱。

在工作過程中，可以通過減小G（w）或C（w）來提高電磁兼容技術(shù)水平。

4 結(jié)束語

為了進(jìn)一步推動我國電力系統(tǒng)的發(fā)展，必須要不斷提高電力兼容技術(shù)水平，要將所有影響電磁兼容的問題和干擾因素考慮在內(nèi)。本文進(jìn)一步闡述了電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)，并提出了一系列的實驗方法，以供相關(guān)人員參考，使我國電力系統(tǒng)與世界接軌，使其走向世界，接受世界的考驗。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕