淺談電氣工程改造及其自動化研究

王艷紅

摘 要： 經濟全球化發展以來，中國企業參與國際競爭成為了必不可少的趨勢，只有充分發揮本國經濟等方面的優勢，才能爭取創造更多的經濟收益。從社會主義科學發展觀角度思考，工業經濟改革也應朝著更加先進的方向邁進。實施電氣工程改造既可以提升電力行業的科技實力，也能為廣大用戶創造更加有力的條件。本文主要分析了電氣工程自動化改造的相關問題。

關鍵詞： 電氣工程；改造；自動化；趨勢研究

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

引言：從社會主義科學發展觀角度思考，工業經濟改革也應朝著更加先進的方向邁進。實施電氣工程改造既可以提升電力行業的科技實力，也能為廣大用戶創造更加有力的條件。本文主要分析了電氣工程自動化改造的相關問題。

1 電氣工程及其自動化

1.1 信息技術

信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊系統，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來，信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。

1.2 操控系統

由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展，固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵，并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。

2 電氣工程的實際運用情況

2.1 智能建筑

智能化建筑的發展必然離不開電氣自動化，隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展，高檔智能化建筑無疑已經成為當今建筑界的主要發展方向。自然達到合理利用設備，在資源方面，人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統。這些電子設備及布線系統一般都屬耐壓等級低，防干擾要求高，是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級負荷，應該設計為一級防雷建筑物，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2.2 凈化系統

凈化空調系統控制自動監控裝置，可以設計成單個系統的測量、控制系統，也可以設計成以數字計算機控制管理的系統。在溫度控制方面，凈化空調系統采用DDC控制。裝設在回風管的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100，與設定點比較，用比例加積分、微分運算進行控制，輸出相應電壓信號，控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作，控制回風溫度應保持在18度-16度之間，從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。

3 電氣自動化控制系統的設計

3.1 集中監控方式

集中監控方式不但運行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統設計也很容易。但由于這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。由于電氣設備全部進入監控，致使主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，這也會造成設備無法操作。這種接線的二次接線比較復雜，查線也不方便，而大大增加了維護量，還存在在查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

3.2 遠程監控方式

遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由于各種現場總線的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用于小系統監控，而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。

3.3 現場總線監控方式

目前，對于以太網（Ethernet）、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，而且已經擁有了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎?，F場總線監控方式使系統設計更加具有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，節省了大量控制電纜，節約了很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。此外，各裝置的功能相對獨立，組態靈活，使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此，現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

4 電力系統自動化改造的趨勢

4.1 功能多樣化

傳統電力系統的重點功能集中于發電、輸電，在傳輸期間對電能值大小的轉換缺乏足夠的功能。電力系統自動化改造之后，系統功能日趨多樣化，電壓轉變、電能分配、用電調控等功能均會得到明顯的改善，系統自動化狀態，符合了系統高負荷運行狀態的操作要求。

4.2 結構簡單化

結構問題是阻礙電力系統功能發揮的一大因素，多種設備連接于系統導致操作人員的調控質量下降，部分設備在系統運行時發揮不了作用。系統自動化改造后結構得到了充分的簡化，且功能也明顯優越于傳統模式，促進了電力行業的持續發展。

4.3 設備智能化

電力設備是系統發揮作用的載體，電廠發電、輸電、變電等各個環節都要依賴于設備運行。早期人工操控設備的效率較低，自動化改造之后可利用計算機作為控制中心，利用程序代碼指導電力設備操作，智能化執行設備命令，以逐漸提升作業效率。

4.4 操控一體化

當電力系統設備實現智能化之后，系統操控的一體化便成為現實。如：機械一體化、機電一體化、人機一體化等模式，都是電力系統自動化改造的發展趨勢。電力系統一體化操控“省力、省時、省錢”，也為后期繼電保護裝置的安裝運用創造了有利的條件。

5 繼電保護運用于自動化改造

5.1 針對性

由于電力系統自動化改造屬于技術改造范疇，需要對系統潛在的故障問題檢測處理。繼電保護具有針對性的處理功能，可根據系統不同的故障形式采取針對性的處理方案。如：電力設備出現短路問題，繼電保護可立刻把設備從故障區域隔離；線路保護拒動作時，繼電保護可將線路故障切除，具有針對性的故障防御處理功能。

5.2 穩定性

繼電保護對電力系統的穩定性作用顯著，特別是在故障發生之后可維持系統的穩定運行，以免故障對設備造成的損壞更大。良好的運行環境是設備功能發揮的前提條件，如：繼電保護裝置能快速地切除故障，減短了設備及用戶在高電流、低電壓運行的時間。通過模擬仿真，保證了系統在故障狀態下的穩定運行，防止系統中斷引起的

損壞。

5.3 可靠性

對電力系統實施自動化改造的根本目的是滿足廣大用戶的用電需求，系統能否可靠地運行也決定了用戶或設備的用電質量。繼電保護裝置的運用為系統可靠性提供了多方面的保障，如：安全方面，強大的故障處理功能保障了人員、設備的安全；效率方面，多功能的監測方式可及時發現異常信號，提醒技術人員調整系統結構。

8 結論

總之，電氣工程是社會現代化發展的重點工程，關系著我國工業經濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢，是企業未來發展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動，企業應加強多方面的調控管理，確保改造工程達到預期的成效，提升電氣工程的運行水平。

參考文獻

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