【关键词】无功补偿技术,电气自动化,应用
中图分类号:F406文献标识码:A
一.前言
无功补偿技术,作为新形势下电气自动化在解决无功功率、负序、谐波等几个方面的问题的一门关键性技术,能够在利用电气自动化及其设备系统中的负荷特点的基础上,对无功、负序和谐波进行补偿,能够在一定程度上降低电力资源在生产、传输过程当中的损耗,并保障电气自动化系统的正常安全运行,对于推动电气自动化的革新和发展,有着不可取代的意义。
二.无功补偿技术的原理
无功补偿原理:一般而言,电力系统中的输出功率可以分成两部分,第一部分是无功功率,第二部分是有功功率。其中,有功功率是电力系统运行过程中的那部分直接能量耗损,主要是将电力系统中的电能转化为一部分机械能或其他形式的能(比如热能),并利用这些形式的能量进行做功。无功功率实际上并不需要任何形式的电能转换,它与有功功率电能转化存在着巨大的差异性,该种能量通常被用作用电设备的做功基础条件,其主要是在电能和配电网之间实现周期性有效转换。无功补偿的实现,主要是将容性功率荷载设备和感性功率负荷设备并联在配电线路上,电能会在不同负荷设备间有效的交换,其中感性功率荷载所需要的无功功率经容性功率负荷输出的无功功率,即可有效地实现电力系统的无功补偿。实践中我们可以看到,无功补偿技术可有效地增加电力系统中的有功功率常数,同时还可以有效地减少电力系统中供、发电装置的设计容量,以有效地减少整个电力系统的建设投资成本。正是因为这一基本原理,通常新建电力系统都要充分考虑运行过程中的无功补偿,并减少电力线路上的容量设计参数,以降低电力系统的投资建设成本。实践证明,通过提高无功功率的因数,可有效地降低电力系统的电能耗损,进而减少无功补偿、优化设备,从而增加电力系统中的有功功率输送和提高电力企业的经济效益。
三.电气自动化中无功补偿技术的现状及其特点
与国际先进水平相比,我国无功补偿技术在电气自动化应用方面的技术明显处于弱势地位。国际上已经可以利用无功补偿技术实现提高供电系统的功率因素以及降低其负序的作用,对这些技术的研究都已经有了较为完备的体系,例如IEEEStd519、ERG5\3等等。我国由于在这一方面起步较晚,发展较为缓慢,因此远远落后于世界先进水平。尽管如此,在借鉴其他国家的基础之上经过技术人员不断探索我国针对无功补偿技术依然有一套较为基础的方案,在过滤和抵消谐波方面也有相应的处理措施。
经过不断努力和探索,无功补偿技术在我国电气自动化应用方面已经初步形成了一下几种方案:
1.利用固定的电容器和电抗器过滤谐波。这种方案的优点在于能有效地提高供电系统的功率因素,减少负序;缺点在于它无法实现消除谐波,对谐波的过滤效果较差。
2.利用真空断路器投切电容器。这种方案的工作原理在于在于利用真空断路器控制电容性的涌流,只要产生电压真空断路器就立刻投切电容器,这样就可以避免让电容器和电网之间的电位差过高。其优点在于这一方案的操作过程十分方便,成本也较低;缺陷在于同一设备经常使用投切其寿命会大大减少。
3.利用滤波器或其他工具配合滤波。除了滤波器来消除谐波以外,还可以采用TCP设备配合滤波器来提高供电系统的功率因素,只要合理控制可控宝和电抗器就可以对电路负载进行适当调整。
四.无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题
1.系统谐波对无功补偿装置造成的影响一方面,在电气自动化系统整个运行阶段,该系统的谐波会缩短无功补偿装置中的电容寿命,增加维护成本。另一方面,在实际应用中,系统本身结构产生的谐波,也会造成设备损坏。2.我国无功补偿技术发展的局限性
从无功补偿技术的发展情况来看,无功补偿技术在我国的起步较晚,致使该技术在电气自动化的应用当中存在很多不完善的方面,主要包括技术层面上的不完善以及设备本身的缺陷两方面。例如其中的真空断路器设备,由于其技术的不完善,致使该设备在合闸时产生的高电压会给动态补偿效果带来不利影响,一定程度上影响了无功补偿技术在电气自动化中的应用。
3.输电途中无功补偿配置的不合理
在无功电流通过发电厂向高压变电站传输的过程中,由于要经过多个低压变电站,尤其是远距离传输时,更会导致很多无功电流在传输。而且若是变电站采用整组投切的方式补偿电容量,不但无法实现负荷转变的均衡,还会因负荷状态高,功率因素低,而导致补偿产生。此外,在进行倒置传输时,对于电网的损耗及其过程中存在的风险也会明显增大。
五.无功补偿技术在电气自动化应用中的解决措施
1.加强用户侧的管理力度
通过加强用户侧的节能和管理力度,让用户充分意识到无功补偿技术在电气自动化当中的重要性作用,树立正确对待无功补偿技术与电能损耗关系的意识,可以从很大程度上从内部减少传输线路中电能的损失。
2.确定变电站无功补偿的实际容量大小
在确定变电站无功补偿的实际容量大小时,应该充分认识到各地区实际情况的不同,变电站的调节也存在差别。在此基础上,采用无功补偿技术对变电站的低负荷、变压器加以无功补偿,并借助电力行业的最新工艺、装置及技术,合理配置补偿容量。此外,还需要加强工作人员的技能培训工作,尽量减少和预防无功回送现象的发生。
3.有效补偿配电网低压一侧的电容器组
在这方面,需要重视无功电流传输时流经的变压器及线路所导致的功率和电能的降低情况,而对于共用变压器机组负荷较大的,需要考虑是否在配电网低压一端配置电容器组,实行有效补偿。
4.在电气自动化中,无功补偿技术的应用策略
在电气自动化的领域中,自无功补偿技术运用以来,电能质量的衡量标准就一直是电能的稳固运行与安全防护,此外,在测评配电网系统质量的好坏时,这也是一个有机指标。而电力的稳固性能则受到直接受到电压的制约和影响,因此,绝大部分时电压是否稳定决定着电能是否稳定。通常情况下,铁路与公路系统有用电均是采用滑动触摸碰的方法进行传送电能的。在装置相互接触到的地方火花总会产生,这给电力系统的安全带来了很大的隐患。火花的控制能使安全风险处于萌芽状态,但在此过程中也要用到无功补偿技术。不可否认,电力接触网的无功功率因数、变电站对电力系统短时控制的调整机能和牵引机动车的配电网决定着依靠电力运行的机动车功率因数大小。除此之外,如果接触网的面积与变压器的抗打击性能彼此不同,也会使电力系统在安全防护中面对更多的问题。
六.结束语
通过对无功补偿技术在电气自动化中的发展现状及其实现途径、设计方法,以及在应用过程中所存在的问题加以讨论,并寻求合理有效解决这些问题的方法,能够进一步提高电子自动化的运行效率,减少电力能源在传输过程中的损耗。为进一步推动电气自动化行业的改革和发展,需要相关的技术人员加大研发力度,加强对技术及设备的改进,解决无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题。
参考文献:
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【关键词】高压电机;电动化控制;电气调试;保护控制
高压电机的电动化控制技术及电气调试技术经过多年的推广应用,已经越来越受到企业的青睐,逐渐成为各个企业转变经济发展方式,实现经济又好又快发展的重要手段,即由粗放型的经济增长方式向环保型的经济增长方式转变。走出一条科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新型工业化道路。通过实践我们了解到高压电机的自动化控制能力很强,能够实现高自动化。同时它也具备较高的保护能力,能够通过科学先进的自动化技术实现高压电机的自动化控制和综合保护。高压电机的电动化控制还可以实现实时的在线监测并且能够进行远程控制。
一、高压电机的电动化控制
高压电机的自动化控制能够提高生产效率、降低污染,而且还能降低劳动力成本。综合保护控制器程序锁定不能合闸真空接触器,运行电机。这样一来,强大的自动化高科技技术使得高压电机实现高自动化。
1.高压电机的自动化启动控制原理
将直接启动的综合控制器运用起来,把高压电机的电动化工作电流及漏电电流送入综合控制器的电流信号保护终端,这样一来综合保护控制系统就可以进行及时有效的监测分析,假如发生短路、漏电等情况可以通过真空接触器切断电源,同时将发生故障的情况及时的发送到控制中心,并进行及时的声光报警。这样就实现了高压电机的自动化控制。
2.高压电机的电动化控制过程的变频启动原理
高压电机的高压变频器是通过绝缘晶体管来控制高压电源。三种高压电流经过电抗器的滤波之后,就变为了可以变频的交流电。计算机的内部控制程序和外部的电路控制程序可以通过高压交流技术的软启动来调配控制。变频时开关功率管可以将多只串联起来使用,在内部的频率较低时就可以通过提高起步电压来提高电机的高速运行性能。
高压电机的主控是以单片机作为核心,利用其进行多种功能和信号的进输控制从而实现自动的智能化系统的控制。我们通常所说的变频控制在通常情况下只是适用于变频电机以及普通电机的高、低频控制。但是变频控制不适用于对非变频机进行控制。这也是由它核心的材料质地和其本身的结构决定的。普通高压电机的频率会影响高压电机的使用寿命,损坏电机轴承。而高压电机的电动控制却有效的保护了电机。图1是高压变频器主电路图。
3.多功能型的保护控制装置
多功能型的保护控制节能装配要利用正负序等各种方法对电流进行实时监测,这种多功能型的控制节能装置一改过去的晶体管电路,将其转变为集成电路,并不断向集成度高的方向发展。这种多功能控制节能器的功能也相当的广泛,它不但拥有自动断电功能还能够准确指示故障所在区,这样就实现了该系统的保护控制。
二、高压电机的电气调试
作为高压电机能够正常运行的关键,电气调试有着不可忽视的重要作用。高压电器的自动化调试在实现自动化控制的基础上也实现了电机的电气调试功能。
1.高压电机电气调试的范围
高压电机电气调试范围主要包括真空接触器,高压电机、综合式保护器以及避雷针、高压开关、传感器、继电器、PLC、电流感应器等等。高压电机电气调试的技术也较为先进。
2.高压电机自动化的调试内容
高压电机在设定调试的内容方面应严格按照出厂说明书中设定好的技术参数,并根据在实际使用时的具体情况来设置。不能对电机保护器任意设定,在对模拟二次线路的动作实验时应显示正常的标准参数,遵照指定的规范来进行施工和验收。在测量完毕之后应先将试验的表笔撤离,然后再停止摇表,这时转速下降。这样就防止了高压反冲会损坏高压电机的绝缘摇表。
3.高压电机的电气调试需要的理论和知识
从事高压电机电气调试的工作者都应该具备相当的电动基本知识和原理。明确各种仪表在使用中的基本性能,以及电气化调试的相关应用技术。了解高压变频器的谐波成分,表1为高压变频器的谐波成分。
4.高压电机电气调试的准备工作
为保证电气调试的安全和质量,需要我们在调试前做好充分完善的技术准备,尤其是那些相对比较复杂的电气调试工作。在很大程度上电气调试的质量与完成的工期就取决于电气调试技术准备。电气调试工作的技术要求相对较高,相对复杂的电气调试工作往往需要多次调试和实验才能完成,这就需要我们不断的研究改进以使之满足电气调试的需要。为保证质量还需要组织适当量的电气调试队伍。
5.高压电机电气调试的基本项目
要测量绝缘电阻和该电阻的吸收比,进行直流电气的耐高压试验,电容笔的测量也是一个重要的测量项目,还要注重变比的测量。
6.电气调试的调试过程:
在调试时电气设备电压应该较为缓慢的上升,在电流表的指针不动的情况下再慢慢的切除电源,在测量超过400KW的耐压实验时需要进行直流电的高压泄露
测试,并且泄露的值也应该符合要求。尤其需要注意的是,无论测量前还是测量后都需要测量绝缘电阻的阻值,对阻值严格控制。虽然高压变频器不必进行耐压试验,却需要我们设定技术参数,并进行模拟实验看该指示是否灵活可靠。
高压电机的电动化控制技术及电气调试的前景展望
未来的高压电机电动化控制技术及电气调试将朝着小型化和轻型化的发展方向不断前进。尚不成熟的磁通控制技术与高压电机直接转柜进行控制的技术也会趋于成熟。高压电机的电动化控制技术会呈现高精确度、多种功能并行的发展态势。总之,该技术的前景一片宽广,将为世界人民带来福音。
三、结束语
随着经济发展水平的提高,技术研究的进步,电机的自动化水平也不断的提高,我国的企业也具有了相当的研发能力,产业化的规模也不断的扩大,高压变频器的研发也越来越深入。但是与发达国家相比,我国拥有自主产权的电气设备尚少,因此要加大对高压电机的电气化控制技术及电气调试的后续研究。以此提高效率,降低污染,实现高压电机自动化控制及调试技术的永续发展。
参考文献
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[2]葛丽娟,武敏瑞,杨明亮.变频调速装置在发电厂一次风机节能中的应用[J].内蒙古石油化工,2005(05).
关键词:无功补偿;电气自动化;补偿技术
中图分类号:TM92文献标识码:A文章编号:
随着经济的发展,各类电气自动化行业的发展逐渐走向成熟,加强无功补偿在电气自动化中的应用的研究是十分必要的。随着经济与科技的共同进步,电气自动化技术也产生了日新月异的发展,目前社会许多领域和产业都应用到了电气自动化技术,例如较为常见的高速电气化铁路牵引系统、变电站等等,因此电气自动化发展中应用无功补偿技术具有重要意义。
1无功补偿技术的发展现状及实现途径
1.1无功补偿技术的发展现状
面对当前电气化的迅速发展,为从根本上提高电气化的高功率因数,将负序降到最低,其根本途径在于结合当前现有的滤波技术,对电气化中的谐波进行抵消。通过近几年的研究发现,在先进技术的支持下,我国在这一方面也取得了较好的成绩,通过将无功补偿在谐波综合治理中的应用,最大限度的实现了功率因数提高、负序降低的功效,并在原有的基础上构成了有效的滤波通路,对电气化中的谐波进行滤除或抵消。
1.2无功补偿技术的实现途径
一般来讲,在实现无功补偿技术的相关途径中,主要包括以下几个方面:首先,通过安装固定的电容器与电抗器,则能组成简单的谐滤波器。但在实际设计时,需要安装人员能够从电容器与电抗器的实际功率出发,确保其在运行中,能够真正起到提高功率因数,降低负序的作用。其次,真空断路器的应用,能够凭借自身投资小、操作简单的优势受到人们的欢迎。但在实际应用中,其缺点在于工作人员一旦合闸,则会在电容器上产生过高的电压,并由此来影响整个动态的补偿效果。最后,固定滤波器、电容器、电抗器等组合调压。在实际应用中,一般是通过调节降压变压器低压侧的母线电压来调节连接在低压母线上的滤波器或电抗器的电压,从而改变其无功出力。调节时用晶闸管通断,分接开关无载调节,电气寿命理论上不受限制。但是在具体的实施时,电容器上很有可能产生瞬间的高压,频繁的进行投切将可能导致设备寿命降低;通过滤波器与其他设备配合滤波,例如与TCR配合来提高功率因数、通过可控饱和电抗器来调整电路负载。
2无功补偿技术在电气自动化中的实际应用
在上述实现的无功补偿技术途径中,虽然使用的方法不同,但其补偿的原理却是一样的。需要注意的是,在不同的设备中,受设备自身性质的影响,单一的无功补偿技术是无法满足设备自身运行需要的,并由此并产生了多种类型的无功补偿技术,以此来满足多种设备的运行需求。一般来讲,作为所有无功补偿设备中结构最为简单的设备,单协调滤波器的应用,主要是由固定电容器与电抗器两个部分组成,通过对特定滤波的过滤来提高系统自身的功率因数,在降低系统负序的同时,还能最大限度的实现无功补偿。
而真空断路器投切电容器作为一种构造简单、成本低廉的无功补偿装置,在实际应用中,能够从投资者的角度出发,将投资成本降到最低。但在实际应用中,该装置仍存在较大的缺陷,即合闸通电后整个电容器便会出现高电压,对电容器的使用寿命造成了极大的威胁。与此同时,在实际使用中,若频繁的进行开闸、合闸,还对对整个开关寿命造成影响,并最终影响整个电气自动化系统无功补偿的实际效果。
以下是无功补偿电压的调整:
并联补偿电容器的投入与切除都要引起变压器负载侧电压的变化,因此可以通过电容器投入与切除来提高变压器负载侧的电压质量,下面分别给出电容器的投入与切除对变压器进行电压调整的计算式。
(1)电容器投入对变压器负载侧电压的调整。在电容器投入前变压器负载侧功率因数为cosφ0,负载侧电压值为U20,而当电容器投入后负载功率因数提高为cosφ+,则电容器投入后负载侧电压值增加为U2+,其计算式为:
(2)电容器切除对变压器负载侧电压值的调整。在电容器切除前变压器负载侧功率因数为cosφ0,负载侧电压值为U20,而当电容器切除后负载侧功率因数下降为cosφ-,则电容器切除后负载侧电压值下降为U2-,其计算式为:
3无功补偿技术在电气自动化应用存在的问题及完善途径
要认真分析在电气自动化对无功补偿使用的要求。电能质量是评价供电系统的最重要的指标。在供电系统中,能够对电能质量产生影响的关键因素就是电压。当前电气自动化系统中最常见的无功状况主要是因为功率因数与阻抗问题,使整个电力系统都受到无功状况的影响。不同的电气自动化设备对于无功补偿的要求不相同,在进行无功补偿时,必须认真分析电气自动化设备对无功补偿的要求,从而有效提高整个电气自动化系统的稳定性。
结合无功补偿技术在电气自动化应用中存在的问题,主要体现在以下两个方面:首先,在整个电气自动化系统运行的过程中,其系统中的谐波能够在原有的基础上缩短无功补偿装置中的电容寿命,并由此来增加电气自动化的应用成本。在当前使用的无功补偿技术中,其电容器虽然经过相应的处理,具备了必要的抗谐波能力,但在实际应用中,受自身结构的影响,也会产生一定的谐波,一旦内部谐波的积累量超过了电容器自身的最大承受范围,将会损坏电容器的内部构造,使其无法正常运行。其次,与国外一些发达国家相比,电气自动化中的无功补偿技术在我国发展应用中起步比较晚,因而整个技术体系在很大程度上表现出一定不完善,仍需相关人员结合着电气自动化的实际发展状况进行完善。一般来讲,在电气自动化的实际运行中,无功补偿容量配置仍存在着一定的不合理现象,并由此影响到电气自动化系统的实际运行效果。而在引发这些问题的原因中,既包括技术原因,也包括设备自身存在的漏洞,这些,都会使无功补偿技术效果大打折扣,甚至在情况严重的前提下,直接干扰电气自动化系统的正常运行。
在解决这一问题的过程中,要想从根本上实现无功补偿技术在电气自动化中的应用,其核心在于完善无功补偿技术与配网的结合。这就要求电气科研人员能够在原有的基础上加快研究步伐,将无功补偿技术与配网相结合,以减少电流在流通过程中发生的损耗为目的,最大限度的实现能源节约的目的,在降低变压器负荷功能的同时,还能进一步推动我国电气自动化行业的发展。
4总结
综上所述,无功补偿技术在电气自动化中的应用,在提高电气自动化运行效率的同时,还避免了能源浪费的现象。针对其应用中存在的问题,相信在科研人员的努力下,必能将其克服。
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在现代建筑中,电气自动化系统主要包括以下几个方面的内容:给排水、空调、电梯、照明、配电以及控制等等,做好自动化控制的关主要在于精确控制好每一个部分的功能,从而满足建筑内部不同使用者的差异化需求。总的来说,建筑电气自动化控制的目的在于保证使用者生活的安全、舒适、智能以及节能。建筑自动化控制系统的构建十分复杂,其涉及面广泛、环节多,对于设计者而言,必须严格按照相关规范进行设计,确保设计方案科学、合理。
二、建筑电气自动化控制系统的构建
1.建筑电气自动化控制系统设计原则。
在进行建筑电气自动化控制系统设计时,应遵循以下原则:(1)实用性,不断提高技术水平;(2)高效率性,对于自动化控制技术而言,必须具有较高的效率,从而减少非技术性的消耗;(3)安全性,在自动化控制技术的应用过程中,应利用集成系统,确保使用安全。(4)标准性,在进行电气自动化控制系统设计时,必须严格遵循国内执行标准,可适当借鉴国外相关借鉴,从而在保证系统运行正常的同时,提高其控制水平。
2.电气自动化控制系统设计流程。
在对建筑电气自动化控制系统进行设计时,必须要遵循以下流程:(1)明确客户需求,通过走访、调查的方式,记录下客户需求,明确客户所想要达到的效果,从而确定设计方向;(2)充分掌握电气自动化控制系统,对于设计人员而言,其自身需要具有扎实的基础知识与丰富的设计经验,并能够为一个建筑项目设计出几种不同的方案,可从中选择一个最优方案,确保电力控制系统的运行稳定性。
3.电气自动化控制设计要点。
电气自动化控制设计主要要点如下所示:(1)配电中心必须布置在与系统负荷中心距离比较近的地方,中央监控室则需要设置在干燥、远离噪音的地方。(2)为了保证设备管理的便捷性,应将现场监控器集中设置,做好专门的规划设计,尽可能地靠着传感器,从而减少不限,降低成本,提高单位面积监控利用率。(3)传感器的输出具体可以分为两种:一是模拟输出;二是数字输出。在进行具体工程应用时,应充分考虑抗电磁干扰的问题,选择好传感器类型,其主要也可以分为两种:一是电压型;二是电流型。(4)做好备用电源的准备工作,从而确保在断电情况下,设备依旧可以正常运行。
三、建筑电气自动化控制技术的实际应用
1.建筑电气自动控制功能的实际应用。
现代建筑中,电气设备的应用越加广泛,因此相应的设备故障问题出现得也越加频繁。在电力设备出现故障后,可利用建筑电气化控制设备切断电路,防止故障范围扩大,确保整个建筑安全。
2.建筑电气保护功能的实际应用。
建筑电气设备在实际运行过程中,常常会出现一些无法预知的问题,例如:电压、电流或是功率超过设备、线路允许范围。对此,应利用建筑电气自动化控制技术,及时检测到故障信号,从而对设备、线路进行自动处理。
3.建筑电气监视功能的实际应用。
在建筑电气自动化控制技术的整个应用过程中,监视功能十分重要,这主要是因为一个设备是否带电或是断电,肉眼是无法观察到的,只能通过该传感器,设置相应的视听信号,从而实现对整个系统的有效监控。
4.建筑电气测控功能的实际应用。
建筑电气自动化的一个重要功能即为测量功能与控制功能,其主要具有以下几个系统:安全防范控制系统、综合布线系统、自控给排水系统、消防安全系统以及自动空调机组等等。其中,(1)安全防范控制系统又可以分为以下几个部分:出入口监控系统、对讲系统、闭路电视监控系统、以及防盗系统等等。(2)给排水系统则可以分为两个子系统:一是消防;二是生活给排水。值得注意的给水子系统的给水方式主要有以下几种:水泵直接给水、气压给水以及高位水箱给水,对此必须根据实际情况进行选择,确保给水的经济合理性即可。同时,给水子系统还要做好相应监控工作,确保水泵运行正常,可自动或是手动进行启/停控制。(3)消防控制系统可分为以下几个组成部分:消防联动控制系统、消防专用电话系统、火灾探测器以及火灾自动报警系统等等。(4)电力和照明系统主要由以下几个系统组成:应急照明启/停控制、节能控制、电量计量与统计系统等等。(5)空气调节控制系统则可以分为空气加热系统、空气加湿系统以及空气冷却减湿系统等等。
四、建筑电气自动化控制技术发展方向
1.充分利用网络技术。
当前,网络技术发展十分迅速,其在各个领域中均发挥了十分重要的作用。在建筑电气自动化控制领域中,网络信息技术的应用,能够有效扩展其应用范围,提高管理水平,促进建筑电气自动化控制的快速更新,最终更好地为建筑工程服务。
2.做好系统的修复、维护。
在建筑电气自动化控制技术的实际应用过程中,难免会遇上系统的修护和维护等工作。在此过程中,系统修护、维护技术水平与工作效率,就直接决定了整个自动化控制系统的运行效果。只有完善建筑电气自动化控制系统的维护机制,大大提高其技术水平,方可实现电气自动化控制技术的运行安全性和稳定性。
3.提高系统更新频率。
关键词:电气自动化控制技术工厂
在工厂中采用电气自动化控制技术,可以说一直以来的效果和运行情况都非常的好,在实际工作中采用自动化控制技术其可靠性非常的高,稳定性方面也比较好,而且在实际操作过程中,其操作方法也非常的方便,但是,随着生产规模的发展和提高,很多设备在应用方面还是出现了一些问题,需要我们在实际工作中不断的对其完善和创新。
一、电气自动化控制技术的发展和现状
在电气自动化控制技术的发展过程中,电子信息技术的作用是不可忽视的,很大程度上来说,电气自动化控制技术是依赖于电子信息技术的,随着智能化控制的不断发展,它经历了从无到有的过程,并不断朝着更加成熟的方向发展。上世纪50年代,人们是从电气设备的出现中得到启发,开始关注电气自动化技术,继电器和接触器开始投入电气运行,使得机器能够依据人的意愿以及事先设定的目标来进行工作;60年代开始,出现了现代控制理论,生产的过程控制及管理得到有效优化,进一步推进了自动化进程,电气自动化也得到了质的飞跃;70年代,通信及微电子技术以迅猛的发展速度闯入人们的视野,电气自动化面临更为复杂的控制系统,仅仅借助以前的现代控制理论的技术难以应对,由此开始出现人工智能与计算机通信技术相结合的高新技术,大大促进了电气自动化的发展;直到80年代,电气自动化控制技术已经发展得较为成熟,在很多领域得到了应用。分析电气自动化控制技术的现状,可以从两个方面入手。
1.电气自动化系统的信息化
信息技术不断渗透到电气自动化中,首先,从管理层面上来看,信息技术不断简化电气自动化系统中的业务数据处理,实现对生产过程的全面动态监控,确保数据的全面和完整;其次,在电气自动化设备的更新上,信息技术发挥着重要作用,比如:微电子技术使得电气自动化控制系统中的一些设备的界线由过去的定义明确向模糊化转变。
2.在检修和维护上,电气自动化控制技术使系统更加简单和易操作
电气自动化依托计算机技术来实现对系统的控制,具有很好的人机操作界面,相应的控制系统灵活,并且易于集成,Windows操作平台的使用使得维护和检修更加直观和简单。
二、电气自动化控制技术的影响因素
1.设备元器件质量问题
由于电气自动化控制设备元器件的生产厂家众多,产品质量高低不同。一般,生产设备元器件的厂家规模较小,没有健全的质量管理体系,其元器件质量难以合格;此外,在市场经济体制下,元器件厂家之间的恶性竞争会使部门厂家重价格而轻质量,造成电气自动化控制设备的可靠性指标偏低的现象,对设备的正常控制和安全工作产生影响。
2.工作环境多样,操作维护不当
不同的行业具有不同的工作环境,有些工作环境甚至是非常恶劣的。电气自动化控制设备需要面对多种多样的工作环境,以应对环境因素对电气自动化控制设备的不利影响。这些不利的环境因素主要包括气候因素、机械作用力因素和电磁干扰因素等。
三、工厂中电气自动化控制技术的重要功能
在工业企业中实施电气自动化控制技术,主要是为了能够实现可持续发展与现代化生产,其对于工业企业的持久发展来说具有至关重要的作用和意义。因此,一定要在工业企业中全面发挥电气自动化控制技术的效用,并不断更新与完善其功能,只有这样工业企业才能健康、稳定的发展。下面本文就工厂中电气自动化控制技术的保护功能、测量功能、自动控制功能和监控功能展开讨论。
1.保护功能。电气线路与设备实行自动化控制时,在不同条件下会产生各种不同的故障,如果电路电流高于设备电路规定的实际使用限度与范围,那么系统就会及时终止运行,而实现这一过程就要合理的制定出一套健全且完善的排除故障与检测体系,依照不同情况自动更换与调整系统设备的相应电流与线路,将保护设备的效用充分发挥出来。
2.测量功能。电气设备运行时,一定要做好相应的观察与测定工作,其主要是为了能够在日常运行活动中找出所存在的不足之处,并加以完善和改进,以达到提高电气设备生产效率与使用效率的目的。若想要全面了解与掌握工厂中电气设备的实际运行状况,就要合理选用测量线路的相应参数设备和仪表测试器,通过有效性措施做好观察与控制工作,最后利用已掌握和控制好的有关信息来完善与创新电气设备的运行及操作。
四、工厂电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势
目前,随着我国国民经济的快速发展以及科技水平的不断提高,工业企业的各种电气设备生产工艺也得到了相应改进、完善与创新,尤其是在计算机技术运用方面更为突出,从传统型发展转变成智能化发展是必然趋势,也只有这样才能促进电气自动化控制技术不断向前发展。尽管当前的电气自动化控制技术仍是把微计算机作为主要核心的网络化自动控制体系,但在不同程度上均已表明电气控制技术与计算机技术相同,所以在此前提与计算机技术快速发展的条件下,电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势一定会十分光明,最终迈向科学化与智能化的发展道路。
五、结束语
综上所述,根据过去的实际运行工作发现,工厂实施电气自动化控制技术不但能够获得显著成效,还可以得到最大化经济效益和社会效益。电气自动化控制技术的应用在很大程度上能够增强工厂电气设备在日常运行过程中的安全性、稳定性与可靠性,使操作程序更为简单快捷,大大减缓了工人劳动强度以及缩短了工人劳动时间。但近年来随着工业的快速发展以及生产规模的逐步壮大,许多电气设备的运用也开始出现各式各样的问题,针对这一情况必须要对电气自动化控制技术进行合理调整与改进,以便电气自动化控制技术能够为工厂生产提供更好的服务,最终使工厂获得最大化经济效益与社会效益。
参考文献
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关键词:电气自动化;数字技术;无功补偿技术
中图分类号:F407文献标识码:A
引言
电气自动化有很好的发展前景,在很多行业领域均非常的适用。在电气自动化发展的同时,目前中州分公司在氧化铝生产过程中以DCS为代表的工业控制计算机的应用基本上集中在拜尔法生产部分的高压溶出、蒸发、分解和氢氧化铝焙烧等工序,实现了车间/工序级的自动控制,代表了氧化铝生产自动化的最高水平。与之相比,国外氧化铝生产过程自动化一般都起点高、投人大,加上工艺流程相对简单,工艺装备与自动化水平较高,生产各个环节、各道工序基本上都实现了自动控制,有的工厂还建立了全厂的计算机网络,实现了生产过程的优化控制,优化运行和优化管理,实现了管控一体化。
1、电气自动化的简述
电气自动化与工业生产和人们日常生活有着非常密切的联系,在电气信息领域中,他的发展比较迅速,现有的技术水平也相对成熟,如今,他已经成为高新技术产业中较为重要、发展前景较好的部分,在此基础上,电气自动化还被应用在工业、农业、国防等多个重要领域,为我国电气信息的发展做出了较大贡献。
1.1、产业链角度来看
据数据统计,2010年氧化铝行业在自动化产品方面的应用,自动化产品在铝矿山、氧化铝、电解铝的应用金额比分别为:2%:78.0%:20.0%;配电产品则以电解铝行业为主要应用领域,2010年配电产品在铝矿山、氧化铝、电解铝的应用金额分别为12%:44%:54.0%。
1.2、从项目类型来看,自动化产品中PLC、DCS、低压变频器等自动化产品及多数配电产品主要应用于新建项目,而高压变频器则主要应用于改造类项目中,尤其多集中应用于生产挖潜及节能改造类项目。
1.3、从分布地域来看
中国铝业在自动化及配电产品主要集中应用于山西、河南、云南、广西、山东五省,占总体市场份额的60%以上。
1.4、从业务类别来看
配套的自动化及配电产品仍然集中于现场级的DCS、PLC、变频器、变压器、开关柜等传统业务,MES、EMS、电能质量管理等厂级系统解决方案的新型业务仍处于雏形及认识阶段。
1.5、从政府调控影响来看
受政府宏观经济政策影响,在十一五期间铝冶炼行业投资分布年度增长有较大起伏,直接带动了氧化铝行业自动化及配电产品应用市场增速的较大波动。
2、电气自动化中数字技术的应用
数字技术的应用范围一般包括科学计算、信息管理以及经济等大范围,它具有定量性、实践性等多种优良特点,除此之外,它还在自动化中扮演着十分重要的角色。
2.1、数字技术在工业自动化中应用的可靠性好
数字技术的应用过程中安装了网络系统与技术相对于其他技术来说稍高的电气系统两大系统。而数字化在电气自动化中的应用恰恰很大程度的减少了大部分不必要的技术落后设备的使用,最终使得整个操作过程向便捷化发展,此外,还有效的提高了其准确率。除此之外,数字化互感器以及光纤网络的应用加入更加增强了电气自动化的性能,推动了电气自动化的发展,使其变得更安全和有效。
2.2、数字技术在电气自动化中的高性价比
将数字技术应用于电气自动化的优势在于:①提高了电气自动化的自用和自查等环节的有效性,同时也大大提高了其通信能力。当然其预警能力也是非常的关键,其在很大程度上扩大了其可以决策的信息的范围,最终促进了其自动化的发展;②加深了其标准化的程度,完善了其整体的结构,最终有效地降低了生产过程中的成本,同时保障了其质量。也就是说,开放性的系统即数字技术在电气的广泛应用与技术的改革中发挥着十分重要的作用。
2.3、数字技术在电气自动化中应用的可操作性强
数字化技术的应用简单,逻辑性非常强,可以进行数字量和模拟量,对信息的正误可以准确的识别出来,减少人力和物力的支出和不必要的浪费,既安全又不费劲。它在使用过程中仅需进行命令的传达与指示,而且它之后的各个步骤能够脱离人为的控制来完成。电气化中的数字技术的优势在于:
①它的基础使用代码为标准化和开放式平台下的编程接口,这种接口具有其独特的特点,不仅可以有效延长它的使用寿命,还可以大大缩短其编程的周期,这样一来就很大程度的扩大了它的应用范围;②Windows以及Exploer等大部分微软技术一直随着计算机技术的不断发展而逐渐在人们的日常生活和工作中扮演着更重要的角色。这一趋势的主要原因就是该技术在慢慢转变为人们语言与规范的示范化平台,方便了人们的交流。
3、电气自动化中无功补偿技术的应用
3.1、作用以及意义
伴随我国机电一体化的不断深入,电气自动化成为电力系统发展的主要方向,而无功补偿技术的应用对我公司电气自动化的发展起着至关重要的作用,对我国电气产业发展起到了支柱力量及助推作用。
电气自动化中使用的无功补偿技术能够提升整体的安全性能和抗干扰性能。电力系统中的电网大体上分为高、中、低三种应用模式,在这三种模式中,高压电网和低压电网的流动电压都很不稳定,而电路系统的稳定性对整个电网的安全性又有非常重要的作用,无功补偿技术在电气自动化中的应用就能很大程度上增加系统的安全性和稳定性;同时,这种技术也在电力系统中配备了一个相对静止的无功补偿器,不仅可以稳定住电网电压,还可以在高次谐波产生时,为局部过热部分进行降温处理,有效地保护电缆仪器和电容器的用电安全性、有助于减少电气设备设计容量,降低投资。
3.2、电力有源滤波器的应用
电力有源滤波器的使用是为了使电网系统的运行更加地高效和清洁,能够过滤和清除出电流中的谐波。达到了国际标准对配电网谐波的使用要求。在谐波清除之后,电力系统中的不平衡因素也不复存在,电力设备就可以根据用户的用电需要设定基波负序,并适当的补偿无功功率,这样就达到了过滤清除谐波并改善电力不平衡的目的。在电路电流超过或未达到额定电压,电路温度过高以及有雷击发生时,滤波器会自动预防电路故障,保障电网系统不受危害,在恶劣环境下仍能正常运行。这种仪器能自动调节运行时间,在电力负荷减轻时会自动停止运行,节约了运行成本,充分考虑了经济性。
3.3、无涌流电容投切器的应用
无涌流电容投切器是一种抗干扰能力很强的仪器,这种仪器将电压控制在零左右,然后将电容接在继电器下,从而在电容投入时投切器就不会有涌流现象发生,不会产生很大的热量,在断开时也不会有高压碰撞的火花出现,相比于其他电容器具有故障率低的优势。
3.4、静止无功发生器的应用
静止无功发生器反映灵敏,响应的时间一般小于5m,可以对冲击性负荷进行补偿,在短时间内实现容性到感性无功功率的转换。发生器是一种电流源,因此安全性能很高,不与系统阻抗发生谐振。此外,它还有很多的补偿功能,可以补偿负载谐波、负载无功、负载不平衡等。
4、关于无功补偿技术在电气自动化中应用的几点建议
4.1、无功补偿技术的配网应用应该是电气自动化应用过程中的研究重点,因为在我国的电气自动化发展中,电流在经变压器和一些电容器设备输送时会相应的有一些电能损失,如果在电力系统的受电端适当的配置无功补偿技术设备,就能减少大部分的电能损耗,以此同时,还可以降低变压器的负荷,如果在中州企业推广开将极大的减少用电成本。
4.2、在安装无功补偿技术时,需要尽可能地加强管理侧无功补偿的应用。除此之外,要大力宣传线路节措施,让电气自动化的用户、企业与工程从根本上提高无功补偿技术的应用意识,减少线路功率损耗,增强经济效益。
4.3、最后,要根据用电区的具体情况具体分析。要想最大限度的发挥无功补偿技术的优越性,就要解决具体设备需要与设备安装的问题,最大程度的确保每一个区域技术应用的安全性与合理性。
结束语
目前,我国科学技术水平在不断提高,电气自动化中应用的相关技术也得到稳步发展。电气自动化与人们日常生活中的学习、工作、休闲、运动等有着密切联系,因此提高现有电气自动化中应用的相关技术水平势在必行。
参考文献
[1]刘文军,包珂蝉.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].科技与企业,2013,19:273.