电气工程及其自动化在电气工程中的运用研究 孟祥玉

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:孟祥玉
[导读] 摘要:电气工程是重要的工程项目之一,电气工程的建设直接关系我国的社会发展和人们的正常生活。
        华能呼伦贝尔安泰热电有限公司扎兰屯热电厂  内蒙古扎兰屯市  162650
        摘要:电气工程是重要的工程项目之一,电气工程的建设直接关系我国的社会发展和人们的正常生活。随着我国经济与科技的不断发展,电气工程建设速度不断加快。电气自动化作为当前我国比较重要的技术,将其应用于电气工程中能够有效提高其安全性和稳定性,对于我国的电气事业发展有着十分重要的作用。文章探究了电气自动化在电气工程中的有效应用,希望能促进我国电力事业的发展。
        关键词:电气自动化;电气工程;应用;技术分析
        一、电气工程及其自动化的历史发展
        电气工程的发展历史悠久,世界上最早对“电”有一定认识的是希腊学者米利都。他发现电的过程比较有趣,他观察到在用擦布擦拭琥珀后羽毛及很多轻小的物体会附着在琥珀表面,这也是有记载以来首次对摩擦生电有记录的一项研究。之后从17世纪开始,人们开始最早对“静电”有了系统的认识和科学的研究,也是在17世纪,在一部医学著作中提到了“电”的论述,有趣的是该发现是由一位医生完成的。而对绝缘体和导体的发现与研究是由英国人格雷完成的,然后法国人杜菲在米利都研究的基础上提出并证实了摩擦生电的理论,并且发现了电的一个规律,那就是“异种电相吸,同种电相斥”的原理。18世纪富兰克林著名的“风筝实验”向世人证明电是存在的。19世纪开始,很多科学家开始对电进行了一系列的研究,其中成就最为显著的有电流的磁效应以及相关电磁理论和概念的提出,这些理论的发现为电气工程的发展奠定了坚实的理论基础。在我国,最早的机电专业产生在南洋大学堂(现上海交通大学),它也是我国第一个电气专业。自此东南大学、清华大学等院校相继开设了电气专业。1988年以来,我国大部分高校将电工类专业与电子信息专业合并为“电气信息类”专业,这就是我们现在所说的机电自动化专业,也就是所谓的电气工程及其自动化专业。
        二、电气自动化的特点
        2.1远程控制
        在电气自动化技术支持之下,电气工程技术工作人员能够利用信息技术终端设备或计算机通过网络对装置和设备进行远程监控和控制,在线远程监控和控制能够使大量的人力物力得到解放,降低成本,并且具有较高的准确度和灵活性。但是我们同样不能忽略它的弊端,在远程监控和控制的时候,通信的速度就成了其一个非常重要的影响因素,通信的速度下降了,远程处理的速度也就随之下降。因此范围比较小的局域网络系统更加适用,不能满足一些大的智能化系统的使用需求。
        2.2集中控制
        通过电气自动化技术,还可以将整个电气工程系统的所有功能集中到一起,通过一个处理器进行集中处理。这种集中监控和控制技术最大的特点就是运行方便、设计简单且技术要求不高。但由于处理器只有一个,在任务众多的时候,系统处理速度就会下降,另一个影响运行的因素就是缆线增加的时候维护工作量也随之增加,加大了成本。
        2.3现场控制
        随着实际操作经验的增加,当前电气工程中采用较多的一种监控和控制的方式为现场总线监控控制。这种技术需要根据装置的不同功能,在设计上采用间隔式,这样就有效省略了端子箱和隔离设备,使投入成本大大降低。另一方面确保了装置都具备相对独立的功能,同时具有更加灵活的组合形态,能够充分保障监控和控制的稳定性和可靠性。


        三、电气自动化在电气工程中的应用
        3.1在电气工程电网调度中的应用
        电网调度一般由自动化电厂的信点通道、站端和控制中心组成。其中,电网调度工作站是最为重要的部分。将电气自动化应用于电气工程中的电网调度,就是利用系统局域网将区域内多个站点的测量监控设备连接在一起,通过电网调动服务器和自动化系统实现电网调度的自动化,进而实现电网安全运行中的经济调度,从而可以对生产过程进行有效的监督和分析。具体来说,电气自动化技术可以更好地实现电网负荷的自动测试,通过分析收集到的数据,工作人员可以迅速确定电网系统运行过程中的故障,提高故障检修的速度,为电网系统的安全平稳运行提供保障。
        3.3在变电站断路器中的应用
        变电站断路器在电力系统稳定、安全与可靠运行过程中发挥着至关重要的作用。通常情况下,变电站中的断路器在运行时,易受多种因素影响产生断路器合闸失灵问题,当工作人员无法对其进行及时处理时,将严重降低电力系统运行安全水平,出现送点延时等问题。而将电气自动化应用于断路器中,提升断路器自动化、智能化水平,能够有效避免上述问题的产生,实现配电网络控制与保护作用的充分发挥。以DW45万能式断路器为例,改断路器利用微电子技术、计算机技术、传感器技术构建了二次系统,实现了先进技术的结合应用,形成集电气自动化与数字控制为一体的执行单位,更好取代传统机械结构中的辅助继电器与辅助开关。在实践运行过程中,万能式断路器的智能识别单元能够在危机控制系统支持下进行电网中相关信息的采集,以了解与掌握断路器运行情况,并在仿真分析下实现分闸与合闸动作的自动化处理;万能式断路器的数据采集单元在传感技术支持下,能够有效进行电网数字信号的传输,实现操作机构各项参数的调节,以控制运行特性;万能式断路器现实单元,在计算机技术等支持下,可提升断路器应用交互性,提升断路器智能水平。
        3.4在继电保护中的应用
        主要的应用在当其系统发生故障之时。此功能可以及时而清晰的发送提示信息,并直接切断电路设备。以往的继电保护装置,发生信息错报、误报的情况非常多,给技术人员在造成了极大的不便。继电自动化装置拥有人性化的优点,可以有效控制系统各部分的工作与运行。除此之外,继电自动化装置,也拥有远程控制的功能,且续航能力也十分强大,性能优化升级。在继电保护装置的工作期间,其可以实时的监测电气线路,及时发现电气系统中全部线路的故障问题。同时,如果工作人员有需要,该装置还可以针对系统内的制定设备或线路,进行跟踪监测一旦发现异常情况,保护装置会立刻进入警备状态,做出相应的解决处理的举措。比如:当一个电气装置或电气线路发生了故障情况时,继电保护自动化装置,会及时发出警报,将其与它所连接的线路切断。在第一时间,将故障的缘由及解决方式,报告给相关人员。继电保护自动化装置,有两个主要的运行特点,分别是误动和拒动。其中,误动主要指,在电气系统没有发生异常或者故障时,其装置向管理人员发送了错误的信号或讯息。而拒动主要指,其自动化装置在发现了系统发生错误运行时,没有立刻向管理人员发送了错误的信号或讯息,使管理人员没有机会及时处理故障和问题,因此造成了工作的延误或损失。而与传统的继电保护装置相比,继电保护自动化装置因为其自动化的特性,可以长时间连续的对系统进行了监测,为装置的管理工作提供了极大的便利。
        结语
        目前我国的电气自动化技术在电气工程中的应用还存在着很多的不足,尤其是随着我国电力事业的不断发展,以及人们对于电气工程要求的不断提高,都要求我国的电气自动化技术,必须加强在电气工程中的有效应用。人工智能的出现,是电气自动化与网络技术相结合发展到一定程度的必然产物,也是代表了新技术和新技能的应用。因此在我国的电气工程施工的过程中,必须加强电气自动化技术在电网调度、变电站运行以及发电厂发散监控系统中的有效应用,切实促进电气企业的发展,促进我国电力事业发展。
        参考文献
        [1]刘乾龙.电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国战略新兴产业,2017(48):61.
        [2]朱绍群.电气工程中电气自动化的应用[J].南方农机,2017,48(24):195.
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