淺析電氣和自動化設計在電氣工程中的融合應用

賴超棟

【摘 要】在電氣工程快速發展的過程中，電氣自動化逐漸成為支撐電氣工程的重要技術，有力地推動了工業的發展，同時企業成為了一個國家經濟發展水平的重要標志。所以，為了更好地適應社會發展需要，實現電氣系統高效、安全、穩定的運行，提升電氣行業的水平，將電氣和自動化設計與電氣工程進行融合是非常必要的。文章主要探究了電氣和自動化設計在電氣工程中的融合應用。

【關鍵詞】電氣設計；自動化設計；電氣工程；應用

如今，我國電氣行業的發展已經處于世界領先地位，這離不開先進電氣自動化技術的應用。電氣自動化技術不僅能實現電力系統運行狀態的有效監控，而且還可以大大地降低雇傭人員的成本，減少由于工作人員的錯誤操作而造成的損失，提升工作效率。要想進一步推動我國電氣行業的發展，就必須將電氣和自動化設計與電氣工程相融合，使得工程的整體流程更加簡潔快捷，更加科學合理，從而提升電氣工程的質量。

一、電氣工程及電氣自動化技術

（一）電氣工程

規模不斷擴大的電力系統和不斷發展的電氣自動化技術，使得我國當前的電力系統的調節形式已經有所改變，在強調安全保護和過程自動調節的基礎上，越來越注重電氣工程對電力系統的容量的高要求，即為實現綜合自動化管理工作的新要求以及加強經濟調度系統的穩定，電力自動化系統的單機容量要超過二十萬千瓦。

（二）電氣自動化技術

電氣自動化通常主要應用于工業控制系統，是指在無需技術人員直接手動操作的情況下，機器設備能夠自動運行，并在生產管理的過程進行自動檢測、自動處理信息，并根據實際進行分析判斷等。各項自動操作過程中幾乎不存在人的操作，而是采用機器來制作、運行工程控制系統。所謂的電氣自動化技術是指利用電氣設備元件實現順序控制和時間控制的過程，是指電氣技術、設備以及電力自動化技術等有關方面的內容。現如今，自動化系統的設計、調試、維護和產品開發以及電力技術的管理等方面對自動化技術的應用越來越多。

二、電氣自動化在設計上的理念

（一）集中化設計

從總體上來講，電氣工程中的處理器需要對整體的電力系統予以集中的管理，這就使處理器自身的工作強度變大，這會令處理器的工作效率還有工作的質量快速減弱。而在工作人員對于電氣系統實現監控的過程中，由于被監控的設備數量比較多，所以使得主機進行工作的時候相對緩慢，而且負擔比較重，并且其電纜的使用量也有所提升，這種情況對于投資的成本有所影響，同時還會對企業的經濟利潤產生很大的影響。此外，因為距離比較遠的電纜不斷的增加，并且還關系到了電力系統其自身的穩定性以及準確性，產生了系統超出承載的情況，同時還會因為這些因素產生安全隱患，所以在電力工程上應選擇電氣自動化技術去對比較集中化的監控設計加以實現，還可以非常合理地減少同一處理器還有主機運行產生的壓力，同時還可以使電力系統的工作效率快速的提升，進而加快電力工程的發展腳步。

（二）遠程控制設計

電力工程屬于波及面比較廣，而且環節比較多、比較復雜的一項工程，其自身的電纜數量可以說是非常多的，并且其進行使用的距離也相對要短一些，所以經常會產生不能夠對其完成集中控制的問題，這就給電力企業的整體管理工作帶來了非常嚴重的問題。在電力工程上使用電氣自動化去進行設計，如遠程化的設計觀念，能夠令人機的距離不斷的縮短，建設電纜本身的使用量，令其可以與節約成本的需要保持一致，并且還能夠非常靈活地完成組態，還可以快速提升電力系統的安全性以及準確性，真正使得相關企業的電力管理能力有所提升。

（三）現場總線式設計

現場總線式設計理念在未來電氣自動化技術發展中定會被廣泛應用。隨著網絡技術的發展，網絡技術被應用于電氣工程中，現場總線是網絡技術的一種，能夠提高系統設計的針對性，根據間隔不同使用不同功能，因此滿足實際情況的要求。現場總線式設計理念的優點與遠程設計理念相同，還可有效地減少設備間隔、模擬量以及端子柜，受到了電氣行業的高度認可。

三、電氣和自動化設計在電氣工程中融合的不足

保證電氣系統穩定、安全運行的關鍵在于能否充分地利用電氣自動化裝置的功能，并將其所有的功效全部發揮出來。與傳統的裝置相比較，電氣自動化既可以極為準確的進行任務的執行，而且其又能迅速地對電氣設備或者所監測線路出現的異常或者故障作出反應，可以在極短的時間內根據情況作出合情合理的判斷。所以，電氣自動化在保證電網穩定、安全、高效運行方面特別有效。同時，電氣自動化裝置可以取代傳統的員工輪流值班、電站儀表監測和預警信號等復雜監測方式。此外，其還能夠與GPS技術進行融合，迅速地報警錄波出故障或者異常的情況，為解決電氣系統安全、穩定運行提供有力的支撐和服務。但是，我們也要看到，此裝置現在還處在初級發展的階段，有些技術在實際應用時并不是特別成熟，也就難免會造成電氣系統繼電保護中出現問題。例如，無法滿足現代變電站所要求的一些內容，無法有效負載現代電網等。同時，電氣自動化裝置所要求的計算機對于外部環境電壓和外部電壓都有非常高的要求，這樣就極大地增加了電網的投入成本。還有，該裝置沒有很好的方法能抵抗雷擊造成的電磁輻射，較容易被電磁輻射干擾到，需要在防雷擊干擾方面增添一些其他的輔助設備，這無形中又會極大地增加電網的投入成本。因此，該自動化裝置在電氣系統中的使用情況仍需要進一步的探究。但是，如果電網有使用需要的話，可以在不斷地完善和補充該裝置的功能、在防護和管理等方面做好研究和部署，最終充分發揮該裝置的功效，從而有效地增強電氣系統的安全性和穩定性。

四、電氣和自動化設計在電氣工程中的融合

（一）電氣和自動化設計和繼電保護設備的融合

電氣工程的繼電保護設備的作用是在供電出現突然斷電或者其他突發異常狀況的時候，及時地向控制中心發出告警，并自主斷開電路，以確保電氣裝置的安全，防止出現嚴重的安全事故。而保護裝置發生問題，通常表現為保護拒動與誤動兩種方式。拒動問題通常是當電氣系統出現問題或方式其他突發狀況的時候，繼電保護設備不能在第一時間采取斷電措施，不能有效起到保護線路的功能；誤動問題就是電力系統運行正常，線路未出現任何故障的情況下，繼電保護設備本身出現錯誤的判斷，采取了錯誤的保護動作或是傳達不正確的告警信號，導致電氣系統發生整體混亂。

（二）電氣和自動化設計與變電所的融合

電氣和自動化設計與變電所系統有效融合，有利于其成為全面的綜合計算機監測系統，能將自動化設備、信號監管、繼電保護設備以及測量設備實行全方位的內容整合、重組以及完善，合理革新技術，保證其跟上時代步伐并滿足用電客戶的用電需求。此外，變電所綜合性自動化系統能夠針對變電所內部的通訊、線路、裝置和計算機系統應用新式的科學技術，從而實行全方位的檢測，充分發揮適時監控、電力檢測以及通訊控制性能，推進變電所綜合性自動化系統向著集成化與智能化方向發展，并且保障了變電所安全、穩定的供電。

（三）電氣自動化設計與發電廠的分散測控系統的融合

將電氣和自動化設計與發電廠的分散測控系統進行結合，可以實現各種電力設備運行中相關參數的實時報備，隨時檢查各設備的運行狀態是否良好，實現發電廠對生產階段的控制和檢測，進而從根源上保證產品質量，確保電力工程的正常運行。

五、結束語

總而言之，對于電氣工程而言，在對電氣和自動化設計進行科學的融合以及合理的應用的過程中，可以有效降低工作人員的工作強度，同時減少人為的失誤操作，為提升電氣工程建設水平以及運行的安全性和穩定性起到了重要的作用。

【參考文獻】

[1]溫興棟.淺談電氣和自動化設計在電氣工程中的融合應用[J].智能城市，2017，3（05）：115.

[2]馬俊英.電氣和自動化設計在電氣工程中的融合應用[J].電子測試，2017（13）：135+70.