電氣自動化在電氣工程中的應用

梁怡

摘 要：隨著科學技術的日新月異，自動化技術也在不斷地朝著更智能、更高效的道路發展。電氣自動化技術作為自動化技術領域中的重要組成部分已經在工業生產、倉儲物流、鐵路交通和大型商業綜合體等方面得到了廣泛應用。通過總結電氣自動化技術在現有電氣工程中的應用，分析其優勢、弊端以及發展前景，我們就可以進一步提高電氣自動化的水平和電氣工程的質量，從而推動整個電氣工程的不斷發展。

關鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0036-02

1 電氣工程和電氣自動化的相關概念

電氣工程，簡稱EE，在現代科技里屬于高新技術領域，并且是必須的關鍵核心學科，對促進國家科學技術的發展具有十分重要的意義。不僅如此，隨著電子技術的不斷進步，計算機網絡技術得到了飛速發展，讓全球人民步入了一個全新的信息技術時代。信息時代的到來，對社會的經濟發展起到了推動作用，并且提高了人們的生活水平，豐富了人們的生活內容。根據當前形勢，電氣工程的發展水平在一定程度上說明國家科學技術的先進程度。在全球各個高等院校，已經把電氣工程作為重點學科并逐步培養人才。電氣自動化作為電氣信息領域的新學科，發展速度非常快，已經是比較成熟的學科。電氣自動化在工業生產制造和人們日常生活中，具有廣泛的應用。主要體現在航海、國防、農業、工業以及電力行業。最近幾年，我國經濟處于高速發展階段，人們生活水平也得到很大提高，建設工程項目的增多和人們日常活動的豐富，無疑加重了用電量。電力行業通過引入自動化系統，大大提高了電能的傳輸效率和生產質量，使社會和人們的用電量得到了極大的滿足。由此可見，電氣自動化對國家的經濟發展和人們的生活水平都有重要作用，一定要注重發展電氣自動化。

2 電氣自動化技術的作用

2.1 快速高效自動控制技術

自動控制技術相較于人工控制有著快速和準確兩大優勢。具體來講就是自動控制系統在控制相應的設備進行操作的過程僅僅是通過對感應到的某些特定數據信息進行特定的反饋操作，對機械進行操作的命令指令通過有線或無線方式以電子數據信息的方式傳送，能夠做到即時送達。另一方面，由于操作命令都是以信息數據的方式體現，每一條指令都因其設備代碼和操作動作的不同形成特定的數據代碼段，確保了命令和動作的一一對應，比起人工操作，最大限度的降低了做出錯誤動作的概率。同時，通過對所有操作指令數據信息的跟蹤和記錄，可以把多個相對單一的操作動作有效整合到統一的控制中心下，統籌控制，形成復雜的工作流程和操作系統，進一步提高了自動控制系統的效率。

2.2 便于實現全過程全時段監控

自動控制技術應用于電氣工程中，相較于人工控制技術的另一大優勢就是更容易的實現全時段監控。我們都知道在電氣工程過程當中，電氣故障是導致工程不能正常運行的主要原因之一，而電氣故障的發生往往是由于對其狀態的監控不到位而導致的。在人工控制管理模式當中，這種情況比較多見于深夜管理人員數量少、精神懈怠導致對某些電器元件的監控頻次低甚至出現監控盲區的情況下。而自動控制技術最大限度的減少了人為變量的影響。其可以僅僅依靠對電氣元件的工作狀態進行電子信息數據化，并對其進行收集整理就可以完成對電氣元件的監控。監控的頻次和范圍可以自行設定，并輕易的實現全時段監控，進而可以更加有效的避免電氣元件故障，確保整個電氣工程的正常運行。

3 電氣自動化應用在電氣工程中存在的弊端

隨著自動化裝置的廣泛應用，傳統的值班監測與儀表檢測方式已被取代，這種新型裝置的應用，不僅可以降低人員的工作壓力，且通過與GPS技術相融合可在故障或異常時第一時間發出報警信號，保障了電氣系統運行的安全性與可靠性。然而，電氣自動化技術在應用中也存在一定的弊端，主要有：（1）自動化技術的應用時間較短，實際中可能會出現各種問題，尤其是針對如何采用有效措施解決繼電保護方面相關問題；（2）電力自動化技術的實際應用對外部電壓具有較高要求，將會導致大幅提高電網建設所需成本；（3）電氣自動化裝置對抗雷擊與電磁干擾等方面還有待完善。為此，在實踐中還要持續不斷的探索與研究，改進與完善電氣自動化裝置各方面功能，并實現對其可靠性提高，從而保障充分發揮出電氣自動化裝置各種功能。

4 電氣自動化技術應用在電氣工程

4.1 優化電氣設計

電氣設計是電氣工程運行的基礎，只有不斷的優化電氣設計，才能使其工作效率更高、性能更加穩定、服務更加優質。在優化電氣設計和優化電氣自動化設計中，所牽扯的學科及項目過多且工作環境不一致，只有通過設計人員詳細了解電氣自動化的目的和性能，才能達到更加優化的目的。在此過程中，設計人員需要加強多方面學科技術知識，并促進多專業、學科設計人員之間的溝通交流，在保證電氣工程運行安全和穩定的同時，以降低生產成本，增加其經濟效益為目標，促進電氣設計的蓬勃發展。通過優化電氣設計，調整電氣工程的工作系統，到達改善其工作狀態的目的。優化電氣設計是需要積累經驗的一個過程，只有不斷總結前人的工作經驗，并結合各專業理論知識，在實踐中不斷總結教訓加以改進才能達到優化電氣設計的目的。

4.2 電網調度中的應用分析

電網調度原則是使電力系統達到安全、優質、經濟運行，并最大程度上滿足全電力系統利益最大化。電網調度體系中，是由自動化電廠的信點通道、站端和控制中心三個環節組成，其中涉及到的主要元部件為電網調度工作站、大屏幕顯示器以及中心服務器。借由電力系統局域網，把發電廠、電網調度中心、變電終端連接為一體，實施測量監控工作。與此同時，根據隨時的電網工作狀態，進行監控和數據分析，進一步確認電力系統負荷當前用電量的情況，真正實現了對電網調度的自動化控制。因此，電氣自動化及其使用在電網調度中是相當重要的，需要提升電氣技術及調度工作水平才能確保電力系統運行穩定性。

4.3 應用PLC技術

PLC技術具有使用便捷、程序簡單、功能強大、環境適應性強、成本要遠遠低于其他相似技術的顯著特點，主要是通過簡單的編程實現控制工作環節的目的。且對程序編制要求不高，只需要明確控制對象和控制要求，普通技術人員便可通過編程實現控制目標。PLC技術適用范圍廣泛，因此被廣泛使用在不同的工作環境中。采用電氣自動化使用PLC技術替代原有的控制器，達到降低控制成本，提高控制效率，從而實現電氣自動化的高效高質量工作目標。但由于程序是PLC技術控制的基礎，電氣自動化運行前一定要保障程序正確，否則會嚴重影響電氣自動化控制，甚至影響電氣工程的運行穩定。

4.4 電氣自動化技術與繼電保護裝置

繼電保護裝置為電氣工程重要組成部分，它的功能是在發生故障時將報警信號發送至總站，迅速將線路切斷，實現對裝置與設備的有效保護。通過繼電保護裝置的應用，不僅可以做到實時的動態化監測線路的運行狀態，更可全面的監控系統運行各大參數并提供遠程控制必要的支持，從而彌補以往繼電保護裝置中存在的誤跳與反應不及時等問題。此外，針對系統中的異常狀況，繼電保護裝置均可予以全方位的檢測，同時可以細致的檢測特定范圍內電氣設備與特殊的線路。當系統發生故障時，避免發生繼電保護裝置可能出現的誤動與拒動是與電氣自動化技術結合的關鍵點。

4.5 監控電氣系統

電氣監控系統是以計算機、通訊設備、測控單元和監測單元為基礎，采用遠程監控、現場總線監控和集中監控等多種形式，從而達到監控電氣系統的目的。

遠程監控是通過視頻采集終端獲取不同工作場所內的電氣設備情況，從而達到無距離、無空間限制的控制要求和實時監測的效果。遠程控制也實現了遠距離監測電氣設備情況以及控制運行中的不足，使電氣工程的運行可靠性得到了保障。

現場總線監控是以現場總線為基礎進行監控的方式，也是電氣工程中使用最為廣泛的監控技術。當一臺電氣設備出現故障之后現場總線監控確保了其他設備的正常運行，從而保障了電氣工程的運行質量。

集中監控是可以將系統中所有電氣設備集中到一個監控控制系統中并對電氣設備進行控制。集中控制提高了電氣設備監控的高可用性，在實際應用中，根據實際情況選擇適當的監控方式，從而全面控制電氣工程的運行。

5 結語

隨著各行各業引進電氣自動化技術使電氣工程中的應用范圍越來越廣泛，各行業需要對電氣自動化技術提高相應的知識水平和加快優化發展，從而才能保障推動電氣自動化在電氣工程中的不斷進步，提高電氣工程質量保證可靠運行。

參考文獻

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