浅谈电气自动化系统的开发及应用

周介波吕程萍

江苏中凯电气设备安装有限公司江苏省淮安市223000

【摘要】随着工业电气化的快速发展，电气自动化也在不断地发展。电气自动化是指设备和装置在无人操纵的情况下，依旧可以按照预先设定的指令或程序自行运行。电气自动化的广泛应用，能够在很大程度上减轻人的脑力和体力活动，能够提高人们的工作效率，增强生产力。因此，需要加强对电气自动化系统的开发和应用。

【关键词】电气自动化；工作效率；开发和应用

电力自动化与人们的日常生活密切相关，在社会的应用十分广泛，其已经被广泛应用于工业、农业、国防等领域[1]。同时，电力自动化产业的发展十分迅速，很多行业通过加强对电器自动化的控制，扩大生产力，提高产业效益。同时，电气自动化控制系统在操作和运用时还应注意以下几点：要对相关的数值进行准确地记录，要将量变和系统的自动化控制相结合。

一、电气自动化系统的概述

电气自动化系统是利用现代电力电子技术，计算机及网络技术，加强对各种机电设备的统一管理和协调控制。通过对电气化自动系统的广泛应用对于扩大产业生产力和提高人们的生活水平具有重要作用，因此要加强对电气化自动系统的开发和应用。

二、电气自动化系统的设计

（一）建筑设备电气自动化系统的设计

自动化系统由两级网、中央监控计算机、主控制器、现场控制器和通信网络等以上四级控制装置组成，能够实现自动控制、监视、显示各种机电设备的运行状况等功能。电气自动化系统有着低碳、环保、节能的功能，能够利用智能管理代替人工管理，从而节约人工管理费用，提高设备运行的可靠性[2]。在建筑设备的自动化系统中主要包括以下几个方面：办公自动化、楼宇自动化、信息自动化、消防自动化和安保自动化。如图1所示。

图1建筑设备的各自动化系统

1.给水排水系统的设计

现代建筑中给水系统一般有三种方式：水泵直接给水、高位水箱给水和气压罐给水，设计人员可以通过在缓冲池中安装传感器来检测检测溢流和最低报警水位。

通过加强检测设备运行管理功能可以对水压进行有效地控制。气压罐给水控制系统对完成生活泵的控制、检测和报警具有重要作用。排水控制系统利用排水泵、生活水池、污水池和集水坑等设备对于完成潜污泵的控制、检测和报警具有重要意义。

2.变配电控制系统的设计

设计人员在对供电系统进行设计时，需要给设置备用电源。同时，变配电控制系统要有监视设备状态、检测完成参数、故障报警和电量计量等功能。

3.照明与动力控制系统的设计

照明与动力控制系统要自带一个完善的计算机控制系统，走廊、楼梯照明等都应用到照明控制系统。动力控制系统通过依靠DDC同电梯控制箱的电气触点相连，通过这样能够完成对系统的监视。

4.通风和空调控制系统的设计

空调系统可分为三类：集中式空调系统、半集中式空调系统和局部空调系统。

利用通风系统的局部通风和全面通风能够净化室内的空气。空调控制系统利用制冷系统能够实现设备启停顺序的控制，利用热水控制系统能够实现对热水泵的控制，利用空气处理控制系统能够实现对回风温度的控制，利用风机盘管监控系统实现对风机风速的控制。

（二）发电厂电气自动化系统的设计

电气自动化系统能够实现对厂用电中低压电气系统的保护、测量、计量、控制和分析，能够实现对电厂内部电气系统的协调控制，从而提高发电厂的自动控制水平。

1.厂用电保护监控系统的设计

厂用电保护监控系统一般分为站控层、通讯层和间隔层。利用这种监控系统能将所有用于监测、控制和保护的装置连接起来，是一种能够实现安装、集中监控和信息共享的新型自动化系统。

2.升压站网络监控系统的设计

升压站网络监控系统能够与DCS等其他系统一起构成电厂自动化系统，能够支持监控系统应用，有利于对全厂生产的管理和对发电的控制。

3.发电厂电气设备状态监测系统的设计

设备状态监测系统主要应用于对电力设备实际运行状态的监测，能够对设备的现状进行有效的诊断并提出相应的检修方案。电气设备状态监测系统主要由后台专家分析系统和智能在线监测装置构成，通过后台专家分析系统能够建立完善的电气设备状态和故障数据仓库，能够提高设备维护的科学化和智能化水平。

三、电气自动化系统的运用

（一）电气自动化系统在建筑设备中的运用

随着人类社会的不断进步，科学技术和生产力的不断发展，建筑物对于人们生活和工作具有重要作用。由于人们对建筑物环境要求的增高，电气自动化系统也就越来越复杂。因此，要加强对电气自动化系统在期初的投资，提高系统的整体效能，从而降低设备运行能耗和费用，提高人们的舒适度。

电气自动化系统在建筑设备中的运用主要包括以下几个方面的内容：排水、供暖、通风、空气调节、变配电、照明和安防等[3]。人们通过各种控制网络能够将建筑设备连接成一个可以根据外界条件、环境因素、负载等情况从而自觉调节设备的运行状态的综合控制系统。同时，这种系统还可以检测设备的运行，自动处理如停电、火灾、非法入侵等事件，从而实现综合自动化管理。

利用电气自动化系统在建筑设备中的运用，能够对电力、照明、空调等设备进行节能控制，能够监督管理系统中所有的设备，能够提高系统运行的可靠性，为人们提供一个舒适的居住环境。

（二）电气自动化系统在发电厂中的运用

1.智能化技术的运用

随着社会的不断进步，科技水平的不断提高，电气自动化系统不断地向智能控制和智能管理转变，利用智能化技术除了能实现对设备的监控外，还能实现站控层的互联和防护操作，能够实现运营管理的自动化。

4.网络化技术的应用

太网技术具有传输速率快、容量大，成本低的特点，因此被广泛应用。太网不仅应用于办公商业领域同样被应用于工业领域。随着网络化技术的成熟，太网技术对于火电厂电气自动化系统的发展具有重要作用。火力发电厂电气自动化利用以太网网络进行数据交换通信，能够实现电气自动化系统的功能。火电企业的网络结构对于实现现场设备的有效控制和保障站点间的数据交换具有重要作用。电厂管理层可以利用太网对设备进行监督，从而保证监控装置在整个系统的通讯。

3.变换器电路的应用

随着电力电子元件的更新和发展，更多的采用了PWM变换器，从而解决高次谐波和转矩脉动等问题。在使用PWM变换器时也会造成电机绕组产生噪声和振动，通常利用提高开关频率能够减少噪声。在直流环逆变器时会使开关损耗降低到最低。因此对直流环逆变器的使用不仅能够降低成本还能在较高功率上使逆变器集成化。

结束语：

电气自动化系统的设计水平与实际应用密切相关，通过完善电气自动化系统的设计思路，能够对电气自动化系统实行技术控制，能够确保电气化系统的质量。因此，加强电气自动化系统的设计水平对于推动电气自动化系统的开发和运用具有重要作用。

参考文献：

[1]张伟石.浅谈工业电气自动化的发展现状与趋势[J].科技创新与应用，2013，20：118-119.

[2]王超英.PLC应用于电气自动化探究[J].价值工程，2012，28：24-26.

[3]林立群.电气自动化系统中分散控制系统的实施[J]科技传播，2013，51（08）：146+149.