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直流屏噪声骚扰解决办法

时间:2018-10-18 | 作者:补偿装置

一、直流屏的主要架构
  直流屏是一种全新的数字化控制、保护、管理、测量的新型直流系统,为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源,是当代电力系统控制、保护的基础,其是由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单元及绝缘监测单元等组成,主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站,和其他使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等),适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。

直流屏充电模块工作原理框图

二、直流系统的电路构件及工作原理
1、直流系统的电路构件
  直流屏的直流系统主要电路包括:整流滤波电路、全桥变换电路、PWM控制电路、稳压电路、限压电路、稳流电路、限流电路、保护电路以及辅助电源电路等。
2、直流系统的工作原理
  直流系统的工作原理是先把交流电源接入整流模块,经滤波及三相全波整流器后变成直流,再接入高频逆变回路,将直流电转换为高频交流,然后再经高频变压器、整流桥、滤波器后,输出平稳的直流。


三、电力系统的谐波源
  电力系统中的谐波源是多种多样的,主要有如下几种:
1、电力系统中的各种非线性用电设备
  电力系统中的换流装置、调压装置、电气化铁路、电弧炉、荧光灯、家用电器以及各种电子节能控制设备等。这些设备有一个非常显著的特点,那就是:即使供给这些设备的是理想的正弦波电压,其所取用的电流也是非线性的,也就是说其所取用的是含有谐波的电流;并且,这些设备产生的谐波电流会注入电力系统,使系统各处电压产生谐波分量。这些设备的谐波含量决定于其本身的特性和工作状况,基本上与电力系统参数无关,可将其视为谐波恒流源。

电力系统谐波源列表

2、供电系统本身存在非线性元件
  供电系统本身存在的非线性元件是谐波的又一来源,这些非线性元件有变压器励磁支路、交直流换流站的可控硅控制元件、可控硅控制的电容器、电抗器等。
3、家用电器
  荧光灯等家用电器的单体容量不大,但整体数量非常庞大,且散布于各处,致使电力部门难以管理。如果这些设备的电流谐波含量过大,则会对电力系统造成严重影响,因此,对该类设备的电流谐波含量,在制造时就应该将其限定在一定范围之内。
4、发电机发出的谐波电势
  发电机发出的电势的同时也会有谐波电势产生,其谐波电势取决于发电机自身的结构和工作状况,基本上与外接阻抗无关,故可视为谐波恒压源,但其值很小。


四、直流屏的谐波解决措施
  要解决直流屏的谐波干扰问题,可以从以下三个方面入手:
1、减小直流屏产生的干扰信号
  针对直流屏的电源线谐波电流、电源线传导干扰、电磁场辐射干扰等问题,对输入、输出滤波器进行改进;
  适当增加相邻线间及相邻引脚间的距离,避免产生串扰和在高压串入时的相互间放电;
  减小高压大电流特别是变压器原边与开关管、电源滤波电路所包围的面积;
  减小输出整流电路及续流二极管与直流滤波电路所包围的面积,从而减小了变压器的漏电感和滤波电感的分布电容对直流屏的影响,改善了直流屏内部工作的稳定性。

直流屏电容滤波电路

2、切断干扰信号的传播途径
  调整输出整流二极管的连接方式和滤波电路的位置,使滤波电路更接近端口;
  加大直流屏的输入EMI滤波器的绝缘耐压等级,切断干扰信号的传播路径。
3、增加受扰源的抗干扰能力
  在均流端口及控制端口的小信号电路中,采用TVS管及相应的接地保护,加大小信号电路与机壳等的电距离;
  快速瞬变信号含有很宽的频谱,很容易以共模的方式传入控制电路内,采用防静电相同的方法,同时,减小共模电感的分布电容、加强输入电路的共模信号滤波(加装共模电容),来提高直流屏的抗扰性能。

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