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中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 18-0000-01
將電氣自動化技術應用到電氣工程中,具有一系列的優勢,可以對電力系統的運行情況進行實時監控、調節和控制,出現了問題,可以及時進行分析和解決,保證供電的質量。
一、電氣工程以及電氣自動化概述
目前在高新技術領域內,十分關鍵的一門學科就是電氣工程。從某種角度上來講,要想對一個國家的科技進步水平進行衡量,十分重要的一個衡量標準就是電氣工程的發達程度。
電氣自動化專業的全稱是電氣工程及其自動化,各行各業它都有涉及,不管是電氣開關,還是科技航天,都離不開電氣自動化。電力的發展,可以有效促進生產力的提高,還可以提高人們的生活水平和生活質量。隨著電力應用范圍的逐漸擴大,在新時期,電氣自動化進程已經是至關重要的一個課題。
二、電氣工程與電氣自動化的設計原則
電氣工程中電氣自動化應用的設計原則:具體來講,在電氣工程中應用電氣自動化時,首先就是保證電氣自動化可以滿足生產產品和生產工藝的需求。之后,需要保證足夠簡單和經濟的設計電氣自動化的應用方案,在設計電氣自動化應用方案時,還需要對機械和電氣的關系進行妥善處理。目前,大部分的高科技產品以及民用產品,都離不開電氣自動化。電氣自動化設計需要處理好各個方面的問題,比如工藝要求、結構的復雜程度、制造成本等等。在電氣自動化設計的過程中,需要對電器元件進行合理選用,這樣使用的安全性和可靠性才可以得到保證。
三、電氣自動化在電氣工程中的應用
電網調度的自動化應用:電氣工程中的電網調度自動化主要是自動化系統所實現的,這個系統包括很多的組成部分,比如大屏幕中心顯示器、打印設備、工作站以及先進的計算機網絡及其服務器等。它可以實現很多方面的功能,比如經濟調度電網的運行,結合電力市場的運營需求,來分析和監控電網運行情況及其安全狀態;對電力生產過程中的數據實時采集,對發電進行自動控制,實時評估電力系統狀態,合理進行調度,預測電力負荷,處理和分析電網運行狀態以及出現的各種安全事故。在具體實踐中,會有很多的電力異常運行或者故障出現于電網運行中,這些故障都是迅速發生的,并且有著特別復雜的因素,如果沒有及時的進行判斷和檢測,或者是采取了不正確的處理方式,那么設備安全就會受到影響,人們的生命財產安全也無法得到保證。而在電氣工程中應用電氣自動化,可以實時監測和分析電網的運行狀況,將事故的發生源及時找出來,然后通過分析,采取一系列的促使來進行解決,這樣事故就不會出現擴散問題,事故的發生幾率可以得到有效降低。
發電廠分散測控系統的自動化應用:主要由以太網、過程控制單元、運行人員工作站等構成了發電廠分散測控系統,在實際應用的過程中,分層分布結構一般得到了廣泛的采用。過程控制單元不僅可以直接應用于生產運行過程中,還可以對其他的信號進行直接接收,比如熱電阻、電氣量、現場變送器、開關量等等,完成了運算處理之后,可以在畫面上實時顯示設備的運行狀態和運行參數,這樣就可以對執行機構進行直接監控,在電氣工程中應用電氣自動化的各種功能也可以得以實現,比如檢測、聯鎖保護與控制等等。
變電站電氣自動化及配電自動化的應用:將自動化技術應用到變電站中,主要是有機結合了信息處理技術、自動控制技術和傳輸技術,原來人工作業模式可以被電氣自動化裝置或者計算機硬件系統給替代開來,這樣變電站的運行效率和管理水平就可以得到有效提高。從這一個角度上來講,在變電站中應用電氣自動化技術,主要是對變電站中各種電氣設備的運行和安全狀況進行多層次和全方位的監控,以此來提高控制的效率。它具有這些特點,原來使用的電磁式裝置發展為了微機化的設備,專業操作監視的圖像化和智能化就得到了實現。目前,隨著微機監控技術的日趨成熟,變電站的綜合自動化水平將會越來越高。
四、電氣工程中電氣自動化應用的優勢
電氣工程中電力設備的在線監測優勢:目前,在電力系統中應用了越來越多的一次設備,比如變壓器、短路器、發電機等,那么就需要實時檢測這些關鍵的參數,這樣監視設備除了要對運行狀態進行在線反饋之外,還需要對設備中發生故障的原因進行有效判斷,以此來對設備的保養周期進行縮短,設備的使用壽命可以得到有效延長。
電氣自動化應用下電氣工程中電力設備的智能化:在一般情況下,安裝電力系統中一次設備和二次設備時,需要控制之間的間隔,通常需要有幾十米的間隔距離,但是部分甚至需要有幾百米,利用大電流控制電纜以及強信號電力電纜來將其連接起來。在設計一次設備的結構時,往往需要對常規二次設備的功能進行充分考慮,這樣大量的電力信號電纜以及控制電纜就可以被有效的節約下來。
五、結語
通過上文的敘述分析我們可以得知,將電氣自動化技術應用到電氣工程中,具有一系列的優勢,可以對電力系統的運行情況進行實時監控、調節和控制,出現了問題,可以及時進行分析和解決,保證供電的質量。隨著時代的發展,電氣自動化技術將會日趨成熟,應用范圍也將越來越廣。相關的工作人員需要不斷努力,積累工作經驗,提高自身的專業技術水平。本文簡要分析了基于電力工程的電氣自動化應用探究措施,希望可以提供一些有價值的參考意見。
參考文獻:
[1]莫家寧.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用探討[J].機電信息,2013,2(6):123-125.
關鍵詞:電氣自動化;分散控制系統;應用
分散控制系統是基于計算機系統的另外一種系統,它需要利用計算機進行分析和控制,而且在企業中的應用也越來越廣泛,因為很多企業在發展中改變了他們的生產模式,而分散控制系統由于它自身的特點讓很多企業開始注意到它的優點并開始應用它。它能很好地適應現代企業的發展,也提高了企業的工作效率。
一、電氣自動化分散控制系統設計
從整體來看,自動化分散控制系統是具體的計算機技術、顯示技術、控制技術和通信技術“四C”技術的充分結合,它能和數據高速公路結合讓不同地區的計算機連接起來,并以此為基礎與總體配置相結合,讓各部分都做好自己的本職工作,而且控制比較分散,但是大家所了解到的信息是相同的,合理利用這些原則,就能使該系統更好的工作,人們也能更信任該系統。該系統還是一個閉環式的系統,它使用起來比較安全,而且出現故障時還能很容易的進行維修,這樣能極大的提高工作效率。
二、分散控制系統的特點
(一)可靠性高
該系統主要是利用分散結構的原理,讓各部分都能各司其職,從而讓每部分的效用都能發揮到最大,也增強了系統的可靠性。總體來看,該系統主要有兩方面的表現,地理位置分散和系統功能分散,利用此機構還可以有效分散系統中存在的潛在危險。根據這些原理還可以判斷出部分的設備出現故障并不會影響另外的正常的部分。除此之外,關鍵設備的備用配置在該系統中也發揮了很重要的作用,這可以充分保證該系統的可靠性。在電源、通信設備的配置方面都有冗余配置,這樣在原有的配置出現問題時,可以及時的利用備用配置,這不僅不會耽誤工作的進行還能讓系統更大限度的利用起來。而且在軟件中還采用了標準化和模塊化的設置,這充分保證了該系統的可靠性。
(二)監視與擴展性能較好
從這個系統的整體來看,它綜合使用了高智能操作員,這樣可以對所有的事物進行監視和操作,而且也可以對現場進行實時監視,它還有比較人性化的交流界面,該系統利用這些特點對軟件進行監測,也讓控制更為完善。它還采用遞階數據通信網絡,這樣在使用過程中就能分層進行,而且硬件的結構也比較靈活,該系統還使用模塊化和標準化的設備接口,這樣就能最大限度的擴展它的性能。
(三)編程容易及系統維護方便
該系統利用的編程是相對比較容易的,該編程可以使系統自動生成人員需要的文件,工作人員并不需要有很高的編程能力,他們只要會簡單的填表、作圖即可,而且由于程序比較簡單,所以它的正確率會比較高,所以就顯得更可靠。
三、分散控制系統在企業的應用分析
(一)NCS功能的應用
該功能主要有一下幾種形式,第一是數據的采集、處理功能,該功能主要是利用儀器對系統中的物體進行實時的監測,并將信息記錄下來,然后再將得到的信息傳輸給需要的人員,讓所有的工作都可以連貫的進行下去,這樣工作人員就可以及時的發現異常情況,并找出解決辦法。第二是畫面顯示功能,因為該系統采用了監視的做法,而監視的內容又通過畫面進行傳輸,所以該系統可以讓工作人員清晰的知道自己所需要的證據,而且所有的監控都是相連的,所以就不用擔心作假的問題。第三是數據記錄功能,該系統可以記錄顯現時的記錄,同樣也可以保存歷史記錄,這樣工作人員就能根據需要去查詢自己所需要的數據,也能讓所有的數據都發揮它應有的作用。
(二)單元機組ECS功能應用
電氣控制系統只是單元機組DCS中的一個子系統,它的組成是比較復雜的,主要有以下幾部分:端子柜、專用OPU、現場控制站和擴展繼電器柜。端子柜涉及11頁端子板組態,OPU 涉及56頁DPU組態頁面和14頁報警光字牌組態,現場控制站由30頁控制回路組態組成,另外還有監視得到的畫面,這又可以分成幾個組成部分,而且各個組成部分的功能與NCS都是一樣的,包括畫面顯示功能,數據的采集、處理功能,數據記錄功能,回路控制操作及保護閉鎖功能,數據通信功能,這些都是系統中必不可少的部分,他們在系統的運作中發揮著及其重要的作用。
(三)DCS與電氣專用裝置的連接與應用
電氣自動化分散控制系統一直在不斷更新著,現在的這個系統是與電氣專用裝置連接在一起,他們兩個主要包含以下內容,第一是兩者與繼電保護系統的連接,該裝置是由很多個獨立的裝置連接在一起的,他們相輔相成,利用硬接線將需要輸出的信號通過輸出點輸送出去,然后再利用開關量進行輸入,最終會將數據信息輸送到DCS全局數據庫,這樣就能在最終端顯示出各個站點的保護系統,從而有效的保護各個裝置。第二是與勵磁調節器的連接,這主要是有一套發揮主要作用的手動調節器和兩套備用調節器組成,而且該裝置的目的是為了對勵磁調節調節系統進行操作和切換,最后再與單元機組相連接,這樣就可以形成整個系統的連接,最后再經過操作員的確認,對其進行監視,就能完全的發揮該系統的作用。
四、總結
該系統能將不同的技術結合在一起發揮作用,也有它自己獨特的地方。而且在時代的發展中,它的地位越來越讓人不能忽視,它已經應用在了很多個領域,本文主要分析了它的特點,還有它的一些應用,也能清楚地發現它應用廣泛的原因,當然可能敘述的不是很準確,這其中更準確的看法還需要我們共同去探討。
參考文獻:
[1]林立群.電氣自動化系統中分散控制系統的實施[J].科技傳播,2013(8):146.
關鍵詞:電氣工程 電氣自動化 問題 應用
一、前言
電氣工程和電氣自動化涉及的范圍和領域十分廣泛,主要有電子、電工、計算機工程和自動化等學科及綜合,電氣自動化屬于傳統的國民經濟發展需求的基礎性專業學科,目前很多崗位都要求具備本專業的技術人才。強弱電的相互結合、計算機技術和自動化技術的結合是電氣自動化專業的重要特點,從而實現大型生產中智能型設備和生產過程的電氣自動化。我國從二十世紀九十年代以后,現代電器設備就已經發展為以通信技術、計算機技術和網絡技術等多種叫配電綜合的電氣自動化系統。
二、電氣工程和電氣自動化概述
電氣工程是如今高新技術領域中十分重要的學科,也是現代科學領域中研究的十分熱門的學科。目前最有成就的就是電子通信技術的廣泛應用推進了以計算機網絡為中心的信息時代的發展,而且已經徹底改變了人們原有的生活方式和工作方式。從某種程度上來看,電氣工程的發展已經能夠從一定意義上表現國家的科技水平。 電氣自動化是電氣工程及其自動化的簡稱,應用范圍十分廣,從電氣開關的設計到科技航天研究,都會應用到電氣自動化。電力發展也很大程度的促進和提高了人們的生活水平,電力應用的深化和發展,促使在當今時代電氣自動化已經成為國民經濟和生活現代化的標志。
三、電氣自動化技術在電力工程中的應用
1.電網調度的自動化
以電網調度的打印設備、工作站、中心服務器、大屏幕顯示器和計算機網絡構成的電網調度自動化系統,都是通過電力系統專門的局域網在系統的可調度范圍內的發電廠、夏季電網調度中心,以及測量控制設備等終端實現自動化系統。在現在的電網調度領域中,電氣自動化技術的作用十分重要,主要包括電力系統運行狀態的評估、根據數據對電力負荷的分析和預測,以及在此前提下實現發電控制和經濟調度的自動化,但是一般情況下,只有省級網上的電網才會允許這樣做。電力工程在生產過程中,對數據實施收集、處理和監控是核心內容,獲取數據后對電網運行情況和安全情況進行掌握,能夠更好的控制現代電力市場的需求。
2.電廠分散測控系統
多數在發電廠中的分散系統都利用分層結構,在實際的應用過程中,主要是由高速數據通訊網、以太網、過程控制單元、運行人員工作站及工程師工作站等構成。其中過程控制單元由可溶于配置的主控模件和輸入輸出模件構成,而主控模件是通過冗余只能輸入輸出及其總線模式來實現通訊的連接。既可以用于直接生產過程的有過程控制單元,也可以直接接收電氣量、熱電阻、開關量、現場變送器和脈沖量等多種信號,通過運算處理之后,實現對設備運行的參數和狀態進行顯示,并打印和輸出信號,采用這種方法能夠實現對運行機構的直接驅動,并且對生產過程中的檢測、聯鎖保護和控制有很大幫助。運行員工和工程師工作站利用的是人機接口,由兩個部分組成,其一是接收由工作站發來的指令,其二是運行員工工作站發送信息,這兩種方法都能實現控制機組運行狀態金控和操作人員監視。還有一種是工程師工作站,主要為工程師提供各種設置,并對系統組態的診斷和維護方式進行修改。
3.變電站自動化
在電氣工程的變電站自動化生產過程中,為了加強監控能力,利用電氣自動化技術代替了人工堅實和電話及人工操作,就是電氣自動化技術應用的重要原因,并且該技術的應用在實際的運用過程中,能夠提高變電站運行效率和水平。也就是說,實現變電站全面性多層次的監視電氣設備的運行狀態和效率,并實現高效率的控制,這就是自動化技術應用的最終目的。利用電氣自動化技術的變電站具有以下幾個特點:利用全微機化的先進設備代替原來使用的點此話設備;操作監視利用計算機屏幕形式;計算機電纜傳輸數據的形式被電力信號電纜接收數據來代替;自動化的管理和統計變電站的各種數據。對于上述總結出的變電站的自動化應用是很容易發現的,在當代的電力生產中,實現變電站的自動化是十分重要的部分,也能夠滿足和適應變電站的各種任務和操作,從而形成了如今的電網調度自動化是電氣自動化技術應用的必不可缺的一部分。
四、電氣自動化的發展趨勢及可能要面臨的問題
電氣自動化應用領域很廣,如電器開關、飛機汽車生產等,那么電氣自動化的發展方向就應該有全局思考。首先是向核心競爭力方向發展,我國應該投入雄厚的資金用于電氣自動化的創新和研發;其次是向電器智能化發展,如自動控制、CIMS、機器人和專用集成電路等方面。
根據我國建筑行業的相關法律法規,建筑行為中各類房屋建筑及其附屬設施的建設及配套管路行為中的建設管理活動都做出了相關規定。但是實際情況確實住房城鄉建設部門、鐵路部門、水利部門及交通運輸等多個部門交叉對相關的建筑項目進行管理。這樣看來現有的這些法律法規是遠遠不夠的,而且這些法律法規沒有及時更新,并不能適應現在的實際情況,管理過程中存在諸多問題。例如組織機構設置不統一,沒有落實相關法規政策等等。為了更夠更好地發展電氣自動化,技術人員及管理人員應該做出適當更新,在適合我國發展特色的情況下適當借鑒國外好的經驗,取長補短。在我們堅持不懈地努力之下,我國的電氣自動化事業一定會得到更好更快發展,同時為具有我國特色的社會主義事業的發展貢獻一份力量。
五、結語
總之,電氣自動化運用在電氣工程中,已經成為國家經濟發展水平的標志,也已經成為電氣工程技術的重要支柱?,F代化、國家化和全球化的科技發展背景下,電氣自動化已經成為工業發展的動力和基礎,并且有了很大的變化及快速的發展。上述對電氣自動化在電氣工程中的應用進行分析和研究,并對電氣自動化的發展可能面臨的問題進行探討,希望對相關學者和研究人員有參考價值。
參考文獻
[1]劉鵬,羅繼承.談談數控技術在電氣工程中的應用[J].商品與質量,2010,(03).
【關鍵詞】:電氣自動化;電力系統;應用;分析
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
電氣自動化是當前涉及行業最廣的一門工科專業。如信息處理、計算機軟硬件處理技術、電氣工程造作技術、實驗和監控技術、電力電子技術等多領域技術。隨著信息技術與電子電力技術的快速發展,由電力帶動的控制業已不能夠滿足當代工廠、農業、家電、辦公室等領域的應用,傳統的電力帶動技術在現代多線路電力系統中顯得很吃力,自動化技術的應用能在很大程度上降低人工勞動量的耗費,既節約了生產時間,也為電力系統的發展提供了更好的技術支持,因此必須在電力系統中引入新的技術。
一、電氣自動化的優點
1、電氣自動化容易控制
隨著我國各項事業的快速發展,電氣自動化領域也在根據國家發展的需求不斷更新自身發展的目標,以適應市場發展需求,提高自身發展的技術含量。而其自身技術含量的提高使得其更加容易控制,如IE控制平臺的應用。當前電氣自動化是通過一根總線控制,將馬達、變壓器等連起來,這就使得在操作過程中更易于控制。
2、有效提高設備運行效率,降低成本
要滿足建筑對運行要求以及安全運行的前提下,盡力減少成本,最大程度的降低和減少各種消耗。選用節能設備、補償無功、減少線路損耗、均衡負荷、降低運行與維護費用,提高電力設備的利用率,減少電能的損耗。
3、合理調整負荷,節約能源
在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能合理調整負荷,提高電能質量,選取合理的設計系數,在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施,提高負荷率和設備利用率節約電能。
4、維護簡單
電氣自動化技術是與Internet的發展緊密聯系的,計算機技術的一個優點就是其有較大的靈活性及能迅速地集成或提供信息,這也就使得電氣自動化較以往的傳統技術相比,更易于維護。
二、電氣自動化技術在電力系統中的應用
1、電力系統調度自動化
電力系統調度自動化技術是目前發展最快的技術之一,其功能的強大性能夠確保電力系統在運行過程中的準確性、可靠性和經濟性。電力系統的數據采集和監控功能是調度自動化的基礎,此外,電力系統的市場運營和決策也是不可忽略的環節。
2、變電站自動化
變電站自動化技術是采用現代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術,實現對變電站的二次設備的重新組合和優化設計,對變電站全部設備的運行都能夠實現實時監控。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產現代化的一個重要環節。這種綜合性的自動化監測系統能夠提高變電站運行的穩定性,降低運行維護的成本,實現輸電過程的高質量,保證經濟效益。
3、配電網自動化技術
長期以來,配電網只能夠采取手工操作的控制方法,隨著技術的進步,逐漸能夠運用獨立的孤島自動化技術,但是對電能的分配方面還是存在不足之處,因此,配電網自動化技術對于電能的分配和監控十分重要。配電網自動化主要包括饋線自動化和自動制圖、設備管理、信息分析和配電網分析自動化,它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數據庫資料支持,通過信息技術的帶動,實現配電網自動化,確保了對電能的充分利用。
三、電氣自動化在電力系統應用技術體現
1、智能技術
電氣自動化技術的創新使得電力系統中引入了新的技術,如微機技術、網絡通信技術等的應用,當某處電網出現問題,網絡能即時發出訊號通知,以備電力部門作出及時改進措施,新技術的引用加強了電力系統的安全性及可控性,這就加強了電力系統中的智能控制技術。
2、多項技術的集成
電氣自動化系統的統一化加強了電力系統中的統一化,這就使得電力系統中各項技術的合成,在傳統電力系統中,電力的管理、安全維護等各環節是分開管理的,由不同部門管理。但是,在電力系統中引入自動化后,電力系統的管理更為合理,各部分集成一體,并在管理中引入多項先進技術,這些加強了我國電力系統的技術競爭力,并更能滿足不同客戶的需求。因為電氣自動化的統一化不僅可以支持項目進行中的設計、實施及測試、開機、維護等環節的進行,而且可以減少各技術單獨運行花費的時間及物力。
3、仿真技術
在電力系統中自動化技術日漸真態化,它不僅能夠呈現大量的實驗數據,而且可以支持多項操作同時進行,并能夠幫助實驗人員測試新的裝置,同時能實施同步控制,所以仿真技術為電力系統提供了較好的實驗條件,有助于對電力系統實施動態監控及仿真建模等技術的應用,既有利于操作又易于控制。
四、電力系統及其自動化的研究方向
1、電力市場理論與技術
第一,認真研究有關電力市場的運營模式,深入探討運營過程中各步驟的具體規則和流程。第二,提出適合我國現階段狀況,電力市場運營模式的期貨交易、轉運服務等模塊的具體數學模型和算法。第三,緊緊圍繞我國模擬電力市場運營中亟待解決一些的理論問題。
2、光電式電力互感器
光電互感器根據高壓側工作單元是否需要供電,可分為有源型光電互感器和無源型光電互感器兩大類。光電互感器有著傳統電磁式互感器無法比擬的優點,是電磁式互感器理想的替代品。雖然,國內在光電式電流互感器的研究方面特別是高電壓等級上還面臨一些問題,但是隨著技術的發展和研究的深入,光電互感器取代傳統互感器將只是一個時間上的問題,必將使電力互感器技術進入一個嶄新的時代。
3、電力一次設備在線狀態檢測
對電力系統一次設備如汽輪機、發電機、斷路器、變壓器以及開關等設備進行連續長期的在線監測,不僅可以監視設備的運行狀態,而且還可以分析各參數的變化趨勢,判斷是否存在故障的先兆,從而延長設備的維修保養周期,提高設備的利用率,為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保障。
4、變電站綜合自動化與智能保護
此理論針對電力系統保護的新原理進行了研究,將國內外最新的網絡通信、人工智能、自適應理論、綜合自動控制理論以及微機新技術等應用于新型的繼電保護裝置中,使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點,從而大大提高了電力系統的安全水平。
5、電力系統分析與控制
對在線測量技術實施相角測量、研究電力系統穩定控制理論與技術、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統振蕩機理及抑制方法、研究發電機跟蹤同期技術和調速控制、電力負荷預測方法、電網調度自動化仿真、電網故障診斷理論與技術等。在非線性理論和小波理論在電力系統應用方面,以及在電力市場條件下電力系統分析與控制的新模型、新理論、新算法和新的實現手段進行了研究。
結語
電力電子技術及計算機技術的發展,推動了電氣自動化在電力系統中的應用,雖然當前我國自動化技術發展得較為迅速,且根據我國中長期發展的規劃不斷提升自身的技術,但是由于電力系統是一個較為復雜的系統,雖然當前在電力系統中自動化技術使得電力無論是在控制、操作,還是處理過程中變得較為簡便易行,由于電力系統自身的復雜性,加之我國自動化發展技術與國際發展水平相比還有一段差距,所以,我國電氣自動化技術的發展還應不斷汲取他國的先進技術,以促進我國電力系統朝向更為健康的方向發展。
參考文獻
[1]任杰.電氣自動化技術在電力系統中的運用淺談[J].理論研究,2012,(3).
關鍵詞:變電站;電氣自動化;發展
引言
隨著我國現代社會的進步與發展,對電力的需求也不斷增加,而變電站作為電力系統的重要組成部分,變電站運行安全與否直接影響到了電力系統的經濟效益及社會效益。近年來,我國社會出現了許多變電站安全事故,這些事故的產生給我國當代社會造成了極為惡劣的影響。由此可見,保證變電站安全運行意義重大。伴隨著電網的不斷進步,電氣自動化技術已被廣泛地應用于各級變電站,以電氣自動化技術為核心,在實際運行中有效地保證了變電站運行安全,提高了變電站運行效率。
1 變電站電氣自動化發展的意義
電是我國當代社會發展必不可少的一部分,離開了電力,社會就難以進步和發展。在電力系統中,變電站肩負著電流、電壓的調控重任,是電力系統中不可或缺的一部分,而變電站運行安全與否直接關系到了電力系統的安全,進而關系到社會的健康發展。當前,我國變電站運行中很容易出現設備故障、安全事故等問題,進而影響到電力企業的經濟效益。隨著科學技術的不斷發展,電氣自動化技術在當前各級變電站中已經得到了廣泛的應用,在變電站運行中,利用電氣自動化化技術,可以實現變電站自動化化作業,在電氣設備上實現自動化自我檢修,防止出現設備故障,降低安全事故的發生[1]。同時,實現電氣自動化還可以節約系統有效裝機容量,降低系統總發電燃料費用,提高電網設備利用效率和電網輸送效率,降低線損,提高電力系統的安全性和供電可靠性,進而為電力企業的經濟效益及社會效益提供保障。
2 變電站電氣自動化存在的問題
2.1 信息化水平低
就當前我國變電站運行環境來看,由于變電站缺乏信息網絡系統,對變電設備運行不能進行全方面的監控,進而不利于變電設備的安全運行,許多變電設備依然需要依靠人工去進行檢修和維護,增加了變電站運行風險。另外,在面對變電站系統中的設備故障、檢修、測量、控制等所有信息都是同歸同一個信息窗口來顯示,當設備發生故障的時候,監控窗口會彈出大量的信息,變電站工作人員很難在短時間內找出確切的故障信息,從而耽誤故障處理的時機,使得變電站不能正常運行。
2.2 人員的問題
工作人員工作態度不端正,職業素質低,在工作中不能認真的對待工作,從而變電站運行效益低。在變電站運行過程中,當變電設備出現故障后不及時上報,造成設備故障得不到及時的解決。另外,許多工作人員存在僥幸心理,認為從事本項工作多年,大家以前都是這樣干的,沒出現過問題,憑自己的經驗這樣做也應沒問題,在工作中貪圖方便、怕麻煩,總想以較少的付出獲得最好的效果,認為工作很簡單幾分鐘即可完成,往往無票操作、使用解鎖鑰匙操作或不使用相應的安全工器具。其次就是工作人員的專業水平不高,對現場設備不熟悉,對操作技能一知半解逞能蠻干,針對變電站運行故障都是憑經驗、想象,自以為是,盲目操作,在日常設備巡視維護工作中貪圖快,巡視不到位,設備缺陷未能及時發現,給日后的運行設備埋下事故隱患。
3 變電站電氣自動化系統
3.1 控制系統
變電站運行過程中,受多種因素的影響,會增加變電運行風險,為了確保變電站運行安全,在變電站中利用電氣自動化技術建立起控制系統,控制系統包括運行人員的監控、變電設備的監控、后臺監控以及數據自動分析等。對人員進行監控的目的就是為了提高工作人員在進行設備維護與檢修工作中的責任心和責任意識,確保變電設備穩定。對變電設備的監控就是利用計算機技術,對變電設備運行環境進行全面監控,對影響變電設備安全運行的危險因素進行綜合把控,進而確保變電設備安全。而后臺監控及自動數據分析模塊就負責收集、處理各種設備的運行信息和數據,按要求發送到集控中心和遠方調度控制中心,滿足調度部門對電力系統的監視、控制和運行操作。
3.2 保護系統
保護裝置指的是當電力系統中的電力元件運行發生故障時,能夠自動的向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。在變電站中裝設繼電保護裝置,可以大大地提高變電站運行的可靠性、安全性。選擇合適的繼電保護裝置,對系統進行保護,當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響。
4 變電站電氣自動化發展方向
電氣自動化技術是電氣信息領域的一項重要成果,與人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,隨著經濟的快速發展,電氣自動化技術取得了較好的成就,已經成為高新技術產業的重要組成部分,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用[2]。在社會主義市場經濟體制下,我國電力企業要想更好地發展下去,就必須在變電運行中加大電氣自動化技術的應用,以技術來推動自身的發展。
4.1 發展數字化技術
隨著經濟與科學技術的不斷發展,變電站電氣自動化與信息化技術相結合是現代企業發展的必然趨勢,在進行過程中,利用電子自動化與信息化這一技術,能夠有效的提高變電站運行效率,為電力企業提供多樣化的信息。
4.2 建立自動化通用網絡系統
在變電電氣自動化運行過程中,建立學科學的自動化通用網絡系統不僅有助于實現資源優化配置,同時還有助于提高變電站運行的安全,為電力企業的經濟效益提供保障。在社會主義市場經濟體制下,電力企業要想更好地提高變電站運行效率,保障電力系統安全,就必須建立一個健全的電氣自動化通用網絡系統,使系統各個工作環節都能高效、快捷進行,降低安全故障的發生[3]。
4.3 建立全面的DMS系統
DMS是一種操縱和管理數據庫的軟件,用于建立、使用以及維護數據庫。DMS對數據庫進行統一控制和管理,以便保證數據庫的安全性及完整性。在電氣工程及自動化技術發展道路上,建立DMS系統可以提高電氣的管理水平,適應電力系統自動化技術的發展需要,提高系統各個環節的保護,從而確保電力的供應,使管理者能夠更加全面、準確的掌握電力系統運行的狀況,如電流電壓的情況、電力設備等設施的使用情況[4]。DMS系統也能進行詳細精準的計算,對電力平衡、設備負荷等問題都能起到監控作用。通過這些功能的應用,節省了大量的人力。
5 結束語
變電站肩負著我國電能輸送的重任,為了滿足我國當代社會發展需求,在變電站運行中加大電氣自動化技術的應用有著重大意義。在變電站中應用電氣自動化技術,不僅可以提高變電站運行故障檢測效率和故障處理效率,保證變電站的安全、穩定運行,同時也提高了變電站的工作效率,節省變電站運行成本,為電力企業的經濟效益及社會效益提供技術保障。
參考文獻
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關鍵詞:電氣自動化;水電站應用;監控;PLC
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
前言
水電站電氣自動化是,指用機械、電氣及電子設備,按預定程序對水電站主要電氣設備進行自動操作、控制和監控,使水電站生產過程,能夠在無人(或少人)直接參與的情況下,按預定的計劃或程序自動地進行。水電站電氣自動化實現了對水輪發電機組運行方式的自動控制,并且可以自動維持和控制水輪發電機組的連續運行,主要是對水電站主要的電氣設備(母線、變壓器、輸電線路)和輔助電氣設備(水泵、空壓機以及油泵)的監視、保護,并根據它們的運行數據,發出指令實施相應操作,依據軟件信號發出危險報警等??茖W技術的發展要求我們要將電氣自動化技術運用到水電站中,使其始終運行在合理的范疇內。
一、水電站電氣自動化的重要性
1.1 提高水電站工作的可靠性
水電站的主要工作就是正常發電。水電站實現自動化之后,就可以對各個部分和設備的工作情況進行實時、精確的監控,自動記錄運行數據,形成相應的監控日志,如果遇到突況會自動發出警報,及時排除故障。這樣能夠避免發電機組因故障而遭受破壞,還能夠避免發電機組因非正常工作狀態不能得到及時解決而釀成事故,提高了水電站發電機組的發電、供電可靠性。同時,通過電腦控制的自動裝置對水電站的發電機組及其輔助設備進行控制和操作,能夠有效避免因人為操作失誤而導致的生產事故的發生。
1.2 確保電能質量
工頻和電壓是衡量電能質量最主要的指標,電網中的工頻,主要受到電網系統中有功功率的平衡狀況影響;而電壓,則主要取決于電網系統中的無功功率。電網系統的狀況隨時都在變化,要通過電氣自動化的自動裝置對發電機組進行及時、準確地調節,讓發電機組所發電能的工頻與電壓維持在規定的范圍之內。
1.3 有利于控制運營成本
自動化具有資源整合利用、靈活調配等功能。隨著電氣自動化在水電站的應用,相關智能配電系統可以根據計算機系統、水電站具體條件來進行合理的資源配置,機械設備的靈活使用,能夠幫助水電站實現最優調度、充分利用資源。這對于水電站運營成本控制和最佳經濟效益實現起著十分重要的作用。
1.4 提高水電站勞動生產率
實現水電站的電氣自動化,會相應地減少員工直接參與水電站操作和管理的次數,減輕了員工勞動的強度,減少了運行管理人員的數量,實現少人甚至無人值班,提高了勞動生產效率,節約了水力資源。
二、水電站電氣自動化監控的模式
2.1 集中監控模式
集中監控方式的主要特點是集中系統中的各個功能到同一個處理器上進行處理,從而加重了處理器的任務量,嚴重影響了處理器的處理速度。此外,水電站中其他輔助設備也同樣會被納入到監控范圍內,監控對象越多,電纜數量也就越多,如果電纜的距離過長,就會影響到整個控制系統的可靠性。
集中監控方式的成本較低,設計簡單。但是集中監控采用的線路是硬地接線,一旦發生事故,第二次接線更為復雜,也很難確定事故發生的地點,增加了控制系統維護的人力成本,加大了控制系統維護的難度。
2.2 遠程監控模式
遠程監控方式在我國水電站的電氣自動化運用中也比較普遍,遠程監控有多顆CPU 一起工作,這種監控模式可以避免一個地方發生故障而使得整個控制系統都不能正常運行的問題,,并且遠程監控的控制更加合理、精確,不僅能夠降低成本,還可以節約大量的電纜材料。
遠程監控模式采用的是CAN總線設計,影響了通訊速度。整個水電站的通信量是由水電站的規模決定的。目前,我國只有極少數的小型水電站,由于集中監控模式通訊量有所限制,所以現在我國大部分水電站都采用遠程監控模式。
2.3 現場總線監控模式
現場總線監控模式,主要通過現場總線、局域網、以太網等計算機網絡技術來控制。有針對性的現場總線監控模式是非常強大的,它充分考慮到了水電站的現狀,并設計以間隔為基礎,能夠最大程度的減少模擬量變送器、隔離設備等子段設備的數量,并且可以與通信線直接連接,節約大量的電纜,系統維護也簡單,且成本低、訊量大。在這種模式中,每個裝置的功能都是相對獨立的,這就提高了系統的可靠性。如果其中一個設備發生故障,只會影響到與其相連的元件,并不會影響到其他設備現場??偩€監控模式在水電站電氣自動化的計算機監控系統中已得到廣泛運用。
三、水電站中電氣自動化的具體應用
3.1 數字化控制系統
隨著信息化時代的到來,我國水電站開始實施綜合的自動化技術改革,逐步建設成了以計算機為主體的數字化控制系統。該系統將以現場主線的模塊化監控為切入點,借助計算機、PLC、微機型的繼電保護設備、智能監控配置、以太網等裝置,將水電站的主要現場與其他各個控制站相連,從而使水電站的運行脫離了對于工人的依賴,在嚴明體系、開放邏輯結構的系統支持下自主運作的現代化工作模式。該系統下的水電站工作可以及時順利地實現對于各部分機械設備的有效監控,同時它還具有足夠的擴展性能,支持系統的最大化擴展,極大地迎合了我國水電站將來的發展趨勢。
3.2 PLC自動化技術
隨著安全生產、計算機技術、電力市場等功能的擴展,功能強大的PLC成為大多數系統的首選。從水電站對于電氣自動化的應用來看,PLC(可編程的邏輯控制器)是極為先進且普遍的一類技術,此種技術以可編程的專用存儲器作為其運行的設備支撐,根據存儲器中的已設定程序、邏輯運算、定時、技術、順序控制以及算數操作等指令,對生產過程進行數字化的多維、直觀、動態化的模擬與展示,專門應用于工業控制,可以輔助相關生產人員高效精準的完成工作。PLC技術應用在水電站中,主要分為兩個方面。
3.2.1 PLC在調節水庫式電站調速器中的應用
水庫式的水電站具有變化范圍較大的運行水頭,其調速器與起動開度的傳統設計,是以水輪機的水頭作為基礎進行設計。一旦水電站中的水頭降低,水輪機在水頭較低的狀況下運行,水電站中的電液調整器就需要對機組運作進行自主地調整,使其達到額定狀態,并提升起動開度,這就需要工作人員對開動指示儀的電阻進行串接,或者對芯片進行更換。同時,水電站的實際水頭在設計水頭之下時,工作人員為了保證機組運作的正常速度,還必須及時地撤銷串接的電阻,并將芯片換回。這種控制狀態為水電站的運行增加了諸多困難以及運行的不穩定因素,而工作人員將PLC裝置應用于調速器,則能夠借助其可編程的功能屬性,依據水電站中水頭的高低變化狀況,通過程序控制實施自主改變與調整,以使起動開度始終處于適當的狀態,繼而能夠保證水電站的穩定運行。
3.2.2 PLC在軸流槳式水輪機調速器中的應用
我國的中低水頭水電站一般是以軸流轉漿式的水輪機為工作機組,這種機組的水輪機葉片會在水頭的變動下,與導葉進行協聯動作,以拓寬運行水頭的運行范圍,從而實現水電站中的水頭調節。但是,鑒于水電站運行中的水頭與上、下游的水位變化往往具有難以控制性以及多變性,廠家在進行水輪機生產時,其既有的參數普遍難以達到與水電站中水位、水頭實際變動的緊密吻合,這就致使協聯動作狀態下,機組運行的狀態未能達到最佳狀況。而PLC程序運用于此種機組中的調速器,則可以借助于其可編程的功能,達到對于調速器的實時有效調整,使協聯動作曲線始終處于合理的狀態,以保證機組運行與水電站水位變化實現一致性。在機組試運轉過程中和今后的運行中可先針對不同水頭及上、下游水位及手動協聯導葉、漿葉,取得最佳協聯曲線而后修改原協聯曲線輸入PLC而使機組處實際最佳狀態。
[關鍵詞]電氣自動化;電氣設備;自動化控制技術
我國工業發展的不斷深入,在工業生產中對于電氣設備的自動化要求越來越高,特別是在信息技術的作用下,又給自動儀表和自動化控制技術的普及注入了新的血液,大大的促進了控制水平的提高,可以對傳統人工控制的諸多缺陷起到彌補作用,帶動企業更好的發展,可以這么說[1],企業的穩定長遠發展已經離不開先進電氣自動化儀表和自動化控制技術的支持,對這方面技術應用的熟練掌握是企業的內在要求。
1.電氣自動化儀表和自動化控制技術的概念
這里說講的電氣自動化儀表和自動化控制技術主要是從三個方面來開展的,這三個方面分別是信息的收集、信息的處理以及信息的應用。對于信息的收集可以有效整合企業的各種運營狀況信息,進而給自動化控制技術的實行提供參考依據,而且還可以在安全領域中奠定堅實的基礎,也是基于這方面的考慮,現代很多的電氣儀表制造商都加大了在這方面的研發力度;對于信息的處理環節來說,企業的生產流程和診斷是與自動化儀表信息交流十分密切的,也是控制系統中的重要組成部分;而對于信息的應用來講,電氣儀表自動化和自動化控制技術可以滿足實時診斷和維護的基本要求,對產生的各種工作信息進行合理的采集處理,進而確保生產流程的良好銜接,促進企業生產效率的顯著提高[2]。
2.電氣儀表自動化控制系統的功能
2.1監控的智能化
在大多數的監測工作中,我們所采用的傳感器類型主要有煤器、溫度以及煙霧等多種類型,這些傳感器可以把收集到的信息借助紅外線收發模塊來實現傳輸,這種信號源主要是由紅外線發光二極管組成的,接收裝置是以光敏三極管為主。在正常的工作運行中,紅外發射管會持續的發射紅外光,然后經過接收后,再把所得的信號傳輸到單片機上,而且也不會因為信號被遮擋造成的不利現象發生,實現智能化的監控[3]。
2.2控制和保護的自動化
一些規模體積較為龐大的電流電壓開關設備,它在實際企業生產中所起到的作用是對控制系統做到合閘和分閘,一旦運行出現了不良現象,就需要建立一套完整高效的自動化設備做支持。如果從自動化儀表的結構來看,它是屬于一種多樣化的、質量性能要求高的活動,也就是采用先進的信息技術和自動化技術,實現對儀表設備自身功能的有機整合,從而在真正意義上實現控制和保護的自動化[3]。
2.3測量功能
在電氣儀表設備中,它的一個基本功能就是它出現信號時就表明設備在當前的運行狀態下,可能出現了不良運行狀況,這樣可以為設備的性能檢測提供便利,因此,對于企業來說就要在專業設備的支持下,對各個線路的參數進行準確的檢測和判斷,包括電壓、電流以及頻率等三個方面,為自動化控制技術的實行打下基礎[3]。
3.電氣自動化儀表和自動化控制技術的設計原理和流程
3.1設計工作的開展原理
3.1.1實行集中監控
實行集中監控的主要目的就是,在它的作用下可以把系統功能集中到統一的處理器中,在統一模式下進行合理的處理,但是,這個過程所花費的時間較長,在監控作用下,會導致電氣設備系統的運行可靠性下降,在電氣儀表設備的智能化發展帶動下[4],可以有效降低電纜線路材料的使用量,從而保證整個的組態更加的靈活,不會出現故障問題。
3.1.2遠程監控
在無線傳感器網絡系統的作用下,可以實現監控的遠程化,不會受到空間地域上的限制,它是一種兼有計算機網絡通信能力的微型傳感器節點,在網絡自由的模式下形成無線網絡結構。在傳感器節點的作用下,可以對周邊信息和監測的對象實行動態化的檢查,對周邊設備的實際狀況有全面的掌握,進而可以順利的進行日常的維護保養,保證設備運行的安全可靠。
3.2控制系統的運行流程
3.2.1調度端系統的運行流程
在電氣自動化儀表和自動化控制技術的作用下,企業生產的電氣設備系統在收到計算機所發出的信息后,會在前置機的處理下,將其儲存到相應的儲存設備中,這樣可以確保信息保存的完整性和真實性,而后負責這方面的服務器會把獲得的相關信息直接的傳送到工作站中,最后再在WEP網絡服務器的運行下,實現把系統信息及時的傳輸到局域網中,滿足信息共享的基本要求。
3.2.2RTU方面的工作流程分析
對于這方面來說,生產企業可以采用遙測采集板或者是AID轉換器等的相關設備,對變電站的相關遙測量進行采集,采集工作完成后,再在信息網絡的運行支持下,把相關信息及時的傳輸到控制單元中。另外,在中央控制系統所發揮的作用下,它對信息經過處理后,會把處理后的信息傳輸到與之相關的功能計算機中,經過一系列的環節后,最后可以再把其傳輸到調度端部位,進行最后環節的綜合化處理[3]。
4.總結
經過上述分析,我們可以知道在當前形勢下,我國的工業發展取得了顯著進步。電氣自動化儀表系統雖然在實際應用中取得了一定的成效,對于企業的生產工作來說,具有重要的促進作用。由于這種系統所具有的名下特點就是自動化程度較高,有一定的專業性和技術性要求,因此,對于生產企業來說,就要在實際應用和設計的過程中,加強對這方面的重視,可以在實際工作中不斷的進行自我維護和完善,并為自動化控制技術的有效實施創造有利條件,保證電氣設備可以高效發揮自身作用,這樣可以促進我國工業生產的效率提升。
參考文獻
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關鍵詞:電氣工程、自動化技術、電氣自動化、現狀、應用
中圖分類號:F407.6文獻標識碼: A 文章編號:
1、電氣工程及其自動化技術概述
電氣工程及其自動化是以電磁感應定律、基爾霍夫電路定律等電工理論為基礎,研究電能的產生、傳輸、使用及其過程中涉及的技術和科學問題。電氣工程中的自動化涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。電氣工程及其自動化技術主要以控制理論、電力網理論為基礎,以電力電子技術、計算機技術則為其主要技術手段,同時也包含了系統分析、系統設計、系統開發以及系統管理與決策等研究領域。
控制理論是關于各種系統的一般性控制規律的科學。它研究如何通過信號反饋來修正動態系統的行為和性能,以達到預期的控制目的??刂评碚撌窃诂F代數學、自動控制技術、通訊技術、電子計算機、神經生理學諸學科基礎上相互滲透,由維納等科學家的精煉和提純而形成的邊緣科學。它主要研究信息的傳遞、加工、控制的一般規律,并將其理論用于人類活動的各個方面。將控制理論和電力網理論相結合,應用于電氣工程中,有利于提高社會生產率和工作效率,節約能源和原材料消耗,同時也能保證產品質員,改善勞動條件,減輕體力、腦力勞動,改進生產工藝和管理體制。
2、電氣工程及其自動化技術的發展歷史分析
2.1全控型電力電子開關
晶閘管雖然是第一代電子電力器件,但仍沿用至今;隨后全控制式器件相繼出現在交流變頻技術之后,這是電力電子器件的第二代器件;復合型電力電子器件IGBT和MGT這一類可以稱為第三代器件;最后,第四代電力電子器件是功率集成電路,PIC。
2.2低頻電路發展為高頻電路
電力電子器件的發展,導致變換器電路換代,但是用于普通晶閘管時,直流變換器主要是整流相互控制,交流變頻傳動則是交流—直流—交流變頻器。當PWM變換器發展到第二代電力電子器件時,采用也相應增多。在其發展過程中,PWM存在很多缺陷,所以有了低頻向高頻發展的電路。
2.3投入使用的通用變頻器
在經歷了第一代功能型U/F控制類型、高功能型第二代U/F型和高動態性能的變頻器之后,通用變頻器正式投入使用。
3、電氣工程中自動化技術運用分析
3.1電網調度自動化
(1)實現對電網安全運行狀態的實時監控。通過調度人員控制和監管電網的電壓、潮流、周波和負荷等,并觀測主設備的位置狀況和水、熱等方面的工況指標,使之能符合規定,以保證用戶計劃用水、用電、用汽等的需求。
(2)實現對電網運行的經濟調度。在對電網實現安全監控的基礎上,通過自動化手段以實現電網經濟調度,以達到節省能源、降低損耗和多供電、多發電的目的。
(3)實現對電網運行安全事故的分析和處理。電網中出現異常運行或者故障的因素非常復雜,如果不能及時的判斷或處理措施不當,有可能會危及到設備安全和人身安全。通過電網調度自動化技術的增強,能夠實現電網的安全運行分析,提供事故處理的對策和相應的監控手段,以防止事故的發生,并對已發生的事故進行及時處理,減少和避免事故的發生率。
3.2發電廠自動化
(1)水電廠自動化。水電廠需要調速器、水輪機以及水輪發電機力勵磁控制系統等。水電廠自動化可以具體分為單機自動化、公用設備自動化、梯級水電廠綜合自動化以及全廠自動化等等,通過自動化系統的使用,極大的提高水電廠運行的經濟性、安全性和供電的質量。
(2)火電廠自動化?;痣姀S的自動化也是一門綜合性的技術,有信息和數據處理、自動保護、自動檢測、順利控制以及設備管理等方面的功能。自動化系統主要包括了鍋爐控制系統、汽輪機控制系統、發電機控制系統、計算機監視和數據系統以及機爐系統主控系統等。
3.3變電站綜合自動化
變電站的作用是分配和接受電能、變換電壓和控制電能流向等方面,并使用變壓器將不同電壓級數的電網相聯系。變電站綜合自動化是在變電站應用信息處理與傳輸技術和自動控制技術的基礎上,通過計算機硬件系統或者自動化裝置,代替人工進行各種運行作業,提高變電站管理水平和運行水平的自動化系統。伴隨著微機監控技術在變電站中的廣泛應用,變電站正逐漸向著綜合自動化方向進行發展。目前我國已經實現了變電站繼電保護微機化和遠程的遠動和監控,并正在大力推行無人值班變電站的運用。無人值班變電站的功能包括變電站的自動測量、設備的遠動和監控、開關操作的遠動、繼電保護、事故和設備故障的自動記錄等方面,無人值班變電站的運用必然會將變電站的綜合自動化程度帶向一個更高的階段。
3.4配電自動化
配電自動化是一項集合了現代控制技術、計算機技術、數據傳輸、設備管理等方面為一體的綜合信息管理系統。配電自動化的目的是改進電能質量、提高供電的可靠性、向用戶提供優質的服務,并減輕運行人員的勞動強度,以實現經濟運行的目標。當前國外一些發達國家中,在配電自動化中已有了多年的運行經驗,并逐步向大規模地形顯示、光纖通信和人工智能等實用化技術方面縱深性發展。我國的配電自動化主要使用了三種基本功能模式,即就地控制的饋線自動化、集中監控模式的配電自動化和集中監控模式的配電自動化與配電管理相結合的模式。目前我國多采用了后兩種模式,并使用了分布式總體結構,將主站和子站通過網絡進行聯在一起,從而形成統一的配電自動化系統。
4、電氣工程自動化技術的發展熱點及其趨勢分析
4.1電力一次設備的在線檢測
對汽輪機、發電機、開關、斷路器、變壓器等電力一次設備的重要運行參數實行不間斷的實時監測,不但能夠監視設備在線運行狀態,還可以分析相關重要參數的變化趨勢,判斷是否存在發生故障的可能性,進而延長設備的保養周期,提高其利用率,也為該電力設備從定期檢修向狀態檢修過渡提供了充足的保障。
4.2光電式電力互感器
按照一定的比例關系把輸電線上的大電流數值和高電壓降低到標準值是電力互感器的重要作用。但其缺點也不容忽視,即:電壓等級越高,絕緣難度越大,且設備的質量和體積也越大;互感器輸出的信號不能與微機化計量及保護設備直接接口;其信號的動態范圍較小,電流互感器達到飽和狀態甚至引起信號畸變的幾率越大。與此同時,新研制的光電式電力互感器也存在不少技術難題,其輸出的信號有限,電磁絕緣、兼容、耐環境程度以及電子電路的供電電源等是其面臨的主要技術難題,也是光電式電力互感器的未來主攻方向。
4.3先進管理和控制軟件的應用
當前,計算機控制系統在國內電場中已得到了廣泛的使用,并極大的促進了電廠自動化技術的發展。然而,計算機控制系統的潛能并沒有被完全發掘,為此,我們應吸取國外先進的技術經驗,積極開發出適合我國電力行業所需的先進管理和控制軟件,以充分發揮當前計算機控制系統的功能。
4.4單片機、集成電路及工業控制計算機的發展
以MCS-51為代表白8位機雖然仍占主導地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產的PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣,而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外,單片機的開發手段也更加豐富,除用匯編語言外,更多地是采用模塊化的C語言、PL/M語言。在集成電路方面,需要重點說明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環路及集成時基電路在自動控制系統中運用很廣。在電機控制方面,還有專用于產生PWM控制信號的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等應用也相當廣泛。
在邏輯電路方面,值得注意的是用專用芯片(ASIC)進行邏輯設計。ASIC中有編程邏輯陣列PLD。PLD有四種類型的器件:PROM、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL的第二代產品,它可以在線電擦洗,與TTL兼容,有較高的響應速度,有可編程的保密位等優點。這些特點使得GAL在降低系統造價,減少產品體積和功耗,提高可靠性和穩定性及簡化系統設計,增強應用的保密性方面有廣闊的發展產景,特別適合新產品研制及DMA控制和高速圖表處理,其上述交流的控制最終用工業控制計算機完成。
5、結束語
在科學技術突飛猛進的今天,重視電氣工程以及自動化技術的研究是非常必要的。近年來,隨著經濟的發展,以及科學技術的不斷進步,電氣自動化技術必將向著更為先進的方向發展,在各個領域的應用也將越來越廣泛,很大程度上促進了我國國民經濟的增長。我們要積極關注并吸收國內外先進的技術優勢,根據實際,開拓新理論、新技術的運用思路,為我國的電氣工程自動化技術的運用和發展做出應有的貢獻。
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關鍵詞:電氣自動化工程 電氣自動化控制 設備 可靠性
中圖分類號:TU976 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(c)-0078-01
電氣化自動設備的可靠性對其性能和運行效率有著最直接的影響,可靠性越高,在特定的環境及規定的時間內運行的穩定性也就越高,所能發揮出的設備功能也就越強,設備工作效率也會隨之提高。因此,一直在以來,工作人員對電氣自動化控制設備的可靠性都極為重視,一直在通過各種方法提高電氣自動化控制設備的可靠性。接下來,該文就將對電氣自動化工程中電氣自動化控制設備的可靠性進行分析和探討,希望能夠對提高電氣自動化控制設備的可靠性起到良好的推動作用。
1 導致電氣自動化控制設備可靠性低下的主要原因
1.1 設備元件質量低
設備元件質量低,達不到標準要求是導致電氣自動化控制設備可靠性低下的最主要原因。元件是設備主要的組成部分,如果元件的質量得不到保證,設備的質量自然也得不到保證,從而也就無法保證其可靠性,發揮不出其應有的功能。導致設備元件質量低的原因主要有兩種:一種是專業技術人員專業能力和水平低下,不能辨別出元件的質量是否真的能夠達到標準;另一種是企業為節省電氣工程建設成本,刻意選擇廉價的設備元件。
1.2 對氣候變化的防護能力比較差
提高電氣自動控制設備可靠性的主要目的,就是為了能夠讓設備在任何環境中和任何時間內都能夠發揮出其應有的功能。因此,想要提升自動控制設備的可靠性,就要增加其對氣候變化的防護能力。而當前,控制設備對氣候變化的防護能力并不是很高,當天氣寒冷的時候,容易出現凍裂,當天氣炎熱的時候,又會導致設備溫度升高,這兩種情況,都會大大降低設備的可靠性,影響設備的正常運行[1]。
1.3 抗干擾能力差
設備的抗干擾能力差,就很容易受到周邊電磁信號或者是磁場的干擾,導致設備無法正常運行。另外,設備元件的抗干擾性也得不到保證,一旦在運行過程中設備發生震蕩或者是碰撞,一些精密度比較高或者是質量比較差的元件就會受到干擾,也會影響設備的正常運行,降低設備的可靠性。
1.4 工作人員專業能力、技術水平低下
總的來說,以上所述的設備本身存在的問題都是客觀因素所致,工作人員專業能力、技術水平低下,不能保證設備的運行才是主觀因素。在企業中,生產操作人員大多是不具備專業能力和技術的普通人員,在生產過程中,不能對設備的運行情況進行監督,即使出現問題,也不能夠及時發現,影響設備的正常運行,降低了設備的可靠性。
2 提高控制設備可靠性的有效措施
2.1 合理選擇設備元件,保證元件質量
要想保證在設備安裝過程中能夠對元件進行合理選擇,首先要保證的就是擁有一個專業能力過硬、技術高且經驗豐富的技術人員,能夠精確地對元件的質量進行判斷,淘汰掉劣質的元件[2]。在購買設備元件的時候,一定要選信譽高、產量質量好并且有售后保證的廠家,不能因為貪圖便宜而選擇廉價劣質的元件。并且,在購買元件的時候,一定要有專業的技術人員陪同,現場對廠家所提供的元件的質量和性能進行檢測,不能只聽信廠房的片面之詞。同時,在采購的過程中,還要做到貨比三家,通過對比,以選取性價比最高的元件。
2.2 提高設備的氣候防護能力
為了有效提升設備的可靠性,保證設備的正常運行,提高產品的生產質量,應該采取相應的辦法來提高設備對氣候變化的防護能力。比如,在天氣寒冷的時候,如果空氣中的濕度達到了飽和狀態,那么設備中的元件以及電路板上都會出現凝露現象,致使元件和電路板的表面都凝聚出一層水珠。如果,這些水珠凝聚到一定程度,且元件材料質量不達標,這些水珠就會滲透到材料中,大大降低材料的絕緣性,提高其導電性,這個時候,如果處理不當,就很容易發生放電以及擊穿等事故,不僅會影響設備的正常運行,甚至還會對工作人員形成威脅。因此,為了避免該問題的出現,提高設備對氣候變化的防護能力,應該對設備元件和電路板等采取浸漬、灌封或是密封等處理措施,提高其自身的防護能力,進而提升設備的可靠性。
2.3 提升設備的抗干擾能力
想要有效提升設備的抗干擾能力,就要從設備的生產上入手,通過提高設備的整體性能來提升設備的抗干擾能力。首先,在生產過程中應該選用廠家通用的元件和零部件,盡可能不選或者是少選廠家通用之外的元件或者是零部件,以免降低了設備的統一性。其次,在設備生產的過程中,一切都要以提高設備的可靠性為主要目的,不能盲目地追求高性能、高精度,以免降低了設備的抗干擾能力。最后,也是最主要的一點,一定要保證設備的易組裝性和易操作性,使購買企業的工作人員能夠順利對其進行操作和維護。通過以上方法,來提升設備的抗干擾能力,從而提高設備的可靠性,使設備能夠長期穩定、高效運行。
2.4 加強對工作人員的培訓
電氣自動化控制設備是一種高科技設備,精細度比較高,系統結構也比較復雜,只有專業素質和能力都比較高的操作人員才能夠對其進行精確操控。而當前,在絕大多數的企業中,除了維護檢修人員之外,其他工作人員基本上都不具備太高的專業素質,也沒有太高的操作能力,很難保證設備發揮出應用的功能[3]。因此,作為企業,想要提高設備的可靠性,就要加強對工作人員的培訓,通過提高工作人員的專業素質和能力水平來保證設備高效運行,發揮出其應有的功能。
3 結語
對于生產企業來說,提高電氣自動化過程中電氣自動化控制設備的可靠性具有極為重要的意義,它不僅能夠在一定程度上降低企業對電氣設備維護和檢修的管理成本,還能夠大大提高設備的工作效率,提升企業的產品質量,使企業擁有更強的競爭能力。因此,生產企業一定要對設備可靠性的提高工作引起足夠重視,以此來提升企業的核心競爭力,提高企業經濟效益。
參考文獻
[1] 徐龍成.基于電氣自動化的控制設備可靠性測試探究[J].城市建設理論研究,2011(9).