浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用

2022-11-26中海石油中国有限公司天津分公司

电力设备管理 2022年7期

中海石油(中国)有限公司天津分公司严亮

最近几年我国工业技术发生了很大改变，电气自动化技术也变得越发先进。该项技术不仅涉及到很多领域，还是推动经济发展的重要力量，所以其有着很好的发展前景。将该项技术应用到电气领域中可帮助电气系统实现远程操控，还可实现自动调节和集中监控，所以很多电气工程都对该项技术进行了大力运用，为的就是确保电气系统运行更具安全性，并为企业获得更高的经济收益提供助力。

1 电气自动化技术概述

这里提到的电气自动化技术其实是电气工程及其自动化技术的简称，该项技术在很多领域都得到了大力应用。无论是小型电气开关，还是航空航天器材，都需要应用该项技术，和其他技术相比，显然该项技术能够应用的范围更广。电力现在已经成为了人们生活、生产中必不可少的一项能源，所以就要对电能应用方式进行改良[1]。

电气自动化技术是一项先进的技术，而且其现在已经成为了判断各国现代科技发展水平的重要依据之一。该项技术具有应用范围比较广、技术先进、知识密集等优势，即使其处理原理比较难理解，设计过程具有很大难度，但这些缺陷并不能掩盖其具有的众多优势。设计该技术的主要目的就是为了对产品加工工艺进行增强，对产品属性适应性进行提升，从而使得加工系统内部关系变得更加和谐，最终使得产品生产加工效率得到增强，产品生产变得更具秩序。设计电气自动化技术需要遵循一些原则，主要就是选型原则和设计原则。

选型原则指的是进行电气自动化技术设计时需从两个角度考虑，一是远程调度、二是自动化监控系统，无论是选择电力系统保护，还是选择电力系统和电气自动化接线方式，都要从这两个角度考虑，前者往往会选择微机保护自动化系统，后者往往会选择比较简单的连接方式。

设计原则指的是需要根据主线设计添加电气设备，并且应在设计图上标明其信息，主要就是设备信号。因为开关选择的是能接受计算机远程控制的智能开关，所以需要检查其是否可准确对相关设备进行远程控制。对于需要监控的开关需要将其添加到监控系统当中。另外，该项技术的应用还可让电能生产成本实现缩减，这样产品利润就会上升，电气市场价格也能得到控制，广大用电者利益也能得到保障。

2 电气自动化系统构成

一般情况下，电气自动化系统都是由接收仪器、处理仪器和输出仪器三部分组成的。其中接收仪器的主要作用就是对传输信号进行接收，且需通过相关操作输入电气设备信号，至于处理仪器，其主要作用就是对传输信号进行处置或是进行加工。输出仪器的主要作用则是对已经过处置和加工的信号进行输出。

电气系统现在已可摆脱人工操作模式，而是通过微型计算机实现自动化运行，这种自动化电气系统还具有更多功能，如自动记录功能、自动处理功能、自动运转反馈功能等，这使得系统应用变得更加便利，应用效果也有了很大提升。另外自动化电气系统还可对系统运行情况进行自动记录，同时可及时发现系统运行是否存在异常并发出警报。

随着科学技术的不断进步，电气自动化系统也得到了很好的发展，其在各行各业的应用范围也变得越来大，在各个企业中的作用也变得越发凸显，还受到人们的大力推崇。现在应用该系统对产品进行生产加工的企业变得越来越多，其重要性也受到了人们认可。通过将电气系统和计算机进行结合，可让电气系统自动化程度得到有效发展，其控制水平也会变得更好，加工水平也会因此得到增强。自动化电气系统有着很好的发展前途，未来应用范围将会变得越来越广。

3 应用电气自动化技术的优势

实现了远程操控。将该技术应用到电气工程当中之后，相关人员通过计算机网络就可对电力系统运行进行操控，为整个电力系统平稳、高效率运行提供保障[2]。此外该技术的应用还可帮助工作人员实时监测电力系统运行情况，从而可及时发现电力系统运行中是否存在问题，以便可及时解决这些问题，这样电气工程运行安全就可得到保障，电力系统发生故障的概率也会大大降低。

实现了集中监控。在传统电气工程中，为确保电力装置的顺畅运行往往需用到多个处理器，但这样也会导致处理器压力过大，从而给电力系统运行留下了安全隐患，运行效率也得不到保障。另外，因为多个处理器需要用外接电缆进行连接且电缆比较长，这也会导致运行负荷的增加，进而导致实际工作效果降低。电气自动化技术可通过几个重点监控中心对全部设备监控线路进行统一监督、控制，这样就可实现对整个电力系统运行情况的集中监控，且操作没有什么难度，也不需要太复杂的程序，对于工作环境的要求也比较宽松。

实现了现场总线监控。现场总线监控也是该技术的重要优势之一。电气自动化技术可利用一种串联通讯链路将生产中用到各种设备和监控设施联系起来，还可为现场和车间之间的沟通联系提供便利。而且现场总线监控设计可针对实际情况开展，所以这种监控具有很好的针对性。另外，安装这种监控设施并不需要太多电缆线和设备，所以花费较少。

4 电气自动化技术在电气工程中的应用分析

4.1 应用到电网调度中

电网调度对于电力系统运行起着重要作用，但以前的电网调度效果并不太好，如若电网系统出现问题就会引起停电事故，而想要解决事故需要先找到事故原因，然后才能针对原因进行维修，这样不仅效率低还需耗费大量人力、物力和财力。将该项技术应用到电网调度中借助相关设备就可实现调度自动化，这样就可有效节省人力物力，应用该项技术具有的优势主要体现在三方面：

和传统电气工程技术相比[3]，该项技术具有智能优势，可根据监测到的电力系统运行情况对电力资源进行合理调配；该技术还可及时发现电力系统运行中潜藏的隐患，一旦发现有隐患存在就会自动报警，工作人员就可及时发现隐患并进行及时解决，这样电力系统运行就会变得更加安全、稳定；该技术可对电力系统运行产生的各项数据进行收集和分析，通过对这些数据进行分析就可发现异常，从而可及时进行维修处理，这样就可确保电力系统运行的顺畅性。

4.2 应用到变电站运行中

变电站很多工作都需要人工完成，但这样很容易出现操作失误，从而导致变电站工作效率下降。为了防止操作失误情况的出现，有些电力企业就会实施24小时轮值制度，但这样会导致人力资源的浪费。所以，将电气自动化技术应用到变电站中就可借助电气设备实现对变电站运行的实时监控，同时可通过对监测数据进行分析及时发现异常情况。

另外，该技术的应用还可实现对变电站运行的自动操控，不仅不需要进行人工24小时值守，还可提高操控准确性，从而避免了人力浪费情况的出现，变电站运行反而变得更加稳定。未来的变电站运行将会完全由电气自动化技术操控，无人值守将成为主要模式，这也是电气自动化技术未来应用的主要方式。

4.3 应用到发电厂运行当中

发电厂是电力系统的重要构成，其主要作用就是生产电能，这些电能是确保工业生产和人们日常生活正常进行的重要能源。而生产线自动化程度能够对发电厂生产电能造成极大的影响，我国常见的发电厂主要有火力发电厂、风力发电厂和水力发电厂。以风力发电厂为例，通过应用电气自动化技术可实现对风电机组迎风角度的自动控制，使得风电机组可处于最佳迎风位置，而且自动化操作可有效降低操作人员的工作量，将操作人员从繁重的工作任务中解放出来。另外，该技术的应用还可有效减少人员伤亡事件的发生概率，还可达到环保目的。

电气自动化技术相比人工操作有着更高的准确度，以前由人工控制火力发电锅炉水位具有很大难度，甚至会出现危险水位。将该技术应用到其中，可通过电脑操作实现对锅炉水位的准确、自动控制，当监测到锅炉水位到达每个液位后，供水阀门会自动打开进行加水，当加水到达某个液位后供水阀门又会自动关闭。相比人工操作，采用电气自动化技术不仅可提高操作准确性，还可减轻员工劳动量，同时能够防止安全事故的出现。

该技术还可对发电设备进行实时监控，这需要对发电厂分散监控系统进行监控来实现，因为发电厂分散监控系统既可对电厂整体系统进行监督，还可及时接受和发送指令，控制了这个系统发电厂整个机组运行状态就可得到实时监督控制，这样就可确保发电设备的平稳、顺畅运行，发电稳定性也能得到保障。

4.4 应用到继电保护当中

电气自动化技术在该项工作中的应用主要是在发生故障的时候。该技术的应用既可及时发送故障信息，还可直接停止电路设备。以前进行继电保护时经常会遇到报告错误信息或电气系统没有异常却发送异常信息的情况，从而给技术人员开展工作造成了极大的阻碍。在继电保护中应用该技术既可对系统各部分运行进行科学合理控制，还可实现远程控制。继电保护自动化装置可对电气线路进行实时监控，从而可及时发现线路运行中存在的异常，而且可按照工作人员的指示针对系统内某一线路进行跟踪监控，还可对某一设备进行重点监控，如果发现潜藏隐患就会自动进入警备状态，同时会采取相应的解决措施。

例如，发现某个电气线路存在故障隐患，继电保护自动化装置就会发生警报提示，还会自动断开线路连接，同时将分析出的故障原因和解决方法发送给维修人员。继电保护自动化装置有时也会出现误动行为，就是电气系统正常运行没有问题其却向相关工作人员发出了故障信号，还有就是做出了拒动行为，也就是没有将系统存在问题的信息及时发给相关工作人员，使得系统故障没有及时得到解决和处理，使得企业遭受了损失。当然，继电保护自动化装置也具有很多优势，比如可长时间连续进行监控，还可进行远程监控等。

4.5 我国电气自动化技术的未来发展趋势

经过多年发展，我国电气自动化技术已经有了很大进步，但我们不能停步不前还需要对该技术进行进一步改进和完善。具体操作可从三方面着手：

第一、对电气自动化技术操作人员的专业技能水平进行增强，培养更多的专业化操作人员，这样既可促使电气自动化技术发挥出更大的作用，还可在操作中对该技术进行进一步完善；第二、提高该技术的智能化水平。智能化是未来科技发展主要趋势，所以电气自动化技术也要紧跟发展潮流，朝着这方面前进，借助信息技术和人工智能技术推动该技术实现智能化发展目标；第三、提高应用安全性。对于电气自动化技术人们除了关注其性能以外，对于其应用安全性也非常关注。为了让该技术能够得到更广泛的应用，为企业发展提供更大的推动力，就要对该技术安全性进行进一步增强，将安全性作为开发新技术第一要务。