浅析电力电气自动化元件技术的运用

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浅析电力电气自动化元件技术的运用

发布日期： 2012-10-10 发布：  

  2012年第17期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：随着我国经济的发展，我国的电网建设也得到了快速的发展，电力企业实现自动化的转变，科学技术和信息技术不断的发展，促使我国的电力市场各种新技术、新工艺不断的涌现，并且在火电厂的用电电气自动化运行、节能减排、科学管理等方面都起到了重要的作用，因此提高电力电气自动化元件技术的运用，是电力企业实现自动化生产的重要保证，本文主要对电力电气中自动化的各个元件技术的运用进行了阐释。
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　　关键字:力电气；自动化；元件技术；应用；企业
　　图文分类号：TM59 文献标识码：A
　　我国早在上世纪初就已经提出了电气自动化的概念，并且到了五十年代，在我国的各大高校中开始开设电气自动化的相关课程，因此我国的电气自动化的提出和发展是较早的。随着我国经济的高速发展和科学技术的进步，我国的电力电气自动化也得到不断的完善和发展，并且在近几年处在了蓬勃发展的阶段，在电力电子技术和微电子信息技术领域取得了重大的进步，传统的电力拖动控制的概念已经不能适应现代企业的生产需要，所以为了提高现代火电厂的生产能力、管理水平和提高企业的市场竞争力，增强现在火电厂的电力电气自动化元件技术的应用，就显得尤为重要了。
　　一、我国电力电气自动化元件研究的主要原因
　　21世纪是一个科学技术和信息化高度发达的时代，科技转化为社会生产力的水平不断提高，速度不断加快，随着我国的改革开放的不断深入和我国加入世贸组织，我国的经济得到了前所未有的高速发展，同时也面临着严峻的挑战，国际市场的竞争压力日益尖锐，国内企业间的竞争也倍加的激烈，在残酷的竞争中，企业的优胜劣汰就完全的现象出来，我国的电力企业无论是从技术应用、科学管理、生产模式、自动化水平上都远远的落后于国外大型的电力电气企业，因此在攻击竞争中，我国的电力企业处于劣势，市场的份额不断的下降，发展前景不容乐观，就国内而言，我国传统的电气电力的元件，如：电力传动控制的概念，普通的晶闸管、绝缘门极双极型晶体管等的应用已经不能都在现代生产自动化系统中承担第一线生产任务的全部控制设备了，在使用的过程，对于节能技术的研究不到位，造成了污染和高耗能，对我国电力电气企业的生产和未来的发展有严重的阻碍作用，因此，应加大我国电力电气自动化元件研究和应用，提高我国电力企业竞争力，满足社会的需求。
　　二、我国电力电气化研究的意义
　　我国加入世贸组织以后，社会经济得到了快速的发展，我国在世界经济舞台上扮演着重要的“角色”，市场经济是极度开放和充满竞争力的市场，市场经济的核心就是市场，一个企业的生产就是为了市场的需求，只有在市场中占有一席之地，企业才得以继续向前发展，因此，不断的提高电力企业的电力电气自动化的程度，满足市场对产品的需求，提高企业的在市场激烈的竞争中能够脱颖而出，占有更多的市场份额。于此同时企业实现电力电气的自动化，可以保证产品的高质量，降低设备出现故障的次数和产品次品的出现。提高生产的安全性，减少工作人员的劳动量；企业增强生产电力电气和管理过程中的自动化，可以有效的提高工作的可靠性，提高了运行的高效性和经济型，在保证产品质量，提高劳动生产率，改善生产劳动的环境和劳动者的工作模式有重要的促进作用。
　　三、我国主要电气电力自动化元件技术
　　综上所述，对我国目前的电力企业对电力电气自动化元件研究的主要原因和我国电力电气化研究的重要意义进行了分析介绍，可见，在我国的企业中实现电力电气的自动化，对提高企业的市场竞争力和科学的管理水平、满足生产的需要，提高产品质量和劳动生产率有积极的重要作用。以下就对我国主要的电力电气自动化元件技术进行简要的分析。
　　（一）全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
　　晶闸管的出现标志着运动控制的新纪元。晶闸管是我国第一代电子电力器件，到目前为止，在我国依然被广泛的应用，尤其是在直流和交流传动控制系统中使用。随着科技的发展，全控式器件GTP、GTO等新一代的电子电力开关的逐渐的兴起，虽然他们都是最新的，但是各自有自己的使用领域。
　　1GTO：是一种用门极可关断的高压器件，它的最主要的特点就是关断增益较低，一般为4.5，但是它的实现需要一个十分巨大的关断驱动电路，并且它的通态压降要比普通的晶闸管高很多，一般约为2v-4.5v。无论是开通的di/dt还是关断的dv/dt，都对GTO的推广工作运用的工作带来限制作用。
　　2GTP的各项器件的参数对它本身的二次击穿现象和安全工作区的影响较大，而GTP电路的复杂程度较大，在平时的使用过程中较难掌握，这主要是因为这类全控器件热容量比较小，过流能力很低，从而设计和使用人员把主要的精力都放在了对电路和驱动电路的保护上，所以对电路的压力不断的扩大。
　　（二）变换器电路从低频向高频方向发展
　　随着电力电子器件的不断更新，因此组成电力电子器件的变换器也要随时更新，应用的普通的晶闸管的时候，支流传动的变换器主要是相控整流；在电力电子器件进入了新一带以后，提高的功率因数，减少了高次谐波对电网的影响，从而达到解决电动机在低频区的转矩脉动的问题。相对于PWM逆变器而言，它其中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，这样就使得电机绕组会产生振动而出现很多的噪音。而在电力电子器件在高压大电流的基本情况下会出现导通或是关闭的情况，所以对开关的损害比较大。所以开关存在，他本身就对逆变器工作的频率有很大的限制作用。
　　（三）交流调速控制理论的逐渐成熟
　　在目前我国是使用的交流调速控制理论是采用矢量控制的基本思想，这种思想的形成是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，并且采用分贝控制的形式。这样的解耦的形式主要是把异步电动机的物理模型等效变换成类似于直流变换来完成的，，在这个过程中，需要的对转子磁链的方向进行检测。这主要是因为：在矢量旋转变化的过程中，它的复杂性、综合性比较高，而转子的回路之间的参数受到转子磁链的影响比较大，所以在实际的应用中很难达到需求的分析结果，所以及时的检测工作是必须的。而对于对直接转矩的控制，使用的是空间矢量的分析方法。
　　结语
　　综上所述，本文主要对电气电力自动化技术的各项新技术、新工艺的新发展例如电力电气中全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管、变换器电路从低频向高频方向发展和交流调速控制理论的逐渐成熟等做了简要的研究，旨在为我国的电力企业实现运行的高效化、管理的科学化、实现电力电气的自动化，对电力企业工作效率、产品质量的提高，实现资源的优化配置，减少工作人员的劳动量从而提高自身的综合竞争能力，最大限度的占领市场份额，是企业在激烈的竞争中处于优势。
　　参考文献
　　[1]黄大炜.电力电气自动化元件技术的运用[J].黑龙江科技信息,2011.
　　[2]梅晓云.刍议电力电气自动化元件技术[J].城市建设理论研究,2012..
　　[3]宋宝林.我国电气自动化的现状与未来发展[J].科技创新与应用,2012.

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