黎杰

摘要：着我国经济的不断发展和科技的不断进步，自动化技术被广泛地应用于各个领域中，尤其是电气自动化技术在电气工程中的应用最为普遍，这对于电气工程的发展以及推动我国经济建设的步伐有着十分重要的作用。本文在分析电气工程及电气自动化的设计原则与特点的基础上，对电气自动化的构成进行了分析，并以某冶炼厂为例，分析了电气综合自动化系统的应用，以及这样设计的主要优点进行了阐述。

关键词：电气自动化；电气工程；应用；冶煉厂

绪论

电气自动化技术对于我国国民经济的发展有着十分重要的作用，该技术的出现有着划时代的意义，大约经过半个世纪的发展，电气自动化技术发展得已经相当成熟，被广泛地应用在各个领域中，尤其是电气工程领域。所谓电气自动化技术，是指在传统电气设计方案和自动化设计思路的基础上，对原有电气技术进行改进和完善而形成的新型电气技术。通过结合具有自动控制与检测功能的装置，来实现对电气系统的监测、调节、控制和管理，来保证系统的安全稳定运行[1]。

一、电气工程及电气自动化的设计原则与基础特点

电气自动化在电气工程中的应用，其设计原则首先是自动化技术要最大限度地满足产品实现及生产工艺的要求；在满足应用自动化技术的基础上，其设计方案要兼顾经济、高效的原则；在具体的设计过程中，电气自动化技术应用地设计要应妥善处理好机械与电气之间的关系，两者应是一个完美融合的整体。目前，工业化的生产基本都是采用电气自动化技术来实现具体的生产过程的，电气自动化的设计要从工艺要求、制造成本、结构的复杂程度、使用维护的便携性等方面来综合考虑，要统筹、协调、处理好相关指标之间的关系，才能最终形成一个理想的设计方案；必须要遵循一定的设计原则，才能使其实现满足各方的要求。传统的电气工程中，其计量、控制以及保护等功用是由一些相互独立的配件来实现的，要实现生产过程的连续化作业，还需要通过各个功能模块之间的连接与配合才能完成，自动化的程度并不高。电气自动化中计算机技术的引入，形成了以计算机为核心的自动化控制系统，通过硬件和软件的组合使系统控制管理更加智能化和人性化，各个功能模块间的衔接实现了自动对接，从而最大程度的满足了自动化的设计要求[2]。

二、电气自动化系统的构成

电气自动化技术，为电力系统的平稳运行提供了良好的条件，并且随着发展，电力系统也得到了更为优质的服务。一般的电气自动化系统包括以下几个方面，首先是传输信号的接收部分，通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入；其次为设备的信号处理部分，对于相应的传输信号进行处理；最后为电气设备的信号输出部分，用作输出处理信号。电气自动化技术的基础是对其控制系统的完善设计，主要设计思路集中于监控方式，包括远程监控和现场总线监控。在电气自动化控制系统的设计中，作为系统核心的计算机其主要作用是对所有信息进行动态协调，实现相关数据储存和分析。计算机系统是整个电气自动化系统运行的基础。在实际运行中，计算机主要完成数据的输入与输出数据，并对所有数据进行分析处理。通过计算机快速完成对大量数据的一系列操作从而达到控制系统的目的。

三、电气自动化在冶炼厂电气工程中的应用

以某冶炼厂供的实际情况和需求为例，分析电气自动化系统在冶炼厂电气工程中的应用。提出建立一套全厂电气综合自动化系统，实现对全厂所有电气设备进行集中监视和控制的同时，能够对全厂供配电系统进行综合管理和合理调度，对各种运行风险和可能后果进行计算和评估，对电力系统安全稳定量化分析和优化决策，保证全厂的供电系统的连续性、安全性、稳定性和可靠性。

1. 系统软件配置

整个电气自动化系统由系统软件、支撑软件、应用软件等组成：系统软件提供最底层的、系统级的支持，包括：UNIX操作系统、TCP/IP网络软件。系统软件具有系统生成功能，使其能适应硬件和实时数据库的变化。系统软件能有效的管理各种外部设备，外部设备的故障不会导致系统的崩溃。数据库管理系统采用Oracle商用数据库软件。支撑软件建立在系统软件基础之上，是应用软件的支撑平台。支撑软件包括：数据库管理系统，面向对象的全图形人机支撑系统，网络通讯管理系统等；应用软件在支撑软件平台上实现SCADA系统的各种功能，主要包括系统监控、报警处理、事故记录、历史数据记录、公式计算、进程管理、网络通讯、报表编辑、图形编辑等各个功能模块[3]。

2.电气监控中心

电气监控中心是整个冶炼厂电力自动化系统中电力一次、二次设备的监测、记录、控制和全厂电力数据采集处理、监测、控制、数据交换以及全厂电力一次、二次设备运行、维护的重要枢纽，特别是整个项目电气监控中心负责调度、管理整个电力自动化系统的运行和对外数据交换，是整个项目供配电系统的指挥中心，极其重要。

全厂电气自动化及安全稳定一体化系统的信息数据上行流向是一次、二次设备→保护、测控、稳控装置→分站（子站）变电所微机监控系统→电气监控中心；控制命令下行流向是电气监控中心→分站（子站）变电所微机监控系统→保护、测控、稳控装置→装置执行控制命令完成对一次设备的操作各分站及分站下辖的子站监控系统通过专门的光纤通道接至全厂的电气系统。

3.分站监控系统

每个分站监控系统是一个独立完善的电力自动化系统。分站电力系统负责采集和处理站内所有电气量完成对本站所有电气设备监视、控制的同时，对下负责接收自身下辖的子站监控系统上送来的数据，对子站进行监视管理；对上将本站及所辖子站的数据上送到监控中心并接受监控中心的控制和管理。在全厂电气自动化系统中，分站起着承上启下的作用。分站的重要性仅次于监控中心，每个分站监控系统采用一套NSC-200NT变电站监控系统。子站系统配置不含后台监控系统， 画面监视和控制在上一级分站实现，子站只配置通讯管理机将相应的保护测控装置及其它智能装置的信息上传给分站监控系统。

三、电气自动化技术在电气工程中的发展前景分析

在未来电气工程中，电气自动化技术的应用会更加广泛，且技术会更加成熟，光电式电力互感器会逐渐地被广泛应用起来，但是需要克服信号传播性能较差、电磁绝缘性能较低等困难。还能够实现对电力一次设备的在线监测，并对相关参数进行无间断检测，对可能出现的故障进行比较准确的预判，促进与二次设备之间的联系。此外，还可采用新思想、新技术、新标准满足电网调度、监控、运行和管理应用新需求，完善灵活的应用功能，开放性的系统结构，灵活的系统软硬件配置，适用于电气管理。确保系统安全稳定可靠运行，从而大大提高电气系统的运行、管理、维护水平。

结论

总之，电气自动化是现代电气工程的重要支撑，随着我国社会经济的飞速发展，电气工程正呈现蓬勃发展之势.电气工程中利用电气自动化技术有着十分广阔的发展前景，需要对实际问题进行系统研究，不断地完善技术，才能促进电气工程行业乃至整个国民经济体系的健康发展。

参考文献

[1]刘琳，董桂华.某冶炼厂厂区电缆隧道电气设计探讨[J].云南冶金， 2017，46（1）：78-80.

[2]艾世杰.解析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].机电一体化，2014（3）：112-112.

[3]赵峰，劳文.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用体会[J]. 机电一体化，2014（4）：105-105.