電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

徐興松 高健博

摘要：近年來，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)隨社會(huì)發(fā)展不斷進(jìn)步，目前，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用至電氣工程中，標(biāo)志著我國(guó)電氣工程建設(shè)已進(jìn)入新發(fā)展階段。而在電氣工程中，借助電氣自動(dòng)化的融合應(yīng)用，可顯著提升電氣工程作業(yè)質(zhì)量，還可有效提升作業(yè)效率。而為實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)價(jià)值的充分發(fā)揮，則需對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)形成清晰認(rèn)知，并對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合應(yīng)用加以全面考慮，充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不斷提高我國(guó)工業(yè)建設(shè)水平、工業(yè)建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動(dòng)化技術(shù)

引言

電氣工程是機(jī)械工程的重要組成部分，可以直接影響到機(jī)械工程的性能，傳統(tǒng)的電氣工程模式存在一定的缺陷，需要投入較多的人力與物力，運(yùn)行效率無法得到有效的提升。在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，自動(dòng)化技術(shù)有了廣泛的應(yīng)用，可以很好地減少人工勞力投入，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程的無人值守。電氣自動(dòng)化技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的新型技術(shù)，擁有多種硬件和軟件的支撐，主要包括PLC（可編程邏輯控制器）、管理軟件平臺(tái)、自動(dòng)化設(shè)備，有助于進(jìn)一步提升電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果。

1技術(shù)應(yīng)用必要性

現(xiàn)有電氣自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)基本成熟，融合多元化技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在交通運(yùn)輸、建筑工程、電力生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域，該技術(shù)均發(fā)揮重要作用。聯(lián)合應(yīng)用相關(guān)技術(shù)完善電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，可提升無人化設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，增強(qiáng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析和故障排查、生產(chǎn)效率改善等性能。進(jìn)行該類技術(shù)應(yīng)用，可促進(jìn)生產(chǎn)信息的及時(shí)采集和全面分析，提高系統(tǒng)信息處理能力，為未來系統(tǒng)優(yōu)化提供更可靠的一線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)循環(huán)優(yōu)化。應(yīng)用此種技術(shù)還可促進(jìn)系統(tǒng)智能監(jiān)控和預(yù)見性管理，提升系統(tǒng)反應(yīng)速度，促進(jìn)精準(zhǔn)預(yù)警和報(bào)警。通過數(shù)據(jù)采集進(jìn)行模擬數(shù)據(jù)分析，結(jié)合BIM系統(tǒng)等先進(jìn)科技手段，可實(shí)現(xiàn)虛擬仿真設(shè)備運(yùn)行測(cè)試，針對(duì)性完善系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)故障，保證自動(dòng)化系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。通過技術(shù)融合應(yīng)用也可對(duì)系統(tǒng)操作過程進(jìn)行科學(xué)簡(jiǎn)化，提升操作可行性，顯著改善自動(dòng)控制效率。通過系統(tǒng)模擬運(yùn)行也可進(jìn)行故障錄波，捕捉波形順序，促進(jìn)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)精準(zhǔn)識(shí)別故障波形。

2電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1電氣設(shè)備自動(dòng)化的優(yōu)化配置

對(duì)于電氣工程來說，電氣設(shè)備所發(fā)揮出的作用與優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的，可以對(duì)電氣工程的使用性能產(chǎn)生直接性的影響，如何始終確保電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定是非常值得探究的。在電氣設(shè)備的管理中，將電氣自動(dòng)化技術(shù)引入后，可以實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的優(yōu)化配置，執(zhí)行自動(dòng)化管理。具體來說，借助傳感器可以采集到電氣設(shè)備運(yùn)行的信息，繼而做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，盡早處理電氣設(shè)備運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)。相比于額定運(yùn)行參數(shù)的分析工作，對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)分析，可以完全滿足電氣工程的安全運(yùn)行需求。以線路截面小這一運(yùn)行問題為例來說，當(dāng)存在線路截面小的問題且實(shí)際運(yùn)行電流大，會(huì)不可避免的加劇線路的老化與發(fā)熱。但是在電氣自動(dòng)化技術(shù)的幫助下，自動(dòng)化系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)分析出電流量、線纜溫度等相關(guān)參數(shù)，在這些參數(shù)分析的基礎(chǔ)上可以判定出線路截面是否合格，一旦截面存在風(fēng)險(xiǎn)則可以發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提示工作人員及時(shí)更換截面更大的線路。除此之外，電氣設(shè)備的額定功率是不同的，這極易導(dǎo)致設(shè)備匹配不合理，繼而出現(xiàn)“大馬拉小車”的問題。比如在建筑工程的供水系統(tǒng)中，在高峰期時(shí)的水泵實(shí)際負(fù)荷只能占到額定負(fù)荷的50%，但高峰期合理的運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)該在80-90%，這勢(shì)必造成資源浪費(fèi)。針對(duì)這些問題，均可以考慮去使用電氣自動(dòng)化技術(shù)中的傳感器，借助傳感器來動(dòng)態(tài)采集電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，精準(zhǔn)分析出電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，為電氣設(shè)備的功能優(yōu)化提供可行建議。

2.2智能建筑的供配電系統(tǒng)

建筑工配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)問題，分別是變電配電以及照明和防雷接地等等，通常將電氣設(shè)計(jì)為根本來進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)于一些常見的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和規(guī)劃，以高層建筑為例來說，整體的配電設(shè)計(jì)需要我們首先計(jì)算出電力負(fù)荷，然后才能確保后續(xù)的供電需求更加穩(wěn)定，按照低壓配電的設(shè)計(jì)進(jìn)行，現(xiàn)階段的建筑高度較高，人口較大，因此供電需求也很大，而工作中則需要首先對(duì)負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確運(yùn)算，通過系數(shù)法來計(jì)算出單相電氣的數(shù)據(jù)以及大型的電器設(shè)備所產(chǎn)生的電容量等等。針對(duì)商業(yè)的建筑而言，則需要考慮到電梯供電以及車庫供電和公共區(qū)域用電等等。在對(duì)于復(fù)合電流計(jì)算之后，就要首先對(duì)于短路電流進(jìn)行運(yùn)算，現(xiàn)階段的城市建筑，電氣配電之中經(jīng)常會(huì)存在短路問題，一般可以分成單相和兩相以及三相短路電流，通過仔細(xì)運(yùn)算就可以有效的解決這一問題，例如使用短路容量法和對(duì)稱分量法等。

電氣工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)通常會(huì)牽扯到配電設(shè)備的選擇，例如在變壓器的選擇下，高層建筑通常用電量較大而安裝的變壓器會(huì)直接融入電網(wǎng)工作，從而導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)損耗，所以要首先對(duì)變壓器的參數(shù)容量以及工作方式進(jìn)行確認(rèn)，然后按照實(shí)際用電情況進(jìn)行復(fù)核預(yù)算，在配電系統(tǒng)上要首先確定現(xiàn)代建筑物的供電區(qū)域以及符合規(guī)律性使用更加先進(jìn)的供電配套設(shè)施。通常情況下，低壓電器的主接線是由單母線和雙母線兩種方式構(gòu)成，單母線的整體操作和維護(hù)管理工作較為簡(jiǎn)便，但是穩(wěn)定性不足，雙母線的穩(wěn)定性更好，但是成本消耗也會(huì)更高，變配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作過程中，為了能夠使電流速斷保護(hù)功能得以完成，就需要首先通過電流整定值與被動(dòng)電源的設(shè)計(jì)工作開展也就是考慮到主路電源供電環(huán)境下使用備用電源，并且替代控電，使系統(tǒng)整體具有可靠性。在現(xiàn)階段的供電障礙之中，通常會(huì)出現(xiàn)斷電而斷電都是區(qū)域性的，因此配電自動(dòng)化與自動(dòng)化配電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有重要的作用。

2.3鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在高速發(fā)展背景下，現(xiàn)已應(yīng)用在生活、生產(chǎn)中的諸多方面，此項(xiàng)技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中也得以廣泛應(yīng)用。對(duì)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀加以分析可知，自動(dòng)化控制已基本實(shí)現(xiàn)，還可提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)效率，利用自動(dòng)化設(shè)備還可推動(dòng)鋼鐵生產(chǎn)安全性的提升。此外，借助自動(dòng)化設(shè)備的引入，還可節(jié)約開支，具備較強(qiáng)競(jìng)技性，針對(duì)推動(dòng)鋼鐵行業(yè)快速發(fā)展而言發(fā)揮著重要作用。目前，鋼鐵行業(yè)針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)提出強(qiáng)烈需求。現(xiàn)階段，鋼鐵行業(yè)借助電氣自動(dòng)化的引入已收獲良好經(jīng)濟(jì)效益，并逐漸成為鋼鐵行業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)力?，F(xiàn)階段，低成本自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)明、應(yīng)用為鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的主要方向之一，中小鋼鐵企業(yè)現(xiàn)已將低成本自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用作為首要發(fā)展目標(biāo)，并廣泛應(yīng)用至自動(dòng)化的監(jiān)控及控制中。事實(shí)上，借助自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性，不同產(chǎn)品間難以實(shí)現(xiàn)兼容，但可互相交換，提高生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)成本?，F(xiàn)場(chǎng)總線可實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)間的溝通，或可與更高控制層級(jí)的管理建立聯(lián)系，伴隨科學(xué)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，將會(huì)在工業(yè)自動(dòng)化中得以廣泛應(yīng)用并實(shí)踐。

結(jié)語

通過加大對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，不僅可以最大限度地提高電氣工程的自動(dòng)化控制水平，還能有效地解決電氣工程施工中遇到的各種問題，為促進(jìn)電氣工程的健康、可持續(xù)發(fā)展提供重要的技術(shù)保障。此外，自動(dòng)化技術(shù)安全可靠、實(shí)用性強(qiáng)，在系統(tǒng)仿真化、對(duì)接高頻化、開關(guān)智能化等方面具有廣闊的發(fā)展空間。由此可見，自動(dòng)化技術(shù)具有非常高的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景，值得被進(jìn)一步推廣和應(yīng)用于電氣工程中。為實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程施工工作的自動(dòng)化、智能化、信息化控制提供重要的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1]畢月.電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2021，6（09）：105.

[2]朱澤宇.基于電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用探析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015（06）：34.