时间:2023-07-19 16:56:12
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电气工程研究热点,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1.散热器基础
作为散热器的铝合金型材,通常采用的是6000系列镁硅铝合金,其供应状态包括T4、T5、T6。模块的散热器选配,其散热器主要选用6063铝合金型材。在众多的铝合金材料中,6063的导热系数是较高的,达到209 W/mK,与纯铝的导热系数237 W/mK比较接近。其抗拉强度适中,厚度可小于6 mm。供应状态T5系由高温成型过程冷却后,不经过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限),型材变形系数小,硬度一般,适宜作为功率器件的散热器。
平板器件作为大电流的半导体器件,散热器是作为电极导电的,表面不宜进行氧化处理。
2.选配散热器的原则
散热器的选取原则,应使模块芯片的实际工作结温低于芯片的最高允许结温。无论是连续工作制还是短时工作制,都不允许器件超结温。晶闸管结温不超过125℃(398.15K),整流管结温不超过150℃(423.15K)。
模块在使用时,必须配备适当的散热器。为保证功率半导体器件正常工作,散热条件至关重要,主要涉及环境温度、空气流动、环境污染程度等情况。随着环境温度的升高,器件P-N结到散热器的温差变小,严重影响散热效果。空气流动越通畅,散热器向环境散热就越快,反之则散热变慢。环境污染越严重,散热器上覆盖的灰尘就会越多,不仅为散热器向环境散热增加了一个阻挡层,也使得散热风机的叶片结垢而影响转速,会严重影响散热效果。器件工作的空间大小也与散热有关,狭小的空间会造成热量聚积,减小模块到散热器的温度梯度,影响散热。因此,要注意保持环境的清洁,设备上的灰尘也应及时清理。
晶闸管模块的热阻与功耗计算,按以下经验公式:
Rja= (Tj-Ta)/ PT(AV)=Rjc+Rch+Rha (1)
PT(AV)=VTOITAV+rTIeq RMS (2)
或 PT(AV)=(0.785VTM+0.215VTO)ITAV (3)
式中:
PT(AV)――模块芯片耗散功率
IRMS――通态电流交流有效值
ITAV /IFAV――晶闸管/整流管通态平均电流
rT /rF――晶闸管/整流管斜率电阻
VTM /VFM――晶闸管/整流管通态峰值电压
VTO /VFO――晶闸管/整流管阈电压(门槛电压)
Rch――模块基板与散热器的接触热阻
Rja――芯片与环境间热阻(总热阻)
Rjc――模块结壳热阻
Rha――散热器热阻
Ta――模块使用环境温度
Tc――模块基板温度(壳温)
Tj――P-N结温度
3.连续工作制的散热器选配
连续工作制的半导体器件,选配散热器要充分考虑影响热传导的各种因素。散热器的选配只能是半定量计算,环境温度、散热空间、灰尘、空气流速等环境因素对散热条件均有影响,选配散热器时要多方考虑。
散热器的散热效果主要取决于散热器的表面积,其表面积越大,散热效果就越好。计算散热器表面积时,其端面可忽略。要增大散热器表面积可增加其长度,但散热器的长度又不能无限制,而且,散热器的热阻与其长度非线性关系!模块热量的传导以垂直方向为主,横向传导则要慢很多,因此,单纯依靠加长散热器是不可取的,而且在散热器长度增加的同时也增大了风阻,从而降低了散热效率。而7m/s以内的空气流速对散热器的热阻影响却很明显。
若利用公式(2)或公式(3),通过计算,得到某模块的耗散功率为240W,模块的结壳热阻Rjc=0.08K/W, 模块与散热器的接触热阻Rch=0.05K/W,环境温度按最高温度40℃,则按公式(1),有
Rja= (Tj-Ta)/ PT(AV)=(125-40)/240=0.35(K/W)
又Rja=Rjc+Rch+Rha,则
Rha=Rja-Rjc-Rch=0.35-0.08-0.05=0.22(K/W)
据此,可选择DXC-616散热器长度为100 mm、风速4 m/s的散热条件即可,或者DXC-616散热器长度为50 mm、风速不低于7 m/s(对风机要求较高)的散热条件也可。在实际工作环境下,模块的通态平均电流不会达到额定值,可根据实际情况酌情考虑。
如果梳状散热器没有相关试验曲线,我们也可按下面的公式选配散热器:
式中:
H――散热器齿高
K――散热器导热系数(6063铝合金的导热系数209 W/mK)
l――散热器长度
L――散热器截面周长
v――风速
w――散热器齿宽
n――散热器齿数
最后得到的结果,Rha单位为K/W
4.短时工作制的散热器选配
短时工作制,指的是功率半导体器件的持续工作时间不足以使散热系统达到热平衡,而其空载(或不工作)时间足以使系统恢复到环境温度。按国家标准,短时工作标准时间分为7种(30 s~90 min)。
短时工作制下,散热器的主要作用不是散热,而是吸收热量,这就要求散热器要有足够的热容量,在理想状态下,可把功率半导体模块的功耗发热全部吸收。实际工作中,虽然散热器在吸收热量的同时也向环境中释放热能,但因热阻的存在会使热量传递过程受到一定的阻碍,而且这种阻碍的效果远大于散热器的放热效果,致使散热器的温度远远低于芯片结温。因此,在计算过程中,我们会忽略散热器向环境释放的热能。
按GB/T3190-2008《变形铝及铝合金化学成分》的要求,作为散热器的铝合金型材,其铝的含量一般在98%~99%,我们可按纯铝的比热容0.88kJ/(kg・K)来计算。
以某厂家的KP2500-16平板硅为例,VTM=1.80V,VTO=0.75V,负载电机的每相工作电流有效值为1455A,短时工作环境为4倍电流、时间为30s。则
每路反并联平板硅通流的有效值为1455×4=5820A
每支平板硅通流的平均值为5820/2.2=2645A,略大于平板硅的额定值。
PT(AV)=(0.785VTM+0.215VTO)ITAV=(0.785×1.80+0.215×0.75)×2645=4164(W)
短时工作发热量Q=PT(AV)tw=4164×30=124920J=124.92kJ
设定环境最高温度为40℃,允许最高壳温85℃,则有
124.92/(0.88×45)=3.15kg
每一组反并联的平板硅需铝合金散热器3.15×2=6.3kg
如将上例中的散热器改为铜材,铜的比热容为0.39 kJ/(kg・K),则有
124.92/(0.39×45)=7.12kg
作者简介:黄慧(1982-),女,河南长葛人,华北水利水电学院电力学院,助教。(河南郑州450011)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0148-02
专业英语,顾名思义,以英语讲解专业知识,是大学英语的后续课程。专业英语课程的目的是为了使学生能够阅读英语专业文献,了解国外学术及业内动态,为将来从事本专业工作后参加学术会议、听取国外学者的演讲报告、学术讨论会、出国留学或参观考察等提供基础。专业英语也是电气工程专业的基础课程,它使学生能够对国内外的行业现状、研究前沿、研究难点和研究热点有一个比较清晰的认识和了解。因此可以认为,专业英语为电气工程专业学生的进一步发展建立了一个平台。基于这个平台,学生可以深化既得知识,扩展专业知识领域,了解专业领域的全貌,洞察该领域中技术和理论研究的前沿,为学生在本专业领域中与国内外的同行进行交流创造条件。
电气工程专业涉及面广,设置课程包含“电气工程”、“电子应用技术”、“计算机技术”、“控制理论”等内容,与之相应,专业英语也应涵盖这些内容。因此学习专业英语要具备一定的专业知识,并且要区别于基础英语的学习。为了使学生顺利地从基础英语过渡到专业英语,并将所学专业知识与英语能力相结合,提高专业英语的听、说、读、写能力,本文结合实际教学,在教学内容、教学方法和教学设计与安排等方面提出一些改进方法。
一、教学内容
大学本科教育的目的主要是培养学生扎实的专业功底和独立获取知识的能力,为学生继续学习和独立从事本专业的研究工作奠定基础。为此,专业英语课程对内容和教材的要求就不能局限于用英语念原文、翻译课文、用中文讲解难点、用中文解释重点,这样就很难把基础英语与专业英语区分开。
电气工程专业英语教材的课文内容主要包括构词法、翻译和写作的内容。构词法主要介绍电气工程专业英语中一些常用的词根、前缀、后缀以及合成词等构词方法。大学生掌握了构词法,就可以达到对专业英语词汇举一反三、融会贯通的效果。熟练和掌握构词法是学习专业英语的基础,为以后阅读英文专业文献资料、学习新的词汇做铺垫,也是扩展词汇量的一种高效方法。翻译是针对专业英语的句子特点,比如长句多、句子结构复杂等,介绍其翻译技巧。翻译技巧涉及词义选择、语序的变换、用词的增加和省略等内容。掌握翻译技巧是学习专业英语的更高一层次要求。翻译要做到信、达、雅,符合中英文的语言表达习惯和语法规则。写作是比专业英语翻译更高一层次的内容。英文写作包括应用文、学术论文、学位论文等。熟悉应用文写作有利于帮助学生到工作岗位后尽快适应工作、熟悉工作。学术论文、学位论文的写作为学生进一步的深造奠定了基础。这三方面内容是专业英语教材内容中要讲解的重点。
学习专业英语,除了以上这些内容之外,内容安排还应该注意以下两点。
第一,专业英语的教学内容越新越好,内容应与国内外最新的专业知识技术和前沿热点保持同步。鉴于此,笔者认为,电气工程专业英语的教材内容可以选取一些国外相关专业技术期刊或报纸上的文章,并且要与时俱进。每学期安排几个学时,专门用来探讨这些技术发展的新动态。
第二,电气工程专业英语的教学内容还应该兼顾传统内容与现代内容、基础知识与前沿热点之间的联系。教材中的内容是一些基础的专业词汇以及基本的原理介绍。通过教材学习,可以让学生从基础英语过渡到专业英语,了解专业英语的特点以及一些词法和句法特点,使学生在有限的教学时间内提高自己的听、说、读、写能力,锻炼出一种能够终生受用的专业英语应用能力。
二、教学方法
传统的教学观以知识为本,而不是以人为本,立足于向学生传授知识,而不考虑学生的需求和学生的接受程度。课堂上教师讲、学生听,“满堂灌,注入式”的教学方法不根本改变,学生的学习主动性就不会调动起来,电气工程专业英语教学要实现从知识传授向综合能力和素质培养的转变,着力培养学生的创新精神和创新能力。这一实现过程,教学方法尤为重要。
1.采用启发式与交流式教学
电气工程专业英语内容本身比较枯燥,而且难于理解。因此,教师在教学过程中要采用各种手段和方法去调动学生学习的主动性和积极性,让学生参与进来,营造一个轻松的学习环境,让学生作为课堂的主体全身心投入到教学过程中,启发和激励学生的兴趣使其主动地思考问题。学生在不知不觉中通过自己的积极参与、自由交流,无障碍地发表见解,在宽松和自由的氛围中完成学习任务,枯燥的学习内容也变成了有趣的内容不容易忘记。例如在电气工程专业英语教学中,专业术语和专业词汇比较多,笔者启发学生运用构词法,如前缀、后缀、合成词等联想和记忆更多的单词,并让学生课下制作单词卡片在课堂分组进行交流,让学生在自由的交流中找到单词的规律,激发兴趣来记忆;另外利用多媒体教学方法给一些单词增加适当的图片解释以活跃课堂气氛。
2.觅食发现法
在教学中发挥学生的主体作用是一种教学的指导思想和理念。如何实现这一教学方法因课程、教师的不同而不同,其关键是从学生的角度出发。针对电气工程专业英语,笔者认为,应该从“讲、议、读、练、评”这几个方面使学生积极、主动地学习。
(1)讲,是让学生上讲台来讲,改变教师讲一课堂的做法。比如教材文章,可以提前布置给学生阅读,自己归纳。在下一节课,以自愿的方式让学生上台讲课,由其他学生来补充不足,最后教师进行归纳和点评。采用这种方法,使学生可以自由地发表自己的观点,学生得到了交流的机会,又活跃了课堂气氛。
(2)议,即精心地设计和组织课堂讨论。结合当前电气工程专业发展的新趋势,确定一些具有代表性、普遍性和现实性的热门话题,提前一周布置,指导学生阅读有关资料和信息,分小组讨论并推荐代表发言,最后由教师评析和总结。如在电气工程专业英语教学中,笔者给学生布置关于智能电网、风能、光伏发电、电动汽车等热点话题进行讨论,讨论其当前发展的现状和未来发展的趋势,以及发展过程中各自的优缺点和技术难题。通过自主学习和讨论,使学生感受到身边这些新技术和新科技为自己生活带来的变化,让学生加深对自己所学专业知识的了解。学生们积极发表自己的见解,踊跃讨论,激发学习兴奋点,从课堂讨论中获得了大量专业发展的前沿知识。教师从学生的发言和辩论中也获得了大量的信息,从中掌握了学生的思想动态,增强了教学的针对性。
(3)读,即读书,不仅读课本,还要读与专业相关的书,如国外电气工程专业的期刊杂志,国外电气工程专业网站等,一方面学生可以加深对课堂内容的理解,另一方面也可以丰富学生的文化底蕴,了解英语的语言表达习惯和语法规则,拓宽学生的知识面,有助于培养学生自主学习和独立思考的能力。
(4)练,就是设计以培养学生能力为目的的“问题体系”。这个问题体系可以根据学生的能力发展水平分层次进行。通过不同层次的练习,逐步培养学生自主发现、分析问题、创造性解决问题的能力。
(5)评,每个教学阶段结束,可以让学生对自己学习专业英语的收获进行自评和互评,并对教师的教学工作进行评价,发扬教学民主,了解学生对课堂的教学意见和建议,提高教学的透明度,支持和鼓励学生参与到教学改革中来,增强学生的主体意识,同时也督促教师不断提高自己的教学水平。
采用这些教学方法,引导学生创造性地获取与运用知识,在不知不觉中培养专业英语能力。与此同时,教师的能力也获得了提高,心智获得了完善。
三、教学设计与安排
学完电气工程专业英语后,学生应该掌握一定量的专业词汇,掌握阅读专业相关英文资料的技巧,能够熟练阅读和翻译相关的专业文献资料,并且具备一定的听、说、读、写、译的能力。因此,电气工程专业英语的教学安排也应该培养学生的听、说、读、写、译的能力,而不是只偏重于某一面能力的培养,忽视了其他方面。
在规定的教学学时内,教学内容可以分块进行讲授。比如,安排几个学时的听说课教学,几个学时的读写译,再通过几个学时把这几个方面综合起来。这样学生会在每一阶段教学结束后很有收获感。并且课下也更容易有重点地去学习,去提高自己。
充分运用现代化的教学手段,建立了真正意义上的网络课程。教学辅导、作业布置与批改、问题的讨论与回答都在网上进行,除要求学生通过网络完成并提交作业外,还规定每个学生必须提出当前最新的专业发展的技术前沿问题,并参与其他同学提出的问题的讨论。课程结束时,每位学生在网上跟同学的讨论都可以查到,并且点击率很高。这不仅明显提高了学生运用现代化手段进行学习的能力,而且还可以让学生随时参与讨论自己想要了解的问题,教学效果与效率都令人满意。
四、结束语
电气工程专业英语的教学目的是为学生提供一种把握国外同一专业发展脉络和趋势的能力。不但要提高学生运用英语阅读专业书籍的能力,而且要提高他们运用英语进行专业学术交流的能力。因此,教学效果除了与教师自身的因素有关外,还与学生自身的专业基础和英语基础有很大关系。虽然文中介绍了一些改进措施,但是教师除了自身与时俱进外,还应该因材施教,根据每一届学生的个性不同来不断地对专业英语的教学改革进行探索。
参考文献:
[1]赵丛霞.城市规划专业英语教学法研究[J].高等建筑教育,2007,(A01):59-61.
[2]杨蕙馨.专业英语教学的一点体会[N].光明日报教育周刊,2000-04-19.
一、电气工程及其自动化技术的含义及设计
1、电气工程以及电气自动化的含义。电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础,研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程中的自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础,以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。控制理论是关于各种系统的一般性控制规律的科学。它研究如何通过信号反馈来修正动态系统的行为和性能,以达到预期的控制目的。控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透,由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律,并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合,应用于电气工程中,有利于提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗。
2、电气工程及其自动化技术的设计。在实际的电气工程及其自动化技术的设计中,应该从硬件和软件两个方面来进行考虑,通常情况下,都是先进行硬件的设计,根据实际的工业控制需要,针对性的选择电子元器件,首先应该设置一个中央服务器,并采用先进的计算机作为系统的核心,然后选择的辅助设备,如传感器、控制器等,通过线路的连接,组建成一个完整的系统。在实际的设计时,除了要遵循理论上的可行外,还应该注意现实中的可行性。由于生产线是已经存在的,自动化控制系统的设计,必须在不改变生产型的基础上进行,对硬件设备的安装有很高的要求,如果设备的体积较大,就可能影响正常的加工,要想使设计的控制系统能够稳定的工作,设计人员必须进行实地的考察,然后结合实际的情况,对设备的型号进行确定。在硬件设计完成之后,还要进行软件系统的设计,目前市面上有很多通用的自动化控制系统软件,但是为了最大程度的提高自动化水平,企业通常都会选择一些软件公司,根据硬件安装和企业生产的情况等,进行针对性的软件设计。
二、电气自动化在电气工程中的应用
1、电气工程及其自动化技术的应用理论。电气工程及其自动化技术是随着工业的发展,而逐渐形成的一门学科,现在的很多高校中,都开设了相关的课程,从某种意义上来说,电气工程及其自动化技术,是为了满足实际生产的需要,在传统的工业生产中,采用的主要是人工的方式,虽然机械设备出现后,人们可以操控机器来进行生产,极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快,对产品的需求量越来越大,在这种背景下,仅仅依靠操作机器的生产方式,已经无法满足市场的需要,必须进一步提高生产的效率,为了达到这个目的,很多企业都实行了二十四小时生产,通过实际的调查发现,采用这样的生产方式,机器可以不停的运转,操作人员却需要足够的时间休息,因此必须增加企业的员工,这样就提高了生产的成本,在市场竞争越来越激烈的今天,企业要想获得更多的效益,必须对生产的成本进行控制,于是有人提出了让机器自行运转的概念,这就是自动化技术。 强化电气工程及其自动化的应用措施。(1)强化数据传输接口建设。在应用电气工程自动化系统的时候,数据传输功能发挥着至关重要的作用,一定要进行高度的重视。只有提高系统数据传输的稳定性、快捷性、高效性与安全性,才可以保证系统运行的有效性。在进行数据传输强化的时候,一定要重视数据传输接口的建设,这样才可以保证数据传输的高效、安全。在建设数据传输接口的时候,一定要重视其标准化,利用现代技术处理程序接口问题,并且在实际操作中进行程序接口的完美对接,降低数据传输的时间与费用,提高数据传输的高效性与安全性,实现电气工程自动化的全面落实。(2)强化技术创新,建立统一系统平台,节约成本。电气工程自动化是一项比较综合化的技术,要想实现其快速发展,就一定要加强对技术的投入,突破技术瓶颈,确保电气工程自动化的有效实现。所以,在进行建设与发展电气工程自动化的时候,一定要加强系统平台的建设,结合不同终端用户的需求,对自身运行特点展开详细的分析与研究,在统一系统平台中展开操作,满足不同终端用户的实际需求。由此可以看出,建立统一系统平台,是建设与发展电气工程自动化的首要条件,也是必要需求。(3)加强通用型网络结构应用的研究。在电气工程自动化建设与发展过程中,通用型网络结构发挥着举足轻重的作用,占据了十分重要的地位,可以有效加强生产过程的管理与技术监控,并且对设备进行一定的控制,在统一系统平台中,可以有效提高工作效率,保证工作可以更加快捷的完成,同时增强工作安全性。除此之外,通用型网络结构也可以加强和各控制中心与管理系统的配合,实现网络资源的优化配置,这样就可以促进信息的有效传递,真正发挥网络应有的作用,达成了网络结构互通性。由此可以看出,加强对通用型网络结构应用的探索是一件非常有意义的事情,一定要加大财力、物力、人力的投入,同时对相关技术进行深入的分析与研究,强化对网络结构的分析与研究,尽可能创建一种更加理想的网络结构,促进电气工程自动化系统的高效运行。 三、电气工程自动化热点技术的运用
1、管控一体化技术。从理论上来说,在电气工程中,管控一体化主要指的是电气工程中不同的通讯环节,利用自动化技术的应用,将相关信息数据的集成性以及整个性进行充分的发挥,在对信息系统以及集成控制系统中彼此融合的过程中,把处于正常应用状态下的电气工程所应用的信息控制网络能够用一种集成的综合方式完整表现出来。 状态检修技术。从应用的角度来说,对于电力工程中的状态监测技术,我们可以将其定位是:利用设备资产管理系统在电气工程中的应用方式,将其在故障诊断、状态监视方向的综合功能重点发挥,并提供状态检修设备在正常运行时的状态信息和数据,并有机结合该部分数据有效预测电气工程对应设备的实际运行状态、潜在的安全隐患或故障因素。根据这种方式,还可以实现由传统的故障检修模式向状态检修新模式的转变。从电气工程的实践应用角度讲,状态检修技术在电气工程实践工作过程中的科学应用,不仅可以有效提高其对应的电气设备的安全性、稳定性,而且有效克服了传统的定期故障检修模式存在的遗漏性问题和缺陷,为电力系统的安全运行提供了有力的保障。 结束语
现阶段,在电气工程自动化建设与发展过程中,还存在着一些不足,需要进行深入的研究,采取有效的改进对策,提高自动化水平,实现电气工程自动化的高效运用,促进社会工业的可持续发展。
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
电气工程是一项在技术性、专业性上都是要求很高的设施工程,而电网的建设、改造等方面都在快速的发展着,且也对电气自动化系统上要求很高,故而要在这些方面大大提高电气自动化系统的水平,使其在电气工程中发挥其本身的优势,同时电气自动化系统在电气工程的经济效益和安全运行方面都有着非常重要的地位,所以我们将电气自动化在电气工程中实现现代化、国际化和全球化。
一、电力系统自动化的未来发展趋势和热点
由于电力系统自动化与IT技术的发展有着十分紧密的关系,因此未来电力系统自动化的发展趋势和热点主要表现在以下方面。
1、电力一次设备实现智能化
一般来说,电力一次设备与二次设备的安装地点往往相隔数十米,有的甚至相隔几百米,而两者通过强信号电力电缆与大电流控制电缆实现连接。与这种情况相比,电力一次设备智能化有着较大的区别,在对一次设备进行结构设计时就进行了综合考虑,这样就可以有效的节约控制电缆以及电力信号电缆,这就是人们常说的一次设备自带保护与测量功能。
2、电力一次设备能够进行在线检测
在电力系统中,发电机、变压器以及短路器等一次设备往往需要不间断的对相关重要参数进行实时检测,一方面要对设备的运行状态进行监视,另一方面还要能预测重要参数的变化趋势,同时对设备发生故障的可能性进行判断。这样就可以延长电力设备的保养周期,也能使电力设备从定期检修顺利过渡到状态检修。
3、研制出更为先进的光电式电力互感器
电力互感器可以按照一定的比例将输电线上的高电压和大电流降到设备所允许的标准范围之内,但在这个过程中,电力互感器还存在着严重的不足和缺点,这些不足和缺点对电力互感器的使用效果产生了很大的负面影响。因此,人们研制出了较为先进的光电式电力互感器。目前,在实际使用中这种电力互感器还存在着一些亟待解决的技术难题,这些难题将是未来研究的主要方向。
二、电力工程中自动化技术的应用情况
1、自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用
在发电厂分散测控系统中应用自动化技术时往往采取分层次的分布结构,它主要是由高速数据通讯网、以太网、运行人员工作站、工程师工作站以及过程控制单元所组成。其中,过程控制单元是由主控模件与输入/输出模件组成的,其主控模件可冗余配置,也可以采取冗余智能输入/输出以及输入/输出总线模式来完成通讯。另外,还可以在生产过程中直接使用过程控制单元,同时也可以直接接收热电阻、电气量、脉冲量、开关量以及现场变送器等信号。运算处理结束之后,对设备的运行状态和参数进行实时的显示、打印及输出,以此来驱动执行机构,从而实现对生产过程的保护、控制与检测。过程控制单元在工作中不仅要向运行人员工作站发送其接收的信息,还要接受工作站的指令,这也是操作人员控制和监视机组运行状态的主要手段和方式,工程师在设置或修改系统组态时需要工程师工作站提供具体的诊断以及维护方式。
2、电气自动化在电网调度中的应用
现代意义下的电网调动主要是远动装置与主站调动系统,主要负责的方面是进行电网运行状态的监控。使得电网在人员的调配方面、电网的安全运行更加有保障。其作用主要体现在以下几点;第一点是电网安全运行的监控,电网在正常的运转时,我们需要的是调度人员进行监视和控制电网的电压、负荷等情况。主要设备的水能和热能等等方面的工作指标,使得其更加的符合规定,保障用户的用电安全。第二点是电网经济调度方面,在对电网实现安全监控的基础之上,我们还要注重的是经济效益的实现。通过自动化的调度手段来实现电网的经济价值最大化,降低能耗、节约能源,达到最小的成本最优的配置。第三点是电网运行中安全事故分析和处理,电网出现故障的原因是多种多样的。出现的原因也很复杂,过程根本来不及反应。如果不能及时进行预测和处理,不但人身安全会得到威胁,还会导致电网的大面积崩溃,大面积的停电状况出现,造成国民经济的严重损失。所以增强自动化调度势在必行,实现电网运行的安全分析,完善事故处理方式方法,避免造成重大损失。
3、在综合自动化技术和智能保护中的应用
我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究,目前,我国的综合自动化在国际已处于领先水平,智能自动化保护技术也位于国际前列,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,使得保护装置更加智能化,大大提高了电力系统的安全水平和系统的可靠性,使得新型保护装置具有智能控制的特点。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置,突破了传统装置所受的限制,能够广泛应用于各种电压等级的电站,极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。
4、在空调设备中的应用
对温度与湿度的控制:装设在通风管的回风湿度近似于洁净室的温湿度传感器所检测到的温度与湿度,用比例加积分运算控制把送到控制器与设定湿度进行比较将输出的电JK信号来控制回风的湿度使其保持在45%,为了使洁净室湿度以满足GMP要求将蒸汽电动调节阀的动作控制在65%。对温度的控制:装设在回风管的净化空调系统采用DDC控制其温度传感器所检测到的温度送往DX-9100输出相应电压信号并与设定点相比较,控制回风温度保持在12℃-26℃之间控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,使洁净室温度符合GMP要求。
5、
三、电气工程中自动化技术的应用优势
1、电气自动化的监测优势
一般的电气设备如变压器、断路器等等都需要进行实时的监测,以对于一些临时发生的故障进行及时的调整与排除,通过电气自动化设备就可以实现这种实时监测的要求。通过对于电气设备的一些关键参数进行监测,通过相应的反馈进行监视,可以迅速的判断出设备的故障原因并进行及时措施的采取。
2、电气自动化有助于实现电气工程设备的智能化
现代化生活所需要的是一种现代化的管理方式,随着电气自动化系统的广泛应用于各个行业领域,对于人们生活的智能化管理、对于工业生产的自动化运行提供了便利。人们也对于这种智能化与人性化的管理模式越来越习惯。由于电气系统中对于微型计算机的完美结合,实现了生活生产的智能化,因此电气自动化在电气工程中尤其得天独厚的优势。
结束语
综上所述,电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志,而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现,不但支撑着现代电气工程的发展,也是一切工业发展的前提与原动力。正因如此,近些年来,电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展,并广泛应用于各个行业领域之中。
参考文献
[1]胡克强.电气自动化在电气工程中的应用[J].中国高新技术企业,2013,05:40-42.
电气自动化是多种科技相融合的新兴技术,能够应用到各个领域中。电气工程中电气自动化技术有控制和自动检测两种装置,能够对电力系统实现远程控制管理或就地控制等,保证了其安全经济的运行,保证了供电质量。
1电气工程中电气自动化技术的应用
1.1电网调度自动化
电网调度自动化是运用电气自动化技术来调节电网调度,其中包含主站系统和远动装置的调度。电网调度自动化能够确保电网发电供电的安全性、经济性和优质性,大幅度提高电网调度的运行水平。运用电网调度自动化包括三个功能:(1)安全分析和提出对策:其基于对电网结构的分析和对电网状态的估计,能够对它的安全做出及时的分析。(2)安全监控和采集数据:其能够通过信息系统采集和处理信息,使用模拟屏对电网实行监测,实时了解其运行情况,使用远东系统和网络来给电网的设备进行遥控。(3)经济调度和自动化发电控制:其是电气自动化技术的重要功能,它的功能体现在闭环控制功能,还体现在电网经济安全性。它还可以调整电网频率,实现经济性的调度控制等,使系统对电网的控制更简单方便。
1.2配电自动化
传统的观念重视发电忽略到配电的重要性,使配电网技术非常落后。随着电气自动化技术的发展,配电自动化得到广泛的应用,改善了现在的配电网络。配电自动化的优点是它能够监视自动化、控制配电网。其功能包括电网分析、配电等。它包括配电主站、配电子站、通信通道和系统终端。配电自动化降低了电网损耗能力,提高了供电能力,降低了停电率,减轻了人力,减少了维护设备的费用。配电自动化可以确保供电质量,在高峰或者低估期,保证不会产生不良影响。
1.3发电厂自动化
发电厂自动化包括AVC自动电压、AGC自动发电量和冬季机械等三种控制系统。我国目前发电厂主要以水电厂、火电厂为主,其中水电厂要比火电厂的自动化技术要高。
1.3.1水电厂的自动化
水电厂的自动化主要是通过控制水电厂的设备来实现,比如水轮发电机的励磁装置、水轮机和调速器设备。通过对水电厂设备的自动控制、监视、调节和管理四种功能,对水电厂运作的安全性、经济性有很大提高。水电厂自动化包括单机、综合和公用设备的自动化。
1.3.2火电厂自动化
火电厂自动化有很多种自动化应用,比如:计算机监视、采集数据、发电机控制等主控制系统。它具有信息处理和管理、自动保护、自我检测和顺序控制等方面的功能。
1.4变电站综合自动化
变电站的综合自动化需要在应用信息处理和传输、自动控制技术的基础上进行,运用计算机的硬件系统和其他装置,能够代替人工作业,大幅度提高变电站的运行管理水平。信息技术近年来革新速度加快,引进微机检测技术,变电站开始进入综合自动化的方向。目前,变电站的远程控制再被不断的推广。
2电气自动化技术的发展
2.1热点技术
20世纪80年代单片机的应用,使电力工程中的电气自动化设备进入新的阶段。电气自动化技术以工业计算机、PC机的技术为基础。90年代后,信息技术和网络技术的发展和应用,电气自动化技术依赖于IT技术,能够实现智能化。
2.1.1光电式电力互感器
电力互感器是输电线路中不可或缺的装置。当电压的等级到了一定的高度,信号就会缩小范围,产生饱和现象,或者无法与其他设备接口通信,这是电力互感器的一个缺点。针对这样的问题,光电式的电力互感器已经在发达国家研制出来,并公布了其标准。在我国的研究项目中也取得一些成果,目前最关键的是其稳定性,输出信号小于传统的互感器,输出信号要通过转换成数字信号。
2.1.2以GPS全球定位为基础的动态安全监控
电力系统中的监测手段为SCADA,它是对采集数据和其稳定运行的监视控制。还有一种仪器是故障录波,它主要是记录电磁过程。这两种监测手段都有其优缺点,但是都没有准确的时间标记,对系统的动态行为不好进行分析。以GPS为基础的将安全监测是SCADA和其他监测的结合,通过GPS定位获取精确的时间地点。
2.1.3在线状态检测
该检测是对系统内设备在线状态的运行检测,通过监测能够掌握它的运行状态,还能够通过监测分析其运行参数,以此来判断是否存在隐患和故障问题。这样能够提高设备的利用率,延长保修周期,将定期检测转变为实时检测能够减少不必要的遗漏现象。
2.1.4对电力系统实施智能控制
智能系统可以说是新时期的控制领域的新阶段,对一些非常规性的控制问题能够得到很好地解决,一些复杂性的系统问题应该采取智能控制来解决。就目前形式而言,智能化系统有极好的前景,应用广泛。
2.2自动化发展趋势
人们的生活品质越来越高,对电力有更高的标准,要有可靠性、安全性、优质性和经济性,因此电气工程中电气自动化也要不断的发展。20世纪60年代,开始研制电气自动化技术,70年代初期研究出一体装置,80年代运用自动化和计算机监测系统。电气自动化发展趋势:(1)远程通信、电力电子器件、微机已经应用到控制手段中;(2)理论多样化,借助很多控制理论;(3)控制策略已经趋向协调化、智能化、最优化和自适应化的方向;(4)多级系统的处方法增加到设计分析中;(5)提高输电和配电自动化的发展。
2.3热点技术的运用
2.3.1管控一体化技术
管控一体化是一种现代自动化技术手段,是环节和自动化技术的集成和整合。集成和管理系统可以构成统一信息网络,将ERP和MES互联,这样能够确保获取正确信息,也可以使用控制管理系统对检修数据和其他信息来监控,实现无缝连接。
2.3.2状态检修技术
状态检修技术通过AMS系统使用其监视和诊断功能,根据设备的信息数据,来进行电气设备的判断和预判,将故障检修转变成状态检修。状态检修技术可以使电气设备的安全性和可用性有效提高,能够克服定期检修的缺陷、遗留。
2.3.3应用先进的管理控制软件
控制系统在电气工程中有了广泛的引用,并且促进了电气自动化技术的发展。不过此时计算机控制系统并不够完善,应该吸收先进的技术手段,充分开发出电气工程的先进控制和管理水平,能够充分发挥出控制系统的功能。目前有两种管理控制软件:注重实时控制功能软件和注重管理软件,在研发中要根据实际情况来选择研发运用。
3电气工程中电气自动化运用的表现形式
3.1电力调度自动化技术
电力系统的应用的关键是电力调度自动化,它能够保证系统供电的安全、优质和经济性能。应当加强对电气工程现代化的管理,实现生产自动化。电气工程中的电力调度自动化技术分为调度主站系统和运动装置系统,它主要具备的功能包括:应用电力调度自动化,保证监控指标的准确性和可靠性,使得到的数据规范;作为电网系统的保障,能够实现电网调度的经济性目标,能够控制或减少能源问题,还能够满足供电发电的要求;有效处理技术性的事故分析,进行合理和科学的判断。
3.2发电厂自动化技术的应用
发电自动化技术分为三方面,自动电压控制、自动发电量控制、动力机械自动控制三种系统。它具体表现在两方面:火电厂对此技术的运用,水电厂对此技术的应用。
4结束语
总而言之,随着中国经济的迅猛发展,科学技术的进步,电气工程中电气自动化技术得到了更好的发展,并且应用在很多领域中。我们也应当学习国外先进的自动化技术优势,结合中国的实际,运用新理论新技术,为我国电气工程中的自动化发展做贡献。
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中图分类号:F407文献标识码: A
近年来,随着我国经济的迅猛发展,自动化技术的优势逐渐在电气工程中凸显出来,使广大使用群体感受到电气自动化技术带来的广泛运用性和宽广的专业性,这也直接加速了我国电气化工程自动化技术的运用。新时代条件下,电气自动化技术已经成为国民经济和人民生活水平提高的重要标志。
一、电气工程中自动化技术的现状
1、我国自动化技术发展现状
自动化的发展历史大致可以分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。在我国,随着现代生产和科学技术的发展,我国的自动化技术也得到了迅猛的提高,进入20世纪70年代以后,自动化技术开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展,并广泛应用到国防、科学研究和经济等各个领域,实现更大规模的自动化。例如,大型企业的综合自动化控制系统、全国铁路自动调度系统、国家电力电网自动调控系统、空中交通管制系统、城市交通管制系统等都离不开自动化技术的广泛运用。
2、其他国家自动化技术发展现状
相比较国内而言,其他国家的自动化技术是系统化、智能化和集成化的集合体。自动化技术不断提高光电子、自动化控制系统、传统制造等行业的技术水平和整体竞争力,自动化技术与计算机、信息技术的糅合,不断创造出新的行业经济增长点。与此同时,自动控制内容也发展到对产品质量的在线监测与控制,设备运行状态的动态监测、诊断和事故处理、生产状态的监控和设备之间的协调控制与连锁保护,以及厂级管理决策与控制等方面。以自动化控制技术、数据通信技术和图像显示技术为一体的综合性系统装置成为国外企业过程控制的主导产品,现场总线成为自动化技术的第一热点。总而言之,世界自动化技术产业的发展势头非常的迅猛,传感器技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线技术等自动化技术已形成一定的产业规模,其中传感器的销售在20世纪90年代的美国和日本创造了100亿美元的神话。
3、新时代自动化技术发展的新要求
在21世纪自动化技术发展的现状和前提之下,自动化将来的发展趋势将会更大程度上模仿人的智能,机器人已经在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到广泛的运用。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新
技术革命的重要内容,并且也会得到迅猛的发展。
二、自动化技术在电气工程中的具体运用
1、发电厂分散测控系统的自动化技术应用
发电厂分散测控系统具体是由以太网、过程控制单元、运行人员工作站、工程师工作站和高速数据通讯网等组成,在实际的应用过程中一般采取分层分布结构。这里所说的过程控制单元既可以直接运用到生产运行过程中的单元,又可以直接接受热电阻、热点偶、现场变送器等信号,并且在预算处理完成以后,对设备的运行状态和运行参数进行实时的画面显示、信号输出和打印任务,以此来直接监控执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中应用的生产过程的检测、联锁保护与控制等方面的功能。
2、电气自动化在电气工程管理中的运用
电气工程管理充分体现出电气自动化技术的运用,并且在自动化技术的运用过程中侧重于编程上的调试,通过对仪表的电气工程管理分析,传统的仪表管理主要是对流量、温度和压力仪表显示仪上等内容的管理,引入自动化技术后,仪表管理的工作内容转向基于集中PLC 和集散DCS 控制系统自动化的管理上,可以对多个温度、流量和压力进行集中采集数据、监测控制、输出控制以及最终处理,保障仪表管理和控制的精确性和稳定性。自动化技术对电气工程中的施工资料、程序系统和随机性文件是采取至始至终的程序化管理,保证了电气工程的工作质量和工作真实性。
3、变电站电气自动化技术的运用
电气工程在变电站的传统工作模式是采用人工的方式进行电话间的操作和监控,而自动化技术的应用大大降低了人力资源成本,并且对变电站的监控有着明显的强化作用。自动化技术在变电所中的应用主要体现在对各种变电设备和机器的运行状况和状态实现全方位、多角度的监控,从而达到对变电设备有效控制的目的,与此同时,自动化信息技术的参与,减少了传统的变电站工人操作的环节,使变电站的监测控制呈现系统性状态,但是极小部分还是需要人工进行的,例如变电设备变电数据的记录和整理。
4、电气自动化技术在水电厂中的应用
在当下的水电厂技术条件支持下,为最大程度上保证整个电气工程的有效运转,就需要在水电厂自动化技术的应用过程中具备调速器装置、水轮机装置以及水轮发电机组励磁控制系统在内的相关模块。另外,按照各个自动化系统运行的差异性来说,水电厂自动化系统包括单机模式、公用设备模式、梯级综合自动化模式以及全自动化模式等几种类型。从具体的水电厂运用实践来说,将自动化技术运用于电气工程中的方式,能够确保整个水电厂在正常运行的状态下使得经济效益能够得到最大程度上的提高,这也是电气工程的供电质量的重要保障。
5、光电式电力互感器自动化技术的运用
电力互感器是电力运输过程中不可或缺的重要设备,其基本原理是按照一定的比例关系将输电线路上的高压电和大电流数值降低到仪表盘可以直接测量的数值范围之内。但是,其最大的缺点在于随着电压等级的提高,绝缘难度也会越大从而导致仪表盘的体积和数量变大,与此同时如果信号动态范围小就会导致电流互感器会出现饱和现象,或者发生信号畸变的状况,自动化光电式技术设备的运用有力改观了这些不足和缺陷。
三、电气工程中自动化技术的发展前景
电气自动化是电气工程中的核心科学技术,也是工业现代化的重要标志,自动化技术的运用对人类社会的进步依旧起着非常重要的作用,因此,我们需要对自动化技术在电气工程中的应用提出展望。
1、管理控制一体化技术的运用
电气工程中的管理控制一体化是指重点针对电气化的不同通讯环节,通过自动化技术的科学应用,充分发挥相关信息数据的整合性和集成性优势。而集成控制系统在和信息管理系统进行彼此融合的过程中,能够用一种集成的综合的方式把处于正常应用状态下的电气工程所应用的信息控制网络完整表现出来。
2、智能化的电力设备
在通常情况下,电力设备中的一次设备与二次设备间距较大,电气自动化系统的智能化系统能够在一次结构设备设计中,将二次设备的相关功能和技术进行设计和实现,与此同时对配电网中的电力信号电缆线和控制信号线进行省去。例如,自动化智能技术是主要针对配电网中的防雷击、电磁干扰等相关内容,实现输电网的自动化管理。
结语
电气化工程自动化技术的广泛运用,一方面提高了生成效率,另一方面也为人类创造了更大的经济效益和社会效益。在电气化工程不断发展的过程中,还需要对其不断进行改进,来适应高速发展的现代工业化需要,为我国的经济发展创造更加有利的发展环境。
参考文献
中图分类号:G124 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0077-01
几年来,电网建设与改造电气工程随着经济的发展、社会的进步正在加速建设,电气工程功在当今、利在千秋,百年大计、质量第一。电气工程的热点问题,需要我们进一步去研究、去解决。
一、电气施工质量问题产生的原因
由于电气建筑本身结构复杂性,整个电气系统组件繁多、功能的多样性,实现工程建设的快速高效推进,质量的控制与管理,是重中之重、特别重要。
施工人员的技术水平。在建筑电气工程施工中,必须有高能力、高技巧的员工,只有这样,才能拥有较强的施工质量规划。当下,我国的建筑电气安装工程施工队伍还不够完善。在队伍中,还存在着很多的老员工,这些员工有着丰富的经验,但是,却缺乏足够的专业理论知识,随着时代的发展,他们只能逐步被淘汰。在队伍中,还有一些临时替补的队员,这些员工对于建筑工程的施工可谓是一窍不通,就连最基本的图纸以及设计方案都看不懂,那些由于岗位人员不足而临时从土建施工部分抽出的工作者,根本不具备电气工程所需的技术能力。
电气材料的技术要求。随着市场经济竞争日益激烈,很多生产厂家在利益的驱使下降低了产品的质量,导致常用电气设备和材料不符合要求,如电阻率、熔点、性能、尺寸不符合要求;电缆耐压差、抗腐蚀能力差、绝缘电阻小,内部线芯、绝缘层等均不符合要求;电线管壁薄,强度差,镀锌层质量不符合要求;灯具、扇叶粗制滥造,使用寿命短;开关、插座导电值与标称值不符合,导电金属片弹性差,接触不好,不能满足安全要求等。这些劣质产品在使用中会对电气安装的质量影响巨大,甚至酿成大祸。
二、电气施工质量问题的防范与控制
针对发现的质量问题,坚持问题导向,从主动破题的角度出发,逆向思维、倒推思路,对于发现的薄弱环节和疑难问题,注重从零散性、局部性、普遍性、规律性的深层次内容,进行深度分析和提炼,举一反三、以点带面,及时提出应对措施,专人全程督办,实时跟踪进展,注重“点上突破、以点带面”,抓住关键事项、聚焦重点项目、选取试点项目,通过示范带动,推动条块联动,实现整体互动,确保防范控制。
一次控制安装质量的控制。在电气工程施工的过程中,会出现很多问题,比如配电柜与配电箱内部器件“配线”电气性能等不符合产品质量标准;箱体或柜体底座不平整、接地不可靠、开孔与管径不匹配、配电箱设在可燃材料上等。目前,建筑企业最重要的就是解决这些问题。首先要严格按照《建筑电气工程施工技术标准》对那些低压配电柜技术进行相关的检查,只有不断完善检查工作,才能真正解决电气工程施工中存在的质量问题;其次在控制方面,要做好承重墙和填充墙上的工作,在施工的时候,要完美地控制好嵌装配电箱的高度、长度,这样在工作的时候就不会手足无措。
二次配线安装质量的控制。相关配电导线不符合技术规定,以及导线的火线、零线等的混同等。在二次配线的接线、连接处,对于绝缘的处理不够得当,接地端省略了应有的标号;导线有很大的面积在外面,只要有人不小心,就会造成严重的后果;不同电压等级的导线混淆在一起,而且在线管内还有很多的接头等。因此,建筑企业必须严格按照国家的标准,将导线等的颜色标示清楚,此外,在电气配电安装过程中,要严格要求施工人员,绝对不允许最基本的错误的出现。
电缆桥架安装质量的控制。在电缆桥架的安装的时候,并没有可靠地接触到地面;电缆在安装时桥架与托架之间并没有得到固定,导致他们之间的填充率大于35%左右;在电缆桥的安装中,由于转弯的半径过大,导致经过防火区时未作防火封堵等。为解决这些问题,我们可以采取以下措施,首先严格按照《建筑电气施工质量验收规范》中对电缆桥架的要求施工,并要做到将电缆的相关位置做好标志,当电缆桥架的内敷完成后,应及时做好封堵密实工作,这样可以有效保护人们的安全。
电气部分安装质量的控制。在安装的过程中常常会出现器具不全的现象,这使得工作不能按时展开;器具安装时相序接反或一个回路串入的器具过多;出现坐标偏移过大或者过小的现象,最终导致器具的接触不良;在安装之后所做的相关的防范工作也不够到位,对于水滴的溅落等,都会造成严重的后果。因此,在安装灯具之前,应先按照《建筑电气施工质量验收规范》,对灯具的型号、规格进行详细检查;接线时注意做好安全措施,严格检查灯具、开关等是否可用以及掌握可用的时间,避免危害的产生。
关键词:
电气自动化;电气工程;涵义;融合运用
1传统电气和电气自动化的对比
由传统的电气设计制造的各种电气设备其运行的方式是靠各部件之间的机械运动来完成的,它是一种物理的方式,而当今的电气自动化,整个流程的完成是由计算机程序来控制其系统的,它可以根据用电设备的具体情况,比如电负荷的特点以及用电量的状况等来进行电压的变配电功能,来实现二次计量、保护等的设计,还可以根据其生产工艺的特点及需求,设计为用配电系统末端的用电设备来控制的程序。
2电气自动化设计的涵义
电气自动化设计是按工艺控制的要求以及用电设备的要求进行高低压变配电系统、用电设备就地控制设备的一次电气设计即可,因为它具有嵌入式控制装置、用电设备就地控制设备等等的控制器,不用去考虑过多的条件限制。而且,电气自动化设计中的组态工作不用等其硬件系统定牌后再去进行,因为自动化设计中的标准组态网络通信协议和工具软件,即使是在不同的设备中运用,也不会受到任何的限制,仍然可以进行方便、快捷的整合系统。另外,在进行自动化设计时流程也十分的简单,这样不仅可以节约人工,提高工作效率,更使电气与自动化系统有机的融为一个整体,实现了智能化控制,也给广大人民群众提供了更加方便、高效、经济、实用的数据共享。
3电气自动化融入到电气工程中具体运用
通常情况下电气与自动化的融合,机电一体化渗透到电气与自动化工程中的运用,已经成为现代科技发展的趋势,其具体表现为:
3.1用电设备的一次电气设计、高低压变配电系统是根据用电设备和工艺控制要求来进行的。
3.2高低压变配电系统二次计量等控制的流程框图的设计是根据供电系统的条件、要求以及用电设备的特性来进行的。
3.3在每个配电系统的末端其就地控制装置流程框图设计是根据工艺控制要求和自动控制要求来实现的。
3.4控制流程框图的设计是根据工艺控制的实际情况及要求来进行调控与测试。比如说,执行器、仪表和操作管理站等系统的调控与测试。
3.5电气和自动化系统的功能是靠操作管理站的组态软件平台,再通过控制流程框图的设计来实现的。因为在这里可以进行各种组态下的程序编制,达到自动化系统的操作及控制功能。
3.6把电气自动化融合到电气工程建设当中去可以进行网络系统的安装、现场设备的安装以及电缆敷设设计等等。
3.7电气与自动化互相嵌入及融合可以使计算机网络、电气设备及各个系统软件直接进行安装和调试。电气自动化运用到电气工程当中以后,就不用再考虑二次信号、保护系统等与自动化系统之间的各种预留互联等因素干扰,只要按用电设备的要求直接进行控制设计即可,在工程施工的过程中可以不用去考虑两个专业间的配合问题,直接进行调试阶段,从而降低了一部分的人工成本。
4电气自动化技术在电气工程中融合的缺陷
我国的电气自动化在电气工程中的应用技术目前尚处于初级阶段,许多的技术及应用都不是十分的完善,需要去进一步的改进和加强,才能更有效地增强它的安全性和稳定性。
4.1继电保护起不到保护的作用有些继电保护系统无法有效的负载现化化的电网,满足不了变高低压变配电的一些要求,就会遇到重重的困难,出现很多的问题。
4.2自动化电网投入成本高因为电气自动化的设计需要许多的设备装置作为辅助条件,无形中就增加了许多的资金开支,比如说计算机系统的运行就要求内部条件及外部条件都要达到运行标准才行,这些都是成本的投入。
4.3避干扰能力差自动化系统的设计装置中目前还没有最有效的方法来避免雷电及电磁对它的干扰,为了防止这些辐射性的干扰,就必须要进行创新与改造。
5结语
由此可见,在这个知识爆炸、残酷竞争的时代里,电气自动化已经成为广大科技工作者所研究的重点和热点,而电气自动化作为一种知识型的高技术含量的工作,已经以它智能化、扁平化和开放化等特点运用到生产、生活中去,电气工程建设也已经与自动化电气系统在相互的磨合、嵌入、融合中,所以说,自动化技术的应用具有远大的发展前景及发展空间,它不仅可以有效的推动电气事业的更快发展,还是我国现代化文明水平的一个标志,相信,随着我国科研水平的不断深入,电气工程中电气自动化的融合运用一定能取得更加丰硕的成果,并在各个行业开花、结果,使电力系统更加安全、高效的运行,带动我国的经济走向世界。
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中图分类号:TN830.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0344-01
随着我国经济的发展,科技水平有了很大的提高,但是与西方发达国家相比,由于我国发展的时间较短,因此在很多领域中,技术水平还比较落后,因此近年来国家加大了对相关领域的投入,尤其是电气工程等行业,根据实际的发展情况,针对性的出台一些优惠政策,鼓励和扶持我国企业的发展。电气工程作为一门新兴的学科,是现代科技的核心,如电气工程中的电子技术,是现代信息化的基础,很多人认为,电气工程的出现,使得人们从机械时代进入到了信息时代,不但改变了人们的生活方式,也改了工作的模式,因此电气工程的发展水平,已经成为了一个国家信息化的重要标志。
一、电气自动化的基本概念
电气自动化主要是通信技术、计算机技术和运动控制技术的有效综合,通过电气自动化设备和系统,实现自动化控制,具体涉及电气工程中的系统运行、自动控制、信息处理、电力电子设备应用等多个领域。随着科技的不断进步,电气自动化得到不断发展,在电力生产和电力应用中发挥着自动检测和调节功能,可以实现电气设备和电气系统的自动保护,通过信号采集、处理、传输等保障电气工程的高效、稳定运行。
二、电气工程自动化的应用
目前,电气工程自动化在以下两个方面得到了广泛应用:智能建筑领域。建筑的发展越来越智能化,而智能化离不开电气自动化。随着人们生活水平的提高,高档智能化建筑成为了人们居住选择的大方向,同时,也是世界建筑业发展的方向之一。智能化建筑利用电气的自动化实现了资源和设备的合理利用,其内部包含了大量的电子电气设备和复杂的布线格局,并且这些设备和布线需要较高的抗干扰性和耐压性。作为一级负荷建筑,智能化建筑还需具有多层屏蔽的防雷体系。②空调净化系统。自动控制和空调净化系统能够作为单独的系统进行测量,也可以作为具备计算机控制管理功能的复合型系统使用。尤其是在控制温度时,空调净化系统对电气工程自动化的要求较高,可使用DDC控制。在回风管部位装有温度传感器,可对较监温度与设定温度进行比较,并运用微积分等数学预算进行控制操作,以输出相应的电压信号,进而控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀,将温度保持在合理的范围之内,使建筑内的温度符合要求。
三、电气工程及其自动化技术应用的发展
理论的发展要基于实际应用,而理论进步了以后,又能够指导实际应用,因此二者之间有着密切的关系,电气工程及其自动化技术是随着工业的发展,而逐渐形成的一门学科,现在的很多高校中,都开设了相关的课程,从某种意义上来说,电气工程及其自动化技术,是为了满足实际生产的需要,在传统的工业生产中,采用的主要是人工的方式,虽然机械设备出现后,人们可以操控机器来进行生产,极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快,对产品的需求量越来越大,在这种背景下,仅仅依靠操作机器的生产方式,已经无法满足市场的需要,必须进一步提高生产的效率,为了达到这个目的,很多企业都实行了二十四小时生产,通过实际的调查发现,采用这样的生产方式,机器可以不停的运转,操作人员却需要足够的时间休息,因此必须增加企业的员工,这样就提高了生产的成本,在市场竞争越来越激烈的今天,企业要想获得更多的效益,必须对生产的成本进行控制,于是有人提出了让机器自行运转的概念,这就是自动化技术。
四、电气工程及其自动化发展中的问题及建设策略
电气工程及其自动化是工业发展不可或缺的一种技术。随着社会的发展,商业间的交流越来越多,交易也越来越复杂,商业和工业的发展带动了经济的腾飞,从而促进了科学技术的进步,反过来也使电气工程及其自动化技术得到更进一步的发展。但是电气工程及其自动化技术在发展过程中仍然面临着一些困难与挑战:①现阶段的电气工程及其自动化的建设没有针对性,面对各个不同的企业的实际需要,在现有的技术成果上再逐个进行针对性的设计不但使成本增加,对于电气设备的设计、运行、调试、使用也增加了不必要的困难,加大了人力、物力的投入,最终使工程的总成本增加,没有达到企业成本控制最优化的目标,给企业造成了一定的损失。②现今社会是一个讲求效率的社会,在保证质量的前提下提高运行效率,加快社会发展的步伐是时代的迫切需求。面对不同的对象进行不同的设计,要力争做到操作方法简便易懂,更容易让人接受,使每个企业在缺乏或者没有相应的专业技术人员时也可以安全地进行操控,这样的电气工程及其自动化的设计才能体现出其自动化的成功性。③电气工程及其自动化专业的发展为人民生活带来了巨大便利,与此同时也给环境造成了巨大污染。如何发展低能耗、高效、无污染的电气设备,也是电气工程及其自动化学科的热点话题。④网络结构的多样化,对电气工程及其自动化产品造成了一定的影响,这是电气工程及其自动化发展与建设过程中不可忽视的问题。电气工程及其自动化现在普遍应用于商业中,而在商业用途中数据传输是非常重要的,既要求数据传输的准确,更要求信息传输的安全。电气工程及其自动化在数据传输方面还是存在一定问题的:在不同企业等商家制造的硬件和软件等产品在信息交换的过程中,受开发商程序接口不同的影响,给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化数据通信的困难。
结束语
电气工程及其自动化技术作为现在一个热门的学科,由于其能够极大的提高生产效率,因此受到了足够的重视,要想提高工业的生产效率,必须培养大量的专业人才,通过全文的分析可以知道,受到特殊的历史因素影响,我国的经济和科技发展的时间较短,与西方发达国家存在较大的差距,在实际的工业控制中,我国很多企业还没有实现自动化,严重的影响了生产的效率,相信随着国家的重视,必然会加大对企业的扶持力度,这种现象会得到明显的改善。
参考文献
随着近年来科学技术的飞速发展,建筑事业也得到了飞速发展。电气工程作为现代化科学技术领域中的核心技术之一,在当前社会发展中发挥着至关重要的作用,更是当前高新技术领域中不可缺少的关键性学科。质量作为各类工程项目施工中追求的永恒目标之一,在建筑电气工程中也不例外,其施工质量越来越得到人们的重视与关注。
1.建筑电气工程概述
建筑电气工程施工是整个建筑工程项目中的重要环节,随着目前科学技术的飞速发展,建筑电气工程施工量也不断的提高。在目前建筑工程施工项目中,电气工程质量已成为人们研究的热点话题,其在施工中主要包含了强电系统与弱电系统两部分。随着近年来科学技术和人民生活水平的提高,建筑工程中电气安装质量已成为整个工程施工质量的重要组成部分,这就需要我们在工作中及时、完整、有序的对各类工程进行全面控制,使得工程质量和施工效益得到有效的保障,为工程施工提供必然基础。
2.建筑电气工程中常见的质量缺陷
在目前的建筑工程施工的过程中,造成电气工程施工质量缺陷的原因是多种因素造成的,这就需要我们在工作中进行深入系统的研究和探讨,对于各种容易引起电气工程施工质量问题的环节加以重视和完善。
2.1管道敷设
管道在电气工程施工中最为关键和重要,但是也是工程中最容易出现质量问题的一环。一般的管道工程施工而言,其在施工的过程中对于管路的暗敷设地方经常会出现各种各样的裂缝结构,这些裂缝的存在极容易造成线路受到外来因素的影响,使得电力系统出现一定的缺陷。在目前的工程施工中,最常见的管道敷设质量问题主要表现在在施工中以薄壁管代替厚壁管、以黑铁管代替镀锌管、以PVC管道代替金属管道等等。在这些工程施工中,极容易造成由于管道材料和材质的不佳而引起整个工程施工项目存在着一定的缺陷与问题,给工程的施工质量带来极为严重的影响。
2.2配电盒施工引起的问题
一般在工程施工的过程中,对于配电箱的坐标和标高进行全面系统的更改和研究,使得凹入墙面的部分出现各种杂物的影响和质量问题,同时也极容易造成整个工程质量存在着极为欠缺的问题。一般来说,在应用的过程中一旦出现箱盒固定不稳定以及施工整体性不佳的现象,造成了绝缘指标不佳以及工程质量问题存在着极大的缺陷和问题。在目前的工程施工的过程中,经常会出现由于工作人员素质和施工方面的不佳而造成不查线就送电,配电箱内导线间导线对地间的绝缘电阻未测量;造成通病的原因是施工马虎、责任心不强或与土建施工配合不当。
2.3照明等方面
开关、插座面板不平整,与建筑物表面之间有缝隙,开关不能切断相线,开与关方向不一致。插座的相、零、地线接线混乱,有的三孔插座无接地线,螺口灯头接线不对,软线吊灯灯头线长度不足,绞织线做吊线,未做保险扣货掉盒内保险扣太小不起作用,日光灯未能与启辉器、镇流器配套使用,未设挂线盒,双链不平行,有的甚至用铁钉直接钉在木塞上,偷工减料。
3.电气工程施工的改善措施
3.1材料管理方面
用于建筑电气工程施工的材料、构配件、设备必须符合设计要求和产品质量标准。因此,要把住“四关”,即采购关、检测关、运输保险关和使用关。对电气工程施工使用的穿线管、线盒,各种铜、铝导线,配电箱、灯具等进行严格检查,不符合设计要求,没有产品检验合格证的坚决不允许进场使用。
3.2施工图纸方面
图纸是施工的前提和依据,只有详细核对图纸,对工程中各系统做到心中有数,才能发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。电气安装施工中必须根据已会审后的电气设计安装图纸和相关的技术文件,按照国家现行的电气工程安装施工及验收的规范、地方有关工程建设的相关法规文件等,经过相关审批的施工组织设计进行施工即可。
3.3电线管敷设处理方面
监理人员严格把关,要求下料配管必须按照设计和规范,不符合要求的一律不准施工。施工人员要不断充电,练就过硬的安装技术,在电气工程施工中尽职尽责,高质高效地完成建筑电器安装工作。
弯管器的选择:当镀锌管和薄壁钢管内径≤25mm时可选用不同规格的手动弯管器;当内径≥32mm时,可选用液压弯管器;PVC管子根据实际情况合理选用弹簧弯管,在进行对接时,尽量采用整料套管对接法。
3.4配电箱处理方面
配电箱安装施工前,技术管理人员应做足准备工作,详细了解箱盒的坐标、标高,用钢筋套圈焊接固定定位好的箱盒,并在箱盒内做一支撑,以防移位和变形。配管与箱盒的预埋、预留、位置、标高须符合设计和规范要求,管线内外壁应按规定做除锈和防腐处理,剔除管口毛刺,入箱入盒时须加护口,弯曲半径须符合规范要求,采用硬质、半硬质阻燃塑料管的预埋须根据埋入的墙体种类进行可靠地保护。
3.5接地防雷施工处理方面
根据相关施工及验收规范规定,避雷引下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此,不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。接地极的位置与管径(或圆钢直径)符合设计要求;接地极与接地线的焊接与防腐。扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接时,应将扁钢弯成弧形或直角形与钢管或角钢焊接,以满足搭接面的要求,并应刷沥青油两道防腐。
3.6调试运行等处理
设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作,决不能仅由调试单位进行,要请使用部分的有关人员参加调试。对配电箱、线盒内压线做样板,布线整齐、压接牢固,多股线拧合,重点检查吊顶内的线路,导线穿管敷设必须符合要求。
3.7施工安全管理方面
建筑电气工程施工中应把质量第一,安全第一放在首位,应根据工程的自身特点,对施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制,做好技术交底,认真管理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程,并且建立良好的质量监督体系,才能确保建筑电气工程的工程施工质量的提高。
4.结语
综上所述,在目前的建筑工程施工项目中,工程施工质量预控和管理的高低是整个工程质量优劣的生命线,也是决定性标准。在目前的建筑工程项目施工中,电气施工在整个工程项目中的比重越来越大,其施工质量也得到了人们的高度重视和关注。现就建筑电气工程施工中存在的各种质量问题进行了分析,并提出了相关的预防措施和完善建议。■
【参考文献】
[1]郭建纲,颜安建.对建筑电气工程施工质量验收规范的理解[J].安装,2003,01:30-31+34.
[2]王新春.建筑电气工程施工控制管理技术要点探讨[J].科技致富向导,2013,15:293.