淺談電氣自動化技術在電氣工程中的應用

中海石油(中國)有限公司天津分公司 嚴 亮

最近幾年我國工業技術發生了很大改變，電氣自動化技術也變得越發先進。該項技術不僅涉及到很多領域，還是推動經濟發展的重要力量，所以其有著很好的發展前景。將該項技術應用到電氣領域中可幫助電氣系統實現遠程操控，還可實現自動調節和集中監控，所以很多電氣工程都對該項技術進行了大力運用，為的就是確保電氣系統運行更具安全性，并為企業獲得更高的經濟收益提供助力。

1 電氣自動化技術概述

這里提到的電氣自動化技術其實是電氣工程及其自動化技術的簡稱，該項技術在很多領域都得到了大力應用。無論是小型電氣開關，還是航空航天器材，都需要應用該項技術，和其他技術相比，顯然該項技術能夠應用的范圍更廣。電力現在已經成為了人們生活、生產中必不可少的一項能源，所以就要對電能應用方式進行改良[1]。

電氣自動化技術是一項先進的技術，而且其現在已經成為了判斷各國現代科技發展水平的重要依據之一。該項技術具有應用范圍比較廣、技術先進、知識密集等優勢，即使其處理原理比較難理解，設計過程具有很大難度，但這些缺陷并不能掩蓋其具有的眾多優勢。設計該技術的主要目的就是為了對產品加工工藝進行增強，對產品屬性適應性進行提升，從而使得加工系統內部關系變得更加和諧，最終使得產品生產加工效率得到增強，產品生產變得更具秩序。設計電氣自動化技術需要遵循一些原則，主要就是選型原則和設計原則。

選型原則指的是進行電氣自動化技術設計時需從兩個角度考慮，一是遠程調度、二是自動化監控系統，無論是選擇電力系統保護，還是選擇電力系統和電氣自動化接線方式，都要從這兩個角度考慮，前者往往會選擇微機保護自動化系統，后者往往會選擇比較簡單的連接方式。

設計原則指的是需要根據主線設計添加電氣設備，并且應在設計圖上標明其信息，主要就是設備信號。因為開關選擇的是能接受計算機遠程控制的智能開關，所以需要檢查其是否可準確對相關設備進行遠程控制。對于需要監控的開關需要將其添加到監控系統當中。另外，該項技術的應用還可讓電能生產成本實現縮減，這樣產品利潤就會上升，電氣市場價格也能得到控制，廣大用電者利益也能得到保障。

2 電氣自動化系統構成

一般情況下，電氣自動化系統都是由接收儀器、處理儀器和輸出儀器三部分組成的。其中接收儀器的主要作用就是對傳輸信號進行接收，且需通過相關操作輸入電氣設備信號，至于處理儀器，其主要作用就是對傳輸信號進行處置或是進行加工。輸出儀器的主要作用則是對已經過處置和加工的信號進行輸出。

電氣系統現在已可擺脫人工操作模式，而是通過微型計算機實現自動化運行，這種自動化電氣系統還具有更多功能，如自動記錄功能、自動處理功能、自動運轉反饋功能等，這使得系統應用變得更加便利，應用效果也有了很大提升。另外自動化電氣系統還可對系統運行情況進行自動記錄，同時可及時發現系統運行是否存在異常并發出警報。

隨著科學技術的不斷進步，電氣自動化系統也得到了很好的發展，其在各行各業的應用范圍也變得越來大，在各個企業中的作用也變得越發凸顯，還受到人們的大力推崇。現在應用該系統對產品進行生產加工的企業變得越來越多，其重要性也受到了人們認可。通過將電氣系統和計算機進行結合，可讓電氣系統自動化程度得到有效發展，其控制水平也會變得更好，加工水平也會因此得到增強。自動化電氣系統有著很好的發展前途，未來應用范圍將會變得越來越廣。

3 應用電氣自動化技術的優勢

實現了遠程操控。將該技術應用到電氣工程當中之后，相關人員通過計算機網絡就可對電力系統運行進行操控，為整個電力系統平穩、高效率運行提供保障[2]。此外該技術的應用還可幫助工作人員實時監測電力系統運行情況，從而可及時發現電力系統運行中是否存在問題，以便可及時解決這些問題，這樣電氣工程運行安全就可得到保障，電力系統發生故障的概率也會大大降低。

實現了集中監控。在傳統電氣工程中，為確保電力裝置的順暢運行往往需用到多個處理器，但這樣也會導致處理器壓力過大，從而給電力系統運行留下了安全隱患，運行效率也得不到保障。另外，因為多個處理器需要用外接電纜進行連接且電纜比較長，這也會導致運行負荷的增加，進而導致實際工作效果降低。電氣自動化技術可通過幾個重點監控中心對全部設備監控線路進行統一監督、控制，這樣就可實現對整個電力系統運行情況的集中監控，且操作沒有什么難度，也不需要太復雜的程序，對于工作環境的要求也比較寬松。

實現了現場總線監控。現場總線監控也是該技術的重要優勢之一。電氣自動化技術可利用一種串聯通訊鏈路將生產中用到各種設備和監控設施聯系起來，還可為現場和車間之間的溝通聯系提供便利。而且現場總線監控設計可針對實際情況開展，所以這種監控具有很好的針對性。另外，安裝這種監控設施并不需要太多電纜線和設備，所以花費較少。

4 電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析

4.1 應用到電網調度中

電網調度對于電力系統運行起著重要作用，但以前的電網調度效果并不太好，如若電網系統出現問題就會引起停電事故，而想要解決事故需要先找到事故原因，然后才能針對原因進行維修，這樣不僅效率低還需耗費大量人力、物力和財力。將該項技術應用到電網調度中借助相關設備就可實現調度自動化，這樣就可有效節省人力物力，應用該項技術具有的優勢主要體現在三方面：

和傳統電氣工程技術相比[3]，該項技術具有智能優勢，可根據監測到的電力系統運行情況對電力資源進行合理調配；該技術還可及時發現電力系統運行中潛藏的隱患，一旦發現有隱患存在就會自動報警，工作人員就可及時發現隱患并進行及時解決，這樣電力系統運行就會變得更加安全、穩定；該技術可對電力系統運行產生的各項數據進行收集和分析，通過對這些數據進行分析就可發現異常，從而可及時進行維修處理，這樣就可確保電力系統運行的順暢性。

4.2 應用到變電站運行中

變電站很多工作都需要人工完成，但這樣很容易出現操作失誤，從而導致變電站工作效率下降。為了防止操作失誤情況的出現，有些電力企業就會實施24小時輪值制度，但這樣會導致人力資源的浪費。所以，將電氣自動化技術應用到變電站中就可借助電氣設備實現對變電站運行的實時監控，同時可通過對監測數據進行分析及時發現異常情況。

另外，該技術的應用還可實現對變電站運行的自動操控，不僅不需要進行人工24小時值守，還可提高操控準確性，從而避免了人力浪費情況的出現，變電站運行反而變得更加穩定。未來的變電站運行將會完全由電氣自動化技術操控，無人值守將成為主要模式，這也是電氣自動化技術未來應用的主要方式。

4.3 應用到發電廠運行當中

發電廠是電力系統的重要構成，其主要作用就是生產電能，這些電能是確保工業生產和人們日常生活正常進行的重要能源。而生產線自動化程度能夠對發電廠生產電能造成極大的影響，我國常見的發電廠主要有火力發電廠、風力發電廠和水力發電廠。以風力發電廠為例，通過應用電氣自動化技術可實現對風電機組迎風角度的自動控制，使得風電機組可處于最佳迎風位置，而且自動化操作可有效降低操作人員的工作量，將操作人員從繁重的工作任務中解放出來。另外，該技術的應用還可有效減少人員傷亡事件的發生概率，還可達到環保目的。

電氣自動化技術相比人工操作有著更高的準確度，以前由人工控制火力發電鍋爐水位具有很大難度，甚至會出現危險水位。將該技術應用到其中，可通過電腦操作實現對鍋爐水位的準確、自動控制，當監測到鍋爐水位到達每個液位后，供水閥門會自動打開進行加水，當加水到達某個液位后供水閥門又會自動關閉。相比人工操作，采用電氣自動化技術不僅可提高操作準確性，還可減輕員工勞動量，同時能夠防止安全事故的出現。

該技術還可對發電設備進行實時監控，這需要對發電廠分散監控系統進行監控來實現，因為發電廠分散監控系統既可對電廠整體系統進行監督，還可及時接受和發送指令，控制了這個系統發電廠整個機組運行狀態就可得到實時監督控制，這樣就可確保發電設備的平穩、順暢運行，發電穩定性也能得到保障。

4.4 應用到繼電保護當中

電氣自動化技術在該項工作中的應用主要是在發生故障的時候。該技術的應用既可及時發送故障信息，還可直接停止電路設備。以前進行繼電保護時經常會遇到報告錯誤信息或電氣系統沒有異常卻發送異常信息的情況，從而給技術人員開展工作造成了極大的阻礙。在繼電保護中應用該技術既可對系統各部分運行進行科學合理控制，還可實現遠程控制。繼電保護自動化裝置可對電氣線路進行實時監控，從而可及時發現線路運行中存在的異常，而且可按照工作人員的指示針對系統內某一線路進行跟蹤監控，還可對某一設備進行重點監控，如果發現潛藏隱患就會自動進入警備狀態，同時會采取相應的解決措施。

例如，發現某個電氣線路存在故障隱患，繼電保護自動化裝置就會發生警報提示，還會自動斷開線路連接，同時將分析出的故障原因和解決方法發送給維修人員。繼電保護自動化裝置有時也會出現誤動行為，就是電氣系統正常運行沒有問題其卻向相關工作人員發出了故障信號，還有就是做出了拒動行為，也就是沒有將系統存在問題的信息及時發給相關工作人員，使得系統故障沒有及時得到解決和處理，使得企業遭受了損失。當然，繼電保護自動化裝置也具有很多優勢，比如可長時間連續進行監控，還可進行遠程監控等。

4.5 我國電氣自動化技術的未來發展趨勢

經過多年發展，我國電氣自動化技術已經有了很大進步，但我們不能停步不前還需要對該技術進行進一步改進和完善。具體操作可從三方面著手：

第一、對電氣自動化技術操作人員的專業技能水平進行增強，培養更多的專業化操作人員，這樣既可促使電氣自動化技術發揮出更大的作用，還可在操作中對該技術進行進一步完善；第二、提高該技術的智能化水平。智能化是未來科技發展主要趨勢，所以電氣自動化技術也要緊跟發展潮流，朝著這方面前進，借助信息技術和人工智能技術推動該技術實現智能化發展目標；第三、提高應用安全性。對于電氣自動化技術人們除了關注其性能以外，對于其應用安全性也非常關注。為了讓該技術能夠得到更廣泛的應用，為企業發展提供更大的推動力，就要對該技術安全性進行進一步增強，將安全性作為開發新技術第一要務。

5 結語

在社會科技不斷進步的帶動下，電氣自動化技術的重要性也變得越發凸顯。和傳統電氣技術相比，電氣自動化技術具有遠程監控、集中監控和現場總線監控的優勢，將該技術應用到電氣工程中不僅可促使工作效率得到增強，工作準確性和安全性也能得到提升，同時能夠為企業發展提供極大的助力。

該技術在電氣工程中的應用范圍比較廣，可應用到電網調配當中，還可應用到電廠、變電站運行中，同時能夠應用到繼電保護當中。相信未來該技術能夠應用的領域將會變得更廣，能夠起到的作用也會更大，對電氣行業發展的促進作用也會變得越來越大。