葛廷友 于軍

【摘 要】電能在現(xiàn)代化工業(yè)生產中的廣泛應用，是因為電能容易由其他形式的能量轉換而來，也容易通過某些介質轉換為其他形式的能量。并且，在龐大的工業(yè)生產體系中，電能的輸送方式簡單便捷，且經濟實惠。然而，在現(xiàn)代化工業(yè)生產中，工廠的供配電系統(tǒng)自動化容易受到外界的干擾，對工業(yè)生產產生極大的影響，本文為解決工業(yè)生產這一現(xiàn)象，對工廠供配電系統(tǒng)自動化抗干擾技術進行研究分析。

【關鍵詞】工廠供配電 系統(tǒng)自動化 抗干擾技術

供配電系統(tǒng)是供電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的集合，是利用新型科技產品，如網絡、計算機等，對用戶供配電數(shù)據(jù)進行信息集成與處理，組成一個有組織的供配電網絡，并能自主對工業(yè)生產用電進行監(jiān)測、保護與控制。然而，工業(yè)生產規(guī)模龐大，供配電系統(tǒng)容易受到電磁干擾信號的干擾，供配電系統(tǒng)的各個組成結構，比如開關設備、工廠生產設備的控制系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)的可靠性與安全性容易被干擾信號侵害，工廠的正常生產將受到影響。

1 工廠供配電系統(tǒng)自動化的干擾因素

眾所周知，形成干擾必須具備三個要素，第一，干擾源；第二，傳播途徑；第三，接受載體。干擾源在工業(yè)生產中，是產生干擾信號的機械設備，比如變壓器、繼電器、電機等。機械設備在運轉的過程中，產生空中電磁信號。同時，自然條件如雷電等，也能作為干擾源產生干擾信號。傳播途徑主要用于干擾信號的傳輸。傳播途徑根據(jù)傳輸方式的不同，分為輻射傳播與導線傳播兩種方式。輻射傳播是電磁干擾信號在空中直線型傳播，且此種電磁干擾信號具有極強的穿透性；而所謂的導線傳播，則是電磁干擾信號通過供配電系統(tǒng)的機械設備連接的線路進行傳輸。接收載體是對電磁干擾信號進行接收，也叫耦合。根據(jù)傳播途徑的不同，耦合也有輻射耦合與傳導耦合兩種方式。

2 工廠供配電系統(tǒng)自動化抗干擾技術措施

工廠的供配電系統(tǒng)必須實現(xiàn)抗干擾自動化，使工業(yè)生產廠部實現(xiàn)“有人留守、無人值班”[1]的生產效果，提高工業(yè)生產的產量以及質量。

2.1頻率和電壓干擾及其抗干擾技術

在工廠供配電系統(tǒng)中，頻率和電壓干擾形式是由電源的引入而產生的干擾源[2]。頻率干擾是工廠供配電系統(tǒng)，其設備的送電線路在接地屏蔽線回到故障點時，被50Hz工頻干擾，工頻被干擾后產生一定的電位差，才電位差對工廠變電站的計算機系統(tǒng)與繼電保護系統(tǒng)造成侵害。電壓干擾的產生，是由于自然界的雷電壓入侵供配電系統(tǒng)，使得供配電系統(tǒng)的電壓不穩(wěn)定而產生波動。

例如，某工業(yè)生產廠部，為保證其供配電系統(tǒng)的安全性與可靠性，對供配電系統(tǒng)的干擾源做出了詳細分析，如下圖1為N（s）干擾作用下典型結構圖，圖2為此工廠供配電系統(tǒng)電源作為干擾源的干擾信號圖。

圖1：干擾作用下典型結構 圖2：干擾信號圖

自動化抗干擾措施：通過對電源設備進行變壓、整流、濾波處理，穩(wěn)定電源電壓，將公共阻抗以及公共電源之間的相互耦合現(xiàn)象降低，有利于電源設備散熱，保證電源供電的穩(wěn)定性。對于交流電來說，其抗干擾措施為，在交流電安裝過程中，采用導電狀況良好的粗導線；而對于直流電來說，其抗干擾措施為，直流輸出線采用雙絞線，同時扭絞的螺距要盡量小，雙絞線的長度要根據(jù)機械設備的安裝位置進行控制；而雷電的入侵對電壓產生的干擾，其抗干擾措施為在變壓器進線一側安裝避雷器與避雷針，通過避雷線連接，形成避雷網系統(tǒng)。

2.2導線干擾及其抗干擾技術

傳輸導線抗干擾技術[3]：工程供配電系統(tǒng)傳輸導線的抗干擾措施主要體現(xiàn)在線路的選擇上，包括了傳輸線路的選擇，監(jiān)測系統(tǒng)與主線路的選擇。傳輸線最好選擇同軸電纜及雙絞線。同軸電纜的外圓柱導體與內導線均是金屬銅材質，且外圓柱導體與內導線均由絕緣材料包裹。由于導線在絕緣材質的包裹下形成的傳輸介質，以及雙絞線的環(huán)路設計，改變了導線之間電路磁感應的方向，逆向電磁感應相互抵消，電磁干擾被抑制。

2.3電磁場干擾及其抗干擾技術

電磁場抗干擾措施：將工廠的供配電系統(tǒng)設備之間屏蔽或者接地。接地可將各個設備之間的電流在經過公共地線阻抗時產生的感應電壓進行發(fā)散，消除設備之間由于出現(xiàn)電位差而造成電磁場的相互干擾，是供配電設備各自正常的、獨立的運行，而不產生環(huán)路。接地時抗電磁干擾的重要方法，屏蔽是抗電磁干擾的重要手段，兩者聯(lián)合起來可以有效的消除供電設備之間的電磁干擾。其次，現(xiàn)代工廠車間的電氣控制系統(tǒng)組成結構為PLC、單片機、變頻器、接觸器等。電氣控制元件之間相互組合使用，也是抗電磁干擾的有效方法。比如，PLC與接觸器、變頻器的組合應用，單片機與變頻器的組合應用。

3 結語

工業(yè)生產是一個龐大的組織體系，機械設備多、電流電壓使用頻率高、生產時間長。這些特點導致工廠供配電系統(tǒng)的過度運轉，以及各設備之間電流、電壓相互影響而產生電磁干擾，不僅影響了供配電系統(tǒng)的正常運轉，還能對供配電系統(tǒng)造成損害，進而影響工業(yè)生產的效率以及質量。工廠供配電系統(tǒng)自動化抗干擾技術在工業(yè)生產中極其重要，是達到工廠“有人留守、無人值班”的有效手段，實現(xiàn)工廠經濟效益的重要途徑。

參考文獻：

[1]潘鵬飛，王旭，唐宏丹.無人值班變電所的搖視技術[J].東北電力計劃書，2007，（03）：54-55.

[2]王金全，黃彬業(yè)，王利明 等.工業(yè)計算機系統(tǒng)工程化應用的抗干擾問題[J].中國電力，1996，（07）：12-13.

[3]文德建.供配電設備狀態(tài)維修管理認識與實踐[J].化工之友，2007，（03）：86-87.

作者簡介：葛廷友，（1963-）男，大連瓦房店人，大連海洋大學應用技術學院教授，學歷：博士研究生，研究方向：電力系統(tǒng)自動化；于軍（1974-）男，大連瓦房店人，大連海洋大學應用技術學院講師，學歷：本科，研究方向：應用電子方向。