數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新
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近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,計(jì)算機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,工業(yè)電氣自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)揮著突出的作用,在電氣技術(shù)高壓試驗(yàn)中采用了微計(jì)算機(jī)監(jiān)控的變壓器試驗(yàn)裝置,用計(jì)算機(jī)的測(cè)試系統(tǒng)及其輔助方法對(duì)高壓大電流功率驅(qū)動(dòng)集成電路進(jìn)行測(cè)試研究。本文將對(duì)計(jì)算機(jī)在電氣技術(shù)自動(dòng)化中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要探討。
1電氣自動(dòng)化中的高壓試驗(yàn)
在工業(yè)電氣自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域非常廣泛,本次研究先針對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化的高壓試驗(yàn)進(jìn)行分析,常見(jiàn)的幾種高壓試驗(yàn)有局部放電試驗(yàn)、截波沖擊試驗(yàn)、全波沖擊試驗(yàn)、操作波試驗(yàn)等。局部放電試驗(yàn)屬于非破壞性的試驗(yàn)項(xiàng)目,主要有兩種試驗(yàn)方法,一種試驗(yàn)方法是將工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓,降低到局部放電試驗(yàn)的電壓,持續(xù)幾分鐘之后,測(cè)定出局部的放電量:另一種試驗(yàn)方法是變壓器所采用的一種方法,是將Um作為預(yù)激磁電壓,再將電壓降到局部放電試驗(yàn)的電壓,持續(xù)幾十分鐘后,對(duì)局部的放電量進(jìn)行測(cè)定。局部放電試驗(yàn)中的放電量一般與電源的頻率沒(méi)有關(guān)系,而與帶電與接地電極表面的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān),在試驗(yàn)地附近不能有嘈雜聲的影響,電源局部的放電量也需要隔離。截波沖擊試驗(yàn)一般是波尾階段的波形,是采用負(fù)極性截波,該試驗(yàn)必須要與全波沖擊試驗(yàn)儀器交替進(jìn)行。全波沖擊試驗(yàn)是要進(jìn)行突發(fā)短路試驗(yàn)變壓器的反應(yīng)測(cè)定,要在短路試驗(yàn)之后再進(jìn)行該試驗(yàn)。操作波試驗(yàn)己經(jīng)被列為Um大于等于252KV變壓器的出場(chǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目,要進(jìn)行操作波試驗(yàn)時(shí),外界空氣間隙的相間絕緣尺寸要由該試驗(yàn)的電壓所決定,可能要比不考核操作波試驗(yàn)時(shí)外界空氣間隙要更大。
高壓試驗(yàn)變壓器是高壓試驗(yàn)中的主要儀器,它是發(fā)電廠、供電局、科研單位等用戶用來(lái)做交流耐壓試驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)備,主要有YD油浸式高壓試驗(yàn)變壓器、YDQ充氣式高壓試驗(yàn)變壓器、YD7系列油浸式試驗(yàn)變壓器、絕緣筒式試驗(yàn)變壓器、變頻串并聯(lián)諧振試驗(yàn)變壓器等類型,這些高壓變壓器被使用到高壓試驗(yàn)中。
工業(yè)電氣自動(dòng)化中的電氣試驗(yàn)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障甲相對(duì)于普通的電氣試驗(yàn),高壓試驗(yàn)是比較特殊并且特別危險(xiǎn)的試驗(yàn)。因此在高壓試驗(yàn)中應(yīng)該注意以下三點(diǎn):1)在進(jìn)行高壓試驗(yàn)的時(shí)候,在試驗(yàn)的地點(diǎn)應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?,防治觸電,必要的時(shí)候應(yīng)該有工作人員看守;2)在對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行加壓之前,工作人員必須檢查接線的正確性,并且禁止在加壓過(guò)程中任何人員的靠近;3)每次高壓試驗(yàn)結(jié)束之后,必須切斷電源被試驗(yàn)設(shè)備接地。
電氣技術(shù)高壓試驗(yàn)因?yàn)槠渚邆涮厥庑院臀kU(xiǎn)性,計(jì)算機(jī)在其中的應(yīng)用顯得更加重要。計(jì)算機(jī)這方面的應(yīng)用主要是計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng),還有計(jì)算機(jī)監(jiān)控等,例如:在計(jì)算機(jī)的管理之下,利用計(jì)算機(jī)對(duì)大氣參數(shù)(如大氣溫度、濕度、壓力等)進(jìn)行測(cè)定,再根據(jù)測(cè)定出來(lái)的溫度、濕度、壓力等參數(shù)和被試品所處得不同的試驗(yàn)條件,計(jì)算出當(dāng)時(shí)的大氣修正系數(shù),最后再對(duì)試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)修正,這樣能使試驗(yàn)得到更為準(zhǔn)確的結(jié)果:根據(jù)5406、5407、TC4425等驅(qū)動(dòng)集成電路的電性能參數(shù)所說(shuō)明的高電壓或者電流集成電路的測(cè)試原理,用小型的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)為主以及其他的測(cè)定方法對(duì)高電壓和大電流的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試;為了解決當(dāng)前電力系統(tǒng)中高壓試驗(yàn)所面臨的試驗(yàn)電源問(wèn)題,利用新型的高壓試驗(yàn)大功率變頻電源的工作原理和它的設(shè)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),提高了試驗(yàn)設(shè)備在使用過(guò)程中的安全性,從而在一定程度上解決了高壓試驗(yàn)中的安全問(wèn)題,并且減輕了工作人員的工作量和安全壓力,并且這種試驗(yàn)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)中和實(shí)際的使用中已經(jīng)證明了該設(shè)備的安全性好、可靠性較高:在高電壓設(shè)備試驗(yàn)中的管理分析系統(tǒng)也是依靠計(jì)算機(jī)建立起來(lái)的分析系統(tǒng),該分析系統(tǒng)能夠更及時(shí)地反映出電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況,在監(jiān)控生產(chǎn)方面起了很重要的作用。
2 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)字技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、信息管理、過(guò)程控制、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)于通信等方面;在工業(yè)電氣自動(dòng)化中,主要應(yīng)用了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng),也就是計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。數(shù)字技術(shù)輔助系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)、計(jì)算機(jī)輔助管理、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)集成制造、計(jì)算機(jī)輔助維護(hù)等系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化的測(cè)試工作。
工業(yè)電氣自動(dòng)化中是將計(jì)算機(jī)技術(shù)和原來(lái)的應(yīng)用技術(shù)相互融合、相互滲透而形成的新興測(cè)試技術(shù),具有定量性、實(shí)踐性、綜合性、發(fā)展性等鮮明的特點(diǎn),因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)具有各方面的優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)電氣自動(dòng)化中得到了很廣泛地應(yīng)用。
2.1 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的可靠性好
首先,在工業(yè)電氣自動(dòng)化中,數(shù)字技術(shù)采用的是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和技術(shù)比較先進(jìn)的電氣系統(tǒng)。正因?yàn)樵诠I(yè)電氣自動(dòng)化中使用了數(shù)字化技術(shù),這樣就減少了很多多余的傳統(tǒng)設(shè)備的使用,從而使操作更加便捷,同時(shí)也提高了準(zhǔn)確率。另外,再加上使用了數(shù)字化互感器和光纖網(wǎng)絡(luò),這樣就進(jìn)一步提高了工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用的安全性和有效性。例如工業(yè)電氣自動(dòng)化中的儀器和儀表的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等,便是因?yàn)檩^好的平衡性與明確的定位,使得前景一片光明。事實(shí)證明,數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用非但使得技術(shù)含量增強(qiáng),并且所占市場(chǎng)份額也是令人瞳目結(jié)舌,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用率己經(jīng)達(dá)到了百分之七十以上。這種數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)充分地顯示了數(shù)字技術(shù)的可靠性,更表明了其實(shí)用性與靈活性。
2.2 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的高性價(jià)比
此外,工業(yè)電氣自動(dòng)化中隊(duì)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,一方面保障了工業(yè)電氣自動(dòng)化在自用、自查等方面更加有效,使通信能力增強(qiáng),決策信息量更加豐富,智能化的形式更好,另一方面也使標(biāo)準(zhǔn)化的程度越高,結(jié)構(gòu)更加清晰,不僅僅節(jié)約了成本,也保證了其質(zhì)量。換句話說(shuō),開(kāi)放性的系統(tǒng)為工業(yè)電氣在實(shí)際的應(yīng)用中和技術(shù)改造的過(guò)程中提供了良好、有利的條件。工業(yè)電氣自動(dòng)化和數(shù)字技術(shù)的完美結(jié)合不僅創(chuàng)造了優(yōu)質(zhì)的性價(jià)比,而且在工業(yè)等其他領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用二
在工業(yè)電氣自動(dòng)化中,數(shù)字式變電站取代了常規(guī)的變電站的使用,并且在實(shí)際生活中廣泛應(yīng)用。數(shù)字式變電站都是采用微機(jī)化來(lái)進(jìn)行硬件的配置和信息的采集,這樣使數(shù)字化得程度更高,并且還能減少需要配置的設(shè)備和所占用的面積,操作簡(jiǎn)便,成本較低,能夠進(jìn)行自我管理和自我控制。
2.3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的可操作性強(qiáng)
數(shù)字化技術(shù),應(yīng)用簡(jiǎn)潔,邏輯能力強(qiáng),能進(jìn)行信息數(shù)字量、模擬量,對(duì)信息正誤有效識(shí)別,減少人力、物力的支出和浪費(fèi),安全又輕松二其應(yīng)用只需要進(jìn)行命令的傳達(dá)和指示,其操作流程自動(dòng)化進(jìn)行,且自身具有判斷和辨別的功能,經(jīng)電纜、微波、網(wǎng)絡(luò)、光纖等傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。通過(guò)IT技術(shù)引導(dǎo)的信息產(chǎn)業(yè)向電子商務(wù)方向發(fā)展,因?yàn)槠湓诙鄬用娑紝?shí)施了模擬監(jiān)控,諸如管理層面與電氣自動(dòng)內(nèi)部的存取應(yīng)用等。外加微電子處理器與微電子技術(shù)的應(yīng)用,使得數(shù)字技術(shù)的重要性正被越來(lái)越多的單位企業(yè)所正視,同時(shí)工業(yè)電自動(dòng)化也因此迎來(lái)更為廣闊的前景與未來(lái)。
簡(jiǎn)言之,在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的數(shù)字技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)不同于以往的編程接口,數(shù)字技術(shù)是以標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放式平臺(tái)下的編程接口為基礎(chǔ)使用代碼,在提高使用率的同時(shí),更是減少了編程周期;
2)Windows, NT、Explorer等微軟技術(shù),已受到越來(lái)越多的用戶喜愛(ài)和推廣。因?yàn)檫@種數(shù)字技術(shù)已逐漸成為語(yǔ)言和規(guī)范的示范化平臺(tái),并且PC系統(tǒng)的靈活性和集成性的特征使得操作更為方便快捷: 3)輸入輸出模塊的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行和檢測(cè),依賴于總線的連接功能,它將智能設(shè)備進(jìn)行信息采集與數(shù)字化核定,既節(jié)約時(shí)間又節(jié)約成本。
3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的創(chuàng)新
當(dāng)前的數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用也存在一些弊端,例如數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用時(shí)限比較短,標(biāo)準(zhǔn)的模式不統(tǒng)一,數(shù)字技術(shù)操作的人才短缺,智能化的水平處于較低的水平。因此,在工業(yè)電氣自動(dòng)化實(shí)踐中,數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用在技術(shù)方面可以取得一些創(chuàng)新。
3.1 采用光纖連接,實(shí)現(xiàn)就地化的安裝
在工業(yè)電氣自動(dòng)化的實(shí)踐中,可以采用光纖進(jìn)行連接,通過(guò)智能終端和間隔層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制,這樣可以進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的可靠性。此外,工業(yè)電氣自動(dòng)化的優(yōu)良運(yùn)作還需基于標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口上,因此PC平臺(tái)自動(dòng)化的解決便顯得尤為重要,它將有利于ERP和MES的系統(tǒng)連接,而將TCPIIP作為辦公環(huán)境通訊的標(biāo)準(zhǔn),便能有效地解決這一問(wèn)題。這樣,更加標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口便可以用來(lái)滿足用戶需求,例如軟硬件產(chǎn)品數(shù)據(jù)的交換,并在一定程度上,優(yōu)化了智能結(jié)果,且提高了通訊的質(zhì)量。
3.2 GOOSE虛端子的運(yùn)用
GOOSE虛端子理念的提出和運(yùn)用,是設(shè)計(jì)和裝置上的革命。
1)GOOE虛端子改良了二次回路,使得工程調(diào)試既便于理解,又方便運(yùn)用;
2)GOOSE技術(shù)對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化的作用于智能終端和測(cè)控裝置間信息交互上可見(jiàn)一斑,它能有效地控制全站線路、母線、開(kāi)關(guān)和主變等,并能開(kāi)啟跳合閘功能,從而保護(hù)測(cè)控遙控裝置及使用聯(lián)閉鎖的間隔層;
5)GOCISE對(duì)傳統(tǒng)二次回路的改良與替代,主要依靠于其本身的系統(tǒng)設(shè)置如更高效的智能本體終端,它使得信號(hào)管理、溫度調(diào)試和信號(hào)的管理等非電量信息得到更為便捷的操控;
4)MMS網(wǎng)、GORSE網(wǎng)采用雙網(wǎng)配置,簡(jiǎn)潔方便,結(jié)構(gòu)清晰,層次分明,將相關(guān)接口組屏進(jìn)行集中。通過(guò)MM5網(wǎng)對(duì)各IED與主機(jī)之間的通信管理,以實(shí)現(xiàn)GORSE跳閘保護(hù)、測(cè)控遙控及聯(lián)閉鎖。
3.3 加強(qiáng)程序化的操作理念
執(zhí)行力向來(lái)是各企業(yè)都在強(qiáng)調(diào)的軟件能力,數(shù)字化也亦然。在調(diào)度命令下達(dá)以前,還有部分的前期工作需要完成,例如核實(shí)之后的票據(jù)需要先存入電腦中,實(shí)際操作來(lái)臨時(shí),還需設(shè)置人工的預(yù)界面,進(jìn)行諸如閘刀、開(kāi)關(guān)等設(shè)備的確認(rèn)設(shè)計(jì)。這有利于不斷完善系統(tǒng)的應(yīng)用功能,更可明朗工業(yè)電氣自動(dòng)化信息化、開(kāi)放化的未來(lái)。
4 結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)代社會(huì),數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,作為目前信息化發(fā)展中的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),因其與居民的日常生活氣息相關(guān),其重要性也表現(xiàn)得越來(lái)越突出。工業(yè)電氣自動(dòng)化目前已經(jīng)滲透到電子信息工程與電力系統(tǒng)等領(lǐng)域,其計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)包含了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、分析、設(shè)計(jì)和管理等多方面的研究,正廣泛應(yīng)用干現(xiàn)實(shí)生活。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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