淺談電氣自動化在電氣工程中的融合運(yùn)用

摘要：該文首先有電氣自動化的設(shè)計理念引出電氣自動化在電氣工程中的實(shí)現(xiàn)方式以及電氣自動化裝置在電氣工程中的繼電保護(hù)裝置和變電站自動化的運(yùn)行，最后指出電氣系統(tǒng)在自動化方面仍存在不足。

關(guān)鍵詞：電氣自動化 電氣工程 繼電保護(hù)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0116-01

隨著科技水平的進(jìn)步，和計算機(jī)通信行業(yè)的蓬勃發(fā)展，為滿足電氣系統(tǒng)安全的運(yùn)行，更高效的提供供電服務(wù)，將計算機(jī)自動化技術(shù)引入電氣工程中能夠大大的提高電氣工程的可靠性和高效性，從而有效的保障電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。電氣自動化裝置通過對電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)異常會及時發(fā)出警示危險信號，對于線路超負(fù)荷的情況，電氣自動化裝置則會通過跳閘的方式自動切除電路的連接，以保障電氣系統(tǒng)的安全。另一方面，將電氣系統(tǒng)的功能集中到自動化控制當(dāng)中，更能減少人工分散操作上的失誤，電氣設(shè)備在接線容易出現(xiàn)的不到位的現(xiàn)象，也能通過電氣自動化的控制，避免進(jìn)行復(fù)雜的二次接線。基于以上種種優(yōu)勢，對電氣進(jìn)行自動化研究能夠極大影響電氣系統(tǒng)的全面建設(shè)。

1.電氣自動化的設(shè)計理念

計算機(jī)的廣泛發(fā)展和應(yīng)用對我國各個行業(yè)都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，然而，由于我國電氣系統(tǒng)的龐大、持續(xù)的擴(kuò)容及一些地域環(huán)境的復(fù)雜，使得電氣自動化裝置的發(fā)展還比較滯后。我們都知道，若要電氣系統(tǒng)能提供更高質(zhì)量的供電、輸電服務(wù)，則必須重視生產(chǎn)環(huán)境的安全控制和高效運(yùn)行以及保護(hù)裝置，否則，一旦電氣系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)了問題，造成的嚴(yán)重后果是不可預(yù)計的。另一方面，電氣設(shè)備的主機(jī)在數(shù)量上的投資也同樣不可限量，因此設(shè)計電氣自動化本身有著極其深遠(yuǎn)的意義。

2.電氣自動化在電氣工程中的實(shí)現(xiàn)方式

2.1計算機(jī)自動控制，調(diào)節(jié)及操作功能

在運(yùn)行調(diào)度方案的前提下，利用現(xiàn)地控制命令對電纜起關(guān)閉設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。可對相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換和設(shè)置，包括電網(wǎng)開/閉和報警信號復(fù)歸、及限制修改操作和各種整定值等。

2.2人機(jī)聯(lián)系功能

電氣自動化系統(tǒng)通過允許包括鼠標(biāo)與與顯示器、打印機(jī)及鍵盤等設(shè)備的操作，能夠?qū)崿F(xiàn)對所有電氣設(shè)備運(yùn)行時的畫面調(diào)用于定值修改、實(shí)時監(jiān)控與調(diào)節(jié)及數(shù)據(jù)打印的功能，而且，在開發(fā)應(yīng)用程序方面比較便捷。如果是操作人員在操作臺上，那么只能完成對所有電氣設(shè)備的控制調(diào)節(jié)和監(jiān)控及參數(shù)設(shè)置等方面的操作。

3.電氣自動化裝置在電氣工程中的運(yùn)行

3.1電氣自動化與繼電保護(hù)裝置融合

繼電保護(hù)裝置就是在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)短路、過載等情況時，能及時傳出警示信號并切斷連接線路的裝置。相比于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置容易出現(xiàn)拒動和誤動故障的情況，繼電自動化裝置能夠?qū)嵤?shí)時的監(jiān)測，對電氣系統(tǒng)的各種設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行控制，此外，還能實(shí)施遠(yuǎn)程的控制，能夠長期進(jìn)行帶電工作。繼電保護(hù)裝置通常情況下能檢測電氣系統(tǒng)中所有線路或電氣設(shè)備中有可能發(fā)生故障或異常等問題，而且同時具有對電氣系統(tǒng)特定范圍內(nèi)相關(guān)線路或電氣設(shè)備實(shí)時監(jiān)測的目的，一旦范圍內(nèi)的線路或電氣設(shè)備發(fā)生異常或故障，繼電保護(hù)自動化裝置就會及時的做出一系列的解救反應(yīng)。比如說某線路或電氣設(shè)備發(fā)生短路或過載情況時，繼電保護(hù)自動化裝置會立即切斷與其連接的線路，并通過危險信號傳遞的方式對此故障進(jìn)行上報。由于繼電保護(hù)裝置主要在電氣系統(tǒng)中起預(yù)防作用，因而其真正發(fā)揮效力的機(jī)會并不多。就其運(yùn)行的特點(diǎn)來看，主要包括誤動和拒動故障兩種形式。誤動是指繼電保護(hù)自動化裝置在電氣系統(tǒng)未出現(xiàn)異常或故障時，發(fā)出錯誤的動作或錯位的信號；而拒動是說電氣系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時，繼電保護(hù)自動化裝置不能及時的發(fā)現(xiàn)該異常或故障，不能有效的處理異常或故障，發(fā)揮不到應(yīng)有的效用。此外，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置相比，該裝置可以對特定線路或電氣設(shè)備進(jìn)行長時間的帶電實(shí)時監(jiān)測，并且還可以對所監(jiān)測電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制。

3.2變電站自動化在電氣工程中的運(yùn)用

變電站綜合自動化是一個具有綜合功能的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。其可以將包括繼電保護(hù)和測量儀表、自動裝置和信號系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)計的優(yōu)化和功能重新組合處理，并且對全站的輸（配）電線路和主要設(shè)備運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信號機(jī)通行技術(shù)進(jìn)行控制和監(jiān)測、測量和調(diào)度、監(jiān)測和通信等工作。正因為計算機(jī)技和通信技術(shù)、信號哈現(xiàn)代電子技術(shù)的運(yùn)用，使該綜合自動化系統(tǒng)具有智能化、小型化和方便操作等方面的優(yōu)點(diǎn)，對于促進(jìn)電站經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行提供了有力的保障。

4.電氣系統(tǒng)在自動化方面仍存在不足

維護(hù)電網(wǎng)電氣系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，利用好電氣自動化裝置的功能、使其發(fā)揮效用非常關(guān)鍵。

電氣自動化與傳統(tǒng)的裝置相比較，不僅能非常準(zhǔn)確的執(zhí)行任務(wù)，而且，對監(jiān)測線路或電氣設(shè)備的故障或異常反應(yīng)相當(dāng)快，往往能根據(jù)情況作出比較合理的判斷，所以，其在保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行上非常有效。

而且，該裝置能夠取代傳統(tǒng)傳統(tǒng)電站儀表監(jiān)測和預(yù)警信號以及員工輪流值班等比較復(fù)雜的監(jiān)測方式，同時，還可以通過與GPS結(jié)合，對異常或故障能進(jìn)行及時報警錄波等，極大地為解決電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全的運(yùn)行提供服務(wù)。

然而，該裝置目前仍處于發(fā)展初級階段，部分技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍不是很成熟，因而，在電氣系統(tǒng)的繼電保護(hù)中難免會出現(xiàn)諸多問題。比如不能滿足現(xiàn)代變電站的一些要求及有效負(fù)載現(xiàn)代電網(wǎng)等。

此外，該裝置所使用的計算機(jī)對外部電壓及外部環(huán)境電壓都有比較高的要求，這樣，就使得電網(wǎng)的投入成本有所加大；而且，該裝置無法有效的抵抗雷擊產(chǎn)生的電磁輻射，容易被電磁輻射干擾，因而，在防雷擊干擾方面又要為其輔助一些別的設(shè)備，因而，又會使得電網(wǎng)的投入成本加大。所以，在電氣系統(tǒng)中使用該自動化裝置仍需進(jìn)一步探索，但是有使用需要的電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)在改裝置的功能補(bǔ)充和完善、管理及防護(hù)等方面進(jìn)行仔細(xì)的研究和部署，最終有效的發(fā)揮該裝置的作用，提高電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

5.結(jié)語

電氣自動化是一項對技術(shù)水平要求比較高的知識密集型工作，只有從電氣系統(tǒng)的實(shí)際出發(fā)對電氣自動化裝置進(jìn)行深入研究，通過熟悉電氣自動裝置的構(gòu)成，在遵守規(guī)程的基礎(chǔ)上，對圖紙不斷的加以完善，使該系統(tǒng)具有嚴(yán)密的邏輯性。并且，在實(shí)際應(yīng)用中對電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)一步進(jìn)行探索和經(jīng)驗積累，使得電氣自動化研究日臻完善。