電氣自動化的應用與改進

王海濤

【摘 要】電氣自動化的應用與創(chuàng)新讓整個行業(yè)朝著現(xiàn)代化，科技化，數(shù)字化，智能化方向發(fā)展。而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，以及科學技術的不斷進步，電氣自動化技術必將向著更為先進的方向發(fā)展。

【關鍵詞】電氣自動化；應用；改進

電氣工程是一項在技術性、專業(yè)性上都是要求很高的設施工程，而電網(wǎng)的建設、改造等方面都在快速的發(fā)展著，且也對電氣自動化系統(tǒng)上要求很高，故而要在這些方面大大提高電氣自動化系統(tǒng)的水平，使其在電氣工程中發(fā)揮其本身的優(yōu)勢，同時電氣自動化系統(tǒng)在電氣工程的經(jīng)濟效益和安全運行方面都有著非常重要的地位。

一、電氣自動化技術的概述

1、電氣自動化的概念。電氣自動化被人們稱之為電氣工程，是一個涉及到多個學科領域的綜合性技術模式，如電工學、電子學、自動化技術和計算機工程等。電氣自動化在目前國民經(jīng)濟發(fā)展中占有著基礎性和支柱性地位，是促進社會經(jīng)濟發(fā)展的核心內(nèi)容。

2、電氣自動化系統(tǒng)的特點。在電氣自動化系統(tǒng)的安排方面，在每個配電室和電動機控制中心里面分別安裝用電設備，由于其具有較多的信息處理任務，因此其配件較為繁多，這也增加了其維修的難度。與熱工系統(tǒng)相比，電氣自動化系統(tǒng)的操作頻率很低。部分系統(tǒng)設備在正常的運行中，可以長達幾個月甚至是更長的時間內(nèi)都不需要重復操作。另外，該系統(tǒng)對電氣設備的保護裝置有著較高的要求，尤其是在反應速度方面，需要在40ms內(nèi)完成一個保護動作。

3、電氣自動化技術的作用。電氣自動化對于提高機械運行的經(jīng)濟效益和勞動生產(chǎn)力有著重要作用，自其誕生以來，對于我國社會生產(chǎn)的改造提出了巨大的可靠性與經(jīng)濟性，促進了我國經(jīng)濟社會的發(fā)展水平。目前我國社會發(fā)展中，全面實現(xiàn)智能化、信息化、工業(yè)化發(fā)展離不開來電氣自動化的支持與配合，電氣自動化的合理應用對于促進我國社會的穩(wěn)定進步和提高現(xiàn)代化生產(chǎn)效率有著重要作用，同時對于社會長遠發(fā)展目標與規(guī)劃有著深遠意義。隨著近年來科學技術的飛速發(fā)展，電氣自動化被廣泛的應用在礦山、建筑、化工、電力、制藥等多個建設領域，其廣泛的應用與普及對于促進這些生產(chǎn)領域的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)效益有著重要的意義。＼

二、電力系統(tǒng)自動化的未來發(fā)展趨勢和熱點

由于電力系統(tǒng)自動化與IT技術的發(fā)展有著十分緊密的關系，因此未來電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢和熱點主要表現(xiàn)在以下方面。

1、電力一次設備實現(xiàn)智能化。一般來說，電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔數(shù)十米，有的甚至相隔幾百米，而兩者通過強信號電力電纜與大電流控制電纜實現(xiàn)連接。與這種情況相比，電力一次設備智能化有著較大的區(qū)別，在對一次設備進行結構設計時就進行了綜合考慮，這樣就可以有效的節(jié)約控制電纜以及電力信號電纜，這就是人們常說的一次設備自帶保護與測量功能。

2、電力一次設備能夠進行在線檢測。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機、變壓器以及短路器等一次設備往往需要不間斷的對相關重要參數(shù)進行實時檢測，一方面要對設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，另一方面還要能預測重要參數(shù)的變化趨勢，同時對設備發(fā)生故障的可能性進行判斷。這樣就可以延長電力設備的保養(yǎng)周期，也能使電力設備從定期檢修順利過渡到狀態(tài)檢修。

3、研制出更為先進的光電式電力互感器。電力互感器可以按照一定的比例將輸電線上的高電壓和大電流降到設備所允許的標準范圍之內(nèi)，但在這個過程中，電力互感器還存在著嚴重的不足和缺點，這些不足和缺點對電力互感器的使用效果產(chǎn)生了很大的負面影響。因此，人們研制出了較為先進的光電式電力互感器。目前，在實際使用中這種電力互感器還存在著一些亟待解決的技術難題，這些難題將是未來研究的主要方向。

三、電氣自動化技術在各領域的應用分析

1、電氣自動化在水廠方面的應用。首先，自動化提高了效率。節(jié)約了能源，降低了能耗，減少了污染；對水廠的監(jiān)管和控制更加系統(tǒng)化專業(yè)化。讓監(jiān)督和控制的范圍更加廣泛，更加及時；其次，水廠的管理更加信息化，網(wǎng)絡化，現(xiàn)代化；再次，應用電氣自動化系統(tǒng)，使企業(yè)效率更高，提高綜合效益。整個系統(tǒng)更加完善，同時具有更高的性價比，保證了水廠在各方面的高效運行。電氣自動化技術在水廠中的應用，提高了水廠的工作效率，讓水廠更加現(xiàn)代化，科技化，智能化。

2、在建筑領域內(nèi)的應用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及電子科學技術的發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)逐漸代替了傳統(tǒng)的人工控制深入到了智能建筑的各個方面。在智能化建筑中，存在著大量的電子設備和布線系統(tǒng)。比如通信自動化系統(tǒng)?；馂膱缶跋缆?lián)動控制系統(tǒng)，樓宇自動化系統(tǒng)，保安監(jiān)控系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)，閉路電視系統(tǒng)等。一般情況下，電子設備以及其布線系統(tǒng)的耐壓等級都很低，同時對防干擾有著較高的要求，尤其是對避雷設施的要求很高。因此，需要建立起一套系統(tǒng)的和完善的避雷結構。

3、電氣自動化在港口方面的應用。對外開放也帶動了港口的發(fā)展，為了使我國港口更快發(fā)展，港口方面應用了很多新技術。如港口電氣自動化的發(fā)展，應用自動定位，動調(diào)度管理系統(tǒng)，無線數(shù)據(jù)通訊等，讓水路工作能夠高效運行，這樣滿足經(jīng)濟發(fā)展和國際貿(mào)易的飛速發(fā)展。提高了效率，降低了成本，節(jié)約了勞動力，促進了電氣自動化技術應用達到更高的水平，從而促進了經(jīng)濟的進一步發(fā)展。

4、電氣自動化在電力方面的應用。首先，新電力電子開關標志著運動控制的新時代。MOS控制晶閘管將驅(qū)動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起。統(tǒng)一成一個整體，這樣電氣自動化系統(tǒng)迎來了一個新時代；其次，變換器的組成部分電子器件的更新促使變換器的新發(fā)展，讓電氣自動化的應用更加方便與快捷。電氣自動化對電力系統(tǒng)做出了巨大的貢獻；最后，交流調(diào)速控制日漸成熟擁有新穎的控制思想，簡單的控制結構，控制手段更加直接，響應迅速，且無超調(diào)，信號處理物理概念明確，讓電氣自動化的工作效率更高，成本更低。

四、電氣工程中電氣自動化的發(fā)展趨勢

電氣自動化的發(fā)展同IT技術是緊密相關的，其發(fā)展方向也是很多的，目前主要有分布式、信息化和開放化三個發(fā)展趨勢。分布式的發(fā)展能夠保證整個自動化系統(tǒng)的每一個智能子系統(tǒng)都能夠獨立完成工作，降低整個系統(tǒng)的危險；信息化則是與最新的電子技術相結合，使電氣自動化的管理和控制更加方便快捷；開放化是將電氣自動化系統(tǒng)增加外接接口，實現(xiàn)系統(tǒng)控制與外界網(wǎng)絡的連接。

五、我國電氣自動化的未來發(fā)展分析

1、系統(tǒng)結構通用化發(fā)展。企業(yè)的網(wǎng)絡結構對于一個好的電氣自動化控制系統(tǒng)來說能夠保證企業(yè)內(nèi)部的計算機監(jiān)督、控制設備、財物系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊快速準確安全。系統(tǒng)結構通用化是非常重要的企業(yè)管理者可通過內(nèi)部網(wǎng)絡對現(xiàn)場設備進行實時監(jiān)督。

2、綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展。為了滿足更多行業(yè)很多部門之間通訊更加方便的問題，我們需要綜合自動化系統(tǒng)。這樣可以讓控制和監(jiān)測集為一體，提高了高壓系統(tǒng)的保護和控制水平。

3、由低頻向高頻方向發(fā)展的電路。電子科學技術的不斷發(fā)展，使得電力電子器件也不斷的更新?lián)Q代，使用第一代晶閘管時，直流傳動的變換器主要是整流相互控制，交流變頻傳動則是交一直一交變頻器。當出現(xiàn)了第二代電力電子器件時，得到廣泛的使用的是PWM變頻器，由于PWM變頻器的廣泛使用，提高了電氣自動化的功效。同時也減少了諧波對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，使電動機在低頻區(qū)的轉矩脈動問題得到了合理的解決，而隨著應用范圍的加大以及應用領域的深入。PWM變頻器逐漸顯露出了一些弊端，因此加速了諧振式直流逆變器電路的產(chǎn)生與發(fā)展。

結論

總而言之，當今的經(jīng)濟迅速發(fā)展，科技日新月異，我們要正確地認識到電氣自動化技術的特點，結合計算機技術，加強創(chuàng)新，準確地把握它的發(fā)展前景，將電氣自動化技術投入到工業(yè)生產(chǎn)中，充分地應用其優(yōu)點，為我國的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展和崛起貢獻。

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