淺談電氣自動化控制系統的設計

支新鵬

【摘??要】現今，隨著計算機技術的廣泛應用，將計算機與電氣自動化技術相融合，從而實現對電氣進行自動化控制，而這樣也將使得電力服務的質量的效率得到明顯的提升。若電氣控制系統達到自動化條件將使得我國的配電系統向著安全、穩固的方向運行，從而在運行過程中的電力損耗問題也能減少，使得電力企業能夠為人們提供更加優質的服務。

【關鍵詞】電氣自動化;控制系統;設計

電氣自動化控制系統是電力系統中較重要的組成部分，在進行系統設計的時候，即要保證系統結構及聯網方式安全可靠，同時也能保持系統安全運行，還應保證數據收集的準確性，以此為基礎提出具有針對性的應對措施，進而使得電力系統的運行狀態達到最佳。隨著科學技術的不斷發展，電氣自動化控制系統也將向著更深層次發展，所以提高電氣自動化系統的設計質量，使其更加科學合理，而這也是設計人員現今較為關注的問題。

1.電氣自動化控制系統

1.1?電氣自動控制系統的定義

現今，電氣控制系統的應用范圍較為廣泛，在電氣自動化控制的實際應用中，計算機技術在其運轉和功能輸出方面將起到促進的作用，該系統作為信息化系統的一種形式，主要應用在機械產生的數據中，從而實現在進行數據傳輸時對機械設備進行自動化控制。同時該系統在安全方面也具有一定的優勢，在進行故障檢測的時候能夠快速做出反應，對相關數據進行快速檢測，出現問題時能夠及時發現，并對其進行合理處理，從而保證電氣控制系統能夠安全有效的運行[1]。

1.2?電氣自動化控制系統的主要模塊

電氣自動化控制系統的主要由以下幾部分組成：控制模塊能夠使得電器元件性能增強、在進行操作時更加便捷;調整模塊能夠對系統進行欠壓過壓保護時進行信號采集;中央控制系統能夠對數據信息進行處理和整合;傳感器模塊能夠對電氣設備的運行情況進行時時監督。

1.3?電氣自動化控制系統的發展

隨著科學水平的不斷提升，計算機水平也得到了快速的發展，從而為電氣自動化系統的發展打下一定的基礎，并且隨著計算機技術的發展該技術也日益完善。然而，電氣自動化系統的控制離不開計算機技術，此技術對電氣自動化系統的發展起到促進的作用。同時市場中也需要增加對相關產品的監管力度，所以在不斷提升技術水平的同時，電氣自動化控制系統的速度得到了一定程度的提升。另外，在電氣自動化系統的不斷優化下，安全性、實用性及可靠性的特點也更加明顯，其在人們的生活中起到積極的作用，從而得到人們的一直認同[2]。

2.水電站電氣自動化的內容

2.1?控制水輪機的運行方式

若想發電機組實現最基本的操作程序，則需要滿足的是機組的開關到發電轉換的整個過程，都能夠按照設定的程序自動化進行。同時，由于電氣系統與水電站自身有著運行要求，為了保證機組能夠安全穩定的運行，則需要對參數進行調節，從而對配置進行優化。另外，對于工作機組而言，設備備用措施也是較為重要的，若是工作機組在工作中出現問題，則可啟動備用機組，從而使得工作機組正常運行。

2.2?監視水輪機發電機組及其附屬設備

對于水輪機發電機組以及附屬設備的監視設計的內容較多。例如需要對發電機轉子、監視機組潤滑效果、冷卻情況以及監視機組的調速情況等進行監測，若是監測顯示工作狀態不正常的時候，系統將會采取相應的措施[3]。

2.3?監控水工建筑物運行工況

電氣自動化系統能夠監視和控制閘門的工作狀態，監視其是否開閉或者是啟動，同時也能夠監視攔污柵是否出現堵塞的情況，若是出現堵塞的情況，系統將會發出處理信號，除此之外，還能夠對水位的測量以及引水壓力管等構件進行監測。

2.4?自動控制輔助設備

在設備運行的過程中，需要對空壓機以及各類泵機組進行監控，這樣面對處罰事件的時候能夠有效進行控制。當出現突發事件的時候，輔助設備能夠自行啟動，使得程序能夠正常運行下去，而這樣也是的設備的穩定性提升。

3.電氣自動化設計應滿足的要求

3.1?可靠性

為了確保電氣自動化系統的可靠性，在進行系統設計的時候應采取分布式設計的設計方案，這樣不僅能夠保證變頻技術、電子技術等電氣自動化控制技術的安全性，同時各模塊之間相互獨立，在進行監控、檢測等工作的時候互不影響，這樣能夠減少發生損失的可能性，同時系統的運行效率也得到明顯的提升。

3.2?增加節能及智能化設計

在進行電氣自動化設計的時候，為了更好的適應現今綠色低碳、環保的需求，可增加節能化設置;而在使用電氣自動化系統的時候，融入智能化設計能夠對參數的設置、操作系統的激活等進行控制[4]。

3.3?具備兼容性及可擴展性

電氣自動化系統具備兼容性能夠保證系統相關配置的靈活性，從而滿足不同用戶的個性化需求，而系統的可擴展性為了適應用戶在功能需求及功能規模等方面的要求。

4.電氣自動化系統的設計

4.1?調節水庫式調速器中應用PLC

水庫式電站的主要特征是運行水頭的變化較大，而對其調速器進行設計的時候往往都是按照水輪機的水頭進行設計的。但是此中所設計方案若是發電站的水頭出現降低的情況，則水輪機將會處在低水平運作的狀態，此時的電液調整器無法使機組預定設置為自動狀態，基于此，在進行電氣自動化設計的時候，可增大調整器輸出值的開啟程度，在指示儀中串接電阻或者是更換芯片，從而使得出現差值。在進行設計安裝的時候，可采用PLC控制，這樣更便于通過水電站水龍頭的高低來對程序進行修改。

4.2?軸流漿式水輪機組調速器中應用PLC控制

在中低水頭變電站中軸流漿式水輪機設備得到廣泛的應用。此類水輪機在運作的過程中，葉片能夠根據水的不同從而與導葉相連接，而這樣將會使得水輪機運行水頭的范圍增大，從而為變電站帶來更大的經濟效益。而水輪發電機組所制造出來的調速器，采用的是槳葉也導葉項鏈連接，在水電站的實際運行中，若水位出現變化或者是水輪機的水頭出現變化，則會出的數據出現較大的偏差，無法找出合適運行狀態達到最優的位置。所以可以通過使用PLC控制器，在機組運行的過程中，根據水游位置以及水頭的變化情況，對程序進行調整[5]。

4.3?總線監控

現今現場總線的電腦網絡技術及以太網已經被廣泛的應用到變電站綜合自動化控制系統中，通過融入現場總線控制，從而使得系統的安全性、開放性及實用性得到增強。智能化設備的不斷增加，此技術能夠減少投入的隔離設備數量，進而使得監控成本及后續維修費用有效降低，對電力化自動監控系統的進程發展起到推動的作用。

5.總結

電氣行業的發展離不開電氣自動化控制系統的支持，對于電氣自動化控制系統而言，完好的設計方案是保證工程建設質量的重要手段，它不僅能夠保證提升的生產效率得到快速提高，同時對企業的發展也起到促進的作用。在一定程度上，電氣自動化技術的推廣起到了這樣的作用，而這也使得現代化工業生產邁上了新臺階，步入到一個新的發展階段。

參考文獻：

[1]吳天杰.淺談電氣自動化控制系統的應用及發展[J].技術與市場，2019，26（08）：99-100.

[2]劉濤，黃瀚文.電氣自動化控制系統的設計和應用[J].通訊世界，2019，26（06）：227-228.

[3]雍浩瀾.淺談電氣工程及自動化控制系統的應用[J].科技風，2019（11）：87.

[4]蘇艷娟.電氣自動化控制系統的設計[J].科技資訊，2019，17（01）：47-48.

[5]李維偉.電氣自動化控制系統及其設計研究[J].居舍，2018（29）：171.

（作者單位：許繼電氣股份有限公司）