浅析电气工程及其电气自动化的控制系统应用

宋业辉 王成

摘  要：本文从多方面分析和探讨了电气自动化技术在电气工程中的应用要点，希望能为从事此类研究的朋友提供一些建设性的建议。

关键词：电气工程;电气自动化技术

1电气自动化技术在电气工程中的应用要点

1.1电气设备自动化的优化配置

就电气工程而言，电气设备的作用和优势是毋庸置疑的，可以对电气工程的性能产生直接的影响。如何始终保证电气设备的稳定运行，是一个值得探讨的问题。在电气设备的管理中，引入电气自动化技术后，可以实现电气设备的优化配置，实行自动化管理。具体来说，在传感器的帮助下，可以收集关于电气设备运行的信息，然后实现实时监控，以便尽早处理电气设备运行中的风险。相对于额定运行参数的分析，电气设备的动态监测和运行数据的动态分析完全可以满足电气工程安全运行的要求。以线路截面小问题为例。当存在线路截面小，实际运行电流大的问题时，必然会加剧线路的老化发热。然而，在电气自动化技术的帮助下，自动化系统可以动态地分析相关参数，如电流、电缆温度等。基于对这些参数的分析，可以判断该线段是否合格。一旦区段出现危险，它能发出预警信号，提示工作人员及时更换较大区段的线路。再加上用电设备额定功率不同，容易导致设备匹配不合理的问题。例如，在建设项目的供水系统中，水泵在高峰期的实际负荷只能占额定负荷的50%，但合理的高峰期运行负荷应为80-90%，这必然造成资源的浪费。针对这些问题，可以考虑利用电气自动化技术中的传感器，动态采集电气设备的运行参数，准确分析电气设备的实际运行情况，为电气设备的功能优化提供可行性建议。

1.2优化总线控制系统

借助于电气自动化的总线控制方式，可以大大提高电气自动化系统的运行效率，更详细地监控各电气设备的运行情况。基于此，在总线控制系统的初始设计中，需要做好电路设计，尤其是要精确控制导线的间隔。借助电气自动化技术，总线控制系统可以保证不同的操作系统能够独立运行，具有很强的针对性。一方面可以降低电气设备管理的難度，另一方面可以保证工作人员可以随时监控电气设备的状态，后续的所有维护工作都可以高效进行，间接降低了电气设备的维护成本。更有利的是，电气自动化技术的应用可以控制整个电气系统的安全性。即使更换其中一个电气设备，也不会影响相应流程的运行，系统仍处于完整的运行状态。因此，毫不夸张地说，现场总线控制方式是一种非常有效的监控方式，具有很强的实用性和适用性。

1.3变电站自动化管理

从电气工程中变电站发展的现状来看，自动化变电站已经成为发展趋势，并在这方面取得了良好的进展，因此进行科学有效的变电站管理显得更加重要。在变电站管理中，应用电气自动化技术可以实现缩短时间、减少人力资源投入等多种功能，对提高管理质量大有裨益。例如，如果用电气自动化技术取代传统的电磁管理模式，就可以实现系统化管理，大大减少数据误差。在当前的变电站自动化管理中，变电站综合自动化应用的优势非常显著。具体来说，变电站综合自动化系统可以顺利地完成优化和重组操作，包括自动化装置，测量设备，信号管理系统和继电保护装置。此外，目前的变电站综合自动化系统已经可以与电子技术具有良好的协调能力，可以对变电站通信技术、电力线路和计算机技术的运行进行监督和控制，也可以进行相应的测量，以提升智能化管理水平，进一步保证变电站自动化管理的质量。

1.4检测自动化系统的故障

电气工程中的仪器设备在运行过程中，难免会出现故障。如果故障风险不及时消除，必将威胁到整个电气工程的可靠运行。电气自动化技术在自动化系统的故障检测方面也有明显的优势，不仅可以实现故障的自动控制，还可以尽快完成故障提示和解决。以电气工程中内燃机的运行为例，工人可以借助自动化技术准确分析机械的运行参数，借助大数据、云计算、人工智能进行分析。如有必要，他们可以实施全天候监控。一旦在监测过程中发现机械某一结构存在风险故障或数据异常波动，电气自动化监测系统可以及时传输这一故障信息，工作人员可以第一时间进行维护工作。在长期的应用过程中发现，借助电气自动化控制技术，不仅可以为工作人员提供全面有效的故障信息，而且系统可以自动切断存在风险故障的线路，将风险故障有效控制在一定范围内，确保机械安全运行。

从故障提示和解决的角度来看，当前电气工程内部结构变得更加复杂繁琐，风险故障的发生率大大增加，不利于电气设备的安全运行。另外，由于电气工程线路多，而且很多是隐藏线路，一旦出现运行故障，工作人员无法第一时间排除。电气自动化技术的应用可以有效解决这些问题，在短时间内完成故障提示和解决。具体来说，电气自动化技术可以检测电气设备的运行情况，第一时间发现有短路风险或短路的线路，接到控制中心的指令后立即切断短路线路，并将故障信息传输到显示终端，确保尽快消除风险故障。例如，在空调设备的运行监控中，电气自动化技术可以快速发现风险故障，并上传和共享故障信息。以“空调模块电流突然增大导致跳闸”的风险故障信息为例，工作人员可以尽快对空调系统模块进行检查，或者借助专家库制定风险故障解决方案，确保空调模块存在的风险故障能够尽快消除。

1.5远程监控的实施

监控在整个电气工程中起着重要的作用，它可以直接影响和决定整个电气工程的运行质量，因此如何对电气工程实施有效的监控是一个值得探讨的问题。近年来，在电力工程的监控和管理中，远程监控的优势越来越明显，在电力工程中得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。将电气自动化技术应用到远程监控系统中，可以提高电气工程的监控水平，大大增强整个监控工作的便利性和充分性。值得一提的是，在电气工程的远程监控中，远程监控技术可以以计算机技术和自动化技术为基础，对所有电气设备进行远程监控，大大提高了智能化和自动化程度，可以随时随地监控工作，有效创新了电气设备的传统监控模式，特别有利于电气工程的发展。

1.6优化继电保护装置

当电气运行过程中出现故障或紧急情况时，要求继电保护装置在第一时间做出反应，发挥良好的保护作用。具体来说，继电保护装置会一次性发出故障信息，切断运行线路，使故障线路及相关电气设备处于安全状态。在继电保护装置的运行支持下，可以准确记录整个故障过程，帮助工作人员进行后续维护工作。在电气自动化技术的支持下，继电保护装置的功能可以进一步优化，可以在第一时间发现所有线路和故障设备。考虑到继电保护装置在某一状态下也可能出现故障，如拒动、误动等，可以利用电气自动化技术进行进一步的监测。

2结论

毫无疑问，电气自动化技术在电气工程中的应用优势可以在电气工程中得到广泛应用。目前，电气自动化技术已广泛应用于电气工程中，特别是在电气设备自动化的优化配置、母线控制系统的优化、变电站自动化管理和远程监控等方面。可以说电气自动化技术在电气工程中的应用是非常实用和适用的。随着电气工程覆盖面积的增加，电气自动化技术的应用范围将越来越广泛，因此有必要进一步加强电气自动化技术的研究，以充分发挥其优势和作用。

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