電氣工程改造及自動化發(fā)展趨勢探究

胡章鈺

摘 要：電氣工程自動化在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用。電氣工程的改造和自動化發(fā)展成為業(yè)界討論的焦點(diǎn)。就電氣工程自動化的優(yōu)勢，探討了其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化改造；控制系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0074-02

隨著經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)技術(shù)變得更加先進(jìn)，自動化程度也越來越高。電氣工程是工業(yè)經(jīng)濟(jì)不可或缺的重要組成部分，電氣工程改造對提升電力行業(yè)和整個工業(yè)經(jīng)濟(jì)的科技實(shí)力都有著重要的意義，同時，也為用戶和消費(fèi)者帶來了更多的便利。

1 電氣工程自動化的應(yīng)用

目前，電氣工程自動化在以下兩個方面得到了廣泛應(yīng)用：①智能建筑領(lǐng)域。建筑的發(fā)展越來越智能化，而智能化離不開電氣自動化。隨著人們生活水平的提高，高檔智能化建筑成為了人們居住選擇的大方向，同時，也是世界建筑業(yè)發(fā)展的方向之一。智能化建筑利用電氣的自動化實(shí)現(xiàn)了資源和設(shè)備的合理利用，其內(nèi)部包含了大量的電子電氣設(shè)備和復(fù)雜的布線格局，并且這些設(shè)備和布線需要較高的抗干擾性和耐壓性。作為一級負(fù)荷建筑，智能化建筑還需具有多層屏蔽的防雷體系。②空調(diào)凈化系統(tǒng)。自動控制和空調(diào)凈化系統(tǒng)能夠作為單獨(dú)的系統(tǒng)進(jìn)行測量，也可以作為具備計(jì)算機(jī)控制管理功能的復(fù)合型系統(tǒng)使用。尤其是在控制溫度時，空調(diào)凈化系統(tǒng)對電氣工程自動化的要求較高，可使用DDC控制。在回風(fēng)管部位裝有溫度傳感器，可對較監(jiān)溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較，并運(yùn)用微積分等數(shù)學(xué)預(yù)算進(jìn)行控制操作，以輸出相應(yīng)的電壓信號，進(jìn)而控制加熱電動調(diào)節(jié)閥或冷水電動調(diào)節(jié)閥，將溫度保持在合理的范圍之內(nèi)，使建筑內(nèi)的溫度符合要求。

在電氣工程自動化的應(yīng)用和改造中，對控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有較高的要求。一般采取以下三種監(jiān)控方式：①集中監(jiān)控。這種方式不僅在運(yùn)行維護(hù)時比較方便，而且對控制站的防護(hù)要求較低，系統(tǒng)設(shè)計(jì)也比較容易。其缺點(diǎn)是當(dāng)系統(tǒng)的各種功能集中到一個處理器處理時，導(dǎo)致處理器所承擔(dān)的任務(wù)過重，進(jìn)而降低了處理器的處理速度。由于電氣設(shè)備是整體進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)的，所以電纜數(shù)量會增加，投資也會加大，而電纜較長也會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外，這種方式的二次接線比較復(fù)雜，查線時非常不方便，導(dǎo)致維護(hù)工作量大大增加，有時還會因布線復(fù)雜而造成操作失誤。②遠(yuǎn)程監(jiān)控。這種方式的電纜用量和安裝費(fèi)用較少，且組態(tài)靈活。其缺點(diǎn)是總線的通訊速度慢、電氣部分通信量大，因此，這種方式常用于監(jiān)控小型系統(tǒng)，在整體性、復(fù)雜性較高的電氣工程自動化系統(tǒng)中不適用。③現(xiàn)場總線控制。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，普遍應(yīng)用于變電站的自動化系統(tǒng)中，智能化設(shè)備也得到了廣泛的運(yùn)用，這為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于電廠的電氣系統(tǒng)提供了良好的條件?，F(xiàn)場總線控制具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的全部優(yōu)點(diǎn)，同時，也減少了隔離設(shè)備、模擬變送器等的數(shù)量，大大節(jié)省了電纜用量，降低了維護(hù)工作量，從而降低了成本。因此，這種方式逐漸成為電氣監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2 電氣工程自動化改造的發(fā)展趨勢

電氣工程作為一種基礎(chǔ)性保障，為工業(yè)生產(chǎn)提供了保證。在各種工業(yè)化生產(chǎn)中，智能化、自動化的電氣工程設(shè)備和先進(jìn)的儀器已經(jīng)顯得越來越重要。從20世紀(jì)50年代開始，電氣工程的自動化進(jìn)程開始發(fā)軔，幾十年來，從最初的簡單手工勞動到連續(xù)性機(jī)械施工，電氣工程自動化的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣闊、程度日益加深。電氣工程自動化的應(yīng)用也大大提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性，而對儀表的精確性也提出了更高的要求。簡而言之，自動化工藝從簡單的回路閉環(huán)控制到全面的自動控制，都在工業(yè)經(jīng)濟(jì)中起到了巨大的作用。使用的工具包括氣動單元儀表、電動單元儀表等，均從單參數(shù)控制發(fā)展到了復(fù)雜的變量控制，并不斷地影響著人們的生活。隨著工業(yè)化的發(fā)展，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電氣工程自動化技術(shù)也在不斷地拓展應(yīng)用領(lǐng)域和創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)。電氣工程自動化改造日益成為業(yè)界發(fā)展的趨勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 電氣工程的功能日趨多樣化

在傳統(tǒng)的電氣工程中，其功能主要集中在發(fā)電、輸電等方面，在電力傳輸時對電能的轉(zhuǎn)換缺少必要的功能。因此，在對電氣工程進(jìn)行改造后，電氣工程的功能變得更加多樣化，電壓轉(zhuǎn)變、電力分配和用電量的調(diào)控等功能應(yīng)運(yùn)而生，系統(tǒng)呈現(xiàn)出自動化運(yùn)行的狀態(tài)，這也比較符合現(xiàn)代工業(yè)高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的需求。

2.2 結(jié)構(gòu)日趨簡單

對電氣工程來講，結(jié)構(gòu)問題是阻礙其功能發(fā)揮的重要因素之一。大量設(shè)備連接在系統(tǒng)上會降低操作人員的調(diào)控質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致電氣工程的部分設(shè)備在系統(tǒng)運(yùn)行時達(dá)不到最佳的狀態(tài)。因此，電氣工程自動化改造中的結(jié)構(gòu)越來越簡單，功能也越來越強(qiáng)大。

2.3 工程設(shè)備的智能化

電氣設(shè)備是電氣工程發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，電氣工程的發(fā)電、輸電和變電等環(huán)節(jié)，都要靠具體的設(shè)備去實(shí)現(xiàn)。以往，人工操作的設(shè)備效率較低，在自動化改造之后，計(jì)算機(jī)就能夠作為操控的中心，運(yùn)用程序代碼對電力設(shè)備發(fā)號施令，使工程命令的執(zhí)行更加靈活，提高了設(shè)備的工作效率。

2.4 操作和控制的一體化

在電氣工程實(shí)現(xiàn)自動化和智能化后，系統(tǒng)的操控變成了一體化操控，比如人機(jī)一體化、機(jī)電一體化等工作模式都得以現(xiàn)實(shí)。一體化的運(yùn)用具有省時省力、節(jié)約運(yùn)行成本的優(yōu)點(diǎn)，也為繼電保護(hù)器的安裝提供了有利條件。繼電保護(hù)器必須具有針對性，并能夠按照不同的系統(tǒng)故障采取有針對性的處理方式；此外，繼電保護(hù)器還必須具有可靠性，以免在系統(tǒng)發(fā)生故障時對設(shè)備造成更大的損壞。

3 結(jié)束語

綜上所述，電氣工程的自動化能大大促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)效率的提高，最終創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。在電氣工程的發(fā)展中，還需要依據(jù)環(huán)境的變化、科技的發(fā)展、人們生產(chǎn)和生活中的需求，不斷地改造電氣工程，以適應(yīng)現(xiàn)代化、工業(yè)化的發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕

Electrical Engineering and Automation Developing Trend of Transformation

Hu Zhangyu

Abstract： Electrical engineering automation plays an important role in the industrial economy. Reconstruction and development of electrical engineering automation industry has become the focus of discussion. On the advantages of electrical engineering automation， discusses its development trend.

Key words： electrical engineering； automation reconstruction； control system； economic benefits