电力拖动系统的自动控制及安全保护探究

发表时间:2020/9/4   来源:《当代电力文化》2020年第10期   作者: 卫运达 陈魏巍
[导读] 对于电力拖动来说,不仅可以将电能变化为机械能,还对电力系统的安全性与工业生产有着很重要的作用。
        摘要:对于电力拖动来说,不仅可以将电能变化为机械能,还对电力系统的安全性与工业生产有着很重要的作用。因为电力系统随着现代科技发展在不断完善,同时自动化技术已经在电力拖动系统中进行了全面应用,而自动控制基于系统与机械设备的日常工作当中,对于设计的要求要从多方面进行考虑,同时想要提高电力系统的整体力量,必须选择合理的控制设备与工艺技术为前提。本文主要就电力系统的自动控制及安全保护进行了相关的探讨和说明。

关键词:电力拖动系统;自动控制;安全保护

        在电力技术快速发展的推动下,电力拖动系统逐渐实现自动化控制,随着社会生产生活用电量的持续增加,电力拖动控制系统安全问题也逐渐突出。因此,要合理使用自动控制方式,在明确系统设计原理的情况下,将计算机作为主要的核心内容,更好地选择电动机系统与电气控制线路,实现用电安全。
一、电力拖动系统自动控制概述
        1.设计原则
        (1)简化性原则
        在部分电力拖动系统自动控制功能早期设计阶段中,受到技术、人为等多方面因素限制,所编制系统运行程序较为复杂,不但降低了系统实际运行效率,同时也加大了各类系统运行故障问题的出现概率。因此,应遵循简化性设计原则,在充分保障系统运行效率与自动化程度的基础上,优先对系统控制程序加以简化处理。
        (2)稳定性原则
        在系统设计阶段中,设计人员需要将系统功能模块与系统实际运行自动控制需求二者之间的匹配度加以长期保持,确保电力拖动系统的实际运行情况与预期情况基本一致。此外也需要针对性采取有效设计措施,避免在电力拖动系统长时间运行过程中出现各类突发问题与运行故障。
        2.自动控制设计方案
        (1)需求控制
        为充分保障电力拖动系统的实际运行效率与应用价值,需要提前对各项相关信息,包括系统运行需求、实际运行环境等加以全面采集,在其基础上针对性设计电力拖动系统自动控制模块,确保二者的高度一致,以此推动电力拖动系统整体控制水平的优化提升。
        (2)拖动方案
        在不同电力拖动系统中,由于其生产需求之间存在一定差异性,因此需要结合实际情况与各项系统数据,如运动要求、部件加工精度等,以制定具体系统自动控制设计方案,并针对性选择适当的系统拖动方案,随后对拖动电动机参数等加以制定。
        3.自动控制设计策略
        (1)选择适当电动机
        电路拖动系统的运行是由电动机设备作为原动机,拖动所配置各类生产机械持续运转,以此开展生产作业,完成生产任务。由此看出电动机设备在电力拖动系统中的重要地位。所选电动机设备规格型号将在直接程度上影响电力拖动系统的运行效率和自动化控制程度。而在当电动机设备选择不当或电动机在运行过程中频繁出现各类运行故障时,如设备运行稳定性较低、检修不及时等,都会对系统运行情况产生负面影响。因此,要结合实际情况,选择适当规格型号与性能种类的电动机设备。配置最为常见的电动机设备为交流异步电动机,具有运行稳定、操作流程简化、适用范围广等应用优势[2]。
        (2)优化控制线路
        电器控制线路作为电力拖动系统的重要构成部分,所制定控制线路设计方案的优劣,会对电力拖动系统实际运行效率、各类电器设备的运行稳定性造成深远影响。

因此,在控制线路设计中,要对系统各部件实际生产需求进行综合分析,在其基础上针对性制定控制线路总体框架结构,并对框架中各区域电器控制线路开展细化设计工作;综合分析电力拖动系统结构中所配置各类电器设备之间的内在关联系数,选择适当电器控制线路接入方案;将控制线路中各处电器触头加以合理对接,以避免由触头错误对接所引发短路等运行故障问题的出现;在设备线圈联接设计环节中,需要重点检查是否存在线圈联接设计问题,并对所发现问题加以及时解决,避免在后续电力拖动系统运行过程中,出现线圈外加电压过高等问题。此外也要注意禁止将非并联线圈加以直接联接。
二、电力拖动系统的有效安全保护策略
        1.短路保护
        在电力拖动系统长时间运行过程中,受多方面因素影响,偶尔出现系统短路运行问题,且短路电流会对所接触各类设备造成程度不一的损坏影响。针对这一问题,应积极采取系统短路保护安全措施,如定期对系统控制线路触头对接情况进行检查,制定合理短路保护机制,安装适当短路保护装置等,以此实现对系统短路运行问题的有效预防。
        2.欠压保护
        在电力拖动系统运行过程中,在电动机设备运行电压需求与实际电源电压二者之间的匹配度下降(没有满足电动机运行需求)时,会受到欠压因素持续影响,电动机设备的运行速率出现大幅降低,并在问题严重时出现设备停运、电气释放等一系列问题。不但对电力拖动系统的运行效率造成影响,还有一定可能对所配置设备造成损害。而针对电力拖动系统的欠压运行问题,要在保持负载转矩不变的前提下,可选择对电源加以适当增加,以此实现系统增压目的。而在系统实时电源电压超过相应安全标准后,为保护电力拖动系统与各类设备的安全,避免各类运行故障于设备损坏问题的出现,要及时对电源加以切断。
        3.过流保护
        电力拖动系统过流运行问题主要是当违规启动电动机设备或是电动机设备负载过大时,会产生数值较高的过电流,过电流数值普遍为额定电流的1.2倍左右,并对系统元件及各类设备,包括部分机械传动部件,造成一定程度的损坏影响。这一问题的主要出现因为人为因素,作业人员违规操纵电动机设备。因此,要对电力拖动系统的运行管理流程加以优化补充,重点完善电动机设备的操作管理流程,禁止违规操纵电动机设备。
        4.热保护
        在电力拖动系统长时间运行过程中,多数元器件普遍会出现热现象,在运行过程中持续产生、释放大量热量,但受到环境、系统结构等因素限制,无法及时将所产生热量加以释放。因此随着电力拖动系统运行时间的延长,多数元器件的工作温度都会持续升高。如电动机设备,设备在长时间高负荷运行过程中,设备工作温度持续升高,在温度高于安全标准后,则会加大各类电动机设备运行故障问题的出现概率,并对设备造成热损害影响。而针对这一问题,为充分保障电力拖动系统运行效率,可选择配置多个电动机组,开展交替作业,定期对电动机组进行更换,以此实现对设备与系统元器件实际工作时间长度与温度的有效控制,避免热损害问题的出现。
        5.自动监测与系统保护
        尽管采取各项系统安全保护措施,但在电力拖动系统长时间运行过程中,受多方面因素影响干扰,仍旧有一定可能出现各类安全运行问题,并造成严重损失。应在落实各项系统安全保护措施的前提基础上,构建信息化管理系统或是在原有系统结构中增设自动监测模块,自动化开展电力拖动系统监测工作。而在监测到系统异常数据时,自动发送预警信号、采取提前制定的预防措施将故障问题加以控制,随后组织开展故障诊断与维修工作。
结语:在当今社会的发展中,电力拖动系统有着举足轻重的作用,电力拖动系统设计人员应当在牢牢掌握电力拖动系统的控制原理的同时,更应该不断的学习与创新,科学合理的选择电动机,在优化电力拖动系统是应针对不通的情况,设计出不同的控制线路,比便更加的优化系统。提升电力拖动系统的质量和效率与降低系统事故发生率,两者同时抓起最大化经济利益。
参考文献
[1]吴崇.电力拖动自动控制系统浅析[J].中国战略新兴产业,2017(24)
[2]汪嘉男.探讨电力拖动系统自动控制及安全保护[J].江西建材,2017(20)
[3]楚会涛.电力拖动系统的自动控制和安全保护[J].大科技,2017,(12)
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