電氣工程中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用

裴佩 馬錕

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣工程水平也在不斷提升，各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)化的需求也在不斷提升。現(xiàn)階段，電氣工程逐漸被應(yīng)用于實(shí)際生活中，其電氣自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)控制技術(shù)和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合，能夠有效提升電氣工程系統(tǒng)的操作效率，對(duì)電氣機(jī)械的遙控功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步完善。同時(shí)，還能確保電氣產(chǎn)品在實(shí)際使用過(guò)程中保持安全和穩(wěn)定，減少能源消耗。因此，本文主要闡述電氣自動(dòng)化的內(nèi)容、優(yōu)勢(shì)和設(shè)計(jì)理念，研究電氣工程中電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用，分析電氣工程中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用不足，并探究解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動(dòng)化;運(yùn)用;優(yōu)勢(shì)

引言

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展背景下，電氣工程系統(tǒng)的安全性和實(shí)效性較高，逐漸受到社會(huì)大眾的關(guān)注，在電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，在電氣工程項(xiàng)目中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為凸顯，不僅能夠提升工程系統(tǒng)的安全性，而且還能保證系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化。

一、電氣自動(dòng)化的內(nèi)容、優(yōu)勢(shì)和設(shè)計(jì)理念

（一）電氣自動(dòng)化的內(nèi)容

電氣自動(dòng)化技術(shù)主要是將工藝、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等融合起來(lái)產(chǎn)生的一種新技術(shù)，該技術(shù)的核心理論包括很多行業(yè)包含的核心理論。而且現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化工藝技術(shù)被分為兩部分工藝，分別為PLC工藝和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其中PLC技術(shù)和核心在于電氣工程項(xiàng)目中供變電項(xiàng)目和輸配電的有效應(yīng)用。同時(shí)，在供電項(xiàng)目中，PLC技術(shù)能夠根據(jù)區(qū)域和級(jí)別實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化控制，并在完成調(diào)控之后實(shí)現(xiàn)供電體系各類信息的有效存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)信息整合，確保供電體系信息處理的安全性和及時(shí)性。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)說(shuō)，將其應(yīng)用于電氣工程系統(tǒng)中，能夠提升信息采集工作的效率，保證信息采集的質(zhì)量，這樣才能實(shí)現(xiàn)電力體系各個(gè)方面的功能，促進(jìn)電氣項(xiàng)目進(jìn)一步發(fā)展。

（二）電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

第一，具有較高的可靠性。和傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相對(duì)比，在整個(gè)電氣工程控制過(guò)程中需要使用控制器，假如被控制對(duì)象的復(fù)雜性較高，僅僅應(yīng)用控制器難以保證精確性，可能會(huì)出現(xiàn)控制效果不良的情況，甚至在一些不可預(yù)見(jiàn)的因素下，被控對(duì)象可能會(huì)失去控制。同時(shí)，還會(huì)影響控制模型設(shè)計(jì)。假如上述問(wèn)題無(wú)法有效解決，控制模型的準(zhǔn)確性也就無(wú)法得到保證，進(jìn)而會(huì)影響電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)工程的正常發(fā)揮，也會(huì)對(duì)被控制對(duì)象的運(yùn)行效率造成影響。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于控制器中，提升控制器的智能化，不僅能夠有效減少被控制對(duì)象模型設(shè)計(jì)的工作量，有效解決各種控制問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)，提升電氣工程運(yùn)行的可靠性。

第二，具有智能化調(diào)控功能。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，智能化調(diào)控是系統(tǒng)的核心部分，能夠縮短被控制對(duì)象的響應(yīng)時(shí)間，并能夠進(jìn)行隨時(shí)調(diào)節(jié)和控制。在這種情況下，被控制對(duì)象的性能能夠明顯提升。同時(shí)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制功能，保證其系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制目標(biāo)。

第三，數(shù)據(jù)處理具有一致性。電氣自動(dòng)化技術(shù)在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中具有一定的一致性。電氣自動(dòng)化控制的對(duì)象一般為電氣設(shè)備，其控制效果與自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能有著緊密的練習(xí)，假如控制對(duì)象發(fā)生變化，那么預(yù)先設(shè)置的控制模式會(huì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。因此，在對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要關(guān)注控制對(duì)象是否發(fā)生變化，根據(jù)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行全面性分析，對(duì)各項(xiàng)控制要求進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證一致性才能完成控制目標(biāo)。

（三）電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念

（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)理念

在電氣自動(dòng)化中，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)專業(yè)性高、難度大的新技術(shù)，主要是應(yīng)用電腦終端，實(shí)現(xiàn)電氣工程各項(xiàng)設(shè)備的集中控制，能夠大大減少電纜使用量，用光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜，節(jié)省材料費(fèi)用和安裝費(fèi)用的同時(shí)，還能保證系統(tǒng)之間的靈活性和可靠性，提升經(jīng)濟(jì)效益。但是，遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)輸出信息強(qiáng)度的依賴性較高，需要良好通訊。通?，F(xiàn)場(chǎng)通訊的速度較低，假如信號(hào)較差，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)都到限制。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)理念比較適用于系統(tǒng)范圍較小的情況。

（2）集中監(jiān)控設(shè)計(jì)理念

集中監(jiān)控主要是將系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目集中控制在同一個(gè)系統(tǒng)中，對(duì)其進(jìn)行管理和運(yùn)行，這種設(shè)計(jì)操作較為簡(jiǎn)單，對(duì)控制站的要求不高，系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)簡(jiǎn)潔。對(duì)于單一分散的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其處理器安裝、電纜鋪設(shè)都較為繁瑣，而且單一電纜絞纏起來(lái)，處理器數(shù)量也會(huì)相對(duì)增加，影響處理速度，而且投資成本也會(huì)相對(duì)增加，對(duì)整體系統(tǒng)可靠性和安全性造成影響。然而對(duì)于集中監(jiān)控設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，不僅能夠有效減少電氣工程投資成本，而且還能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，促使工程能夠安全、高效運(yùn)行，滿足工作需求。

（3）現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)階段電氣工程中現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用較為廣泛，根據(jù)該理念表現(xiàn)出來(lái)的高效性和實(shí)踐性，不斷對(duì)原有技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改善，采用不同間隔技術(shù)措施，在現(xiàn)場(chǎng)安裝工作中對(duì)電纜連接技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不僅能夠有效減少電氣工程設(shè)備投入成本支出，而且還能減少設(shè)備隔離柜、端子柜的數(shù)量，保證電氣工程的安全、可靠，提升運(yùn)行效益。

二、電氣工程中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用

電氣工程包含的領(lǐng)域較為廣泛，而且該工程自身具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和綜合性，需要對(duì)該工程中電氣系統(tǒng)、相關(guān)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查和控制，才能確保其能夠正常運(yùn)行。對(duì)此，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中，具體有以下運(yùn)用。

（一）在電廠中的運(yùn)用

不同類型的電廠中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域也存在不同。盡管如此，但是在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，大多都是都是采用分層分布系統(tǒng)，而且該系統(tǒng)主要是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且在工業(yè)領(lǐng)域中，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心構(gòu)成是以太網(wǎng)，能夠利用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信和共享，加強(qiáng)工作站和控制中心之間的通信溝通。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)還能根據(jù)分層分布檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)電廠中各個(gè)控制單位實(shí)施監(jiān)督和控制。對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)，運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)之后能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)、電、爐的全面自動(dòng)化和一體化控制，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，整合運(yùn)行信息，及時(shí)檢查出設(shè)備存在的故障問(wèn)題，保證火電廠中的發(fā)電機(jī)組在正常狀態(tài)下運(yùn)行，避免由于故障問(wèn)題影響火電廠的正常運(yùn)營(yíng)。在火電廠的單元爐機(jī)組中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用還能實(shí)現(xiàn)機(jī)組聯(lián)合控制，這樣能夠方面各類數(shù)據(jù)的采集和整理，提升火電廠電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的效率。另外，對(duì)于水電廠來(lái)說(shuō)，運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)之后能夠?qū)崿F(xiàn)整體自動(dòng)化運(yùn)行和控制，實(shí)現(xiàn)單機(jī)設(shè)備、公用設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行，進(jìn)而提升水電廠運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

（二）在電網(wǎng)調(diào)度中的運(yùn)用

電網(wǎng)調(diào)度主要是電網(wǎng)機(jī)構(gòu)為了確保電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠、連續(xù)的運(yùn)行，根據(jù)國(guó)家電力電網(wǎng)最新標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。對(duì)于電氣工程相關(guān)工作人員而言，電網(wǎng)調(diào)度的安全性和穩(wěn)定性是其工作的重點(diǎn)內(nèi)容。通常電網(wǎng)調(diào)度中都需要大量的人力、物力、材料消耗，這樣才能保證電網(wǎng)調(diào)度的有效性，但是卻無(wú)法保證電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度之后，專業(yè)技術(shù)人員可以在不同環(huán)節(jié)設(shè)置顯示器、監(jiān)視器和服務(wù)器，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)化檢測(cè)、收集、整理和分析，并將其匯總上報(bào)給總部，這樣能夠幫助總部掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，以此為基礎(chǔ)做出決策，這樣能夠有效提升電網(wǎng)調(diào)度中心的工作效率。

（三）在變電站中的應(yīng)用

對(duì)于電力工程安全穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)說(shuō)，變電站發(fā)揮了重要作用。以往變電中的各類工作基本都是人為控制和管理，比如設(shè)備故障維護(hù)、日常管理、日常記錄、信息登陸等，人為工作量大于機(jī)械工作量，可能會(huì)出現(xiàn)由于人為因素的故障問(wèn)題，甚至?xí)霈F(xiàn)信息泄露、信息篡改等情況。而現(xiàn)階段將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中，能夠促使其安全、高效的運(yùn)行。首先，能夠?qū)㈦姎庾詣?dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站各方位監(jiān)控中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集和整理。其次，能夠?qū)㈦姎庾詣?dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站各類設(shè)備中，針對(duì)設(shè)備存在問(wèn)題的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)警，并自動(dòng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單維護(hù)，這樣能夠大大降低維護(hù)人員的維修難度和工作量。

（四）在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍較少，還沒(méi)有形成較為廣泛的應(yīng)用范圍。目前，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)中形成的配電自動(dòng)化模式能夠?qū)崿F(xiàn)集中化控制，采用分布式結(jié)構(gòu)，在配電網(wǎng)主站和子站之間建立聯(lián)系。但是，由于配電網(wǎng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還處于初級(jí)研究階段，需要對(duì)其進(jìn)行深入研究，這樣才能促進(jìn)配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展。

三、電氣工程中電氣自動(dòng)化運(yùn)用的不足

（一）電氣節(jié)能方面的不足

在建筑領(lǐng)域的電氣工程來(lái)看，無(wú)法完全消除輸電線路的電阻，而且電阻是客觀存在的，在實(shí)際電氣工程運(yùn)行過(guò)程中，假如輸電線路中電流通過(guò)較多，可能會(huì)出現(xiàn)線路發(fā)熱情況，造成能源浪費(fèi)的同時(shí)，還會(huì)造成功率消耗。除此之外，建筑電氣工程中安裝的用電設(shè)備較多，對(duì)于規(guī)模較大的建筑工程來(lái)說(shuō)，輸電線路的設(shè)計(jì)存在較強(qiáng)的復(fù)雜性，甚至?xí)霈F(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的無(wú)功損耗較多。

（二）容易受到外界環(huán)境因素的影響

電氣工程中電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中很容易受到氣壓、溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，可能會(huì)導(dǎo)致其控制結(jié)構(gòu)受到破壞，影響運(yùn)行穩(wěn)定性，出現(xiàn)控制靈活性下降，設(shè)備溫度升高等情況，甚至?xí)?dǎo)致整體設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

四、解決電氣工程電氣自動(dòng)化影響因素的策略

（一）優(yōu)化電氣自動(dòng)化節(jié)能問(wèn)題

在對(duì)建筑電氣工程進(jìn)行施工過(guò)程中，要關(guān)注電氣節(jié)能問(wèn)題，將其作為施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這樣不僅能夠規(guī)范線路設(shè)計(jì)人員的行為，實(shí)現(xiàn)建筑物的各方面的節(jié)能，減少功率消耗。同時(shí)，還能促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定性發(fā)展。在電氣工程電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)人員具備一定專業(yè)能力，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)原則，盡可能減少運(yùn)行損耗。

（二）加強(qiáng)防護(hù)，避免受到外界環(huán)境因素的影響

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備很容易受到環(huán)境因素的影響，其中溫度、濕度對(duì)其影響最大，直接關(guān)系到其是否能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行。特別是在低溫環(huán)境下，此時(shí)的濕度達(dá)到飽和狀態(tài)，促使設(shè)備外表產(chǎn)生凝露，假如長(zhǎng)期不清理，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)容零件受到腐蝕，出現(xiàn)漏電情況。另外，在潮濕環(huán)境下，設(shè)備外表的保護(hù)膜會(huì)出現(xiàn)脫落情況，降低絕緣性。因此，要加強(qiáng)防護(hù)，避免受到外界環(huán)境因素的影響。

總結(jié)

總之，電氣自動(dòng)化直接關(guān)系到電氣工程的未來(lái)發(fā)展，將其應(yīng)用于電氣工程中，能夠顯著提升工程的運(yùn)行效率和自動(dòng)化水平，減少人力、財(cái)力投入，實(shí)現(xiàn)工程系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控、管理和維護(hù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，需要對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行深入研究，促使其進(jìn)入新的發(fā)展領(lǐng)域，為社會(huì)發(fā)展提供更多的條件。

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