電氣工程改造及其自動化分析研究

蔡鵬飛

摘要： 電氣工程是社會現代化發展的重點工程，關系著我國工業經濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢，是企業未來發展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動，企業應加強多方面的調控管理，確保改造工程達到預期的成效，提升電氣工程的運行水平。

關鍵詞：電氣工程；改造；自動化；趨勢研究

中圖分類號：U87 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0380-01

前言：

電氣工程是社會現代化發展的重點工程，關系著我國工業經濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢，是企業未來發展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動，企業應加強多方面的調控管理，確保改造工程達到預期的成效，提升電氣工程的運行水平。

1 電氣工程及其自動化

1.1 信息技術

信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊系統，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來，信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。

1.2 操控系統

由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展，固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵，并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。

2 電力系統自動化改造的趨勢

2.1 功能多樣化

傳統電力系統的重點功能集中于發電、輸電，在傳輸期間對電能值大小的轉換缺乏足夠的功能。電力系統自動化改造之后，系統功能日趨多樣化，電壓轉變、電能分配、用電調控等功能均會得到明顯的改善，系統自動化狀態，符合了系統高負荷運行狀態的操作要求。

2.2 結構簡單化

結構問題是阻礙電力系統功能發揮的一大因素，多種設備連接于系統導致操作人員的調控質量下降，部分設備在系統運行時發揮不了作用。系統自動化改造后結構得到了充分的簡化，且功能也明顯優越于傳統模式，促進了電力行業的持續發展。

2.3 設備智能化

電力設備是系統發揮作用的載體，電廠發電、輸電、變電等各個環節都要依賴于設備運行。早期人工操控設備的效率較低，自動化改造之后可利用計算機作為控制中心，利用程序代碼指導電力設備操作，智能化執行設備命令，以逐漸提升作業效率。

2.4 操控一體化

當電力系統設備實現智能化之后，系統操控的一體化便成為現實。如：機械一體化、機電一體化、人機一體化等模式，都是電力系統自動化改造的發展趨勢。電力系統一體化操控“省力、省時、省錢”，也為后期繼電保護裝置的安裝運用創造了有利的條件。

3 繼電保護運用于自動化改造

除了對原始電能進行調控處理外，電力系統在各個環節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。為了保證電力系統在穩定可靠的環境下運行，添加繼電保護裝置是必不可少的，其對電力系統具有多方面功能。

3.1 針對性

由于電力系統自動化改造屬于技術改造范疇，需要對系統潛在的故障問題檢測處理。繼電保護具有針對性的處理功能，可根據系統不同的故障形式采取針對性的處理方案。如：電力設備出現短路問題，繼電保護可立刻把設備從故障區域隔離；線路保護拒動作時，繼電保護可將線路故障切除，具有針對性的故障防御處理功能。

3.2 穩定性

繼電保護對電力系統的穩定性作用顯著，特別是在故障發生之后可維持系統的穩定運行，以免故障對設備造成的損壞更大。良好的運行環境是設備功能發揮的前提條件，如：繼電保護裝置能快速地切除故障，減短了設備及用戶在高電流、低電壓運行的時間。通過模擬仿真，保證了系統在故障狀態下的穩定運行，防止系統中斷引起的損壞。

3.3 可靠性

對電力系統實施自動化改造的根本目的是滿足廣大用戶的用電需求，系統能否可靠地運行也決定了用戶或設備的用電質量。繼電保護裝置的運用為系統可靠性提供了多方面的保障，如：安全方面，強大的故障處理功能保障了人員、設備的安全；效率方面，多功能的監測方式可及時發現異常信號，提醒技術人員調整系統結構。

4 自動化改造中的在線監測系統

“狀態維修”技術憑借其獨特的功能優勢，在電氣設備維修時得到了充分的運用，促進了電力系統運行水平的改善。在線監測系統是電氣設備狀態維修技術的關鍵系統，技術人員根據在線監測系統顯示的數據可及時發現異常問題，引導技術人員盡快實施故障維修方案。

4.1 絕緣監測

電氣設備的絕緣性能關系著電力系統運行的安全性，對線路絕緣進行監測是狀態維修的重要內容。我國電網建設期間設計的絕緣監測系統多數是掛網運行的絕緣子，如：瓷、玻璃、復合絕緣子等，這些絕緣裝置會受到外界因素的變化而減弱性能，對絕緣元件積極配備監測系統可保證電氣設備的穩定作業。

4.2 雷擊監測

線路是向電氣設備傳輸電壓的載體，若輸電線路發生故障則會影響到電能的正常供應，不利于電氣設備的持續性運行。狀態維修方案中的在線監測系統需顧及到雷擊的危害，參照電氣設備的具體結構規劃雷擊監測系統。如：常用的雷擊監測方法是安裝避雷針或避雷器，電氣設備遭受雷擊前后可起到監測、保護的作用。

4.3 環境監測

環境對電氣設備或連接線路也有很大的影響，若不采取有效的措施保護電氣設備，則會造成設備的故障發生率上升。環境監測系統的主要監測對象是大氣溫度、濕度、二氧化硫等，當這些因素對電氣設備的性能造成不利影響后，監測系統會把異常信號傳遞給監控中心，警告技術人員盡快采取維修措施保護系統及設備。

5 結語

發展是推動社會進步的根本要素，制定科學發展觀是促進我國國民經濟效益增收的最佳方式。工業經濟是三大產業的核心，決定了未來國民經濟的改革發展趨勢，搞好工業產業的內部結構模型是極為關鍵的。電氣工程是工業經濟的重點項目，對企業生產加工、系統供電、人機操作等均有較大的決定作用。經濟全球化發展以來，中國企業參與國際競爭成為了必不可少的趨勢，只有充分發揮本國經濟等方面的優勢，才能爭取創造更多的經濟收益。

參考文獻

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