電氣自動化在電氣工程中的應用研究

杜衡

摘 要：近年來計算機、通信、運動控制等技術發展極為迅速，正是在此環境下，自動化技術同樣高速發展。在我國，這項技術同樣取得了重大的突破，我國的電氣自動化技術水平進步顯著。自動化技術在我國多項電氣系統中有著顯著的作用，并且得到了重視和應用研究。而安全性研究是自動化技術發展和研究中重要的組成部分，對電氣自動化應用有著重要的意義。

關鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應用

1 電氣自動化技術監控功能的實現

1.1 遠程監控

遠程監控是指技術人員借助計算機網絡系統對設備進行遠距離的控制。這種技術可以有效的降低管理成本，而且還能夠顯著提升管控的靈活性。然而這項遠程監控技術需要穩定的網絡系統來支持，否則會對控制效果產生負面影響。正是如此，這種技術的應用范圍相對較窄，在大型自動化系統中不常見。

1.2 集中監控

利用統一的中央處理器，將諸多功能集中到一起進行統一監控就是所謂的集中監控。這種控制模式較容易實現，而且運行起來很方便。但是缺陷同樣存在，那就是因為處理器只有一個，因此該處理器的工作任務極為繁重，很容易影響處理效率。此外，集中的電纜數量很多，于是就會容易產生干擾現象，進而影響處理器的運行。與此同時，維護成本也會上升。

1.3 現場總線監控

這種監控模式應用較為廣泛，而且針對電氣自動化系統進行了專門的設計。在這種監控模式下，能夠結合相關設備的功能開展間隔設計，這樣隔離設備、端子柜等裝置就可以取代，而相應的成本則能夠得到有效控制。該種監控模式下裝置組態的靈活性較高，能夠有效的提升系統的可靠性。

2 電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析

2.1 在發電廠中的應用

在發電廠，應用電氣自動化技術的途徑就是分散測控系統。該系統的主要構成包括了以太網絡、通訊系統、工作站、測控過程監督和控制模塊等。其中前面的三個模塊以及相應的輔助模塊可以構成網絡系統。而控制模塊和過程監督模塊則能夠在生產過程中顯示，這些可以方便操作人員的控制。在火電廠，可以實現發電機組、鍋爐和電一體化的自動控制。操作者可以借助該類監控系統，進行設備運行狀態的監控，記錄、匯總多項數據，并進行研究。與此同時，通過監控系統能夠有效的發現設備系統中的故障和風險，從而加以檢查和排除，有效的保障火電機組生產的安全性，也能夠有效的降低電廠發電機組生產的維護成本。與此同時，將單元爐機組進行統一，這不僅可以方便數據的采集，同時電網的管理效率也能夠得到顯著提升。

2.2 在電網調度中的應用

在調度應用領域，電氣自動化系統的由軟件與硬件系統組成。計算機網絡系統是電氣自動化系統的軟件設備，而工作站、顯示器和中心服務器則是所謂的硬件。總之，利用計算機系統，對電網中的諸多業務進行操控和監督，就是所謂的電網調度自動化。可以利用該系統，對區域電力網絡中的發電廠、變電站以及調度中心等環節的終端進行緊密關聯，同時由統一的調度系統進行統一自動化控制。

2.3 在變電站中的應用

電氣自動化在變電站中有著重要的作用，傳統的手工工作可由電氣自動化系統完成，既能夠減少人工作業，有效的保障操作的準確性，還能夠進一步提升變電站效率。此外，在變電站，還能夠通過這項技術對變電站工作進行實時監控，并對其中的隱患進行及時的分析，這樣就有助于維護者以最少的時間完成故障排除，有效的保障變電站系統的安全與穩定。電氣自動化技術不斷發展，變電站中電氣化技術的應用不斷拓展，應用也逐漸趨于成熟。當前我國變電站已經開始發展無人值守管理模式，這也標志著我國變電站系統在自動化技術的應用上變得更加成熟。當然想要真正實現無人值守，還需要諸多技術問題來解決。

2.4 在配電系統中的應用

在配電系統中，電氣自動化技術也開始進入到應用階段，只不過整體的應用規模還相對較小，因此要提高電氣自動化技術在配電系統中的應用。當前，這種應用領域的自動化模式為：集中監控、就地控制、配電管理和集中控制相結合的自動化管理模式。當前，我國的第一種和第三種自動化技術應用較為普遍，而且這兩種自動化技術有著一定的類似性，都屬于分布式結構。這類聯系都是子站與主站的聯系，形成統一的、完善的自動化配電系統。

3 應用實例分析

3.1 電氣自動化系統應用概況

在某火電廠，總共有五臺發電機，其中12MW機組總共有4組，分別是1、2、3、5，而4號則是15MW。另外還有一臺高壓變壓器，以及六臺主變壓器，前者是備用的變壓器，對應的出現電壓等級分別是110kV＼35kV＼10kV。這三個出線電壓等級都是由母線開關互聯。發電機的出現電壓則是6kV，在高壓廠，可以通過電控器到發電機端取電，這五臺機組的電氣部分的控制模塊都統一在控制上，此外每臺機組還分別設置汽機和鍋爐控制室，而聯絡的方式則是電話，或者是指揮信號。

3.2 改造內容

這個系統對應的線路分別有110kV＼35kV＼10kV。發電機變壓器組共有5套，另外還有和這幾個機組相配套的用電系統（6kV）和勵磁系統等。該系統的間隔層裝置要多于120個，在本期工程中，主要有1號發電機，兩臺主變壓器，也就是1B和5B，此外還有對應的1號廠用電系統，設計的間隔層數量為30個，并利用光纖自愈環網構建網絡系統進而實現智能化的管理。在圖1中，展示的是全場電氣保護系統圖。

3.3 改造效果

該系統經過改造后，所有程序和操作都可以由微機完成，傳統的控制保護屏以及控制臺基本上都可以取消，采用了計算機工作站和18面微機保護測控屏進行統一管理，通信模式為雙向通信，并能夠實現信息共享。另外考慮電氣操作者的習慣，取消了手操模式，可以通過軟件進行操控，這樣可以有效提升電氣設備的管理效率，誤操作和事故幾率也會顯著下降，系統的自動化和安全運行水平可以得到有效提升。另外主控室的空間也會變大，整體布局趨于合理，為科學管理提供了重要條件。

在電氣生產行業中，電氣自動化技術有著重要而又廣泛的應用，既能夠提高電氣生產的效率，保障生產的穩定與安全，同時也能夠提升管控的精確性，能夠為區域工業發展提供重要的能源支持。大力發展電氣自動化技術極為重要，而且應用這些技術，能夠為社會主義事業的發展提供重要的管控支持。

參考文獻

[1]張文英.提升電氣自動化控制設備可靠性探討[J].中國高新技術企業，2015（20）.

[2]文成，李興磊.電氣工程及其自動化存在的問題及應對策略淺析[J].中國新技術新產品，2014（20）.

[3]吳傳祥.電氣自動化控制在工廠的應用和發展[J].民營科技，2016（10）.