电气自动化技术论文3篇

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电气自动化技术论文篇1

石油在我国的能源体系中占据重要地位，石油工业也是社会经济发展的基础性、支柱性产业。近年来，随着陆上石油开采活动的日益受限，越来越多的企业把生产目光投向海洋领域，并开发了一系列的海洋石油生产项目。在此背景下，将电气自动化技术合理运用到生产实践当中，不仅能消解传统技术体系对海洋石油开采效率、开采质量的负面影响，还能充分降低生产成本、保障生产安全，从而实现海洋石油生产效益的综合提升。

1电气自动化技术在海洋石油生产作业中运用的优势价值

在海洋石油生产作业中，电气自动化技术可发挥出多种优势价值。首先，传统生产模式对人力资源具有很强的依赖性，这不仅会导致石油生产的人力成本居高不下，还会引发操作偏误、工作懈怠、控制滞后、故障遗漏等一系列的人为风险。相比之下，电气自动化技术主要通过特定程序对各类机械设备、施工装置实施操控，因此能够在降低人力需求、节约人工成本的基础上，显著提高生产效率与生产精度。其次，电气自动化技术并不仅仅是自动控制，还包括自动传感、自动通信、自动调节等多个部分。所以，将其合理运用到海洋石油生产作业中，有助于实现生产活动的动态联动、统一管理，并能在互联网、物联网、大数据等技术的支持下，达成及时、全面的生产信息共享，进而避免生产期间发生组织混乱、协作缺位、信息不对称等负面情况。最后，电气自动化系统具有很强的扩展性、包容性特点，其在实际运行的过程中，能够与新技术、新模式形成有效融合，从而实现系统功能的强化或系统架构的更新。所以，将电气自动化技术应用到海洋石油生产作业当中，还有助于推动相关企业、行业的生产力提升与技术创新，从而推动我国石油工业领域的现代化、长远化发展。

2电气自动化技术在海洋石油生产作业中运用的可行思路

2.1实现多种电气自动化技术的合理运用“电气自动化”是一个相对笼统、宽泛的技术范畴，其体系下包含有自动控制、自动存储、自动显示、自动通信等多种技术形式。由于海洋石油生产活动具有很强的复杂性、综合性特点，所以相关人员应基于实际生产需求，做好一种或多种电气自动化技术的合理运用，以确保实现技术上的供需对等，进而达到降低成本、提升效率、保障安全、精细控制等生产优化目的。

2.1.1自动控制技术的运用自动控制技术是电气自动化技术应用最广泛的类型之一，其核心技术理念在于用计算机系统替代人工作业，对工业机械设备的启停与运行实施控制。在海洋石油生产实践中，相关人员需要预先编制控制程序，并将其输入到机械设备搭载的计算机系统中。这样一来，在启动自动控制系统、加载响应预设程序后，电机便可在程序导向下驱动机械设备执行动作，从而满足海洋石油生产中的探测感知、钻探开采等需求。例如，在送钻作业中，可将绞车转速、钻进压力、钻进深度等特定参数编入自动控制程序中，并通过PLC控制器搭载到石油钻进设备上。实际生产时，钻进设备的PLC系统被启动后，绞车装置便会按照预设的运行参数进行旋转，从而驱动提升系统基于特定压力、速度对钻具形成带动作用，使钻头稳定、持续地向下运动。当钻进深度达到预设值时，钻进设备便会在PLC系统的控制下停止作业，以达到理想的送钻效果。与传统时期由司钻对机械设备实施人工操控的送钻施工方法相比，PLC自动控制下的送钻精度更高、作业过程更稳，且不会对人员技术素养、工作状态产生高度依赖性。在此基础上，还可将运算调节功能加入到控制体系当中，即在“开始→校正初始钻压→启动自动送钻→给定钻压→控制绞车转速→结束”这一原有控制程序里加入“控制绞车转速→计算实际钻压→调节给定钻压→调整绞车转速”的循环优化环节。通过这样的方式，能进一步提高钻进设备运行控制的灵活性与适应性，达到降低外部因素影响、增强送钻稳定性的目的[1]。

2.1.2自动存储技术的运用海洋石油生产活动涉及到能源勘探、环境监控、钻井开采、能源运输、风险分析等多种工作环节，且具有很强的影响因素多源性与数据信息依赖性。因此，其对于各类生产信息的采集与存储提出了很高要求。从目前来看，可用于海洋石油生产的自动存储技术主要有三种，分别为动态扩展技术、容错能力技术以及同步共享技术。其中，动态扩展技术主要服务于自动化控制系统信息容量与功能容量的提升。在运用该技术后，可促成系统配置结构由静态、固定向动态、可控的转变，从而实现系统在运行过程中的更新升级与维护调整。这样一来，当海洋石油生产任务有所调整或机械设备所处工况发生变化时，电气自动化系统便能及时地对内部现有的程序模块、数据信息进行替换，进而驱动生产设备实现动作机制、运行参数的变动，以满足生产中的新情况、新要求。容错能力技术的本质，就是为电气自动化系统提供信息备案，从而防止系统在实际运行中出现故障异常或遭受外部干扰，引发海洋石油生产信息损坏、丢失的问题。在实际运用中，既可在电气自动化系统原有信息存储机制的基础上，建立多个备用的工作节点，也可将海洋石油生产过程中的计算机设备、自动化机械设备与云端数据库建立通信连接，实现环境参数、设备参数、石油开采数据等信息的动态上载。基于此，一旦石油生产期间发生设备故障、磁场干扰等负面情况，相关人员便可调动备用阶段或云端资源，对电气自动化系统中丢失、受损的数据信息进行补充或修复，从而充分保证数据的安全性、完整性，为后续的设备调控、故障溯源、系统优化等作业环节提供依据支持。同步共享技术可在满足生产信息存储需求的同时，将信息自动传送给多个系统用户，从而使不同岗位人员同步掌握第一手的生产信息。例如，在海洋石油钻井作业中，负责环境监控、钻机操作、调度指挥等不同工作任务的人员可在同步共享技术的支持下充分了解钻进深度、钻机工况、工作面状态等施工信息。由此，便可从不同岗位角度入手，对钻井施工的目标进度、设备质量、环境影响等进行综合分析，从而全面化、精细化地保证生产效益、规避施工风险[2]。

2.1.3智能勘探技术的运用在海洋石油生产作业的体系中，勘探环节有着前提性、导向性的重要作用。若勘探质量不佳，将在很大程度上影响到后续石油开采的有效性与安全性。在这一方面，电气自动化技术也表现出了极高的应用价值。作业实践时，相关人员可将配备有传感、GPS、智能控制等技术装置的勘探设备投放到指定区域内，设备便能根据预设的定位信息与控制流程，自动进行目标区域水压、地形、地貌、岩体等数据信息、图像信息的勘探采集。在此基础上，依托地理信息技术与建模仿真技术，电气自动化系统还可将勘探设备传回的数据信息进行转化显示，从而自动输出海洋环境中的平面、剖面及立体模型图[3]。由此，相关人员便能在掌握海量化、直观化勘探信息的基础上，对该区域的地质形态、环境特点及油气藏情况进行评估判断，从而为后续的钻井、采油等作业环节夯实基础。

2.1.4自动通信技术的运用自动通信技术也是海洋石油生产中常用且必要的一种电气自动化技术，其主要作用在于建立起设备系统与工作人员、控制终端之间的动态化、实时化信息联结，从而避免出现信息采集与生产管控的滞后性问题。例如，在启用海上钻井平台进行施工时，搭载在平台设备各处的传感器与通信装置可将钻进系统、提升系统、制动系统等部位的运行信息实时传送至总控端。总控系统若由此检测到钻井平台运行信息与预设标准参数存在过大差异，即超出正常的工况范围，则代表钻具、提升机、制动杆等平台构件发生了故障问题。在此前提下，系统便可自动生成相应的故障报警信号与施工暂停指令，并基于自动通信技术传输给现场人员及设备电机。这样一来，既能避免海上钻井平台处在带病运行的状态当中，从而实现施工风险的有效规避。同时，也能引导现场人员及时、准确地对平台故障实施排查处理，为海洋石油生产作业的高效、稳定提供切实保障。

2.2做好电气自动化系统的完善与控制电气自动化技术对海洋石油生产作业具有多方面、高水平的保障与支持作用，但其实际的运用效果会受到多种因素影响。例如，自动控制行为是以预设程序为前提的，若程序本身的编制内容存在偏误，或逻辑结构不够完整，将很难保证控制驱动下海洋石油生产设备的动作正确性，甚至会引发设备损坏、环境破坏、资源浪费等事故问题。再如，海洋石油生产的工作环境相对恶劣，如果机械设备仅能在固定程序的驱动下进行自动运行，而无法根据环境变化进行工作参数的自主调整，也会导致实际的施工效率与施工质量难以稳定[4]。因此，在运用电气自动化技术、建立自动化生产机制的基础上，做好相关系统的完善与控制工作也十分关键。首先，要保证电气自动化系统在结构配置上的健全性。例如，在围绕钻井作业应用自动化技术时，除了要实现设备电机控制驱动的自动化以外，还应配以通信、传感、预警等自动化配置或模块。只有这样，才能保证系统具备灵活可变的生产设备调控能力，并为相关人员了解生产工况、分析设备状态、应对生产风险提供信息基础。其次，要保证控制程序编制的科学性、完整性，进而从根本上提高电气自动化系统的应用质量。例如，在编制设计自升式钻井平台的趋优运行程序时，除了要包含基本的电机驱动、指令输入、动作反馈等环节以外，还应将工况变化的运算分析以及变化前后的参数检测、数据判断预设到程序当中。这样一来，才能确保钻井平台以程序为运行导向，在复杂的工作条件下达成标准参数的动态恒定控制。最后，还可以将电气自动化技术与遥测技术、虚拟现实技术、实景模拟技术等结合起来，实现“1+1＞2”的海洋石油生产自动化系统建设效果。例如，可在智能勘探、自动传感的基础上，依托实景模拟技术将采集到的数据信息处理成数字化场景。这样一来，相关人员便能沉浸式地对海洋内部环境进行观察体验与评价分析，从而得到更加准确的地质岩性与油气藏评价结果。

3结论

综上所述，在海洋石油生产作业中，电气自动化可表现出诸多技术优势。实践时，需要明确自动调控、动态扩展、容错能力、自动通信等电气自动化技术的作用特点，并科学、合理地将其运用到开采设备控制、开采信息储存、开采环境感知等海洋石油生产环节当中。在此基础上，为了最大化地发挥出电气自动化技术的功能价值，还需要做好系统配置、程序编制等工作，最终促成海洋石油生产作业的降本增效、创新发展。

作者:武风晨 李宁 单位:海洋石油工程（青岛）有限公司

电气自动化技术论文篇2

1智能技术概述

1）智能技术涉及多种学科领域，如计算机技术、生物、语言学、控制论等。在20世纪50年代，人工智能技术第一次出现在人们的视线中。通过近几年的发展，人工智能理论与技术发展得越来越完善，并逐步建立了一个全新的技术。核心领域是计算机技术，并涵盖了多个不同的应用领域。在计算机技术中，人工智能是最主要的核心内容，而重点研究内容则是机器如何具备人工智能的基本特征。通过发展计算机编程语言，能够更高效地进行智能信息技术在电机工程自动化控制中的运用。执行预设程序，通过电脑管理、分析和恢复历史数据，可以有效完成人类大脑模拟流程的自动控制。通过深入分析智能技术的应用结果，不难看出，在当今的电力智能化管理中，借助智能技术可以使电力智能化管理得以迅速进展。同时，可以大大提高电力智能化管理的效能，减少人工成本，增加公司的财务收入[1-2]。2）智能技术在电气工程领域的应用能够显著提高工作效率。因为电气化技术的自动化系统依赖于数控计算机的全过程检测和控制。先进的计算机芯片是电气自动化控制的核心。它不仅保证了精度，而且保证了高速，加快了不同流程的协调和抗干扰能力，并通过缩短收敛时间显著提高了效率，处理过程可视且易于管理。3）在电气工程的自动控制中，控制特性将一直保持状态。但自从智能技术的集成以来，其转向效能已经有了明显提高。智能控制器与传统控制器之间还是有较大的差异。但智能控制器的智能化水平远高于传统控制器，而且可以独立地实时监测环境。而智能技术的集成也大大提高了电气工程的智能化水平，从而降低了对高技能人员的要求，也达到了对远程管理的要求。4）PLC在电机工程的自动控制中，起了十分关键的角色。因为PLC对自动化的需求非常高，而手动操纵又十分麻烦。所以哪怕是一点点疏漏，都会导致无法弥补的结果。但是，人工智能技术和机械智慧的融合已经代替了传统人工操纵，极大地提高了精度和准确性。5）智能技术的应用使电气系统的调节和控制非常方便，缩短了等待时间，提高了电气自动化控制的性能，极大地保证了自动化工作的性能。换句话说，在任何情况下，智能集成中的电气自动监控技术都比传统的监控技术要好得多。

2智能技术在电气自动化中的优势

智能技术本身就具备了高效率、高精度和高同质性的优点。数据处理能够非常统一和精确，同时智能技术有助于人们进一步评估收集的数据。通过加强对传统电力系统的系统管理，促使人工智能技术为企业电气自动化生产解决资源，提高效能。人工智能技术的广泛发展已经突破了传统的人工控制技术，这也是科技大进展的重要成果。利用人工智能技术可以实现模拟人们行动和思想的活动。它也是利用科学编程方法产生的。这种人工智能方法具有与人类相同的感知、思维和行为能力，可以改进许多技术的工作，极大地促进能源行业的发展。提高工作效率。同时，智能技术实现了多轴复合加工，减少了辅助空间。更重要的是，随着科学技术的发展，智能技术也可以在后期实现可视化，并及时处理数据，因此信息交流的促进仅限于文本和语言，以及更多的动画、视频和视觉信息，如图像，甚至为电气工程提供远程电气自动化控制，这进一步打破了电气工程的界限，提高了工作效率[3]。

3电气自动化智能技术存在的问题

目前，在电气工程领域，实现自动化生产，提高设备工作效率和质量一直是自动化设计的主要研究方向。

3.1传统的系统控制问题我国对电气工程自动化的研究已有几十年的历史，自动化技术越来越多地被应用于电气工程领域。其中电气自动化技术主要包括语言系统、NT系统、DCS系统等。信息集成自动控制技术、集中模式自动控制技术等。其中，DCS自动控制系统设计的实时性和可扩展性非常显著，但设备和仪表仍沿用传统模式。因此，当系统出现问题和故障时，不可能进行有效的维修和维护。传统的电气工程通常不能及时、准确地找到问题的根源，这往往会延误电气工程工作的进程。此外，传统的解决问题的方法往往是专注于大问题而忽略小问题。将对开关电路等重大问题给予更多关注，并提供资金和技术支持。在使用电气技术的过程中，通常受到外部因素的影响，不仅降低了电气工作的质量，而且严重增加了电气设备出现安全问题的可能性。因此，应当选用控制器控制电气工程，安装电器自动化模型，并从科学的视角统计有关数值，以保证顺利操作。传统的控制器在管理电气工程系统时，通常会固定、不可逆程序化工作，设定的电气工程自动化模式不够完善，并在计算各电气工程数值时，缺乏准确性。由于传统控制器在控制电气工程过程时，通常都会发生数据计算误差，而这与模拟参数和数值运算的类型直接有关，导致电气工程往往在工作流程中出现了其他问题。使用人工智能技术不但能够有效减少电气故障的可能性，同时能够增强自动化建模的精确度，减少智能化建模对关键参数和环境的需求。反之，他们忽略了小问题，而无法准确高效地处理这些问题，造成了高安全隐患[4]。

3.2设备监测体系不健全目前，我国的电气自动化控制系统基本缺乏防护设施。安全性无法获得有效保障。所以，人们就需要加快建设并健全控制系统的防御制度。在电气工程的运行中，人工智能技术不但能够有效地加强对电力控制器干扰的防范能力，还能够有效地降低电力运行误差，从而增强了电气工程技术与产品之间的统一性与标准化程度。在人工智能技术的实际运用中，只需要把有关参数和数据输入控制器，产品就能够自主设计，从而尽量减少了各种因素对电气工程执行过程中的直接影响，从而科学合理地评价了电气工程的价值。从而实现了电力科技真正实现可持续发展。因此，如果二层网络结构之间在核心、聚合和访问级别上没有有效的安全系统，他们之间一般都通过VPN技术实现了二级防护。但是电力防御体系的需求仍然远远不够，过低的系统安全系数会导致电力工程系统在运行中突然中断，影响自动化控制设备的应用安全。

4智能技术在电气工程自动化中所使用的特殊措施

1）数据的本采集与处理。本采集是指通过对电气智能控制系统的特殊说明的描述，以允许控制系统按照电气设备和外围设备的实际状况收集和压缩数据。智能技术可以采集系统数据，如集成状态信息、电子输出信息和非电子输出信息等，并获取系统数据。在电气设备的运用过程中，往往会出现各类电气设备问题。工作质量的影响也相当大。所以，要进一步提高电气设备的工作质量，就有必要对电气设备的故障原因作出正确的判断[5]。在这一流程中，必须耗费大量的时间，并且对设备的运行故障定位评估也十分麻烦。因此现场检查设备故障往往要求专业素养较高的技师。否则，一旦现场设备出现故障，则专业技术无法有效排除设备故障。所以，电气工程应用中更关注于人工智能技术的运用，对设备的使用数据做出科学评价，针对数据的实际状况进行科学分析，并提供远程检测工作，以降低在设备操作中发生安全问题的可能性。这样，能够进一步提高运行准确度和稳定性，减少复杂性，进而降低成本，增加电气工程的效益。2）智能技术智能安全系统。它能够有效地改变传统技术中没有针对性的问题。智能技术也可以主动了解防护体系。针对未知病毒，它能够在第一时间内主动获取并采集数据。在电气设备的工作时期，发电机、电机以及其他有关设备都非常容易出现安全问题。所以，人们在分析电气设备的实际运行情况时，应该更关注于人工智能技术的运用，以保证电气设备的安全故障得以合理处理[6]。而通过传统的电气设备故障排查方式，对电气设备实施故障排查不仅要耗费大量时间，而且这种方法只能利用变压器油气分析设备才能排查故障因素。必须耗费大量时间来检测与收集气体，这样不仅耗费了巨大的人力和财力，还无法更有效地保障下一个工作的顺利开展与进行。而智能防护系统则可以由被动转为主动，从而彻底清除病毒，增强了电气与自动化的防御能力，进一步健全了防护体系。3）改进电力自动协调系统。电力控制器能够平衡电器的功率，电机也是电气自动控制系统不可分割的部件。智能技术还有助于对配电系统负荷情况进行大数据分析。而人工智能技术在电气工程及其自动化中的运用，不仅能够帮助电气设备实施更复杂的操作程序外，还能够改善现代电气设备的传统操作原理与设计理念，以适应现代电气工程及其自动化的实际生产要求，从而减少现代电气工程及其自动化的维修成本，并增强了电器设备的可靠性与稳定性。在电气工程技术的实践与应用过程中，电气设备可以通过将传统电气设备和新一代人工智能技术有效融合，简化了使用电气装置时的繁琐程序，更好地适应了人们的需要，从而减少了电气装置的操作成本，有效提升了电气工程效率。而计算机算法可以用于精简电气装置的操作程序，减少在电气装置操作中发生安全问题的可能性，从而简化了电气技术的接口，可以通过指导电气装置相关的工作人员，有效管理电气工程及其自动化数据，从而有效提升了电力数据调查效果。同时，也能够合理降低劳动负荷，以确保对人力资源的优化配置，从而提升电气自动化控制系统的工作效率。

5智能技术与电气工程自动控制的相结合

1）电气工程自动化模型建立后进一步简化，自动实时控制是独立控制在电气工程领域智能化、实时化应用的关键。确定干扰模型时，应考虑干扰模型的一组参数。根据动力学方程实现数据控制和数据反馈的最重要方法是模型的自动控制。然而，它不能保证在数据传输中会有特定的情况，但同时某些客观因素也会影响数据的传输和反馈。这大大降低了数据的准确性和实时性，并对设计模型的准确性产生了重大影响，使得应用实践和提供数据反馈变得困难。理论结果形成了不同的条件，这显著影响了电气工程独立控制的效率。在介绍数据收集的基础上，本文提出了降低风险的关键措施，并得出结论，工作过程中不存在不可控的客观原因，这大大提高了控制器的准确性和自动控制的效率[7]。2）对独立的电气系统实施更有效的控制。所有电气仪表和数据智能技术均可实现实时控制和反馈。同时，它还可以实现相应的时基、可持续性变化和缩短时间。因此，电气自动化控制可以实现独立调节，无需二次建模，引入智能技术不仅可以减少资源投入，还可以合理及时地处理客观因素造成的误差[8]。此外，它还可以通过自主监督对问题进行预警，并提供积极反馈。有效的预警还可以及时解决客观因素造成的错误，在一定程度上降低风险，防止损失，加强电气自动化系统的管理。3）以前，自动控制器的应用率相对有限。这只是基于监控模式。如果有一个模板对象控制该对象，效果很好。为了实现电气自动化技术控制系统的统一集成控制目标，很难实现模型的一致性和一致性。在电气自动化控制的设计中，智能技术的引入使系统超越了设计模型，即不需要进行重模型设计。模型的复杂性造成了无法控制的问题。无论对象是否定义，控制都存在相同的问题，这使得电气自动化控制技术能够识别自动控制的身份，这不仅大大提高了自动控制器的运行效率，而且保证了电子控制自动化工作的质量。因此，智能控制对电气控制具有重要的技术意义。

6结语

智能技术的优点和缺点涉及很多方面，比如技术人员对智能技术的理解和实践经验，这不仅可以有效地改善技术管理，还可以优化系统，简化电气技术。电气技术长期以来一直与智能联系在一起，智能不仅可以显著提高技术人员的舒适度，还可以方便人们使用。此外，当电气技术与智能相结合时，技术人员可以更直接、更简单地进行故障排除。然而，电气技术和智能的结合仍需要改进，只有这样，我们才能确保人们的安全和稳定得到改善。

作者:许记 单位:皖南医学院弋矶山医院

电气自动化技术论文篇3

1电气自动化系统的结构

总体来说，电气自动化系统具有分布式、分层分布式以及集中式几种不同的结构。（1）分布式结构。分布式结构是一种比较理想的电气自动化系统结构，它可以对铝电解厂当中给定的目标加以监控，并给到其他的监控装置。而通过将这些控制装置与电解厂中的局域网相连，就能够将各种检测信息进行实时传输，从而达到数据共享。虽然这种结构比较理想，但是在对其进行实际应用时，却存在不少难以解决的实际问题，例如信号的干扰、影响信息传递质量和其安全可靠性等问题。（2）集中式结构。集中式结构能够对数据存储设备与处理设备集中并进行分配，还能对各种数据进行输出与保护。该系统主要有前置机与后台机两大部分，其中后台设备主要负责数据通信，然后利用数据通讯，来与前置设备进行联系。该结构也存在着一定的缺陷，一方面是由于前置设备具有比较多的任务，所以会设置比较多的电缆，这样就会造成相互之间传输信号的影响；一方面各种设备之间的传输也比较繁琐，而且使用的可靠性不太理想；另一方面，在整个系统当中，会用到大量的电缆将各种设备进行连接，这就会造成很大的开支。（3）分层式分布结构。分层分布式结构，主要由管理层、中间层和终端层三部分构成，可以对铝电解变电站的对象实现有效管理控制，还能实现建立与维护数据、采集数据、运行管理以及报电能等多种功能。该结构具有很大的优势：一方面其可靠性很高，在系统内任意一种设施发生故障的时候，不会影响到系统整体的运行，仅仅在局部区域存有问题；一方面它具有相当大的扩展空间，足以支持设备进行不断升级；另一方面，该结构能够使各种设备之间的电缆大幅减少，这样就能够使得维护难度与经济开支大大减小。所以，可以认为分层分布式结构是铝电解厂中变电整流电气自动化系统的最佳选择。

2继电保护及安全自动装置

在铝电解厂中，开关站主要由电压为10kV的配电所与补偿装置两大部分构成，能够对各种数据进行传输与控制。下面就对具体的配置原则进行设计分析。

2.1保护配置原则（1）双重化配置。在铝电解厂的开关站当中，通常将双重化配置作为主保护，在配置时，要遵循相互独立与不同原理，将主屏设置为独立组屏。具体的配置原则包括：①要采用保护装置，并将其接线原则确定为“对应原则”，使保护装置能够同时满足双回线路同杆架设的要求，这样才能有效实现主装置与后补装置间的数据统一；②应在保护装置中安装启动断路器，这可以使得当设备突然损坏的时候，能够很好地做到失灵保护；③应在保护配置当中，设置跨区域跳闸的功能，以避免某一区域出现问题的时候，对其他区域设备的正常运行造成影响；④在所有的保护装置当中，都应当安装电压切换箱。（2）母线差动保护配置。母线差动保护装置也要遵守相互独立和不同原理，故应当对其进行双重化配置，并设置为独立组屏。在具体的设置过程中，应当按照以下规则来进行：①在对双重保护的跳闸进行设置时，必须按照一一对应的方法来完成接线；②在母线保护中，应安装断路器失灵保护，以避免出现母线突然失效的状况；③应配备符合电压闭锁，以防止母线保护功能突然损坏。（3）母联和母线RT间隔。关于母联与母线RT之间的间隔，应该注意以下几个方面：①要设置有独立充电保护功能的母联断路器，以避免出现瞬间跳闸的状况；②要设置有限流能力的电压闭锁，以避免出现过流保护的状况；③要设置有失灵保护功能的启动器，以防止电气自动化装置损坏。（4）电压为10kV的配电所的配置。应当按照以下规则来进行：①在对线路间隔进行配置时，需要配置限电流速断保护，这样才可以实现有效的延时保护；②在对配电所的母联间隔设置时，要设置有电流速断保护的功能装置。

2.2组屏方法在铝电解厂中，保护与监测控制装置是其开关站的主要组成部分之一，当对其设备加以布置时，通常采用分屏与分开的排列组合形式，以便于在主控室中进行组屏的配置。而在具体组屏时，应按照以下方法加以设置：（1）在对进线间隔进行配置时，应当从测控柜的一面进线；（2）在对公共部分进行设置时，必须安装一个具备联网能力的网络控制柜、一面是公用与远端的电表柜、一面为开关站的总体控制柜；（3）在对动力变间隔进行布置时，应当在测控柜与保护柜之间进行；（4）在对整流机组间隔进行布置时，也应当在测控柜与保护柜之间进行；（5）在对母联间隔进行布置时，应当与保护柜相连接。

2.3五防模拟屏在实际工作的过程中，要对变电整流电气系统进行实时监测，以在后台机设备突发故障后，能及时通过手动方式来切断电路，使得其立即停止工作，避免引起较大的事故。在模拟控制屏上，应当设有控制按键、交流表计、直流表计、位置显示器、开关与总调分按键等，以便建立完备的铝电解系列电流自动稳流控制系统，很好地进行过程监控、稳流控制、数据管理以及系统管理。

2.4综自屏接地在铝电解的生产流程当中，每面综自屏都需要同时配备工作接地铜排与保护接地铜排，而这些都对保证电气自动化系统与综自设备的顺利工作起到了关键的作用。在连接绝缘接地环网和整流区域的主接地网，此时必须保证相连的单芯电缆，其横截面在100mm2以上。

3电气自动化技术在铝电解过程中的问题

（1）节能不足。近些年来，随着铝电解产能的不断上升，也同时会造成大量的能源消耗，这就为铝电解的节能要求提出了越来越高的要求。虽说将电气自动化应用于铝电解的过程当中，相较于传统的老式电解方法，更加节能高效。但是近些年来，铝电解对于能源的消耗量大增，但是电气自动化技术的发展速度却相对略显滞后，因此，出现了明显的节能不足的状况。（2）质量管理不到位。在铝电解的过程中，质量管理对于生产的质量有着很大的影响。为了做好质量管理，在铝电解厂当中，都会设立专业的检测部门，来对整个生产工作进行有效监督控制。但是在实际的管理过程当中，很多检测部门的人员，往往对于检测结果过于依赖与迷信，这就使得其在主观上对质量管理缺乏应有的重视，出现精神上的松懈，这样就很容易出现工程生产质量问题，造成一些不必要的损失。（3）变电整流有待升级。当前铝电解对大电流与高电压的生产需求较高，但是在设备配备方面，却并不尽如人意，双方之间存在着很大的供需矛盾，需要对变电整流进行升级。

4电气自动化技术在铝电解过程中的相应优化措施

在将电气自动化技术应用于铝电解过程当中时，存在着能耗高、质量管理不到位以及变电整流有待升级等方面的问题。要想使铝电解生产工作质量与节能方面取得进步，就必须依靠与先进的科学技术以及完整的结构与管理体系。针对上述所问题，我们应当对其进行逐个击破，分别有针对性地采取相应措施进行优化与解决。一方面，可以通过发展科学技术，培养新型人才的方式，来有效达成节能减排的结果；一方面，可以通过提升管理意识、优化管理机制等方式，使得生产质量获得大幅提高；另一方面，还应当对结构进行合理优化，以使得变电整流系统得到改善与升级，从而全面提升电气自动化技术在铝电解当中的控制水平。下面一一进行详细分析。

4.1针对节能不足问题鉴于当前铝电解过程中节能不足的现状，应当从根本上寻求解决办法，重视对高科技创新型人才的培养，并注重对生产力进行再教育。政府部门应当加大对教育与科研方面的政策与资金支持，并在人才培养的方向上进行合理引导，要求在对专业人才进行培养时，不仅要注重对他们专业理论知识的灌输，更要注重对他们实际操作能力的训练，以及对他们创造性思维的发展。唯有大量电气自动化专业人才，才能帮助我国铝电解在节能减排、绿色生态方面有更好的突破。

4.2针对质量管理问题（1）提升质量管理人员的观念意识。要想真正提升对铝电解生产工作的管理质量，首先生产企业应当注重对管理人员观念意识的改变，要将质量管理的重要性进行宣传渗透，使每一个管理人员都有足够强的管理意识，并让他们明确，对于质量管理，质量检测只不过是一个标尺，应该将重点放在管理之上。（2）优化管理机制。要想真正做好铝电解生产工作的质量管理，就必须要对管理机制进行优化。一方面要尽可能聘用素质较高的管理人才来进行管理，另一方面要加强对当前管理人员的培训，以提升管理人才队伍的整体素质；另一方面，应当建立比较完善的规章制度以及严格的惩罚机制，规范质量检测，确保质量检测的科学性与准确性。并应当充分借鉴比较优秀的管理流程，将质量管理充分落实到生产过程中的每一个环节，以有效提升管理的质量，最终大幅提升铝电解生产工作的整体质量。（3）针对变电整流问题。针对变电整流问题，可以从三个方面来进行优化控制，包括选择合适的电气自动化系统、遵循一定的配置原则以及做好安全控制，下面对这三个方面一一进行分析。

4.3选择合适的电气自动化系统首先要对三种结构的优劣进行分别分析比较，并根据铝电解厂的实际状况，选择最合适的电气自动化系统。分布式结构虽然比较理想化，但是会在实际的应用过程中，出现干扰信号、信息传输与可靠性不足等难以解决的问题，因此，不太建议使用；集中式结构的缺陷也很明显，由于前置设备具有比较多的任务，所以会设置比较多的电缆，这样就会造成相互之间传输信号的影响，各种设备之间的传输也比较繁琐，而且使用的可靠性不太理想，且大量的电缆也会造成很大的开支，所以也不建议使用；而分层分布式结构的可靠性很高，有比较大的扩张空间，足以支持设备进行不断升级，而且该结构能够使各种设备之间的电缆大幅减少，这样能够使得维护难度与经济开支大大减小。所以，对于铝电解厂而言，分层分布式结构，是比较理想的一种结构方式，可以在变电整流电气自动化系统当中进行应用。

4.4将PLC技术应用于电气自动化系统PLC技术是一种具有极大优势的电子系统，它主要运用于工业环境中，不但能够大大提高生产效率，而且还可以有效减少资源耗费，通过存储器进行逻辑运算与顺序控制等命令，同时可以利用输入输出来对工业机器设备及其生产的过程进行有效控制，得到了越来越广泛的应用。想要高效应用PLC技术，就需要全面掌握具体的应用理论与特性，以达到更有效地使用PLC技术中的控制器，从而促进电气自动化得以健康高效发展。对PLC技术来说，最关键的并非配套设备，而是具备完备的特性，所以在PLC技术实际运用过程中，应该具备相当强的抗干扰能力和高度的安全性。而传统的电气自动化控制技术，在工业生产现场往往会引起对周围的环境影响。另外，PLC在实际应用过程中还具备自检测功能，可以及时发现并过滤自动控制系统中的错误信息。PLC技术作为一个主要面向工矿企业的专用设备，而且由于它本身编程语言较为简单，使用也就更加简单，在一定程度上，降低了企业电气智能化管理方面对工程人员的要求，只需要进行简单的培训之后，就能够应用。

4.5遵循一定的配置原则在对继电保护及安全自动装置进行配置时，一定要严格遵循配置原则，通常来说，都要采用相互独立和不同原理，要把双重化配置作为主保护，并对电流速断保护的功能单元进行合理配置，把母线RT间隔设置为并列的RT装置等。

4.6做好安全控制为了保证铝电解生产过程的安全，应当充分做好安全控制，要加强对整个生产过程的实时监控，对模拟控制屏幕模块加以适当调整。除开关以外，都必须对所有装置安装控制按钮，并安装相应的表计，以有效提升手动控制的有效性，降低因为手动失误而造成的无谓损失。除此之外，还必须建立软硬件安全系统，由此来有效增加安全系数。在软件中，要配备电编码锁或机械编码锁；在硬件当中，要确保工作接地的绝缘性能等。

5结语

综上所述，铝电解的产能随着时代发展也不断提升，对电气自动化系统的可靠性提出了越来越高的要求。文章对电气自动化系统的结构进行了介绍，详细阐述了分布式结构、集中式结构与分层式分布结构三种不同结构的具体内容与优缺点。进而对继电保护及安全自动装置进行了详细分析。提出了电气自动化技术在铝电解过程中的问题，并有针对性地提出了相应的优化措施，从节能、质量管理以及变电整流三大方面展开了详细的论述，以供相关人士借鉴与参考。

参考文献：

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[3]姚箫箫.电气自动化技术在铝电解过程中的应用研究[J].世界有色金属,2017(05):49-50.

[4]李永刚.电气技术在铝电解阳极效应熄灭中应用的探讨[J].冶金丛刊,2005(06):25-27.

作者:韩延琴 张为 单位:甘肃东兴铝业有限公司陇西分公司