电气工程中电气自动化技术探析赵振华

电气工程中电气自动化技术探析赵振华

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（1国网山东金乡供电公司山东济宁272200；2金乡县金地电力有限责任公司山东济宁272200）

摘要：现代科学正在发生着日新月异的变化，电气自动化也伴随着科学的发展同样的有着长足的进步。和传统的生产相比，现代生产中已经添加了大量先进的电气设备和装置，这些现象都标明了如今的经济现代化体系，同时也是一把标尺用来衡量工业生产质量的高低。本文分析了电气工程中电气自动化技术。

关键词：电气工程；电气；自动化技术

一、电气自动化技术的设计原理及现状

电气自动化技术需要结合智能仪器、计算机设备、热能工程知识，来分析控制相关参数。它通过检测、控制管理在生产过程中实现安全、提高产量和质量、增加效率、降低能耗。通过对电气相关机器设备的自动化控制，达到机组自动适应随时变化的效果，确保了安全可靠的生产环境。目前电气自动化技术主要和计算机科学技术进行融合。大多数的电气自动化系统由三部分组成，即测量系统、执行系统和控制系统。在结构上测量系统和执行系统没有区别，都是引入了智能化设备和微处理器。电气自动化技术通过计算机进行远程的操作控制，在现场总线方面，它的核心是计算机操作系统。信息技术被广泛采用到电气自动化技术里的机器设备里。电气自动化技术涉及的设备很多，生产过程有时也很复杂，有时需要面临恶劣的生产环境，例如很多设备需要经受高温、高压、易燃等不利因素的考验。电气自动化控制系统还囊括了自动检测、顺序控制和自动报警等内容。SIS技术在慢慢走向成熟，DCS的迅速发展掀起了自动化建设信息化的新浪潮。单元机组实现了集中控制和电气控制，采用一台单元机组仅安排一位值班工作人员操作，使电气控制、汽轮、锅炉达到整体的效果，这一点，使我国的电气自动化技术水平就会在国际上具有很高的竞争力。发展速度是在提高，随着电气自动化控制新技术的不断采用，有关新原料、新原理和新工艺的传感器和变送器被迅速开发利用。控制系统和控制装置发展的速度日新月异，在实际的生产过程中也要广泛采用新理论和新策略。但是在电气自动化方面也存在着一些问题，比如电气供应器整体控制程度还很低，仪表工艺和单元测量也需要进一步提高，安全监视及相关保护设备的覆盖面很过于狭窄，功能也不是很全，机组自动化调节的投入率不高，程序系统开环利用少，投入使用也少。

二、电网调度自动化

电网调度自动化主要是由电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备、大屏蔽显示器等组成，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，调度范围内的发电厂、下级电网调度控制中心和变电站终端设备等构成。其主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力负荷预测、电力系统状态估计、自动发电控制、自动经济调度，并适应电力市场运营的需求等。

三、电力的自动化

1、电力一次设备的智能化

在一般情况下，常规电力一次设备与二次设备的安装地点往往相隔几十至几百米，且两者之间一般用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。对于电力一次设备的智能化来说，其主要问题是现场大电流开断引起的高强度电磁场干扰会对电子部件造成损害，关键技术是电子部件的电磁兼容、供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。电力一次设备的智能化指的是在一次设备进行结构设计的过程中，需将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，以省却大量控制电缆和电力信号电缆，此过程通常也简称为一次设备自带测量和保护功能。常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等都是典型的电力一次设备智能化。

2、电力一次设备的在线状态检测

为了监视设备的实施运行状态，并且对各种重要参数的变化趋势进行分析，我们必须要对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器和断路器等设备的重要运行参数进行长期且连续的在线监测。而这种监测行为目的是进行有无存在故障先兆的判断，从而延长设备的维修保养周期，并最终提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来，为了开展在线状态检测技术的研究和实践，电力部门为此投入了大量精力，并联合大学、科研单位进行科研合作，以及通过技术引进取得了一些重要进展，但由于该项工程的整体技术难度大、专业性强以及检测环境恶劣，要开发出满意的产品目前还很困难。

四、发电厂的自动化

火电厂和水电厂是我国常见的发电厂类型，但无论是火电还是水电，这些发电方式在其在自动化系统中有着很多的共同点，而比较之下，火电厂的自动化程度往往比水电厂更低。

1、火电厂的自动化

对于火电厂的自动化环节来说，这是是一门综合性较强的技术操作，其中既有信息和数据的处理过程，也有自动检测、自动保护、顺利控制以及设备管理等功能。自动化系统主要包括了锅炉控制系统、发电机控制系统、计算机监视、汽轮机控制系统和数据系统以及机炉系统主控系统等等。

2、水电厂的自动化

水电厂进行自动化的过程之中需要调速器、水轮机以及水轮发电机控制系统等设备。具体的来说，水电厂的自动化可以具体分为梯级水电厂综合自动化、单机自动化、全厂自动化以及公用设备自动化等等，而且通过这些自动化系统的使用，水电厂整体运行的安全性、经济性以及供电质量都能得到较大程度的提高。

五、变电站的自动化

对于变电站自动化来说，其发挥的主要作用是进行分配和接受电能、控制电能流向以及变换电压等，并且通过对变压器的使用将不同电压级数的电网联系起来。进行变电站自动化的主要目的是取代电话人工操作和人工监视，从而扩大对变电站的监控功能，从整体上提高变电站的运行水平。变电站自动化的具体内容包括了对站内运行的电气设备进行全面控制和监视，使二次设备数字化、网络化、集成化，并且以光纤来代替计算机电缆和电力信号电缆。随着微机监控技术在变电站的实际应用范围得到扩大，目前变电站正朝着综合自动化的方向快速发展。所谓的变电站综合自动化是指基于传输技术、应用信息处理技术以及自动控制技术，通过计算机硬件系统或者自动化装置来代替人工实施运行作业，从而改善变电站的管理水平和实际运行水平。在目前我国的发展进程中，已经基本实现了变电站继电保护微机化和远程的远动和监控，并且正极力研发推广变电站的无人值班操作体系。而在无人值班的变电站中，其主要功能包括了设备的远动和监控、变电站的自动测量、开关操作的远动以及事故和设备故障的自动记录等，随着科学技术的快速发展，我们相信无人值班变电站的运用将会最终促使变电站的综合自动化程度迈向一个更高的台阶。

六、结束语

当今社会经济发展迅速，电气自动化技术也要跟上时代的步伐。电气自动化技术是朝着智能化、高速化、高效化、一体化以及操作透明化方向发展的。现代科学技术在自动化方面的应用，大大拓展了电气自动化技术的发展空间，也更新了电气自动化调节系统的指标。电气自动化技术的合理应用，将完成机组运行监控维护的高效处理，降低电气自动化技术的能源消耗量，提高电气自动化技术的整体工作效率。

参考文献

[1]董娜，李函霖.电气系统中电气自动化技术的探索[J].科技与企业，2011，11（07）：103-104.

[2]沈鉴.论电气自动化发展现状及趋势[J].中国新技术新产品，2012，15（12）：156-157.