电气自动化技术在电气工程中的融合应用研究

引言

随着科技的飞速发展，电气自动化技术在电气工程中的应用愈发广泛且深入。电气工程作为现代工业及社会生活的关键支撑，其运行效率、可靠性与智能化程度的提升至关重要。电气自动化技术凭借其自动监测、控制与优化功能，能够有效满足这些需求，推动电气工程不断发展与变革。因此，深入研究电气自动化技术在电气工程中的融合应用具有重要的现实意义。

1 电气自动化技术概述

电气自动化技术是集传感器、信息技术、计算机技术等为一体的技术。它可以有效地隔离人工监控和电力设备，并通过专用设备实现电力工程的自动控制。在传感器的帮助下，收集电力设备的各种信息数据，然后实时传输到计算机进行分析和处理。协助工作人员了解设备的实际操作，作为发出控制命令的基础，并在此基础上通过控制模块接收到的信息执行控制工作。通过采用自动电源控制技术，实现了人与设备之间的交互，使工作流程更简单、更安全，并且可以通过电子设备实现远程控制。在应用过程中，电气自动化技术表现出以下特点：首先，信息处理系统在接收到传输指令后，对其进行转换，以确保智能设备能够正确识别所需的信息；其次，电力设备的远程控制要求所有传输设备都能实现；最后，有效管理信号传输。从设备接收数据后，系统可以实时自动处理收集到的数据[1]。

2 电气工程中电气自动化融合技术的应用价值

首先，实现了电气系统的自动化运行与控制。通过自动化程序设定，电气设备可按照预设指令快速、准确地完成各项操作，减少人工干预流程，极大地缩短了生产周期。例如在工业流水线的电气控制中，自动化融合技术能让设备不间断高效运行，从原材料加工到成品产出的整个过程实现自动化衔接，从而显著提升单位时间内的产量。其次，增强系统可靠性。借助自动化监测与诊断功能，电气自动化融合技术可实时监控电气系统的运行状态。一旦系统出现异常，如电压波动、电流过载等情况，能够迅速精准定位故障点，并及时发出警报，甚至自动采取相应的保护措施，如切断电路，防止故障进一步扩大。这避免了因故障未及时发现而导致的设备损坏和生产中断，保障了电气系统长期稳定可靠运行。最后，便于系统集成与管理。电气自动化融合技术为电气工程中各种不同类型的电气设备和子系统提供了统一的通信接口和数据交互标准，使得它们能够方便地集成在一起，形成一个有机整体。管理人员可以通过中央控制系统对整个电气系统进行集中监控与管理，实时获取系统的运行数据和状态信息，便于做出科学决策，提高管理效率和管理水平[2]。

3 电气自动化融合技术在电气工程中的应用

3.1 继电保护设备中自动化技术的融合应用

随着技术的持续发展，电气设备的复杂性日益增加，这要求继电保护装置必须具备更高的可靠性和适应性。在继电保护装置中，拒动故障和误操作故障被视为两种主要的故障类型。拒动故障指的是继电保护装置未能准确识别电气元件是否出现异常动作，从而导致整个系统的运行中断。具体而言，当电气系统出现故障或其他异常情况时，继电保护设备未能及时有效地执行断线保护措施，致使电力系统无法维持正常运行，无法及时发出数据信号，进而导致故障持续发生且无法得到及时解决；而误操作故障则指在电力系统正常运行且线路无故障的情况下，继电保护装置由于其固有性能缺陷及各种主客观因素的影响，错误地向正常运行的电力系统发出操作信号，导致不必要的断线操作，造成电气系统的混乱，最终引发经济损失。为了更有效地预防这两种继电保护故障，电气自动化技术被集成到继电保护系统中。通过这种智能化的继电保护方法，可以实时动态地监测和控制供电系统的运行参数，并与系统主站连接以实现远程监控功能。继电保护的自动化功能还能够实时监测设备内部电路的状态。一旦检测到任何异常情况，自动化设备将自动断开电路并采取相应的保护措施。

3.2 变电站融合

随着电气自动化技术的应用，变电站的保护设备也在不断发展。基于微机的综合保护装置已逐渐取代了原有的RTU设备。当适应自动扫描设备时，微机系统在信息扫描过程中具有很强的稳定性，可以降低系统误操作的风险。此外，在实际工作过程中，微机综合保护装置还具有高灵敏度和多种可选解决方案。通过远程控制功能，可以准确地获得系统中的各种功率参数，并准确地解释设备的工作状态，从而提高了系统的可靠性。在电气自动化的发展过程中，变电站的保护系统也发生了变化，逐渐从微机综合保护设备转向综合自动化系统。同时，根据这一趋势，各制造商的保护设备的通信协议已与IEC61850 的通信规范相结合，从而突破了各制造商保护设备之间的障碍。

3.3 在工业生产中的应用

在工业生产中，电气自动化技术广泛应用于自动化生产线。通过将各种生产设备连接成一个有机整体，采用可编程逻辑控制器（PLC）、工业计算机等控制设备，依据生产工艺要求编写控制程序，实现生产过程的自动化控制。例如，汽车制造企业的车身焊接生产线，通过自动化控制系统精确控制焊接机器人的运动轨迹与焊接参数，实现车身零部件的高效、精准焊接，提高产品质量与生产效率。此外，对于化工、冶金等流程工业，电气自动化技术用于过程自动化控制。通过安装在生产流程中的各类传感器，实时采集温度、压力、流量等工艺参数，并将数据传输至控制系统。控制系统根据预设的控制模型对数据进行分析处理，自动调节执行机构，如调节阀、变频器等，实现对生产过程的精确控制。例如，在化工生产中，通过自动化控制系统可精确控制反应釜内的温度、压力与物料流量，确保化学反应按照预定的方向与速率进行，提高产品质量与生产安全性。

3.4 在智能建筑中的应用

智能建筑中的照明、空调、电梯等电气设备实现了自动化控制。通过安装在建筑内的传感器，如光照传感器、温度传感器等，实时感知环境参数变化，并将信号传输至建筑自动化控制系统。系统根据预设的控制策略，自动调节电气设备运行状态，实现节能与舒适的双重目标。例如，当光照强度达到一定程度时，照明系统自动关闭部分灯具；当室内温度高于设定值时，空调系统自动启动制冷模式。电气自动化技术在智能建筑的安全防范领域也有重要应用。通过安装视频监控系统、门禁系统等自动化设备，实现对建筑内外部环境的实时监控与安全防范。这些系统相互联动，一旦发现异常情况，能及时发出警报并通知安保人员。

结束语

电气自动化技术在电气工程中的融合应用，对提升电气工程的运行效率、可靠性与智能化水平发挥了重要作用。尽管在应用过程中存在系统集成度不高、网络安全问题与专业人才短缺等挑战，但通过采取提高系统集成度、强化网络安全防护与加强专业人才培养等优化策略，能够有效解决这些问题，促进电气自动化技术在电气工程中的进一步发展与广泛应用。

参考文献

[1] 赵可.电气自动化技术在电气工程中的融合应用[J].现代工业经济和信息化,2022,12(04):148-149.

[2] 陈红刚,吴传龙,吴南群.刍议电气工程中电气自动化融合技术[J].中国设备工程,2022(5):198-199.