电力系统的干扰分析及防范措施

时间:2022-08-23 01:55:26

电力系统的干扰分析及防范措施

我国在发展的过程中,始终将电力事业的发展放在重要的位置上,因为电力的稳定是保证生产安全、有序进行的根本,也是促进电力事业发展的重要保障。因此,要想加强电力事业的进一步发展,就要从引发不安全因素的干扰问题入手,将干扰产生的原因进行系统的认知,并且在此基础上形成完整的应对措施,使得我国的电力系统具有较强的抗干扰能力。本文以此为基础,进行必要的分析,希望在今后的工作中相关的电力工作人员可以重视起来,为发展我国的电力事业做出贡献。

1、电力系统外部的干扰

在影响电力系统的干扰因素方面,一方面是外部的影响因素,另一方面是内部的影响因素。外部影响因素中,对电力系统的影响集中体现在几个部分,例如自然灾害对电力系统的影响,因为我们无法制止自然灾害的发生,只能做好相应的预防工作,将损失降到最低,其他的干扰因素还有很多,下面根据具体的实际情况进行分析。

1.1自然干扰。大气层中的电场出现变化是主要的干扰因素之一,同样的情况还包括在电离层中出现的变化以及因为太阳黑子的变化而对电磁造成的影响,这些都是自然界对电力系统造成的不良影响,干扰到电力系统的安全。自然干扰是电力系统中最为常见的一种干扰类型,并且也是最难解决的部分,因为在电力系统实际的运作中,外界因素的干扰会造成高频电压的出现,超出规定的范围之内,就会对系统的运行带来不利的影响,如跳闸、断电等情况时有发生。

1.2放电干扰。放电干扰主要包括四种类型,最常见的放电干扰来源于电晕放电,这一情况的发生是因为高压输电造成的,输电线的绝缘体会因为失去效果而产生脉冲电流的情况,并且这一情况还是间歇性的,由此引发电晕放电的问题。这一问题的出现对低频测试系统的影响最大,而对高频测试系统的影响较小,基本不会产生较为严重的伤害。另外,辉光放电干扰也是一种常见的放电干扰。这种类型的放电干扰可以称之为气体放电,发生在两个接电之间,当出现电离时,就会因为离子之间产生的一系列作用而发生辉光放电的情况,人们在直观的观察中,通常会看到蓝色的辉光,影响到电力系统的运行。除了上述两种放电的类型以外,弧光放电也是主要的一种放电干扰,这一类型的放电干扰在金属焊接时较为常见,并且在这一过程中会产生高频振荡的现象,随着高频振荡的出现产生一种影响测试设备的电波,该放电干扰对于电力系统的运行影响是最大的,也是损失最多的一种干扰类型。最后,造成电力系统难以顺利运行的一种放电干扰是火花放电干扰。当出现该问题时,主要发生的位置是在电气设备的触点处,持续不断的电流的出现就会造成火花四溅,引发火花放电的干扰。该现象通常在瞬间发生,在极短的时间内就会造成电力设备的损坏,常见的问题产生的原因在于电气开关的反复闭合,从而引发辐射的现象,虽然电力设备的金属外壳能够在一定程度上进行屏蔽,但是仍然不能保证辐射对电力系统产生的影响。

1.3工频干扰。工频干扰是一种随处可见的现象,在电力系统工作的过程中,供电设备以及输出线都会形成这种类型的干扰,并且当低频信号出现与供电线平行的状况,就会造成这一干扰源的出现,引发交流电的耦合,进而引发信号线不能正常的运作,为生产生活中的诸多事宜带来极大的不便,随着现代社会的发展,应该尽快改善这一问题,避免干扰的影响。

1.4射频干扰。在电力系统的外部影响因素中,射频干扰的出现主要集中在生活中常见的设备中,例如电视广播、雷达等,当发生此类问题时,会产生强烈的电磁波,电磁波的出现就会造成不同程度的电磁干扰,输电线会在传输与接收的过程中受到电磁的干扰,射频信号的大小不等,但是都会对其造成不同程度的损害,由此造成射频干扰的出现。

1.5静电干扰。除了上文中提到的干扰因素外,静电干扰主要是在摩擦过程中产生的,这一问题的出现看似对电力系统的影响不大,但是在实际情况中,电压的总量能够达到上万伏以上,如果果真受到静电干扰的影响,那么对于电气元件来说,就是一种严重的损耗。人体接触电力系统时,会将自身的电荷转移到电力系统中,从而造程静电干扰的出现,对于电力系统的正常运行无疑是损失巨大的。

2、电力系统外部干扰的防范措施

采用装设避雷针、安装防雷羊角间隙和安装避雷器,是防止自然干扰的有效措施。电力设备的接地点选择应考虑测试系统运行的稳定性和可靠性,因此选择接地必须设四套独立的接地系统,用于不间断电源(UPS)和隔离变压器屏蔽层接地。变电站室内屏蔽和防静电接地系统中,主要是二次设备的外壳应屏蔽接地,装置的活动部分也要可靠、良好连接。对变电站的墙壁,有需要时可安装金属网,地板可装防静绝缘垫。在变电所防雷接地系统中,用于防止雷击等干扰危害,防雷接地网系统不得与其他接地系统相互混用,在接地位置上应远离其他接地网系统。而控制系统专用接地系统中,为二次设备专用的设施,不允许与其它任何设备相连,以免造成干扰。测试系统回路应与其他电源回路隔离,采用屏蔽较好的电缆,并不得与电源回路平行装设。

3、电力系统的内部干扰

3.1电源干扰。当测试系统与其它大负载共用电源、使用较长的电源传输和系统使用的直流电源滤波、稳压效果不佳时,所产生的干扰从电源和电源引线侵入测试系统的干扰。

3.2地线干扰。电力系统二次回路往往共用一个直流电源或不同电源共用一个地线。因此,当各部分电路的电流均流过公共地线时,会在其上产生电压降,形成相互影响的干扰信号。

3.3信号通道的耦合干扰。测试的传感元件设在生产现场,而显示、记录等测量装置则安置在有一定距离的控制室内。两者之间需要很长的信号传输线,信号在传输过程中很容量受到干扰,导致所传输的信号发生畸变或失真。

3.4容性(电场)耦合干扰。平行导线的分布电容大,产生的干扰是以电压形式出现,干扰源与信号电路之间就存在容性(电场)耦合,这时干扰电压线电容耦合到信号电路,形成干扰。

4、电力系统内部干扰的防范措施

为了保证电力系统可靠运行,要保证供电电压波形稳定,使用UPS来稳定工作电源,电力系统二次部分使用变电站的直流电源;测试系统回路尽可能短,使用的电缆芯不能过小,以减小压降。在二次回路上采用带屏蔽层的测试电缆.并将屏蔽层在测试侧和控制室两端同时接地,且交直流回路禁止共用同一根电缆,防止造成相互干扰;弱信号导线与强电导线的电缆分开排放,不得共用一根电缆;二次测试设备和二次电缆敷设应远离接地网,设专用接地铜排,构造等电位面,消除地电位差干扰;在信号输入端加装无源滤波器,削弱窜入的干扰信号。

5、结语

在电力系统中,干扰的来源是非常复杂的,并非所有干扰都会同时出现在同一个系统回路中,在实践操作过程中,只有根据现场的具体情况来采取相应的防范措施。

(作者单位:黑龙江省绥化供电公司)

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