电力电气自动化元件技术的应用

刘子璇 中北大学朔州校区

电力电气自动化元件技术的应用

刘子璇 中北大学朔州校区

电力设备的发展对电子元器件功能的不断完善有一定的依赖性。电子元器件的发展跟微电子技术的材料科学和特性研究有重大关联。电子电气自动化元件技术已经在电力设备的发展中呈现出重要的基础作用。该技术的成熟稳定性也直接体现在设备的应用层面上。

电力电气 自动化 元件技术

电力企业在发展中，不断衍生出新的电力设备，极大方便了人们的工作和生活。市场经济在发展过程中，各个行业之间的竞争不断激化，以电力设备行业而言，电力电气自动化元件技术的发展程度和相关性能指标直接反映在企业的竞争力上。元件器件构成的电力设备更是对企业发展程度的最好检验。

1 电力电气化发展的重要意义

电力电气化在我国工业发展中崭露头角，在工业生产中使用电力电气化技术最重要的作用体现在提高工作效率，改善产品质量上。广义而言，这对于创造更大的经济效益和社会效益也具有重要的作用。具体而言，电力电气化的发展改善了对工厂机械设备的控制水平，通过降低故障率，提高自检效率不断方便企业管理。

2 电气自动化元件在电力系统中应用的必要性

由于资源的有限性，各个行业竞争非常激烈，在这种环境下，企业更加重视对节约型元器件的研究，从而提升企业本身的竞争力，获取更好的经济效益。通过对电力电气自动化元件的研发，提高了电力资源的质量和电力系统的安全运行，在降低生产成本的同时，加强了对环境的保护，同时也引导行业朝着更加健康、可持续的方向发展。

3 电力电气自动化元件技术在电力行业中的应用

电力电气自动化元件的应用主要体现在电力领域的相关电路和设备中，具体包括以下几个方面：在变换器电路中的应用、在交流调速控制技术中的应用、在高频变换器中的应用、在全控性电力电子开关中的应用以及在通用变频器中的应用。

3.1 在变换器电路中的应用

作为生产设备原件中的重要电路，变换器电路的发展离不开电子元器件的发展。当前电子元器件性能的不断改良，也促进变换器电路的不断更新。传统的变换器电路主要由晶闸管构成，主要目的在于通过变换器的形成整流电路，在实际使用中，传统的整流电路存在一定的缺陷，主要表现在抗干扰能力较弱，受到高次谐波的影响较大。通过研究，使用电力电气自动化元件技术后可以妥善解决这一问题。具体是通过将变换器电力电气化，调整电流与电压之间存在的固有相位差，提高了余弦值，增加了电路的抗干扰能力。但这种应用本身还存在一定的限制，一旦电压或者电流出现压力超负荷的情况，会导致电路的可控性下降。

3.2 在交流调速控制技术中的应用

交流调速控制技术是电力行业中比较成熟的一种技术，因此在电力元件发展中，也会借助这种技术对电力电气自动化元件技术尽心完善和加强，具体需要在应用之前进行一定的设计。在交流调速控制技术中还会用到矢量控制理论，这种理论跟跟物理学和高等数学有较强的关联，建立在直流电动机控制理论的基础上。

3.3 在高频变换器中的应用

变换器电路的更新依赖于电子元器件的发展，通过全控式电气器件的使用，变换器也逐渐从低频向高频发展，其中最常用的是PWM变换器。在实际应用中，高频变换器的应用价值主要体现在提高功率因数，降低高次谐波对电网产生的不利影响，提高电路的抗干扰能力，快速解决电动机在低频区域产生的转矩脉冲问题。通过分析发现，造成这一现象的具体原因在于PWM逆变器中的电流和电压谐波分量产生的转矩脉冲会作用于固定的转子上，从而降低震动造成的噪音，从而降低逆变器的工作频率。

3.4 在全控型电力电子开关中的应用

目前，在我国的电力行业中，大多数使用的依然是半控型晶闸管技术。半控型晶闸管技术不断发展为我国电力行业的发展提供了强大的动力。近年来，随着电力电气自动化元件技术的深入研究，以GTO、GTB为首的全控型电子开关逐渐投入电力企业的生产中去。我国的全控型电子开关根据所控制的电流额度以及电子设备的用途进行针对性选择。在实际中，GTO元件能很好地适用于高压环境中，但这种元件在关断电路时对电压的要求较高，因此在研究过程中进入一定的瓶颈期。而GTP元件在研究过程中对保护电路和驱动电路的安全性重视程度较高，加上这种元件形成的电路本身较为复杂，导致增强了电路压力。

3.5 在通用变频器中的应用

通用变频器主要指的是市场上应用性较强的小功率变频器。由于类型较少，因此在数量上较多。变频器功能的不断完善得益于电力电气自动化元件技术的发展，这种功能性的改良具体体现在磁通补偿器、转差补偿器及电流限制挖制器等器件设备的日常使用中，由于可以保证产品在正常使用中保证不跳闸，达到全自动化的目的。

综上所述，电力行业在发展中与人们的工作、学习息息相关，小到影响人们的日常生活，大到影响我国的国民经济发展。因此重视电力行业的发展已经成为我国工业发展的重要问题。电力电气自动化元件技术作为电力行业发展的基础，在今后的发展中应该不断跟智能技术、微电子技术结合，通过改善技术和工艺水平，促进电力事业的发展。