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电气自动化中级职称论文篇一

电气自动化控制探究

[摘 要]电厂电气自动化系统(ECS)是使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理，是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。笔者结合现场工作经验，对电厂电气自动化控制的经验进行了总结，介绍了电气控制对象的特点及ECS在DCS中实现的方式，并对当前存在的问题进行了分析，以供参考。

[关键词]电气自动化 ECS 实现方式 问题

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)01-0059-01

1 引言

电厂电气自动化系统(ECS)是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。

国内大部分发电厂都采用集散控制系统(DCS)来实现热工系统的自动化运行，而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视，自动化水平相对落后。为了提升电气系统的自动化水平，应考虑建设相对独立的电气控制系统，ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。

2 电气控制对象的特点

以火力发电厂为例，电气控制系统相对于热机等设备而言，其需要控制的信息采集量和对象并不是很多，其操作频率也相对较低，但须要强调快速性与准确性。而对于电气设备的保护自动装置的可靠性也要求较高，并且动作速度要快，抗干扰性较好。

热力系统控制需要处理的信息量很大，系统也很复杂，多以过程控制为主;电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主，连锁保护较多。

3 电气控制系统ECS概述

电气控制系统ECS(Electrical Control System)一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。其任务是保证一次设备运行的可靠与安全，因此需要有许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制回路或二次回路。

一般ECS设备主要功能包括：测量功能、监视功能、自动控制功能和保护功能。即实现对相关的电气设备监控、联锁及各电气参数的测量，并可在操作员站CRT画面上显示各系统设备状态、工况，并全部实现软操作等功能;实现对发变组及各配电设备事故、预告、保护动作后的报警，光字牌显示、历史站记录、追忆打印等功能;实现发电机顺控自动升压自动准同期并网;实现高备厂变及各低备厂变的自动切换操作等功能。

常用的控制线路的基本回路包括：电源供电回路、保护回路、信号回路、自动与手动回路、制动停车回路、自锁及闭锁回路。在设备操作与监视当中，传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代，但在小型设备和就地局部控制的电路中传统元部件仍有一定的应用范围。这也都是电路实现微机自动化控制的基础。

4 ECS在DCS中的实现方式

4.1 部分DCS方式

仅由DCS软件实现电气逻辑，通过DCS的I/O通道或网络通信将控制指令发送到电气控制装置上。DCS可实现联锁的投退，开关的分合闸，电动机的启停，操作指令合法性的逻辑检查和揭示逻辑实现条件等。对于发电机励磁调节器AVR(自动电压调节器)、发电机准同期装置ASS、发电机-变压器组继电保护装置、故障录波装置等，其功能靠自身装置实现，仅通过DCS实现装置的投、退。

优点：电气装置独立，完全由其自身实现安全性连锁逻辑，脱离DCS系统，依靠自身仍然能够维持安全运行;缺点：可靠性取决与装置。

4.2 完全由DCS硬件和软件实现电气逻辑

包括发电机同期逻辑、厂用电自动切换逻辑、发电机励磁调节器甚至简单的继电器保护逻辑等。有些DCS已有相应的专用硬件模件，与其软件组态完成相应电气装置的功能。

优点：软硬均在DCS，灵活方便功能强;缺点：对DCS要求高，负担重，可能影响其它控制系统，并且某些功能上难实现(发电机-变压器组继电保护装置、故障录波装置等)。

5 存在的问题及建议

ECS的监控系统与各个保护的通讯接口没有统一的规约，因其保护型号不同，相应的规约也有较大差异。例如，威盛电能表规约DL/T 645-1997，而许继的保护规约为IEC-870-5-103。这就需要网络通讯管理机对这些规约进行解释，对系统的调试带来了很多困难。而实际工程项目中，通常留给调试的时间也十分紧张，因此会出现随着投产的进行，消缺也紧随其后的情况。

从系统的结构可以看出，各间隔分散的数据，容易发生由于传送数据量大，受通信速率、数据缓冲区容量等的限制使通道阻塞，造成信息传输的瓶颈。

在监控系统设计与实施过程中，还需要特别强调信息总量的问题，因为信息采集内容越全，对电厂监视和事故处理越有利，但经过一段时间的运行，就会发现还存在一个信息优化的问题。特别是对于保护装置通过监控系统上传的报文，例如当保护动作时，装置就会上传大量的报文，从而影响了运行人员对重要信息的捕捉。所以，我们必须对系统所采集的信息进行一定的优化与筛选。

监控系统的技术指标也是需要着重考虑的重要因素之一。但是，系统的很多技术指标既没有确切的定义，在现场调试过程中也不便于测试，如网络负荷率和CPU等。间隔设备并没有像微机保护那样明确的校验规程。随着监控系统在电厂运行中所处的重要地位，这些问题不容忽视，必须立即制定相关的调试、校验规程，以保证监控系统正常稳定的运行。

6 结束语

ECS系统将各自独立运行的继电保护装置、测控装置、自动装置等通过现场总线或以太网连接起来构成系统，通过网络和后台软件，实现了电气系统的协调控制、故障分析和运行管理，提高了整个发电厂的自动控制水平和运行管理水平，同时，减小了运行人员的劳动强度和设备的维护量，对提高电厂安全、稳定、可靠、管理的运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益等都具有十分重要的意义。

参考文献

[1] 吴烽.发电厂电气综合自动化系统的研究[D]华北电力大学，2005.

[2] 李东平.达拉特发电厂电气综合自动化的方案研究和实施[D].华北电力大学，2006.

[3] 王娓娜.大型发电厂厂用电监控系统研究[D].华北电力大学，2009.

[4] 郑鸿志.发电厂电气自动化技术的应用方案[D].华北电力大学，2011.

电气自动化中级职称论文篇二

浅析电气自动化设备

[摘 要]近年来，电气自动化行业十分热门，电气自动化的水平也成为了衡量一个国家科技是否发达的重要指标之一。随着电气自动化的地位越来越高，人们的重视程度也越来越大，关于电气自动化设备的可靠性的研究也变得越来越紧迫和严谨。

[关键词]电气自动化 控制设备 可靠性

中图分类号：TP499 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)13-0316-01

前言：随着科技的不断发展，人们对于电气自动化设备的功能也有了新的期盼。因此，如何提高电气自动化设备的功能、满足人们更多的要求也成为了专家们重点关注的问题。国家针对这个问题也做出了相应的措施。根据我国的基本国情和实际情况，国家相关单位对电气自动化设备的可靠性也提出了相应的检测方式和具体的实施方案，为广大的人民着想，争取人们的最大利益。

1.电气自动化设备可靠性的定义

一个国家的电子行业发展水平的重要标志就是电气自动化的程度。随着电气自动化发展的程度越来越普及，它已成为了当今社会经济运行不可或缺的技术手段。因此，电气自动化带来的便利也越来越大，它可以使得工作质量完成的更高，同时让工作成本更低。伴随着电气自动化地位的越来越高，其中的设备可靠性就变得越来越重要，同时引起人们的广泛关注。

2.电气自动化设备目前面临的情况

2.1 气自动化设备在恶劣工作环境下的情况

每一个行业都会有自己不同的工作环境，对于电气自动化设备而言，最常见的工作环境就是恶劣的环境，要想正常运行，电气自动化设备就要适应不断变化的工作环境。其中，不利的因素主要包括环境因素、电磁干扰因素、机械作用力因素等。环境因素包括温度、湿度、气压、气体污染等，这些自然现象不断地侵蚀着电气自动化设备，使得其寿命不断减小。而电磁干扰因素是无法避免的，过多的电磁干扰可以使得电气自动化设备的工作效率降低，从而减弱工作质量。至于机械作用力，是指电气自动化设备在工作过程中可能受到的机械力的作用，这些机械力作用会使得电气自动化设备的零件等受到严重的损害，严重时还会使设备产生变形，无法完成正常工作。

2.2 电气自动化设备在操作维护欠妥当的情形下的情况

电气自动化设备是很多科学家共同努力的结果，因此，它对于操作和维护都有很高的要求。而现实情况却是很多的设备都没有得到应有的正确操作和维护，因为没有专业人士懂得电气自动化设备的复杂结构，对它的接触、了解、掌握都没有达到一定的高度，所以就出现了很多的设备都因为没有得到正确的操作而丧失了本应该继续的工作能力。除此之外，维护也是一个十分具有技术含量的任务。很多维护人员不懂得对于电气自动化设备的正确维护方式，使得很多设备维护的不到位，从而使得设备远远没有达到预期的使用寿命便失去了继续工作的能力，造成经济的重大损失，投资增大。

2.3 电气自动化设备在设备元器件良莠不齐情形下的可靠性隐患

电气自动化设备是很多科学家智慧的结晶，同时也为广大人民造福。然而，一个很重要的问题便是设备的元器件十分繁多且质量难以保证，所以市场上就出现了很多假冒伪劣的元器件。由这些假冒伪劣、质量非常差的元器件组合而成的设备质量难以保证，存在着严重的安全隐患。

3.对电气自动化设备可靠性研究的意义

随着目前电气自动化的越来越火热，很多的不法分子就投机取巧，通过各种方式对电气自动化设备动手脚，从中获利。因此，研究电气自动化设备的可靠性十分必要。通过对电气自动化设备可靠性的研究，我们可以减少事故发生的次数，尽量减少经济的损失，降低维修的费用，从而使得设备可以发挥其最大的作用，使工作效率达到最大。一个产品的可靠性来自于产品的质量，所以提高设备的质量就成了众多厂家追求的目标，也因为设备的高质量，才使得工作中设备可以发挥正常的作用，提高工作质量，安全性相应提高。除此之外，设备的可靠性越高，用户的安全感就越大，因此销售量就越大。所以，很多厂家为了增加销售量，不得不注重电气自动化设备的质量，这样才能在市场中形成竞争力，具有一定的经济地位。在这样的良性循环下，电气自动化设备的可靠性就不知不觉的被提高，施工安全系数也就随之提高。

4.电气自动化设备可靠性提高的措施

4.1 生产元件的正确选用

电气自动化设备的零件和元器组件从生产角度来讲，其规格、品种都应该使用由专业厂家生产的通用产品，生产元件的选用上，必须比较同类元器件在品种、规格、型号上的差异进行选用，在满足性能指标的前提下，选用的元器组件精度必须要高，对其进行装配的过程要简化，严格控制选配和修配，以此减少工人的劳动消耗，更多的采用自动化生产，元器件的环境适应性、技术条件、技术性能、质量等级等都应该满足设备的技术和环境要求，对于关键部件更要进行质量检测，此外，还要对使用过程中元器件表现出来的性能数据进行统计，当作选用依据。

4.2 电气自动化设备的环境因素防护

对电气化设备影响比较大的因素有潮湿、雾气、腐蚀性环境、废气等，其中潮湿、腐蚀性环境的影响效果最甚。尤其在温度低而湿度高的环境下，湿度饱和时就会使机器的元器件、电路板上产生雾气，导致性能下降，容易出现故障。电气化设备在潮湿的空气里会使得元器件或材料表面凝结一层水膜，逐渐渗透到内部去，极易导致绝缘材料表面电导率增加，从而降低电阻率，增加介质耗损，零部件出现电气短路的情况。潮湿还可能引起覆盖层起泡甚至脱落，使覆盖层没有保护作用，一般情况下会采用浸渍、灌封、密封等方法来进行控制。

4.3 电气自动化设备的散热处理

温度对于电气自动化设备的可靠性影响，是最广泛的因素。电气自动化设备在运行时，会产生一定的热量，其功率变化都是通过散热来进行处理，特别是对于一些功率需求较大的元器件，比如电动机、电子管、大功率电阻、大功率晶体管等。此外，当外界温度较高时，机器在运行时产生的热能就难以发散，郁结在机器内部使得机器温度升高，造成对机器的高温损害。

结束语：电气自动化是当今社会比较重要的一个电子行业技术，很多人都对其很重视。而对于电气自动化设备的研究也就变得越来越重要。通过探究电气自动化设备的可靠性，使得我们明白了电气自动化设备目前的现状和存在的问题，从而想尽一切办法来解决这些问题，其中主要的措施包括生产元件的正确使用、电气自动化设备的环境因素防护、散热处理等，通过这些方法提高了电气自动化设备的可靠性，使得施工更加安全，工作质量越来越完善，经济发展的越来越好。

参考文献

[1] 薛冬梅.企业电气设备安装常见质量问题及解决对策分析[J].企业技术开发，2010(07).

[2] 吕雅琴，蒋纬国，吴东昕，等.基于MTBF电气自动化控制设备可靠性测试的改进[J].职业技术出版社，2001(10).

[3] 章佳艺，孙凯悦，王志刚等.Markov模型的软件可靠性测试充分性问题的研究[J].测控技术研究院，2003(12).