電氣及自動化在機電工程中的應用分析

魏慶軍

【摘? 要】加強電氣自動化技術(shù)在機電工程中的有效應用，可以促進機電企業(yè)的快速發(fā)展，也可以監(jiān)控機電工程的系統(tǒng)運行狀況，有效地保障了機電工程系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。基于此，論文對電氣自動化進行了概述，并針對電氣自動化的特點進行了分析，最后根據(jù)工程案例闡述了電氣及自動化在機電工程中的應用。

【Abstract】Strengthening the effective application of electrical automation technology in mechanical and electrical engineering can promote the rapid development of mechanical and electrical enterprises， but also can monitor the operation status of mechanical and electrical engineering system， effectively guarantee the stability of mechanical and electrical engineering system operation. Based on this， the paper summarizes the electrical automation， and analyzes the characteristics of electrical automation， and finally describes the application of electrical and automation in mechanical and electrical engineering according to the project case.

【關(guān)鍵詞】電氣;自動化;機電工程;節(jié)能;在線監(jiān)測

【Keywords】electrical; automation; mechanical and electrical engineering; energy saving; on-line monitoring

【中圖分類號】TH-39;TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）03-0169-02

1 電氣自動化簡述

電氣自動化是一個新興的學科，屬于電氣信息技術(shù)范疇，以控制理論和電網(wǎng)理論為基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)為主要技術(shù)手段，包括系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)管理等研究領(lǐng)域。在電力技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，電氣自動化的發(fā)展也獲得了堅實的技術(shù)支持。電氣自動化的應用使得企業(yè)的生產(chǎn)效率得到了較大的提升，對生產(chǎn)力來說是一次極大的解放，并且在安全生產(chǎn)上的表現(xiàn)突出。電氣自動化設(shè)備省去了配件的煩瑣，只依靠自動控制便能實現(xiàn)設(shè)備的高效運行和實時監(jiān)控。

2 電氣自動化的特點

2.1 優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的電氣工程大部分依靠人工干預模式，因此，其整體的自動化水平比較低。而電氣自動化技術(shù)在機電工程中的廣泛應用則能很好地改善傳統(tǒng)電氣技術(shù)的缺陷，與機電工程的特點相結(jié)合，能夠更好地展現(xiàn)出電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢。首先，要建立起科學完善的電氣自動化管理體系，只有通過科學高效的管理，電氣自動化的效率和效果才能更好地發(fā)揮。而電氣工程本身就是一個十分復雜的專業(yè)，在運行過程中也容易有多種問題頻繁出現(xiàn)，將自動化技術(shù)應用到電氣工程中，能夠起到優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)的作用，這樣針對可能發(fā)生的問題能夠提前做好預防。除此之外，機電工程的創(chuàng)新和發(fā)展也在很大程度上取決于電氣自動化技術(shù)的深入應用，這對推動整個機電工程事業(yè)發(fā)展意義重大。

2.2 操作靈活

傳統(tǒng)的電氣技術(shù)其系統(tǒng)性是很差的，操作內(nèi)容繁雜，操作步驟煩瑣，導致操作的難度很大，這對電氣工程建設(shè)的開展產(chǎn)生十分不利的影響。而機電工程中電氣自動化技術(shù)的應用則靈活很多，操作上簡單易行，操作流程更趨向于規(guī)范化，技術(shù)人員掌握起來相對容易。由于電氣自動化的操作簡單性，機電工程建設(shè)中會節(jié)省大量的時間和精力，工程的時間成本大大減少了，在很大程度上增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.3 遠程監(jiān)控的適應力強

電氣自動化技術(shù)應用能提供一個良好的環(huán)境，在這樣的環(huán)境中，檢測和監(jiān)控工作的進行會更為順利，并能夠?qū)ο到y(tǒng)實施全面保護，減少系統(tǒng)和設(shè)備的故障率，延長設(shè)備使用壽命。另外，電氣自動化還具有十分強大的遠程監(jiān)控能力，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)人員的自主設(shè)計，增加操作上的便捷。遠程監(jiān)控技術(shù)在電氣自動化中發(fā)揮著重要的作用，強大的遠程監(jiān)控能夠?qū)C電工程中出現(xiàn)的問題及時發(fā)覺，并及時制定出合理的解決方案。除此之外，機電工程的所有設(shè)備都需通過遠程監(jiān)控技術(shù)進行監(jiān)控，使得設(shè)備的檢測效率得以保證，為機電工程的順利開展提供重要條件。

3 電氣及自動化在機電工程中的應用案例

3.1 工程概況

某綜合辦公樓的機電安裝工程中，建筑面積共計80000m2，是由地下2層和地上10層組成。綜合辦公樓是鋼筋砼框架，施工范圍主要有空調(diào)、通風、給排水等工程項目，有8個施工班組。其中，地上的部分風管加工制作、水管道安裝以及地下的風管安裝、水管道安裝與主機房安裝等，構(gòu)成了空調(diào)與通風工程;給水與排水工程則由地上的給水管道安裝，以及地下的給水管與排水管安裝、給水泵房安裝等項目組成。

3.2 電氣自動化的應用

機電工程的空調(diào)、通風、給排水等部分項目已在2020年5月份完工。該工程運用到的機械設(shè)備眾多，包括數(shù)量較多的發(fā)電機和變電器，自動化技術(shù)的應用實現(xiàn)了對機械設(shè)備參數(shù)的監(jiān)測和分析，有效地提升了智能化管理和高效管理的進行。因為電氣自動化技術(shù)在本工程中廣泛應用，也帶來了顯著的效果。

3.3 節(jié)能技術(shù)的應用

3.3.1 合理挑選變壓裝置

第一，合理選擇變壓器，變壓器要具備節(jié)能性，才能最大限度地提高能源利用效率，變壓器是電氣自動化中十分重要的裝置，但是變壓器的能耗也是相當高的，變壓器被安裝到電氣自動化系統(tǒng)中后，就要保持連續(xù)的運行狀態(tài)，只有需要養(yǎng)護和維修時才能停止運行。由此可見，變壓器的運行時間是很長的，如果其類型不屬于節(jié)能型，那么勢必增加極大的能源消耗量，選擇節(jié)能型的變壓器是當前的大勢所趨，如非晶合金變壓器。第二，對變壓器的容量進行合理選擇，要以電氣自動化的需求為基礎(chǔ)，一般來講，變壓器本身的額定容量可以達到電氣自動化的運行要求，但是，變壓器實際容量過大，則會超出電氣自動化運行標準，那么又會造成變壓器容量的浪費，這也就是實際中我們往往會選擇容量為80%的變壓器的理由。

3.3.2 確定低壓電纜截面

第一，選擇合適的低壓電纜截面，一般低壓電纜截面的設(shè)計是要與供電系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的具體設(shè)計標準相結(jié)合的，但是按照這種標準設(shè)計出低壓電纜截面缺少大容量和長線路的考量，最后低壓電纜截面的確定只能依靠傳輸電力的實際密度，這樣設(shè)計的后果便會導致低壓電纜截面出現(xiàn)過大的問題。為解決這個問題，有些設(shè)計人員從電氣自動化溫度升降與電壓損耗情況入手分析和設(shè)計，然而按照這種設(shè)計思路最終確定的低壓電纜截面的實際密度被忽略掉了。

第二，將供電的方式確定下來，一般電氣自動化照明系統(tǒng)應用220V電壓，采用單相和兩相的方式，也有用三相四線的供電方式，方式不同其對電力線路的損耗程度也是不同的，而三相四線的供電方式是其中損耗線路最輕的方式，所以，我們提倡在電氣自動化的供電設(shè)計中采用三相四線方式，能夠最大限度地保持負荷的平衡性，并起到顯著的節(jié)能降耗的效果。

3.4 在線監(jiān)測技術(shù)

在線監(jiān)測是一種實時監(jiān)督和檢測技術(shù)，是針對電氣系統(tǒng)的運行狀況展開的檢測，目的是保持電氣自動化的正常運行狀態(tài)。在線監(jiān)測的技術(shù)類型有很多種，包括局部監(jiān)測類型和損耗監(jiān)測類型。局部監(jiān)測是對變頻器中出現(xiàn)的局部放電的監(jiān)測，通過脈沖電流檢測、超聲波檢測、超高頻監(jiān)測等技術(shù)進行信號監(jiān)測。另外，這些監(jiān)測技術(shù)還能實現(xiàn)對電氣自動化運行狀態(tài)和節(jié)能狀態(tài)的監(jiān)測。損耗監(jiān)測主要針對的監(jiān)測內(nèi)容包括電容設(shè)施介質(zhì)損耗和電容量。在實際中，電流傳感裝置的應用存在很多的缺陷，要解決這個問題，就要應用自動反饋零磁通補償技術(shù)的電流傳感裝置，這種裝置的鐵芯屬于導磁效果機槍的坡莫合金，同時還擁有強大的深度反饋技術(shù)，可實現(xiàn)對電氣自動化運行狀態(tài)的自動追蹤，這種技術(shù)的應用不僅僅保證了電氣自動化的運行效率，還能大大提高在線監(jiān)測的精準度，并且監(jiān)測的結(jié)果客觀透明，不會受任何人為因素的干預。

3.5 不斷完善電氣自動化系統(tǒng)功能

機電工程自動化水平的提升是離不開先進電氣自動化技術(shù)的支持的，電氣自動化也要與機電工程的實際情況相結(jié)合，不斷做出優(yōu)化和完善。在該工程當中，機電安裝工程與電氣自動化系統(tǒng)緊密結(jié)合，進行測試與運行，實現(xiàn)編程設(shè)計和信息共享，并在其中充分融合了計算機智能技術(shù)，為該工程的建設(shè)提供了十分有利的條件。

3.6 遠程監(jiān)控

在電氣自動化中，遠程監(jiān)控是一個不可缺少的組成部分，也是未來發(fā)展的趨向，遠程監(jiān)控還能夠起到節(jié)省成本的重要作用。例如，有了遠程監(jiān)控，便省去了電纜的大量敷設(shè)，材料成本大為降低，企業(yè)的經(jīng)濟效益也會得到同步的提升。另外，在該工程當中，遠程監(jiān)控還使得系統(tǒng)操作的便利性大為增強，企業(yè)可實時對電氣自動化進行監(jiān)控，大大提升了系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，機電工程中電氣自動化技術(shù)的應用有著十分深遠的意義，其能夠大大提升機電工程的自動化和智能化水平，保證機電工程的建設(shè)質(zhì)量。所以，電氣自動化的應用前景值得期待，相關(guān)科研工作人員要強化對電氣自動化技術(shù)的研究，以期為機電工程的發(fā)展提供更為堅實的技術(shù)支持。

【參考文獻】

【1】劉曉東.電氣自動化在電氣工程中的應用分析[J].智能城市，2016，2（02）：202-204.

【2】任博.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應用思路分析[J].科技視界，2015（09）：108-109.