（国网福建永安市供电有限公司）
摘要：随着电力工程的不断发展，电气自动化在工程中的应用范围也是越来越多，通常是与工程中涉及到的各种控制装置进行使用，具备调节、监控等功能，减少系统出错，从而保证电气工程稳定长久的运行，较少人工失误带来的损失，也能够不断提升电气工程的技术水平。本文主要对电气工程中电气自动化技术的具体应用进行了分析，并对其在变电站和发电厂中的设计和应用进行了讨论，以期能够为电气自动化技术人员提供一些参考。
关键词：电气工程；自动化；变电站
随着我国科学技术的不断发展，电气领域中的技术水平也在不断地进步，电气工程在经济和社会生活中的作用也是越来越明显，如果电气工程运行出现问题不仅会给用户带来困扰，而且还会带来一定的经济损失，而自动化技术在电气工程中的应用则有效提高了电气工程的运行稳定性，减少运行过程中故障的发生，因而加强对电气自动化技术的研究势在必行。
一、电气自动化技术概述
电气自动化是从上个世纪中期开始应用到电气工程中的一种新型技术，其技术控制主要有现场监控和远程监控两种类型，其中远程监控主要是应用在比较小型的工程当中，这样能够明显减少电缆成本的投入，节省整个电气工程的成本。而现场监控则更为常见，并且兼具远程监控的功能，能够适应不同电气工程的变化，针对性更强，在连接上也是采用计算机和网络技术进行连接，这样反应更加灵敏。电气自动化是通过电子连接来实现的控制功能，目前，随着我国科学技术的发展，电气自动化技术所应用的领域也是越来越广泛的。
二、电气工程中电气自动化技术的具体应用
（一）、发电厂中电气自动化技术的应用
在发电厂中电气自动化应用较多的是在电气监控系统当中，电气监控系统主要是对发电厂中的发电机变压器、备用电源、低压长中变压器等进行监控，实现数据采集、数据处理、画面显示、控制闭锁、打印、故障自诊断和修复、定值管理、故障录波等功能。在结构组成上，监控系统主要是由三层设备层构成，分别是间隔层、通讯管理层、站控层，每一设备层具备有不同的功能，根据发电厂不同的要求来实现不同的体系结构，其中站控层主要是发布指令，通讯管理层负责接收相应指令，间隔层则是完成相应的指令，整个系统一般是采用100M以太网体系，双王运行，完成对电气系统开关量、交流量、数据采集、报警、时间记录等等功能，具体结构可以参照图1，从图1中可以看出图中最下面的部分为间隔层，其通过中间的通讯管理层和上层的站控层完成连接。间隔层的设备主要是公共系统、机组子系统、厂用电动机和馈线设备，而上层的通讯管理层则是将冗余配置都接入两端的以太网当中，接收来自上层的指令，并可以通过通信接口来采集间隔层的各种运行数据，并将其传送给上层站控层。同时，通讯管理层还具备与DCS系统连接通信的功能，从而将监控系统与DCS系统连接起来。站控层主要是通过以太网与通讯管理层和其他主机进行连接，实现信息数据的交换，一般包括打印机、GPS对时装置、主机工程师站、操作员站、SIS、MIS等设备构成，通过操作站和工程师站发出的指令来指挥通讯管理层和间隔层，完成数据收集、处理和反馈等功能。而在监测模式上，根据不同发电厂中电气系统的要求可以设置不同的网络模式，常见的有监测模式、全通信模式、关键硬接线模式等，并且可以根据发电厂的不同需求来设置特殊的组网模式，不同模式下其监控系统与DCS系统之间的关系不同，其所附加的系统功能也是不同的，因而在实际设计过程中可以根据发电厂中电气设备工艺符合和调节的需求来选择。
（二）、变电站中电气自动化技术的应用
变电站中电气自动化技术在近年来得到了快速发展，自动化技术也与智能化技术很好地融合在一起，共同为变电站服务，变电站中自动化系统的设计通过建立中央集中控制系统来完成电站中数据收集、监控、处理、反馈等功能，一般地方降压变电站三绕组电压等级分别是110kV、35kV、10kV，系统采用双回路供电，在进行电气自动化系统设计时依然与发电厂中的结构相似，由三个设备层组成，主要实现继电保护、采集信息、报警、设备监视和数据处理打印功能。具体来说，一次设备自动化中变压器自动化是最先实现的，体现在变压器自动进行在线监测，包括对变压器中色谱进行实时监测，对变压器油进行实时监测，实时收集变压器的相关数据，在设计过程中需要对变压器的变压比和变流比进行计算，其中变压比的计算公式为（U1为变压器一次测电压；U2为变压器二次测电压；N1为一次侧绕组匝数；N2为二次侧绕组匝数），变流比的计算公式为（I1为变压器一次测电流；I2为变压器二次测电流；U1为变压器一次测电压；U2为变压器二次测电压）。另外，随着电气化技术的发展，不只是变压器，互感器、断路器、开关等一次设备中均应用了电气自动化技术，使得变电站中的自动化水平得到不断提升。
三、电气工程中电气自动化技术的优势
电气自动化技术之所以能够在电气工程中得到如此广泛的应用，肯定有其优势存在，具体来说主要表现在以下几点：一是自动化技术的适应性强。自动化系统能够根据不同电站、电厂的监控要求来设计相应的形式，系统组网模式比较灵活，能够根据外部环境变换来变换相应的组网模式而不影响自动化系统功能，这时以往的技术所不能比拟的。并且电气自动化系统操作比较简单，通过终端电脑上的鼠标、键盘操作就可以完成对系统的操作过程，对于变电站和电厂的工作人员非常适用，极大提高了工作效率；二是自动化技术能够实现实时监测。实时监测和收集数据能够及时发现电网系统或发电终端出现的问题，及时进行处理，从而能够保证电气工程的稳定运行，降低故障带来的经济损失。而以往的电气技术都无法对电气系统中的数据进行实时监测和收集，这就使得故障发现出现滞后，系统维护人员要在故障发生之后一段时间找出相应故障部位然后再进行维修，这之间的时间是比较长的，而这段时间也会直接造成相应的经济损失。并且自动化系统还能够对故障部位和故障原因进行申告，从而有效提高电气工程运行的效率，减少运行过程中故障的发生。
结语：
电气自动化技术在电气工程的应用越来越广，也从侧面说明了经济和社会生活的发展，而今自动化技术也在朝着智能化方向不断发展提升，智能化自动化技术使得电气工程实现智能化管理成为可能，可以预见在未来发展中电气自动化技术的应用也将越来越广泛。
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