機電設備的電氣自動化改造及維護研究

畢俊杰

哈工大機器人山東智能裝備研究院 山東濟南 250202

1 電氣工程及其自動化

1.1 信息技術

如今，信息技術已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，大到航天領域，小到日常生活，可以說，是信息技術讓我們的生活變得如同萬花筒般絢爛多彩。如何在電氣工程及其自動化系統(tǒng)中滲入互聯(lián)網(wǎng)，是信息環(huán)境下，更好發(fā)揮電氣工程及其自動化的有效途徑。如今我們通常把電氣工程技術和信息技術結合的技術稱為微機技術。微機技術的發(fā)展實現(xiàn)了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實時分析處理，同時大大節(jié)省了勞動力、降低工人勞動強度、改變?nèi)藗兊纳罘绞?，實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化。大大地提高了生產(chǎn)率，推動人類社會實現(xiàn)快速發(fā)展[1]。

1.2 控制系統(tǒng)

由于晶體管的發(fā)明和大規(guī)模集成電路制造技術的發(fā)展，固態(tài)電子技術在20世紀50年代的發(fā)展中起到了很大的推動作用。電氣工程與物理科學的緊密聯(lián)系和交叉仍然是未來電氣工程的關鍵，并將擴展到生物系統(tǒng)、光子學、微機電系統(tǒng)（MEMS）。21世紀最重要的一些新設備、系統(tǒng)和技術將來自這些領域。隨著技術的快速發(fā)展，分析方法和設計方法的快速發(fā)展，我們每隔幾年就要重新思考或回顧一下過去解決工程問題的方法。

2 電氣工程改造及其自動化要點

2.1 電氣系統(tǒng)的優(yōu)化升級與自動化改造

污水處理電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和自動化改造應具有良好的針對性。由于污水處理工藝復雜，涉及到信息管理和控制，必須完成生產(chǎn)調(diào)節(jié)、計量控制、安全防護和調(diào)度通訊，保證污水處理的經(jīng)濟、高效、安全運行。因此，在實踐中，一方面可以嘗試科學地引入或增設繼電保護裝置，防止電力系統(tǒng)短路故障，通過有效的線路保護實現(xiàn)科學的預防、管理和控制。故障發(fā)生后，快速隔離故障設備，減少相關生產(chǎn)運行機械在低壓大電流狀態(tài)下的運行時間，確保整個系統(tǒng)不被破壞。此外，具有模擬、全方位監(jiān)控、快速報警等功能，能保證污水處理生產(chǎn)系統(tǒng)在需要時不間斷運行，提醒員工進行合理的調(diào)節(jié)和更新，防止不必要的經(jīng)濟損失。

2.2 繼電保護在自動化改造中的應用

2.2.1 目標

由于技改區(qū)電力系統(tǒng)自動化改造，有必要對處理系統(tǒng)的潛在故障進行檢查。繼電保護具有針對性，這種針對性的對象是處理功能，根據(jù)不同的故障使用不同的對策，這種對策必須有針對性，即由于這種故障而特制的。

2.2.2 穩(wěn)定性

對于繼電保護，其穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，特別是故障后能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，以避免故障對設備造成較大的損害。設備要發(fā)揮其功能，必須有良好的運行環(huán)境。通過仿真，保證了系統(tǒng)在故障狀態(tài)下的穩(wěn)定運行，防止了系統(tǒng)中斷造成的危害[2]。

2.2.3 可靠性

電力系統(tǒng)的主要目的是滿足用戶的用電需求。系統(tǒng)能否真正運行，在很大程度上決定了每個用戶和設備的電能質量。繼電保護裝置的應用為系統(tǒng)的可靠性提供了安全性、較強的故障處理功能等方面的保障，保證了人員和設備的安全；高效、多功能的監(jiān)控形式，能及時檢測到異常信號，并提醒技術人員。ICIANS調(diào)整系統(tǒng)結構。

2.3 電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

2.3.1 集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控形式不僅方便運行維護，控制站也不高的防護要求，并且系統(tǒng)設計也非常容易。但因為這種方式是把系統(tǒng)的每一個功能集中到一個處理器實施處理，因此處理器的任務比較繁重，也會影響到處理的速度。因為電氣設備全部進入監(jiān)控，造成主機冗余的下降、增加電纜數(shù)量，加大投資，長距離電纜引入的干擾也許也會影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖與斷路器的聯(lián)鎖使用硬接線，因為隔離刀閘常常不到位的輔助接點，這也會導致設備不能操作。

2.3.2 遠程監(jiān)控方式

遠程監(jiān)控的方式具備節(jié)省電纜、節(jié)約安裝費用、節(jié)約材料、可靠性高與組態(tài)靈活等優(yōu)點。但是各種的現(xiàn)場總線通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量又比較大，因此這種方式大都用于小系統(tǒng)監(jiān)控，而在全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建中卻不適用。

2.3.3 無人控制技術

電氣工程自動化技術應用中無人控制是非常重要的部分，就目前的情況來看，電氣自動生產(chǎn)流程非常復雜，同時具備很多安全問題，在管理維護過程中，也會消耗很多的時間，因此在進行技術應用的時候，需要結合具體條件進行調(diào)整，從而不會影響到整體的技術應用效益。而對于智能技術，就能夠很好的解決這些問題，其能夠實時地進行監(jiān)控管理，實現(xiàn)無人化技術操作，從而使得整體的成本得到控制，能夠確保整體的安全性，有效地確保維護管理質量，合理的控制施工應用周期，有效地確保整體的應用功能[3]。

2.4 變電站自動化方面的應用

具體表現(xiàn)為：（1）電力工程中的變電站運行，可在電氣自動化技術的支持下，對變電站實施智能化操作，并實現(xiàn)對變電站運行過程的實時管理，全面提升其管理工作水平，滿足變電站運行風險科學應對要求；（2）基于電氣自動化技術的變電站，可實現(xiàn)對其運行過程的有效監(jiān)控，消除變電站運行中可能存在的安全隱患，促使電力工程建設中的變電站能夠處于良好的運行狀態(tài)，進而提升新形勢下電力工程建設水平與變電站的運行水平。同時，變電站運行中通過對電氣自動化技術應用的考慮，也能達到變電站運行過程自動化控制的目的，從而滿足現(xiàn)代電力工程的建設要求，為變電站的高效運行提供可靠保障。

3 結語

積極進行機電設備自動化維護與改造，對于企業(yè)發(fā)展具有促進意義，可以從整體上提升企業(yè)生產(chǎn)水平與生產(chǎn)安全性，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，降低人力資源的投入，并降低設備的故障率。因此，應加強對改造的重視力度，合理進行技術引進，從根本上提升機電設備的性能。