電力電氣自動化元件技術的應用

劉子璇 中北大學朔州校區

電力電氣自動化元件技術的應用

劉子璇 中北大學朔州校區

電力設備的發展對電子元器件功能的不斷完善有一定的依賴性。電子元器件的發展跟微電子技術的材料科學和特性研究有重大關聯。電子電氣自動化元件技術已經在電力設備的發展中呈現出重要的基礎作用。該技術的成熟穩定性也直接體現在設備的應用層面上。

電力電氣 自動化 元件技術

電力企業在發展中，不斷衍生出新的電力設備，極大方便了人們的工作和生活。市場經濟在發展過程中，各個行業之間的競爭不斷激化，以電力設備行業而言，電力電氣自動化元件技術的發展程度和相關性能指標直接反映在企業的競爭力上。元件器件構成的電力設備更是對企業發展程度的最好檢驗。

1 電力電氣化發展的重要意義

電力電氣化在我國工業發展中嶄露頭角，在工業生產中使用電力電氣化技術最重要的作用體現在提高工作效率，改善產品質量上。廣義而言，這對于創造更大的經濟效益和社會效益也具有重要的作用。具體而言，電力電氣化的發展改善了對工廠機械設備的控制水平，通過降低故障率，提高自檢效率不斷方便企業管理。

2 電氣自動化元件在電力系統中應用的必要性

由于資源的有限性，各個行業競爭非常激烈，在這種環境下，企業更加重視對節約型元器件的研究，從而提升企業本身的競爭力，獲取更好的經濟效益。通過對電力電氣自動化元件的研發，提高了電力資源的質量和電力系統的安全運行，在降低生產成本的同時，加強了對環境的保護，同時也引導行業朝著更加健康、可持續的方向發展。

3 電力電氣自動化元件技術在電力行業中的應用

電力電氣自動化元件的應用主要體現在電力領域的相關電路和設備中，具體包括以下幾個方面：在變換器電路中的應用、在交流調速控制技術中的應用、在高頻變換器中的應用、在全控性電力電子開關中的應用以及在通用變頻器中的應用。

3.1 在變換器電路中的應用

作為生產設備原件中的重要電路，變換器電路的發展離不開電子元器件的發展。當前電子元器件性能的不斷改良，也促進變換器電路的不斷更新。傳統的變換器電路主要由晶閘管構成，主要目的在于通過變換器的形成整流電路，在實際使用中，傳統的整流電路存在一定的缺陷，主要表現在抗干擾能力較弱，受到高次諧波的影響較大。通過研究，使用電力電氣自動化元件技術后可以妥善解決這一問題。具體是通過將變換器電力電氣化，調整電流與電壓之間存在的固有相位差，提高了余弦值，增加了電路的抗干擾能力。但這種應用本身還存在一定的限制，一旦電壓或者電流出現壓力超負荷的情況，會導致電路的可控性下降。

3.2 在交流調速控制技術中的應用

交流調速控制技術是電力行業中比較成熟的一種技術，因此在電力元件發展中，也會借助這種技術對電力電氣自動化元件技術盡心完善和加強，具體需要在應用之前進行一定的設計。在交流調速控制技術中還會用到矢量控制理論，這種理論跟跟物理學和高等數學有較強的關聯，建立在直流電動機控制理論的基礎上。

3.3 在高頻變換器中的應用

變換器電路的更新依賴于電子元器件的發展，通過全控式電氣器件的使用，變換器也逐漸從低頻向高頻發展，其中最常用的是PWM變換器。在實際應用中，高頻變換器的應用價值主要體現在提高功率因數，降低高次諧波對電網產生的不利影響，提高電路的抗干擾能力，快速解決電動機在低頻區域產生的轉矩脈沖問題。通過分析發現，造成這一現象的具體原因在于PWM逆變器中的電流和電壓諧波分量產生的轉矩脈沖會作用于固定的轉子上，從而降低震動造成的噪音，從而降低逆變器的工作頻率。

3.4 在全控型電力電子開關中的應用

目前，在我國的電力行業中，大多數使用的依然是半控型晶閘管技術。半控型晶閘管技術不斷發展為我國電力行業的發展提供了強大的動力。近年來，隨著電力電氣自動化元件技術的深入研究，以GTO、GTB為首的全控型電子開關逐漸投入電力企業的生產中去。我國的全控型電子開關根據所控制的電流額度以及電子設備的用途進行針對性選擇。在實際中，GTO元件能很好地適用于高壓環境中，但這種元件在關斷電路時對電壓的要求較高，因此在研究過程中進入一定的瓶頸期。而GTP元件在研究過程中對保護電路和驅動電路的安全性重視程度較高，加上這種元件形成的電路本身較為復雜，導致增強了電路壓力。

3.5 在通用變頻器中的應用

通用變頻器主要指的是市場上應用性較強的小功率變頻器。由于類型較少，因此在數量上較多。變頻器功能的不斷完善得益于電力電氣自動化元件技術的發展，這種功能性的改良具體體現在磁通補償器、轉差補償器及電流限制挖制器等器件設備的日常使用中，由于可以保證產品在正常使用中保證不跳閘，達到全自動化的目的。

綜上所述，電力行業在發展中與人們的工作、學習息息相關，小到影響人們的日常生活，大到影響我國的國民經濟發展。因此重視電力行業的發展已經成為我國工業發展的重要問題。電力電氣自動化元件技術作為電力行業發展的基礎，在今后的發展中應該不斷跟智能技術、微電子技術結合，通過改善技術和工藝水平，促進電力事業的發展。