電氣工程中電力拖動系統自動控制與安全保護的分析

蒲天旺

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

0 引言

現如今我國社會發展十分迅速，隨著電器的不斷出現和更新換代，相應的電力需求也呈現不斷上漲的趨勢。當下我們國家不斷提升自動化的水平，這也從根本上增強了計算機系統的控制功能。基于此，電力拖動系統也更為安全和可靠，而電力拖動系統將電能進行機械能的轉化有助于改善電力系統的安全性和穩定性，對于工業生產起到很大的促進作用。隨著現代科技的不斷發展，電力拖動系統也開始逐漸完善，如今系統當中已經廣泛應用了自動化技術[1]。自動控制系統的設計必須要將多方面的內容考慮進來，以系統和機械設備的日常工作內容以及需求進行控制設備以及工藝技術的進一步選擇，只有這樣電力拖動系統的整體質量才能夠大幅度提升。

1 電力拖動系統自動控制設計原理以及原則

1.1 電力拖動系統自動控制設計原理

在設計電力拖動系統自動控制的過程當中，為了充分發揮整個系統控制設計的功能，必須要在進行設計的過程當中處理好系統設計當中的控制實踐工作，以此來確保在其控制實踐的過程當中可以根據對應的系統控制設計工作對系統控制設計工作進行進一步的處理和優化，為系統設計工作的有效開展提供足夠的保障。但是需要引起注意的是，在設計整個電力拖動系統的過程當中，必須要合理、有效地分析系統設計當中的設計原理，整個設計原理在推行的過程當中，必須要完全遵循電力拖動系統設計的自動化控制工作部署，并且完全整合系統所部署的控制功能，只有這樣系統的設計需求才能得到滿足[2]。

1.2 電力拖動系統自動控制設計原則

設計原則的分析屬于整個系統自動控制設計方面的關鍵所在，只有這樣才能充分保障整個設計工作的開展需求才能夠得以滿足，系統功能設計才能更為完善。但是在設計整個系統的過程當中需要重視這幾點設計原則：第一，系統經濟簡化原則，在設計整個系統的過程當中應當對當中的程序進行簡化，這樣系統的設計才能夠更為便捷。第二，設計的穩定性原則，在電力拖動系統自動控制的過程當中，系統控制的有效開展必須要以系統控制設計的需求為準，這樣才能夠滿足安全監督控制的需求。與此同時，在系統設計的過程當中要給予系統穩定性設計足夠的重視，這樣才能確保整個設計系統的科學性，才能夠就電力拖動系統的控制需求進行滿足。

2 電力拖動系統的自動控制系統設計

2.1 系統選擇

隨著技術的快速發展，關于自動控制系統的設計方案也越來越多。作為設計人員在選擇方案的時候要將多種因素考慮進來。自動控制系統本身復雜性就比較強，所需要的多個子系統進行支撐。因此在選擇方案的時候，如果當中的任何一個步驟出現了問題對于子系統的正常運作都會造成影響，從而對整個系統帶來影響。所以，在系統方案選擇的時候宏觀性要強，并且對系統的整體進行全面的把控，防止子系統出現問題，系統自身也能夠進行一定的結構修復，有效降低系統癱瘓出現的概率[3]。除此之外，還需要考慮自動控制的能力，確保其可以實現切換、監控以及調配等功能。在自動控制系統的作用之下對電力資源利用按需分配進行進一步的分配，滿足各個環節的用電需求。

2.2 調節器設置

在自動控制系統當中轉速和電流調節器屬于非常關鍵的裝置，而對這兩個調節器加以利用，可以對轉速以及電流的負反饋需求進行滿足，這兩個裝置之間利用串聯的方式來進行連接，即輸入到電流調節器當中的數值在轉速調節器當中進行輸出。輸出之后的信號進一步調節，并且控制晶閘管整流器的觸發裝置。采用內環以及外環的雙環結構，分別是電流環以及轉速環，給予雙閉環調速系統靜動態功能足夠的保障，因此電流以及轉速調節器的選擇方面選擇PI調節器。

2.3 系統數學模型的建立

為了就整個設計的科學性和合理性提供足夠保障，需要盡可能就設計質量以及效率進行提升，作為設計人員必須要就電力系統的特點進行充分的掌握，設計的時候要按照環節以及模塊的不同進行方案的選擇，并以此來進行數學模型的構建。依照數學模型對空間計算的方式以及方程列出來，調節并且控制系統整體。數學模型的應用可以將系統的整體性能進行提升，促使系統更為可靠，這樣才能夠實現系統的優化[4]。當下，我國電力行業當中對數學模型已經有了非常廣泛的應用，放眼未來，發展空間都是非常廣闊的。

2.4 選擇性調節

電力系統如果發生了故障就必須要實行全面保護的措施，首先應當排查系統電路，并且對其進行全程的監控，一旦發現了問題要及時采取措施進行相應的處理，為整個系統的安全性保駕護航。而在整個過程當中如果出現的故障十分嚴重那么要將相鄰的電力設備以及傳輸設備立即隔斷，保障電力的平衡共贏，維持系統處于穩定的狀態。選擇性調節可以按照檢測的結果給用戶提供其所需求的電力，這樣才能夠有效節約資源。因此可以看出：良好的保護裝置也是電力拖動系統必備的，其主要是為電力拖動系統的質量和安全提供足夠的保障。

2.5 靈敏性

保護裝置要想保障作用發揮到最大化其靈敏性必須要有所保障，只有這樣系統即使發生了非常微小的變化保護裝置都可以判斷電壓出現的波動對問題進行檢測，從而達到保護系統的目的。需要注意的是，如果波動非常大甚至超出了安全的范圍，保護裝置要立即進行反應并且果斷分析問題采取措施，對電力拖動系統實行全面的控制[5]。

3 電力拖動系統的安全保護的重要性

3.1 電力拖動系統的重要性

很多因素都會引起電力系統以及設備發生故障，一旦問題出現那么很難對其進行有效的控制，因此為了防止故障影響電力企業以及人們的日常用電就必須要采取對應的應急措施，而應急措施一旦缺少不僅僅電力企業面臨巨大的經濟損失還會導致人們日常用電的中斷，對社會公眾的日常帶來非常大的影響。除此之外，有些電路如果出現了故障還會引起安全事故，威脅人們的生命安全。針對此我們國家明確規范并且進一步要求了電力系統的傳輸設備必須要進行保護系統的裝置，以此來保障系統能夠安全穩定的運行。與此同時系統穩定運行的關鍵在于保護裝置，所以必須要及時檢測并更新保護裝置，讓其處于穩定、可持續運行的狀態。

3.2 安全保護的重要性

針對當下我國的電力市場來說，絕大多數的電力企業都進行了電力拖動系統的安裝，并且還有部分電力企業進行了安全保護裝置的安裝，這一部分企業也為此配備了更為專業的人員檢測并且維護保護裝置。應用電力拖動系統有利于電力系統管理水平以及效率的進一步提升，也極大程度上促進了電力行業的不斷發展。

3.3 電力拖動系統與自動化

隨著科技的快速進步，現如今各個行業都已經逐漸完成了自動化以及機械化，而電力行業自然要跟上對系統的自動化能力進行提升。現如今電力拖動系統當中都安裝了自動控制這一系統，而自動控制系統可以控制設備并且調節設備，按照使用需求對電力進行調配，更為簡便。從系統功能方面來說對于電力系統的運行來說拖動控制保護裝置起到了非常大的作用，因此此部分也是系統的關鍵所在。

4 電力拖動系統安全保護

4.1 短路保護

短路保護屬于整個系統在控制的過程當中需要不斷完善的工作，在該系統當中，如果短路故障出現在對應的系統控制當中那么就會影響整個系統的運行效果。對此在系統運行保護這一個環節當中對于保護控制的需求應當及時進行處理，有效保護其運行，這樣才能確保整個系統控制工作的順利運行。依照電力拖動系統控制當中的需求對短路保護以及脈沖控制進行有效的整合，從而更好地保護整個系統，確保系統在運行的過程當中得到有效的保障。

4.2 過熱保護

過熱保護也屬于電力拖動系統保護當中經常被運用的一種保護方式，其在對系統進行保護的過程當中主要是控制電力的長時間運行。而過熱保護在實行的整個過程當中需要借助保護工作的有效開展，對溫度進行控制，保障在進行過熱保護的時候對系統拖動控制的溫度進行有機的協調。

4.3 欠壓保護

在電力拖動系統當中還有一項任務比較重要，那就是欠壓保護，系統保護工作的處理需求要想得到保證，就必須對系統控制中的欠壓工作進行充分的協調，并且系統控制的過程當中如果存在欠壓現象不利于整個系統控制工作的管理，這個時候需要有效實施欠壓管理這一項工作，確保系統控制工作的處理需求得到滿足。

4.4 過流保護

過流保護這一保護工作也是系統的重要所在，在開展的過程當中過流保護可以有效控制電流的穩定性，保護并實施好整個系統控制當中電流的穩定性，有效提升整個系統控制的安全性管理能力。

4.5 信息安全保護

系統安全信息保護管理工作的有效開展離不開對于安全信息的進一步保護，而信息管理工作的實踐性取決于信息安全保護的有效運行，其主要用于協調系統安全保護工作實施的重要性。比如，在電力拖動系統控制的過程當中的工作部署結合計算機軟件信息以及電力拖動系統控制兩方面進行，以此來達到控制整個系統的目的。

5 結論

經過上文的闡述不難看出，我國在建設管理電力系統的過程當中愈發重視電力拖動控制，與此同時在設計該系統的過程當中對自動控制已經開始廣泛運用，并結合自動控制系統將安全保護工作的開展以及系統的整體設計進行了有效的結合，這樣一來將會提升系統設計的功能以及安全性能。