电气工程中自控设备电磁干扰研究获奖科研报告

电气工程中自控设备电磁干扰研究获奖科研报告摘

要：电气工程在发展过程中，电气自动化始终研究的一个重要的课题。电气自动化在电气工程中的应用集中反映出了我国的电气工程水平以及我国的经济发展状况。随着经济水平的不断提升，对于电气自控设备抗电磁干扰性要求也越来越高。电气自动化设备有利于提升我国的电气工程发展水平，但是在使用过程中存在许多干扰因素，本文就对电气工程中自控设备电磁干扰展开分析。

关键词：电气工程;电磁干扰;自控设备

引言

随着现代化城市建设的水平越来越高，许多行业都加快了现代化建设的步伐，近些年来我国在电气行业投入的精力越来越多，尤其是在电气设备的应用方面更是投入了巨大的人力、物力的支持，这个过程就在一定程度上使其成为电气设备稳定应用的基础。现阶段，我国电气设备的运行状况处于一个相对来说比较稳定的状态，但是这种稳定的状态只是暂时的，在实际运行的过程中还会受到电气自控设备电磁的干扰，而使实际的运行过程受到影响，所以说现阶段最为重要的工作就是对电气工程中自控设备的电磁干扰问题加以研究，同时这也是尽可能的提高电气工程设备运行效率的最为有效的途径。

一、自动化设备中的电磁干扰

在电气工程的设备自动化技术方面，现在已经能实现设备装备的自动检测功能和各种控制功能，一般的自动化装置可以实现对电力系统的实时或远程的控制、管理和监控功能，以确保这种电力系统的高质量和操作安全性，以及最大化经济效益。自动化设备的在线监测功能以及智能化自动化操作功能，是电力工程的重大进步。但是，电力设备除了拥有一定的优势外也存在一些缺点。电磁干扰是自动化设备的所有干扰中最重要的部分。电磁干扰又被称作内外干扰。由于电磁干扰的来源和模式不同，可以分为外部和内部两种干扰。外部干扰一般是高电压或者电流以及一些电缆线和相关设备向外部产生的辐射。内部干扰的产生来自系统内部的各个零件和结构的布置等。

二、电气工程自动化中设备受电磁干扰的现状

电磁干扰是普遍存在于人们日常生活中的现象。人们在使用电脑时，手机短信或者手机来电，将会影响电脑数据信号的传输或使电脑产生嗡嗡声;在观看电视时，使用其他电器可能会使电视出现雪花点或使电视扬声器发出刺耳的噪音。电磁干扰现象已经渗入到社会各行业领域。电磁干扰对人们生产和生活的损害也表现在更多的环节，电磁干扰使民航系统失效、电磁干扰通信不畅、电磁干扰使自控设备误操作等。而在当今社会，各行业领域已趋向自动化发展，自控设备的研发不断升级、应用不断拓展，电气工程领域也对加强电磁容性、提高电磁干扰抑制技术的发展投入了更多的关注。目前，我国电气工程中需使用的自控设备较多，受周围环境的影响，电磁干扰的问题显著存在。但自控设备在应用过程中，如果设备周围存在电磁或信号干扰源，自控设备本身的性能通常会受到一定程度的影响，从而导致其自动控制功能无法正常发挥。因此，加强电磁抗干扰能力是十分必要的。

三、导致自控设备电磁干扰的原因

1.设备运行产生的干扰

由于变电站内部存在的各个地电位完全不同，地电位彼此之间存在一定的差异，这些差异可能会导致整个变电站内部容易因为一些故障而产生极大的电位差，通常较大的电位差都会对电气自动化设备产生不好的影响。一定的差异，会对电气自动化设备的运行产生一定的影响。由此，也必须提醒电力工程的工作人员，一定要重视在设备运行中有可能出现的，对电气工程的自动化设备运作会有不良影响的因素。并通过科学手段，及时规避，减少对自动化设备的不必要伤害。

2.二次回路造成干扰

在连接相关的电感元件时，次回路会形成干扰电压，这种电压通常较强，当电感元件断开的一瞬间，会产生很强的干扰电压，这些电压因为强度较大，将会直接影响电流的回路，而影响之后设备的运行，所以在产生二次回路产生干扰的电力工程问题时，需要相关人员给予足够的重视，尽可能的降低对自控设备的危害。

3.交变磁场产生的干扰

不同的传播载体产生不同的干扰，按照载体的划分可将干扰分为传导干扰和辐射干扰。传导干扰指的是依靠某个载体，通过公共阻抗进行传播，辐射干扰不同，则是依靠电磁波作为载体进行传播，这两种传播方式有着形式上的不同，但是在特定条件之下，它们可以通过特定的方式进行双方相互转换，转换的过程之后就形成了交变磁场。

4.自然条件带来的干扰

自然环境干扰是指大自然中的自然现象例如雷电、大气低层电场的变化等所引起的干扰。其中，雷电产生的雷电波对变电站二次系统造成的干扰最为严重，它不仅会造成二次电源模块的损坏，同时还会烧毁通讯口和输入模块。一般情况下，雷电不会直接对二次系统产生干扰，若产生干扰基本是通过两条间接的路径，一是有雷电雷击避雷器时雷电中的电流被导入接地网中，二是雷电直接雷击输电线路，把输电线路作为释放电流的通道。

四、电气工程中自控设备应采取的抗电磁干扰的措施

1.改变信号传输

自控设备运行的信号传输影响较为严重，因而在实际的工作过程中，首先需对线路长短问题进行研究，通过提高信号传输的绝缘效果，来降低信号干扰产生的概率。其次是选择绝缘性较好及长度适中的线路作为线路布局结构，以便于提高设备抗干扰的整体性。再次，要对易于产生干扰的信号源进行有效的隔离与屏蔽，应充分考虑线路的应用特点，从而使线路设备的合理性有所提升。最后要选用具备一定效果的金属板对自控设备周边信号进行屏蔽，进而建立完善的信号屏蔽系统。在此过程中需注意信号传输屏蔽系统的设计需避免对其余设备的运行产生影响，继而使自控设备稳定运行的同时，能够为其余设备的运行提供良好的环境。

2.印刷板与电路布局方面

为了有效的增强电气工程自控设备的抗电磁干扰能力，需要电力工程相关人员在进行印刷板和电路布局时，要给予足够的重视，通过采用抗干扰措施，来减少电磁干扰的影响，首先，电力工程人员可以通过叠加多层的印刷版，增加厚度来增加电容量，这样就可以给控制众多干扰的因素留下足够的空间，另外，电力工程人员不应当只重视线路的完整性，更需要考虑综合布局的完整，合理的布局将会极大的减少各种干扰因素的影响，对于部分影响的布局线路可以舍弃，从源头上减少干扰，除此以外，电力工程人员要对电力线路进行定期的检查，避免布线和自控设备发生直接地接触，将自控设备的进线和出线进行分开设置，将干擾的因素进行分开处理，降低各种干扰因素的产生。

3.合理应对设备故障有效降低设备故障几率

设备故障的措施施工，主要针对电位差形成的电磁干扰。在电气工程中，可利用传感技术，进行对自控设备的运行信号的实时采集。在此过程中，一旦自控设备产生故障，则传感信息设备将把异常情况反馈给技术人员，这类预警将有效提高技术人员对设备进行维护的实效性。

五、结束语

随着经济的不断发展，人们生活水平的提高将直接带来人们对于电力的需求，而作为电力传输的不可缺少的电气工程自控设备可以极大满足人们日益增长的用电需求，给经济发展带来极大的