電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用淺析

羅陽

摘要：電氣行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用到了越來越多的自動化控制系統(tǒng)，為了保障該自動化控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，還需要工作人員根據(jù)電氣工程的具體運行需求，進行自動化控制監(jiān)測計劃的合理制定，做好整個電氣工程運行全過程、全方位的監(jiān)控工作。只有這樣才能夠在自動化系統(tǒng)出現(xiàn)問題的第一時間內(nèi)進行有效處理，并通過一系列的調(diào)整對策，來保障自動化控制系統(tǒng)的運行平穩(wěn)性。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;電氣工程;應(yīng)用

一、電氣自動化和電氣工程相結(jié)合的應(yīng)用現(xiàn)狀

電氣工程的大規(guī)模建設(shè)為人們的生活起居提供了很大的改變。人們出行乘坐的地鐵，家里面使用的電源電路、排水系統(tǒng)都是電氣行業(yè)的科技產(chǎn)物?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的溫室大棚技術(shù)和新式栽培技術(shù)都有電氣自動化技術(shù)應(yīng)用其中。由此可見，電氣自動化在各行各業(yè)都應(yīng)用廣泛。

從某種角度來說，電氣自動化技術(shù)和我們的生活息息相關(guān)，為我們的便利生活提供了極大的技術(shù)支持。電氣工程主要通過信息系統(tǒng)進行控制，因此計算機信息技術(shù)的發(fā)展能夠更好地促進電氣行業(yè)的發(fā)展。從目前來看，人們的生活工作都離不開信息技術(shù)，電氣自動化技術(shù)也要通過信息系統(tǒng)進行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析處理。除此之外，電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，導(dǎo)致其在工作過程中可能會發(fā)生很多問題。如果要避免這些現(xiàn)象發(fā)生，就要進行實時監(jiān)控，采取相對應(yīng)的應(yīng)急措施，制定合理的預(yù)防方案，減少不必要的能源消耗和資金消耗。

二、電氣工程以及自動化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

（一）母線和斷路器失靈保護

在變電站的運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)保護裝置失靈問題。這會對整個變電站的運行造成影響，也會直接影響到整個供電系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和安全性。針對該問題，我國相關(guān)部門和相關(guān)技術(shù)人員曾經(jīng)作出了分析和總結(jié)，得出結(jié)論是在裝置運行的過程中，由于在對電流進行判別的過程中出現(xiàn)了失誤，所以保護裝置并沒有得到正確的安裝和使用，進而沒有發(fā)揮出保護功能，這一問題對整個供電系統(tǒng)的運行造成了影響。因此，在對保護裝置進行設(shè)計和安裝的過程中，為了能夠有效避免因誤操作而造成的影響，就要求母線和斷路器失靈保護裝置要嚴格遵守遵循“失靈最終跳閘應(yīng)判電流”的原則進行工作，并且在設(shè)計和安裝過程中，技術(shù)人員要反復(fù)對裝置的使用需求和電流情況進行測驗，以免出現(xiàn)問題。而通過該方法，失靈保護裝置就能夠正確地根據(jù)失靈電流來判斷整個變電站和供電系統(tǒng)的運行情況，進而作出正確回應(yīng)，大大提高整個變電站和系統(tǒng)的失靈保護效果，提高供電系統(tǒng)運行的高效性和安全性。

（二）線路重合閘

自從智能變電站發(fā)展起來之后，為了能夠有效實現(xiàn)整個變電站運行的自動化和智能化，相關(guān)研究人員便一直沒有放棄對變電站內(nèi)各系統(tǒng)和裝置運行的研究。而在近幾年來，為了能夠有效提高整個變電站運行的穩(wěn)定性和高效性，并充分發(fā)揮失靈保護裝置的保護功能，便將斷路器的失靈保護的和失靈電流判別功能包含在了整個母線的保護措施中。這就要求在對二次繼電保護自動化裝置進行設(shè)計和應(yīng)用的過程中，不能再單獨對斷路器輔助保護裝置進行配置和安裝，而是要求母線保護自身就應(yīng)該具備重合閘功能。除此之外，為了能夠?qū)芈愤M行精簡，并通過確保兩套保護裝置運行獨立性的方式來提高整個變電站保護裝置的運行效率。在設(shè)計二次繼電保護自動化裝置的過程中，要求兩套重合閘應(yīng)該采用一對一的控制方式，并且斷路器的控制狀態(tài)與其也是相互獨立的，彼此之間不影響工作狀態(tài)。同時，在這兩套線路保護裝置中，其必須與重合閘同時運行、同時退出，不能出現(xiàn)一套合閘，而另一套正常工作的情況，避免對整個變電站的運行狀態(tài)造成影響，這些都是需要設(shè)計人員在二次繼電保護自動化裝置設(shè)計中所需要注意的重點問題。

（三）智能型分布自動化

智能型分布自動化完全脫離了主電站占主導(dǎo)地位的自動化管理方式，其主要起作用的是通過非主干饋線的各個相鄰之間的電網(wǎng)開關(guān)，一旦當電網(wǎng)中某處發(fā)生了故障，不需要通過主電站進行相應(yīng)的排查和控制，饋線通過相關(guān)的通信信息就能直接按照事先設(shè)定的判定機制來對故障區(qū)域進行有效識別并立刻進行隔離，和主站集中型自動化技術(shù)相比，其優(yōu)勢十分明顯，這種自動化檢測方式具有較高的可信度和穩(wěn)定性，因其判別機制的特殊性也使得這種技術(shù)和其他自動化技術(shù)相比，對故障區(qū)域的診斷時間更短，也更具備一定的針對性，因此故障修復(fù)的速度也較快，并且這種自動化技術(shù)對于架空線路和電纜都有較好的適應(yīng)性。

（四）電纜化線路自動化

針對10kV配電電纜網(wǎng)自動化系統(tǒng)，應(yīng)進行通信通道改造。在電纜化改造工程中，對于架空光纜及電纜，應(yīng)采用溝道敷設(shè)形式進行改造作業(yè)。究其原因，就在于該方式可靠性高且便于維護。在220kV電纜工程改造中，采用了復(fù)合光纜產(chǎn)品，其造價成本較低，可將之推廣到10kV電纜改造中。由此，在配電電纜網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的通信組織更為便捷可靠，并保證造價低廉。探析光纖自愈環(huán)網(wǎng)類型，應(yīng)包括單環(huán)網(wǎng)及雙環(huán)網(wǎng)。在理論上，相較于單環(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)的可靠性更高，但設(shè)備造價較高，且多占用一倍的光纖資源。在配電子站與DTU/FTU之間，其通信方式，應(yīng)采用光纖自愈環(huán)網(wǎng)方式，其接口RS-232/458、速率600～19200bit/s、通信規(guī)約IEC60870-5-101。在配電子站及DTU/FTU中，應(yīng)配備自愈型光Modem，并保證每個光纖Modem具有4個以上RS-232/458端口，其中一個用于集結(jié)DTU/FTU信息，而其余端口可用于溫度監(jiān)測。由此，一旦光環(huán)出現(xiàn)斷點，相關(guān)信息就可傳至配電子站，進而提升系統(tǒng)可靠性。

（五）變電站中的融合應(yīng)用

變電站是電氣工程建設(shè)當中的重要項目，能夠?qū)﹄妷?、配電電能等進行有效調(diào)節(jié)，具有優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)、輔助繼電保護裝置運行的功能與作用。但是傳統(tǒng)人工變電站操控中，人工檢測和管理工作量較大，很難實現(xiàn)精準、實時監(jiān)控。這就容易引發(fā)變電站故障，進而延伸到繼電保護裝置系統(tǒng)中，使電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性無法保障。在此基礎(chǔ)上，運用電氣自動化技術(shù)取代人工監(jiān)控與操作，不僅能夠做到對變電站的實時監(jiān)控，而且能精準檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息參數(shù)，對故障位置進行精準定位，全面優(yōu)化變電站結(jié)構(gòu)和操作流程，實現(xiàn)電氣工程成本的控制與效益的提升。

三、電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的創(chuàng)新

如果要想電氣自動化技術(shù)和電氣工程更好地結(jié)合應(yīng)用，就要提高電氣系統(tǒng)的信息化控制力度，還要促進熱工技術(shù)的連鎖反應(yīng)問題的解決，從而實現(xiàn)自動化控制體系的監(jiān)測作用。除此之外，還要完善電氣自動化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)體系，促進電氣系統(tǒng)對電氣設(shè)備進行有效監(jiān)控。與此同時，還要促進信息技術(shù)化技術(shù)的進一步應(yīng)用，實現(xiàn)更為高效的實時監(jiān)控功能，促進電氣自動化技術(shù)的科學應(yīng)用，促進電氣工程的發(fā)展進步。

結(jié)論

綜上所述，在自動化技術(shù)的支持下，電氣工程中各個系統(tǒng)的安全性與高效性明顯增強。當前，在遠程監(jiān)控、自動化電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠自動化、變電站自動化中均應(yīng)用了自動化技術(shù)?？梢哉f，在電氣工程中應(yīng)用自動化技術(shù)極為必要，電氣自動化技術(shù)也有著較高的應(yīng)用優(yōu)勢，對我國電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展與技術(shù)升級起到了推動性作用。

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