分析工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用與發(fā)展

摘要：隨著科技信息的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，電氣自動化的應(yīng)用對產(chǎn)能效率的提高、節(jié)能減排、企業(yè)發(fā)展都起到了推動作用。本文將從電氣自動化在發(fā)電技術(shù)中的應(yīng)用以及探索電氣自動化節(jié)能技術(shù)、使用有源濾波器等在工業(yè)電氣自動化控制中的運行探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;應(yīng)用;節(jié)能技術(shù)

前言

電氣自動化技術(shù)是指在無人直接參與的情況下，對生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程進(jìn)行自動化檢測、分析處理、控制管理等一系列的自動化操作。該技術(shù)包括電氣技術(shù)、電氣自動化技術(shù)以及電氣設(shè)備技術(shù)等多項電氣技術(shù)。在我國電氣自動化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個集設(shè)計、安裝、調(diào)試、維護(hù)以改造與一體的自動化控制系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的生產(chǎn)管理中。

一、電氣自動化技術(shù)運用到發(fā)電中的優(yōu)點

電氣自動化技術(shù)主要是針對電能、電力設(shè)備、電力技術(shù)等三個方面實施改革更新，創(chuàng)造出一種全新的運行模式服務(wù)于電力行業(yè)。在計算機技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等逐漸融為一體的趨勢中，電氣自動化技術(shù)對發(fā)電的運用變得更加廣泛。其中在發(fā)電過程中引進(jìn)電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢表現(xiàn)為：

（一）提升效率。發(fā)電廠每年向社會輸送大量的電能，電力行業(yè)是我國社會現(xiàn)代化生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。受早期社會技術(shù)條件的限制而影響了發(fā)電廠生產(chǎn)效率的提升，每年企業(yè)生產(chǎn)電能耗損15%-30%左右。引進(jìn)自動化生產(chǎn)技術(shù)后，電力生產(chǎn)效率顯著改善，使得電能生產(chǎn)量不斷增多。

（二）自動化技術(shù)帶來的是一體化操作，發(fā)電廠將擺脫傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式而實現(xiàn)人機操控的新局面。使用各項自動化模式后，電力企業(yè)的生產(chǎn)將成為融合電子、信息、計算機等先進(jìn)科技的組合，可從多個方面促進(jìn)發(fā)電方案的更新，實現(xiàn)了電能產(chǎn)量的增多以帶動生產(chǎn)效益。

（三）提高設(shè)備運行效率，減少電能的直接或間接損耗我們在設(shè)計的過程中，應(yīng)首先滿足對運行要求的制定和維護(hù)其安全運行的前提下，盡力減少成本，最大程度的降低和減少各種消耗選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護(hù)費用，提高電力設(shè)備的利用率，減少電能的直接或間接損耗

二、變頻調(diào)速對工業(yè)電氣自動化控制應(yīng)用極度廣泛

變頻調(diào)速技術(shù)近年來在我國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，由于變頻調(diào)速技術(shù)在調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、靜差度、動態(tài)響應(yīng)、功率因數(shù)、智能控制、節(jié)約電能等方面具有的優(yōu)異性能，是目前交流電動機調(diào)速所采用的主要方式。因此變頻調(diào)速對工業(yè)電氣自動化控制應(yīng)用非常廣泛。

（一）變頻器主要用于交流電動機（異步電動機或同步電動機）轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，是公認(rèn)的交流電動機最理想、最有前途的調(diào)速方案。除了具有卓越的調(diào)速性能之外，變頻器還有顯著的節(jié)能作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。

（二）當(dāng)然變頻調(diào)速的節(jié)能效果也視其負(fù)載決定，在恒功率負(fù)載時（即在基頻以上工作），轉(zhuǎn)矩大致上與速度成反比。礦井提升機電控系統(tǒng)中有各種保護(hù)，如過卷、松繩、制動油過壓、腳踏制動、閘瓦保護(hù)，超速、低速保護(hù)等，提升機在運行中，它們始終監(jiān)視提升機的安全運行，如有上述不正常的狀態(tài)，即會發(fā)出報警聲光信號并緊急制動，以確保提升的安全。

（三）變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機電控系統(tǒng)中的減速段的超速保護(hù)。在提升機運氣的全過程中，減速段的正常與否十分重要，因為它直接關(guān)系著提升機最終能否安全停車，為了減少提升事故的發(fā)生，必須重視對減速段的超速保護(hù)。具體做法如下：在提升容器運行的過程中，PLC對其運行速度進(jìn)行連續(xù)采樣，并將其與內(nèi)部給定的速度之間進(jìn)行比較，如果采樣速度超過了給定速度的10%時，PCC控制系統(tǒng)會自動報警并立即進(jìn)入安全制動狀態(tài)，確保提升機在減速段的運行速度符合要求。因此工業(yè)自動化有利于變頻技術(shù)的應(yīng)用，而變頻技術(shù)的應(yīng)用也能推動工業(yè)自動化的進(jìn)程，總而言之，要實現(xiàn)工業(yè)自動化的節(jié)能，最好的辦法就是在系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)的合理使用，一定會使我國工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展更符合時代主流，使得我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)能夠更好地履行自己的社會責(zé)任，為節(jié)能環(huán)保貢獻(xiàn)出自己的力量。

三、電氣自動化工程中的節(jié)能技術(shù)方法

（一）減少電能傳輸?shù)膿p耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產(chǎn)生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據(jù)其能耗的機理來進(jìn)行設(shè)計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進(jìn)一步的來探討，與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度，相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線;二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現(xiàn);三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。

（二）無功補償

在電氣自動化系統(tǒng)中，無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量，因此增大了線路的損耗，從而造成電網(wǎng)的電壓下降，從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運行。因此，為了實現(xiàn)無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當(dāng)?shù)臒o功補償設(shè)備，這樣也能夠有效提高社會和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體而言，對無功補償設(shè)備有以下幾點要求：一是在使用電容器補償時，電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)具體參數(shù)，如目標(biāo)功率因數(shù)、配電電壓的容量、負(fù)荷等等，通過對這些參數(shù)的計算來確定;二是為了達(dá)到良好的補償效果，應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確、適應(yīng)面廣等優(yōu)點為一體的模糊投切方式，因為以前的補償電容組中電容器的分擔(dān)方式、投切開關(guān)的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達(dá)到現(xiàn)在我們想要的補償效果;三是最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)生。此外，無功補償裝置最好就地安裝，實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達(dá)到節(jié)能的目的。

（三）使用有源濾波器

為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)備的誤動作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設(shè)備數(shù)量的增加，產(chǎn)生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生的電壓與基波電壓重疊，就會引起電壓的畸變，從而造成電氣設(shè)備產(chǎn)生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優(yōu)異的動態(tài)性能;反應(yīng)快;能使功率范圍更寬大等，能使無功補償達(dá)到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過濾，在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚?，使電氣設(shè)備的運行更加有效率，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

結(jié)語

在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，為工業(yè)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。所以要不斷深入研究電氣工程中自動化技術(shù)，使其更好的應(yīng)用于電氣工程中。在實行了電氣改革之后，在工業(yè)生產(chǎn)中，可以將各生產(chǎn)設(shè)備有效的聯(lián)系到一起，形成更為流暢的操作程序，減輕了人員的負(fù)擔(dān)，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益，為我國工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的增長。因此要不斷深入研究電氣工程中自動化技術(shù)，使其更好的應(yīng)用于電氣工程中。

參考文獻(xiàn)：

[1]張嘉輝，李軍.淺談電氣自動化在電氣工程中的融合運用[J].黑龍江科技信息，2013（30）：79.

[2]焦延國.工業(yè)電氣自動化發(fā)展探究[J].中國對外貿(mào)易：英文版，2011（20）.

[3]徐吟華.淺談電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)[J].廣東科技，2009（12）.

[4]徐東海.淺談電氣工程中自動化技術(shù)的運用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（24）：68.