電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

魯?shù)? 孫振興

電氣自動化已經(jīng)成為現(xiàn)階段電氣工程發(fā)展的優(yōu)勢，也是非常實用的技術(shù)之一，通過將自動控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等進(jìn)行有效融合，使得電氣系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)、實時監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的管理和控制，并且也能盡最大可能維持系統(tǒng)運行的安全性、高效性，這些應(yīng)用使得電氣工程帶給人們生產(chǎn)、生活諸多便利。本文從電氣自動化設(shè)計分析出發(fā)，講述了電氣自動化應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成，之后講述了電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用于哪些方面，最后對電氣自動化發(fā)展趨勢作出了分析。探討電氣自動化已有技術(shù)和未來發(fā)展技術(shù)，是實現(xiàn)國家穩(wěn)定發(fā)展，技術(shù)快速進(jìn)步的關(guān)鍵。

一、電氣自動化的設(shè)計

設(shè)計原則方面。電氣自動化設(shè)計的一系列過程中，應(yīng)以下列問題作為設(shè)計原則：第一、需要處理好電氣設(shè)備機械與自動化應(yīng)用之間存在的聯(lián)系，也就是說，電氣設(shè)備的實際應(yīng)用模板，以及其設(shè)計目標(biāo)應(yīng)該作為設(shè)計電氣自動化的關(guān)鍵問題進(jìn)行考慮，將這些目標(biāo)作為設(shè)計電氣自動化的依據(jù)。第二、設(shè)計的科學(xué)化和合理化原則。依據(jù)實用目標(biāo)，使得設(shè)計能夠考慮使用安全和經(jīng)濟節(jié)約的方向考慮。第三、實現(xiàn)自動化控制過程中，機械能夠?qū)﹄姎膺M(jìn)行有效控制。

設(shè)計思路方面。電氣自動化設(shè)計是一項非常復(fù)雜的設(shè)計工程，它需要考慮很多方面的因素和問題，在設(shè)計思路方面應(yīng)該分析以下幾個方面：第一、遠(yuǎn)程監(jiān)控思路。通過電腦終端來實現(xiàn)對其他設(shè)備進(jìn)行高效的監(jiān)管和控制，并對系統(tǒng)進(jìn)行實時管理。第二、集中監(jiān)控思路。這種監(jiān)控方式的使用范圍很廣，并且具有相對簡單、操作方便、維護(hù)便利等特點。第三、現(xiàn)場總線監(jiān)控思路?；谶@些設(shè)計思路，展開對電氣自動化技術(shù)的設(shè)計。

二、電氣自動化應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成形式

自動化系統(tǒng)的構(gòu)成。一般情況下，電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)成包括這些方面：接收傳輸信號部分，借助相關(guān)非常簡單的操作，來實現(xiàn)對輸入電氣設(shè)備信號的接收；處理設(shè)備信號部分，對傳輸?shù)较鄳?yīng)位置的信號進(jìn)行適當(dāng)處理；輸出電氣設(shè)備信號部分，該部分將經(jīng)過處理的信號進(jìn)行輸出工作。

微型計算機導(dǎo)入。微型計算機導(dǎo)入電氣自動化系統(tǒng)是一大技術(shù)突破，也是技術(shù)得以實現(xiàn)的關(guān)鍵。將其導(dǎo)入自動化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)運行過程中相關(guān)信息的自動記錄和反饋，結(jié)合相關(guān)信息判斷出電氣工程系統(tǒng)運行的狀態(tài)，并分析其誤差與內(nèi)部是否符合。另外，隨著計算機在各個領(lǐng)域的廣泛使用和逐漸深入，電氣工程方面對計算機的應(yīng)用也逐步開展。微型計算機的逐步引入，使得自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)管理的人性化、智能化、高效化，也更加能夠促進(jìn)電氣工程方面自動化系統(tǒng)的快速進(jìn)步。

三、電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

變電站自動化。人工進(jìn)行電話操作和人工監(jiān)視在現(xiàn)代的變電站中占據(jù)了主流，變電站中自動化的應(yīng)用將大大減少這些方面的開支。同時強化了對變電站的監(jiān)控性。在變電站中實現(xiàn)自動化主要原因就是全方位的監(jiān)視各種設(shè)備的運行情況，實現(xiàn)對設(shè)備的有效控制。逐步由傳統(tǒng)化的操作到現(xiàn)代信息化的處理方式。

電氣自動化程度的增加帶來的是變電站的自動化，變?nèi)斯げ僮鳛闄C器控制。這樣一來變電站的工作人員工作量將會大大減少，這樣在人員的投資也隨著減少，電氣工程整體效益增加。更好更快的完成現(xiàn)代自動化的步伐。變電站的自動化實施，自動運行已經(jīng)替代了大部分的人工操作。微機取代了以往的電磁裝置。計算機的應(yīng)用使得變電站的所有情況都變得一目了然。這樣使得變電工作人員在極短的時間內(nèi)能對變電站的情況有一個大致的了解，并且通過計算機得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出變電站可能出現(xiàn)的問題和以后的發(fā)展動態(tài)。及時的進(jìn)行防護(hù)措施，確保變電站的有效運行。

電網(wǎng)調(diào)度自動化。從目前的電氣工程應(yīng)用情況來看，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)由大屏幕液晶顯示器、計算機網(wǎng)絡(luò)、工作站以及服務(wù)器構(gòu)成。而實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化則必須利用電力系統(tǒng)中專用的網(wǎng)絡(luò)將需要的變電站、發(fā)電站、調(diào)控中心以及工作站各個終端有機聯(lián)系起來，進(jìn)而完成電氣調(diào)度工作。另外，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)必須在網(wǎng)絡(luò)安全的環(huán)境下，才能正確評估電力負(fù)荷，所以必須根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)對整個電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行評估；通過相關(guān)信息數(shù)據(jù)對整個系統(tǒng)的電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，從各方面保障電氣工程自動化順利實現(xiàn)。因此，在實際工作中，必須努力搭建安全的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保障電氣工程自動化。

發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)。在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)應(yīng)用中，通常使用分布分層的方式對相關(guān)電廠進(jìn)行測控。從目前的使用情況來看：我國常用的發(fā)電廠測控系統(tǒng)主要包括：過程控制、以太網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、運行工作站以及數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等不同的項目單元。在這過程中，最為重要的是過程控制與遠(yuǎn)程控制單元。運程控制由主控模件與相關(guān)模塊職能進(jìn)行簡單的輸出、輸入，通過冗余智能和總線上的輸出、輸入模件進(jìn)步性遠(yuǎn)程控制單元通訊；過程單元不僅可以接收生產(chǎn)過程中的變電器、熱電阻以及開關(guān)量等不同的信息設(shè)備發(fā)放的信號 ，在信號接收的過程中 ，還可以對相關(guān)電氣設(shè)備運行數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、打印 ，從而讓工作人員通過數(shù)據(jù)分析就能掌握不同設(shè)備的運行狀況。

四、電氣自動化未來的發(fā)展趨勢分析

電氣一次設(shè)備智能化。電氣一次設(shè)備和二次設(shè)備存在相互影響和制約的關(guān)系，一般情況下，應(yīng)該使其相隔幾十米的距離，兩者只是通過強信號電纜等進(jìn)行練習(xí)。與較為平常的電力設(shè)備進(jìn)行比較，在設(shè)計一次設(shè)備的時候，想要達(dá)到智能化的設(shè)計目標(biāo)，也對二次設(shè)備的相關(guān)因素進(jìn)行了綜合考慮，實現(xiàn)了對電力電纜的節(jié)約，也實現(xiàn)了自動測量和保護(hù)的功能。

一次設(shè)備在線預(yù)測。在電力工程系統(tǒng)中，需要對一次設(shè)備（變壓器、短路器、發(fā)電機等）相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行不間斷的檢測，同時，在實時監(jiān)測分析其運行狀態(tài)的前提下，還應(yīng)該及時的對其變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，另一方面對將來可能會出現(xiàn)的相關(guān)故障也需要進(jìn)行預(yù)測。只有達(dá)到這些要求，才能夠使得電力相關(guān)設(shè)備的工作時間和保養(yǎng)周期延長，也使得電力設(shè)備能夠從定期檢修，直接的安排為狀態(tài)檢修即可。

光電式電力互感器。電力互感器該部分，是經(jīng)過一定的作用對輸電線上設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，實現(xiàn)高電壓、大電流等能夠有效降低到其安全值范圍內(nèi)。但是，電力互感器在這個運行過程中，表現(xiàn)出其自身的缺陷，延誤了電氣工程處理過程，工作效率也極大的降低，所以，應(yīng)該結(jié)合光電式電力互感器的作用，對傳統(tǒng)器件中存在的不足進(jìn)行彌補，但是，這一方面其自身也還存在著很多問題，需要不斷的研究和解決。

電氣工程起著衡量一個國家現(xiàn)代化水平和發(fā)展水平的標(biāo)志作用，而電氣自動化顯示了科技發(fā)展與進(jìn)步對人們的日常生產(chǎn)帶來的便利，從而在現(xiàn)代電氣工程快速發(fā)展的今天，需要依靠電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣工程方面的技術(shù)能夠快速進(jìn)步，成為推動我國工業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵問題，也為工業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)和原動力。探討電氣自動化在電氣工程中已有的技術(shù)應(yīng)用，分析自動化應(yīng)用對電氣工程發(fā)展的促進(jìn)作用，同時，也應(yīng)該不斷加強對未來應(yīng)用發(fā)展趨勢的分析，探討出強化自動化系統(tǒng)或者是裝置對電氣工程技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用，不斷的積累知識和經(jīng)驗，使得未來電氣自動化更加的成熟和完善。

（作者單位：1.北京華福工程有限公司武漢分公司；2. 深圳市中電電力技術(shù)股份有限公司）

1、第一作者姓名：魯?shù)?學(xué)歷： 本科

電話：15072399283

收貨地址：湖北省武漢市東湖開發(fā)區(qū)華師園路5號武漢華中師大科技園發(fā)展有限公司辦公樓（1棟3樓） 430063

2、第二作者姓名：孫振興

工作單位：學(xué)歷：碩士