淺談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

陳錫斌

摘要：在改革開放的新時(shí)期，我國(guó)的綜合國(guó)力在不斷的加強(qiáng)，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化是一項(xiàng)設(shè)計(jì)科學(xué)、應(yīng)用便利的工程項(xiàng)目。它是電氣工程中的一部分，是一項(xiàng)高精尖技術(shù)，體現(xiàn)了我國(guó)當(dāng)代科技與工業(yè)的完美結(jié)合。隨著時(shí)間的推移，它的由于智能自動(dòng)功能優(yōu)勢(shì)被越來越多公司工廠所認(rèn)可，越來越多的制造方選擇它替代原有的電氣加工裝置。本文主要討論了電氣自動(dòng)化應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容，講述了其工作原則及設(shè)計(jì)理念，明確了其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。細(xì)致分析了專業(yè)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，和各部分作用。深入探索了電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度方面、在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)方面、在變電站方面及在繼電保護(hù)方面中的應(yīng)用。并且整合多方資料，對(duì)電氣自動(dòng)化當(dāng)前應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)及未來的發(fā)展前景做了全方位的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

引言

電氣工程是發(fā)展經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的根本保障，與我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活與學(xué)習(xí)存在密切關(guān)聯(lián)性。隨著科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與普及應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸應(yīng)用于電氣工程中，實(shí)現(xiàn)電氣工程科學(xué)水平的提升，推動(dòng)電氣工程向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，為相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)與管理質(zhì)量、效率的提升，提供了技術(shù)支持。

1電氣自動(dòng)化技術(shù)的定義

所謂電氣自動(dòng)化技術(shù)，是一種依托于其他幾項(xiàng)技術(shù)——應(yīng)用通信技術(shù)、高科技計(jì)算機(jī)技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電力的生產(chǎn)以及電氣的應(yīng)用過程當(dāng)中的新型技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)不僅具有內(nèi)向的調(diào)控和檢測(cè)功能，即在應(yīng)用過程中其系統(tǒng)與元件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自身的調(diào)控與檢測(cè)；另外其還具備自動(dòng)化、智能化等其他幾項(xiàng)功能，因此在電力生產(chǎn)及應(yīng)用的過程中，使用該項(xiàng)技術(shù)不僅有利于安全性的提升，還有助于實(shí)現(xiàn)電氣工程的高效性。

2電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用實(shí)踐

2.1在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用也是十分重要的方面。從分散監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)上來看，其構(gòu)造通常呈現(xiàn)為分層分布式，并且由以太網(wǎng)、過程控制單元、高速通訊網(wǎng)、運(yùn)行工作站、工作人員等多個(gè)部分組成。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以直接應(yīng)用于過程控制單元的輸入、輸出、主控單元，接收過程中的各類信號(hào)。對(duì)這些接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算后，形成可以進(jìn)行實(shí)時(shí)展示的數(shù)據(jù)，再利用打印設(shè)備將運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行輸出，為工作人員提供決策支持，最終實(shí)現(xiàn)電力過程的監(jiān)測(cè)、控制和連鎖保護(hù)。此外，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口的通訊，過程控制單元從運(yùn)行工作站中發(fā)出指令，將信息及時(shí)的發(fā)送至工作人員，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組設(shè)備更為高效的實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制。更為重要的是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)組態(tài)的診斷與維護(hù)，幫助修改設(shè)置電氣工程。

2.2在電氣工程電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度是指，在電氣工程中利用電網(wǎng)調(diào)度的服務(wù)器以及相應(yīng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化。這樣的系統(tǒng)十分節(jié)約人力資源，其主要功能有三。一、利用電網(wǎng)系統(tǒng)，來完成經(jīng)濟(jì)調(diào)度，并保證其平穩(wěn)運(yùn)行。二、監(jiān)測(cè)、分析電力生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以此來進(jìn)行對(duì)于電力系統(tǒng)是否可能產(chǎn)生負(fù)荷的預(yù)測(cè)。三、電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)得出的具體數(shù)據(jù)能夠讓維修人員更加快速準(zhǔn)確的找到機(jī)器故障的問題所在，加快了機(jī)器修復(fù)的速度，節(jié)省了修復(fù)時(shí)間，也提升了其修復(fù)質(zhì)量。

2.3應(yīng)用之：變電站斷路器

變電站斷路器在電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全與可靠運(yùn)行過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通常情況下，變電站中的斷路器在運(yùn)行時(shí)，易受多種因素影響產(chǎn)生斷路器合閘失靈問題，當(dāng)工作人員無法對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理時(shí)，將嚴(yán)重降低電力系統(tǒng)運(yùn)行安全水平，出現(xiàn)送點(diǎn)延時(shí)等問題。而將電氣自動(dòng)化應(yīng)用于斷路器中，提升斷路器自動(dòng)化、智能化水平，能夠有效避免上述問題的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)控制與保護(hù)作用的充分發(fā)揮。以DW45萬能式斷路器為例，改斷路器利用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)構(gòu)建了二次系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，形成集電氣自動(dòng)化與數(shù)字控制為一體的執(zhí)行單位，更好取代傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的輔助繼電器與輔助開關(guān)。在實(shí)踐運(yùn)行過程中，萬能式斷路器的智能識(shí)別單元能夠在危機(jī)控制系統(tǒng)支持下進(jìn)行電網(wǎng)中相關(guān)信息的采集，以了解與掌握斷路器運(yùn)行情況，并在仿真分析下實(shí)現(xiàn)分閘與合閘動(dòng)作的自動(dòng)化處理；萬能式斷路器的數(shù)據(jù)采集單元在傳感技術(shù)支持下，能夠有效進(jìn)行電網(wǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸，實(shí)現(xiàn)操作機(jī)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)節(jié)，以控制運(yùn)行特性；萬能式斷路器現(xiàn)實(shí)單元，在計(jì)算機(jī)技術(shù)等支持下，可提升斷路器應(yīng)用交互性，提升斷路器智能水平。

2.4電氣自動(dòng)化在繼電保護(hù)

主要的應(yīng)用在當(dāng)其系統(tǒng)發(fā)生故障之時(shí)。此功能可以及時(shí)而清晰的發(fā)送提示信息，并直接切斷電路設(shè)備。以往的繼電保護(hù)裝置，發(fā)生信息錯(cuò)報(bào)、誤報(bào)的情況非常多，給技術(shù)人員在造成了極大的不便。繼電自動(dòng)化裝置擁有人性化的優(yōu)點(diǎn)，可以有效控制系統(tǒng)各部分的工作與運(yùn)行。除此之外，繼電自動(dòng)化裝置，也擁有遠(yuǎn)程控制的功能，且續(xù)航能力也十分強(qiáng)大，性能優(yōu)化升級(jí)。在繼電保護(hù)裝置的工作期間，其可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)電氣線路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)中全部線路的故障問題。同時(shí)，如果工作人員有需要，該裝置還可以針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的制定設(shè)備或線路，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，保護(hù)裝置會(huì)立刻進(jìn)入警備狀態(tài)，做出相應(yīng)的解決處理的舉措。比如：當(dāng)一個(gè)電氣裝置或電氣線路發(fā)生了故障情況時(shí)，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置，會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，將其與它所連接的線路切斷。在第一時(shí)間，將故障的緣由及解決方式，報(bào)告給相關(guān)人員。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置，有兩個(gè)主要的運(yùn)行特點(diǎn)，分別是誤動(dòng)和拒動(dòng)。其中，誤動(dòng)主要指，在電氣系統(tǒng)沒有發(fā)生異?；蛘吖收蠒r(shí)，其裝置向管理人員發(fā)送了錯(cuò)誤的信號(hào)或訊息。而拒動(dòng)主要指，其自動(dòng)化裝置在發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤運(yùn)行時(shí)，沒有立刻向管理人員發(fā)送了錯(cuò)誤的信號(hào)或訊息，使管理人員沒有機(jī)會(huì)及時(shí)處理故障和問題，因此造成了工作的延誤或損失。而與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置相比，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置因?yàn)槠渥詣?dòng)化的特性，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，為裝置的管理工作提供了極大的便利。

3電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用中最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。它可以對(duì)常規(guī)的電氣裝置元件進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，比如：變壓裝置、短路電阻等，應(yīng)變能力和自我監(jiān)測(cè)、修復(fù)能力極強(qiáng)，具有人性化、智能化的特點(diǎn)，應(yīng)用便利，易于上手。同時(shí)，因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化系統(tǒng)裝置可以自動(dòng)對(duì)于相關(guān)方面進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，并及時(shí)將信息上報(bào)，做出反饋。這也使得技術(shù)人員可以更加高效而準(zhǔn)確地判斷故障所在點(diǎn)，使其有條件進(jìn)行及時(shí)的處理。電氣自動(dòng)化技術(shù)，是我國(guó)的高精尖技術(shù)之一，其有著知識(shí)密集、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。為工程的自動(dòng)化管理、智能化應(yīng)用做出了杰出貢獻(xiàn)。

結(jié)語

在我國(guó)社會(huì)主義事業(yè)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，電氣工程建設(shè)有著舉足輕重的作用，其運(yùn)行狀況關(guān)乎其為社會(huì)其他行業(yè)所提供的產(chǎn)品及服務(wù)的質(zhì)量。且伴隨著近年來我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及高效性也成為了當(dāng)務(wù)之急。而大力推廣電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，無疑是推動(dòng)后者進(jìn)一步發(fā)展的最有效方式。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的主要應(yīng)用方向便在于——通過與現(xiàn)代高科技術(shù)，如現(xiàn)代通信技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用融合，對(duì)電氣工程系統(tǒng)中的相關(guān)設(shè)備以及電路實(shí)現(xiàn)精確的監(jiān)測(cè)與維護(hù)，如此一來，在實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)、傳輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化的同時(shí)，還能進(jìn)一步地提升電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、高效性以及經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)性能，從而更好地推動(dòng)我國(guó)電氣工程建設(shè)事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

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