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电力电气自动化元件技术的运用分析
发布时间:2019-02-25 点击次数:
1 引言
早在20 世纪初中国就已提出电气自动化这个概念,而且到了20 世纪50 年代, 各大高校就开始针对电气自动化开设相关的课程, 所以中国电气自动化提出与发展的时间是比较早的。伴随着国家的经济高速发展与科学技术进步,电力电气的自动化也获得了不断的发展与完善, 而且近几年更是处于蓬勃发展状态, 在微电子的信息技术与电力电子技术的领域都得到巨大的提升, 传统电力拖动的控制概念已不再适应当代企业生产的需要, 因此为了提升当代火电厂生产的能力与管理水平,提升企业市场的竞争力,加强当代火电厂电力电气自动化的元件技术应用,就变得更加重要了。
2 电力电气的自动化元件的概述
随着国内科学技术的不断发展, 我国已经进入到一个全新的网络信息时代。大量信息化、网络化技术的应用,有效提升了社会生产力,促进了社会的发展与进步。改革开放以后,我国经济更是大踏步似的向前发展, 居民生活水平得到了显著的提升。随着国内电力事业的不断发展,电力企业内部的竞争压力越来越大,这在一定程度上促进了电力行业的发展。尤其是大量电力电气自动化技术的广泛应用, 极大的提升了电气企业的生产水平与管理效果。此外, 自动化元件的广泛应用,有效提高了电力资源的质量,并且也显著降低了电力资源的生产成本。另外,大量自动化元件的应用,也降低了电力资源生产过程中对于周边环境的破坏与污染。
3 电力电气化发展的重要意义
我国加入世贸组织以来, 在世界上积极扮演着重要的大国角色,对于世界经济的发展做出了重要的贡献。随着电力行业的不断发展,企业之间的竞争压力越来越大。但是,企业也面临着前所未有的机遇。因而,通过大幅降低生产劳动时间,不仅可以降低相关产品的生产成本, 同时可以提升企业的经济效益,促进企业的长远发展。对于电力电气企业来说,通过提升自动化水平,对于生产设备进行及时的改善与创新,可以有效降低设备运行过程中出现的故障与问题, 进而提升生产过程的效率与安全性。在安全、高效的生产环境下,企业的产品质量才会有大幅的提升。因而,要加强电力电气自动化的应用, 不断改善企业的生产水平, 真正实现劳动力价值的最大化,促进企业的长远发展。
4 现阶段电力电气自动化元件在国内的技术运用分析
4.1 变换器电路
在进行电气设备元件的生产过程中, 应用最为广泛的就是变换器电路。现阶段,电力电子产品在进行着不断的改革与创新。因而,对于变换器来说,也要进行不断的改革与创新。以往所用到的变换器相对简单,主要由晶闸管所构成。在进行具体的应用过程中,可以将直流电流空城整流的电路,其中,图1为整流电路变换器示意图。具体运行过程中,可能会受到高次谐波等因素的应用。但是,通过应用电力电气技术进行相关元件的极性改进之后,这一问题得到了相应的解决。这主要因为通过提升变换器的电气自动化水平, 可以对电流与电压之间的相位差进行有效的控制。电流变化之下,相位差余弦值将会不断提升, 这一过程中电网将不再受到高次谐波等因素的影响,因而也不会受到干扰因素的影响。这种状态下,即便是电动机的转矩脉动处于相对较低的位置, 也不会对运行状况造成影响。但是,如果电压或者电流的压力大于负荷,那么可能导致控制效果显著降低。为了降低其对于电网产生的不良影响,现阶段要做好对相位差余弦值的调节,但是不能进行电压或者是电流的把控。如果负荷功率较大,那么变换器将可能使电子元件一致处于自动开启和关闭的状态, 进而会对变换器的工作造成一定的影响。
4.2 全控型的电力开关
对于以往所用到的晶闸管变换器而说, 它是第一代电子元件。由于我国电子设备的发展起步相对较晚,对于自动化的技术的研究不够完善。但是,随着科技水平的不断提升,电力开关也在进行着不断的革新。以往所用的晶闸管控制器多是半控型的,但是目前应用较多的是全控型控制器。其中,GTO变频的控制器就是现阶段应用较为广泛的一种。对于GTP 元件来说,其运用相当广泛,但是这一元件具体运行过程中缺乏一行的稳定性, 并且可能会对二次击穿产生一定的影响。此外,这一元件的容量相对较少,并且在通电能力方面也存在一定的欠缺,因而,在进行全控型元件的应用过程中,可以借助于加电压的方式来实现。总体来说,GTP 元件的应用相比于GTO 变频控制器的应用,存在着不少的缺陷与问题。对于传统变换器来说,他与新电力元件相比有着较大的不足,首先在功能方面,全控型电力开关可以实现对逆变器频率的把控,进而提高固定效果。这样一来,就不会在电压、电流不稳定的情况下进行自动的开启或者是关闭, 并且显著降低了开关损坏的概率。
4.3 交流调速的控制技术
现阶段,电力元件大多情况下会使用交流调速控制技术。对于这一技术而言, 它可以根据矢量控制理论进行相应的控制,因而它是一种多变量的控制系统,不同变量有着高阶性、非线性的特点。对于这一理念而言,主要来自于对直流电动机的控制。在进行直流电动机的控制工作时,要借助于固定的磁场来实现。在直流电机模型中,在固定部分加装了相应的直流励磁。磁极方面分别为N 极和S 极。电力枢纽旋转起来之后,相应的线圈就能经由换向片以及电刷等装置, 进而与外电路相连接。其中,图2 为直流电机模型示意图。
通过应用直流电机进行相应的控制, 再加上矢量控制的相关原理,进而可以事先对交流调速的控制。交流调速具体控制时,由于过程相对复杂,同时电流的走向呈现一种综合性状态, 因而旋转部分的磁链有可能会对元件旁边同路的参数造成一定的影响。因而,在进行交流调速控制理论的具体应用过程中,可能会出现假设分析与结果不一样的问题,甚至二者之间是相悖的。这就要求工作人员在进行控制理论的应用过程中,要加强对旋转中心周磁链的方向的检测,进而提升控制效果。
4.4 通用变频器的运用分析
对于变频器而言, 现阶段市场出现的变频器形式较为多样,并且在应用范围方面也相对广范。一般来说,在进行生产工作中都会广泛应用到通用变频器。IGBT 通用变频器是现阶段应用较为广泛的一种, 并且在生产工作中发挥着重要的作用。对于IGBT 通用变频器来说,它有着较好的质量,并且具体应用过程中不容易出现损毁问题。此外,IGBT 通用变频器也有着较好的保密性和高采集性。
5 结束语
对于电气电力的自动化技术的综述,包括其新工艺、新技术的发展, 就像电力电气当中全控型的电力电子开关渐渐取代了半控型的晶闸管, 以及变换器的电路由低频向着高频的方向发展,还有交流调速的控制理论逐渐的成熟,目的就是使得电力企业的发展达到管理科学化、运行高效化,有助于电力企业的工作效率与产品质量提升,实现资源优化配置,将工人劳动量降低进而提升自身综合的竞争力,促进企业的长远、健康发展,并使企业在竞争之中始终处在优势地位。
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