淺談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

王軍 陳永紅

摘 要：電氣自動(dòng)化是電氣工程中的一個(gè)分支，全稱為電氣工程及其自動(dòng)化，其在各個(gè)行業(yè)都有著非常廣泛的應(yīng)用。本文筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從電氣工程與電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)特點(diǎn)、電氣自動(dòng)化應(yīng)用的構(gòu)成形式、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用以及電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)等方面對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化 電氣工程 應(yīng)用

前言：電氣自動(dòng)化技術(shù)作為一項(xiàng)知識(shí)密集型技術(shù)，其需要工程師有著較高的技術(shù)水平。不斷地從電氣系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，深入研究電氣自動(dòng)化裝置，熟悉其構(gòu)成，在遵守規(guī)程的基礎(chǔ)上，不斷地完善該自動(dòng)化裝置的圖紙，讓系統(tǒng)更加的嚴(yán)密、富有邏輯性。同時(shí)，還要加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用中對(duì)該裝置運(yùn)行規(guī)律的進(jìn)一步探索和經(jīng)驗(yàn)積累，讓電氣自動(dòng)化更加完善、更加成熟。

1 電氣工程與電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1 電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的設(shè)計(jì)原則

首先最大程度滿足生產(chǎn)產(chǎn)品和工藝在電氣自動(dòng)化的要求，這是電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的總原則。其次電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)需要妥善處理好電氣與機(jī)械之間的關(guān)系，這就是電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的要求。再者設(shè)計(jì)中要正確選用電子設(shè)備，盡可能保證自動(dòng)化設(shè)計(jì)的美觀與質(zhì)量可靠，操作簡單安全。

1.2 電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的原則在于經(jīng)濟(jì)實(shí)用，更好的服務(wù)于人們的生活以及各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)。那么自動(dòng)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于通過電子設(shè)備的相應(yīng)連接，實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的自動(dòng)化。通過微型計(jì)算機(jī)的連接，實(shí)現(xiàn)控制與管理的智能化與人性化，為現(xiàn)代化的生活創(chuàng)造便利。

2 電氣自動(dòng)化應(yīng)用的構(gòu)成形式

2.1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

一般的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括以下幾個(gè)方面，首先是傳輸信號(hào)的接收部分，通過相應(yīng)的簡單操作來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備信號(hào)的輸入；其次為設(shè)備的信號(hào)處理部分，對(duì)于相應(yīng)的傳輸信號(hào)進(jìn)行處理；最后為電氣設(shè)備的信號(hào)輸出部分，用作輸出處理信號(hào)。

2.2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中微型計(jì)算機(jī)的導(dǎo)入

微型計(jì)算機(jī)導(dǎo)入自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化記錄與分析自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)反饋，并根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)行趨勢(shì)進(jìn)行判定其誤差與內(nèi)部發(fā)展情況。此外，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，基本應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域之中，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中也不例外，同過微型計(jì)算機(jī)的引入，使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制更加的智能化與人性化，更加適應(yīng)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。

3 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 電氣自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度的應(yīng)用

電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度是指通過電網(wǎng)調(diào)度的服務(wù)器以及相應(yīng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化。這種自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要功能有，首先通過對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)調(diào)度實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；其次通過對(duì)于相應(yīng)的電力生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、分析，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)負(fù)荷的自動(dòng)預(yù)測(cè)；另外通過相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示，可以迅速有效的確定電網(wǎng)系統(tǒng)的故障點(diǎn)，使得排除故障的過程更加的有效率。

3.2 電氣自動(dòng)化在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)、過程控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般使用分層結(jié)構(gòu)布置。其中，發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中過程控制單元是指實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)中的單元，通過監(jiān)控生產(chǎn)單元的熱電阻、脈沖量等信號(hào)，通過對(duì)相應(yīng)單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于所監(jiān)測(cè)信號(hào)的及時(shí)處理，對(duì)于一些相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)發(fā)電廠生產(chǎn)過程的檢測(cè)與控制。

3.3 電氣自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用

變電站中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要是指通過變電站中通過結(jié)合應(yīng)用信息處理技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)以及相關(guān)的傳輸技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)裝置的引入，形成的變電站的運(yùn)行管理的自動(dòng)化系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在于：通過微機(jī)化的設(shè)備來取代之前的電磁時(shí)設(shè)備；以智能化的操作界面代替原來的實(shí)時(shí)人工操作；以高效安全的生產(chǎn)理念取代原有的不發(fā)達(dá)的生產(chǎn)狀況。變電站中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括自動(dòng)測(cè)量裝置、自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備、以及簡單的開關(guān)操作設(shè)備，通過電氣自動(dòng)化的加入，也使得變電站的發(fā)展更趨向于綜合自動(dòng)化方向。

3.4 電氣自動(dòng)化在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

對(duì)于繼電保護(hù)裝置而言，其主要功能就是當(dāng)電氣系統(tǒng)發(fā)生了故障或者出現(xiàn)了過載、短路等情況時(shí)，可以在第一時(shí)間傳遞出警示的信號(hào)，并能夠快速的切斷線路連接的裝置。眾所周知，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置較為容易發(fā)生拒動(dòng)以及誤動(dòng)等故障，而利用繼電自動(dòng)化裝置則可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有效地控制好電氣系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。同時(shí)，其還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的帶電工作。通常情況下，繼電保護(hù)裝置可以有效地檢測(cè)到電氣系統(tǒng)中全部線路或者某些電氣設(shè)備中可能會(huì)出現(xiàn)的異常或者故障等問題。同時(shí)，其還可以對(duì)電氣系統(tǒng)中某些相對(duì)特定的范圍內(nèi)部分電氣設(shè)備或者線路進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，一旦監(jiān)測(cè)到范圍內(nèi)有電氣設(shè)備或者線路有故障或者異常情況的出現(xiàn)，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置就可以在第一時(shí)間做出連續(xù)的解救反應(yīng)。如某電氣設(shè)備或者線路出現(xiàn)過載或者短路等問題，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置能夠立刻切斷和它相連接的線路，進(jìn)而通過傳遞危險(xiǎn)信號(hào)的方式來上報(bào)此故障。但是，因?yàn)槔^電保護(hù)裝置的主要作用是在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮預(yù)防的功效，所以，其能夠真正直接發(fā)揮功效的機(jī)會(huì)和條件并不多。而對(duì)于繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的運(yùn)行特點(diǎn)，其主要有誤動(dòng)和拒動(dòng)兩種故障方式。對(duì)于誤動(dòng)而言，其主要指的是在電氣系統(tǒng)沒有發(fā)生異常或者故障時(shí)，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置卻發(fā)出錯(cuò)位的信號(hào)或者錯(cuò)誤的動(dòng)作；而對(duì)于拒動(dòng)而言，其是繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)異常或者故障時(shí)，沒有在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)該故障或者異常情況，無法有效的處理故障或者異常，起不到其應(yīng)該發(fā)揮的功效。另外，相比較與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置能夠?qū)τ谔囟ǖ碾姎庠O(shè)備或者線路進(jìn)行較長時(shí)間的帶電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠?qū)τ谄渌O(jiān)測(cè)到的電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)作控制。

4 電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

4.1 電氣自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)一般的電氣設(shè)備如變壓器、斷路器等等都需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，以對(duì)于一些臨時(shí)發(fā)生的故障進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整與排除，通過電氣自動(dòng)化設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求。通過對(duì)于電氣設(shè)備的一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過相應(yīng)的反饋進(jìn)行監(jiān)視，可以迅速的判斷出設(shè)備的故障原因并進(jìn)行及時(shí)措施的采取。

4.2 電氣自動(dòng)化有助于實(shí)現(xiàn)電氣工程設(shè)備的智能化現(xiàn)代化生活所需要的是一種現(xiàn)代化的管理方式，隨著電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，對(duì)于人們生活的智能化管理、對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化運(yùn)行提供了便利。人們也對(duì)于這種智能化與人性化的管理模式越來越習(xí)慣。由于電氣系統(tǒng)中對(duì)于微型計(jì)算機(jī)的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了生活生產(chǎn)的智能化，因此電氣自動(dòng)化在電氣工程中尤其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)語

綜上所述，電氣工程是一個(gè)國家現(xiàn)代化文明發(fā)展水平的重要標(biāo)志，而電氣自動(dòng)化水平則是現(xiàn)代化生活生產(chǎn)水平的重要體現(xiàn)，不但支撐著現(xiàn)代電氣工程的發(fā)展，更是一切工業(yè)發(fā)展的前提與原動(dòng)力。正因如此，近些年來，電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用也有了十分迅速的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域之中。