電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用淺析

羅陽

摘要：電氣行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用到了越來越多的自動化控制系統(tǒng)，為了保障該自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，還需要工作人員根據(jù)電氣工程的具體運(yùn)行需求，進(jìn)行自動化控制監(jiān)測計劃的合理制定，做好整個電氣工程運(yùn)行全過程、全方位的監(jiān)控工作。只有這樣才能夠在自動化系統(tǒng)出現(xiàn)問題的第一時間內(nèi)進(jìn)行有效處理，并通過一系列的調(diào)整對策，來保障自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行平穩(wěn)性。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;電氣工程;應(yīng)用

一、電氣自動化和電氣工程相結(jié)合的應(yīng)用現(xiàn)狀

電氣工程的大規(guī)模建設(shè)為人們的生活起居提供了很大的改變。人們出行乘坐的地鐵，家里面使用的電源電路、排水系統(tǒng)都是電氣行業(yè)的科技產(chǎn)物。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的溫室大棚技術(shù)和新式栽培技術(shù)都有電氣自動化技術(shù)應(yīng)用其中。由此可見，電氣自動化在各行各業(yè)都應(yīng)用廣泛。

從某種角度來說，電氣自動化技術(shù)和我們的生活息息相關(guān)，為我們的便利生活提供了極大的技術(shù)支持。電氣工程主要通過信息系統(tǒng)進(jìn)行控制，因此計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展能夠更好地促進(jìn)電氣行業(yè)的發(fā)展。從目前來看，人們的生活工作都離不開信息技術(shù)，電氣自動化技術(shù)也要通過信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析處理。除此之外，電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，導(dǎo)致其在工作過程中可能會發(fā)生很多問題。如果要避免這些現(xiàn)象發(fā)生，就要進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，采取相對應(yīng)的應(yīng)急措施，制定合理的預(yù)防方案，減少不必要的能源消耗和資金消耗。

二、電氣工程以及自動化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

（一）母線和斷路器失靈保護(hù)

在變電站的運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)保護(hù)裝置失靈問題。這會對整個變電站的運(yùn)行造成影響，也會直接影響到整個供電系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和安全性。針對該問題，我國相關(guān)部門和相關(guān)技術(shù)人員曾經(jīng)作出了分析和總結(jié)，得出結(jié)論是在裝置運(yùn)行的過程中，由于在對電流進(jìn)行判別的過程中出現(xiàn)了失誤，所以保護(hù)裝置并沒有得到正確的安裝和使用，進(jìn)而沒有發(fā)揮出保護(hù)功能，這一問題對整個供電系統(tǒng)的運(yùn)行造成了影響。因此，在對保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)計和安裝的過程中，為了能夠有效避免因誤操作而造成的影響，就要求母線和斷路器失靈保護(hù)裝置要嚴(yán)格遵守遵循“失靈最終跳閘應(yīng)判電流”的原則進(jìn)行工作，并且在設(shè)計和安裝過程中，技術(shù)人員要反復(fù)對裝置的使用需求和電流情況進(jìn)行測驗(yàn)，以免出現(xiàn)問題。而通過該方法，失靈保護(hù)裝置就能夠正確地根據(jù)失靈電流來判斷整個變電站和供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，進(jìn)而作出正確回應(yīng)，大大提高整個變電站和系統(tǒng)的失靈保護(hù)效果，提高供電系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和安全性。

（二）線路重合閘

自從智能變電站發(fā)展起來之后，為了能夠有效實(shí)現(xiàn)整個變電站運(yùn)行的自動化和智能化，相關(guān)研究人員便一直沒有放棄對變電站內(nèi)各系統(tǒng)和裝置運(yùn)行的研究。而在近幾年來，為了能夠有效提高整個變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性，并充分發(fā)揮失靈保護(hù)裝置的保護(hù)功能，便將斷路器的失靈保護(hù)的和失靈電流判別功能包含在了整個母線的保護(hù)措施中。這就要求在對二次繼電保護(hù)自動化裝置進(jìn)行設(shè)計和應(yīng)用的過程中，不能再單獨(dú)對斷路器輔助保護(hù)裝置進(jìn)行配置和安裝，而是要求母線保護(hù)自身就應(yīng)該具備重合閘功能。除此之外，為了能夠?qū)芈愤M(jìn)行精簡，并通過確保兩套保護(hù)裝置運(yùn)行獨(dú)立性的方式來提高整個變電站保護(hù)裝置的運(yùn)行效率。在設(shè)計二次繼電保護(hù)自動化裝置的過程中，要求兩套重合閘應(yīng)該采用一對一的控制方式，并且斷路器的控制狀態(tài)與其也是相互獨(dú)立的，彼此之間不影響工作狀態(tài)。同時，在這兩套線路保護(hù)裝置中，其必須與重合閘同時運(yùn)行、同時退出，不能出現(xiàn)一套合閘，而另一套正常工作的情況，避免對整個變電站的運(yùn)行狀態(tài)造成影響，這些都是需要設(shè)計人員在二次繼電保護(hù)自動化裝置設(shè)計中所需要注意的重點(diǎn)問題。

（三）智能型分布自動化

智能型分布自動化完全脫離了主電站占主導(dǎo)地位的自動化管理方式，其主要起作用的是通過非主干饋線的各個相鄰之間的電網(wǎng)開關(guān)，一旦當(dāng)電網(wǎng)中某處發(fā)生了故障，不需要通過主電站進(jìn)行相應(yīng)的排查和控制，饋線通過相關(guān)的通信信息就能直接按照事先設(shè)定的判定機(jī)制來對故障區(qū)域進(jìn)行有效識別并立刻進(jìn)行隔離，和主站集中型自動化技術(shù)相比，其優(yōu)勢十分明顯，這種自動化檢測方式具有較高的可信度和穩(wěn)定性，因其判別機(jī)制的特殊性也使得這種技術(shù)和其他自動化技術(shù)相比，對故障區(qū)域的診斷時間更短，也更具備一定的針對性，因此故障修復(fù)的速度也較快，并且這種自動化技術(shù)對于架空線路和電纜都有較好的適應(yīng)性。

（四）電纜化線路自動化

針對10kV配電電纜網(wǎng)自動化系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行通信通道改造。在電纜化改造工程中，對于架空光纜及電纜，應(yīng)采用溝道敷設(shè)形式進(jìn)行改造作業(yè)。究其原因，就在于該方式可靠性高且便于維護(hù)。在220kV電纜工程改造中，采用了復(fù)合光纜產(chǎn)品，其造價成本較低，可將之推廣到10kV電纜改造中。由此，在配電電纜網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的通信組織更為便捷可靠，并保證造價低廉。探析光纖自愈環(huán)網(wǎng)類型，應(yīng)包括單環(huán)網(wǎng)及雙環(huán)網(wǎng)。在理論上，相較于單環(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)的可靠性更高，但設(shè)備造價較高，且多占用一倍的光纖資源。在配電子站與DTU/FTU之間，其通信方式，應(yīng)采用光纖自愈環(huán)網(wǎng)方式，其接口RS-232/458、速率600～19200bit/s、通信規(guī)約IEC60870-5-101。在配電子站及DTU/FTU中，應(yīng)配備自愈型光Modem，并保證每個光纖Modem具有4個以上RS-232/458端口，其中一個用于集結(jié)DTU/FTU信息，而其余端口可用于溫度監(jiān)測。由此，一旦光環(huán)出現(xiàn)斷點(diǎn)，相關(guān)信息就可傳至配電子站，進(jìn)而提升系統(tǒng)可靠性。

（五）變電站中的融合應(yīng)用

變電站是電氣工程建設(shè)當(dāng)中的重要項(xiàng)目，能夠?qū)﹄妷骸⑴潆婋娔艿冗M(jìn)行有效調(diào)節(jié)，具有優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)、輔助繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的功能與作用。但是傳統(tǒng)人工變電站操控中，人工檢測和管理工作量較大，很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、實(shí)時監(jiān)控。這就容易引發(fā)變電站故障，進(jìn)而延伸到繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)中，使電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性無法保障。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用電氣自動化技術(shù)取代人工監(jiān)控與操作，不僅能夠做到對變電站的實(shí)時監(jiān)控，而且能精準(zhǔn)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息參數(shù)，對故障位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，全面優(yōu)化變電站結(jié)構(gòu)和操作流程，實(shí)現(xiàn)電氣工程成本的控制與效益的提升。

三、電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的創(chuàng)新

如果要想電氣自動化技術(shù)和電氣工程更好地結(jié)合應(yīng)用，就要提高電氣系統(tǒng)的信息化控制力度，還要促進(jìn)熱工技術(shù)的連鎖反應(yīng)問題的解決，從而實(shí)現(xiàn)自動化控制體系的監(jiān)測作用。除此之外，還要完善電氣自動化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)體系，促進(jìn)電氣系統(tǒng)對電氣設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控。與此同時，還要促進(jìn)信息技術(shù)化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更為高效的實(shí)時監(jiān)控功能，促進(jìn)電氣自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，促進(jìn)電氣工程的發(fā)展進(jìn)步。

結(jié)論

綜上所述，在自動化技術(shù)的支持下，電氣工程中各個系統(tǒng)的安全性與高效性明顯增強(qiáng)。當(dāng)前，在遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動化電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠自動化、變電站自動化中均應(yīng)用了自動化技術(shù)。可以說，在電氣工程中應(yīng)用自動化技術(shù)極為必要，電氣自動化技術(shù)也有著較高的應(yīng)用優(yōu)勢，對我國電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展與技術(shù)升級起到了推動性作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王炳國，楊紹哲.電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（11）：134.

[2]王樹文，王潤濤，劉瑤，孟祥麗.電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用探究[J].信息記錄材料，2019，20（02）：8-9.

[3]陳鵬.電子自動化在電氣工程中的運(yùn)用及其創(chuàng)新發(fā)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（18）：39-40.

[4]申康.電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2019（26）：53.