電氣工程中電氣自動化的運用

摘要：電氣工程領域中輸電、配電等設施的安全平穩(wěn)運行，主要依賴自動化控制技術的設計。充分考慮影響因素的自動化控制系統(tǒng)將保證電力運行零事故。自動化技術在電氣工程中的應用實質就是弱電控制強電，實現(xiàn)強電的各個獨立功能的集成，有效降低成本，更加容易操作，精細度等優(yōu)勢凸顯，已經(jīng)在電氣工程中廣泛應用。

關鍵詞：監(jiān)控;集成;自動化

一、引言

隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，居民對電力資源的需求逐年遞增，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性提出了更為嚴苛的要求和依賴。人為的控制電氣設備，可能出現(xiàn)差錯，不能精確地確保電網(wǎng)、變配電站等電氣工程設備的穩(wěn)定運行。隨著自動化技術的不斷發(fā)展成熟，近年來，自動化技術已經(jīng)逐步應用到電網(wǎng)控制等實際的電氣工程領域。自動化技術在電氣工程中的運用越來越受到社會和有關部分的重視，該技術的重要作用逐步顯現(xiàn)。

二、相關概念

電氣自動化技術是現(xiàn)代社會一項實用性強、實用范圍廣的工程類新技術，該技術是計算機技術、網(wǎng)絡技術、電子技術和機電一體化的集成。以前的電氣工程行業(yè)，每個電氣設備都是相對獨立的，每一個電氣設備的獨立功能實現(xiàn)需要操作者手工完成，由于人工操作出錯率高，工作效率低，難以滿足管理的需要。如果把各個電氣設備比作人類的四肢，電氣自動化技術就是中樞神經(jīng)——人類大腦，他指揮者各個電氣設備功能的實現(xiàn)，協(xié)調(diào)各個電氣設備的配合，共同完成各個獨立的電氣設備組成的電氣系統(tǒng)的工作，實現(xiàn)了控制的智能化、自動化，使得管理更加人性化。

三、電氣自動化的優(yōu)勢

相比以前人工操作，電氣自動化技術有著不可取代的優(yōu)勢，因此該項技術涉及的領域范圍逐年擴大。

首先，自動化技術的易操作，電氣技術隨著電力系統(tǒng)優(yōu)化的需要產(chǎn)生的，此項技術是減少了人財物的大量投入，更加容易被操作者掌握，加強電氣自動化技術的應用能力，將有力地提升電氣工程技術的實用范圍。

其次，很高的結構性質，相比以前的電氣工程技術，自動化技術的高結構性質更加凸顯，隨著時代的發(fā)展，自動化技術形成了較為完整的結構性質，很好的協(xié)調(diào)電氣設備的運行，迎合了電氣工程發(fā)展的需要。

再次，電氣自動化技術運用使得電網(wǎng)等電氣工程的穩(wěn)定性得到保障。相對人工操作控制的電網(wǎng)存在很多不確定性，人為錯誤的出現(xiàn)可能導致停電事故的發(fā)生。但是自動化技術的引進完全規(guī)避了人為錯誤的發(fā)生，客觀的各種情況考慮全面，程序設置的沒有問題，這種自動控制將不會出現(xiàn)安全事故，電氣工程的穩(wěn)定性得到有效保障。

最后一個優(yōu)勢就是自動化技術的適應能力比以前的電氣技術強的多。以前經(jīng)常容易出現(xiàn)停電事故是因為當時的電力調(diào)配主要依靠人工完成，人工監(jiān)測城市里各個用電單位的用電情況，有時發(fā)現(xiàn)問題就已經(jīng)出現(xiàn)故障了，現(xiàn)在的電力調(diào)配主要依靠自動化技術控制，中央處理器嚴格監(jiān)測各個單位的用電負荷，對可能出現(xiàn)的負載，及時加以調(diào)配，避免停電事故的頻繁發(fā)生。

四、設計方案

一方面，遠程監(jiān)測是自動化技術應用思路的一個方面。通過中央處理器對其他地方的電氣設置實現(xiàn)監(jiān)測，實施指令等操作，自動化技術主要依靠無線電接發(fā)信息，但電氣設備工作時本身的無線信號輻射較大，如果距離較遠，可能影響該技術的控制

另一方面，集成是自動化技術應用的另一個思路。原來相對獨立的一些電氣設備，通過自動控制系統(tǒng)，連接起來，實現(xiàn)有機整體，降低人工操作成本，減少了繁瑣的工作量，促進了電氣設備的有機運行。

另外，電氣自動化技術通過中央處理器監(jiān)測、發(fā)出指令實現(xiàn)對電氣設備的控制，這種控制是以設計者事前的程序指令為依據(jù)的。設計者可以通過鍵盤等輸入設備實時更改指令，實現(xiàn)不斷的修正對電氣設備的控制，這一點體現(xiàn)出自動化技術的開放性，隨時可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)電氣設備的實時監(jiān)控。

五、具體運用

（一）自動化技術運用在電氣設備管理領域。一般企業(yè)的電氣設備具備系統(tǒng)復雜、體積龐大、設備操作困難，維護一次需要的人財物力巨大，但自動化技術的引進，在相應的設備設置相應的傳感裝置，設置中央處理器，編入幾段操作程序，當電氣設備工作時，設備中的傳感器將采集的電子信號傳送給中央處理器，處理器根據(jù)事前編寫的程序，輸出相應的指令，控制有關的電氣設備執(zhí)行有關指令。完成了弱電控制強電的操作，有力地確保設備控制的精細化。

（二）自動化技術運用在電力系統(tǒng)的調(diào)配領域。調(diào)配電力資源也是電氣工程的一項主要技術，中央處理系統(tǒng)嚴密監(jiān)控各用電單位的實時負荷信息，遇到負荷過載后，及時發(fā)出調(diào)配信息，從小負載線路調(diào)配，當出現(xiàn)故障后，調(diào)配部門將及時發(fā)現(xiàn)，并指揮維修人員前往事故現(xiàn)場處置。電網(wǎng)的自動化調(diào)配就是將以前的人工監(jiān)測和調(diào)配，運用網(wǎng)絡和計算機自動監(jiān)控代替。自動化技術完成了信息的自我監(jiān)測，運算、比對，發(fā)現(xiàn)問題及時動作，降低停電事故的發(fā)生。

（三）自動化技術運用在變電所的控制領域。以前的變電所都是操作者自身操作，所有監(jiān)控信息采集及反饋都是人工，但是變電所存在大量的電磁輻射，對人員傷害較大，自動化技術的出現(xiàn)解放了人員，使得操作者從變電所里走出來，取代了人員，降低了其工作強度，同時由于計算機控制，精細化程度比人工操作高出很多，節(jié)約大量的時間，縮短工作周期。

（四）自動化技術運用在巡查電力運行情況領域。換句話說，利用自動化控制系統(tǒng)定期檢查電網(wǎng)上的電氣設備是否安全平穩(wěn)運行。主要涉及到自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)控和事故預判等作用。經(jīng)過全面系統(tǒng)考慮設計出的自動化監(jiān)測系統(tǒng)將在電網(wǎng)里有關的電氣設備設置相應的數(shù)據(jù)采集的傳感裝置，實時監(jiān)控關鍵電氣設備的安全運行。系統(tǒng)終端程序指令判斷有關數(shù)據(jù)反映出電氣設備是否在正常狀態(tài)下運行，一旦判斷出是非正常狀態(tài)，便發(fā)出事故預警。

（五）自動化技術運用在電氣工程有關的試驗設備領域。自動化技術進一步滲透到試驗設備領域，大大提高了試驗裝備的精度和穩(wěn)定性，同時可以有效保障試驗技術人員的生命安全，減少試驗中可能出現(xiàn)的安全問題。反過來，試驗裝備的提升將有效促進電氣工程設備的研發(fā)力度和更新速度，不斷提供相關產(chǎn)品的科技含量，推動整個行業(yè)的不斷發(fā)展。

（六）自動化技術運用在高鐵電氣化監(jiān)控等領域。鐵路部門設計的電氣自動化控制是一個復雜的系統(tǒng)。其中的電氣化監(jiān)控方面主要涉及鐵道周邊環(huán)境、車體地理地位、實時畫面提取及錄像調(diào)配、事故預警等內(nèi)容。有關的數(shù)據(jù)傳輸采用的是點到點的信息傳遞手段。鐵道旁的電氣自動化系統(tǒng)包括鐵路周圍溫度、濕度等環(huán)境因素數(shù)據(jù)感應設備（溫濕度傳感器），攝錄設備、報警裝置，車體上的導航定位裝置以及數(shù)據(jù)傳輸電纜等，后臺就是自動化控制終端。這是監(jiān)控系統(tǒng)，另外還有鐵道車輛調(diào)度系統(tǒng)。對運行的車輛實時監(jiān)控有關數(shù)據(jù)將反映到車輛調(diào)度中心，為車輛交通指揮提供依據(jù)。

六、結語

自動化技術在電氣工程中的應用是科技發(fā)展的結果，是相關技術融合的規(guī)律，是人們對電力提出穩(wěn)定可靠的要求。在今后的發(fā)展過程中，科技創(chuàng)新加速，技術融合增快，居民用電穩(wěn)定性需求增高。因此，自動化技術還將在電氣工程領域進一步發(fā)展。積極運用自動化技術將有效推動電氣工程領域的節(jié)能降耗，防止一定事故的發(fā)生，減少不必要的資源浪費。在拓展其涉及的電氣工程領域的基礎上，自動化技術還將進行自身設備研發(fā)創(chuàng)新，提升自身技術含量，還在向著更加智能、更加穩(wěn)定、抗干擾性更強等發(fā)展空間進一步拓展。

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