浅谈电气工程及电气自动化的控制系统应用.doc

1、浅谈电气工程及电气自动化的控制系统应用摘要：随着科技迅速发展，其电气自动化、电气智能设备也全面提高，对于 ECS 系统必然是要深层发展，设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。依据电气设备的主要特点我们知道，在构建 ECS 时，其系统结构、与 DCS 的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，除此以外，还应该在保证运行时信息收集的准确性和各种数据处理，同时提出完善的应急对策，让电气系统一直处在最佳状态运行。 关键词：电气自动化；监控方式；目标及思路；实践中的融合 中图分类号：TG502.34 文献标识码：A 文章编号： 一、电气自动化主要特点 由于电气自动

2、化控制量相比热工控制量，其操作运行时与控制的要求中有诸多不同。对于相对热机设，电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确。电气设备的保护自动装置需要较高的可靠性，动作速度快。而且需要较高的对抗干扰性。电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主，相对联锁保护多。所以机组电气系统归入 DCS 控制，需要控制系统具备较高可靠性。 二、监控方式 1.集中监控 集中监控方式主要出在于运行维护便捷，系统设计容易，控制站的防护要求不高。但是基于此方法的特点是将系统各个功能集中到一个处理器进行处理，处理任务繁重致使处理速度受到影响。此外电气设备全部进入监控，会随着监

3、控对象的大量增加导致主机冗余的下降，电缆树立增加，成本加大，长距离电缆引入的干扰也会影响到系统的呵靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，凶为隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作，这种接线的二次接线复杂，查线不方便，增加了维护量，并存在因为查线或传动过程中由于接线复杂造成误操作的可能。 2.现场总线监控 当前智能化电气设备有了较快的发展，计算机网络技术已经普遍应用在变电站综合自动化系统中，我们也积累了丰富的运行经验。这些都为网络控制系统应用于电力企业电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控使得系统设计更有针对性，对于不同的间隔可以拥有不同的功能，可以根据实际的间隔情况进

4、行设计，也具备远程监控方式的全部优点。此外，采用这种方式还可减少大量的隔离设备、端于柜、IO 卡件、模拟量变送器等，而且设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，降低成本和安装维护工作量。另外，各装置的功能相对独立并通过网络连接，网络组态灵活，是整个系统的可靠性大大提高，任何装置故障仅影响相应的原件，不会导致整个系统瘫痪。 3.远程监控 远程方式具有节约材料、节省安装费用、可靠性高、组态灵活等优点，但由于各种现场总线的通讯速度不够高，而电厂等电气部分通讯量相对比较大，所以这种方式适合于小系统监控，而不适用于大范围的电气自动化系统的构建。 三、电气工程与自动化的建设目标及思路

5、 1.如今的科技技术都不断进步，其中计算机技术、电子学在电工科学广泛应用，如此可见今日的电工学科理论上和技术上的变化相当可观，就职于电工行业的人员明显感受到了只知道传统的电工理论和其运用的知识已经无用所以世界各国电气工程都普遍关注到了如何才能培养新的电气工程人才这一问题。 2.这门学科主要综合了微电子，计算机，电力电子，传感器技术，检测与转换。控制等多项技术性学科。可以说，它是强弱电的结合。电工技术和电子技术的结合。软硬件的结合。元件与系统的结合。运行研制的结合。其发展目标在于坚持贯彻拓宽面向。加强基础。增强素质。提高能力的建设思路，用知识能力，素质互相协调，共同发展，改善培训课程的体系，培养

6、一些高素质的人才，通过一段时间的努力，在改革建设师资的基础上，总结出一套人才培养的模式方案。课程体系内容、方法和手段，工程的能力等一系列具有竞争力的优势。培养高素质的人才。 四、电气和自动化在工程实践中的融合 1.由于高低压变配电系统设备中具有嵌入式控制装置、用电设备就地控制设备中具有 PLC 控制器和现场总线技术的应用，电气和自动化的交融、一体化在电气与自动化工程实践活动的合二为一体现在以下几点：2.根据用电设备和工艺控制要求进行高低压变配电系统、用电设备的一次电气设计。 3.根据供电方条件、要求和用电设备要求和特点进行高低压变配电系统二次计量、保护、控制的控制流程框图设计。 4.根据工艺控

7、制要求和自动控制要求，进行配电系统末端的用电设备的就地控制装置的控制流程框图设计。 5.根据工艺控制要求进行仪表、执行器和操作管理站等系统的控制流程框图设计。 6.在操作管理站上通过组态软件的平台，按上述电气、自动化系统的控制流程框图内容实现电气和自动化系统的功能。软件的接口标准协议趋于统一，可以进行在线、离线或远程状况下的组态编程。 7.进行现场设备和网络系统的安装、电缆敷设设计。 进行设备、网络及系统软件的安装、调试。在整个工程实践中，简化了设计流程和施工流程。 不用像传统设计时考虑集中的二次信号、计量、保护系统设备和自动化系统之间的预留互联条件，只要按用电设备要求、工艺控制要求进行高低压

8、变配电系统、用电设备就地控制装置的一次电气设计和仪表系统设计即可；施工过程中在设备安装、电缆敷设连接后，直接进行调试，减少了两个专业之间的配合调试，避免了两部分人员分头进行的现象。整个系统电气与自动化互相嵌入、完全融合，体现在电气的智能化、自动控制的彻底分散化、网络的扁平化和开放化。 五、电气自动化控制系统的应用 目前电气自动化控制系统的应用相当广泛，以电力系统为例，下文简述主要包括的几个内容： 1.计算机处理系统和数据采集。其主要功能包括参数输入、参数显示、性能计算、报表打印、异常报警、事故序列记录、历史数据追忆等。2.汽机电液调节系统。我国早期汽机控制使用液压控制系统，到了20 世纪 80

9、 年代，因为控制设备、电气元件以及电液转换器可靠性的提升，而且使用高压抗燃油伺服机构，使得电调系统较多的为汽机配套，从而实现转速、电功率、调节级后压力三个回路控制，接应力启动功能和阀门管理。控制汽轮发电机组由盘车开始，依次冲转，暖机，升速，阀切换并网，带初负荷，加负荷，直到正常运行。参加电网的一次调频及接受电嘲的调度来改变负荷。不但保证机组安全，并且达到了在运行状态变化中，尽量延长机组寿命，以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。 3.汽机旁路系统。旁路控制系统的组成包括高1 氐压旁路压力调节和高，1 氏压旁路温度调节系统，旁路阀门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求来选择电动或是电液

10、执行器。 4.汽机监视保护表。汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来视机械工作状况，避免发生事故。自 20 世纪 80 年代起，我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加，必须开发相应机械参数的监视保护仪表，其中包括转速、轴向位移、轴承盖振动、轴振动、偏心度、鉴相相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置，从而使得机组连锁保护系统有准确的保护监视信号。 5.机、炉协调系统。协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡，并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除，以满足电网对于机组负荷的需求，使得机组稳定运行，其主要功能是接受电网负荷调度，参与调频和调峰，控制汽机、锅炉间的能量输入输出平衡，协调锅炉内诸如送风、燃料、引风、给水等子系统的控制动作，协调辅机设备实际能力和机组出力等。 六、结语： 社会的经济发展和社会的进步，离不开高素质人才的使命感、责任感。电气工程也为现代化的建设有着举足轻重的地位。电气工程与自动化的发展目标是培养能够操作电气工程相关的系统运行。电力电子技术，信息的处理，自动控制，试验的分析，研制的开发，经济管理和电子的计算机运用技术领域。做到宽口径复合型的高级工程技术型的人才，以深厚的知识做基础和宽阔的知识面，应变能力要非常强，学习能力良好和创新能力。