張云智

淅川縣電業(yè)局

電氣工程及自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展分析

張云智

淅川縣電業(yè)局

近年來，隨著我國科研技術(shù)的不斷提升，電氣工程中的電氣自動化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。電氣自動化控制技術(shù)是以多門科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化電氣技術(shù)，它可以很好地解決電氣在傳輸方面的問題，有效地提高電氣系統(tǒng)的運行效率，更好地實現(xiàn)自動化的需求。對電氣系統(tǒng)實現(xiàn)電氣自動化的控制，可以保證整個電氣系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運行，也有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，更好地發(fā)展國家電氣，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

電氣工程；電氣自動化；應(yīng)用

1　電氣工程中的電氣自動化技術(shù)

電氣自動化技術(shù)是一項將現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)作為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的新型電氣控制技術(shù)。電氣自動化技術(shù)的主要目的是用自動化的電氣控制設(shè)施代替目前傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)的手工操作形式。電氣自動化技術(shù)以其高效穩(wěn)定的優(yōu)勢能夠?qū)ξ覈碾姎庀到y(tǒng)運行提供一個高效的控制與狀況監(jiān)測，最終達(dá)到確保電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運行的目的。一般來說，電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用實現(xiàn)需要整體電網(wǎng)配置以及配電網(wǎng)技術(shù)的工作協(xié)同。要充分利用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)對電氣工程運行過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計以及分析，來加強(qiáng)我國電氣系統(tǒng)的高效運行，并減輕電氣工程中一線操作人員的工作強(qiáng)度。而配電網(wǎng)技術(shù)則可以和電氣自動化技術(shù)進(jìn)行有效配合，進(jìn)而對城鄉(xiāng)的配電網(wǎng)進(jìn)行充分改造，使得電氣自動化技術(shù)擁有一個更加完善的運行環(huán)境，強(qiáng)化其在整體電網(wǎng)中的有效應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣，在細(xì)節(jié)性的電氣開關(guān)再到整體化的電氣工程中都可以找到適合其應(yīng)用的地方，因此，電氣工程的不斷進(jìn)步也是電氣工程整體發(fā)展水平不斷提升的一個技術(shù)體現(xiàn)。

2　電氣自動化技術(shù)的特點

就目前而言，電氣系統(tǒng)被應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，并在人們的生活中占有非常重要的作用，極大促進(jìn)了電氣系統(tǒng)運行中的電氣自動化技術(shù)的迅速發(fā)展和不斷創(chuàng)新，拓展了我國電氣市場的規(guī)模。在這樣的環(huán)境背景下，人們對電氣系統(tǒng)運行中電氣自動化技術(shù)提出了更高的要求。

首先，現(xiàn)階段的電氣自動化技術(shù)具有很強(qiáng)的可控性，電氣系統(tǒng)運行中的電氣自動化技術(shù)在原有電氣結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上更加現(xiàn)代化和智能化，在應(yīng)用過程中將發(fā)電廠和變電站等電氣信息進(jìn)行收集和整合，從而形成一個龐大的信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)中的電氣自動化技術(shù)可以根據(jù)收集和整合的信息進(jìn)行自動化處理，進(jìn)一步提升了電氣自動化技術(shù)的可控性。

其次，電氣系統(tǒng)的維護(hù)主要是保證電氣系統(tǒng)在正常運行中的安全性和穩(wěn)定性，電氣系統(tǒng)運行中的電氣自動化技術(shù)為電氣系統(tǒng)的維護(hù)提供了便利。電氣自動化技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)可以有效提升電氣系統(tǒng)中的信息處理，在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)內(nèi)信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)會對故障進(jìn)行檢測和分析，并發(fā)出警報提醒管理人員。并且，電氣自動化技術(shù)可以對電氣系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)督，保證對電氣系統(tǒng)維護(hù)的準(zhǔn)確性與靈活性。

最后，電氣系統(tǒng)運行中的電氣自動化技術(shù)具有先進(jìn)的信息技術(shù)，對整個電氣系統(tǒng)進(jìn)行信息化的處理，提高了電氣系統(tǒng)的反應(yīng)速度，同時也方便了工作人員對電氣系統(tǒng)的管理。

3　電氣技術(shù)對于我國電氣工程的主導(dǎo)作用

3.1電氣工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量精度的大幅度提升

經(jīng)過我國電氣工程項目的大范圍覆蓋落實，強(qiáng)效智能電網(wǎng)建設(shè)工作變得愈加緊湊和嚴(yán)峻，擺在工程規(guī)劃主體眼前的第一改革要務(wù)，便是竭盡全力維持電氣技術(shù)操控的自動、數(shù)字化效果。我國幅員遼闊且生態(tài)環(huán)境體系繁瑣深入，尤其對于強(qiáng)效的智能配電網(wǎng)工程項目來講，需要設(shè)計主體保持深刻的自治特性，集合各類技術(shù)設(shè)施使現(xiàn)場電氣測量精度完全超出以往傳統(tǒng)測量管理形式，長此以往，才可以將電網(wǎng)數(shù)字化繼電保護(hù)、故障距離精準(zhǔn)化測量、電網(wǎng)暫態(tài)全方位監(jiān)督控制、輸電走廊分相技術(shù)結(jié)構(gòu)舒展等前端性改造任務(wù)順利執(zhí)行。

己經(jīng)提升至0.7級，一旦說CT、VT誤差同步維持在0.2級左右，電纜傳輸環(huán)節(jié)中信號因為外部電磁侵?jǐn)_，也會在內(nèi)部滋生出至少0.1級的信號誤差效應(yīng)。持續(xù)到AD轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)過后，電能表自身攜帶的VT、CT也會同時引發(fā)出另一部分0.2級的信號誤差。相比之下，電氣自動化技術(shù)全程利用EIT作為基礎(chǔ)性指導(dǎo)媒介，可以順勢將系統(tǒng)本身檢測誤差縮減大約5成左右，主要就是其在開展模擬信號采集事務(wù)環(huán)節(jié)中，數(shù)字信號轉(zhuǎn)換工序流程僅僅持續(xù)一次便可傾數(shù)地傳輸?shù)焦饫w系統(tǒng)之中，使以往重復(fù)性轉(zhuǎn)換后灌輸?shù)胶喜卧墓ば虻靡允÷?。另外，?dāng)ECT和EVT誤差等級同樣維持在0.2級時，因為現(xiàn)場信號傳輸形式為數(shù)字式，在全光纖灌輸環(huán)境下一般不會承受嚴(yán)重的電磁侵?jǐn)_影響，這樣便可以很好地省略以往繁瑣的二次轉(zhuǎn)換程序。由此看來，電氣自動化測量系統(tǒng)一旦沿用EIT技術(shù)作為基礎(chǔ)性指導(dǎo)媒介時，現(xiàn)場數(shù)據(jù)實際測量誤差將順勢鎖定在0.4級以下。

3.2配電網(wǎng)整體防護(hù)性能的有機(jī)強(qiáng)化

結(jié)合以往實踐經(jīng)驗整理論證，過往我國電氣技術(shù)在進(jìn)行智能電網(wǎng)防護(hù)應(yīng)用期間，如若因為設(shè)定區(qū)域外部發(fā)生故障，使得電磁式部件滋生出嚴(yán)重飽和跡象，便會在當(dāng)下滋生出嚴(yán)重的繼電差動保護(hù)動作誤差跡象：相比之下，設(shè)定區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障環(huán)節(jié)中，電磁式原件差動電流內(nèi)部，便會衍生出一定規(guī)模的諧波，使得繼電差動防護(hù)反應(yīng)時問被隨意的延長，嚴(yán)重情況下會滋生出直接拒絕動作問題。而經(jīng)過電網(wǎng)長輸距離防護(hù)方案布置過后，尤其是在電氣電氣自動化技術(shù)協(xié)調(diào)輔助范疇之下，因為電子式電流互感裝置本身不存在磁飽和狀況，使得二次測電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁淮蝹?cè)電壓暫態(tài)現(xiàn)象，加以精細(xì)化映射，保證電壓基礎(chǔ)波輔值誤差得以急速降低，同步狀況下使配電網(wǎng)整體防護(hù)范圍不斷擴(kuò)張，經(jīng)過繼電保護(hù)動作快捷、靈敏、可靠等性能綜合作用下，使電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)性能獲得全方位改善。

3.3電氣系統(tǒng)暫態(tài)保護(hù)性訴求的不斷迎合

現(xiàn)階段我國己經(jīng)存在許多試驗機(jī)構(gòu)開展EIT暫態(tài)仿真操作項目。聯(lián)合試驗演示圖和相關(guān)數(shù)據(jù)加以綜合校以往我國電氣工程計量系統(tǒng)宏觀角度上的測量誤差驗，證明EIT技術(shù)本身保留較寬的寬帶和不大相位延遲反應(yīng)，整體來講，電氣電氣自動化檢測動態(tài)、線性狀態(tài)都維持在合理狀態(tài)之上，能夠在當(dāng)下精確化驗證各類高頻信號的幅值和相位，為后續(xù)暫態(tài)響應(yīng)等工作銜接提供更為可靠的指導(dǎo)信自、，保證智能配電網(wǎng)至此彰顯出安全、高效的暫態(tài)保護(hù)特性。隨后，我國電氣系統(tǒng)也能夠朝著正向特高壓、大容量遠(yuǎn)距離傳輸、全數(shù)字化精細(xì)測量方向過渡扭轉(zhuǎn)，保證系統(tǒng)長期操作運行的安全、經(jīng)濟(jì)性改革成果。

3.4畸變波形的精準(zhǔn)化測量

經(jīng)過我國智能化大規(guī)模電網(wǎng)規(guī)劃方案的不斷覆蓋落實，使得即插即用形式的電氣電子設(shè)備開始獲得全面新生機(jī)遇，同期狀況下在電氣工程內(nèi)部更遺留諸多不確定安全隱患。單純拿電網(wǎng)內(nèi)部額外安裝的智能斷路器、閉合開關(guān)為例，不單單使通斷開合幾率全方位增加，同時不同電子設(shè)備集聚形成了電網(wǎng)波形畸變問題，以上結(jié)果將直接對電網(wǎng)實際運行參數(shù)造成侵?jǐn)_效應(yīng)，令其具體分布頻率變得極為繁瑣深入。實際上，以往電磁式設(shè)備動態(tài)范圍、頻率特性都不夠理想，不能在復(fù)雜頻率環(huán)境下完成精準(zhǔn)化測量保護(hù)任務(wù)。而電氣控制技術(shù)順利沿用在電氣工程之中后，使得暫態(tài)和穩(wěn)定環(huán)境下的電氣系統(tǒng)一切工作狀態(tài)得以動態(tài)化監(jiān)管，一次大電流數(shù)值也將因此得到科學(xué)化驗證解析，使今后復(fù)雜頻率作用下的波形測量保護(hù)工作變得更加便利、快捷。

另外，智能配電網(wǎng)維修養(yǎng)護(hù)安全度的適度提升。以微機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的電氣自動化技術(shù)，使以往電氣技術(shù)復(fù)雜式絕緣結(jié)構(gòu)得以適當(dāng)程度地縮減，無須額外應(yīng)用絕緣油品，便可很好地處理以往高溫失效、燃燒爆炸等隱患。

4　電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的運用

4.1電網(wǎng)調(diào)度的自動化技術(shù)

電網(wǎng)調(diào)度屬于龐大而復(fù)雜的工程，在這之中加入自動化技術(shù)，主要采取自動化、信息化結(jié)構(gòu)體系，分為現(xiàn)代分布式、開放式和可擴(kuò)充式三種類型，具體包括服務(wù)器、顯示器、打印設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。自動化技術(shù)運用在電網(wǎng)調(diào)度中，主要有以下兩個優(yōu)點：首先可以對電氣系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)進(jìn)行及時的監(jiān)控和分析，并動態(tài)獲取系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并評估電網(wǎng)安全運行情況；其次，在電氣系統(tǒng)運行時，可能會出現(xiàn)不同程度的安全事故，通過自動化技術(shù)，能立即對系統(tǒng)中出現(xiàn)的事故進(jìn)行處理。電氣系統(tǒng)中安全事故具有潛在性和突然性的特征，單單依靠調(diào)度工作人員，很難發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行故障并進(jìn)行有效預(yù)警，而自動化技術(shù)則很好地彌補(bǔ)了這一問題，可以對電網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)控、處理，有效避免安全事故的發(fā)生。電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)自動化控制，能夠降低工作人員勞動強(qiáng)度，并在工作中保護(hù)人員的安全，運用該技術(shù)時，應(yīng)將“調(diào)控一體化”和電網(wǎng)調(diào)度相聯(lián)系，并建立起完善的電網(wǎng)調(diào)度自動化體系，將整個調(diào)度工作系統(tǒng)化、制度化，保障調(diào)度過程的穩(wěn)定性和效率性。

4.2發(fā)電站的自動化技術(shù)

發(fā)電站中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在分散式控制系統(tǒng)，當(dāng)前，該系統(tǒng)被廣泛運用于發(fā)電站，其包括數(shù)據(jù)型通信網(wǎng)、工程師的工作站、運行人員的工作站和過程控制單元等子系統(tǒng)。在實際電氣系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)對這些子系統(tǒng)進(jìn)行分層的管理和控制，如過程控制單元，可以將其用于控制生產(chǎn)運行，還能用來接收系統(tǒng)中產(chǎn)生的信號，主要有電氣量、熱電偶、熱電阻和開關(guān)量等，并對該類信號進(jìn)行分類處理和計算后，打印、輸出、顯示電氣系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)與參數(shù)，通過該種方式，對系統(tǒng)進(jìn)行管理與監(jiān)控。發(fā)電站是電氣工程中的核心部分，其自動化水平影響著整個電氣工程的質(zhì)量，因此，每個子系統(tǒng)的自動化技術(shù)都應(yīng)得到重視，并優(yōu)化每個子系統(tǒng)的設(shè)置、安裝，確保發(fā)電生產(chǎn)過程的效率，預(yù)防發(fā)電系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。

4.3變電站的自動化技術(shù)

變電站所需人力和物力資源較多，在傳統(tǒng)變電站建設(shè)中，主要以人為操作為主，但在工作量較多的情況下，很容易出現(xiàn)人工失誤，進(jìn)而影響到變電站質(zhì)量，隨著電氣自動化技術(shù)的出現(xiàn)，很好地彌補(bǔ)了這一缺陷，該技術(shù)不僅能夠降低工作人員勞動強(qiáng)度，也可以準(zhǔn)確地記錄系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，確保存儲結(jié)果的可靠性，為電氣系統(tǒng)的運行提供參考依據(jù)。自動化技術(shù)能全面監(jiān)測變電站的運行情況，保障子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，即自動化控制系統(tǒng)，其以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)，通過電腦對電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制和操作，并統(tǒng)計、分析產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，使得操作變得更快捷、便利，從而減少人工失誤。

4.4電氣系統(tǒng)的自動化技術(shù)

4.4.1智能設(shè)計

應(yīng)用電氣自動化技術(shù)之前，需要設(shè)計出一個完整、科學(xué)、系統(tǒng)的電氣工程方案，傳統(tǒng)設(shè)計過程中，主要依靠人力對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、對圖像進(jìn)行繪制，耗時又費力，甚至還可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤等失誤，導(dǎo)致方案存在安全隱患。將自動化技術(shù)運用在設(shè)計過程，借助智能化、自動化軟件，用電腦繪制出所需圖像，減少設(shè)計過程中可能出現(xiàn)的問題，并優(yōu)化工程方案細(xì)節(jié)，做到資源優(yōu)化配置，提升方案的可行性。

4.4.2智能檢測

智能檢測主要是指檢測電氣系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的故障，如果電氣工程出現(xiàn)故障，將會影響到電氣輸送等過程，從而對企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的情況下，還可能威脅到工作人員的生命安全，因此，在電氣工程運行過程中，應(yīng)加大監(jiān)測力度，及時預(yù)警相關(guān)故障，并采取對應(yīng)的措施，避免事故的出現(xiàn)。自動化技術(shù)借助智能化知識，對設(shè)備事故進(jìn)行全面科學(xué)分析，并快速找出事故原因和位置，提高故障解決效率，最大程度上保護(hù)電氣工程設(shè)備，減少工程在維修過程的投入。自動化技術(shù)智能檢測重視工程日常維護(hù)，將故障消除在萌芽階段，進(jìn)而可以較好地延長電氣工程設(shè)備的使用壽命，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，擴(kuò)大企業(yè)區(qū)域影響力。

5　結(jié)語

電氣自動化控制能夠使電氣系統(tǒng)的信息及時有效的被收集，使整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)時刻都處于監(jiān)控之中，自動化控制技術(shù)能夠保證及時對大數(shù)據(jù)的收集、處理、分析，保證電氣的可靠性。電氣自動化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的作用不容小覷，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用是電氣系統(tǒng)不斷向前發(fā)展的必經(jīng)階段，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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