热电厂电力自动化装置抗干扰研究

摘　要：电磁兼容性（EMC）是抗电磁干扰（EMI）影响的一门新的学科，其研究的对象是控制和消除电磁干扰，目的是使电子调和或系统在与其它设备一起工作时，不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。热电厂的自动化装置在工作时，其电磁的干扰是不可避免的，如何强化抗干扰措施，提高设备的抗干扰能力，是应该深入研究的问题。在长期工作和不断总结工作经验的基础上，笔者对此进行了深入的研究，提出了提高产品抗电磁干扰能力的措施，以资借鉴。

关键词：热电厂；自动化装置；抗干扰；措施研究
一、电力自动化装置电磁干扰的内容及干扰的产生
　　根据国际电工委员会标准（IFC）对电磁兼容的定义，我们知道，电磁兼容是设备的一种能力，系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。电磁兼容性包括电磁干扰(EMI)和电磁耐受(EMS)。电磁干扰是电气产品本身通电后，因电磁感应所产生的电磁波对周围电子设备所造成的干扰影响；电磁耐受是电气产品本身对外来电磁波的干扰防御能力。这里的电磁兼容主要包括传导干扰（CE）、辐射干扰（RE）、干扰功率测试（PT）等；电磁耐受包括静电放电（ESD）、辐射耐受（RS）、快速脉冲耐受（EFT/B）、雷击（Surge）、传导耐受（CS）等。而电磁兼容就是研究电磁干扰问题的。在任何系统中，要形成电磁干扰必须具备骚扰源、耦合通道和敏感单元三个基本要素。在热电厂电力自动化装置中，由于电力系统的运行环境和自动化装置发展的实际，许多产品在静电放电干扰、快速瞬变干扰和辐射电磁场干扰方面解决的不好，那些对电磁干扰非常敏感的装置，出现拒动、误动、死机、改变定值等的情况很多，严重影响了正常生产，给企业造成巨大损失。提高自动化装置抗电磁干扰能力，是应该关注的主要问题。
二、热电厂自动化装置静电放电干扰防护措施
　　人体是一个带电体，特别是在穿着尼龙类质地服装时，由于人体与尼龙摩擦起电，人体的带电量很大。工作人员在操作自动化装置时，将产生静电放电现象，这会对自动化装置造成影响，甚至破坏，加强防护就成为必需。为此，要采取以下措施进行保护。
　　对于自动化装置面板上的开关、拨码开关、信号灯、按钮、液晶显示屏都有可能将静电放电干扰引入到装置内部，引起装置内部电路元器件的失效和损坏，所以，如果不是必须，工作人员要尽量少接触这些装置，以减少静电放电的干扰。如，对面板和器件都要可靠接地，保证静电放电电流良好的接地，确保不发生静电放电火花产生的高频辐射干扰引起自动化装置的误动。再如，要保持自动化器件内部电路与金属外壳的间隙的合理空间，杜绝高压静电由于间隙过小产生击穿进入器件内部电路，而击毁自动装置内部电路。
2、对电力自动化装置要采用整体式金属机壳、整体式金属面板进行保护，减少插件式金属面板。
　　机箱外壳整体面板容易建立可靠接地，而整体金属面板要设计专门的接地线，专门接地螺钉或其它措施通过专用接地线实现可靠接地，以减少静电放电干扰过程中出问题。插件式面板接地较困难，最好采用面板背面与机箱框架的接触实现接地连结，形成良好的电接触。这里需要强调的是，插件印制板布排专门的面板接地线时，要充分考虑高电压大电流直斥引入到印制板上形成“干扰地线”对电器的损害，笔者建议不可采用此种方法，杜绝使装置抗静电放电干扰能力降低的可能出现。
三、热电厂自动化装置瞬变干扰防护措施
我们这里应该深入了解快速瞬变干扰的特点，以更好地防护设备。快速瞬变脉冲的特点是幅值高、前沿陡、脉冲尖、重复率高，其干扰传播方式除了传导外，还有利用分布电容传播和通过空间辐射进行干扰的情况，因此对装置进行整体防护是重要措施。还要考虑印制板和电路布局的问题。我们知道，选用多层印制板是抑制干扰的好方式，因其电源回路具有很大的板间电容，可抑制电源上的各种干扰脉冲，可大大减少各回路间的串扰耦合。但要注意选用双面板进行布线时，要对整个电路进行仔细推敲，精心布置，那些易引进干扰的器件和布线，要远离易受干扰的器件和布线，在电路中起隔离作用器件的进线和出线要分开。
　　在进行自动化装置输入、输出回路配线和布线时，要注意自动化装置大量的输入、输出回路的布线特点，如电源回路、电压回路、电流回路，开入回路、开出回路等的布线特点。这些设备很难用整屏布线的方法把他们分开，而常常捆扎在一起，通过各种沟、槽通道连到各个取样点或控制点。这种情况下，线路通过分布电容的锅台，其输入、输出回路就会引入干扰。对此，要精心安排装置内部的布线，提高有效抗干扰能力。如进入装置后要尽快进入隔离器件，如PT、CT、开关电源、光耦等，布线越短越好，不能与装置内插件间的连线捆扎在一起或混排交叉。这样不需增加工程程序和成本，却能够收到满意的抗干扰效果。开关电源对电源回路的干扰是有隔离作用的。我们在布线时，要把开关电源进出线分开布线，开关连线要取在电源滤波器的后面，面板开关的线要选用屏蔽线，以减少输入／输出间的干扰耦合，必要时可拆除输出回路的对地电容，使内部电路与“地”彻底隔离。
　　热电厂自动化装置要科学合理地选用滤波器，有效增强其抗干扰能力我们知道，滤波器对快速瞬变干扰有明显的抑制作用，利用这一特点，可以用来提高装置抗干扰水平。为此要充分注意滤波器的选用和安装，使其功能发挥到极限。滤波器应直接安装在自动化装置上，并按使用要求进行安装布线，以发挥其最大作用。这要充分注意远离输出线和其它可能产生干扰的回路，输出线要最短化，设备外壳要良好接地，以保证其滤波效果。
五、热电厂自动化装置要做好电磁场干扰防护
　　辐射电磁场干扰的防护相对来说要容易一些，尤其是有金属机箱的微机型产品更容易，其防护注意点就是做好屏蔽接地；抗辐射电磁干扰所要做的就是选择金属机箱，保证机箱整体电气连结良好并可靠接地，装置面板上的开孔不能够太大、机箱上的散热孔应开成圆形小孔(圆孔比长孔屏蔽效果好)，这样才能使机箱起到应有的屏蔽效果。
　　热电厂自动化装置电磁干扰的种类很多，其传播方式、干扰途径各不相同，对自动化装置的可靠运行危害很大，对装置的元器件、电路、印制板、机箱、配线等的选用和设计要充分注意可能引入干扰的回路，要设置各种滤波，采取隔离措施，有效抗速瞬变干扰和静电放电干扰，确保设备安全，运行正常。
参考文献：
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