淺析電氣工程及其電氣自動化的控制系統(tǒng)應(yīng)用

宋業(yè)輝 王成

摘? 要：本文從多方面分析和探討了電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用要點(diǎn)，希望能為從事此類研究的朋友提供一些建設(shè)性的建議。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動化技術(shù)

1電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

1.1電氣設(shè)備自動化的優(yōu)化配置

就電氣工程而言，電氣設(shè)備的作用和優(yōu)勢是毋庸置疑的，可以對電氣工程的性能產(chǎn)生直接的影響。如何始終保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，是一個值得探討的問題。在電氣設(shè)備的管理中，引入電氣自動化技術(shù)后，可以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的優(yōu)化配置，實(shí)行自動化管理。具體來說，在傳感器的幫助下，可以收集關(guān)于電氣設(shè)備運(yùn)行的信息，然后實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，以便盡早處理電氣設(shè)備運(yùn)行中的風(fēng)險。相對于額定運(yùn)行參數(shù)的分析，電氣設(shè)備的動態(tài)監(jiān)測和運(yùn)行數(shù)據(jù)的動態(tài)分析完全可以滿足電氣工程安全運(yùn)行的要求。以線路截面小問題為例。當(dāng)存在線路截面小，實(shí)際運(yùn)行電流大的問題時，必然會加劇線路的老化發(fā)熱。然而，在電氣自動化技術(shù)的幫助下，自動化系統(tǒng)可以動態(tài)地分析相關(guān)參數(shù)，如電流、電纜溫度等?；趯@些參數(shù)的分析，可以判斷該線段是否合格。一旦區(qū)段出現(xiàn)危險，它能發(fā)出預(yù)警信號，提示工作人員及時更換較大區(qū)段的線路。再加上用電設(shè)備額定功率不同，容易導(dǎo)致設(shè)備匹配不合理的問題。例如，在建設(shè)項(xiàng)目的供水系統(tǒng)中，水泵在高峰期的實(shí)際負(fù)荷只能占額定負(fù)荷的50%，但合理的高峰期運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)為80-90%，這必然造成資源的浪費(fèi)。針對這些問題，可以考慮利用電氣自動化技術(shù)中的傳感器，動態(tài)采集電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，準(zhǔn)確分析電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，為電氣設(shè)備的功能優(yōu)化提供可行性建議。

1.2優(yōu)化總線控制系統(tǒng)

借助于電氣自動化的總線控制方式，可以大大提高電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，更詳細(xì)地監(jiān)控各電氣設(shè)備的運(yùn)行情況?；诖?，在總線控制系統(tǒng)的初始設(shè)計中，需要做好電路設(shè)計，尤其是要精確控制導(dǎo)線的間隔。借助電氣自動化技術(shù)，總線控制系統(tǒng)可以保證不同的操作系統(tǒng)能夠獨(dú)立運(yùn)行，具有很強(qiáng)的針對性。一方面可以降低電氣設(shè)備管理的難度，另一方面可以保證工作人員可以隨時監(jiān)控電氣設(shè)備的狀態(tài)，后續(xù)的所有維護(hù)工作都可以高效進(jìn)行，間接降低了電氣設(shè)備的維護(hù)成本。更有利的是，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用可以控制整個電氣系統(tǒng)的安全性。即使更換其中一個電氣設(shè)備，也不會影響相應(yīng)流程的運(yùn)行，系統(tǒng)仍處于完整的運(yùn)行狀態(tài)。因此，毫不夸張地說，現(xiàn)場總線控制方式是一種非常有效的監(jiān)控方式，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和適用性。

1.3變電站自動化管理

從電氣工程中變電站發(fā)展的現(xiàn)狀來看，自動化變電站已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，并在這方面取得了良好的進(jìn)展，因此進(jìn)行科學(xué)有效的變電站管理顯得更加重要。在變電站管理中，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)縮短時間、減少人力資源投入等多種功能，對提高管理質(zhì)量大有裨益。例如，如果用電氣自動化技術(shù)取代傳統(tǒng)的電磁管理模式，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化管理，大大減少數(shù)據(jù)誤差。在當(dāng)前的變電站自動化管理中，變電站綜合自動化應(yīng)用的優(yōu)勢非常顯著。具體來說，變電站綜合自動化系統(tǒng)可以順利地完成優(yōu)化和重組操作，包括自動化裝置，測量設(shè)備，信號管理系統(tǒng)和繼電保護(hù)裝置。此外，目前的變電站綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)可以與電子技術(shù)具有良好的協(xié)調(diào)能力，可以對變電站通信技術(shù)、電力線路和計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督和控制，也可以進(jìn)行相應(yīng)的測量，以提升智能化管理水平，進(jìn)一步保證變電站自動化管理的質(zhì)量。

1.4檢測自動化系統(tǒng)的故障

電氣工程中的儀器設(shè)備在運(yùn)行過程中，難免會出現(xiàn)故障。如果故障風(fēng)險不及時消除，必將威脅到整個電氣工程的可靠運(yùn)行。電氣自動化技術(shù)在自動化系統(tǒng)的故障檢測方面也有明顯的優(yōu)勢，不僅可以實(shí)現(xiàn)故障的自動控制，還可以盡快完成故障提示和解決。以電氣工程中內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行為例，工人可以借助自動化技術(shù)準(zhǔn)確分析機(jī)械的運(yùn)行參數(shù)，借助大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能進(jìn)行分析。如有必要，他們可以實(shí)施全天候監(jiān)控。一旦在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)機(jī)械某一結(jié)構(gòu)存在風(fēng)險故障或數(shù)據(jù)異常波動，電氣自動化監(jiān)測系統(tǒng)可以及時傳輸這一故障信息，工作人員可以第一時間進(jìn)行維護(hù)工作。在長期的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，借助電氣自動化控制技術(shù)，不僅可以為工作人員提供全面有效的故障信息，而且系統(tǒng)可以自動切斷存在風(fēng)險故障的線路，將風(fēng)險故障有效控制在一定范圍內(nèi)，確保機(jī)械安全運(yùn)行。

從故障提示和解決的角度來看，當(dāng)前電氣工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜繁瑣，風(fēng)險故障的發(fā)生率大大增加，不利于電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。另外，由于電氣工程線路多，而且很多是隱藏線路，一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障，工作人員無法第一時間排除。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問題，在短時間內(nèi)完成故障提示和解決。具體來說，電氣自動化技術(shù)可以檢測電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，第一時間發(fā)現(xiàn)有短路風(fēng)險或短路的線路，接到控制中心的指令后立即切斷短路線路，并將故障信息傳輸?shù)斤@示終端，確保盡快消除風(fēng)險故障。例如，在空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控中，電氣自動化技術(shù)可以快速發(fā)現(xiàn)風(fēng)險故障，并上傳和共享故障信息。以“空調(diào)模塊電流突然增大導(dǎo)致跳閘”的風(fēng)險故障信息為例，工作人員可以盡快對空調(diào)系統(tǒng)模塊進(jìn)行檢查，或者借助專家?guī)熘贫L(fēng)險故障解決方案，確?？照{(diào)模塊存在的風(fēng)險故障能夠盡快消除。

1.5遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)施

監(jiān)控在整個電氣工程中起著重要的作用，它可以直接影響和決定整個電氣工程的運(yùn)行質(zhì)量，因此如何對電氣工程實(shí)施有效的監(jiān)控是一個值得探討的問題。近年來，在電力工程的監(jiān)控和管理中，遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)勢越來越明顯，在電力工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，可以提高電氣工程的監(jiān)控水平，大大增強(qiáng)整個監(jiān)控工作的便利性和充分性。值得一提的是，在電氣工程的遠(yuǎn)程監(jiān)控中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以以計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，對所有電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大提高了智能化和自動化程度，可以隨時隨地監(jiān)控工作，有效創(chuàng)新了電氣設(shè)備的傳統(tǒng)監(jiān)控模式，特別有利于電氣工程的發(fā)展。

1.6優(yōu)化繼電保護(hù)裝置

當(dāng)電氣運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障或緊急情況時，要求繼電保護(hù)裝置在第一時間做出反應(yīng)，發(fā)揮良好的保護(hù)作用。具體來說，繼電保護(hù)裝置會一次性發(fā)出故障信息，切斷運(yùn)行線路，使故障線路及相關(guān)電氣設(shè)備處于安全狀態(tài)。在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行支持下，可以準(zhǔn)確記錄整個故障過程，幫助工作人員進(jìn)行后續(xù)維護(hù)工作。在電氣自動化技術(shù)的支持下，繼電保護(hù)裝置的功能可以進(jìn)一步優(yōu)化，可以在第一時間發(fā)現(xiàn)所有線路和故障設(shè)備。考慮到繼電保護(hù)裝置在某一狀態(tài)下也可能出現(xiàn)故障，如拒動、誤動等，可以利用電氣自動化技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的監(jiān)測。

2結(jié)論

毫無疑問，電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)勢可以在電氣工程中得到廣泛應(yīng)用。目前，電氣自動化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電氣工程中，特別是在電氣設(shè)備自動化的優(yōu)化配置、母線控制系統(tǒng)的優(yōu)化、變電站自動化管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面?？梢哉f電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用是非常實(shí)用和適用的。隨著電氣工程覆蓋面積的增加，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍將越來越廣泛，因此有必要進(jìn)一步加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的研究，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢和作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬格.解讀電氣自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].內(nèi)燃機(jī)

與配件，2020（14）：200-201.

[2]段偉杰，岳慧君，徐麾.電氣工程及電氣自動化的計算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用[J].電子世界，2020（10）：194-195.

[3]謝寶強(qiáng).電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢[J].化工管理，2020（08）：138-139.

[4]張帥.試論電氣工程中的電氣自動化融合技術(shù)[J].電力設(shè)備管理，2021（02）：125-126.