摘要:电厂设备电气自动化系统主要包含了现代控制技术、传感技术、通信技术等。目前,在我国电厂设备不断增加的背景下,不同设备所需要消耗的能源越来越多,为了优化电气系统,需要不断的将电气自动化系统到实际的电厂设备运行中,既能够保障设备的安全运行,还能够降低设备的实际能耗。
关键词:电厂设备;电气自动化系统;节能控制
一、电厂电气自动化技术存在的问题
1.1电源及电能问题
在电厂中电气自动化技术的应用,对用电设备及用电状况的要求比较高,电气自动化系统自身电源的使用性能比较单一,在生产使用过程中,不能够满足生产的需要,就会对自动化设备的稳定性造成影响。特别是在用电设备短路或者是断路的情况下,如果没有配备备用电源或大功率发电设备将会影响自动化设备系统功能的正常运转。为了解决这种问题。电厂生产企业就有必要采购大功率工业用电设备,来确保电气自动化设备在使用过程中的用电安全。
1.2系统电源接口存在问题
电厂在使用电气自动化设备的过程中,对用电接口与电接线要求比较严格,特别是在机器设备的接口处没有按照规定的接口类型进行使用时,容易出现接口不匹配,接口与插座之间不匹配产生差错及损坏,从而影响了电气设备的正常运转,情况严重的话还会造成整个电气自动化设备的使用,从而降低了生产效率。
1.3影响机电自动化设备安全的因素
影响机电自动化设备安全的因素很多,对操作人员及设备维修工作人员应加强安全意识的培训以减少操作过程中发生错误的可能,要提高安全防范意识。针对管理人员,应开展有效的管理措施及培训活动,提高管理人员的专业素养,对安全生产与安全管理意识方面都应该做到定期培训。应该杜绝冒名顶替操作的行为,管理人员应该不定时的在设备使用中进行循环监督检查,防止工作人员因为马虎或者是消极工作的心态在生产操作过程中出现工作失误。对整个工作团队不定期进行抽查,检查工作状态与专业知识熟悉掌握情况。从上到下,全体工作人员都应该重视安全生产和规范操作的重要性。
二、电厂设备电气自动化系统的节能控制技术
2.1 电厂设备电气自动化节能控制系统设计
电厂设备电气自动化系统的节能设计遵循自动化、高可操作性化、可优化三个基本原则,此外节能系统具备数据记录功能、应急处理功能。具体而言,自动化是指系统的工作在默认程序指导下自主进行,不需要人员过多控制,能够实现半无人化。如电气自动化机床的控制,一般来说,机床的工作存在一定的动态变化,在工作压力较大的情况下,能耗较多,反之则较小。应用节能系统,传感器可以收集锅炉的工作情况,合理调整电能供应水平,实现节能。高可操作性是指系统的控制、应用可以通过完善的交互界面或者“一键操作”进行,便于进行控制和调整。可优化是指系统的各构件在应对后续工作时能够优化完善,如数据存储功能、控制精度等。数据记录功能是指系统能够实时记录对象目标的工作状态,比如设备的能耗、负载等。应急处理是指系统可以在对象目标出现异常时给予应急处置,比如切断短路情况下的设备电源,这两项功能是节能系统的附加功能。
2.2 电厂设备电气自动化系统节能控制系统的工作流程
电气自动化节能系统的应用是模式化的,其工作流程为:信息收集-信息传输-单片机识别-指令下达-执行。
以机电设备监测为例,某机电设备在工作中存在负载的动态变化,在单个工作日内出现负载30%—80%之间的变化,不同负载水平下,能耗存在区别,为求实现合理控制,将节能系统应用于电气自动化设备中,以传感器收集设备的工作情况,当设备负载较大时,传感器收集该信息并以1秒为间隔不断将信息传输至单片机处,由单片机对信息进行识别,判定设备工作负载较大,因此调整供电电压、电流,使设备能够持续获得动能。当电场工作压力较小时,设备的工作负载降低,处于40%的水平,传感器收集到该信息,并将数据传输至单片机处,单片机对信息进行分析,判定设备处于低负载状态,并将指令下达至执行构件,调整电压和电流,使电能供应得到控制,有效避免了电能浪费。
在节能系统的整个工作过程中,所有工作均是自主进行的,人员只需要设定固定程序即可,实现节能的同时也不会影响电厂的实际工作。
2.3 电厂设备电气自动化系统节能控制的核心技术
节能系统的核心技术包括传感器技术、单片机技术、通信技术、集成技术、嵌入技术五大类。节能系统是综合了各类技术的现代化控制系统,通过集成技术实现各个功能模块的兼容和工作联系,比如传感器和单片机,二者连接的主要方式是内置线路,也即有线通信。单片机是整个系统的核心,人员在设计节能系统时,需进行数据收集工作,并设定对应程序,将其代入单片机中,实现存储记忆,具体工作进行时,存储数据是单片机进行工作状态判定的主要支持。嵌入技术则保证了节能系统的数据记录、应急处理功能,其在系统中可以实现独立工作。此外,一些较为高端的设备还具有数字化显示功能,即在进行节能控制的同时,将收集到的信息进行转化,展示在数字设备中,这一功能的核心技术是内置数字转化技术,有助于实现控制可视化,便于人员更好的了解设备状态。
三、电厂设备自动化系统节能控制设计实证分析
3.1电动机设备,在电厂设备自动化系统中首先必须合理选择电动机设备,本着系统高效稳定、动力效率高的原则选择合适、科学的电动机硬件系统,这样能够最大限度的保证电动机系统较少的电能消耗。转速作为电动机系统节能的主要参数,通常以“n(转速) =60f(电频率)[1-s(转差率) ]/p(电机极对数)”,通过此公式能够有效的判断出设备是否节能,同等条件下转速越快电动机动力越强,则电动机的节能效果会更优。在电动机选择和运行中必须对电频率、转差率和转速进行合理控制,控制在科学范围保证电动机良好运行。
3.2变频调速也是电厂设备自动化系统节能技术应用的重点,在高压风机电动机系统节能技术应用中,应准确判断节能率,而往往节能率一般会控制在55.29%,且在计算节能效果的过程中,风流量和流速成正比例关系,电网总系统的输出功率一共为447.1kW,节能率能够高达55.29%,如果全面系统总工作时间为持续300d,那么整个变频调速系统运行会产生的节能量达到39800kW·h。但是如果整个系统运用的是耦合系统的话,那么节能率会在36.13%。鉴于此,通过不同节能技术的对比分析,变频调速节能技术在电厂设备自动化技术中具备节能优势。
四、总结
综上所述,电厂设备中应用电气自动化节能技术能够有效的提升设备的运行效率,提升企业发展的经济效益。经过本文的分析,将电气自动化系统的节能技术应用到不同类型设备当中,并且通过合理化的节能设计,能实现设备能源的最大化节约,此外,相关的技术人员应该注重对节能控制技术的应用与研究,将现有技术更好的应用到实际工作中。
参考文献:
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