分析工業電氣自動化的應用與發展

摘要：隨著科技信息的發展，在工業生產中，電氣自動化技術已經得到了廣泛的應用，電氣自動化的應用對產能效率的提高、節能減排、企業發展都起到了推動作用。本文將從電氣自動化在發電技術中的應用以及探索電氣自動化節能技術、使用有源濾波器等在工業電氣自動化控制中的運行探討。

關鍵詞：電氣自動化;應用;節能技術

前言

電氣自動化技術是指在無人直接參與的情況下，對生產設備或生產過程進行自動化檢測、分析處理、控制管理等一系列的自動化操作。該技術包括電氣技術、電氣自動化技術以及電氣設備技術等多項電氣技術。在我國電氣自動化技術已經發展成為一個集設計、安裝、調試、維護以改造與一體的自動化控制系統，被廣泛應用于各個領域的生產管理中。

一、電氣自動化技術運用到發電中的優點

電氣自動化技術主要是針對電能、電力設備、電力技術等三個方面實施改革更新，創造出一種全新的運行模式服務于電力行業。在計算機技術、電子技術、信息技術等逐漸融為一體的趨勢中，電氣自動化技術對發電的運用變得更加廣泛。其中在發電過程中引進電氣自動化技術的優勢表現為：

（一）提升效率。發電廠每年向社會輸送大量的電能，電力行業是我國社會現代化生產的基礎條件。受早期社會技術條件的限制而影響了發電廠生產效率的提升，每年企業生產電能耗損15%-30%左右。引進自動化生產技術后，電力生產效率顯著改善，使得電能生產量不斷增多。

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

（三）提高設備運行效率，減少電能的直接或間接損耗我們在設計的過程中，應首先滿足對運行要求的制定和維護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能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電力設備的利用率，減少電能的直接或間接損耗

二、變頻調速對工業電氣自動化控制應用極度廣泛

變頻調速技術近年來在我國得到了突飛猛進的發展，由于變頻調速技術在調速范圍、調速平滑性、靜差度、動態響應、功率因數、智能控制、節約電能等方面具有的優異性能，是目前交流電動機調速所采用的主要方式。因此變頻調速對工業電氣自動化控制應用非常廣泛。

（一）變頻器主要用于交流電動機（異步電動機或同步電動機）轉速的調節，是公認的交流電動機最理想、最有前途的調速方案。除了具有卓越的調速性能之外，變頻器還有顯著的節能作用，是企業技術改造和產品更新換代的理想調速裝置。

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

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

三、電氣自動化工程中的節能技術方法

（一）減少電能傳輸的損耗

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，我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理，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能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度，相應的節能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線;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;三是適當的增大導線截面的面積。

（二）無功補償

在電氣自動化系統中，無功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線路的損耗，從而造成電網的電壓下降，從而大幅度影響到電能質量和電網的經濟運行。因此，為了實現無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當的無功補償設備，這樣也能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體而言，對無功補償設備有以下幾點要求：一是在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據具體參數，如目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數的計算來確定;二是為了達到良好的補償效果，應該采用集調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優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方式、投切開關的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達到現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物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發生。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，達到節能的目的。

（三）使用有源濾波器

為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作，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備數量的增加，產生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊，就會引起電壓的畸變，從而造成電氣設備產生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優異的動態性能;反應快;能使功率范圍更寬大等，能使無功補償達到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾，在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止，使電氣設備的運行更加有效率，從而達到節能的目的。

結語

在工業生產中，電氣自動化技術被廣泛的應用，為工業的發展做出了極大的貢獻。所以要不斷深入研究電氣工程中自動化技術，使其更好的應用于電氣工程中。在實行了電氣改革之后，在工業生產中，可以將各生產設備有效的聯系到一起，形成更為流暢的操作程序，減輕了人員的負擔，節省了生產成本，提高了生產效益，為我國工業的發展做出了巨大的貢獻，促進了我國經濟的增長。因此要不斷深入研究電氣工程中自動化技術，使其更好的應用于電氣工程中。

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