（国网浙江浦江县供电公司 浙江金华 322200）
摘要：在电力企业逐步进行自动化转变的过程中；信息技术水平和科技水平显著提升；导致我国电力市场涌现出了不少新工艺、正因为如此，对于相当一部分电力企业来说，科学、高效、合理地运用电力电气自动化元件技术，是其实现自动化生产的主要手段之一。
关键词：电力电气；自动化；元件技术
一、电力电气自动化元件技术的发展
1.1电子开关
控制电力电气设备运行的主要构件就是开关，开关是一个基础性元件。电子开关的运行主要基于交流变频技术的应用原理之上的，最早出现的电子开关就是交流变频电子开关，然后在自动化技术逐渐发展的过程中，又衍生出全控制式的电子开关，现阶段，相关的人员又研究出一种新型的电子开关，该开关就是复合型电子开关，在这种开关的基础上，相关的人员成功的研制出了功率集成电路电子开展，这一电力开关在目前的电力电气设备中得到了广泛的应用。
1.2电路的发展
电力电气自动化的电力系统在实际的应用中，电路也逐渐实现了自动化，并且电路的发展从开始的低频逐渐向着高频转换。在利用普通晶闸管的过程中，主要是利用整流来实现对直流传动变换器的控制，使得交流变频传动能够与直流传送变换器之间实现交叉作业，从而构成交-直-交变频器，有效的保障了电路的应用合理性。在电力电子器件不断发展的进程中，其逐渐由一代转变为二代，PWM变换器也开始进一步的得到应用。在该变换器加大了利用率后，使得电力系统运行的功效得到了明显的提升，同时也使得电网受到的高次谐波的影响降低，保障了电网运行的安全，使得电动机在低频区域运行过程中存在的相关问题得到了良好解决，而在对PWM变换器进行深入利用的过程中，其所具有的一些弊端也逐渐暴露出来，这时候就需要针对其进行改进，这就衍生出了谐振式直流逆变器电路。
1.3其他自动化技术的发展
我国电力电气自动化系统中，除了电子开关、电路得到了有效的发展之外，其他的自动化技术也得到了有效的发展，其中就包括调速器以及变频器等。这些自动化技术的发展，是建立在科学技术发展的基础之上的，在科学技术发展的进程中，调速器以及变频器也不断的进行更替，使得电力电气自动化水平得以提高。
二、目前我国电力电气自动化元件技术运用
2.1变换器电路
在生产设备元件中，变换器电路是应用最为广泛的一种。电力电子产品正不断改革，而电子产品器件中的变换器也应不断进行改革。过去变换器电路较为简单，主要是由晶闸管构成，在使用时变换器就会将直流电相控为整流电路（具体如图1所示），使用时会受到高次谐波的影响，但是在利用电力电气技术对元件极性更新之后，就能够有效解决以上问题，由于将新的变换器电力电气化，所以，在电流与电压之间的相位差就不再一成不变，而是会随着按压的变化而改变，相位差的余弦值在电流变化之下会逐渐提升，余弦值提升，就可以使电网不受高次谐波的影响，不存在干扰现象，所以即使电动机的转矩脉动处于较低位置，也不会影响其运作。但是若电流或电压的压力超过负荷，就会难以控制。如某工厂使用的轧钢电动机，在使用的过程之中功率较大，最大时可达到4兆瓦，在轧钢电动机进行作业时，为减少对电网的影响，通常会不断对相位差的余弦值进行调整，而无法对电流或电压进行控制，在超大功率的负荷之下，变换器就会导致电子元件不断自动关闭、自动开启，影响变换器作业。
2.2全控型电力电子开关
随着上世纪五十年代晶闸管的出现，使我国进入了运动控制的新纪元，晶闸管又叫可控硅，是一种半导体器件，其体积小、结构简单、功能强，目前应用于各种电子设备和产品中，起到可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等作用。但随着我国电力电气化的发展，许多全控型的电力电子器件如GTO、GTR、功率MOSFET、IGBT等的出现，开始逐步代替晶闸管这种半控式电子器件，并越来越多的应用于电力企业中。
GTO是一种门极可关断的高压器件，它最大的特点就是关断增益低，只有4.5左右，但是，它的作用需要一个非常大的关断驱动电路，而且通态压降比普通的晶闸管高出很多，通常为2v-4.5v。开通的di/dt和关断的dv/dt都制约着GTO的推广和运用。而GTR的电路情况比较复杂，容量小，过流能力较低，人们很难把握其电路情况，只是一味地增加其电路压力来防止电路遭到破坏。功率MOSFET是一种电压驱动器件，其电路简单，具有较高的工作频率和稳定的安全工作区，使之具有较高的工作效率。IGBT就是基于P-MOSFET工艺技术而发明的，它不仅有MOSFET的高输入阻抗、高速的优点，同时也拥有GTR大电流密度的特性。而且其开关速度P-MOSFET低，但比GTR快；其通态电压降与GTR相似约为1.5~3.5V，比P-MOSFET小得多，其关断存储时间和电流下降时间分别为为0.2~0.4μs和0.2~1.5μs，因而有较高的工作频率，它具有宽而稳定的安全工作区，较高的效率，驱动电路简单等优点。
2.3交流调速控制技术
目前我国的交流调速控制技术已日渐成熟，其基本原理是矢量控制理论，是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，分别加以控制。实际上就是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。
2.4通用变频器
目前通用变频器已经广泛使用，其一般是指400KVA以下的，占市场比重较大且比较系统化的变频器。IGBT通用变频器目前已经基本普及，在人们的生产生活中占据着非常重要的位置，其质量稳定，故障率低。其最大的优点是其科学的RAS功能，它的采集技术和保密性良好，使IGBT同频变频器具有较高的才极性和保密性。
结语
电力电气自动化元件各种新技术的应用，将会带来电子产品的又一重大变革，为现代电器企业的电子产品的技术发展带来了新的希望。当今电子产品种类繁多、功能各异，将新技术应用在新的产品中，能够有效的提高产品的使用效率。电力产品的自动化是未来电器产品的必然趋势，如何将全控制的技术应用到实际电器产品中，需要科技人员付出更多的努力。电力企业的高效、科学化进程需要自动化元件技术做支撑，最终让企业在不断的竞争中取得良好的成绩。
参考文献：
[1]陈坚.电力电子技术在电力系统中的应用专辑—特邀主编评述[J].电力电子技术，2012.
[2]罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技，2014.
[3]邝贤军.水电站自动化元件的选型配置及应用[J].广东科技，2012.
论文作者:陈泓至
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/12
标签：变换器论文; 电力论文; 电路论文; 技术论文; 元件论文; 晶闸管论文; 变频器论文; 《电力设备》2017年第29期论文;