微机励磁控制系统的抗干扰研究-电力系统保护与控制.PDF

1999 年 9 月 　　　　　　　　　　　继电器 　　　　　　　　　　　第 27 卷 　第 5 期 RELAY 29 微机励磁控制系统的抗干扰研究 迟正刚 (青岛大学电气及 自动化工程学院 , 山东 　青岛　266071) 【摘要】　文章对微机控制系统的干扰机理及抗干扰措施进行了分析 ,着重讨论了控制系统的隔离及接地方式 对抗干扰的影响 。 【关键词】　微机控制系统 ; 　抗干扰 1 　前言 　　用于同步发电机组的微机励磁控制系统 ,其工 作环境是非常恶劣的 , 除了会受到发电厂中其它大 功率电气设备的干扰外 ,其晶闸管三相全控整流电 路也是一个很强的干扰源 。因此 ,如何有效地降低 图2 　整流装置电源电压波形 和消除干扰 ,成为微机励磁控制系统研制的一个关 键问题 。 为以下两种 :第一是通过空间电磁波辐射进入系统 ; 第二是通过与系统的过程通道和电源回路的静电耦 2 　主要干扰源及其传播途径 合及磁场耦合进入系统 ,其中尤其以第二种方式为 　　晶闸管三相全控整流电路是微机励磁控制系统 主 。 的主要干扰源 ,从干扰机理来看又可分为瞬变干扰 3 　主要抗干扰措施 和谐波干扰两种类型 。 2. 1 　瞬变干扰 　　从干扰的作用机理来看 ,干扰又可分为常模干 晶闸管换流过程引起的干扰 ,干扰信号波形为 扰和共模干扰两类 。对常模干扰可采用屏蔽及滤波 高频阻尼振荡波 ,如图 1 所示 。其主导信号频率通 加以抑制 。在发电厂中 ,各种干扰信号的频率远高 常在 10～150kHz 范围内。由高压隔离开关和断路 于控制系统输入信号的频率 , 因此各种滤波器可以 器操作时所产生的干扰信号也具有类似的波形 , 只 很好地抑制常模干扰 ;对共模干扰可采用电路隔离 是其主导频率更高 ,在 100kHz～10MHz 范围内。 及合理的接地方式来加以抑制 。抗干扰的主要问题 是抗共模干扰 。 3. 1 　电路隔离方法及其效果 常用的电路隔离方法有以下几种 : ( 1) 光电隔离法 。光电耦合器体积小 ,成本低 , 使用简便 ,可用于开关量信号的隔离 ,但是其耦合电 路有 10～30PF 的分布电容 ,所以高频干扰信号仍能 图 1 　瞬变干扰波形 进入控制器内部 。 2. 2 　谐波干扰 (2) 脉冲变压器隔离法 。脉冲变压器的匝数很 晶闸管换流时 ,负载电流在电网内阻抗上激起 少 ,而且一次和二次绕组分别缠绕在铁氧体磁芯的 ( 的干扰 。它使电源电流中含有 6 K ±1 次谐波 K 为