1. Formáli
Í raforkukerfi, með aukningu á getu raforkunets og flutningsspennu, er gengisvörn, rafkerfisstýring og samskiptabúnaður byggður á tölvum og örgjörvum mikið notaður. Þess vegna hefur rafsegulsamhæfisvandamál raforkukerfisins orðið mjög áberandi. Til dæmis er samþættur raforkubúnaður aðveitustöðvarinnar sem samþættir liðavörn, samskipti og SCADA aðgerðir venjulega settur upp nálægt háspennubúnaði aðveitustöðvarinnar. Forsenda eðlilegrar notkunar búnaðarins er að hann þoli mjög sterkar rafsegultruflanir sem myndast í tengivirkinu við eðlilega notkun eða slysaaðstæður. Þar að auki, vegna þess að nútíma háspennurofar eru oft samþættir rafeindastýringar- og verndarbúnaði, þarf búnaðurinn ásamt svo sterkum straumi og veikum straumbúnaði ekki aðeins að prófa með háspennu og stórum straumi, heldur þarf hann einnig að standast rafsegulmagnið. eindrægni próf. Þegar aftengi GIS er notaður getur það myndað hraða skammvinn spennu með tíðni allt að nokkrum megahertz. Þessi hraða skammvinn yfirspenna mun ekki aðeins stofna einangrun spenni og annars búnaðar í hættu, heldur dreifast hún einnig út í gegnum jarðtengingarnetið, sem truflar eðlilega notkun gengivarnar- og stýribúnaðar í tengivirkinu. Með endurbótum á sjálfvirkni raforkukerfisins er mikilvægi EMC tækninnar æ áberandi.
Samkvæmt skilgreiningu Alþjóða raftækninefndarinnar (1EC) vísar rafsegulsamhæfi (EMC) til getu búnaðarins eða kerfisins til að vinna eðlilega í rafsegulumhverfi sínu án þess að valda óbærilegum rafsegultruflunum á nokkuð í umhverfinu. EMC er ný þverfagleg alhliða umsóknargrein. Sem framhliðartækni byggir hún á grunnkenningum raf- og útvarpstækni og tekur til margra nýrra tæknisviða, svo sem örrafeinda, tölvutækni, örbylgjutækni, samskiptatækni og nettækni, auk nýrra efnisnotkunar. Rannsóknarsvið EMC tækni er mjög breitt og nær til næstum allra sviða sjálfvirkni, svo sem orku, samskipta, útvarps, flutninga, geimferða, hernaðar, tölvu og læknisfræði.
Alls konar rafbúnaður í sama raforkukerfinu er nátengdur og hefur samskipti sín á milli með raf- eða segultengingu. Rafsegulsveiflan af völdum breytinga á rekstrarhami, bilun, virkni rofa o.s.frv. mun hafa áhrif á marga rafbúnað sem mun hafa áhrif á virkni þessara rafbúnaðar eða jafnvel skemma hann. Allt þetta bendir til þess að rafsegulsamhæfisvandamál raforkukerfisins sé orðið vandamál sem ekki er hægt að hunsa.
2. Nokkrar hugmyndir um rafsegulsamhæfni
1） Rafsegulsamhæfi umhverfi (EME)
Það vísar til summu allra rafsegulfyrirbæra sem eru til staðar á tilteknum stað. Tiltekinn staður er rúm, sem vísar til allra rafsegulfyrirbæra, þar með talið allan tímann og allt litróf.
2） Rafsegulsamhæfi (EMC)
EMC vísar til þess að búnaðurinn eða kerfið geti virkað eðlilega í rafsegulumhverfi sínu og veldur ekki rafsegultruflunum á neinu í umhverfinu. Sem fræðigrein er hægt að þýða EMC sem "rafsegulsamhæfni". EMC getu sem tæki eða kerfi er hægt að kalla "EMC". Af skilgreiningunni má sjá að EMC felur í sér tvo þætti: rafsegulgeislun sem myndast af búnaði eða kerfi mun ekki hafa áhrif á virkni annars búnaðar eða kerfa; Truflanavörn búnaðarins eða kerfisins nægir til að koma í veg fyrir að virkni búnaðarins eða kerfisins verði fyrir áhrifum af öðrum truflunum.
3） Rafsegultruflanir (EMI)
Rafsegultruflanir vísa til hvers kyns rafsegulfyrirbæra sem geta dregið úr afköstum tækja, búnaðar og kerfa eða skemmt lifandi efni. Það samanstendur af truflunargjafa, tengirás og móttakara. Samkvæmt útbreiðslu truflunar er rafsegultruflunum skipt í geislunartruflun og leiðnartruflun. Geislað truflun (RI) er send í gegnum geiminn með eiginleikum og lögmálum rafsegulbylgna, en ekki geta öll tæki geislað rafsegulbylgjur; Leiðartruflun (CI) er truflunin sem breiðist út meðfram leiðaranum, það er að það verður að vera fullkomin hringrásartenging milli truflunargjafans og móttakarans.
4） Rafsegulnæmni (EMS)
Ef næmi er hátt er truflunarvörnin lítil. EMS endurspeglar truflanagetu tækja, búnaðar eða kerfa frá mismunandi sjónarhornum. Því lægra sem næmnistigið er (stigið þegar frammistaðan er rýrð í upphafi), því hærra sem næmnin er og því lægri er truflunin; Því hærra sem andstæðingur-truflunarstigið er, því hærra er and-truflunarstigið og því lægra er næmið. Rafsegulnæmni er skipt í geislunarnæmi og leiðninæmi. Sem stendur eru heitu efni rafsegulsviðsrannsókna (EMC) aðallega meðal annars einkenni rafsegultruflagjafa og sendingareiginleika þeirra, skaðleg áhrif rafsegultruflana, bælingartækni rafsegultruflana, nýtingu og stjórnun rafsegulrófs, rafsegulsviðssamhæfi. staðla og forskriftir, rafsegulsamhæfismælingar og prófunartækni, rafsegulleka og rafstöðuafhleðslu o.fl.
3. Helstu EMI stillingar og sendingarleiðir
Myndun rafsegulsviðs samhæfni raforkubúnaðar er aðallega vegna fjölgunar aflbúnaðar á öllum sviðum þjóðfélagsins, mikillar notkunar á þráðlausum samskiptabúnaði, rafbúnaði og hátíðnibúnaði í umhverfinu og vaxandi rafsegultruflunum milli búnaðar. . Samkvæmt rafsegulsamhæfni raforkubúnaðar vita innherjar iðnaðarins að búnaður truflar hvert annað, það er að einhver búnaður er ekki aðeins viðkvæmur fyrir ýmsum truflunum, heldur truflar einnig annan búnað. Reyndar hafa mörg tæki rafsegulsamhæfni, en truflunin á milli þeirra hefur ekki greinst greinilega, en þessar hugsanlegu ógnir hafa haft áhrif á örugga notkun rafmagnsbúnaðar. Að sjálfsögðu nær rafsegulsamhæfi búnaðar einnig til hugsanlegrar öryggisáhættu af völdum rafsegulleka. Rafsegulleki vísar til leka gagnlegra upplýsinga. Þrátt fyrir að þetta séu veik rafsegulmerki, fyrir suma illgjarna árásarmenn, geta þeir auðveldlega notað nútímalegar leiðir til að stöðva, magna, afkóða eða afkóða upplýsingar þegar þeir hafa áhuga á einhverjum upplýsingum.
Rafsegultruflanir fela aðallega í sér eftirfarandi:
1) Harmónísk truflun
Áhrif og skaði harmonika á aðalbúnaði eru aðallega sýndar í eftirfarandi þáttum: auka tap á búnaði, auka hitastigshækkun og draga úr framleiðslu og endingu búnaðar; Auka rafmagnstap og staðbundið losun í einangrun til að flýta fyrir öldrun einangrunar; Auka titring og hávaða mótorsins.
Helstu áhrif harmonika á aukabúnað er að trufla eðlilega vinnustöðu hans, svo sem mælingarnákvæmni, aðgerðaáreiðanleika o.s.frv.
Ef um bilun er að ræða hefur fjarlægðarvörn meiri áhrif á truflun harmonika á boðvarnarbúnað. Viðnámsgengið er stillt í samræmi við grunnbylgjuviðnám kerfisins. Útlit harmonika, sérstaklega þriðju harmonikkunnar, mun valda miklum mæliskekkjum og getur leitt til höfnunar eða misnotkunar í alvarlegum tilvikum.
2) Skiptaaðgerð í aðalrás
Það er aðallega vegna virkni aflrofa, aftengdra o.s.frv. í raforkunetinu, sem veldur ofspennu á þéttabanka, óhlaðna spennubreytum, reactors, mótorum osfrv., og rafsegultruflunum frá pantograph.
3) Eldingatruflun
Þegar eldingin slær niður aðveitustöðina í raforkukerfinu mun stóri straumurinn renna inn í jarðtengingarnetið í gegnum jarðtengingarpunktinn, sem mun stórauka möguleika jarðtengingarpunktsins. Ef jarðtengingarpunktur efri hringrásar er nálægt eldingarpunkti stórstraums mun möguleiki jarðtengingar efri hringrásarinnar aukast í samræmi við það, sem mun mynda sameiginlega truflun í sömu efri hringrásinni, sem veldur ofspennu, sem veldur einangrunarbilun á aukabúnaði í alvarlegum tilvikum.
4) Truflun á aukarásinni sjálfri
Truflun efri hringrásarinnar sjálfrar myndast aðallega með rafsegulvirkjun. Mörg stafrænu samþættu hringrásartæki samþættra raforkubúnaðar í aðveitustöðvum eða orkuverum eru að veruleika með einflögu örtölvukerfum. Vegna þess að tækin á prentuðu hringrásinni (PCB) í kerfinu eru knúin af DC aflgjafa og það eru margar stórar spólur í DC hringrásinni, þegar skipt er yfir mun ofspenna birtast í báðum endum spólunnar, sem mun framkalla framkallaða spennu og framkallaða straum sem ekki stuðla að eðlilegri notkun aukabúnaðarins, sem veldur truflunum á tækjunum á PCB, sem truflar þannig eðlilega notkun örstýrikerfisins.
Rafsegultruflanir geta borist frá truflunargjafa yfir í viðkvæman búnað á tvo vegu, það er leiðni og geislun. Leiðni er skipt í leiðandi tengi beintengingu, rafrýmd tengi rafsviðstengingu og inductive tengingu. Geislunin er aðallega rafsegultenging. Truflunin sem myndast af segulsviði stafar af gagnkvæmri inductance milli leiðara. Þegar straumurinn í aukarásinni breytist skyndilega breytist segulflæðið frá þvertengingunni í aukarásina líka og þá er truflunarspennan framkölluð. Því meiri amplitude og tíðni skammtímastraumsins í aðalrásinni, því sterkari er segultengingin milli aðalrásarinnar og aukarásarinnar og því meiri truflun af völdum inductive tengingarinnar. Truflun raforkukerfis er aðallega send til lágspennubúnaðar í gegnum TA, CVT og flutningssnúrur, fylgt eftir með hátíðni geislunartengingu. Helstu tengingarformin eru leiðandi og inductive tenging.
4. Aðgerðir til að bæla niður rafsegultruflanir
Í hvaða kerfi sem er þarf myndun EMC að uppfylla þrjú grunnskilyrði (kallaðir þrír þættir rafsegultruflana): tilvist truflunargjafa, tilvist móttökueininga sem eru viðkvæmar fyrir truflunargjöfum og tilvist rása til að tengja orku frá truflunargjöfum við móttökueiningar.
Samkvæmt gerð og eiginleikum rafsegultruflana eru hlífðar-, síunar- og jarðtengingaraðferðir almennt notaðar til að bæla rafsegultruflanir.
4.1 Bæling á truflunum á sendingarrásum
4.1.1 Hægt er að skipta hlífðarvörn í rafsviðsvörn, segulsviðsvörn og rafsegulhlíf. Almennt er rafsegulvörn notuð til að koma í veg fyrir truflun sem myndast af rafsegulsviðum til skiptis. Skjöldun hefur tvo tilgangi: a. að takmarka leka rafsegulorku sem geislað er í búnaðinum út á við; b. Komið í veg fyrir að utanaðkomandi geislunartruflanir komist inn í búnaðinn og trufli eðlilega notkun búnaðarins.
a. Aðferð til að hlífa rafsviði
Einfaldasta ráðstöfunin er að jarðtengja inductive source og inductor með málmskilrúmi til að bæla rafrýmd sníkjutengingu og átta sig á rafsviðsvörn. Fyrir sterka truflun á rafsviði er betra að nota málmhlíf með mikilli leiðni til jarðtengingar.
b. Segulsviðsvörnunaraðferð
Segulsvið er skipt í lágtíðni segulsvið og hátíðni segulsvið og gera ætti mismunandi ráðstafanir fyrir mismunandi segulsvið. Fyrir lágtíðni segulsvið er hægt að nota efni með mikilli segulleiðni sem hlífar til að átta sig á segulsviðshlíf, en hlífðar íhlutir skulu ekki hafa eyður í átt samhliða segulsviðinu til að forðast segulleka. Fyrir hátíðni segulsvið, vegna tilvistar rafsviðshluta og segulsviðshluta, þarf rafsviðsvörn og segulsviðsvörn að fara fram samtímis. Hins vegar er hátíðni segulsviðsvörn járnsegulefna takmörkuð við undir 100kHz. Fyrir hærri tíðni segulsvið skal gera sérstakar ráðstafanir. Til að koma í veg fyrir segulleka frá eyðum og holum ætti að minnka eyðurnar eða auka dýpt bilsins eins mikið og mögulegt er. Götin ættu að vera þakin málmhlífum. Ef það eru útstæð málmskaft verða þau að vera jarðtengd á áreiðanlegan hátt eða setja upp bylgjuleiðaradeyfa.
Þegar segulsviðið sem á að hlífa er mjög sterkt verður hlífðarefnið mettað. Þegar mettunin á sér stað mun hlífðarvirknin glatast. Í þessu tilviki er hægt að nota tvöfalda vörn og fyrsta lagið er úr efni með litlu gegndræpi, sem ekki er auðvelt að metta; Annað lagið er úr efni sem er mjög gegndræpi, en auðvelt er að metta það. Fyrsta hlífðarlagið dregur fyrst úr segulsviðinu í viðeigandi styrk, þannig að annað hlífðarlagið verður ekki mettað og efnið með mikla gegndræpi getur gefið fullan leik í hlífðaráhrifin.
4.1.2 Sía
Síutækni er áhrifarík ráðstöfun til að sía truflun á rafmagni. Algengast er að truflanir af völdum orkumengunar. Með hraðri þróun rafeindatækni er notkun skipta aflgjafa sífellt vinsælli. Þess vegna, frá sjónarhóli að útrýma rafsegultruflunum sem myndast við að skipta um aflgjafa, ætti einnig að íhuga EMI síu. Hönnun EMI síu er öðruvísi en hefðbundinnar síu. Auk þess að draga úr hátíðni rafsegultruflunum eins mikið og mögulegt er, er einnig nauðsynlegt að gera aflgjafa, álagsviðnám og samsvarandi þáttaviðnám síunnar eins nálægt og hægt er við stöðvunartíðnina og fylgja tveimur grundvallarreglum. : a. Röð inductance síunnar ætti að vera tengdur við lágviðnám aflgjafa eða lágt viðnámsálag; B. Samhliða þétti síunnar skal tengdur við aflgjafa með mikilli viðnám eða háviðnámsálagi. Á þennan hátt er hægt að bæta hagnýt beitingaráhrif EMI síu.
Rétt uppsetningaraðferð síunnar er einnig mikilvæg. Til dæmis, þegar sían er sett upp á hringrásina, fer rafsegultruflun beint inn í síuna, sem mun draga úr síunaráhrifum, þannig að sían verður að vera varin.
4.1.3 Jarðtenging
Jarðtenging er ein af grunntæknikröfum fyrir hringrás, búnað og kerfisvinnu, og einnig ein grunnaðferðin til að koma í veg fyrir truflun. Vegna þess að jarðtenging getur valdið því að truflunarstraumurinn í hringrásinni fari aftur til jarðar, getur rétt jarðtenging í raun bælt áhrif truflunarmerkis á annan búnað.
Þrjár grunnaðferðir við jarðtengingu, síun og hlífðarvörn geta aukið rafsegulsamhæfni rafsegulbúnaðar, sem hægt er að útfæra sérstaklega eða gagnkvæmt til viðbótar. Til dæmis getur áreiðanleg jarðtenging búnaðar komið í veg fyrir truflun á rafstöðueiginleikum og dregið úr hlífðarkröfum búnaðar; Góð rafsegulvörn getur í raun komið í veg fyrir truflun á rafsegulgeislun og hægt er að slaka á kröfum um síunarrásir á viðeigandi hátt. Miðað við heildaráhrifin getur góð jarðtenging dregið úr orku truflunartíðni; Hlífðarvörn getur einangrað tengibraut rafsegulgeislunar og dregið úr geislaorku; Sían getur dregið úr truflunarorkunni sem er send í gegnum aflgjafann.
4.2 Tímaskil
Tímaskiptareglan er að kveikja á truflunartækinu og truflunartækinu á mismunandi tímabilum til að forðast samtímis notkun truflunartækja á sama tímabili.
4.3 Tíðnistjórnunarráðstafanir
Tíðnistjórnun felur í sér tíðnistjórnun, tíðnimótun, stafræna sendingu og ljósumbreytingu. Með tíðnistjórnun er átt við að búnaður með sömu tíðni í búnaði skal ekki nota saman og huga skal að tvöföldum tíðnistruflunum á milli þeirra. Tíðnimótunartækni er að nota tíðni til að stilla búnaðinn tvisvar til að forðast truflunartíðni. Með stafrænni sendingu er átt við umbreytingu hliðrænna merkja í stafræn merki til flutnings, þannig að hægt sé að koma í veg fyrir ýmsar truflanir sem mest. Fyrirtæki geta prófað ljósumbreytingu og ljósaflutningstækni ef þau geta, vegna þess að ljósmerki hafa mjög hátt merki-til-suð hlutfall og getu gegn truflunum.
4.4 Staðbundin aðskilnaður
Val á staðsetningu og staðsetningu, einangrun náttúrulegra bygginga, hornstýring á uppsetningu búnaðar, vektorstefnustýring rafsviðs og segulsviðs. Það er að segja að tækni til að koma í veg fyrir og opna lokun skal nota, náttúrulega einangrun sem myndast af byggingum skal notuð á sanngjarnan hátt, viðeigandi uppsetningarstað og stefna skal velja og truflunum af völdum búnaðar með lélega rafsegulsamhæfni skal stjórnað til hámarks umfangi. Til dæmis, þegar skjárinn er settur upp, verður stefna sendi- og móttökufestingarinnar að vera rétt valin og hún verður að vera eins langt frá lyftu, sjónvarpi og tölvu og mögulegt er.
5. Helstu innihald EMC rannsókna
Helstu innihald rafsegulsamhæfis raforkukerfis eru:
5.1 Mat á rafsegulfræðilegu umhverfi
Áætla skal rafsegultruflamagn (amplitude, tíðni, bylgjulögun o.s.frv.) sem búnaðurinn getur orðið fyrir við notkun með mælingum eða stafrænni hermi. Til dæmis er hreyfanlega rafsegulsamhæfisprófunarökutækið notað til að mæla ýmsar truflanir sem myndast af háspennuflutningslínum eða tengivirkjum, eða skammvinnt rafsegulsviðið sem gæti myndast er stafrænt hermt með rafsegulsviðsútreikningi. Mat á rafsegulfræðilegu umhverfi er mikilvægur hluti af EMC tækni og grundvöllur hönnunar gegn truflunum.
5.2 EMI tengibraut
Finndu út leiðina sem rafsegultruflun sem myndast af truflunargjafanum nær til hlutarins sem truflast. Hægt er að skipta truflunum í leiddar truflanir og útgeislaðar truflanir. Leiðartruflun vísar til truflana sem stafar af rafsegultruflunum sem breiðist út í gegnum raflínur, jarðtengingar og merkjalínur til hlutarins. Til dæmis truflun sem myndast af eldingahraða sem send er í gegnum raflínu. Geislunartruflun vísar til truflunar sem sendar eru til viðkvæms búnaðar í gegnum rafsegulgjafarými. Til dæmis tilheyra útvarpstruflunum eða sjónvarpstruflunum sem myndast af kórónu flutningslínu geislunartruflunum. Að rannsaka tengingarleiðina fyrir truflanir hefur mikla þýðingu til að móta ráðstafanir gegn truflunum og útrýma eða bæla truflun.
5.3 Mat á rafsegulónæmi
Rannsakaðu getu ýmissa viðkvæmra tækja og mæla í raforkukerfinu, svo sem liðavörn, sjálfvirkt tæki, tölvukerfi, raforkumælitæki, til að standast rafsegultruflanir. Almennt er prófið notað til að líkja eftir hugsanlegum truflunum í notkun og prófa hvort prófaður búnaður muni valda bilun eða varanlegum skemmdum þegar búnaðurinn er eins nálægt vinnuskilyrðum og mögulegt er. Ónæmi búnaðarins veltur á vinnureglu hans, skipulagi rafeindarása, stigi vinnumerkja og ráðstöfunum gegn truflunum. Með víðtækri beitingu ýmissa sjálfvirknikerfa og samskiptakerfa í raforkukerfum, og með þeirri þróun að samþætta sterkstraumsbúnað og sterkstraumsbúnað, hvernig á að meta getu þessa búnaðar til að standast truflanir, rannsaka hagnýtar og árangursríkar prófunaraðferðir og móta matsstaðlar verða mikilvægt viðfangsefni rafsegulsamhæfistækni í raforkukerfum.
6. Lokaorð
Með víðtækri beitingu raforkukerfis sjálfvirknibúnaðar og framfarir tækninnar er rafsegulsamhæfisvandamálið að verða meira og meira áberandi. Það er brýnt að efla núverandi og þroskaða rafsegulsamhæfistækni, koma á fullkomnu prófunar- og prófunarkerfi og skoðunarstöðlum og rannsaka ný vandamál og nýjar leiðbeiningar um rafsegulsamhæfni í notkunartækni raforkukerfa. Við hönnun og beitingu sjálfvirkniverkfræði er hægt að útrýma rafsegultruflunum og bæta stöðugleika og áreiðanleika búnaðar ef rafsegulsamhæfi búnaðar er að fullu ígrundað og ýmsar tæknilegar ráðstafanir og stjórnunaraðferðir eru samþykktar.
