楊國(guó)梁

(黑龍江完達(dá)山陽光乳業(yè)有限公司，哈爾濱 150010)

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電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

楊國(guó)梁

(黑龍江完達(dá)山陽光乳業(yè)有限公司，哈爾濱 150010)

電氣工程中的自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用，主要指采用具有檢測(cè)和控制功能的裝置，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)、管理、監(jiān)視等工作，確保電力系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定和安全。隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，電氣工程技術(shù)也得到飛速發(fā)展，同時(shí)對(duì)于這方面人才的需求也越來越大，對(duì)人才的要求也越來越高。本文對(duì)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，希望對(duì)從業(yè)人員及研發(fā)部門有所幫助。

電氣自動(dòng)化；技術(shù)；電氣工程；應(yīng)用

近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也迎來了新的春天，步入快速發(fā)展的階段。電氣自動(dòng)化技術(shù)取得較為顯著的成就，重點(diǎn)表現(xiàn)在電子、電氣、機(jī)械及通信等領(lǐng)域。在科學(xué)技術(shù)就是生產(chǎn)力的今天，電氣自動(dòng)化已成為衡量我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指向標(biāo)之一，它是我國(guó)高新技術(shù)中不可或缺的環(huán)節(jié)。電氣工程自動(dòng)化涉及很多知識(shí)，如機(jī)電技術(shù)、機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，但其最明顯特點(diǎn)是軟硬件結(jié)合和機(jī)電一體化。本文就電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，希望對(duì)其今后發(fā)展有所幫助。

1 電氣自動(dòng)化及電氣工程的具體內(nèi)涵

通常人們所說的電氣自動(dòng)化是電氣工程及其自動(dòng)化的簡(jiǎn)稱，它涉及的方面很廣，可以說各行各業(yè)都有應(yīng)用，比如常用的電氣開關(guān)，高端的航空航天技術(shù)都有涉及。毫不夸張地說，電氣自動(dòng)化已經(jīng)融入人們生活的方方面面。它的發(fā)展極大提高了生產(chǎn)力，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了人們的生活水平，增強(qiáng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)，是我國(guó)高新技術(shù)的重要組成部分。

從事電氣行業(yè)的人員，通常將電氣工程稱為EE，是其英文( Electrical Engineering )的簡(jiǎn)寫。不管在中國(guó)還是其他國(guó)家，電氣工程都是科學(xué)研究領(lǐng)域一個(gè)熱門新穎的學(xué)科。比如電子通信技術(shù)的大力發(fā)展，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)而使人們的生活方式、工作環(huán)境等發(fā)生了巨大改變，可以說電氣工程的發(fā)展能推動(dòng)一個(gè)國(guó)家整體科技水平的發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化和電氣工程的設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的設(shè)計(jì)原則

電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電氣工程上，其設(shè)計(jì)原則主要有以下幾個(gè)方面：其一，要在產(chǎn)品及工藝上最大化滿足電氣自動(dòng)化需求，盡可能使設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)潔、全面，保證其具有較好的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性。其二，電氣自動(dòng)化應(yīng)用要求將機(jī)械與電氣進(jìn)行科學(xué)化融合，要處理好這兩者間的關(guān)系。其三，電氣自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)計(jì)之初，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行合理定位。電氣自動(dòng)化多應(yīng)用于民用技術(shù)和航空航天技術(shù)中，對(duì)其工藝要求、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、制造成本等應(yīng)進(jìn)行科學(xué)預(yù)計(jì)、合理把控和有效定位。其四，科學(xué)合理的選用電器元件等對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行有很大幫助，所以要因地制宜，在不同設(shè)計(jì)中選擇更優(yōu)、更合理的電器元件。其五，除要注重產(chǎn)品性能外，還應(yīng)關(guān)注其美觀度，外觀優(yōu)美、性能良好的產(chǎn)品才能滿足不同受眾的需求。

2.2 電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)思想及特點(diǎn)

傳統(tǒng)電氣工程中，電氣設(shè)備的制造基本上是將各個(gè)完全獨(dú)立的配件進(jìn)行融合組裝，最終形成一個(gè)產(chǎn)品。用戶使用的配電產(chǎn)品，總體來說是將各個(gè)配件簡(jiǎn)單連接，然后通過各個(gè)功能相互配合最終完成配電任務(wù)。隨著科技的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入最終形成了軟硬件結(jié)合模式，這種模式的管理更具有人性化和智能化，提升了用戶體驗(yàn)，更好滿足用戶需求。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備和自動(dòng)化是相對(duì)獨(dú)立的，或者說是沒有任何關(guān)聯(lián)的，所以具體操作運(yùn)行時(shí)必須要求各個(gè)設(shè)備的專門工作人員到工作現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、管理原則劃分相關(guān)聯(lián)的界面，再對(duì)其協(xié)調(diào)連接，而隨著電氣與自動(dòng)化的科學(xué)融合，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了勞動(dòng)效率。

3 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化指將電網(wǎng)調(diào)度中心的大屏顯示器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、服務(wù)器、打印設(shè)備資料、工作站等進(jìn)行有機(jī)組合，形成一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)。其主要功能有以下幾個(gè)方面：首先，科學(xué)調(diào)度電網(wǎng)運(yùn)行。根據(jù)電力市場(chǎng)的需求變化對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、科學(xué)分析比對(duì)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，做到合理調(diào)度、實(shí)時(shí)評(píng)估。其次，對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行跟蹤預(yù)測(cè)，對(duì)可能存在的問題或安全事故作出科學(xué)分析和處理。我國(guó)電網(wǎng)相對(duì)安全，而一旦出現(xiàn)故障，一般都表現(xiàn)為迅速性和復(fù)雜性，如不能及時(shí)處理，或處理不當(dāng)，輕者或造成財(cái)產(chǎn)資本損失，嚴(yán)重者可能威脅人身安全。因此，要做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、科學(xué)分析，將危險(xiǎn)和故障發(fā)生幾率降到最低。

3.2 電氣自動(dòng)化在發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中常采用分層分布式結(jié)構(gòu)。主要由以太網(wǎng)、運(yùn)行人員、工程師工作站、過程控制單元及高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等組成。過程控制單元可以為直接性的生產(chǎn)運(yùn)行過程單元，也可通過觀察分析電氣量、熱電阻、開關(guān)量、熱電偶、脈沖信號(hào)量等，完成數(shù)據(jù)分析、輸出打印，實(shí)現(xiàn)其控制、保護(hù)等功能。

3.3 電氣自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用主要是將信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及傳輸技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，然后由自動(dòng)化、智能化工具替代人工作用，從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作風(fēng)險(xiǎn)，提高變電站的工作效率，提升員工的整體素質(zhì)。所以總體來看，電氣自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用是多層次、全方位的。電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)主要有：微機(jī)化的應(yīng)用增強(qiáng)了監(jiān)視的智能化、圖像化，自動(dòng)化的引入降低了故障的發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)量、遠(yuǎn)程監(jiān)控、開關(guān)操作等方面的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

4 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的優(yōu)勢(shì)及重要性

4.1 電氣自動(dòng)化的在線監(jiān)測(cè)體現(xiàn)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，變壓器、短路器等設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，這些設(shè)備在使用過程中需要對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，不僅要求反饋在線運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也要對(duì)設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行分析與測(cè)評(píng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，將故障發(fā)生率降到最低，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

4.2 電氣自動(dòng)化的智能化體現(xiàn)

通常來講，電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點(diǎn)一般間隔幾十米，個(gè)別根據(jù)使用要求，要相隔幾百米，兩者之間使用高強(qiáng)信號(hào)的電力電纜進(jìn)行連接。因此，在對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要考慮到二次設(shè)備的功能，如此可以最大化控制電纜，減少材料浪費(fèi)，節(jié)約電力信號(hào)，降低資本投資。

5 結(jié)語

總體而言，電氣自動(dòng)化在一定程度上可以衡量一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，是國(guó)家工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和原動(dòng)力。隨著現(xiàn)代化、全球化的不斷發(fā)展，電氣工程中的電氣自動(dòng)化也迅速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域中。在今后發(fā)展中應(yīng)結(jié)合實(shí)際，開拓思路，不斷創(chuàng)新，為我國(guó)電氣事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

[1] 蔡宇航.電氣自動(dòng)化工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)淺析[C]//2014年全國(guó)科技工作會(huì)議論文集.2014.

[2] 唐杰，牟佳媛.電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，(01)：63.

[3] 王偉.淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，(36)：24.

[4] 朱尚林，喬榮耀.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2014，(17)：58.

[5] 沈鑒.論電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，(12)：109.

[6] 劉惠彥.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，(18)：125.

[7] 張斌.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，(06)：59.

[8] 蹇勇，張振.探討發(fā)電廠汽機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013，(09)：120.

[9] 劉大朋.電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，(10)：26.

Application of electrical automation technology in electrical engineering

YANG Guo-liang

(Heilongjiang Wandashan Sunshine Dairy Co.,Ltd.,Harbin 150010,China)

The electrical engineering automation technology and its application mainly refer to the use of detection and control functions of the device to make adjustment,management and monitoring on power system. With the continuous progress of China′s modernization process,electrical engineering technology has also been rapidly developed,while the demand for talent in this area is also growing,the requirements of talent is getting higher and higher. In this paper,the development trend of electrical automation and control system design principles were made detailed analysis,hoping to make some help for practitioners and research departments.

Electrical automation; Technology; Electrical engineering; Application

2017-01-02

楊國(guó)梁(1986-)，男，工學(xué)學(xué)士，助理工程師。

TU855

B

1674-8646(2017)06-0086-02