胡吉念 王銳 梁韓碩 黃海斌

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在電力企業(yè)中電力拖動(dòng)系統(tǒng)的控制逐漸發(fā)展為自動(dòng)控制，對于電力拖動(dòng)工作而言，電力拖動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)是一項(xiàng)非常重要的工作。本文基于電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)原理及原則，分析自動(dòng)控制發(fā)展的關(guān)鍵，淺析電力拖動(dòng)系統(tǒng)保護(hù)的原則及保護(hù)措施，以期為電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制指明研究反向，為其安全保護(hù)提供建議。

關(guān)鍵詞：電力拖動(dòng)系統(tǒng);自動(dòng)控制;安全保護(hù)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和自動(dòng)化的全面普及，一直以來困擾電力拖動(dòng)系統(tǒng)的控制問題得以解決，自動(dòng)化和信息化的快速發(fā)展使得電力拖動(dòng)系統(tǒng)引入自動(dòng)化，在電力系統(tǒng)中借助自動(dòng)控制設(shè)計(jì)與具體實(shí)際工作相結(jié)合，把握電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的控制要點(diǎn)，提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的效率。但是這種高負(fù)荷的電力拖動(dòng)系統(tǒng)往往會(huì)伴隨著一定的故障問題，為解決電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制中的安全保護(hù)問題，本文分析了電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)原理和安全保護(hù)措施，促進(jìn)其系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)化能力提升。

1電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)原理及原則

1.1設(shè)計(jì)原理

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的原理主要是利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備功能，在電力拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)備功能是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制中的關(guān)鍵性組成因素，它與自動(dòng)計(jì)算機(jī)的功能結(jié)合，發(fā)揮計(jì)算機(jī)的邏輯編程和利用邏輯控制計(jì)算機(jī)的能力，從而可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力設(shè)備拖動(dòng)機(jī)在系統(tǒng)中的自動(dòng)控制。其次也就是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還需要根據(jù)電力生產(chǎn)線的需求特點(diǎn)來合理選擇一套電力設(shè)備拖動(dòng)系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)方案，操作人員要具備具體問題具體分析的能力[1]。

1.2設(shè)計(jì)原則

在電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)中，對于其原則要進(jìn)行充分的分析，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)必須要符合企業(yè)的生產(chǎn)需求。其中應(yīng)該充分注重以下幾點(diǎn)控制設(shè)計(jì)基本原則：一是設(shè)計(jì)中要遵循經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)師要簡化設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)操作時(shí)需要考慮到工作人員自身素質(zhì)，貼合企業(yè)實(shí)際需求，不可寬泛設(shè)計(jì)出不滿足企業(yè)工作的方案，同時(shí)要做到極簡，方案不可冗長，要有主要切入點(diǎn)，以此簡化設(shè)計(jì)程序，較少企業(yè)的開支，提高經(jīng)濟(jì)效益;其次是要按照安全、穩(wěn)定的設(shè)計(jì)原則，相比于經(jīng)濟(jì)的原則而言，安全、穩(wěn)定是設(shè)計(jì)的前提，設(shè)計(jì)方案是不可過分追求經(jīng)濟(jì)效益，一切以安全穩(wěn)定為前提基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)中要保障方案可以滿足企業(yè)的安全目標(biāo)，注重對于系統(tǒng)的自我監(jiān)督設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的安全化和科技化[2]。

2電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制的關(guān)鍵

2.1電動(dòng)機(jī)的選擇

在電力機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行中，電動(dòng)機(jī)的選擇往往是最為關(guān)鍵的部分，一個(gè)電力機(jī)械是否可以正常安全的運(yùn)行其發(fā)動(dòng)機(jī)是主要考慮的問題，通常是電氣機(jī)械的運(yùn)行效率的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的限制條件。因此在一個(gè)電力拖動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的全自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作過程中，首先我們應(yīng)該充分確定的因素就是選擇合適的電動(dòng)機(jī)，這關(guān)乎到整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況。電動(dòng)機(jī)的選擇需要充分立足于整個(gè)電力生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)，通過對整個(gè)電力生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)的啟動(dòng)功率進(jìn)行分析研究，最終確定出對電動(dòng)機(jī)各個(gè)參數(shù)的正確選擇適用范圍，在這一選擇過程中，工作人員就需要充分考慮到電動(dòng)機(jī)的保護(hù)能力，例如在電機(jī)工作運(yùn)行過程中它的發(fā)熱變化情況，以及電機(jī)過載保護(hù)能力等，以便于保證整個(gè)電動(dòng)機(jī)參數(shù)能夠滿足負(fù)載過程中電力拖動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行。在確定選擇的機(jī)型時(shí)候，工作人員往往需要經(jīng)過多次的嚴(yán)格調(diào)試，挑選是不能單一考慮企業(yè)生產(chǎn)需求，要將企業(yè)的各個(gè)組成部分以及一些外界環(huán)境因素的雙重影響都考慮在內(nèi)。

2.2電氣控制線路的選擇

電氣控制線路的選擇是電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制中的第二關(guān)鍵因素，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)非常復(fù)雜，但是在選擇過程中需要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，電氣控制線路的選擇將會(huì)直接影響著整個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，對于選擇人員企業(yè)需要做到科學(xué)培訓(xùn)，要具備相應(yīng)的資格，在評估和對比后選擇適合企業(yè)的電氣控制線路，明確企業(yè)選擇線路的目標(biāo)，科學(xué)定位，立足于企業(yè)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，落實(shí)到實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)要素設(shè)計(jì)需求中去，在線路選擇中嚴(yán)格按照現(xiàn)行國家規(guī)定相關(guān)技術(shù)規(guī)定以及要求線路來選擇，以安全為基準(zhǔn)，滿足實(shí)際生產(chǎn)工藝和整個(gè)機(jī)械設(shè)備的安全要求。通常企業(yè)要最大限度的滿足生產(chǎn)需求，在不能保證整個(gè)企業(yè)的實(shí)際需求前提情況下，設(shè)計(jì)操作人員要隨機(jī)應(yīng)變，合理取舍，進(jìn)一步根據(jù)企業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足企業(yè)的經(jīng)濟(jì)要求，發(fā)揮有效降低整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)成本的作用[3]。在電氣拖動(dòng)控制系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)要盡量減少采用國際標(biāo)準(zhǔn)、常見的連接設(shè)計(jì)操作方式，科學(xué)、合理、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)企業(yè)導(dǎo)線及其連接設(shè)計(jì)方式，在以上前提滿足的情況下考慮經(jīng)濟(jì)因素，避免產(chǎn)生不必要的供電線路和復(fù)雜的連接方式，對企業(yè)造成能源和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)等。

3電力拖動(dòng)系統(tǒng)安全保護(hù)措施

安全故障防護(hù)一般分為兩種：一種是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的安全保護(hù);另一種通常是家用電器安全保護(hù)。對于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)電器保護(hù)則通常是不可或缺的安全保護(hù)，它一般屬于高級安全保護(hù)，主要功能是對如何確保系統(tǒng)正常運(yùn)行、維穩(wěn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行安全保護(hù)。而電器安全保護(hù)通常是最基本，也是必要的安全保護(hù)，其通常包括有過載過壓保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)[4]。

具體內(nèi)容可以概括分為以下幾種，短路保護(hù)：通常短路的大電流負(fù)載會(huì)直接造成一些民用電氣的重要絕緣元件設(shè)備產(chǎn)生損壞，強(qiáng)大的短路電流負(fù)載產(chǎn)生較大的電動(dòng)機(jī)抗應(yīng)力，從而直接使電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各種重要電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞;負(fù)載保護(hù)：如果不正確的誤啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)可能會(huì)直接引起較大的過短路電流，這種短路電流大約是正確啟動(dòng)時(shí)電流的1.2倍，這已經(jīng)達(dá)到了可以對電動(dòng)機(jī)造成損害的電流，甚至?xí)C(jī)械傳動(dòng)部件造成損壞，嚴(yán)重破壞了電力拖動(dòng)系統(tǒng)，在保護(hù)過程中要注重該方面，開機(jī)前務(wù)必檢查是否正確安全，可以由兩人在場監(jiān)督開機(jī);欠壓保護(hù)：系統(tǒng)正常工作運(yùn)行或在工作系統(tǒng)過程中，如果控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電源直流上的電壓不能完全能夠滿足驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)正常工作，系統(tǒng)運(yùn)作的電壓超出了保護(hù)需求，容易直接出現(xiàn)造成系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器及系統(tǒng)減緩運(yùn)行速率，甚至系統(tǒng)自動(dòng)停止正常進(jìn)行運(yùn)作，當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流負(fù)載矩不能保持穩(wěn)定不變時(shí)，可以適當(dāng)?shù)倪x擇通過降壓增加系統(tǒng)電流電壓來對其進(jìn)行提壓。另外，欠壓還很有可能甚至?xí)苯映霈F(xiàn)造成影響系統(tǒng)電路負(fù)荷問題，進(jìn)而直接造成影響系統(tǒng)重要電子器件的正常工作，情況嚴(yán)重時(shí)還很有可能造成出系統(tǒng)漏電故障。所以，當(dāng)直流電壓超載達(dá)到整個(gè)電動(dòng)機(jī)組電壓臨界允許值時(shí)，可以考慮采取及時(shí)切斷直流電源保護(hù)措施來對其進(jìn)行放電保護(hù);安全鏈：安全鏈的關(guān)鍵保護(hù)主要包括過載電流自動(dòng)保護(hù)的電壓自動(dòng)控制、過載欠壓電流保護(hù)自動(dòng)保護(hù)的溫度自動(dòng)控制、水壓自動(dòng)溫度保護(hù)、電流控制自動(dòng)保護(hù)、軸承自動(dòng)溫度保護(hù)。安全鏈自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)是將上述五種關(guān)鍵保護(hù)控制系統(tǒng)串聯(lián)在一起的一種自動(dòng)保護(hù)，無論其中哪個(gè)保護(hù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何安全問題，計(jì)算機(jī)保護(hù)系統(tǒng)都會(huì)將的系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行關(guān)閉;計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)不僅需要在處理信息時(shí)安全可靠，還要對系統(tǒng)本身的安全硬件和應(yīng)用軟件能夠保證安全性和可靠性。一旦現(xiàn)場有什么意外事件發(fā)生，計(jì)算機(jī)會(huì)及時(shí)主動(dòng)做出緊急反應(yīng)，停止所有正在運(yùn)行中的設(shè)備。

4小結(jié)

綜述所述，企業(yè)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)要逐步加強(qiáng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)，逐步提升系統(tǒng)在實(shí)際工作中運(yùn)行的科學(xué)性和有效性。同時(shí)，要注重 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制原理和設(shè)計(jì)原則的研究，制定相應(yīng)的保護(hù)措施，保證電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 王雪. 電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制及安全保護(hù)研究[J]. 無線互聯(lián)科技， 2019， 16（3）：2.

作者簡介：姓名：胡吉念，性別：男，籍貫：貴州省銅仁市，民族：侗族，出生年月：1999年4月2日，學(xué)歷：本科