淺談電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

支新鵬

【摘??要】現(xiàn)今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將計(jì)算機(jī)與電氣自動(dòng)化技術(shù)相融合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣進(jìn)行自動(dòng)化控制，而這樣也將使得電力服務(wù)的質(zhì)量的效率得到明顯的提升。若電氣控制系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)化條件將使得我國的配電系統(tǒng)向著安全、穩(wěn)固的方向運(yùn)行，從而在運(yùn)行過程中的電力損耗問題也能減少，使得電力企業(yè)能夠?yàn)槿藗兲峁└觾?yōu)質(zhì)的服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中較重要的組成部分，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，即要保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及聯(lián)網(wǎng)方式安全可靠，同時(shí)也能保持系統(tǒng)安全運(yùn)行，還應(yīng)保證數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性，以此為基礎(chǔ)提出具有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，進(jìn)而使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到最佳。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)也將向著更深層次發(fā)展，所以提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，使其更加科學(xué)合理，而這也是設(shè)計(jì)人員現(xiàn)今較為關(guān)注的問題。

1.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

1.1?電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的定義

現(xiàn)今，電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍較為廣泛，在電氣自動(dòng)化控制的實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)技術(shù)在其運(yùn)轉(zhuǎn)和功能輸出方面將起到促進(jìn)的作用，該系統(tǒng)作為信息化系統(tǒng)的一種形式，主要應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中，從而實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。同時(shí)該系統(tǒng)在安全方面也具有一定的優(yōu)勢，在進(jìn)行故障檢測的時(shí)候能夠快速做出反應(yīng)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速檢測，出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行合理處理，從而保證電氣控制系統(tǒng)能夠安全有效的運(yùn)行[1]。

1.2?電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要模塊

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要由以下幾部分組成：控制模塊能夠使得電器元件性能增強(qiáng)、在進(jìn)行操作時(shí)更加便捷;調(diào)整模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行欠壓過壓保護(hù)時(shí)進(jìn)行信號(hào)采集;中央控制系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和整合;傳感器模塊能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)督。

1.3?電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展

隨著科學(xué)水平的不斷提升，計(jì)算機(jī)水平也得到了快速的發(fā)展，從而為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)，并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展該技術(shù)也日益完善。然而，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)，此技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展起到促進(jìn)的作用。同時(shí)市場中也需要增加對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的監(jiān)管力度，所以在不斷提升技術(shù)水平的同時(shí)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的速度得到了一定程度的提升。另外，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷優(yōu)化下，安全性、實(shí)用性及可靠性的特點(diǎn)也更加明顯，其在人們的生活中起到積極的作用，從而得到人們的一直認(rèn)同[2]。

2.水電站電氣自動(dòng)化的內(nèi)容

2.1?控制水輪機(jī)的運(yùn)行方式

若想發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)最基本的操作程序，則需要滿足的是機(jī)組的開關(guān)到發(fā)電轉(zhuǎn)換的整個(gè)過程，都能夠按照設(shè)定的程序自動(dòng)化進(jìn)行。同時(shí)，由于電氣系統(tǒng)與水電站自身有著運(yùn)行要求，為了保證機(jī)組能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，則需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對(duì)配置進(jìn)行優(yōu)化。另外，對(duì)于工作機(jī)組而言，設(shè)備備用措施也是較為重要的，若是工作機(jī)組在工作中出現(xiàn)問題，則可啟動(dòng)備用機(jī)組，從而使得工作機(jī)組正常運(yùn)行。

2.2?監(jiān)視水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備

對(duì)于水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組以及附屬設(shè)備的監(jiān)視設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多。例如需要對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、監(jiān)視機(jī)組潤滑效果、冷卻情況以及監(jiān)視機(jī)組的調(diào)速情況等進(jìn)行監(jiān)測，若是監(jiān)測顯示工作狀態(tài)不正常的時(shí)候，系統(tǒng)將會(huì)采取相應(yīng)的措施[3]。

2.3?監(jiān)控水工建筑物運(yùn)行工況

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠監(jiān)視和控制閘門的工作狀態(tài)，監(jiān)視其是否開閉或者是啟動(dòng)，同時(shí)也能夠監(jiān)視攔污柵是否出現(xiàn)堵塞的情況，若是出現(xiàn)堵塞的情況，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出處理信號(hào)，除此之外，還能夠?qū)λ坏臏y量以及引水壓力管等構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)測。

2.4?自動(dòng)控制輔助設(shè)備

在設(shè)備運(yùn)行的過程中，需要對(duì)空壓機(jī)以及各類泵機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控，這樣面對(duì)處罰事件的時(shí)候能夠有效進(jìn)行控制。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件的時(shí)候，輔助設(shè)備能夠自行啟動(dòng)，使得程序能夠正常運(yùn)行下去，而這樣也是的設(shè)備的穩(wěn)定性提升。

3.電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求

3.1?可靠性

為了確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)采取分布式設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案，這樣不僅能夠保證變頻技術(shù)、電子技術(shù)等電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的安全性，同時(shí)各模塊之間相互獨(dú)立，在進(jìn)行監(jiān)控、檢測等工作的時(shí)候互不影響，這樣能夠減少發(fā)生損失的可能性，同時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行效率也得到明顯的提升。

3.2?增加節(jié)能及智能化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了更好的適應(yīng)現(xiàn)今綠色低碳、環(huán)保的需求，可增加節(jié)能化設(shè)置;而在使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的時(shí)候，融入智能化設(shè)計(jì)能夠?qū)?shù)的設(shè)置、操作系統(tǒng)的激活等進(jìn)行控制[4]。

3.3?具備兼容性及可擴(kuò)展性

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)具備兼容性能夠保證系統(tǒng)相關(guān)配置的靈活性，從而滿足不同用戶的個(gè)性化需求，而系統(tǒng)的可擴(kuò)展性為了適應(yīng)用戶在功能需求及功能規(guī)模等方面的要求。

4.電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1?調(diào)節(jié)水庫式調(diào)速器中應(yīng)用PLC

水庫式電站的主要特征是運(yùn)行水頭的變化較大，而對(duì)其調(diào)速器進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候往往都是按照水輪機(jī)的水頭進(jìn)行設(shè)計(jì)的。但是此中所設(shè)計(jì)方案若是發(fā)電站的水頭出現(xiàn)降低的情況，則水輪機(jī)將會(huì)處在低水平運(yùn)作的狀態(tài)，此時(shí)的電液調(diào)整器無法使機(jī)組預(yù)定設(shè)置為自動(dòng)狀態(tài)，基于此，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，可增大調(diào)整器輸出值的開啟程度，在指示儀中串接電阻或者是更換芯片，從而使得出現(xiàn)差值。在進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝的時(shí)候，可采用PLC控制，這樣更便于通過水電站水龍頭的高低來對(duì)程序進(jìn)行修改。

4.2?軸流漿式水輪機(jī)組調(diào)速器中應(yīng)用PLC控制

在中低水頭變電站中軸流漿式水輪機(jī)設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用。此類水輪機(jī)在運(yùn)作的過程中，葉片能夠根據(jù)水的不同從而與導(dǎo)葉相連接，而這樣將會(huì)使得水輪機(jī)運(yùn)行水頭的范圍增大，從而為變電站帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。而水輪發(fā)電機(jī)組所制造出來的調(diào)速器，采用的是槳葉也導(dǎo)葉項(xiàng)鏈連接，在水電站的實(shí)際運(yùn)行中，若水位出現(xiàn)變化或者是水輪機(jī)的水頭出現(xiàn)變化，則會(huì)出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的偏差，無法找出合適運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到最優(yōu)的位置。所以可以通過使用PLC控制器，在機(jī)組運(yùn)行的過程中，根據(jù)水游位置以及水頭的變化情況，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)整[5]。

4.3?總線監(jiān)控

現(xiàn)今現(xiàn)場總線的電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及以太網(wǎng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到變電站綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，通過融入現(xiàn)場總線控制，從而使得系統(tǒng)的安全性、開放性及實(shí)用性得到增強(qiáng)。智能化設(shè)備的不斷增加，此技術(shù)能夠減少投入的隔離設(shè)備數(shù)量，進(jìn)而使得監(jiān)控成本及后續(xù)維修費(fèi)用有效降低，對(duì)電力化自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)程發(fā)展起到推動(dòng)的作用。

5.總結(jié)

電氣行業(yè)的發(fā)展離不開電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的支持，對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，完好的設(shè)計(jì)方案是保證工程建設(shè)質(zhì)量的重要手段，它不僅能夠保證提升的生產(chǎn)效率得到快速提高，同時(shí)對(duì)企業(yè)的發(fā)展也起到促進(jìn)的作用。在一定程度上，電氣自動(dòng)化技術(shù)的推廣起到了這樣的作用，而這也使得現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)邁上了新臺(tái)階，步入到一個(gè)新的發(fā)展階段。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳天杰.淺談電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展[J].技術(shù)與市場，2019，26（08）：99-100.

[2]劉濤，黃瀚文.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].通訊世界，2019，26（06）：227-228.

[3]雍浩瀾.淺談電氣工程及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019（11）：87.

[4]蘇艷娟.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2019，17（01）：47-48.

[5]李維偉.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)研究[J].居舍，2018（29）：171.

（作者單位：許繼電氣股份有限公司）