电气自动化在电气工程中的应用

鲁丹 孙振兴

电气自动化已经成为现阶段电气工程发展的优势，也是非常实用的技术之一，通过将自动控制系统、检测系统等进行有效融合，使得电气系统能够实现自动调节、实时监控，能够实现自动化的管理和控制，并且也能尽最大可能维持系统运行的安全性、高效性，这些应用使得电气工程带给人们生产、生活诸多便利。本文从电气自动化设计分析出发，讲述了电气自动化应用系统的构成，之后讲述了电气自动化在电气工程中应用于哪些方面，最后对电气自动化发展趋势作出了分析。探讨电气自动化已有技术和未来发展技术，是实现国家稳定发展，技术快速进步的关键。

一、电气自动化的设计

设计原则方面。电气自动化设计的一系列过程中，应以下列问题作为设计原则：第一、需要处理好电气设备机械与自动化应用之间存在的联系，也就是说，电气设备的实际应用模板，以及其设计目标应该作为设计电气自动化的关键问题进行考虑，将这些目标作为设计电气自动化的依据。第二、设计的科学化和合理化原则。依据实用目标，使得设计能够考虑使用安全和经济节约的方向考虑。第三、实现自动化控制过程中，机械能够对电气进行有效控制。

设计思路方面。电气自动化设计是一项非常复杂的设计工程，它需要考虑很多方面的因素和问题，在设计思路方面应该分析以下几个方面：第一、远程监控思路。通过电脑终端来实现对其他设备进行高效的监管和控制，并对系统进行实时管理。第二、集中监控思路。这种监控方式的使用范围很广，并且具有相对简单、操作方便、维护便利等特点。第三、现场总线监控思路。基于这些设计思路，展开对电气自动化技术的设计。

二、电气自动化应用系统构成形式

自动化系统的构成。一般情况下，电气自动化系统的构成包括这些方面：接收传输信号部分，借助相关非常简单的操作，来实现对输入电气设备信号的接收；处理设备信号部分，对传输到相应位置的信号进行适当处理；输出电气设备信号部分，该部分将经过处理的信号进行输出工作。

微型计算机导入。微型计算机导入电气自动化系统是一大技术突破，也是技术得以实现的关键。将其导入自动化系统，能够实现对系统运行过程中相关信息的自动记录和反馈，结合相关信息判断出电气工程系统运行的状态，并分析其误差与内部是否符合。另外，随着计算机在各个领域的广泛使用和逐渐深入，电气工程方面对计算机的应用也逐步开展。微型计算机的逐步引入，使得自动化系统能够实现管理的人性化、智能化、高效化，也更加能够促进电气工程方面自动化系统的快速进步。

三、电气自动化在电气工程中的应用

变电站自动化。人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流，变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况，实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到现代信息化的处理方式。

电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化，变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少，这样在人员的投资也随着减少，电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施，自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解，并且通过计算机得到的数据进行分析，得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施，确保变电站的有效运行。

电网调度自动化。从目前的电气工程应用情况来看，电网调度系统已经由大屏幕液晶显示器、计算机网络、工作站以及服务器构成。而实现电网调度自动化则必须利用电力系统中专用的网络将需要的变电站、发电站、调控中心以及工作站各个终端有机联系起来，进而完成电气调度工作。另外，电网调度系统必须在网络安全的环境下，才能正确评估电力负荷，所以必须根据收集到的数据对整个电力系统运行状态进行评估；通过相关信息数据对整个系统的电力负荷进行预测，从各方面保障电气工程自动化顺利实现。因此，在实际工作中，必须努力搭建安全的网络结构，保障电气工程自动化。

发电厂的分散测控系统。在发电厂分散测控系统应用中，通常使用分布分层的方式对相关电厂进行测控。从目前的使用情况来看：我国常用的发电厂测控系统主要包括：过程控制、以太网、远程控制、运行工作站以及数据通讯网络等不同的项目单元。在这过程中，最为重要的是过程控制与远程控制单元。运程控制由主控模件与相关模块职能进行简单的输出、输入，通过冗余智能和总线上的输出、输入模件进步性远程控制单元通讯；过程单元不仅可以接收生产过程中的变电器、热电阻以及开关量等不同的信息设备发放的信号 ，在信号接收的过程中 ，还可以对相关电气设备运行数据进行整理、打印 ，从而让工作人员通过数据分析就能掌握不同设备的运行状况。

四、电气自动化未来的发展趋势分析

电气一次设备智能化。电气一次设备和二次设备存在相互影响和制约的关系，一般情况下，应该使其相隔几十米的距离，两者只是通过强信号电缆等进行练习。与较为平常的电力设备进行比较，在设计一次设备的时候，想要达到智能化的设计目标，也对二次设备的相关因素进行了综合考虑，实现了对电力电缆的节约，也实现了自动测量和保护的功能。

一次设备在线预测。在电力工程系统中，需要对一次设备（变压器、短路器、发电机等）相关的参数进行不间断的检测，同时，在实时监测分析其运行状态的前提下，还应该及时的对其变化趋势进行预测，另一方面对将来可能会出现的相关故障也需要进行预测。只有达到这些要求，才能够使得电力相关设备的工作时间和保养周期延长，也使得电力设备能够从定期检修，直接的安排为状态检修即可。

光电式电力互感器。电力互感器该部分，是经过一定的作用对输电线上设备进行保护，实现高电压、大电流等能够有效降低到其安全值范围内。但是，电力互感器在这个运行过程中，表现出其自身的缺陷，延误了电气工程处理过程，工作效率也极大的降低，所以，应该结合光电式电力互感器的作用，对传统器件中存在的不足进行弥补，但是，这一方面其自身也还存在着很多问题，需要不断的研究和解决。

电气工程起着衡量一个国家现代化水平和发展水平的标志作用，而电气自动化显示了科技发展与进步对人们的日常生产带来的便利，从而在现代电气工程快速发展的今天，需要依靠电气自动化技术的应用，使得电气工程方面的技术能够快速进步，成为推动我国工业快速发展的关键问题，也为工业发展奠定基础和原动力。探讨电气自动化在电气工程中已有的技术应用，分析自动化应用对电气工程发展的促进作用，同时，也应该不断加强对未来应用发展趋势的分析，探讨出强化自动化系统或者是装置对电气工程技术进步的促进作用，不断的积累知识和经验，使得未来电气自动化更加的成熟和完善。

（作者单位：1.北京华福工程有限公司武汉分公司；2. 深圳市中电电力技术股份有限公司）

1、第一作者姓名：鲁丹 学历： 本科

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2、第二作者姓名：孙振兴

工作单位：学历：硕士