電氣自動化對電氣工程的作用及應(yīng)用要點探析

方燕

摘 要：隨著科技的發(fā)展，電氣工程受到了各界的關(guān)注。為了促進其進一步發(fā)展，有必要將其與電氣自動化相結(jié)合。簡要介紹了電氣自動化的作用和設(shè)計原則，并分析了其在電氣工程中的構(gòu)思和相關(guān)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；電氣工程；變電站自動化；設(shè)計原則

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）21-0028-02

電氣自動化作為現(xiàn)代化技術(shù)的核心，在推動社會進步方面發(fā)揮著重要的作用，而且其更新的速度也越來越快，但是，與人類日益增長的社會需求相比仍有一段差距。電氣自動化是一門綜合學(xué)科，它囊括了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、機電一體化和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等多方面的內(nèi)容。如果將其融入電氣工程中，能夠進一步推動電氣工程的發(fā)展，同時，也有利于提升自動化水平。

1 電氣自動化的作用和設(shè)計原則

1.1 作用

在傳統(tǒng)的電氣工程制造中，電氣設(shè)備各部分的功能都是由相應(yīng)的獨立配件實現(xiàn)的。將這些獨立的配件彼此連接在一起，就能組成相關(guān)產(chǎn)品供用戶使用。由于工作人員工作效率低，很難滿足用戶的全部要求，所以，很容易出現(xiàn)管理混亂的局面。而應(yīng)用電氣自動化，可以通過微型計算機建立起自動化控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)自動化和智能化管理，而且更加人性化，能夠根據(jù)用戶的要求完成任務(wù)。電氣自動化是集多種現(xiàn)代化技術(shù)于一體的，所以，需要培養(yǎng)大批高級工程技術(shù)人才，以推動電氣工程的發(fā)展。

1.2 設(shè)計原則

電氣自動化的應(yīng)用需遵循一定的原則，具體有以下兩點：①在新形勢下，要適應(yīng)對其生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品提出的新要求，并盡量滿足人們的需求，這樣才能體現(xiàn)出其自身價值。②設(shè)計方案要簡潔、有針對性，能夠協(xié)調(diào)電氣和機械之間的關(guān)系，同時，還要考慮設(shè)計成本問題。采用電氣自動化技術(shù)的產(chǎn)品種類繁多，要想更好地發(fā)揮新產(chǎn)品的性能，在設(shè)計階段就要綜合考慮結(jié)構(gòu)、工藝、成本和使用性能等多方面的因素。所需元件要符合自動化設(shè)計的要求，并確保其質(zhì)量合格，這樣才能制造出高質(zhì)、美觀、經(jīng)濟的產(chǎn)品。

2 電氣自動化的構(gòu)思

2.1 集中監(jiān)控系統(tǒng)

相對來說，該系統(tǒng)的設(shè)計難度比較小，操作簡單、容易掌握，不需要太過繁雜的工作，維修時也很方便。投入較少的設(shè)備不僅能夠滿足工程需要，還能節(jié)約大量的成本，所以，在電氣工程中的應(yīng)用比較多。所謂“集中監(jiān)控”就是將全部項目放在一個系統(tǒng)中進行監(jiān)控處理。如果采用分散式監(jiān)控，每一處監(jiān)控都要設(shè)置相應(yīng)的處理器，如此一來就需要更多的電纜，從而增加了成本。隨著電纜的增多，其縱橫交錯、線網(wǎng)密集、管理難度較大，安全性、可靠性得不到良好的保障。另外，隔離刀閘、斷路器等設(shè)備是電氣工程的重要組成部分，它們多采用硬接線相連的方式，緊密度小，在運行過程中受到外力很容易失靈，以至于整個工程無法正常開展，有時還會帶來較大的損失。而采用集中監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控，可避免以上問題，使電氣工程處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是利用計算機終端遠(yuǎn)程操作各個地方的電氣設(shè)備，其核心是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，適用于中小規(guī)模的電氣電廠。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的特點是通訊量相對比較少，信號穩(wěn)定，方便傳輸控制。如果通訊量過大，而信號又不穩(wěn)定，在控制過程中系統(tǒng)就會頻繁地被中斷，不能很好地發(fā)揮監(jiān)控作用。此系統(tǒng)的優(yōu)勢在于受空間地理位置的影響較小，應(yīng)用頗為靈活，可減少材料、線纜的使用量，為企業(yè)節(jié)約了材料和費用，同時也減少了許多安裝工作，可以說它實現(xiàn)了“低投入、高收益”。

2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)

該技術(shù)是將電力工程中所用到的設(shè)備、儀器和線路連接到一起，形成了一個統(tǒng)一的信息網(wǎng)，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。通常是將各種設(shè)備的功能集中在1臺總控制計算機上，即通過一體化管理全面控制整個系統(tǒng)。這種一對多的形式節(jié)約了許多資源，將復(fù)雜的管理簡單化，極大地提高了工作效率，保障了工程質(zhì)量。但它的不足之處在于缺乏針對性和靈活性，難以根據(jù)設(shè)備的具體狀況進行管理。在電力工程中，該技術(shù)的整體效果是好的，而在應(yīng)用過程中，因為涉及其他技術(shù)，所以，可以互相利用，各取所長，分散整個控制功能，同時，配備專用的計算機被控設(shè)備來管理相關(guān)信息。當(dāng)信息與計算機連接后，無需再控制整個現(xiàn)場，而是主要負(fù)責(zé)信息的調(diào)度工作。該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中可以與上位機或前置機有效配合，從下方控制，在保持高性能的基礎(chǔ)上，通過儀表即可完成相應(yīng)的控制工作。

3 電氣自動化實際應(yīng)用分析

3.1 變電站自動化

變電站是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，它直接關(guān)系著電能的安全和正常傳輸。在過去，多采用人工操作的方式對其進行維護。基本工作、狀態(tài)監(jiān)控、信息采集、信息傳遞和數(shù)據(jù)記錄等工作都由相關(guān)的工作人員完成的。在舊式的工作中存在以下幾點不足：①效率較低，難以實時掌握具體的情況，以至于信息滯后，不能及時傳至中心站；②由于數(shù)據(jù)量較大，在記錄和處理過程中，出錯率高，常出現(xiàn)遺漏或重復(fù)的現(xiàn)象；③數(shù)據(jù)資料很容易丟失，被篡改的可能性較大。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理量越來越大，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)難以滿足新的發(fā)展需求。因此，變電站必須引進自動化技術(shù)，實行自動操作，以此代替人工操作，減少工人的勞動量，節(jié)約相應(yīng)的成本。增加自動操作功能可以大幅提升變電站的工作效率，用微機裝置代替了原來的電磁裝置后，其功能更加強大，計算、分析的速度更快，而且還能將監(jiān)測對象的狀況顯示在計算機屏幕上。

3.2 調(diào)度自動化

調(diào)離調(diào)度同樣是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，它主要負(fù)責(zé)信息采集、命令發(fā)布等工作。當(dāng)發(fā)生電力事故后，電力調(diào)度中心會在第一時間發(fā)現(xiàn)，并發(fā)布相關(guān)指令到故障點，維修人員趕至現(xiàn)場后，調(diào)度人員通過網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場指揮，使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常。電網(wǎng)調(diào)度自動化是指利用現(xiàn)代的計算機網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控模式取代傳統(tǒng)的人工監(jiān)視和調(diào)度，利用區(qū)域電力系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)將需要調(diào)度的發(fā)電廠和調(diào)度中心、變電站、工作站的電纜全部連接起來，實現(xiàn)自動完成調(diào)度的功能。應(yīng)用電氣自動化的設(shè)備可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動收集，自動整合、分析，并自動調(diào)度，從而使電氣工程更適應(yīng)市場的需要。

4 結(jié)束語

電氣自動化是時代發(fā)展的必然產(chǎn)物，有著重大的現(xiàn)實意義。將其應(yīng)用于電氣工程中，可以有效改造各項設(shè)備。充分利用現(xiàn)代化高科技實現(xiàn)自動化和信息化，不但提高了工作效率，還保障了其安全。這種方式能夠滿足新形勢下的電力需求，符合電力市場未來的發(fā)展趨勢，應(yīng)高度重視。

參考文獻(xiàn)

[1]王力科.有關(guān)電氣自動化應(yīng)用于電氣工程的探討[J].科技與企業(yè)，2013，20（5）：109-110.

[2]付曉宇.基于電氣工程的電氣自動化應(yīng)用探究措施分析[J].消費電子，2013，24（18）：114-115.

〔編輯：白潔〕

Electrical Automation and Application Points to the Role of Electrical Engineering

Fang Yan

Abstract： With the development of technology， electrical engineering by the attention. In order to promote its further development， it is necessary to combine it with electrical automation. Outlined the role of automation and electrical design principles， and analyzes its conception and related applications in electrical engineering.

Key words： electrical automation； electrical engineering； substation automation； design principles