电力电气自动化元件技术的应用探讨

徐宏经

摘 要：随着科技和经济的持续进步，元件技术已经逐渐变成目前我们国家十分重视的对象之一。现如今我国电网系统已经开始逐步向多元化发展，从而使得系统和设备运行的质量大幅度提升，同时还为系统的正常运行创造了良好的基础，以此满足不同不同社会人群的正常需求。本篇文章将阐述设备运行的主要风险，探讨自动化元件技术应用的重要性，并对于具体应用方面提出一些合理的见解。

关键词：电力电气；自动化元件技术；应用探讨

1 引言

从现阶段发展而言，电气设备是确保系统运行效率以及工作效率的主要方法，对于系统本身的正常運行有着非常重要的意义。一旦设备本身存在运行问题，很容易对系统本身造成负面影响，甚至会影响整个行业的未来发展。所以，相关人员理应针对自动化元件技术进行研究，以此促使系统能够实现智能化，确保系统工作能够有效开展。

2 设备运行的主要风险

在电力系统运行的过程中，经常需要工作人员亲自上手进行操作，由于系统本身的运行质量并不一定能够得到有效保证，一旦有漏电情况出现，很容易导致安全事故发生。不仅如此，由于人为操作的方式很容易产生事物，因此安全系数通常也不高。不仅如此，电力设备在进行能量传输的时候很有可能由于线路问题导致无法控制，进而对系统造成更为严重的损害，甚至有可能直接对整个设备造成破坏。为了能够处理这些问题，工作人员需要积极应用自动化元件技术，以此确保系统的稳定性达到要求。

3 自动化元件技术应用的重要性

现如今我们国家正处于经济高速增长的阶段，人们的生活质量也越来越高，因此对各方面设施条件都提出了更高的要求。企业为了能在激烈的市场竞争环境中有所突破，必须积极应用自动化元件技术，以此提升自身经济效益。不仅如此，电力系统的操作本身对于技术层面有着较高的要求，同时也有一定的危险性。而在应用了自动化元件技术之后，这方面问题都将得到解决[1]。

4 自动化元件技术的主要应用

对于电力企业自身而言，合理应用自动化元件技术，能够使得电力电气能够全面实现自动化，从而使得企业自身的经济效益得到增长，进而在激烈的市场竞争中有所突破。不仅如此，其内部的管理能力也会得到相应的提升，同时也会满足具体生产活动的实际需要。

4.1 全控型开关

自从晶闸管诞生以后，这便表示我们国家的电力系统已经全面进入了运行控制的阶段。目前而言，尽管多数电力企业仍然采用直流以及交流的控制方式。诞生伴随变频技术的不断更新与进步，使得电力系统内部出现了多全控性自动化元件。这其中，最为常见的便是GTO以及GTP。但是，由于不同常见所生产的电流以及额定电压往往会有具体的开关时间有着比较大的差异，从而造成不同的电力开关只能应用在其对应的领域之中[2]。

4.1.1 GTO

GTO属于一种能够依靠们便能够完成关断的高压器件，其本身拥有相对偏低的关断增益，通常数值为4.5。但是，其必须应用与关断驱动电路中才能完成该操作，同时电路本身也需要达到规定要求。不仅如此，由于GTO的通态压降往往会大幅度超过晶闸管，并且由于di/dt以及dv/dt的存在，导致GTO的推广工作很难展开。也正是由于这方面原因，从而造成GTO的市场应用率相对偏低，整体认知度也不高。

4.1.2 GTP

GTP内部所有器件的各类参数都会对于GTP本身二次击穿问题造成影响，甚至会缩减其安全区域。不仅如此，GTP内部的电路通常都较为复杂，对于多数工作人员而言都是一种比较大的挑战，因此很难将其本身的优势全部发挥出来。究其原因主要是内部的热容量过小，且自身过流能力也相对较差。所以，在进行设计以及投入使用的时候，工作人员往往会针对驱动电路本身采取重点保护，从而造成电路的内部压力不断扩大。

4.2 变换器电路的实际发展

伴随科技的持续进步，电子器件更新的速度也越来越快，这也促使变换器得到了全面创新。现如今普遍电器已经开始应用晶闸管，原本能够完成直流传动工作的变换器便可以完成相控整流的工作。在进行更新换代的过程中，由于其内部功率因素持续提高，同时由于高次谐波电网产生的影响也在不断降低，以此将能够解决原本转矩造成的脉冲问题。单从PWM逆变器而言，其内部的电流造成的转矩脉动会在定转子中产生相应的欧勇，从而促使整个电机绕组发生振动，进而导致噪音问题发生。同时基于高压电流本身，电子器件通常也会出现导通或者关闭的状态，所以对开关带来了极为严重的损害。由此可以证明，正是由于开关的存在，从而使得逆变器原本的工作频率受到了严重限制。

4.3 调控理论的完善

单独针对矢量控制而言，其理论概念基本上全部针对于直流电动机的控制方法。但是在实践操作过程中，这种方法主要是将异步电动机的模型向直流电动机进行转换，这也导致具体控制效果很难满足预期的要求。至于直接转矩，其主要依靠利用分析模式的方式，以此对直流电动机进行控制。之后再借助处于离散状态的两点式调节方法，以此导致PWM信号出现，进而完成动态性能获取的工作。从理论角度而言，这种方法可以的技术理念十分新颖，同时内部的控制结构也相对较为简单，操作方法也非常直接。不仅如此，解耦的性能也会对转子的具体参数造成一定程度的影响。为了能够尽可能加强对于解耦性能产生的实际影响，转子自身的回路常数也理应引起人们的关注。另外，由于矢量变换的工作非常复杂，从而造成具体交流调速的效果很难达到预期的要求[3]。

4.4 通用变频器的投入

所谓通用变频器，主要是指一些系列化、批量化以及在市场总量中低功率的变频器，其功率都低于400kVA。从产品得角度而言，最早的通用变频器便是U/F控制型，内部CPU是16位。而第二代则是高功能的U/F型，内部安置了两个16位CPU，或者直接采用32位的DSP。同时由于其本身拥有“无跳闸”的能力，因此也被做成“无跳闸变频器”。

此类变频器是当前市场中占有率最高的设备，在进入到第三代的时候，已经变成了高动态性能的矢量控制器。全部都采用数字控制的形式，因此工作人员只需要利用相关软件便能够完成全部参数的设定，以此完成结构控制的工作。从技术的角度而言，当前半导体市场基本上已经被GTO、GTR自己IGBT所占领，这其中IGBT将代表未来发展的主要趋势。而变频器中由于应用了RAS吗，其可靠性、可维修性以及可操作性均得到了提升，进而能够适应更多的环境。

5 结束语

综上所述，现如今市场发展的速度越来越快，电力企业为了能够获得更多的经济效益，必须积极应用自动化元件技术，以此解决系统原有的问题，减少运行成本的投入，进而推动整个行业持续发展。

参考文献：

[1] 栾洪校，韩瑞超，刘辉.电力电气自动化元件技术的运用探讨[J].中国科技博览，2015（36）：79～79.

[2] 黄敏.电力系统领域中电气自动化元件技术的应用探讨[J].中国新技术新产品，2015（6）：11～11.

[3] 王丹，钟家林.浅析电力电气自动化元件技术的运用[J].中国新技术新产品，2016（17）：125～125.