電力拖動系統(tǒng)自動控制及安全保護研究

王雪

摘 要：在目前我國電力企業(yè)的建設(shè)中，電力拖動系統(tǒng)的控制和保護是一項非常重要的工作。在科技進步的支持下，電力拖動系統(tǒng)已經(jīng)逐漸向自動化控制的方向發(fā)展。文章以此為出發(fā)點，結(jié)合電力拖動系統(tǒng)的工作原理，分別從自動控制和安全保護兩方面進行了探討，希望能為改善電力拖動系統(tǒng)的管理工作提供建議。

關(guān)鍵詞：電力拖動系統(tǒng)；自動控制；安全保護

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和信息技術(shù)的逐步普及，很多領(lǐng)域都已經(jīng)實現(xiàn)了自動化和信息化，電力拖動系統(tǒng)也不例外。電力拖動系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用非常廣泛，而且具備一定的自我保護功能，所以在實際生產(chǎn)過程中能夠發(fā)揮出非常關(guān)鍵的作用。但是這一系統(tǒng)在長期高負荷工作下很容易引發(fā)各種故障，通過對其自動控制和安全保護工作進行探討，希望能夠進一步改善電力拖動系統(tǒng)的性能，以保證系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定、安全地運行。

1 電力拖動系統(tǒng)自動控制的原理

電力拖動系統(tǒng)在企業(yè)的生產(chǎn)運營過程中有著很重要的作用，工作人員能夠借助這一系統(tǒng)來了解發(fā)動機運行的狀態(tài)和情況，管理者在掌握了相關(guān)信息后，能夠更加清晰地了解企業(yè)目前的運行狀況，所以這一系統(tǒng)對企業(yè)的正常生產(chǎn)過程有著直接影響。電力拖動系統(tǒng)本身就是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，以電器設(shè)備為核心部件，并由很多輔助的構(gòu)件來共同組成。電力拖動系統(tǒng)要想實現(xiàn)自動化控制，只有借助計算機系統(tǒng)來提供途徑和支撐。在計算機系統(tǒng)的支持下，電力拖動系統(tǒng)在原本功能的基礎(chǔ)上，能夠進一步實現(xiàn)顯示信息、運行連鎖的顯示以及增強安全保護等作用，極大地提升了電力拖動系統(tǒng)的實用性。而且電力拖動系統(tǒng)的自動控制有很強的適用性，工作人員可以根據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)境，借助計算機系統(tǒng)來設(shè)計專門的自動化控制方案，這樣就使得電力拖動系統(tǒng)更能夠滿足生產(chǎn)過程中的實際需求。

2 電力拖動系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制的關(guān)鍵

2.1 選擇合適的電動機

在機械設(shè)備的生產(chǎn)運行中，電動機的選擇可謂是非常關(guān)鍵的，機械設(shè)備生產(chǎn)的標準和運行的效果都受到電動機的限制。所以在電力拖動系統(tǒng)自動控制的設(shè)計過程中，首先應(yīng)該確定的就是電動機的選擇。在選擇電動機時，需要立足于整個生產(chǎn)系統(tǒng)，通過對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的功率分析來確定電動機參數(shù)的選擇范圍，在這一過程中，工作人員要考慮到電動機的啟動能力，在工作過程中發(fā)熱情況，以及過載能力等，以保證電動機能夠負載整個生產(chǎn)系統(tǒng)運行的需求。在選擇的時候，工作人員需要經(jīng)過多次的調(diào)試，將生產(chǎn)系統(tǒng)的各個部分以及外界因素的影響都考慮在內(nèi)。電動機分為直流和交流兩種類型，分別具有不同的優(yōu)勢和特點，直流電動機調(diào)速性能比較好，通常用于對調(diào)速范圍和功率要求比較大的機械設(shè)備上，而交流電動機的構(gòu)造相對比較簡單，后期維護工作也比較方便開展。具體選擇哪一種類型的電動機，需要企業(yè)結(jié)合自身經(jīng)濟和技術(shù)水平來進行選擇，以保證電動機能夠適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)活動并能夠發(fā)揮出最大的效用。

2.2 科學(xué)合理地設(shè)計電器控制線路

電器控制線路的設(shè)計和安裝是一項非常嚴謹?shù)墓ぷ鳎苯雨P(guān)系到整個機械設(shè)備的運行情況，所以設(shè)計人員必須在一開始就明確線路設(shè)計的目的和方向，立足于電力拖動系統(tǒng)的運行過程和實際生產(chǎn)要素需求，嚴格按照國家相關(guān)規(guī)定要求來進行，以滿足生產(chǎn)工藝和機械設(shè)備的要求。在保證企業(yè)的生產(chǎn)要求得到滿足的情況下，設(shè)計人員還需要進一步滿足企業(yè)的經(jīng)濟性要求，以降低企業(yè)成本。比如，電器控制線路要盡量采用標準、常見的設(shè)計方式，減少不必要的電器和觸頭等，科學(xué)合理地設(shè)計導(dǎo)線連接方式，避免不必要的線路連接造成導(dǎo)線的浪費等。為了進一步保證電器控制線路運行的安全性和有效性，在材料選擇的過程中要注重對質(zhì)量進行把握，電子元件要有國家相關(guān)的質(zhì)量安全證書，線路的設(shè)計要科學(xué)和安全，避免出現(xiàn)短路、斷路或者線路負荷過大等情況。

3 電力拖動系統(tǒng)安全保護的原則

3.1 有效性原則

電力拖動系統(tǒng)服務(wù)于整個生產(chǎn)過程，其安全保護必須以提升自身運行的穩(wěn)定性和安全性為前提，通過科學(xué)合理的設(shè)計來充分發(fā)揮作用，以服務(wù)于機械設(shè)備的生產(chǎn)過程[1]。基于這一出發(fā)點，在對電力拖動系統(tǒng)進行安全保護設(shè)計時，工作人員要充分考察電力拖動系統(tǒng)在實際工作中常見的問題，以及造成的影響程度，然后有針對性地進行安全保護設(shè)計，明確安全保護工作的重點和方向，然后著力解決電力拖動系統(tǒng)的突出問題，以提升系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

3.2 可靠性原則

電力拖動系統(tǒng)安全保護的設(shè)計，還要努力去提升系統(tǒng)自身運行的可靠性。電力拖動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)本身比較復(fù)雜，由很多的機械設(shè)備和構(gòu)件組成，而且受外界因素影響比較大，所以在安全保護的設(shè)計方面要設(shè)法提升系統(tǒng)運行的可靠度，在保證原有工作能力的情況下來延長機械設(shè)備的使用壽命[2]。這就要求工作人員要合理配置機械設(shè)備的型號和結(jié)構(gòu)，提升設(shè)備結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少機械設(shè)備在電力拖動系統(tǒng)工作中出現(xiàn)故障。同時，要結(jié)合系統(tǒng)運行情況來制定后期維護方案，提升日常管理工作的可靠性，創(chuàng)新管理辦法，為電力拖動系統(tǒng)自動控制功能的實現(xiàn)提供可靠的后續(xù)保障。

4 電力拖動系統(tǒng)安全保護方式

4.1 斷路保護

斷路是電力系統(tǒng)在運行過程中非常常見的一種故障問題，也是電力拖動系統(tǒng)在自動控制中必須要重點解決的問題。強化對系統(tǒng)的斷電保護，能夠有效減少系統(tǒng)因斷路故障而無法正常運行的可能性。所以在對電力拖動系統(tǒng)進行安全保護時，工作人員需要正確處理好控制系統(tǒng)中對斷路保護的需求，將脈沖控制同斷電保護工作的開展結(jié)合起來，以滿足整個電力拖動系統(tǒng)安全保護的需要。

4.2 短路保護

如果電力拖動系統(tǒng)在運行的過程中出現(xiàn)電路短路，那么機械設(shè)備對應(yīng)位置的絕緣體就會因為過熱而融化或者脫落，導(dǎo)致絕緣體失效，進而會引起系統(tǒng)的短路故障。除此之外，如果電力拖動系統(tǒng)中的部分線路的電流量比較大，那么也會出現(xiàn)較大的電磁脈沖現(xiàn)象[3]。這些情況都會影響電力拖動自動控制系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，也會對系統(tǒng)中的機械設(shè)備造成損害。為了減少短路故障給電力拖動系統(tǒng)帶來的損害，工作人員在實際工作中要注意觀察，及時排查系統(tǒng)中線路存在的不科學(xué)不合理問題，結(jié)合電力拖動系統(tǒng)運行需要來對問題線路及時進行改進，強化日常管理，建立系統(tǒng)安全運行保護機制，盡力減少短路故障給系統(tǒng)造成的破壞。

4.3 過流保護

在電力拖動自動控制系統(tǒng)運行的過程中，偶爾會出現(xiàn)因操作不當而使機械設(shè)備超負荷運轉(zhuǎn)的情況，或者是沒有按照規(guī)范在電動機運行前進行正常啟動等，這些情況都可能在電動機局部位置引發(fā)過電流。這種過電流有時會比發(fā)電機的電流高出很多，具有很大能量，對電力拖動自動控制系統(tǒng)以及系統(tǒng)中的機械設(shè)備具有很強的破壞性。為了有效預(yù)防過電流的產(chǎn)生，工作人員務(wù)必按照操作規(guī)范來對電動機進行啟動操作，為了避免不當操作，還應(yīng)該設(shè)置監(jiān)督管理部門來加強管理，以強化工作人員的責(zé)任意識和安全規(guī)范意識，盡量避免人為因素給系統(tǒng)以及相關(guān)的電動機、元件設(shè)備造成的損壞，為電力拖動自動控制系統(tǒng)的運行創(chuàng)造一個相對安全的環(huán)境。

4.4 欠壓保護

欠壓問題指的是，電力拖動自動控制系統(tǒng)在運行的過程中，因為電壓沒有達到正常的水平，而使得電力拖動自動控制系統(tǒng)沒有辦法按照額定功率來運行，降低工作效率，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無法運行。另外，欠壓還容易引起系統(tǒng)中電器設(shè)備的釋放，這樣的話其他機械設(shè)備也無法正常工作，整個電力拖動自動控制系統(tǒng)都會受到影響。所以工作人員在日常管理工作中要強化對電壓的監(jiān)管和控制，在電壓不足時通過加壓的方式來為電力拖動自動控制系統(tǒng)的運行提供穩(wěn)定的電壓支撐。在無法加壓的情況下，如果電壓一直低到電動機電壓的臨界值了，為了避免電力拖動系統(tǒng)受到進一步損害，可以通過切斷電源的方式來避免電壓的浮動對系統(tǒng)以及元件設(shè)備造成的損壞。

4.5 熱保護

電力設(shè)備在運行的過程中都會產(chǎn)生不同程度的發(fā)熱現(xiàn)象，特別是在長時間、高負荷運轉(zhuǎn)的情況下。如果電力元件和設(shè)備長期處于過熱的情況下，不僅會引起短路故障，使整個電力拖動系統(tǒng)的運行受到影響，嚴重的話會對設(shè)備造成嚴重損壞，甚至?xí)鸹馂?zāi)、爆炸等安全事故，給企業(yè)造成更大的損失。所以在實際工作中，工作人員要注意避免電動機長時間在過熱的情況下工作，減少過熱對設(shè)備和系統(tǒng)造成的損壞。

4.6 信息安全保護

電力拖動系統(tǒng)自動控制的實現(xiàn)，需要計算機控制系統(tǒng)的參與，整個過程中需要對大量信息進行搜集和處理，所以為了保證自動控制系統(tǒng)運行的科學(xué)性和有效性，必須在平時做好對信息的管理工作，強化對信息處理的安全保護。計算機系統(tǒng)本身具有一定的安全保護功能，在遇到故障時系統(tǒng)的硬件和軟件都能夠采取一定的控制程序，所以在平時的管理工作中要加強對控制系統(tǒng)的保護，注意防潮防露，保證電力拖動自動控制系統(tǒng)能夠正常運行。

5 結(jié)語

總的來說，在信息化和自動化的發(fā)展趨勢下，企業(yè)的電力拖動系統(tǒng)要逐步加強自動控制系統(tǒng)的建設(shè)和維護，逐步提升系統(tǒng)在實際工作中運行的科學(xué)性和有效性。同時，要注重對系統(tǒng)的安全保護工作，保證電力拖動自動控制系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，保證企業(yè)的生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定高效。

[參考文獻]

[1]汪嘉男.探討電力拖動系統(tǒng)自動控制及安全保護[J].江西建材，2017（20）：211-212.

[2]李志強.探討電力拖動系統(tǒng)自動控制及安全保護[J].科學(xué)與信息化，2018（8）：61，63.

[3]楊文娟.電力拖動系統(tǒng)的自動控制及安全保護[J].中國設(shè)備工程，2018（5）：49-50.