电气自动化中电气工程的应用

发布时间：2020-06-06所属分类：电工职称论文浏览：1次

摘 要： 【摘要】电气自动化技术是时代和科技的产物，其在现实生活中被广泛地应用着，极大地推动了社会的发展。电气自动化作为一种高新技术，它的出现能够有效的提高电能的利用率，减少对电能的消耗，避免资源的浪费。电气自动化在提高生产工作效率的同时还能够为生

　　【摘要】电气自动化技术是时代和科技的产物，其在现实生活中被广泛地应用着，极大地推动了社会的发展。电气自动化作为一种高新技术，它的出现能够有效的提高电能的利用率，减少对电能的消耗，避免资源的浪费。电气自动化在提高生产工作效率的同时还能够为生产安全保驾护航，有效的减少安全事故的发生，推动安全生产。

　　【关键字】电气自动化;电气工程;应用

　　1.电气自动化与电气工程的概述

　　电气自动化(Electricalautomation)是电气信息领域中重要组成部分，是基于信息技术、自动化技术、计算机网络技术、电子通讯技术、控制技术、传感技术等创新发展与结合应用上，形成的新兴技术。目前已被广泛应用于工业、军事国防、农业、制造业等领域中。电气工程(ElectricalEngineering，简称“EE”)是现代科技领域中的重要学科之一，侧重于电气与电子设备、系统等的研究、分析与创造。随着科学技术的创新发展与普及应用，电气工程范畴得到拓展，涉及到了电气、电子、光子及与之相关的几乎所有工程行为，成为国民经济建设不可获取的存在。在电气、电子设备与系统研发与应用过程中，为保证设备与系统运行的安全与稳定，电子自动化技术得到有效应用，通过应用继电器、感应器等元件，实现设备与系统的自动化管控，提升设备与系统应用自动化水平，保证社会与市场对电气工程要求的满足。

　　2.电气自动化的优点

　　电气自动化的优势促使我国在电气自动化的发展上不断加大投入。电气自动化可以带来长期小效益，该项技术应用到各个行业中，不仅能实现电能使用的优化，保证电气系统的稳定性，实现最大程度的高效利用，减少资源浪费和降低建设成本。电气自动化，有效促成了电气设计的合理性，提高电气设备的运行效率，达到绿色生成，保护环境的目的。电气自动化的优点很多，各大企业也不惜成本加大投入，优化生成系统，发展电气自动化。

　　3.电气自动化在电气工程中的融合运用

　　3.1电气工程自动化控制

　　电气自动化主要包括自动化设备、控制中心、操作平台、通信网络。如果电气设备存在故障情况，系统控制中心会自动开启保护功能，将相关数据信息通过网络传递给控制中心。在电气自动化中，GPS定位技术的应用也十分广泛，电气设备和传感器内制GPS模块即可被卫星定位，传感器可以获取电气设备运行参数，通过网络传递给控制中心，系统会分析系统运行参数，与预设数据对比分析，判定是否存在问题。同时，新时期通过融合大数据、专家数据库，可以进一步保证电气系统分析精细，精准下达自动化操作指令。可见，电气自动化的应用，为电气工程无人值守提供了可能。

　　3.2电气设备自动优化配置

　　电气设备作为电气工程的主要构成部分，也决定了整个电气工程的使用性能，保证电气设备运行稳定是需要重点考虑的问题。融合电气自动化技术能够实现电气设备优化配置，传感器通过采集电气设备信息，做到实时监控，与额定运行参数对比，判定电气设备运行实际情况是否能够满足电气工程运行要求。如线路截面小但实际运行电流大，会加剧了线路老化和发热，此时自动化系统通过分析电流量、线缆温度判定线路截面不合格的标准，提示管理人员更换截面更大的线路。

　　相关期刊推荐：《电气自动化》Electrical Automation(双月刊)1979年创刊，是专业技术性刊物。刊载电气自动化方面的科学研究和应用技术论文，读者为自动电子动手术、计算机应用等专业的科研技术人员及大专院校的师生。设有：电气传动和自动控制、智能控制技术、控制理论及其应用、电力电子技术、微电脑应用、计算机网络与通讯技术、监控设备与控制系统、现场总线技术等栏目。

　　此外，电气设备的额定功率不同，可能会导致设备匹配不合理，出现“大马拉小车”等现象，造成资源浪费。如建筑供水系统中，高峰期水泵实际负荷只有额定负荷的50%，而高峰期合理的运行负荷应该在80%～90%，造成了资源浪费。此外，自动化系统中的传感器可以实时采集电气设备运行参数，分析哪些数据不达标或性能过剩，为后续系统优化设计提供数据支撑。

　　3.3自动化系统故障检测

　　3.3.1故障自动化控制

　　自动化技术能够有效分析各个电气设备的运行参数，借助云计算、人工智能、大数据等技术分析这些数据信息，实现全天实时监控。一旦系统产生了故障情况或数据异常波动，系统会及时将异常数据传递给控制中心，让管理人员第一时间找出设备故障情况。在电气工程没有实现自动化之前，出现了故障问题需要凭借工作人员经验逐一排查，费时费力，并且故障排除不够全面，导致电气工程大部分功能丧失，严重还会造成安全事故问题。采用故障自动化控制手段，不仅可以提供故障信息，系统还会自动切除故障线路，避免故障问题进一步扩大，保证其他功能可以正常运行。

　　此外，电气工程长期使用下，部分设备会出现老化问题，此时设备实际运行数据和额定数据之间有一定差距，作为一种“非故障”问题，自动控制系统会尝试提升设备运行功率，并在实时监控系统中显示设备运行功率调整状况，提示管理人员尽快更换新的设备。

　　3.3.2故障提示与解决

　　新时期，电气工程内部结构变得更加复杂和繁琐，提高了故障发生率，这就需要有自动化技术的支撑。电气工程线路非常多，并且很多都是隐蔽线路，一旦发生了短路情况，仅凭借人工难以第一时间排除。而电气自动化可以有效检测电气设备的实际运行状况，第一时间找出哪根线路短路。结合短路机理可知，短路会让电流瞬间增大，系统继电保护器在获取的控制中心指令后会自动切断短路线路或运行设备线路，之后将故障信息传递给显示终端，如“空调模块电流突然增加造成跳闸”等，提醒技术人员尽快到空调系统模块进行检查，也可以融合专家数据库提供相应的解决方案，帮助管理人员完成电气工程故障排除工作。

　　4.改进电气自动化中电气工程应用效率的措施

　　4.1 提高电气自动化设备应用效率

　　电气自动化技术在电气工程中的应用需要充分发挥自动化设备的效率，尽量避免设备功耗损失。在电气自动化设备运行过程中，因大量使用电能而产生很多热量，因而要确保电气自动化设备具备良好的散热性能，以免设备性能及寿命受损[3]。要站在整体角度设计电气自动化设备，对设备的耗能范围加以限定，在电气设备的参数设计上要进行不断优化，从而使电气自动化设备应用效率能够得到不断提升。例如，电阻的选择要以满足自动化控制需求为原则，数值不宜过高或过低。需要发挥设备功能调节作用的，应选择具备可调节功能的电阻;涉及电压及电流要求较高的，优选特种电阻。此外，电气自动化设备容易受到大气污染、温湿度、气压等气候环境因素的影响，给电气自动化设备造成结构及运行上的破坏。为此，应改善电气自动化设备运行环境条件，及时采取外部防护措施，降低自动化设备无功损耗。

　　4.2 加大电气智能化技术在电气工程自动化领域的应用比重

　　电气工程控制系统及组成模块较多，在电气工程自动化控制领域，应加大电气智能化技术应用的比重。智能化技术与电气工程自动化控制的结合应用主要通过3种方式来实现，也就是模糊控制方法、专家系统控制方法及神经网络控制方法。其中，神经网络控制方法的应用频率及价值较高，其技术优越性已被广泛用于电气工程信号识别及处理上，因为其具备较多的层次结构，可以通过反向学习算法，提高电气工程自动化的水平。例如，在电气配件转子运转速度的获取及监控上，借助神经网络控制子系统模块，可以对数据进行判别及调控。

　　4.3 电气自动化系统集成化及模块化发展

　　电气自动化系统需要应对不同的工作环境，而不同企业对电气工程自动化的程度及水平也有不同要求。特别是随着电力企业对自动化设备控制精度要求越来越高，电气自动化系统及设备应加快向集成化及模块化方向发展的脚步。在提高电气设备应用效率的基础上，努力打造电气自动化系统的集成化和模块化平台，借助统一的平台，降低不同技术形式之间的摩擦，提高自动化技术的通用性，扩大电气自动化技术及系统的应用范围。

　　5.结束语

　　总而言之，随着电气自动化逐渐发展，提高了其应用于电气工程中的价值。电气自动化在电气工程中实现与应用，对于各大行业而言，都是十分有利的。由此可见，因此，相信未来随着电气自动化日益完善，其定能造福于更多行业。——论文作者：夏阳