馬建華

MA Jian-hua

（吉林鐵道職業(yè)技術學院，吉林 132002）

0 引言

近年來隨著計算機技術的蓬勃發(fā)展，計算機應用的領域越來越廣泛，工業(yè)電氣自動化中計算機技術發(fā)揮著突出的作用，在電氣技術高壓試驗中采用了微計算機監(jiān)控的變壓器試驗裝置，用計算機的測試系統(tǒng)及其輔助方法對高壓大電流功率驅動集成電路進行測試研究。本文將對計算機在電氣技術自動化中的應用做簡要探討。

1 電氣自動化中的高壓試驗

在工業(yè)電氣自動化中計算機設計的領域非常廣泛，本次研究先針對工業(yè)電氣自動化的高壓試驗進行分析，常見的幾種高壓試驗有局部放電試驗、截波沖擊試驗、全波沖擊試驗、操作波試驗等。局部放電試驗屬于非破壞性的試驗項目，主要有兩種試驗方法，一種試驗方法是將工頻耐壓作為預激磁電壓，降低到局部放電試驗的電壓，持續(xù)幾分鐘之后，測定出局部的放電量；另一種試驗方法是變壓器所采用的一種方法，是將Um作為預激磁電壓，再將電壓降到局部放電試驗的電壓，持續(xù)幾十分鐘后，對局部的放電量進行測定。局部放電試驗中的放電量一般與電源的頻率沒有關系，而與帶電與接地電極表面的場強有關，在試驗地附近不能有嘈雜聲的影響，電源局部的放電量也需要隔離。截波沖擊試驗一般是波尾階段的波形，是采用負極性截波，該試驗必須要與全波沖擊試驗儀器交替進行。全波沖擊試驗是要進行突發(fā)短路試驗變壓器的反應測定，要在短路試驗之后再進行該試驗。操作波試驗已經被列為Um大于等于252KV變壓器的出場試驗項目，要進行操作波試驗時，外界空氣間隙的相間絕緣尺寸要由該試驗的電壓所決定，可能要比不考核操作波試驗時外界空氣間隙要更大。

高壓試驗變壓器是高壓試驗中的主要儀器，它是發(fā)電廠、供電局、科研單位等用戶用來做交流耐壓試驗的基礎設備，主要有YD油浸式高壓試驗變壓器、YDQ充氣式高壓試驗變壓器、YDJ系列油浸式試驗變壓器、絕緣筒式試驗變壓器、變頻串并聯(lián)諧振試驗變壓器等類型，這些高壓變壓器被使用到高壓試驗中。

工業(yè)電氣自動化中的電氣試驗是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，相對于普通的電氣試驗，高壓試驗是比較特殊并且特別危險的試驗。因此在高壓試驗中應該注意以下三點：1）在進行高壓試驗的時候，在試驗的地點應該采取適當?shù)陌踩胧?，防治觸電，必要的時候應該有工作人員看守；2）在對試驗設備進行加壓之前，工作人員必須檢查接線的正確性，并且禁止在加壓過程中任何人員的靠近；3）每次高壓試驗結束之后，必須切斷電源被試驗設備接地。

電氣技術高壓試驗因為其具備特殊性和危險性，計算機在其中的應用顯得更加重要。計算機這方面的應用主要是計算機輔助測試系統(tǒng)，還有計算機監(jiān)控等，例如：在計算機的管理之下，利用計算機對大氣參數(shù)（如大氣溫度、濕度、壓力等）進行測定，再根據(jù)測定出來的溫度、濕度、壓力等參數(shù)和被試品所處得不同的試驗條件，計算出當時的大氣修正系數(shù)，最后再對試驗所得到的數(shù)據(jù)實時修正，這樣能使試驗得到更為準確的結果；根據(jù)5406、5407、TC4425等驅動集成電路的電性能參數(shù)所說明的高電壓或者電流集成電路的測試原理，用小型的計算機測試系統(tǒng)為主以及其他的測定方法對高電壓和大電流的參數(shù)進行測試；為了解決當前電力系統(tǒng)中高壓試驗所面臨的試驗電源問題，利用新型的高壓試驗大功率變頻電源的工作原理和它的設計方法、計算機監(jiān)控系統(tǒng)，提高了試驗設備在使用過程中的安全性，從而在一定程度上解決了高壓試驗中的安全問題，并且減輕了工作人員的工作量和安全壓力，并且這種試驗設備在現(xiàn)場的試驗中和實際的使用中已經證明了該設備的安全性好、可靠性較高；在高電壓設備試驗中的管理分析系統(tǒng)也是依靠計算機建立起來的分析系統(tǒng)，該分析系統(tǒng)能夠更及時地反映出電力系統(tǒng)的運行情況，在監(jiān)控生產方面起了很重要的作用。

2 數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用

隨著計算機技術的迅速發(fā)展，數(shù)字技術應用領域越來越廣泛，主要應用于科學計算、信息管理、過程控制、計算機輔助系統(tǒng)、人工智能、網絡于通信等方面。在工業(yè)電氣自動化中，主要應用了計算機的應用系統(tǒng)，也就是計算機輔助系統(tǒng)。數(shù)字技術輔助系統(tǒng)包括計算機輔助檢測、計算機輔助管理、計算機輔助制造、計算機集成制造、計算機輔助維護等系統(tǒng)。其中計算機輔助測試是指利用計算機進行自動化的測試工作。

工業(yè)電氣自動化中是將計算機技術和原來的應用技術相互融合、相互滲透而形成的新興測試技術，具有定量性、實踐性、綜合性、發(fā)展性等鮮明的特點，因為計算機輔助測試系統(tǒng)具有各方面的優(yōu)點，因此在工業(yè)電氣自動化中得到了很廣泛地應用。

2.1 數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中應用的可靠性好

首先，在工業(yè)電氣自動化中，數(shù)字技術采用的是網絡系統(tǒng)和技術比較先進的電氣系統(tǒng)。正因為在工業(yè)電氣自動化中使用了數(shù)字化技術，這樣就減少了很多多余的傳統(tǒng)設備的使用，從而使操作更加便捷，同時也提高了準確率。另外，再加上使用了數(shù)字化互感器和光纖網絡，這樣就進一步提高了工業(yè)電氣自動化應用的安全性和有效性。例如工業(yè)電氣自動化中的儀器和儀表的數(shù)字化、網絡化等，便是因為較好的平衡性與明確的定位，使得前景一片光明。事實證明，數(shù)字技術的運用非但使得技術含量增強，并且所占市場份額也是令人瞠目結舌，據(jù)不完全統(tǒng)計，數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用率已經達到了百分之七十以上。這種數(shù)據(jù)優(yōu)勢充分地顯示了數(shù)字技術的可靠性，更表明了其實用性與靈活性。

2.2 數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的高性價比

此外，工業(yè)電氣自動化中隊數(shù)字技術的應用，一方面保障了工業(yè)電氣自動化在自用、自查等方面更加有效，使通信能力增強，決策信息量更加豐富，智能化的形式更好，另一方面也使標準化的程度越高，結構更加清晰，不僅僅節(jié)約了成本，也保證了其質量。換句話說，開放性的系統(tǒng)為工業(yè)電氣在實際的應用中和技術改造的過程中提供了良好、有利的條件。工業(yè)電氣自動化和數(shù)字技術的完美結合不僅創(chuàng)造了優(yōu)質的性價比，而且在工業(yè)等其他領域都得到了廣泛的應用。

在工業(yè)電氣自動化中，數(shù)字式變電站取代了常規(guī)的變電站的使用，并且在實際生活中廣泛應用。數(shù)字式變電站都是采用微機化來進行硬件的配置和信息的采集，這樣使數(shù)字化得程度更高，并且還能減少需要配置的設備和所占用的面積，操作簡便，成本較低，能夠進行自我管理和自我控制。

2.3 數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中應用的可操作性強

數(shù)字化技術，應用簡潔，邏輯能力強，能進行信息數(shù)字量、模擬量，對信息正誤有效識別，減少人力、物力的支出和浪費，安全又輕松。其應用只需要進行命令的傳達和指示，其操作流程自動化進行，且自身具有判斷和辨別的功能，經電纜、微波、網絡、光纖等傳輸介質進行傳輸。通過IT技術引導的信息產業(yè)向電子商務方向發(fā)展，因為其在多層面都實施了模擬監(jiān)控，諸如管理層面與電氣自動內部的存取應用等。外加微電子處理器與微電子技術的應用，使得數(shù)字技術的重要性正被越來越多的單位企業(yè)所正視，同時工業(yè)電氣自動化也因此迎來更為廣闊的前景與未來。

簡言之，在工業(yè)電氣自動化中應用的數(shù)字技術具有以下優(yōu)點：

1）不同于以往的編程接口，數(shù)字技術是以標準化和開放式平臺下的編程接口為基礎使用代碼，在提高使用率的同時，更是減少了編程周期；

2）Windows、NT 、Explorer等微軟技術，已受到越來越多的用戶喜愛和推廣。因為這種數(shù)字技術已逐漸成為語言和規(guī)范的示范化平臺，并且PC系統(tǒng)的靈活性和集成性的特征使得操作更為方便快捷；

3）輸入輸出模塊的現(xiàn)場執(zhí)行和檢測，依賴于總線的連接功能，它將智能設備進行信息采集與數(shù)字化核定，既節(jié)約時間又節(jié)約成本。

3 數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新

當前的數(shù)字化技術在工業(yè)電氣自動化中的應用也存在一些弊端，例如數(shù)字化技術的應用時限比較短，標準的模式不統(tǒng)一，數(shù)字技術操作的人才短缺，智能化的水平處于較低的水平。因此，在工業(yè)電氣自動化實踐中，數(shù)字技術的應用在技術方面可以取得一些創(chuàng)新。

3.1 采用光纖連接，實現(xiàn)就地化的安裝

在工業(yè)電氣自動化的實踐中，可以采用光纖進行連接，通過智能終端和間隔層對數(shù)據(jù)進行采集和控制，這樣可以進一步增強數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中應用的可靠性。此外，工業(yè)電氣自動化的優(yōu)良運作還需基于標準化的程序接口上，因此PC平臺自動化的解決便顯得尤為重要，它將有利于ERP和MES的系統(tǒng)連接，而將TCP/IP作為辦公環(huán)境通訊的標準，便能有效地解決這一問題。這樣，更加標準化的程序接口便可以用來滿足用戶需求，例如軟硬件產品數(shù)據(jù)的交換，并在一定程度上，優(yōu)化了智能結果，且提高了通訊的質量。

3.2 GOOSE虛端子的運用

GOOSE虛端子理念的提出和運用，是設計和裝置上的革命。

1）GOOSE虛端子改良了二次回路，使得工程調試既便于理解，又方便運用；

2）GOOSE技術對工業(yè)電氣自動化的作用于智能終端和測控裝置間信息交互上可見一斑，它能有效地控制全站線路、母線、開關和主變等，并能開啟跳合閘功能，從而保護測控遙控裝置及使用聯(lián)閉鎖的間隔層；

3）GOOSE對傳統(tǒng)二次回路的改良與替代，主要依靠于其本身的系統(tǒng)設置如更高效的智能本體終端，它使得信號管理、溫度調試和信號的管理等非電量信息得到更為便捷的操控；

4）MMS網、GOOSE網采用雙網配置，簡潔方便，結構清晰，層次分明，將相關接口組屏進行集中。通過MMS網對各IED與主機之間的通信管理，以實現(xiàn)GOOSE跳閘保護、測控遙控及聯(lián)閉鎖。

3.3 加強程序化的操作理念

執(zhí)行力向來是各企業(yè)都在強調的軟件能力，數(shù)字化也亦然。在調度命令下達以前，還有部分的前期工作需要完成，例如核實之后的票據(jù)需要先存入電腦中，實際操作來臨時，還需設置人工的預界面，進行諸如閘刀、開關等設備的確認設計。這有利于不斷完善系統(tǒng)的應用功能，更可明朗工業(yè)電氣自動化信息化、開放化的未來。

4 結束語

在現(xiàn)代社會，數(shù)字化技術在工業(yè)電氣自動化的應用越來越廣泛，作為目前信息化發(fā)展中的高新技術產業(yè)，因其與居民的日常生活氣息相關，其重要性也表現(xiàn)得越來越突出。工業(yè)電氣自動化目前已經滲透到電子信息工程與電力系統(tǒng)等領域，其計算機技術已經包含了系統(tǒng)的開發(fā)、分析、設計和管理等多方面的研究，正廣泛應用于現(xiàn)實生活。

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