電氣工程及其自動化技術(shù)探討

劉子灝

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)科技的不斷發(fā)展，我國工業(yè)化建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時電氣工程及其自動化技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。隨著電力系統(tǒng)自動化、智能化的發(fā)展，電氣工程越加復(fù)雜化，因而對電氣系統(tǒng)的質(zhì)量要求越來越高。自動化技術(shù)在電氣工程上的應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，提升電氣工程工作的安全性與穩(wěn)定性。鑒于此，本文簡要就電氣工程及其自動化技術(shù)應(yīng)用方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化技術(shù)

1電力系統(tǒng)自動化技術(shù)概述分析

1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度的自動化，其主要運(yùn)行模式是由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、大屏幕顯示器、打印設(shè)備等，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)、專線方式連結(jié)下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站端設(shè)備（如測量控制等裝置）等方面構(gòu)成。電網(wǎng)調(diào)自動化能在電力生產(chǎn)過程中實時采集與監(jiān)控相關(guān)的數(shù)據(jù)、并對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行安全分析和估計電力系統(tǒng)狀態(tài)，除此之外，可以預(yù)測電力負(fù)荷和調(diào)度控制自動發(fā)電系統(tǒng)，適合于現(xiàn)階段的電力市場的科學(xué)運(yùn)作。

1.2 變電站自動化

變電站自動化一定程度上能夠提升電力部門的工作效率，節(jié)省大量的人力資源，且其監(jiān)控的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人為的控制，使得變電站的安全指數(shù)進(jìn)一步提升。變電站自動化的任務(wù)是有效監(jiān)控站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備，使其能夠正常的工作。

隨著科技的進(jìn)步，進(jìn)一步改善了傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備，向數(shù)字化監(jiān)控的方向發(fā)展，如利用計算機(jī)電纜或光纖代替以往的電力信號電纜，使得管理、記錄、操作等方面變得簡便而實用，數(shù)據(jù)更加具體精確。

1.3 發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)（DCS）

發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）是電力系統(tǒng)技術(shù)化發(fā)展最前沿的一項科技。其能夠快速計算、統(tǒng)計并分析出相關(guān)的運(yùn)作數(shù)據(jù)，及時的反映給在崗的工作人員以及維護(hù)工程師，便于針對不同的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的判斷和決策，從而確保發(fā)電廠的正常工作。

2電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的控制設(shè)計分析

2.1采用遠(yuǎn)程監(jiān)控

采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計方式，在電氣工程中使用，雖然只是局限在一定范圍內(nèi)，但是有優(yōu)勢的同時具備一定的缺點。安裝這種監(jiān)控方式在安裝上節(jié)約經(jīng)濟(jì)支出，減少光纜上面的數(shù)目。

2.2集中監(jiān)控方式的設(shè)計

將整個工作系統(tǒng)的各個功能環(huán)節(jié)相互集中在一個處理器工作平臺上處理，且在整個電氣工程的運(yùn)轉(zhuǎn)工作中的維護(hù)也是非常容易的，控制站對于集中控制程序的影響也不明顯，而綜合所有功能共同工作，增加處理器方面的工作量，而它的工作量會制約整個系統(tǒng)的工作速度。

在電氣設(shè)備共同進(jìn)入到監(jiān)控系統(tǒng)之中，所涉及的控制對象會同時有所增加，對于主機(jī)來講工作任務(wù)是很繁瑣的，而這樣的情況要有所減少，就需要增加在電纜方面的投入，相應(yīng)的增加數(shù)量，由于電纜的距離延長會造成不好影響因素發(fā)生，從而降低整個監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定系數(shù)。

2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控方式的設(shè)計

現(xiàn)場總線和在以網(wǎng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)都在電氣自動化系統(tǒng)工程中有所使用，為使用過程累積到比較多的工作信息，對于電子自動化信息技術(shù)系統(tǒng)在電氣工程的使用范圍有所推廣，而在現(xiàn)場布局線路的情況可以依據(jù)間隔距離以及電線性能采用不同的計劃方式，在綜合功能的情況下也要評估性能情況，將遠(yuǎn)程監(jiān)控方式所具備的優(yōu)勢最大范圍內(nèi)應(yīng)用。電氣智能化設(shè)備應(yīng)用專業(yè)的連接設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)相互連接，節(jié)約一定數(shù)量的電纜安裝設(shè)備，對于先期投入以及后期的維護(hù)方面也都有所降低。

就電氣工程而言，是使用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互建立聯(lián)系的，而各個裝置又是相互獨立的，并且獨具功能，無論其中哪個裝置出現(xiàn)故障，只要這個裝置進(jìn)行維修就可以，不僅不會影響到整個網(wǎng)絡(luò)情況，對于整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言也不會有所損害，有利于提升網(wǎng)絡(luò)綜合系統(tǒng)的綜合性能，也提升可靠性能。綜合以上信息，這種以現(xiàn)場監(jiān)控方式的設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用情況是值得提倡的。

3電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用重要性

隨著人們的物質(zhì)文化生活需求不斷提高，在社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制下，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中利用智能化技術(shù)很重要。人工智能的技術(shù)不斷發(fā)展，運(yùn)用智能化技術(shù)控制的領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。電氣工程是一項在技術(shù)性、專業(yè)性上都是要求很高的設(shè)施工程，而電網(wǎng)的建設(shè)、改造等方面都在快速地發(fā)展著，且對電氣自動化系統(tǒng)上要求要求很高，提高這些方面自動化系統(tǒng)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(jì)效益和安全運(yùn)行方面具有重要的地位，在電氣工程自動化應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

4電氣自動化技術(shù)應(yīng)用分析

我國的電力系統(tǒng)自動化主要靠先進(jìn)的電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)完成相關(guān)的工作，并隨著這些技術(shù)的不斷更新，自動化的程序會更加完美。

4.1 電力一次設(shè)備智能化

在電力設(shè)備機(jī)組中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的安裝在兩個不同的地點，使用的是強(qiáng)信號電力電纜和大電流控制電纜進(jìn)行連接，而電力一次設(shè)備智能化是一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實現(xiàn)，節(jié)省大量電力信號電纜和控制電纜。如：“智能化開關(guān)”、“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等方面。

4.2 電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測

對電力系統(tǒng)一次設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、變壓器、斷路器等設(shè)備的重要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行長期連續(xù)的在線監(jiān)測，監(jiān)視設(shè)備實時運(yùn)行狀態(tài)，分析各種重要參數(shù)的變化趨勢，判斷有無存在故障的先兆，從而延長設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，提高設(shè)備的利用率，為電力設(shè)備由定期檢修向狀態(tài)檢修過度提供保障。

4.3 光電式電力互感器

電力互感器是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備，按一定比例關(guān)系將電氣設(shè)備的高電壓和大電流數(shù)值變換到可以用儀表直接測量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，以便用儀表直接測量。目前主要問題是材料隨溫度系數(shù)的影響而使穩(wěn)定性不夠理想。

5結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，競爭機(jī)制不斷激烈，為了進(jìn)一步提高企業(yè)在市場上的競爭力，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，有效地提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：河南理工大學(xué)）