淺談電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

中海石油(中國)有限公司天津分公司 嚴 亮

最近幾年我國工業(yè)技術(shù)發(fā)生了很大改變，電氣自動化技術(shù)也變得越發(fā)先進。該項技術(shù)不僅涉及到很多領(lǐng)域，還是推動經(jīng)濟發(fā)展的重要力量，所以其有著很好的發(fā)展前景。將該項技術(shù)應(yīng)用到電氣領(lǐng)域中可幫助電氣系統(tǒng)實現(xiàn)遠程操控，還可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)和集中監(jiān)控，所以很多電氣工程都對該項技術(shù)進行了大力運用，為的就是確保電氣系統(tǒng)運行更具安全性，并為企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟收益提供助力。

1 電氣自動化技術(shù)概述

這里提到的電氣自動化技術(shù)其實是電氣工程及其自動化技術(shù)的簡稱，該項技術(shù)在很多領(lǐng)域都得到了大力應(yīng)用。無論是小型電氣開關(guān)，還是航空航天器材，都需要應(yīng)用該項技術(shù)，和其他技術(shù)相比，顯然該項技術(shù)能夠應(yīng)用的范圍更廣。電力現(xiàn)在已經(jīng)成為了人們生活、生產(chǎn)中必不可少的一項能源，所以就要對電能應(yīng)用方式進行改良[1]。

電氣自動化技術(shù)是一項先進的技術(shù)，而且其現(xiàn)在已經(jīng)成為了判斷各國現(xiàn)代科技發(fā)展水平的重要依據(jù)之一。該項技術(shù)具有應(yīng)用范圍比較廣、技術(shù)先進、知識密集等優(yōu)勢，即使其處理原理比較難理解，設(shè)計過程具有很大難度，但這些缺陷并不能掩蓋其具有的眾多優(yōu)勢。設(shè)計該技術(shù)的主要目的就是為了對產(chǎn)品加工工藝進行增強，對產(chǎn)品屬性適應(yīng)性進行提升，從而使得加工系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系變得更加和諧，最終使得產(chǎn)品生產(chǎn)加工效率得到增強，產(chǎn)品生產(chǎn)變得更具秩序。設(shè)計電氣自動化技術(shù)需要遵循一些原則，主要就是選型原則和設(shè)計原則。

選型原則指的是進行電氣自動化技術(shù)設(shè)計時需從兩個角度考慮，一是遠程調(diào)度、二是自動化監(jiān)控系統(tǒng)，無論是選擇電力系統(tǒng)保護，還是選擇電力系統(tǒng)和電氣自動化接線方式，都要從這兩個角度考慮，前者往往會選擇微機保護自動化系統(tǒng)，后者往往會選擇比較簡單的連接方式。

設(shè)計原則指的是需要根據(jù)主線設(shè)計添加電氣設(shè)備，并且應(yīng)在設(shè)計圖上標明其信息，主要就是設(shè)備信號。因為開關(guān)選擇的是能接受計算機遠程控制的智能開關(guān)，所以需要檢查其是否可準確對相關(guān)設(shè)備進行遠程控制。對于需要監(jiān)控的開關(guān)需要將其添加到監(jiān)控系統(tǒng)當中。另外，該項技術(shù)的應(yīng)用還可讓電能生產(chǎn)成本實現(xiàn)縮減，這樣產(chǎn)品利潤就會上升，電氣市場價格也能得到控制，廣大用電者利益也能得到保障。

2 電氣自動化系統(tǒng)構(gòu)成

一般情況下，電氣自動化系統(tǒng)都是由接收儀器、處理儀器和輸出儀器三部分組成的。其中接收儀器的主要作用就是對傳輸信號進行接收，且需通過相關(guān)操作輸入電氣設(shè)備信號，至于處理儀器，其主要作用就是對傳輸信號進行處置或是進行加工。輸出儀器的主要作用則是對已經(jīng)過處置和加工的信號進行輸出。

電氣系統(tǒng)現(xiàn)在已可擺脫人工操作模式，而是通過微型計算機實現(xiàn)自動化運行，這種自動化電氣系統(tǒng)還具有更多功能，如自動記錄功能、自動處理功能、自動運轉(zhuǎn)反饋功能等，這使得系統(tǒng)應(yīng)用變得更加便利，應(yīng)用效果也有了很大提升。另外自動化電氣系統(tǒng)還可對系統(tǒng)運行情況進行自動記錄，同時可及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行是否存在異常并發(fā)出警報。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，電氣自動化系統(tǒng)也得到了很好的發(fā)展，其在各行各業(yè)的應(yīng)用范圍也變得越來大，在各個企業(yè)中的作用也變得越發(fā)凸顯，還受到人們的大力推崇?，F(xiàn)在應(yīng)用該系統(tǒng)對產(chǎn)品進行生產(chǎn)加工的企業(yè)變得越來越多，其重要性也受到了人們認可。通過將電氣系統(tǒng)和計算機進行結(jié)合，可讓電氣系統(tǒng)自動化程度得到有效發(fā)展，其控制水平也會變得更好，加工水平也會因此得到增強。自動化電氣系統(tǒng)有著很好的發(fā)展前途，未來應(yīng)用范圍將會變得越來越廣。

3 應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的優(yōu)勢

實現(xiàn)了遠程操控。將該技術(shù)應(yīng)用到電氣工程當中之后，相關(guān)人員通過計算機網(wǎng)絡(luò)就可對電力系統(tǒng)運行進行操控，為整個電力系統(tǒng)平穩(wěn)、高效率運行提供保障[2]。此外該技術(shù)的應(yīng)用還可幫助工作人員實時監(jiān)測電力系統(tǒng)運行情況，從而可及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行中是否存在問題，以便可及時解決這些問題，這樣電氣工程運行安全就可得到保障，電力系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也會大大降低。

實現(xiàn)了集中監(jiān)控。在傳統(tǒng)電氣工程中，為確保電力裝置的順暢運行往往需用到多個處理器，但這樣也會導(dǎo)致處理器壓力過大，從而給電力系統(tǒng)運行留下了安全隱患，運行效率也得不到保障。另外，因為多個處理器需要用外接電纜進行連接且電纜比較長，這也會導(dǎo)致運行負荷的增加，進而導(dǎo)致實際工作效果降低。電氣自動化技術(shù)可通過幾個重點監(jiān)控中心對全部設(shè)備監(jiān)控線路進行統(tǒng)一監(jiān)督、控制，這樣就可實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)運行情況的集中監(jiān)控，且操作沒有什么難度，也不需要太復(fù)雜的程序，對于工作環(huán)境的要求也比較寬松。

實現(xiàn)了現(xiàn)場總線監(jiān)控?，F(xiàn)場總線監(jiān)控也是該技術(shù)的重要優(yōu)勢之一。電氣自動化技術(shù)可利用一種串聯(lián)通訊鏈路將生產(chǎn)中用到各種設(shè)備和監(jiān)控設(shè)施聯(lián)系起來，還可為現(xiàn)場和車間之間的溝通聯(lián)系提供便利。而且現(xiàn)場總線監(jiān)控設(shè)計可針對實際情況開展，所以這種監(jiān)控具有很好的針對性。另外，安裝這種監(jiān)控設(shè)施并不需要太多電纜線和設(shè)備，所以花費較少。

4 電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

4.1 應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度中

電網(wǎng)調(diào)度對于電力系統(tǒng)運行起著重要作用，但以前的電網(wǎng)調(diào)度效果并不太好，如若電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題就會引起停電事故，而想要解決事故需要先找到事故原因，然后才能針對原因進行維修，這樣不僅效率低還需耗費大量人力、物力和財力。將該項技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度中借助相關(guān)設(shè)備就可實現(xiàn)調(diào)度自動化，這樣就可有效節(jié)省人力物力，應(yīng)用該項技術(shù)具有的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三方面：

和傳統(tǒng)電氣工程技術(shù)相比[3]，該項技術(shù)具有智能優(yōu)勢，可根據(jù)監(jiān)測到的電力系統(tǒng)運行情況對電力資源進行合理調(diào)配；該技術(shù)還可及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行中潛藏的隱患，一旦發(fā)現(xiàn)有隱患存在就會自動報警，工作人員就可及時發(fā)現(xiàn)隱患并進行及時解決，這樣電力系統(tǒng)運行就會變得更加安全、穩(wěn)定；該技術(shù)可對電力系統(tǒng)運行產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)進行收集和分析，通過對這些數(shù)據(jù)進行分析就可發(fā)現(xiàn)異常，從而可及時進行維修處理，這樣就可確保電力系統(tǒng)運行的順暢性。

4.2 應(yīng)用到變電站運行中

變電站很多工作都需要人工完成，但這樣很容易出現(xiàn)操作失誤，從而導(dǎo)致變電站工作效率下降。為了防止操作失誤情況的出現(xiàn)，有些電力企業(yè)就會實施24小時輪值制度，但這樣會導(dǎo)致人力資源的浪費。所以，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到變電站中就可借助電氣設(shè)備實現(xiàn)對變電站運行的實時監(jiān)控，同時可通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析及時發(fā)現(xiàn)異常情況。

另外，該技術(shù)的應(yīng)用還可實現(xiàn)對變電站運行的自動操控，不僅不需要進行人工24小時值守，還可提高操控準確性，從而避免了人力浪費情況的出現(xiàn)，變電站運行反而變得更加穩(wěn)定。未來的變電站運行將會完全由電氣自動化技術(shù)操控，無人值守將成為主要模式，這也是電氣自動化技術(shù)未來應(yīng)用的主要方式。

4.3 應(yīng)用到發(fā)電廠運行當中

發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成，其主要作用就是生產(chǎn)電能，這些電能是確保工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钫＿M行的重要能源。而生產(chǎn)線自動化程度能夠?qū)Πl(fā)電廠生產(chǎn)電能造成極大的影響，我國常見的發(fā)電廠主要有火力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠和水力發(fā)電廠。以風(fēng)力發(fā)電廠為例，通過應(yīng)用電氣自動化技術(shù)可實現(xiàn)對風(fēng)電機組迎風(fēng)角度的自動控制，使得風(fēng)電機組可處于最佳迎風(fēng)位置，而且自動化操作可有效降低操作人員的工作量，將操作人員從繁重的工作任務(wù)中解放出來。另外，該技術(shù)的應(yīng)用還可有效減少人員傷亡事件的發(fā)生概率，還可達到環(huán)保目的。

電氣自動化技術(shù)相比人工操作有著更高的準確度，以前由人工控制火力發(fā)電鍋爐水位具有很大難度，甚至?xí)霈F(xiàn)危險水位。將該技術(shù)應(yīng)用到其中，可通過電腦操作實現(xiàn)對鍋爐水位的準確、自動控制，當監(jiān)測到鍋爐水位到達每個液位后，供水閥門會自動打開進行加水，當加水到達某個液位后供水閥門又會自動關(guān)閉。相比人工操作，采用電氣自動化技術(shù)不僅可提高操作準確性，還可減輕員工勞動量，同時能夠防止安全事故的出現(xiàn)。

該技術(shù)還可對發(fā)電設(shè)備進行實時監(jiān)控，這需要對發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控來實現(xiàn)，因為發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)既可對電廠整體系統(tǒng)進行監(jiān)督，還可及時接受和發(fā)送指令，控制了這個系統(tǒng)發(fā)電廠整個機組運行狀態(tài)就可得到實時監(jiān)督控制，這樣就可確保發(fā)電設(shè)備的平穩(wěn)、順暢運行，發(fā)電穩(wěn)定性也能得到保障。

4.4 應(yīng)用到繼電保護當中

電氣自動化技術(shù)在該項工作中的應(yīng)用主要是在發(fā)生故障的時候。該技術(shù)的應(yīng)用既可及時發(fā)送故障信息，還可直接停止電路設(shè)備。以前進行繼電保護時經(jīng)常會遇到報告錯誤信息或電氣系統(tǒng)沒有異常卻發(fā)送異常信息的情況，從而給技術(shù)人員開展工作造成了極大的阻礙。在繼電保護中應(yīng)用該技術(shù)既可對系統(tǒng)各部分運行進行科學(xué)合理控制，還可實現(xiàn)遠程控制。繼電保護自動化裝置可對電氣線路進行實時監(jiān)控，從而可及時發(fā)現(xiàn)線路運行中存在的異常，而且可按照工作人員的指示針對系統(tǒng)內(nèi)某一線路進行跟蹤監(jiān)控，還可對某一設(shè)備進行重點監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)潛藏隱患就會自動進入警備狀態(tài)，同時會采取相應(yīng)的解決措施。

例如，發(fā)現(xiàn)某個電氣線路存在故障隱患，繼電保護自動化裝置就會發(fā)生警報提示，還會自動斷開線路連接，同時將分析出的故障原因和解決方法發(fā)送給維修人員。繼電保護自動化裝置有時也會出現(xiàn)誤動行為，就是電氣系統(tǒng)正常運行沒有問題其卻向相關(guān)工作人員發(fā)出了故障信號，還有就是做出了拒動行為，也就是沒有將系統(tǒng)存在問題的信息及時發(fā)給相關(guān)工作人員，使得系統(tǒng)故障沒有及時得到解決和處理，使得企業(yè)遭受了損失。當然，繼電保護自動化裝置也具有很多優(yōu)勢，比如可長時間連續(xù)進行監(jiān)控，還可進行遠程監(jiān)控等。

4.5 我國電氣自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過多年發(fā)展，我國電氣自動化技術(shù)已經(jīng)有了很大進步，但我們不能停步不前還需要對該技術(shù)進行進一步改進和完善。具體操作可從三方面著手：

第一、對電氣自動化技術(shù)操作人員的專業(yè)技能水平進行增強，培養(yǎng)更多的專業(yè)化操作人員，這樣既可促使電氣自動化技術(shù)發(fā)揮出更大的作用，還可在操作中對該技術(shù)進行進一步完善；第二、提高該技術(shù)的智能化水平。智能化是未來科技發(fā)展主要趨勢，所以電氣自動化技術(shù)也要緊跟發(fā)展潮流，朝著這方面前進，借助信息技術(shù)和人工智能技術(shù)推動該技術(shù)實現(xiàn)智能化發(fā)展目標；第三、提高應(yīng)用安全性。對于電氣自動化技術(shù)人們除了關(guān)注其性能以外，對于其應(yīng)用安全性也非常關(guān)注。為了讓該技術(shù)能夠得到更廣泛的應(yīng)用，為企業(yè)發(fā)展提供更大的推動力，就要對該技術(shù)安全性進行進一步增強，將安全性作為開發(fā)新技術(shù)第一要務(wù)。

5 結(jié)語

在社會科技不斷進步的帶動下，電氣自動化技術(shù)的重要性也變得越發(fā)凸顯。和傳統(tǒng)電氣技術(shù)相比，電氣自動化技術(shù)具有遠程監(jiān)控、集中監(jiān)控和現(xiàn)場總線監(jiān)控的優(yōu)勢，將該技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中不僅可促使工作效率得到增強，工作準確性和安全性也能得到提升，同時能夠為企業(yè)發(fā)展提供極大的助力。

該技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用范圍比較廣，可應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)配當中，還可應(yīng)用到電廠、變電站運行中，同時能夠應(yīng)用到繼電保護當中。相信未來該技術(shù)能夠應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)兊酶鼜V，能夠起到的作用也會更大，對電氣行業(yè)發(fā)展的促進作用也會變得越來越大。