电气工程及其自动化技术的设计与应用分析.pdf

黄金凤 覃勇军

[摘 要]电气自动化作为目前比较先进的技术之一，在我国的应用范围也越来越广。随着数字化技术、网络通信技术和计算机技术的逐步完善，变电站电气工程及其自动化技术的融合已成必然之势。变电站电气工程及其自动化的合理设计与应用，能够充分发挥变电站的功能，基于此，本文对变电站电气工程及其自动化技术的设计与应用进行了分析。

[关键词]变电站；电气工程；自动化技术

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0377-01

1 当今电气工程及其自动化技术

当今的电气工程技术已经比较完善，由于当前社会已经步入了信息化时代，因此电气工程涵盖的范围也较以往更加的广泛，因此也不难看出，限制电气工程及其自动化发展的因素也主要是信息技术的发展程度和物理科学的发展情况。展开来说，其中的信息技术包含计算机计算水平的发展和互联网技术等，而物理科学主要指的是相应的集成电路等硬件设备的组成。因此可以看出电气工程的组成大概可以分为硬件和软件两个方面。目前电气工程自动化应用的最广泛的领域是工业的控制系统，因为自动化的应用不仅可以降低错误的发生概率，还能够提高工作效率，减少人为等其他因素的干扰。而纵观世界上的发达国家，在工业生产中他们也大量采用自动化技术，但是我国的普及率和发展水平还受到了一定的局限。对于电气工程及其自动化技术的设计来讲，也应该从硬件的设计和软件的设计两方面进行考虑。要选择合适的硬件设备，并且根据功能的需要增加相应的辅助设备。在选定了硬件设备后，需要进行软件的设计和选择，并最终将硬件设备和软件系统进行有机地组合，形成一个完整的自动化系统。当然，理论上可行的方案在实际操作和运行过程中还可能存在一定的问题，这就需要在实践中进行不断地修正和调整。提高硬件的安装水平和软件的运行效率，并且根据实际地应用领域进行个性化功能的完善。

2 变电站电气工程及其自动化设计的功能要求

变电站电气工程及其自动化设计的功能要求主要表现为：（1）数据的采集功能。主要是指状态量、模拟量和脉冲量等数据的采集，其中状态量的采集主要包括断路的状态、隔离开关的状态、接地刀闸的状态以及变压器分接头位置的状态等，如果采集的状态量比较重要，则需要利用双位置接点进行采集，也就是利用11、00来分别表示两个状态，防止状态量的失误；模拟量的采集主要包括的是母线电压、进出线回路电流和功率值的采集以及电网频率、相位等电量参数的采集和变压器瓦斯值、温度、压力等非电量参数的采集，其中电量参数的采集方法是利用交流采样方法，非电量参数的采集方法是利用常规变送器加A/D变换方式的采集方法；脉冲量的采集主要目标是脉冲电度表输出的电量脉冲值。（2）具有事件记录以及故障录波功能。事件记录则是指保护动作序列记录和开关跳合记录等，在此需要该功能能够基本的保存100个以上的时间顺序记录，如果出现故障则需要记录故障前100ms和故障后3m的波形。（3）具有远方整定保护定值功能，要在装置附近或者远方设置几组保护定值，能够直接在远方进行保护装置的状态显示。（4）具有控制和操作功能，能够对断路器、隔离开关、变压器分接头的调节进行控制，同时对电容器的组切换也要进行控制。（5）具有自动控制功能，变电站内应当按照电压与功率因数的变化对变压器分接头的位置以及电容器的切换进行自动控制，如果主供电源失效后，也要自动控制及时的转换备用电源等。

3 变电站中电氣工程及其自动化技术的应用

3.1 PLC技术的应用和控制

技术的发展中，机电控制技术也得到发展PLC技术便是在这其中得到广泛应用的机电工程技术，这一技术的发明也逐渐地把控制器替代出来。从业人员也可以更好地改进变电站和使用PLC技术来提升生产效率。和传统的控制器相比，PLC技术拥有比一般的元件更加优秀的控制作用，他可以实现自动切换供电系统，这样便增加了整个系统的稳定性。人工智能技术在多个行业都得到发展，并且逐渐成为变电站中智能控制的重要技术。在变电站中，做好远程控制和无人操作必须要提升系统的高效性跟自主性，掌握应用范围，监督各种电气设备和系统都可以得到很好的使用，这些都为电气的自动化奠定了良好基础。

3.2 故障判断技术

变电站运行中会出现各种问题和电气设备故障。在智能化的应用过程中我们的工作人员往往要针对不同的问题进行分析和判断，这样才能得到好的解决方案。在整个电气自动化工程中往往有众多的电气设备，工作人员也要重视设备的使用程度，定期检修与维护，严禁出现超载运行。针对电气的智能化技术我们可以进行智能化分析故障，快速诊断找出故障点和最大的影响范围，最后才能智能消除故障。这些过程都可以通过智能化实现这个方案提高电气系统的安全性降低事故出现的概率，进而提高整个企业的效益。

3.3 对变电站的优化设计

在电气的自动化工程中，主要是对电气设备合理研究和设计，在这个过程中也可以说明变电站的发展。发展中对工作人员的要求也大多是体现在丰富的电气知识，可以掌握设计的要领，掌握经验促进自动化可以更加科学具有创造性。变电站的自动化设计中有明显特征的便是遗传算法。这种算法可以将很多功能都集中在一个处理器上，这样做好很大的优势，但是同样也有明显的弊端便是加重运行负担，影响运行效率。智能化技术在运用过程中可以实施远程监控，这样可以减少使用材料的费用，减少工程成本。工作人员之间也可以共同使用彼此的监控通信，或者引进一些更加先进的智能设备，这样对提升整个工程的安全性跟使用性都十分有利。这样的方式也促进了智能化的进一步发展和系统功能的推广，这样对于变电站的效率也有很大的提升。

3.4 在变电站中计算机保护系统中的应用

变电站运行中对计算机系统进行相应的保护也是电气工程及其自动化技术应用的重要作用之一。通过对各类电气设备中存在的信号技术做相应的技术处理，利用通信技术把各类运行中的状态数据信息传递给计算机系统，并且利用计算机技术的监控检测功能对变电站运行中的各类电气设备进行保护，从而起到对变压器和电路、线路等进行相应保护的作用。如果变电站在运行过程中出现故障情况，计算机就可以对所收到的故障数据信息进行相应的分析，并且对所对应的故障发出命令处理，使故障设备接收命令指令，对所出故障内容做及时应对和处理，从而对计算机系统起到相应的保护作用。

结语

在变电站运行过程中，电气工程及其自动化技术可以实现高效的控制，提高企业的效率降低，劳动成本和工人的劳动量。在以后的智能化技术中电气技术自动化还有很大的发展空间，特别是在变电站的故障排查和系统控制等方面都有很大的优势，使变电站运行更加安全、高效。

参考文献

[1] 樊晓刚.变电站中电气工程及其自动化技术的应用分析[J].工程技术：全文版，2016（11）：266.

[2] 陈剑.电气工程及其自动化技术应用分析[J].企业技术开发，2016（2）：74-75.