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【摘 要】近年来，随着社会经济的不断发展，我国的电气工程事业取得了很大的发展，给人们的生活带来极大的便利，采用电气自动化能够保证对电气工程的系统实行实时的监控，这样电气工程的可靠性、安全性就会大大的提升。基于此，本文对电气自动化的问题进行了具体分析。
【关键词】电气自动化；电气工程；发展前景
一、电气工程与电气自动化技术概述
1.电气工程
电力系统规模的扩大以及不断发展的电气自动化技术，使得我国目前的电力系统的调节形式已经有所改变，在强调安全保护和过程自动调节的基础上，越来越注重电气工程对电力系统的容量的高要求，即为实现综合自动化管理工作的新要求以及加强经济调度系统的稳定，电力自动化系统的单机容量要超过20万千瓦。
2.电气自动化技术
电气自动化主要应用于工业的控制系统，是指在无需技术人员直接手动操作的情况下，机器设备可以自动运行，并在生产管理的过程进行自动检测、自动处理信息并根据实际进行分析判断等。各项自动操作过程中几乎不存在人的操作，而是采用机器来制作、运行工程控制系统。所谓电气自动化技术是指利用电气设备元件实现顺序控制和时间控制的过程，是指电气技术、设备以及电力自动化技术等有关方面的内容。自动化系统的设计、调试、维护和产品开发以及电力技术的管理应用方面对自动化技术的应用越来越多。
二、电气自动化在电气工程中的实现方式
1.计算机自动控制、调节及操作的实现方式
这种实现方式是指在遵照调度方案的前提下，为实现能够对电缆起关闭作用的设备进行控制和调节，电力系统能够自主并合理有效地利用现场控制命令。转换和设置相关设备的运行方式如电网开/闭、限制修改操作、各种整定值以及报警信号复归等。
2.人机联系功能
这种实现方式是指电气自动化系统通过允许电气设备的操作，其中包括鼠标、键盘与打印机等设备，达到调整所有电气设备运行画面并对定值进行不断修改、实时监控、调节与打印数据的目的。而且，利用这种方式开发应用程序也非常方便。但只是操作人员在操作台上操作，则只能完成控制调节和监控所有的电气设备以及设置参数值等操作。
三、电气自动化在电气工程中的融合应用
1.电气自动化同继电保护装置的有机融合与应用
一般情况来说，继电保护装置的主要功能，即为在电气系统出现故障或发生过载、短路等情况时，在第一时间发出警报信号以快速切断连接装置以达到继电保护的作用。众多周知，传统继电保护装置极易误动或拒动等故障，故电气自动化技术的有效运用实现了继电的自动化保护，并可通过实时监测实现对电气系统中各设备运行参数的有效控制。同时，该技术的有效融合运用，还可通过远程监控实现长时间带电工作，并检测到设备在运行中可能出现的故障或异常。同时，该技术的有效运用还能实现对电气系统中一些特定范围内的相应电气设备或线路的实时监测，若监测到异常或故障，即可在第一时间发出连续解救反应。
2.电气自动化在变电站中的应用
传统变电站的自动化实现监视的功能主要是采用电磁装置，而现在的电气自动化技术可以自动地进行监视和操作，在变电站中应用电气自动化技术不仅加强了变电站的监控能力，还大幅度地提高了变电站的运行水平和效率。另外电磁装置被全微机设备所取代还实现了操作及监视过程的屏幕化与运行及管理过程的自动化。
3.在发电厂的分散测控系统中的融合应用
发电厂中分散测控系统中电气自动化技术的有效融合应用，主要采用了分层分布式结构，包括以太网、过程控制与数据高速通讯网等多个分单元。其中，过程控制单元，其主要作用就是在生产过程中直接应用，以实现对系统中相关设备运行状态的实时动态监控，最终实现对生产全过程中的有效控制。而工作站，其作用就在于为工作人员提供人工与计算机接口，如运行员可从工作站中接收到来自过程控制单元中的相关信息与命令，而工程师则可在工作站中进行相关的系统设置与维护工作，两者相互配合以最大限度实现工作站的功能效应。
4.电气自动化在电网调度中的融合应用
电气自动化技术在电网调度中的融合应用主要是通过电网调度的打印设备、中心服务器、工作站、大屏幕显示器和网络，形成电网调度的自动调控系统。电网调度自动调控系统通过电气系统的专用局域网络对变电站、下級调度系统和发电厂进行密切的联系，从而实现了电气系统中电网调度的自动化。电网调度自动化系统的形成可以针对电气系统在实际运行中存在的问题进行检测，对电气系统的实际工作状态进行评价。还可以对电气系统的数据进行处理，从而对电气系统的电力负荷做出预测。另外，电网调度系统的形成可以收集实时性的数据，并对数据进行处理，做出及时的、合理的决策，从而保障电网调度系统的正常运行。
5.电气自动化的发展趋势
从当前社会经济发展趋势来看，科技的发展与有效应用将是推动经济发展的一个重要手段，而高新技术产业之所有有着广阔的发展前景，在很大程度上是因为电气自动化技术的有效应用。可以说，电气自动化技术的不断发展与应用，大力推动了社会多行业的飞速发展，特别是电气工程的持续发展更是离不开电气自动化技术在其中的有效融合应用。当前，电气自动化技术在各行各业中的融合应用虽然还存在着一些问题与不足，还需不断改进与完善，但是，要相信，电气自动化作为一项朝阳产业，在未来的发展阶段中，其在电气工程中的发展与应用必将更加广泛。
四、实例分析
葛泉矿是一座有着20多年历史的生产矿井，随着开采年限的增加，供电距离增长，井下供电系统已是四级网络级联。井下高压供电系统由多个采区变电所组成，存在多层级差现象，目前采用过流保护作为保护的主保护。井下环境复杂，干扰源多，漏电故障无法避免，一旦某一点发生短路故障，进而引起整个供电网络的故障，影响供电安全。尤其在雨季期间，由于井下环境极为潮湿，更是易引发越级跳闸事故。 五、解决方案
DMP5000井下防越级跳闸系统是集电流速断闭锁、光纤纵差保护、地面通讯保护于一体的解决方案。在故障发生的最短时间内确定故障点所在并作出最合理的判断，由地面的保护主机进行逻辑判断确定需要切除的高开，并发出跳闸命令，通過光纤网络下发出口控制命令至保护器而实现跳闸功能。
本系统包括对35kV变电站2台入井馈出柜、中央变电所4台采区变电所馈出柜、南翼变电所10台高爆、左翼采区变电所9台高爆的保护改造。在地面控制室安装3面屏（保护屏A、保护屏B、综合屏），包含了集成保护测控装置、集成电度计量装置、图形终端、远动主机、GPS时钟服务器以及辅助设备，是整个系统的核心控制部分。主系统与各变电所采用光纤通信，敷设光缆，在井下中央变电所安装2台矿用隔爆型光传输接口，将采集的数据上传到地面控制中心的保护主机。应用最新的基于全站网络数据共享的数字化变电站技术，运用高速光纤通讯和纳秒级同步采样技术，将精确同步采样的井下各高开的电流、电压数据上送于地面控制中心的保护主机。保护主机上配置差动保护模块取代传统短路保护作为电源进线的主保护，差动保护的范围固定，实现全系统零时限全线速动，解决煤矿供电系统广泛存在的防越级跳闸问题。
结论
（一）经济效益分析
（1）减小停电范围，缩短送电时间，南翼变电所、左翼变电所供电区域为我矿重要的采区，以往出现停电送电时间需要1小时左右，现在只需5分钟。该采区平均生产原煤按3000吨计算，则原来停一次电需1小时送电周期，影响产量166吨，而按现在停一次送电只需5分钟之内完成，影响产量只有十几吨，可为企业挽回经济损失5多元万元（每吨按500元计算）。按照以往经验，全年停电次数为5次，可挽回经济损失25万元每年。
（2）在减人提效方面，安装该系统的采区变电所可以实现远程控制。在井下有人值守的中央变电所安全井下监控分站，既减少了用工数量，又提高了用工效率。可以减少2个岗位维护人员，每工按66元（岗位日工资）计算，每日三班，一年可以节约工资费用13.8万元。
（二）社会效益
（1）停电会造成局扇无计划停风。2小时的停电停风会造成瓦斯大量集聚，恢复送电后需要1小时左右排放瓦斯，给安全造成重大隐患，而5分钟的停电不会形成瓦斯集聚，可以迅速恢复生产。
（2）发生紧急情况（如瓦斯超限、火灾等）可以在地面操作快速停电，防止事故扩大。
（3）安装该系统的配电室可以实现无人值守，解决了岗位人员紧张的局面。
参考文献：
[1]叶贵华.电气自动化在电气工程中的融合运用[J].电子技术与软件工程，2014，07：269.
[2]李亚峰.刍议电气自动化在电气工程中的应用[J].科技视界，2014，27：84+139.
[3]陈怀江.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用[J].民营科技，2014，09：20.
李嘉 男 河北邢台人 冀中能源股份有限公司葛泉矿动力队 机电助理工程师
【关键词】电气自动化；电气工程；发展前景
一、电气工程与电气自动化技术概述
1.电气工程
电力系统规模的扩大以及不断发展的电气自动化技术，使得我国目前的电力系统的调节形式已经有所改变，在强调安全保护和过程自动调节的基础上，越来越注重电气工程对电力系统的容量的高要求，即为实现综合自动化管理工作的新要求以及加强经济调度系统的稳定，电力自动化系统的单机容量要超过20万千瓦。
2.电气自动化技术
电气自动化主要应用于工业的控制系统，是指在无需技术人员直接手动操作的情况下，机器设备可以自动运行，并在生产管理的过程进行自动检测、自动处理信息并根据实际进行分析判断等。各项自动操作过程中几乎不存在人的操作，而是采用机器来制作、运行工程控制系统。所谓电气自动化技术是指利用电气设备元件实现顺序控制和时间控制的过程，是指电气技术、设备以及电力自动化技术等有关方面的内容。自动化系统的设计、调试、维护和产品开发以及电力技术的管理应用方面对自动化技术的应用越来越多。
二、电气自动化在电气工程中的实现方式
1.计算机自动控制、调节及操作的实现方式
这种实现方式是指在遵照调度方案的前提下，为实现能够对电缆起关闭作用的设备进行控制和调节，电力系统能够自主并合理有效地利用现场控制命令。转换和设置相关设备的运行方式如电网开/闭、限制修改操作、各种整定值以及报警信号复归等。
2.人机联系功能
这种实现方式是指电气自动化系统通过允许电气设备的操作，其中包括鼠标、键盘与打印机等设备，达到调整所有电气设备运行画面并对定值进行不断修改、实时监控、调节与打印数据的目的。而且，利用这种方式开发应用程序也非常方便。但只是操作人员在操作台上操作，则只能完成控制调节和监控所有的电气设备以及设置参数值等操作。
三、电气自动化在电气工程中的融合应用
1.电气自动化同继电保护装置的有机融合与应用
一般情况来说，继电保护装置的主要功能，即为在电气系统出现故障或发生过载、短路等情况时，在第一时间发出警报信号以快速切断连接装置以达到继电保护的作用。众多周知，传统继电保护装置极易误动或拒动等故障，故电气自动化技术的有效运用实现了继电的自动化保护，并可通过实时监测实现对电气系统中各设备运行参数的有效控制。同时，该技术的有效融合运用，还可通过远程监控实现长时间带电工作，并检测到设备在运行中可能出现的故障或异常。同时，该技术的有效运用还能实现对电气系统中一些特定范围内的相应电气设备或线路的实时监测，若监测到异常或故障，即可在第一时间发出连续解救反应。
2.电气自动化在变电站中的应用
传统变电站的自动化实现监视的功能主要是采用电磁装置，而现在的电气自动化技术可以自动地进行监视和操作，在变电站中应用电气自动化技术不仅加强了变电站的监控能力，还大幅度地提高了变电站的运行水平和效率。另外电磁装置被全微机设备所取代还实现了操作及监视过程的屏幕化与运行及管理过程的自动化。
3.在发电厂的分散测控系统中的融合应用
发电厂中分散测控系统中电气自动化技术的有效融合应用，主要采用了分层分布式结构，包括以太网、过程控制与数据高速通讯网等多个分单元。其中，过程控制单元，其主要作用就是在生产过程中直接应用，以实现对系统中相关设备运行状态的实时动态监控，最终实现对生产全过程中的有效控制。而工作站，其作用就在于为工作人员提供人工与计算机接口，如运行员可从工作站中接收到来自过程控制单元中的相关信息与命令，而工程师则可在工作站中进行相关的系统设置与维护工作，两者相互配合以最大限度实现工作站的功能效应。
4.电气自动化在电网调度中的融合应用
电气自动化技术在电网调度中的融合应用主要是通过电网调度的打印设备、中心服务器、工作站、大屏幕显示器和网络，形成电网调度的自动调控系统。电网调度自动调控系统通过电气系统的专用局域网络对变电站、下級调度系统和发电厂进行密切的联系，从而实现了电气系统中电网调度的自动化。电网调度自动化系统的形成可以针对电气系统在实际运行中存在的问题进行检测，对电气系统的实际工作状态进行评价。还可以对电气系统的数据进行处理，从而对电气系统的电力负荷做出预测。另外，电网调度系统的形成可以收集实时性的数据，并对数据进行处理，做出及时的、合理的决策，从而保障电网调度系统的正常运行。
5.电气自动化的发展趋势
从当前社会经济发展趋势来看，科技的发展与有效应用将是推动经济发展的一个重要手段，而高新技术产业之所有有着广阔的发展前景，在很大程度上是因为电气自动化技术的有效应用。可以说，电气自动化技术的不断发展与应用，大力推动了社会多行业的飞速发展，特别是电气工程的持续发展更是离不开电气自动化技术在其中的有效融合应用。当前，电气自动化技术在各行各业中的融合应用虽然还存在着一些问题与不足，还需不断改进与完善，但是，要相信，电气自动化作为一项朝阳产业，在未来的发展阶段中，其在电气工程中的发展与应用必将更加广泛。
四、实例分析
葛泉矿是一座有着20多年历史的生产矿井，随着开采年限的增加，供电距离增长，井下供电系统已是四级网络级联。井下高压供电系统由多个采区变电所组成，存在多层级差现象，目前采用过流保护作为保护的主保护。井下环境复杂，干扰源多，漏电故障无法避免，一旦某一点发生短路故障，进而引起整个供电网络的故障，影响供电安全。尤其在雨季期间，由于井下环境极为潮湿，更是易引发越级跳闸事故。 五、解决方案
DMP5000井下防越级跳闸系统是集电流速断闭锁、光纤纵差保护、地面通讯保护于一体的解决方案。在故障发生的最短时间内确定故障点所在并作出最合理的判断，由地面的保护主机进行逻辑判断确定需要切除的高开，并发出跳闸命令，通過光纤网络下发出口控制命令至保护器而实现跳闸功能。
本系统包括对35kV变电站2台入井馈出柜、中央变电所4台采区变电所馈出柜、南翼变电所10台高爆、左翼采区变电所9台高爆的保护改造。在地面控制室安装3面屏（保护屏A、保护屏B、综合屏），包含了集成保护测控装置、集成电度计量装置、图形终端、远动主机、GPS时钟服务器以及辅助设备，是整个系统的核心控制部分。主系统与各变电所采用光纤通信，敷设光缆，在井下中央变电所安装2台矿用隔爆型光传输接口，将采集的数据上传到地面控制中心的保护主机。应用最新的基于全站网络数据共享的数字化变电站技术，运用高速光纤通讯和纳秒级同步采样技术，将精确同步采样的井下各高开的电流、电压数据上送于地面控制中心的保护主机。保护主机上配置差动保护模块取代传统短路保护作为电源进线的主保护，差动保护的范围固定，实现全系统零时限全线速动，解决煤矿供电系统广泛存在的防越级跳闸问题。
结论
（一）经济效益分析
（1）减小停电范围，缩短送电时间，南翼变电所、左翼变电所供电区域为我矿重要的采区，以往出现停电送电时间需要1小时左右，现在只需5分钟。该采区平均生产原煤按3000吨计算，则原来停一次电需1小时送电周期，影响产量166吨，而按现在停一次送电只需5分钟之内完成，影响产量只有十几吨，可为企业挽回经济损失5多元万元（每吨按500元计算）。按照以往经验，全年停电次数为5次，可挽回经济损失25万元每年。
（2）在减人提效方面，安装该系统的采区变电所可以实现远程控制。在井下有人值守的中央变电所安全井下监控分站，既减少了用工数量，又提高了用工效率。可以减少2个岗位维护人员，每工按66元（岗位日工资）计算，每日三班，一年可以节约工资费用13.8万元。
（二）社会效益
（1）停电会造成局扇无计划停风。2小时的停电停风会造成瓦斯大量集聚，恢复送电后需要1小时左右排放瓦斯，给安全造成重大隐患，而5分钟的停电不会形成瓦斯集聚，可以迅速恢复生产。
（2）发生紧急情况（如瓦斯超限、火灾等）可以在地面操作快速停电，防止事故扩大。
（3）安装该系统的配电室可以实现无人值守，解决了岗位人员紧张的局面。
参考文献：
[1]叶贵华.电气自动化在电气工程中的融合运用[J].电子技术与软件工程，2014，07：269.
[2]李亚峰.刍议电气自动化在电气工程中的应用[J].科技视界，2014，27：84+139.
[3]陈怀江.浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用[J].民营科技，2014，09：20.
李嘉 男 河北邢台人 冀中能源股份有限公司葛泉矿动力队 机电助理工程师