淺析電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

范強(qiáng)

摘 要：電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中得到了廣泛的應(yīng)用，就必須要對(duì)自身的技術(shù)進(jìn)行全面的提升和改革。電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提升電氣工程工作的安全性與穩(wěn)定性，還可以極大的提升工程效率，因而越來(lái)越多的被當(dāng)前世界的電氣工程領(lǐng)域所應(yīng)用，我國(guó)的電氣企業(yè)也應(yīng)當(dāng)順應(yīng)世界發(fā)展的潮流，將電氣自動(dòng)化技術(shù)引入到我國(guó)的電氣工程之中。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;電氣工程;應(yīng)用;

一、電氣工程以及電氣自動(dòng)化的概念

電氣工程是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中舉足輕重的關(guān)鍵學(xué)科之一，更是現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域中的熱門學(xué)科。最成功的例子就是電子通信技術(shù)的巨大進(jìn)步推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為中心的信息時(shí)代的蓬勃發(fā)展，并且在根本上改變了人們的工作和生活模式。從某些層次上來(lái)講，電氣工程的發(fā)達(dá)程度甚至可以代表一個(gè)國(guó)家的科技進(jìn)步水平。

電氣自動(dòng)化的專業(yè)全稱一般為電氣工程及其自動(dòng)化，其應(yīng)用范圍涉及各行各業(yè)，小到電氣開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)，大到科技航天的研究，到處都有它的身影。電力的發(fā)展是促進(jìn)生產(chǎn)和提高人們生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著電力應(yīng)用的不斷發(fā)展和深化，新時(shí)代背景下的電氣自動(dòng)化進(jìn)程成了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。

二、電氣自動(dòng)化的必要性

1、推動(dòng)電氣工程智能化

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升，科學(xué)技術(shù)都朝著現(xiàn)代化、智能化的方向發(fā)展。智能化指的就是機(jī)械設(shè)備可以按照人的意愿進(jìn)行活動(dòng)，有效的解放了人力。智能化技術(shù)及設(shè)備廣泛應(yīng)用在電氣工程中，比如故障診斷技術(shù)、PLC技術(shù)的應(yīng)用。PLC技術(shù)為電氣系統(tǒng)的運(yùn)行提供了理論基礎(chǔ)，以便于更好的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)。智能化設(shè)備還能提高處理資料數(shù)據(jù)的速度，建立模型，更好的對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行管理。

2、有效的對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控

在電氣工程中，電力系統(tǒng)作為與人們生活息息相關(guān)的重要組成部分，如果其運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)影響到人們?nèi)粘５纳詈凸ぷ鳎{到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，利用電氣自動(dòng)化設(shè)備對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控具有十分重要的意義，通過(guò)分析和整理設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，并采取處理的措施，避免發(fā)生一些不必要的事故。

三、當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用存在的不足

1、電氣節(jié)能效果不佳

電氣自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)所控制的電氣工程節(jié)能效果不佳是當(dāng)前自動(dòng)化電氣技術(shù)應(yīng)用的最主要問(wèn)題之一。一方面，輸電線路的電阻是客觀存在的，無(wú)法得到消除，另一方面，電流經(jīng)過(guò)也會(huì)對(duì)輸電線路導(dǎo)致發(fā)熱，從而造成功率消耗;特別是在建筑物內(nèi)的電氣工程中這一問(wèn)題尤為顯著，由于建筑內(nèi)的用戶往往同時(shí)使用多種用電設(shè)備，特別是在當(dāng)前我國(guó)建筑逐步趨大型化、復(fù)雜化的客觀環(huán)境下，建筑物內(nèi)的輸電線路布局更為復(fù)雜，從而使得電氣功能消耗問(wèn)題更為嚴(yán)重。

2、電氣自動(dòng)化設(shè)備受到外界環(huán)境因素的影響較大

自動(dòng)化電氣控制設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中受到環(huán)境溫度、濕度等外界環(huán)境因素的影響是無(wú)法避免的，當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備均需要在一定的環(huán)境條件下進(jìn)行使用，如果這一環(huán)境條件受到破壞將會(huì)直接影響到設(shè)備的整體運(yùn)行情況，特別是在溫度過(guò)高的情況時(shí)設(shè)備可能直接出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，因而在使用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)需要時(shí)刻對(duì)設(shè)備的使用環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，這不但增加了自動(dòng)化設(shè)備的使用難度，也為電氣工程企業(yè)帶來(lái)了一定人力資源壓力和經(jīng)濟(jì)壓力。

四、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

1、電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化應(yīng)用

電氣工程中的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是指由電網(wǎng)調(diào)度中心的大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器等組成的自動(dòng)化系統(tǒng)。其主要功能有：對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)調(diào)度：針對(duì)電力市場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)需求對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況及安全狀態(tài)進(jìn)行分析、監(jiān)控、實(shí)時(shí)采集電力生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)、自動(dòng)控制發(fā)電、對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估、自動(dòng)合理調(diào)度、對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè);對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以及安全事故的處理和分析：電網(wǎng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種發(fā)生迅速且因素復(fù)雜的電力異常運(yùn)行或者故障，如果判斷檢測(cè)不及時(shí)或處理措施不當(dāng)，就可能會(huì)危及相關(guān)的設(shè)備安全甚至人身安全。通過(guò)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，及時(shí)找出事故發(fā)生源并且提出科學(xué)的處理對(duì)策和采取相應(yīng)的措施，從而防止事故的發(fā)生或擴(kuò)散，避免和降低事故的發(fā)生幾率。

2、發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用

發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)具體是由以太網(wǎng)、過(guò)程控制單元、運(yùn)行人員工作站、工程師工作站和高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等組成，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中一般采取分層分布結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的過(guò)程控制單元既可以直接用于生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程的單元，又可以直接接受熱電阻、熱電偶、電氣量、現(xiàn)場(chǎng)變送器、開(kāi)關(guān)量和脈沖量等信號(hào)，并在運(yùn)算處理完成以后，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的畫(huà)面顯示、信號(hào)輸出和打印任務(wù)，以此來(lái)直接監(jiān)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)、聯(lián)鎖保護(hù)與控制等方面的功能。

3、變電站電氣自動(dòng)化及配電自動(dòng)化應(yīng)用

變電站中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是指在變電站應(yīng)用信息處理技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與傳輸技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，通過(guò)電氣自動(dòng)化裝置或者計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，代替人工進(jìn)行各種作業(yè)，提高變電站的運(yùn)行效率和管理水平的自動(dòng)化系統(tǒng)。從這方面來(lái)講，變電站中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用目的主要是為了多層次、全方位地監(jiān)控變電站中各種電氣設(shè)備的運(yùn)行及安全狀況來(lái)達(dá)到高效控制。其主要的特點(diǎn)有：以微機(jī)化的設(shè)備來(lái)替代之前使用的電磁式裝置，實(shí)現(xiàn)操作監(jiān)視的圖像化、智能化。伴隨著微機(jī)監(jiān)控技術(shù)變電站以及變電站中的繼電保護(hù)、自動(dòng)測(cè)量設(shè)備、開(kāi)關(guān)操作的遠(yuǎn)動(dòng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、事故和設(shè)備故障的自動(dòng)記錄設(shè)備等方面的設(shè)計(jì)應(yīng)用，變電站正逐漸向著綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。

五、電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

1、電氣工程中電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)

隨著變壓器、短路器以及發(fā)電機(jī)等這些一次設(shè)備的應(yīng)用，往往需要對(duì)其中關(guān)鍵的參數(shù)進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這就要求監(jiān)視設(shè)備不但能夠反饋在線運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能夠?qū)υO(shè)備的一些重要的參數(shù)變化趨勢(shì)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，并判斷設(shè)備中發(fā)生故障的原因，以縮短設(shè)備的保養(yǎng)周期，延長(zhǎng)設(shè)備的實(shí)際使用期限，同時(shí)也為電力設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)檢修提供了必要的保障。

2、電氣自動(dòng)化應(yīng)用下電氣工程中電力設(shè)備的智能化

一般情況下，電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備與二次設(shè)備的安裝地點(diǎn)之間都要有一定的間隔，一般要求相隔幾十米，有的甚至是要求幾百米遠(yuǎn)，兩者之間使用強(qiáng)信號(hào)電力電纜與大電流控制電纜來(lái)連接。在進(jìn)行一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，往往要先考慮實(shí)現(xiàn)常規(guī)的二次設(shè)備的功能，這樣做顯然能夠節(jié)約大量的電力信號(hào)電纜和控制電纜。

結(jié)束語(yǔ)

電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代電氣工程的支撐，也是所有工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與原動(dòng)力，隨著現(xiàn)代化、國(guó)際化和全球化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用也得到了十分迅速的發(fā)展，并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域當(dāng)中。所以我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況積極創(chuàng)新、廣開(kāi)思路，為我國(guó)的電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張昊.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（08）

[2] 周成飛.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的研究[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2017（11）

[3] 呂娣.探討電氣的自動(dòng)化在電氣工程中融合運(yùn)用[J].科技專論，2012（09）

[4] 黃振強(qiáng).電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（03）