电气自动化在电气工程中的融合运用李玉鑫 杨鹏

发表时间:2020/6/19   来源:《建筑实践》2020年5期   作者:李玉鑫 杨鹏
[导读] 现当今,随着我国经济的快速发展,科学技术不断进步

         摘要:现当今,随着我国经济的快速发展,科学技术不断进步,自动化技术在工业生产中的应用也愈加广泛。电气自动化的出现,不仅改善了人们的工作条件、生活情况,而且可以进一步强化电气工程的使用功能。基于此,文章对电气自动化概念进行阐述,进而探究电气自动化在电气工程中的融合运用。
         关键词:电气自动化;电气工程;融合运用
         引言
         电气系统是电机驱动、加热器、电源照明和提供电能的设备中不可缺少的组成部分,电气工程总是很复杂,依赖于数千个元件和数千的电缆,是每一个工厂的核心部分,在工厂规模不断扩大的同时电气系统的就越来越复杂,大型加工厂依赖于自动化系统来进行高效和安全的运作,自动化系统通常以快速、可预测和可靠的方式响应成千上万的信号。
         1电气自动化概述
         在电力工业生产环节中,使用电脑通信技术、控制技术与电力终端,对整个生产过程加以收集、监督、控管、改进,达成合理性、安全性的提高与生产流程简化集约、效率提升等目标,此类融合领先技术的电力工业控制法即电气自动化技术。系统的软硬件是自动化技术中极为关键的构成要素,目前在电力工业行业使用了不同的硬件设施,包括终端设施、PLC设备、空气开关、隔离开关、真空断路器、继电装置、电子式互感器等,在硬件组成的前提下,电力系统自动化也构成了各种应用软件。
         2电气自动化设计原则
         电气自动化技术的发展及设计,基本原则是实现产品生产效率的最大化,以及工艺的自动化,在保证基本质量的基础上,短时间完成巨大工作量,并且通过自动控制防范风险,及时止损,有利于制造更可观的效益。自20世纪60年代以来,电气自动化技术的应用愈发广泛,开始拓展到建筑领域。这主要是因为建筑住户对建筑的功能要求愈发倾向多样化,对于舒适度的要求也更高。因此以往的建筑施工技术无法满足当前的电气施工需求,而电气自动化技术则是技术革新的主要方向。随着建筑技术的不断发展,国内的高层建筑工程越来越多,建筑物的设计要求也更加严苛。建筑的供电、消防、给排水等电气系统,在施工及后续运行及管理等方面也都面临着更高的要求。在传统电气施工技术已经显现出落后性的趋势下,电气自动化技术的应用至关重要。只有明确自动化技术的优势,并且在实际施工过程中合理应用,才能保证电气系统的性能真正得到强化,满足实际的施工目标。
         3电气自动化在电气工程中的融合应用分析
         3.1自动化继电保护装置在电气工程中的融合应用
         继电保护装置是指当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行的时候,能够向运行值班人员及时发出警报信号,或直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。显而易见,以往的继电保护装置不是特别灵敏,容易出现这样或那样的故障,但是继电保护自动化装置就可以对电气系统的运行状况进行无缝隙监测和有效控制。与此同时,远程操控也可以实现,保证长时间持续的带电运作。一般而言,继电保护装置可以对电气线路中的全部或者某个线路部位进行故障排查。同时对于某个特定时间或者特定范围内的电气设备进行监测,如果有异常情况发生,自动继电保护装置就会及时发出警报。如果电气设备出现超负荷运作或者短路等现象,继电保护自动化装置就会自动断开与之相连的线路,并发出警报提示工作人员故障的发生。但是,由于保护继电器的功能主要是在电气系统中起到预防作用,因此,真正需要它发挥“本领”的时候并没有多少。就继电保护自动化装置的工作情况而言,存在误动和拒动这两种故障模式。误动就是电气系统并没有异常或者故障的发生,但是继电保护自动化装置却信号提示有故障出现;拒动就是继电保护自动化装置在电气系统中已经发生异常或者故障,但是继电保护装置却没有及时报告,对异常和故障处理不及时,没有发挥应有的作用。

此外,与以往的继电保护装置相比,继电保护自动化装置能够做到对某些设备的长时间持续的状态监测,并对其运行参数进行设定。
         3.2自动化系统故障检测
         自动化技术能够有效分析各个电气设备的运行参数,借助云计算、人工智能、大数据等技术分析这些数据信息,实现全天实时监控。一旦系统产生了故障情况或数据异常波动,系统会及时将异常数据传递给控制中心,让管理人员第一时间找出设备故障情况。在电气工程没有实现自动化之前,出现了故障问题需要凭借工作人员经验逐一排查,费时费力,并且故障排除不够全面,导致电气工程大部分功能丧失,严重还会造成安全事故问题。采用故障自动化控制手段,不仅可以提供故障信息,系统还会自动切除故障线路,避免故障问题进一步扩大,保证其他功能可以正常运行。此外,电气工程长期使用下,部分设备会出现老化问题,此时设备实际运行数据和额定数据之间有一定差距,作为一种“非故障”问题,自动控制系统会尝试提升设备运行功率,并在实时监控系统中显示设备运行功率调整状况,提示管理人员尽快更换新的设备。
         3.3与配电网的融合运用
         在电气自动化技术与配电网融合运用中,采用了国际公认的最低标准———公共信息模型。输电网络采用理论算法,将实际运行与先进的应用软件相结合。在负荷预测过程中加入人工智能的算法,利用配电网的递归虚拟流算法,最后完成计算。配网自动化技术在配网系统中的重大突破体现在先进的应用软件、信息配网一体化、中低压网数字化和配网模式等方面,有效地解决了配网载体的衰落、路由等技术问题,主要是由于数字信号处理技术的应用,提高了载波接收和接收的灵敏度。
         3.4电气自动化技术在变电站中的应用
         变电站是电气系统的心脏,掌控着电气系统的运行过程,决定着电气系统运行是否稳定。变电站的自动化使得电气系统自动化的操作及监控得以实现,不但能够在一定程度上代替人工操作,降低人力成本的支出,还能够通过创新性的技术手段提升变电站的运行监控水平,优化工作效率,达成管理目标。自动化的变电站监控涉及的管理范围较大,对于电气系统的运作情况进行监控,也能够得到更加理想的监护效果。相对于传统的变电站,自动化变电站的相关设施普遍是采用计算机系统为基础,所有监控数据都能够借助电脑屏幕去直观展示出来,供相关人员参考。
         结语
         综上所述,电气自动化是电气工程发展的一大趋势,加强自动化技术的融合运用不仅可以提高电气工程运行效率、安全性,还可以实时分析电气工程运行状况,及时发现线路、电气设备故障,并切断故障线路,避免事故扩大,实现无人值守。未来电气自动化会进一步朝向智能化方向发展,只有不断加强研究、敢于尝试,不断优化自动化系统方案,这样才能够更好地发挥电气自动化技术的效用。
         参考文献
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