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[關鍵詞]電力電氣;自動化元件技術;應用
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)18-0329-01
引言
電力電氣設備的有效組合是提高電力系統自身運行效率以及技術人員工作效率的有效手段,對電力系統高效工作效率的發揮有著重要的現實意義。一旦電力電氣設備陷入運行風險中,就會嚴重影響到電力系統的運行以及電力行業的發展,因此,在電力系統的建設和發展中有必要廣泛運用自動化元件技術,以此滿足電力電氣系統對智能化、自動化發展的實際需求,實現電力電氣系統的有效運行。
一、電力電氣設備的非自動化運行風險
在電力電氣系統的運行中,有時候勢必需要相應的工作人員對設備進行操作和調控,在此過程中電力系統的穩定運行并不能得到完全的保證,穩定運行并不能得到完全的保證,因為有可能出現觸電事故,而對于工作人員的手動操作,其運行的安全系數也比較低。而且電力設備在進行電能的傳遞和轉換過程中可能因為線路故障而讓設備失去控制,進而對電力電氣系統造成一定損失,也有可能損壞設備,危害到工作人員的生命安全。這些問題的解決都需要通過自動化元件技術的應用加以解決,進而保證電力系統的運行穩定安全。
二、研究電力電氣自動化元件技術的現實意義
隨著我國國力的不斷強盛,以及社會經濟的快速發展,推進了人們生活水平的逐漸上升,同時經濟的繁榮有效也使得我國工業得到了快速的發展,在社會主義市場經濟環境下,不斷完善和發展了競爭機制,施工企業想要在市場激烈的競爭中得到發展空間,就需要使自身工作效益加以不斷提高,這也使得電力電氣自動化元件技術的應用成為電力企業發展的必然條件。而另一方面,電力系統中的相關操作和調控等具備一定的技術性和危險性,為了確保工作人員的人生安全以及生產效率的提升,勢必要保證電力電氣設備的質量以及生產高效性,進而才能進一步的保證電力系統的穩定、安全運行,從而讓電器企業獲得良好的經濟效益。除此之外,相關節能技術在自動化元件技術中加以應用,使得電力資源的生產中對周圍環境的污染得到有效的減少,同時也降低了電力系統的能耗,促進了電力企業社會效應的提高,進而使其在當前的社會主義市場經濟體制中得到可持續的發展。
三、當前電力電氣自動化元件技術的實際運用
對于當前的電力企業來說,自動化元件技術的應用使其實現了電力電氣的自動化,提高了電力企業的市場競爭力,促進科學管理水平的提高,也滿足了生產需要,同時也讓產品質量和勞動生產效率得到有效的提高。
(1)全控型電力電子開關
晶閘管的出現代表著我國電力系統電氣設備進入了運行控制的時代。當前,我國電力行業雖然廣泛使用直流與交流的傳動控制系統,但是隨著交流變頻技術的出現和興起,使得電力系統中涌現了一批全控型自動化元件,例如GTO、GTP等電子電力開關,不過由于各個廠家生產的電流和電壓額定與開關時間有所不同,因此不同的電力電子開關也應用在不同的領域范圍。其中GTO是一種用門即可關斷的高壓器件,其具有較低的關斷增益,基本為4.5,不過它需要在一個較大的關斷驅動電路中才能有效的實現,并且其通態壓降要高于普通晶閘管很多,同時該器件開通的di/dt以及關斷dv/dt都限制了GTO的推廣和運行工作。而GTP,其各項器件參數都會極大影響到GTP本身的二次擊穿現象以及其安全工作區域。而且其電路具有較大的復雜程度,在日常使用中想要很好的掌握是較為困難的,這主要是因為它的熱容量較小,不具備較高的過流能力,因此在設計和使用過程中需要注重對電路的驅動電路的保護,所以不斷擴大了對電路的壓力。
(2)變換器電路向高頻方向發展
隨著科技的不斷進步,電力電子器件的更新換代的速度也逐漸加快,這也讓變換器得到相應的更新,當在進行普通晶閘管的應用時,直流傳動的變換器主要負責相控整流,在更新換代中,其功率因數得到了提高,高次諧波的電網產生的影響也到有效減少,同時發揮其一定的積極作用,實現了在低頻區電動機的轉矩脈動問題的解決。就PWM逆變器來說,它其中的電流電壓諧波分量所產生的轉矩脈動會在定轉子上產生作用,這樣就導致電機繞組產生振動,進而產生大量的噪音。而且在高壓大電流的基本情況下,電力電子器件會有導通或者關閉的狀態出現,因此極大的損害了開關。也就是說開關的存在,很大的限制了逆變器工作頻率。
(3)逐漸完善了交流調控理論
就電力矢量控制來說,其理論基礎在于模擬直流電動機的控制方式,但是在實際中,這種解耦方式是將異步電動機模型向直流電動機運行模式進行等效轉換,這也使得其實際的控制效果并不能與數據的分析結果保持一致性。而直接轉矩控制是通過對空間矢量分析模式的利用,來直接轉矩控制電流電動機。這是對定子磁場定向的利用,并對離散的兩點式調節的借助,進而產生的PWM信號,從而最有效的直接控制逆變器的開關,進一步對轉矩的高動態性能進行獲取。在理論上,這種方式更具新穎性,同時還具有簡單的控制結構和直接的手段,是一種新型的高靜動態性能的交流調速方式。
結束語
總而言之,為了順應時代與科技的發展和進步,電力電氣自動化元件技術的應用是電力行業發展的必然趨勢,同時也是為了使電力系統的工作效率和性能得到有效提高,提高電力電氣系統的管理水平,降低工作人員的工作量,實現環保節能,減少電力電氣系統的運行成本,促進電力企業良好經濟效益的獲取。
參考文獻
[1] 孟建偉.電力電氣自動化元件技術的運用[J].科技創業家,2013,21:32.
[2] 張.試析電力電氣自動化元件技術的運用[J].科技視界,2013,35:85.
[3] ,鐘家林.淺析電力電氣自動化元件技術的運用[J].中國新技術新產品,2012,17:125.
[關鍵詞]電力電氣 自動化 元件技術
中圖分類號:TP21 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)30-0099-01
如果想要我國的電力企業實現自動化生產,就必須要重點運用電力電氣自動化元件技術。在我國,電力電氣的自動化水平的高低直接能夠決定電力電氣行業的發展水平。我國所擁有的計算機技術水平在近幾年中已經得到了飛速的發展,這就導致了電力自動控制技術已經應用在了相當廣泛的領域當中,比如,辦公室、交通、家用電器、工廠以及農場等。我國市場經濟水平自改革開放以來已經獲得了飛速的發展,電力企業要想與不斷變化發展的市場需求相適應,就一定要對自動化生產形成重視,最終促使電力企業能夠提高它的經濟效益。
1 研究電力電氣自動化元件技術的意義
當前的人類社會已經跟著時代的腳步進入了一種網絡信息時代中,網絡的發展不僅明顯提高了社會的生產能力,同時對人類社會的發展具有巨大的促進作用。我國市場經濟自改革開放至今已經獲得了飛速的發展,同時人們的生活水平也有了顯著的提高。但是,不斷發展的社會也給電力企業帶來了挑戰,電力企業之間開始出現越來越激烈的競爭,所以,為了能夠讓我國的電力企業獲得持續性的發展,就必須把一些先進的科學技術應用于電力行業當中,從而能夠有效地提高電力企業的管理水平,同時還能夠使電力產品的質量以及電力企業的生產模式獲得優化。有效地研究電力電氣元件,除了可以使電力系統的運行能力得到有效提高,同時還能夠使電力資源的質量獲得提高,除此之外,人們為了讓電力資源的成本獲得有效的降低,還在電力行業中應用了節能技術,這樣就可以減少在生產電力資源的過程中污染物的排放量,促使我國的電力企業在如今的社會主義市場經濟體制下獲得持續性的發展。
2 在我國電力行業中主要使用的電力電氣自動化元件技術
將電力電氣自動化元件技術應用到我國電力行業當中,對于提高勞動生產率、提高產品質量、滿足生產需要、提高科學管理的水平以及提高企業的市場競爭力都具有極為重大的意義。
2.1 半控型晶閘管慢慢地被全控型的電子電力器件所取代
在我國,晶匣管作為第一代電子電力器件,標志了運行控制新紀元的到來,直到現在,還是有很多的電力企業在使用這種晶匣管,這種電子電力器件在交流以及直流的傳動控制在原來是比較受歡迎的。但是當前全控制式器件GTO、GTP 等新一代的電力開關已經跟著科技發展的腳步被慢慢地開發出來,這些電力開關是最新一代的電力開關器件,同時目前它們都有自己的使用領域。首先是GTO 這種全控制式器件。它是一種利用門極就能夠將電力斷開的高壓器件,擁有較低的關斷增益是這一高壓器件的最主要特點,一般情況下是4.5。它的通態壓降,一般情況下在2―4.5v 之間。不管是關斷的dv/dt 或者是開通的di/dt,推廣以及運用GTO 都是十分有必要的。其次是GTP 這種全控制式器件。GTP 的各項器件的參數不管是對它的安全工作區還是對它本身的二次擊穿現象都存在著較大的影響作用,GTP電路雖然是一種比較復雜的電路,在平常的使用過程中存在著較高的安全系數,出現這種現象的主要原因是這種類型的全控型器件擁有比較小的熱容量,并且擁有特別低的過流能力,這就讓使用以及設計的相關人員將精力重點放在了保護電路以及驅動電路之上。這就提高了電路的安全性。
2.2 低頻的變換器電路逐漸被高頻的變換器電路所取代
因為不斷獲得更新的電力電子器件導致組成電力電子器件的變換器也應該及時地獲得更新。當更新出新一代的電力電子器件之后,不僅將功率因素提高了,同時降低了高次諧波對電網所產生的影響力度,最終有效地解決了在低頻區電動機的轉矩脈動這一問題。當前,PWM 逆變器已經廣泛地應用在了電力電氣器件當中。不僅相應提高了功率,同時還將高次諧波給電網帶來的不良影響大大降低了。運用PWM 變換器在很大程度上妥善解決了處于低頻區電動機轉矩脈動造成的一些問題。電機繞組是引發不少振動的原因之一。而當電力電子器件處在電流大且電壓高這一基本情況下就會發生關閉或者是導通的現象,這樣一來就會對開關造成相當嚴重的損害。所以說開關的損耗的限制是逆變器的工作頻率難以得到提升的主要原因。
2.3 交流調速控制理論變得越來越成熟
矢量控制這一基本的思想內容是我國當前在使用交流調速控制理論中所采用的主要思想,形成這一基本思想的原因在于對直流電動機的控制方法進行仿照,有效地將定子電流的轉矩分量和磁場分量解耦開來,同時對分貝控制的形式進行有效地采用。這種解耦的方式主要使用與直流變化相類似的模式有效地替代異步電動機的物理模型來完成,在這種過程中,應該要檢查轉子磁鏈的方向。原因在于:矢量旋轉變化的時候具有較強的綜合性以及復雜性,并且轉子磁鏈會對轉子回路之間的參數產生較大的影響,因此,所需要的分析結果在實際的應用中是難以獲得的,所以一定要即時進行檢測工作。而在控制直接轉矩方面,所運用到的是空間矢量的分析方法。
3 電氣自動化技術的應用
3.1 電氣自動化技術在電網調度中的應用
電氣自動化技術能夠有效的應用在電網調度自動化系統中,電網調度自動化系統主要由硬件和軟件構成,利用計算機網絡系統對電網中的各個業務進行調度和監控,實現電網調度的自動化。主要是講電網中發電廠、變電站、工作站等終端進行聯系,并對各個環節進行自動化調度監控。電氣自動化技術促進了電網調度自動化系統的發展,有利于管理者對電網數據進行收集、分析和整理,提高了電網調度效率。
3.2 電氣自動化技術在配電系統中的應用
我國配電系統中電氣自動化應用的規模較小,但隨著電氣自動化技術的發展,必將得到進一步的推廣普及。電氣自動化技術在配電系統中的應用趨勢主要表現在集中監控的配電模式、就地控制的饋線模式、集中監控與配電管理相結合的模式。加強子站與主站的聯系,形成統一配電自動化系統,降低人工操作強度,保障配電系統的安全穩定運行。
4 結語
當前的信息技術、微電子技術以及計算機技術對電力電氣系統自動化的發展產生了巨大的促進作用。因為這些高新技術的幫助,使得電力電氣的相關設備以及元件技術不管在制造方面還是在應用水平方面都獲得了較大的提高,同時也使電氣自動化系統擁有了更高的整體水平。
參考文獻
[1] 李燕馨.電力電氣自動化元件技術的運用[J]. 中國新技術新產品,2011(22)
【關鍵詞】電力電氣;自動化;元件技術
0 引言
為了能夠給電力企業實現自動化生產提供極為重要的保障,我們應該不斷注重強化電力電氣自動化元件技術的運用。我國電力電氣行業發展水平的高低很大程度上取決于電力電氣自動化程度的高低。當今社會,計算機技術水平越來越高,在相當一部分領域內電力自動控制獲得了極為廣泛地應用。這些領域包括:農場、工廠、家用電器、交通和辦公室等等。改革開放以來,我國市場經濟水平的不斷提高,為了適應市場變化發展的需求,電力企業應該注重和強調自動化生產,從而為促進電力企業經濟效益的提高提供有力的支持。
1 電力電氣自動化元件研究的成因和意義
自加入世界貿易組織以來,我國一直處于經濟騰飛時期,這給我國的電力企業創造了很好地發展機遇,但同時電力企業也面臨著不少的挑戰。國內電力企業之間的競爭越來越激烈,國際電力市場的競爭也面臨著巨大的競爭壓力。與國際大型的電力企業相比起來,不管從自動化水平、生產模式、科學技術應用、科學管理方面上考慮,我國的電力企業都存在著巨大的差距,大大降低了市場份額,阻礙了電力企業自身長遠的發展。為了保證電力產品的質量,電力企業不斷提高電力電氣自動化水平,能大大減少次品。為了促進我國電力企業的整體競爭能力有所提升,應該不斷加強電力電氣自動化元件研究,深入了解我國電力電氣化研究的意義,從而滿足經濟社會的相應要求,實現我國電力企業的健康、穩定和可持續發展。
2 主要的電力電氣自動化元件技術
在對電力電氣自動化元件研究的成因和意義具有一定了解的基礎上,接下來,將介紹三種主要的電力電氣自動化元件技術,以期提高電力電氣自動化元件技術運用的實際水準。
2.1 全控型電力電子開關取代半控型晶閘管
晶閘管的成功研發和應用是運動控制新的里程碑,到目前為止,晶閘管在交流和直流傳動控制系統中獲得了廣泛應用的主要原因是晶閘管是第一代電力電氣器件。自從交流變頻技術受到大眾歡迎以來,P―MOSEFT、GTR、GTO等全控式器件一個緊接著一個出現了。這里所說的P―MOSEFT、GTR、GTO等是第二代電力電氣器件的主要表現形式。從目前看來,很多情況下會在不同的時間生產相應的開關和電流定額,各種各樣的器件的所應用范圍也各有不同。GTR、GTO導致門極控制電路的規模越來越大,推動MOS結構電力半導體器件進一步發展的主要原因在于:這兩種全控式器件具有很強的控制電流,又叫作雙極性全控性器件。一般來說,MOSFET晶閘管集成于MOS控制晶閘管的單胞內部,只有充分采用MOS,才能對晶閘管的開關斷開和接通進行相應的控制。
2.2 變換器電路從低頻向高頻發展
從目前看來,PWM變換器在電力電氣器件第二代中得到了較為廣泛的應用。功率因素獲得相應地提高,并且大大降低了高次諧波給電網造成的一定影響,這主要歸功于運用了PWM方式。這在很大程度上,對處于低頻區電動機轉矩脈動所帶來的一系列問題進行了妥善解決。不難發現引起噪音的主要因素之一是電機繞組引發不少振動。定轉子很大程度上受到轉矩脈動作用力的影響,這些轉矩脈動往往源自于PWM逆變器里面的電流、電壓的諧波分量。從某種程度上說,逆變器工作頻率無法獲得相應提升的主要原因是:開關損耗對其進行了一定的限制。
2.3 交流調速控制理論越來越成熟
通過在一定程度上模仿直流電動機控制的方法,分別對定子電流的轉矩分量和磁場分量進行相應的控制,但是前提條件是必須將兩者進行解耦,這是矢量控制基本思想的主要表現形式。事實上,解耦相當于采用直流電動機的形式,這種直流電動機的形式是通過坐標變換促使異步電動機物理模型等效變換得來的。對轉子磁鏈方向進行相應的檢測是解耦必須完成的任務之一,同時轉子參數會大大影響解耦的性能,這里需要進一步指出的是轉子回路時間常數對解耦的性能的影響會更大。另外,促使交流調速實際控制效果難以實現預期效果的主要因素之一是矢量旋轉變換具有一定的復雜性。
3 結語
總而言之,電力電氣自動化元件技術的運用具有十分重要的意義和作用。文章結合電力電氣自動化元件技術的實際運用情況,在深入了解電力電氣自動化元件研究的成因的基礎上,對幾種主要的電力電氣自動化元件技術進行系統的闡述,這些主要的電力電氣自動化元件技術包括:全控型電力電子開關取代半控型晶閘管、變換器電路從低頻向高頻發展和交流調速控制理論越來越成熟等等,以期促進電力電氣自動化元件技術的運用水平的不斷提高,從而更好地實現電力企業健康、穩定地發展。
【參考文獻】
[1]李燕馨.電力電氣自動化元件技術的運用[J].中國新技術新產品,2010(22).
[2]陳堅.電力電子技術在電力系統中的應用專輯――特邀主編評述[J].電力電子技術,2009(10).
關鍵詞:電力;電氣自動化;元件技術
目前,我國社會經濟發展穩中求進,科技進步對于經濟發展也做出了很大貢獻,隨之在電力這一領域也得到了突破性的進步,電力電氣自動化有了很大的改善,并且在最近幾年里,微電子信息技術也越來越被廣泛關注,同時也有了很大的改變,也就是說,現代化的生產需要更加全新的、完善的科學技術作為支撐,而以往的電力拖動控制的想法將會被逐漸淘汰,所以我們必須全力加強電力電氣自動化元件技術的應用,進而提升電廠的生產能力,提高管理水平及其在市場中的競爭力。
1 探究我國電力電氣化作用
我國社會經濟實現飛速發展是自從中國加入世貿組織以后,從此,我國在世界經濟大舞臺上的角色也越來越重要,市場經濟的核心就是市場,且是充滿競爭力和非常開放的市場,只有滿足市場需求,生產企業才能夠正常運營,而企業之所以能夠繼續發展下去的前提條件就是要在市場中站穩腳跟,有一席之地,所以,為了滿足市場對產品的需求,需要不斷提升電力企業的電力電氣自動化程度,讓企業能夠在競爭如此激烈的市場中嶄露頭角,并且盡最大可能加大同一產品在同一市場領域中所占據的比重。電力電氣自動化一旦在企業中被很好地運用,那么企業所生產的產品質量就得到了保障,沒有達到標準的產品出現的機率會減少,工作人員的勞動量減少,勞動生產效率得以提高,設備出現故障的機率減少,生產安全性相對提高。而加強企業生產電力電氣和管理過程中的自動化,工作的可靠性、運行的高效性和經濟型相繼都會提升,同時產品質量得以保障,勞動生產效率得以提高,并且生產勞動環境與勞動者的工作模式都會隨之有所改善。此外,我們在對電氣自動化元件技術進行完善的過程中,還有一個目的就是為了能夠延長元件的使用年限,最大化地能夠提高其使用的效率。目前,有許多的企業開始對電氣自動化元件進行智能化、自動化、高效率進行著手研究,不僅確保了電氣自動化元件技術的發展,同時也提升了其穩定性以及安全性的發展。
2 我國現行的電氣電力自動化元件技術
2.1 半控型晶閘管逐步被全控型電力電子開關取而代之
晶閘管作為我國第一代電子電力器件,它的出現預示著運動控制的新時代的開始,且截至目前,在中國的各個領域都被大量的使用,尤其是直流和交流傳動控制系統方面使用更加集中,隨著科學技術的迅速發展,大量全新的電子電力開關開始出現并且興盛起來,類似于GTO 、GTP等全控式器件,盡管他們是全新的,但都有各自的使用范疇。首先,GTO最大的特點在于關斷增益為4.5,比較低,它是一種用門便可關斷的高壓器件,但仍需要借助一個非常龐大的關斷驅動電路,且相較于普通晶閘管來說,它的通態壓降要高出很多,大概在2v-4.5v之間。不管di/dt是開通的還是關斷的,都會限制GTO的推廣及運用。其次,GTP每個器件的參變量都會影響第二次擊穿現象以及妨礙工作區域的安全問題,GTP的電路情況太雜亂,且在使用時電路情況把握不準確,人們考慮到類似于這樣的容量又小、過流能力又比較低的全控型器件,于是在進行設計或者使用時,為了防止電路遭到破壞,人們不斷加大電路壓力。
2.2 變換器電路的發展方向
現如今,電力電子器件在陸續的進行改善,同樣要求組成電子電力器件的變換器也要不斷進行更新,將普通的晶閘管投入使用時,直流變換器以相控整流為主;在電子電力器件得到全新變革后,電壓與電流之間的相位差的余弦會不斷提高,電網逐漸擺脫高次諧波的干擾,最終使得電動機在頻率較低區域的轉矩脈動問題得以解決。與PWM逆變器相比而言,如若電流或者電壓過大,電力電子器件會時而導通關閉時而導通,如此反復,開關就非常容易損壞,而開關的設置就是為了最大程度把逆變器的工作頻率控制在一定范圍內。
2.3 日漸成熟的交流調速控制理論
就目前而言,我國使用的交流調速控制理論是以矢量控制的基本思想為依據,這種思想是仿照直流電動機的控制方式形成的,利用分貝控制的形式,解耦定子電流的磁場分量與轉矩分量,通過將異步電動機的物理模型等效變換成類似于直流變換形式來完成解禍,在這個過程中,需要檢測轉子磁鏈的方向。原因在于:在矢量旋轉變化的過程中,較高的復雜性與綜合性,由于轉子磁鏈嚴重影響著轉子的同路之間的參數,以至于實際應用的結果與需求分析結果相差甚遠,所以必然工作便是及時檢測轉子磁鏈的方向。采用空間矢量分析法來控制直接轉矩。
2.4 擴大通用變頻器和單片機的推廣范圍
如400 KVA以下的,具有系統化、批量化、占市場比例較大的變頻器稱之為通用變頻器。IGBT是最新的通用變頻器,其在市場中被廣泛接受,并且大量投入使用,而產品之所以受到歡迎的原因在于其質量可靠、操作起來容易且一旦有問題也可以及時維修等。最大的優點在于其科學的RAS功能,它能夠采集單片機控制動技術。過去八位機由于它的保密性較高等優勢一直是占據主要地位,但不足之處在于功能過于簡單,存儲在CPU內部,對CPU運算進行指導和優化的程序過于小,所以只能在大批量生產時適用。一定要在電力電氣自動化這條道路上提高單片機開發的技巧,摒棄以往的匯編語言,取而代之的是更加嚴謹的C語言和PL語言,使得自動化元件的技術性得以提高,進而提高電力電氣自動化水平。
3 結語
綜合看來,電力電氣行業在社會主義現代化建設水平迅速提高的這樣一個背景之下發展勢頭良好,現在整個局勢的發展方向都集中在了元件技術性增強方面。它不但能夠提升電力電氣設備自動化能力,提高智能化水平,同時還能改善整體性能,進而使得供電系統更加穩定。故以往的半控型晶閘管要盡快淘汰掉,取而代之的是具有全控型的電力電子開關,丟掉傳統的元件使用觀念,統一學習交流調速理論,并且高頻變頻器被大量投入使用,總而言之,一切都是為電力行業能夠快速、穩定發展奠定良好的基礎。
參考文獻:
【關鍵詞】電力電氣;元件;自動化
一、引言
隨著我國經濟社會的迅猛發展,電網建設取得了前所未有的突破性進展。更確切的說,在微電子信息技術和電力電子技術領域有著十分巨大的進步。從某種意義上說,為了順應現代企業的生產需求,我們應該結合實際狀況,更新思想,不拘泥于傳統的電力拖動控制概念。實踐表明,只有注重強化運用現有電力電氣自動化元件技術,才能最大限度地提升現代火電廠的管理水平和生產能力,才能最大程度地增強電力企業的市場競爭力。
二、我國電力電氣自動化元件研究的主要原因
隨著經濟全球化戰略的不斷推進,我國始終處在經濟快速增長的階段,這為我國相當一部分電力企業提供了千載難逢的好機會。但是,我們了解到,當前不少電力企業面臨著十分巨大的考驗。從國內來看,電力企業與電力企業之間有著非常激烈的競爭。從國際上來看,電力市場的競爭壓力并不小。值得肯定的是,我國的電力企業與國際大型電力企業之間存在著一定的差距。
更詳細地說,我國電力企業的差距主要體現為:科學管理不夠、自動化水平低、科學技術應用不足和生產模式落后等等。換句話說,我國電力企業自身的劣勢,導致市場份額降低,一定程度上制約了電力企業的健康、穩定、長久發展。事實上,電力企業只有大幅度提升電力電氣自動化水平,最大限度地減少次品,才能確保電力產品的質量過硬。實踐表明,深入研究電力電氣自動化元件,有益于有效提高我國電力企業的整體競爭能力,有助于滿足經濟社會發展的實際需求。
三、我國電力電氣化研究的意義
毫無疑義,我國電力電氣化研究具有一定的實踐意義和理論意義。隨著我國入世以來,社會經濟蒸蒸日上。在世界經濟“舞臺”上,我國扮演的“角色”越來越重要。實踐表明,市場經濟具有一定的開放性。不容置疑,市場是市場經濟的核心。一般來說,企業生產的主要目標在于:滿足市場的實際需求。從某種意義上說,大幅度提升電力企業電力電氣自動化程度,擴大電力企業的市場份額,有利于電力企業在激烈的市場競爭中處于不敗之地。值得一提的是,電力企業只有確保提供優質的產品,最大限度地避免出現產品次品,最大程度地減少出現設備故障的次數。實踐證明,電力企業應該綜合考慮自身的發展規劃,優化資源配置,盡可能在降低工作人員勞動量的基礎上,大幅度提升生產的高效性、經濟性。
四、我國主要電力電氣自動化元件技術
在全面探討我國電力電氣自動化元件研究的主要原因及意義的前提下,接下來,圍繞我國主要電力電氣自動化元件技術,談談自己的想法和體會。
1.全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管
至今為止,由于晶閘管屬于第一代電力電氣器件,所以晶閘管在直流和交流傳動控制系統中的應用較為廣泛。自交流變頻技術獲得人們的高度肯定以來,不少全控式器件應運而生。更詳細地說,GTO、P-MOSEFT和GTR作為第二代電力電氣器件,它們是全控式器件十分關鍵的構成部分。當前,按常理來說,對電流定額和開關進行生產的時間并不一樣,各類相關器件有著不一樣的應用范圍。由于GTO、GTR作為主要的全控式器件擁有的控制電流較為強大,所以促使門極控制電路具有越來越大的規模,加快推進了MOS結構電力半導體器件的發展進程。通常來講,在MOS控制晶閘管的單胞內部能夠集成MOSFET晶閘管。實踐證明,我們只有充分考慮各種現實因素,科學、合理地利用MOS,才能十分高效的控制晶體管的開關。
2.變壓器電路從低頻向高頻方向發展
調查研究顯示,在電力電氣器件第二代中,PWM變換器的應用十分廣泛。通過采用了PWM方式,既能提升了功率因素,又能一定程度上減少高次諧波給電網帶來的影響。從某種意義上說,我們應該全面思考各種現實因素的束縛,妥善處理和解決低頻區電動機轉矩脈動引發的種種現實問題。在實踐中個,我們不難覺察到,電機繞組產生不少振動,是引發噪音的關鍵因素之一。事實上,轉矩脈動作用力,一定程度上受到定轉子的影響。更詳細地說,PWM逆變器中電壓、電流的諧波分量是產生轉矩脈動的主要源泉之一。不可否認的是,開關損耗限制了逆變器工作頻率,致使其不能得到相應提升。這里需要明確指出的是,通用變頻器逐漸大量投入使用,應該引起人們的極大關注。
3.交流調速控制理論的逐漸成熟
實際上,在滿足一定條件的前提下,經過采用模仿直流電動機控制的方式,分別合理控制定子電流的磁場分量和轉矩分量。這個條件是:對磁場分量和轉矩分量進行解耦。更進一步說,矢量控制的基本思想大致體現為:對磁場分量和轉矩分量進行解耦。從本質上說,采用直流電動機的形式等同于解耦。更確切的說,利用坐標變換實現異步電動機物理模型等效變換是直流電動機的主要表現形式之一。對于解耦來說,檢測轉子磁鏈方向是其主要職責之一。與此同時,解耦的性能,一定程度上受到轉子參數的影響。值得一提的是,為了不斷增強對解耦性能的影響,轉子回路時間常數應該引起人們的極大關注。除此以外,矢量旋轉變換相當復雜,這導致無法產生令人滿意的交流調速實際控制效果。
五、結束語
綜上所述,電力電氣自動化元件技術的運用探討具有一定的理論意義和現實意義。本文簡要介紹了電力電氣自動化技術的各項新工藝、新技術的發展狀況,推動了我國電力企業的達到科學化管理,加快促進了我國電力企業實現電力電氣自動化。為了電力企業在日益激烈的市場競爭中處于不敗之地,我們應該注重提升電力企業的工作效率,確保電力企業的產品質量,實現優化資源配置的目標,進而最大限度地增強自身綜合競爭力,擴大市場的占領份額。
參考文獻
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關鍵詞:電力電氣;自動化;元件技術
自改革開放以來,我國的市場經濟體制不斷地發展,已經逐漸與經濟發展的模式相適應,經濟力量也在不斷擴大。無論是生產經營還是日常辦公都需要與國家發展水平相一致,實現信息化的生產和管理,實現企業電力電氣的自動化。
1電力電氣化發展的重要意義
自我國加入世界貿易組織以來,在國際上扮演的角色也愈加重要,面對充滿競爭力的國際市場,我國企業面臨著極大的機遇和挑戰。電力電氣化在企業中應用,可大量減少員工的工作量,因此,生產勞動的時間就會相對減少,從而提升企業生產的效率;電力電氣化在企業中應用,可改善生產設備的應用型,減少設備中的故障,實現生產的安全性。在高效率、高安全性的生產環境之下,企業生產的產品質量會大幅度提升。因此,電力電氣化的應用可有效改善企業的勞動水平,將勞動力價值最大化,實現企業的發展。
2目前我國電力電氣自動化元件技術運用
2.1變換器電路
在生產設備元件中,變換器電路是應用最為廣泛的一種。電力電子產品正不斷改革,而電子產品器件中的變換器也應不斷進行改革。過去變換器電路較為簡單,主要是由晶閘管構成,在使用時變換器就會將直流電相控為整流電路(具體如圖1所示),使用時會受到高次諧波的影響,但是在利用電力電氣技術對元件極性更新之后,就能夠有效解決以上問題,由于將新的變換器電力電氣化,所以,在電流與電壓之間的相位差就不再一成不變,而是會隨著按壓的變化而改變,相位差的余弦值在電流變化之下會逐漸提升,余弦值提升,就可以使電網不受高次諧波的影響,不存在干擾現象,所以即使電動機的轉矩脈動處于較低位置,也不會影響其運作。但是若電流或電壓的壓力超過負荷,就會難以控制。如某工廠使用的軋鋼電動機,在使用的過程之中功率較大,最大時可達到4兆瓦,在軋鋼電動機進行作業時,為減少對電網的影響,通常會不斷對相位差的余弦值進行調整,而無法對電流或電壓進行控制,在超大功率的負荷之下,變換器就會導致電子元件不斷自動關閉、自動開啟,影響變換器作業。
2.2全控型電力開關
傳統的晶閘管變換器為第一代電子元件,雖然代表著我國電子設備自動化的新時代開始,但是由于經濟和科技的發展,晶閘管已經不適用于現代社會。晶閘管控制器為半控型,因此,現在已經逐漸被全控型的控制器取代。GTO變頻控制器是其中應用最為廣泛的一種。GTP元件的應用也較為頻繁。但是由于GTP元件在使用過程中的參變量不太穩定,會影響二次擊穿,所以,在安全放慢沒有保障,而GTP元件的容量又比較少,通電的能力較差,因此,這種全控型元件只能通過加大電壓來實現,總體來看,GTP元件的應用較GTO變頻控制器不太理想。而新的電力元件與過去的變換器相比功能較好,設置全控型的電力開關,就可控制逆變器的工作頻率,使其固定,所以就不會出現由于電流以及電壓不穩出現的自動關閉、自動開啟現象,可降低開關的損壞概率。
2.3交流調速控制技術
現在的電力元件一般都會采用交流調速控制技術理念進行設計與假設。交流調速控制技術理念是依托于矢量控制理論,即一種非線性、高階的多變量控制系統。其理念源于直流電動機控制,將直流電動機的控制是通過固定磁場來實現的。例如一臺直流電機模型,在它其固定部分中,安裝了直流勵磁,其磁極分別為N和S,在其旋轉軸的部分安裝了電力樞紐元件(鐵芯)。固定的部分與旋轉部分存在縫隙。在電路部分安裝上安裝兩個導體,分別為A、X,將兩個道題安裝成電力樞紐線圈,將線圈的兩端連接至如圖所示的兩個弧狀銅片(換向片)之上。換向器固定在轉軸上,換向片和中心的轉軸之間是互相絕緣的。當電力樞紐開始旋轉,電力樞紐的線圈就可以可以通過換向片、電刷接通外電路。利用直流電機控制其的原理,并加入矢量控制原理,實現交流調速控制。而在交流調速控制的過程之中,由于較為復雜,且電流走向為綜合狀態,所以,旋轉部分的磁鏈有可能會影響到旋轉元件周圍的同路參數。所以,交流調速控制理論在應時,就可能會出現應用結果與假設分析不符合的狀況。甚至會相差甚遠。因此,在使用交流調速控制理論的使用中,需要先對旋轉中心周的磁鏈方向進行檢測。
2.4通用變頻器的應用
通用變頻器是市場上常用的變頻器形式,應用的范圍較廣,在一般情況之下,生產之中都會使用通用變頻器,在4000KVA以下。IGBT通用變頻器基本已經普及,在日常生產之中占據著重要的地位和作用。IGBT通用變頻器的質量較好,在使用中不容易損壞。IGBT通用變頻器最大的優勢為RAS功能,RAS功能的采集技術以及保密性都較佳,所以可以帶動IGBT通用變頻器實現高采集性和保密性。IGBT通用變頻器的出現使得電力電子的技術性得到提升,也大幅度提高了電力電氣自動化的水平標準。
3結束語
電力電氣在企業中的應用能夠實現我國信息化建設的進一步完善,提升我國整體經濟建設的水平。電力電氣設備的自動化,是對我國經濟發展的肯定,同時,也能夠不斷推動我國經濟、社會的發展,從而提升我國在國際上的競爭力。
參考文獻
[1]黃大有.淺談電力電氣自動化元件技術的運用[J].黑龍江科技信息,2011(25).
[2]黃敏.電力系統領域中電氣自動化元件技術的應用探討[J].中國新技術新產品,2015(6).
關鍵字:力電氣;自動化;元件技術;應用;企業
圖文分類號:TM59 文獻標識碼:A
我國早在上世紀初就已經提出了電氣自動化的概念,并且到了五十年代,在我國的各大高校中開始開設電氣自動化的相關課程,因此我國的電氣自動化的提出和發展是較早的。隨著我國經濟的高速發展和科學技術的進步,我國的電力電氣自動化也得到不斷的完善和發展,并且在近幾年處在了蓬勃發展的階段,在電力電子技術和微電子信息技術領域取得了重大的進步,傳統的電力拖動控制的概念已經不能適應現代企業的生產需要,所以為了提高現代火電廠的生產能力、管理水平和提高企業的市場競爭力,增強現在火電廠的電力電氣自動化元件技術的應用,就顯得尤為重要了。
一、我國電力電氣自動化元件研究的主要原因
21世紀是一個科學技術和信息化高度發達的時代,科技轉化為社會生產力的水平不斷提高,速度不斷加快,隨著我國的改革開放的不斷深入和我國加入世貿組織,我國的經濟得到了前所未有的高速發展,同時也面臨著嚴峻的挑戰,國際市場的競爭壓力日益尖銳,國內企業間的競爭也倍加的激烈,在殘酷的競爭中,企業的優勝劣汰就完全的現象出來,我國的電力企業無論是從技術應用、科學管理、生產模式、自動化水平上都遠遠的落后于國外大型的電力電氣企業,因此在攻擊競爭中,我國的電力企業處于劣勢,市場的份額不斷的下降,發展前景不容樂觀,就國內而言,我國傳統的電氣電力的元件,如:電力傳動控制的概念,普通的晶閘管、絕緣門極雙極型晶體管等的應用已經不能都在現代生產自動化系統中承擔第一線生產任務的全部控制設備了,在使用的過程,對于節能技術的研究不到位,造成了污染和高耗能,對我國電力電氣企業的生產和未來的發展有嚴重的阻礙作用,因此,應加大我國電力電氣自動化元件研究和應用,提高我國電力企業競爭力,滿足社會的需求。
二、我國電力電氣化研究的意義
我國加入世貿組織以后,社會經濟得到了快速的發展,我國在世界經濟舞臺上扮演著重要的“角色”,市場經濟是極度開放和充滿競爭力的市場,市場經濟的核心就是市場,一個企業的生產就是為了市場的需求,只有在市場中占有一席之地,企業才得以繼續向前發展,因此,不斷的提高電力企業的電力電氣自動化的程度,滿足市場對產品的需求,提高企業的在市場激烈的競爭中能夠脫穎而出,占有更多的市場份額。于此同時企業實現電力電氣的自動化,可以保證產品的高質量,降低設備出現故障的次數和產品次品的出現。提高生產的安全性,減少工作人員的勞動量;企業增強生產電力電氣和管理過程中的自動化,可以有效的提高工作的可靠性,提高了運行的高效性和經濟型,在保證產品質量,提高勞動生產率,改善生產勞動的環境和勞動者的工作模式有重要的促進作用。
三、我國主要電氣電力自動化元件技術
綜上所述,對我國目前的電力企業對電力電氣自動化元件研究的主要原因和我國電力電氣化研究的重要意義進行了分析介紹,可見,在我國的企業中實現電力電氣的自動化,對提高企業的市場競爭力和科學的管理水平、滿足生產的需要,提高產品質量和勞動生產率有積極的重要作用。以下就對我國主要的電力電氣自動化元件技術進行簡要的分析。
(一)全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管
晶閘管的出現標志著運動控制的新紀元。晶閘管是我國第一代電子電力器件,到目前為止,在我國依然被廣泛的應用,尤其是在直流和交流傳動控制系統中使用。隨著科技的發展,全控式器件GTP、GTO等新一代的電子電力開關的逐漸的興起,雖然他們都是最新的,但是各自有自己的使用領域。
1GTO:是一種用門極可關斷的高壓器件,它的最主要的特點就是關斷增益較低,一般為4.5,但是它的實現需要一個十分巨大的關斷驅動電路,并且它的通態壓降要比普通的晶閘管高很多,一般約為2v-4.5v。無論是開通的di/dt還是關斷的dv/dt,都對GTO的推廣工作運用的工作帶來限制作用。
2GTP的各項器件的參數對它本身的二次擊穿現象和安全工作區的影響較大,而GTP電路的復雜程度較大,在平時的使用過程中較難掌握,這主要是因為這類全控器件熱容量比較小,過流能力很低,從而設計和使用人員把主要的精力都放在了對電路和驅動電路的保護上,所以對電路的壓力不斷的擴大。
(二)變換器電路從低頻向高頻方向發展
隨著電力電子器件的不斷更新,因此組成電力電子器件的變換器也要隨時更新,應用的普通的晶閘管的時候,支流傳動的變換器主要是相控整流;在電力電子器件進入了新一帶以后,提高的功率因數,減少了高次諧波對電網的影響,從而達到解決電動機在低頻區的轉矩脈動的問題。相對于PWM逆變器而言,它其中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上,這樣就使得電機繞組會產生振動而出現很多的噪音。而在電力電子器件在高壓大電流的基本情況下會出現導通或是關閉的情況,所以對開關的損害比較大。所以開關存在,他本身就對逆變器工作的頻率有很大的限制作用。
(三)交流調速控制理論的逐漸成熟
在目前我國是使用的交流調速控制理論是采用矢量控制的基本思想,這種思想的形成是仿照直流電動機的控制方式,把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來,并且采用分貝控制的形式。這樣的解耦的形式主要是把異步電動機的物理模型等效變換成類似于直流變換來完成的,在這個過程中,需要的對轉子磁鏈的方向進行檢測。這主要是因為:在矢量旋轉變化的過程中,它的復雜性、綜合性比較高,而轉子的回路之間的參數受到轉子磁鏈的影響比較大,所以在實際的應用中很難達到需求的分析結果,所以及時的檢測工作是必須的。而對于對直接轉矩的控制,使用的是空間矢量的分析方法。
結語
綜上所述,本文主要對電氣電力自動化技術的各項新技術、新工藝的新發展例如電力電氣中全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管、變換器電路從低頻向高頻方向發展和交流調速控制理論的逐漸成熟等做了簡要的研究,旨在為我國的電力企業實現運行的高效化、管理的科學化、實現電力電氣的自動化,對電力企業工作效率、產品質量的提高,實現資源的優化配置,減少工作人員的勞動量從而提高自身的綜合競爭能力,最大限度的占領市場份額,是企業在激烈的競爭中處于優勢。
參考文獻
[1]黃大煒.電力電氣自動化元件技術的運用[J].黑龍江科技信息,2011.