電氣化工程及其自動化范文
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關鍵詞:電氣工程;自動化;發展現狀
1電氣工程及其自動化發展現狀
1.1依靠信息技術發展
隨著互聯網時代的到來,網絡技術以及計算機和通訊技術、信息技術得到了全面快速的發展,逐漸被應用到社會經濟的各個產業之中。其中信息技術更是為電氣工程及其自動化的發展起到很大的促進作用。根據信息技術自身具備的科學、高效以及實用等特點,使其主要應用在電氣工程及其自動化的兩個方面:其一是管理方面,比如人力資源管理、財務管理、以及數據核算和存儲。企業的管理層可以通過應用技術來對生產過程進行實時監控,及時發現生產中的問題并進行解決。其二,是電氣工程及其自動化系統和設備的比較上,可以對數據進行比較是信息技術具備的一項重要特征。因此在電氣工程及其自動化中應用信息化技術,可以對每個設備的信息進行收集和比較,通過比較結果可以知道每臺設備具體的使用情況,這就是信息化技術所具備的實用性。近年來隨著科學技術的發展,微電子和未處理技術也得到了廣泛的應用,所以之前設備之間清晰的界限逐漸變得模糊,因此在電氣工程及其自動化中應用信息技術,使其具備通訊能力以及軟件形態等特性就變得尤為重要。
1.2DCS控制系統
DCS就是分布式控制系統,它是基于微處理器作為基礎,綜合了計算機,通信、顯示和控制等4C技術,其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態方便DCS控制系統具備很多實用,例如信息數據的采集、數字的直接控制、實現人機交互、對設備運行過程進行監控和管理等。跟以往的電氣系統比較起來具有更高的科技水平,是當下比較先進的一種控制系統,同時DCS控制系統也具備較為健全和完善的控制和管理系統。使用的是WINDOWSNT操作系統、其控制基站使用的是嵌入式實時多任務操作系統QNS,可以很好的保證嵌入式實時多任務操作系統QNS控制系統的穩定性和安全性,確保其可以實時進行控制和管理。
1.3采用集中控制手段
所謂的集中控制手段就是將信息輸入同一個處理器,進行統一處理。這種處理方式十分省事,但也因此具備很多明顯的缺點:其一,因為是將所有的信息放在同一個處理器中進行集中處理,因此龐大的信息數據會讓自動化信息系統的運行速度變慢,還會降低信息處理的速度,更會對整個自動化控制系統的運行產生很大的影響。其二,因為是集中處理,所以這些信息都會儲存在同一臺主機上,隨著所處理的信息越來越多,主機的儲存空間就會越少越少。在后期使用過程中,如果想要讓系統保持高效的運行速度,就必須再增加電纜,無疑會不斷增加成本投入。
2電氣工程及其自動化發展中存在的問題
2.1資源的浪費
近年來由于我國一味的追求經濟的發展,盡管工業的確得到了快速發展,卻存在很大的失衡現象,特別是在資源的利用上。電氣工程與自動化技術在成產和加工等環節得到了應用,但卻忽視了對自動化系統的管理,甚至還有些電氣設備自身的質量缺陷,導致在生產中產生了資源的浪費,不符合我國提倡的綠色可持續發展理念。
2.2建設效率相對較低
電氣自動化系統的效率,會直接影響到電氣設備工程的質量和運行效果。但由于電氣工程中管理不到位,以及對安裝質量的不重視,造成工程安裝的效率較低,且設備的工作效率也達不到運行速度的標準。
2.3企業需求不同使成本增加
由于電氣工程自動化是近幾年才不斷被應用,因此在建設上缺乏影響的規范個標準。因此技術人員在進行電氣自動化系統建設的過程中,由于缺乏相關的經驗和依據,就只能用當前的技術和自身的經驗進行設計,無法根據企業的需要有針對性的建設,在生產過程中這種方式節約了成本,但由于各個企業的需求不同,在實際安裝過程中就需要再進行建設,反而增加了成本的投入。
2.4數據傳輸安全性的問題
由于各個企業所使用的自動化系統均不相同,所使用開發程序和接口也存在很大的差異,這就造成各個企業之間的通訊傳輸存在一定難度。并且由于程序和接口的不同,使信息傳遞的安全性降低,企業需要采用有效的措施進行解決,無疑也會增加運營的成本。
3對電氣工程及其自動化發展中問題的合理化建議
3.1注重創新改善資源浪費問題
時代在進步,科學技術在不斷的發展,電氣工程及其自動化也應該隨著科技的發展不斷進行創新。通過對先進信息技術的應用,探索創新提升生產效率、降低能源浪費為主要方向的自動化技術。另外還要加強對新型材料的創新工作,用新型材料代替自然能源,優化成產過程,最大化的降低資源的浪費。
3.2提升技術人員技術水平
在電氣工程及其自動化建設中,技術人員是非常重要的一部分。因此必須要不斷提升技術人員的水平和綜合素質,使其具備克服各種技術難題的能力。可以根據客戶的不同需求,更加科學合理的去進行電氣工程及其自動化建設,進而提升電氣工程及其自動化建設的質量和效率,降低成本的投入,提升企業的核心競爭力。
3.3推進統一的程序接口的建立
想要解決電氣工程及其自動化系統信息傳輸的安全問題,最有效的辦法就是對程序的接口進行統一。但由于目前市場上所應用的電氣化自動系統類型復雜,所以對已經投入使用的電氣工程及其自動化系統接口進行統一不顯示,只能對新生產的自動化系統進行統一,慢慢更替掉舊的電氣化系統,實現接口的統一。進而提升信息傳遞的安全性,和傳輸的速度,提升電氣工程及其自動化的效率。
4結語
電氣工程及其自動化的發展和應用,為我國經濟的發展起到了很大的促進作用,逐漸成為現代工業和農業的核心支柱,更為提升人們的生活水平和社會生產力起著很重要作用。所以必須要對電氣工程及其自動化建設和發展重點額問題及時進行解決,使其可以為我國社會的發展發揮更大的作用。
參考文獻
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關鍵詞:電氣工程;自動化;節能設計
前言
電氣工程自動化作為電氣工程里面一個新型技術,在降低勞動成本、提高工作效率、提升工作環境質量等等一些方面都起著十分重要的作用。在電氣自動化設備廣泛應用于各行各業的背景下,開展電氣節能設計具有非常重大的實際意義。
一、電氣工程自動化的特點分析
1.1技術融合程度高,專業應用范圍廣
電氣工程及其自動化的設計制造、開發試驗以及系統運行過程,以計算機技術為依托,以電子電力技術為助力,同時還涉及到機械自動化的應用。因此可以說該項技術融合了大量高等科技,技術融合程度高,運用價值也隨之提升。同時,我國的工業建設已經逐步進人全面電氣化時代,對于電氣自動化技術的需求逐步攀升,因而電氣工程及其自動化技術的應用范圍廣闊,大有用武之地。
1.2技術實用性極強,提升工業生產力
在當今社會生產生活中,自動化技術已經遍及各個領域。電氣工程及其自動化技術的實用性極強,因此以電氣工程為基礎、以自動化技術為手段,已經成為社會工業的主要發展模式。如今,電氣工程及其自動化主要應用于技術控制過程中,調試和協同電氣自動化設備,幫助和促使形成自動化生產鏈條,從而著力提高生產效率,進一步提升工業生產力。
二、電氣自動化工程中的節能設計技術
2.1 合理選擇變壓器
作為電氣自動化的重要組成部分, 變壓器主要負責電壓、電流以及功率的轉換, 因此也是電氣自動化工程中的耗能大戶,即使其處于空載運行狀態,仍然會消耗大量的能源,因此,做好變壓器節能設計,對變壓器進行合理選擇,是非常重要的。對于變壓器的選擇,應該從以下幾個方面著手:
(1)變壓器材料:變壓器的制作材料應該優化選擇 ,秉承著節約的理念,通過硅鋼片、銅片和絕緣材料的相互組合,在保證變壓器性能的前提下,實現良好的節能效果。
(2)銅材料:作為一種非常優秀的材料,銅在變壓器節能設計中發揮著非常重要的作用,因此,在電線和電柜中,應該以銅材料替代硅材料,降低變壓器空載運行中的能源損耗,從而達到節能的目的。
(3)節能變壓器:在科技發展的帶動下,電氣市場中已經出現了許多專門的節能變壓器,在電氣自動化工程設計中,應該優先選擇節能變壓器。 例如,市場中存在的 S10 以及 S11 等型號的節能變壓器,不僅具備普通變壓器的優點,而且具備良好的節能效果。同時,在對節能變壓器進行應用時,應該確保接線方式的合理性,確保其功能的有效發揮,還應該盡可能避免變壓器長期超載運行的情況,以免造成電能的浪費和變壓器的磨損。
(4)變壓器配置:一是變壓器容量的確定,應該根據實際需要進行明確,確保容量的合理性,若容量過大,容易導致變壓器長期處于輕載狀態,造成電能的浪費;若容量過小,則變壓器長期過載運行,影響其使用壽命。通常來講,在對變壓器容量進行確定時,應該盡可能留出 20%的冗余空間。二是變壓器臺數的選擇, 應該在綜合考慮擴容和可能出現的過度損耗的情況狹隘,盡可能避免使用多臺變壓器,以免造成資源的浪費。 如果必須采用兩臺或者更多的變壓器,應該采取并聯措施,以提升變壓器的安全性和可靠性,增加電力系統的功率因數。
2.2 降低電能傳輸損耗
電能傳輸過程中,由于電線電阻的存在,會出現一定的損耗,即通常所說的線損,對線損進行控制,是實現電氣節能的關鍵環節之一。 對于電氣設計人員而言,應該采取相應的措施,減少電線電阻,一是在對電線進行選擇時,應該從性能方面出發,選擇傳輸能力強的線纜,以減少電能傳輸過程中的損耗;二是應該對電力傳輸線路進行合理選擇,在排線時,盡可能保持直線,縮短電線長度;三是應該盡可能確保變壓器靠近負荷集中區域,縮短供電路程;四是應該選擇橫截面相對較大的電線,減少線路電阻,實現節能的效果。
2.3 合理選用無功補償設備
無功補償就是無功功率的簡稱,作用是讓變壓器上的輸電消耗有效降低,提高效率。無功補償設備是電力系統中非常重要的一環,無論是從提高供電質量還是節能方面的都有著非常重要的影響,因此必須要非常重視對無功補償設備的選擇,否則就會對供電系統造成非常大的影響,在選擇無功補償設備時,要遵循以下幾點原則:
(1)根據參數進行選擇。在選擇務工設備時,要根據具體的參數來進行選擇和使用,如電壓的容量和負荷等等。
(2)根據電網運行情況進行選擇。在選擇無功補償設備時,要根據電網的運行情況來進行綜合的考慮。要非常了解補償電路,根據線路的負荷情況來對無功補償設備進行選擇,如負荷較小的就選擇靜態補償裝置,負荷大的就選擇動態補償,動態補償設備對于電動機等符合較大的線路的節能效果非常顯著。
(3)要想讓補償效果達到最佳,就必須要采用適應面廣、調價平滑以及跟蹤定位準確的模糊投切方式,主要是因為傳統的補償電容組中的電容器身的分擔方式、投切開關方式以及按比例分配的方式等都不能讓我們實際需要的補償效果得
到實現。
(4)在條件允許的情況下,投切參數的物理量要采用無功功率,防止投切震蕩以及無功倒送的情況。
2.4 合理選擇電力電纜
電力電纜在電氣工程中是不可或缺的重要組成部分,在電氣工程成本投入中也占據著相當大的比重,尤其是電力系統運行中,對于電力線路的運行維護費用也是一筆非常巨大的開支。因此,在對電力電纜進行選擇時,應該從多個角度進行考慮,按照能夠通過的電流強度以及相對經濟的電流密度曲線,對電力電纜截面進行確定。 當前市場上存在的電力電纜材質包括銅材和鋁材兩種,從成本角度分析,鋁制電纜相對更加便宜,因此在許多電氣工程中,都會選擇鋁制電纜,不過這種電纜在安全性和節能性方面較銅質電纜要差。 因此從安全和節能方面
考慮,應該選擇銅質電纜。
2.5 選擇低能耗光源
在對照明光源進行選擇時,應該依照相關規定,結合實際需求,選擇照明性能良好,能耗較小的電源,起到相應的節能效果。在廁所和樓梯中,應該選擇吸頂燈,吸附在屋頂上,在滿足日常生活需求的基礎上,減少對于電能的消耗。 在工廠中,則應該優先選擇金鹵燈,如果一種光源無法起到應有作用,則可以采用多種光源相互組合的形式,在提升照明強度的同時,減少能源的消耗。
結語
在社會經濟快速發展的帶動下,可持續發展理念不斷深化,對于各個領域都產生了巨大的影響,電氣自動化工程的節能設計,已經成為社會各界廣泛關注的熱點問題。對此,電力部門應該充分重視起來,立足電力系統的實際情況,從變壓器選擇、電能損耗控制、系統功率因數提高、電力電纜選擇以及低能耗光源應用等方面,切實做好電氣節能設計,以減少電能的損耗。
參考文獻
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關鍵詞:實踐教學;電氣化工程;自動化;教育教學
此文章是在祝昆老師的指導下完成的電氣化及其自動化人才的培養要面向市場的需求,不僅要在理論教學中加強實踐教學的環節,在充分考慮科學技術發展的基礎上突出此專業的系統性、工程性和實踐性。有效的實驗課程可以很好的了解學生對于專業知識的掌握情況和運用程度,為檢驗學生的學習能力和技能高低奠定了考核基礎。筆者根據我校專業的實際情況和特色,將教學環節分為以下四個板塊:
一、基本實驗教學板塊
基本實驗板塊主要是讓學生深入了解專業的基礎知識和掌握實驗的基本技能。這一板塊中是將實驗過程中的深化學生對理論知識的理解力,提高學生分析問題和解決問題的能力。要多給學生提供實驗的機會,實驗室可以采取全天開放的形式,想要做什么樣的實驗都由學生自己去決定,這樣就不用占用課堂的時間對提高實驗的效率也有很好幫助。教師要根據學生的專業知識掌握情況及時調整實驗內容,可以將實驗分為演示實驗、必做實驗、選作實驗和綜合性實驗,課程的實驗部分可以根據實驗的類型采用不同講解方法。演示性實驗主要教師講解過程中由學生來動手,對必做實驗和選作實驗則要采用師生互動的方式,學生在做實驗的時候教師只需要在一旁輔導就行。但是對于綜合實驗就需要學生自己構思然后再動手去做,最后得出的結論由教師組織進行討論。這種有學生設計實驗方案再自行分析實驗結果的方式可以很好的培養學生嚴謹的科學態度。教師在檢查和補充實驗中的不足時也能有效的幫助學生分析和檢查所得結果的正確性,引導學生發現試驗中具有代表性的想象。總之,不管怎么改變實驗類型都必須要以培養學生動手能力充分體現其主觀能動性。
二、綜合性設計板塊
綜合性設計板塊主要是利用校內的電工電子實習基地來完成學習任務的,它也是培養學生電工電子實踐能力和基本設計技能的重要教學環節。課程設計的基本思路應該要以整合為基礎把封閉式變為開放式的綜合性課程,讓學生可以得到把所學各門專業進行綜合應用的實踐機會,對于選題教師也要特別慎重的考慮。因為綜合性設計板塊的特點具有綜合性、多樣性、實踐性和開放性,所以在教學過程中學生可以積極的參與其中,在學生中得到了廣發好評的同時也取得了很好的教學效果。這種比較自由化的教學方式對學生知識的掌握和鞏固有著積極的影響,運用這種手段不但能讓學生對理論理解透徹,還能讓學生在畢業后可以盡快適應電子行業的實際工作。
三、物理、數字仿真教學板塊
物理、數字仿真教學板塊主要是以動態模擬仿真實驗室和輸變電運行仿真中心進行的一種模擬真實工作情況的一種虛擬環境,它可以為學生提供真實的電力系統生產環節對學生進行綜合性仿真實踐訓練。因為電子系統是一個大型的動態系統,電力的生產、輸送和使用幾乎是同時進行的,所以現場生產運行中安全性極其重要,想要在實踐系統中做實驗是不可能的。而物理動態模擬實驗室和數字化仿真就為學生提供了可以實踐的機會,動態模擬實驗室只是大型電力系統的一個縮影,通過它可以讓學生對電力系統的特性進行實踐,在實踐中可以加深學生對知識的理解有助于學習效率的提高。通過物理、數字仿真教學不僅可以讓學生可以動手實踐,還可以讓學生更直觀的了解電力系統運行的情況,對熟悉電能的生產和輸送整個過程起到了重要的輔助作用,進一步加深了學生對理論知識的理解從而完善了課堂教學機構。學生在掌握專業知識的同時也得到了很好的技能鍛煉,為以后遇到這種問題提供了處理的經驗。
四、綜合實踐訓練板塊
綜合實踐訓練板塊是讓學生可以在工程實踐中得到很好鍛煉,是學生在實踐中發現問題、解決問題,通過自己的力量進行初步的工程實踐鍛煉從而提高學生的綜合素質。通過實踐訓練可以全面深化電氣工程及其自動化專業的理論知識,對培養學生全面分析問題、獨立解決問題的能力起著關鍵作用。實踐可以使學生掌握一定的工作方法和步驟,也能端正學生的態度使其認真踏實的進行工作。高度的責任心和獨立完成工作的能力都是走向社會不可缺少的共作素養。當然還要學會和周圍的同事團結協作共同完成企業的目標和任務。
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關鍵詞:電氣工程;自動化;問題;解決措施
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
在工業生產中,電氣工程是必不可少的,是工業生產正常運行的基礎條件,隨著科學技術的發展,在電氣工程中實現了自動化的工作方式,電氣工程自動化有效提高工作效率,減少事故的發生率,電氣工程有利于促進市場經濟的發展,有利于實現社會經濟建設的綜合效益的提升,有利于促進我國經濟的總體運行。
一、電氣工程自動化的發展
電氣化工程自動化發展和先進的科學技術密切相關,通過特殊的技術方法將電氣工程自動化的相關程序進行國際性的匯編。在縮短編程時間上起了非常大的作用,從而使整個電氣工程項目的工作效率得到了很大的提升,以建立集成控制系統的方式來實現系統的全部功能,為國家自動化企業的發展做出了巨大的貢獻。在電氣工程技術的發展上應該實行不斷創新的理念,電氣工程管理中也需要滿足企業管理層對電氣工程相關數據的存儲功能,這與電氣工程自動化的發展有著密切的關系。針對這些現實的要求,必須加強有關介質訪問方面的控制研究,現場總線控制系統就成了未來電氣工程研究的主要方向。這個專業性的系統能夠高效的實現控制網絡數據的快速傳輸,并且有效的降低了企業的成本費用,無形中促進了電氣化工程更加科學的開展相關工作。除此之外,電氣工程及其自動化的內部結構也在跟隨互聯網技術的發展而不斷的變化,各種數據化的發展都是圍繞實際生產過程數據處理展開的,有效的推動了自動化技術的不斷發展和進步,也促進了電氣自動化的改革。
二、電氣工程及其自動化存在的問題
1、電氣自動化是涉及到多個學科綜合的科學技術
電氣自動化生產企業要想保持在技術上的先進性,在關鍵技術領域的突破,必須選擇合理的技術研究路線。眾所周知,電氣自動化的組成元件都有較高的技術含量,很多生產企業在核心技術上都沒有自己的知識產權,因此,整個行業的競爭幾乎完全是低層次的價格競爭和渠道競爭,生產企業假如能在技術上實現創新,這個企業將會成為整個電氣自動化行業的領頭羊。所以,電氣自動化生產企業只有不斷地加大技術產品的研發投入力度,加快產品的更新換代和升級,才能受到市場的青睞,也才能使企業與客戶之間的關系獲得長久發展,從而實現可持續發展。從管理學角度看,企業增強競爭力的方式主要有兩類:革新產品和服務,這能實現競爭力的突飛猛進;改善企業內部的經營與管理,這能循序漸進地提升企業整體競爭實力。因此,企業在保持競爭力的同時,不僅要重視內部經營管理的改進,還應該重視產品革新換代。這在電氣自動化產業上更為明顯,因為,其產品質量的可靠性和性能的優越性是取得競爭優勢的重要保證,而要實現和維持這一目標,必須靠技術改進和產品革新來完成。
2、電氣自動化系統集成性不強
電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路,我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次,多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷,不能充分發揮電氣自動化的功能和作用。
3、電氣自動化的網絡構架不統一
電氣自動化的發展方向是建立高校、快捷的電氣工程及自動化系統,但目前喝多企業自身網絡構架不盡相同,使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同于企業和商家在軟、硬件產品交換過程中,因為程序接口的不一致,影響企業數據和信息的傳輸交流,進而阻礙了企業數據和信息的共享,使電氣自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。
4、電氣自動化的使用過于受主觀支配
不同的企業在對電氣自動化技術的實際應用和開發中,由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同,過分根據技術人員主觀習慣和意識支配,系統的開發平臺各有不同,進而導致電氣工程及自動化在實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加,增加了系統整體的運行費用和負擔。
三、自動化技術在電氣工程中解決措施
1、建立科學、統一的自動化運用系統
通過對電氣自動化中存在問題的分析和研究,了解到環境會對電氣自動化的生產提出比較高的要求。針對這一問題將解決的措施引向系統的完善和健全上去,建立一個統一的系統平臺,將目前的各種先進的技術都充分的運用進去,進而實現系統的科學化管理目標。在測試、開機和運行的各個環節都以更加高效的工作模式來完成,將這些先進的設計思想都用在實際的管理系統當中,能夠最大程度的完成系統的開發利用,將降低系統管理中的相關費用。企業在發展和精進的道路上也越走越順,有關企業工程中不同系統的運用都能夠滿足各種企業產品的生產需求,在執行統一平臺和系統的管理過程中也實現了運用平臺的獨立性。
2、對電力調度系統的監測將從傳統的穩態監測全面向動態監測發展
目前電氣系統自動化監測還是處于傳統的監測,不能實時的進行同步監測。下一步發展方向便是要從對電力調度系統的傳統穩態監測逐步向動態監測方向發展,可以更好的保證電力調度系統的安全使用,最大化保證系統工作效率。
3、充分地融合計算機技術提高生產力是電氣自動化的最終目標
在生產過程中盡可能地節省勞動力資源、降低工人的勞動強度,改變人們的生活方式,在工業生產過程中最大化地實現機械化。而計算機的出現使這一目標的實現成為了可能。尤其是PC客戶機、互聯網技術的發展進一步促進了電氣自動化技術的發展。正是因為市場的需求才不斷地驅動著電氣自動化技術和IT技術的融合,通過這兩種技術的結合,不僅能夠實現對當前生產過程中的數據進行實時的存取及處理,還能將信息技術充分地滲透到機器、系統和自動化設備當中,甚至滲透到包括傳感器、執行器、控制器和儀表等產品的所有層面。
4、電氣自動化的發展將由原來的開環狀態向閉環的檢測方向發展
具體的就在未來的電氣工程中會根據自身的情況對發電的多少進行控制;其次是必將推動我國電力發展從高壓電的等級向低壓電方向發展,從而使我國的電氣工程從能量管理的系統逐步向配電管理的方向發展,按需配送;再次就是在功能上,電氣工程將由原來的單一功能向多功能和立體化的發展趨勢,如未來的變電站中實現自動化的綜合無人控制;第四就是將繼續推動電網向數字化、信息化和智能化方向去發展;最后則是通過自動化技術,擺脫現在的單純以經濟為目的的管理,而實現整體電網的綜合服務和應用服務方向去發展。
5、全面建立DMS系統
DMS系統是提高電氣管理水平,適應電力系統自動化技術的發展需要。提高各個分系統對各自設備的保護,從而保證電力的供應;建立科學的事故處理措施,最大限度的減少電力事故所帶來的損失;使管理者能夠更加全面、準確的掌握電力系統運行的狀況,如電力配備、電流電壓的情況、設備使用情況、功率等,DMS系統也能進行詳細精準的計算,對電力平衡、設備負荷等問題都能起到監控作用。通過這些功能的應用,將真正達到無人看守自然運行的狀態。
四、結束語
隨著社會智能化水平和信息化水平的不段發展,電氣工程及其自動化不段的進步,其中電氣工程及其自動化技術對當前的工業發展起到至關重要的作用,伴隨著人們越來越高的生活水平要求,電氣工程自動化水平也在逐步完善。電氣工程會更加注重自動化的水平,加強集中管理,降低設備的書里使得系統更具靈活性,可靠性,只有這樣,才能夠促進電氣工程更好的發展。
參考文獻:
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前言:電氣自動化技術是電氣信息化領域的一項全新的電氣學科,伴隨我國電氣化水平的不斷進步,電氣自動化技術的應用得到了前所未有的發展水平,并且已經廣泛的應用于工、農以及國防建設等多個領域,并在向更加深遠的方向發展與前進,開始在國民經濟中發揮其越來越重要的作用。實踐證明,通過先進的信息及電力科技能夠更加快速的推進電氣自動化技術的應用,以使其更加廣泛且有效的投入到相關領域以發揮其重要作用。
關鍵詞:電氣自動化;電氣工程中;應用
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、電氣工程以及電氣自動化的重要意義
1、電氣工程是當今高新技術領域中舉足輕重的關鍵學科之一,更是現代科學研究領域中的熱門學科。從某些層次上來講,電氣工程的發達程度甚至可以代表一個國家的科技進步水平。
2、電氣自動化的專業全稱一般為電氣工程及其自動化,其應用范圍涉及各行各業,小到電氣開關的設計,大到科技航天的研究,到處都有它的身影。電力的發展是促進生產和提高人們生活水平的重要物質基礎,隨著電力應用的不斷發展和深化,新時代背景下的電氣自動化進程成了國民經濟和人民生活現代化的重要標志。
二、電氣自動化技術在電氣工程中的設計理念
1、遠程監控技術運用
遠程監控系統主要是通過一個計算機終端對所有其他地方的設備進行控制的技術,通過設置遠程監控系統能夠使電氣工程大量減少電纜成本支出、材料購買以及人工安裝費用等方面支出,使電氣工程實現少投入高產出的高效益生產模式。同時,電氣工程中使用遠程監控系統能夠脫離空間的限制,靈活的運行。針對有些電氣工程規模和通訊量都比較大等特點,遠程監控技術則無法在這些電氣工程中使用,只能夠在通訊量相對比較小且信號好的小規模的監控系統中使用。
2、集中式監控技術應用
集中式監控技術在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統具有設計比較容易、操作比較簡單且日常維護方便都比較容易等特點。集中式就是在一個系統中對全部項目運行進行處理。由于之間的單獨散亂的監控需要用到多個處理器,需要的電纜數量也比較多,這就造成成本投資的增加,加上多種電纜攪合在一起,會造成系統引入安全性和可靠性低現象。
同時,電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線,而這種硬接線由于其質地比較硬在連接時其緊密度比較弱,因此,常出現連接點連接失靈的問題,直接影響整個電氣工程的所有設備在一段時間內無法運行,短時間的暫停運行直接造成整體的極大損失。因此,通過選擇集中式監控技術,實行統一監控,不但使電氣工程處于一種有序運行的模式,還減少工程的投入。
3、現場總線監控技術應用
現場總線監控技術是當前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項技術。它的主要工作原理是根據電氣工程實際的不同間隔采取相對應的措施,其監控具有較好的針對性。現場總線監控技術能夠適量的減少隔離設備以及端子柜等的使用,能夠減少電氣工程的大量設備成本投入。
加上這種技術擁有遠程監控技術的特點,所有電氣工程設備均是采取現場安裝,選擇最直接最省電纜的方式,并且是以通訊方式來連接監控設備完成全部監控過程,這種模式能夠大量節約成本資金,增加電氣工程的效益。同時,由于設備之間主要是通過通訊網絡信號設備相互連接,其獨立性和靈活性相對比較強,一個設備出現故障不會波及全部設備,提整個電氣工程的安全性和可靠性。
三、電氣自動化技術在電氣工程中的融合及應用
1、在電氣工程管理中的應用
電氣自動化技術在工程管理中的應用是高新技術的充分體現,其應用過程中更加注重編程的調試,以儀表工程管理為例,應用電氣自動化技術后,其工作重心已由原來的溫度、流量、壓力及液位儀表顯示等的管理逐步轉向到了借助于集散DCS及集中PLC控制系統的自動化管理方式上來,借助于自動化管理及控制系統同現場變送器的相互配合,實現了對上百個流量、溫度及壓力等數據的采集、監測、輸出控制及處理等功能,且確保了管理及控制的精度和穩定性,并大幅度降低了維護量及投資額。從工程管理方面而言,管理過程中應對施工資料、系統程序、隨機檔以及調試和校驗記錄等環節給予足夠的重視。
2、在電網調度中的應用
對于電網調度而言,電氣自動化技術的應用實現了電網調度自動化系統的形成,其主要包括了電網調度打印設備、工作站、中心服務器、大屏顯示器以及網絡等,其通過電氣系統專屬局域網絡實現了電網調度過程的自動化,并實現了發電廠、下級調度中心及變電站終端之間的有效的連接。電氣自動化技術的應用能夠對電氣系統的運行狀態進行實時性的評估,并以所累計數據為依據對電力負荷進行有效的預測,實現發電控制過程的自動化,電氣系統應對數據進行實時性采集、處理及監控,并在獲取數據支持的狀況下進行電網運行及安全狀況的有效把握,盡可能使其適應現代化市場運營的實際需求。
3、在化工生產單位電廠分散測控系統中的應用
對于化工生產單位電廠分散測控系統而言,其實際應用時常采用的是分層分布的結構,具體包括了以太網、工作站、數據高速通訊網以及過程控制單元等。其中,過程控制單元可直接在生產過程進行應用,并可對設備運行狀態及其相關參數進行實時性的顯示、打印及信號的輸出,并由此進行執行機構的驅動,實現整個生產過程的檢測、聯鎖性保護及其控制。對于工作站而言,其主要包括了工程師及運行員兩種工作站,主要負責提供人機界面。由過程控制單元向運行員工作站進行信息的發送,同時接受由工作站發送來的指令。工程師工作站主要負責為工程師進行設置、診斷及維護方式的提供。
4、在大型變配電所中的應用
電氣自動化技術在大型變配電所中的應用實現了對電話人工操作及監視的取代,并實現了對變電站監控能力的進一步加強,同時還實現了變配電運行水平及其效率的大幅度提高。其借助于全微機設備來替代之前的電磁裝置,因而實現了操作及監視等過程的熒幕化,數據進行傳輸時應盡可能采用計算機電纜方式來進行電力信號電纜的取代,并實現了運行及管理過程的自動化。
四、電氣工程中電氣自動化的發展及應用趨勢
1、一次設備的智能化發展
通常而言,一次設備同二次設備安裝地點間相距可達幾十米甚至可達幾百米之遠,其二者間的連接常借助于大電流對電纜及強信號電力電纜的控制而實現的。而一次設備的智能化同此狀況有著較大程度的不同,對一次設備結構進行設計時,常需要借助于二次設備的功能時間來實現,因此實現了控制電纜及電力信號電纜量的大幅度節約。
2、全面實現一次設備的在線運行監測
針對于一次設備而言,由于其不間斷工作特性,常需對其中某個重要參數進行在線檢測,因此,要求既要能夠對設備在線運行狀態進行監視,還要可以預測其中某些參數的重要變化趨勢,以便對設備發生故障的可能性進行判斷,以便延長其保養周期,為設備的狀態檢修提供保障。
3、互感器全面改進
因技術受限,電力互感器還存在著一定的技術難關,其在電壓等級相對較高的情況下難以有效實現絕緣,而且還會大幅度增加設備的實際體積及其質量,且飽和狀態時容易導致信號發生畸變。因此,這一系列難題也推動了光電式電力互感器未來的不斷研究和發展。
結語:綜上所述,在向信息化社會不斷邁進的今天,電氣自動化技術的發展速度是突飛猛進的,但要全面滿足我國對電氣化技術的應用就要切實有效的加快其科研步伐,使其更加有效的實現對電力系統的控制,并解決電氣工程的數據采集、在線監控以及分析調度控制等科研難題,以更好的提高其控制效率與工作效率,從而更好的為國民經濟建設服務。
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篇6
關鍵字:電氣工程;自動化控制;應對措施
當代科學技術的法發展是趨于一體化、綜合化,現在計算機技術等信息技術的突破性發展,使得電氣工程與自動化的控制操作比以前更為簡單且靈活。自動化控制不僅降低了由于人為手工操作而導致的事故發生率,而且提高了工業技術的運作效率。我們可以毫不夸張的說,電氣工程與自動化的發展直接影響現代工業的發展,它的發展也很大程度上取決于信息技術的進步。但是,當前的電氣工程與自動化的發展存在著一些常見的熱點問題,亟需相應的有效措施來改進。
一、目前電氣工程與自動化的發展概況
電氣工程自動化控制系統是一個較為龐大的系統,它通過集成控制系統來運行,那么集成控制系統的運行快慢、運行效果就直接影響自動化控制效果。在這個集成系統中編程時間的長短制約著電氣工程系統的運作效率,目前該項系統工程的發展較為順利,但它的穩定性、可操作性、維修便捷性及可靠性等都還有待提高。比如說電氣工程系統的數據庫的存儲就是一個問題,系統的不斷改進意味著不斷有數據更新和儲存,現在的數據存儲問題就直接導致企業的設備成本費用。隨著控制技術和通信技術的發展,電氣工程與自動化的改進空間還很大。
二、當前電氣工程與自動化常見的熱點問題
1.電氣工程與自動化系統能源浪費量較大。在這個工程中有很多元器件對于能源的利用高,比如電阻的使用,它需要大量的電能同時釋放了沒有有效利用的熱能,這就導致在實施電氣工程與自動化的過程中效率低。目前,針對不同領域,電氣工程與自動化的建設要滿足各自需求,這樣就增加了設計成本,使得工程在具體的設計、運行和維護的過程變得繁雜無一定的規律去借鑒,延長了開發時間并且各個環節的費用增加,那么企業獲得的凈利潤就會減少。
2.不同領域不同企業對電氣工程與自動化的需求不同,使得這項工程無法形成統一、模塊化的運用系統。電氣工程與自動化的應用遍及各行各業,可以說從家用的一個淋浴頭到航天飛機的設計都離不開它,工業、農業甚至國防上都有它的身影,它是電氣信息領域的重頭戲。
從高校畢業的人才可以在電力設計、自動控制和電力公司就業,不同的企業對電氣工程與自動化的要求不盡相同,大都各取所需,比如一家企業對于電力的控制使用較為重視而另一家企業重在利用其自動化應用,那么這兩家企業所用到的電氣化與自動化控制的具體技術就不盡相同,因此無法形成統一模塊化的軟件或硬件設備來方便所有企業使用,這就延緩了這項工程的發展。
3.電氣工程與自動化在質量管理上存在很多的漏洞。在進行行業生產研究調查時,會發現不同領域不同企業的工程質量管理水平參差不齊,在這個高度追求效率的社會,人們將管理的目光僅僅放在工程的結果上而自動屏蔽和忽略了工程的內部質量,長此以往不合格質量的發現就會日益增長,這不僅拉低了工程的效率而且浪費了人力物力。疏忽了質量管理的問題就會直接影響現代化工業的發展。
4.人才的供應不足。由于它是包含文理、結合軟件與硬件、對控制理論和電力網理論的高要求交叉型學科,所以對人才的綜合素質要求較高。它不僅對人才的基礎理論知識要求嚴,更注重他們的實踐操作能力,由于這些難關,導致這門學科的畢業生人數并不多,加上學校教學設備的限制,使得他們的動手能力也無法很好的達到這項工程的質量要求,科研跟不上就直接導致電氣工程與自動化工程的進步進程減緩。
三、電氣工程與自動化常見熱點問題的應對措施
1.合理利用資源,選擇低耗能、低成本和安全系數高的的電力設備。在節能的基礎上不斷創新技術,采用新方法、新材料等不斷研發能提高效率并較少能源浪費的產品。比如電路板中電阻的使用就要根據不同的場所而有不同的選擇。不用調節阻值的就用固定電阻就可以了,這樣就可以減少一定的設備成本,而像用于電視音量的音量調節的電阻就需要使用可調電阻,另外有的設備對于電流電壓的要求較嚴謹時就必須使用特種電阻了。這樣,根據阻值特性的不同選擇不同的電阻就可以在節約能源及成本的基礎上最大化的實現設備的運作效率。
2.建立集成性較高的電氣自動化系統,形成統一化、模塊化的工程系統。雖然有不同的領域的不同企業運用的設備不盡相同,但是如果可以設計成具備兼容性系統平臺,那就能夠將各種已經健全和完善的技術充分運用到這個平臺上。比如說在開機這一操作上,各個領域的不同企業用的都不一定是同一種技術操作手段,但是如果去統一規定一種方式,那么,科研人員們就會相應的做研究,即致力于開發一種最優的開機操作程序,這不僅使得這種開機方式最有效而且便于統一工作模式。
3.建立通用的網絡結構是必不可少的提高快捷性操作的手段。隨著通信技術的不斷發展,原來凌亂繁雜的數據管理模式已經無法適應新的時代工業要求,要想快捷高效的實現各個管理系統數據之間的交換建立通用的網絡結構是最好的處理方法。同時在自動化數據管理上協調好各項數據才可以實現電氣工程與自動化工程的高效率。
4.注重電氣工程與自動化的質量管理和安全管理。首先建材的選擇是電氣工程與自動化的基礎,它直接決定工程質量的好壞,企業應該使用的經過權威鑒定的正規廠家生產的工程材料,從基礎上保證電氣工程與自動化的質量。其次,企業要完善安全管理環節,所謂安全管理就是要嚴格按照安全工作流程工作,比如在工作場地謹記設備對地電壓高于250V為高電壓但人體的安全接受電壓是36V一下,另外在雷雨天氣工作人員必須外出檢查室外高壓設備時,應盡量遠離避雷針和接地裝置并且穿上絕緣靴以保證人身安全。
5.提高電氣工程的建設團隊的專業技能和綜合素質。新時代最缺少最需要的是專業型人才,屬于三大產業之一的工業對人才的要求更高也更重要,電氣工程與自動化工程應在人才參與進去工程之前,認真積極的對他們進行系統的專業技能培訓和實踐考核,這樣才能打造一支具有扎實理論知識和熟練時間操作能力的技術人員。因此,作為專業人才輸出的學校更應該做的就是培養出適應生產建設的高技能素質人員,在提供必要的實驗環境和設備的同時,還要考慮到在學生學習的必要階段去安排他們進入社會的實際工作場所中去,這樣將知識和技能完備的結合在一起時才會提高電氣工程與自動化的工作效率。另外還應注重技術人員的創新,只有不斷的實踐不斷的創新才能使工程最大化的實現它的用途。
總之,人們對于工業的要求越來越高,對電氣工程與自動化的發展要求日益增高,電氣工程需要在克服一些存在的問題時更加完備它的發展,這樣才能推動工業發展進程。
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篇7
關鍵詞:水電站;電氣工程;自動化技術;應用
1水電站自動化的作用
1.1提高工作可靠性
在水電站的管理中,我們可以通過自動監控系統,監控數據,讓水電站的運行可靠性得到保證,同時可以減少水電站事故的發生。在日常操作中,水電站運行的可靠性對國家經濟發展和人民的生活水平的提高,都有很大的幫助,因此通過水電站自動化管理,可以實現實時監測的問題,降低水電站系統的事故率,也可以及時切換控制系統,確保設備運行狀態,減少事故帶來的損失。自動控制系統,不僅可以提高管理和控制能力,也能降低管理成本,提高管理質量,確保穩定性供電的可靠性,提高水電站的經濟效益。
1.2保證電能質量水平
為了保證電能質量水平的提高,我們要通過對水電站進行調節,判斷現在水電站做的是有功功率還是無功功率,在不斷進行技術提高的今天,確保水電站輸出的是穩定的電流和電壓,這樣才能保證電能的質量,保證輸出功率。但要求達到這樣的控制水平,如果單純使用人員的控制力,那一定會造成不穩定,特別是事故發生的時候,畢竟人工的控制速度和判斷的準確度有限,最終也會影響到電能穩定的質量,如果通過水電站自動化進行控制,將大大改變手動控制造成較大局限性的局面,而且可以在一定的標準下,調整控制速度和控制精度,提高故障處理效率,使電力系統可以正常運行,使電能質量完全提高。
1.3提高勞動生產率
從一般角度來說,我們現在建立水電站的位置都是比較偏遠的山區,地形比較復雜,運輸比較困難,這無疑會增加運輸成本和管理成本。人員的工作條件差,但還需要比較大的物資材料運輸,最終會對管理人員的管理造成很多麻煩。這塊就需要實現自動化,這樣管理人數可以急劇下降,大多數設備的操作運行參數一個一個輸入到計算機中,然后計算機程序實現系統的控制和最終的檢測,不僅降低了管理成本,也可以解放勞動力,提高生產效率。在我國,自動化的發展非常迅速,社會的發展也很快,隨著時間的發展,要求也會越來越全面。
2水電站自動化過程中的技術內容
2.1監測發電機
水電站自動化管理中,可以在水輪發電機和輔助操作系統中進行監控,使整個系統的功能正常,水電自動化的監控系統要實現定子與轉子的電流進行監測,但也要注意定子的狀態和溫度,并且對電機的溫度進行監控,實時監測進行中的問題并及時啟動備用設備,這對計算機及相關技術人員要求比較高,要多為維護設備考慮,該系統還可以用于冷卻和裝置的安全運行,實現各系統,確保良好的工作狀態,并進行實時監控,記錄真實、實時的數據。
2.2水輪機自動控制
其主要技術是實現水電站的水輪機運行自動控制。在這種模式下,能實現自動關閉,包括一個相位調制和發電功率的自動轉發等。此外,還可以提高水輪機的自動化水平,可以根據需求和電廠發電機組最佳自動控制對水電站的數量,增加經濟效益,使單位之間的負荷分配的自動調節系統,負載的有功功率和無功功率,最終,我們要得到的結果是經濟效益最大化,并且促進我國水電站的快速發展。
2.3實現控制輔助設備
自動系統可以實現各種自動控制裝置,包括用于控制設備也不同,如泵和壓縮機等。同時也可用于電氣設備的實時監控和保護,當自動輔助系統發現問題,要采取相應的保護措施,如信號發出的損失或水電站的設施出現驟停,要確保水電站的安全運行。這樣的自動化系統,可以實現在電站閘門、上下游水位的監控和監測,這樣可以大大減輕工作人員的壓力,提高政府的管理效率,最終實現自動化管理。
3水電站電氣工程自動化技術的應用
3.1PLC在對渦輪螺旋槳調速中的作用
軸流轉漿式水輪機發電廣泛應用于中低水頭電站。由于其不同的導葉水輪機在水中可以協調作用,大大提高效率,可以為電廠創造更多的經濟效益。水輪機的生產廠家,提供一系列不同的渦輪葉片和改進葉片角頭關聯的曲線,調節器廠根據此曲線設計調速器在位于葉片和葉片之間的關系,進行調速。但由于實際電站水輪機的水頭和水位變化,必須根據廠家提供的參數的變化進行調速,這樣,在運行時性能曲線的差異才能保持最佳狀態。因此對這些方法改變單位調節,可使用可編程邏輯控制器(PLC)進行調速。在機組調試運行和在不同的水頭聯合作用下,并在下游水位改變時手動組合葉片,給葉片提供最佳的組合曲線,然后修改原始的組合曲線和實際的PLC單元進行調速,讓渦輪螺旋槳處在最佳狀態。
3.2PLC應用在水庫式電站調速器上
在這樣的電廠發電站中,水頭變化范圍大,從開始到結束通常根據水輪機設計水頭,但如果水頭減少,在水下運行的汽輪機液壓調節器往往不能讓機組額定轉速(自動狀態),以調整啟動打開經常需要更換芯片或增加串聯電阻并要調整輸出的差異,以開放的形式提供,但有時仍小于設計水頭,為了提高機組運轉能力,解決速度不快的問題,必須在換芯片或移除串聯電阻時,加上PLC控制,可根據需要修改水頭高度,修改程序,可以輕松打開和關閉機組,改變開度。
3.3油、氣、水的控制
在水電站運行自動化的過程中,要減少人員的主動管理,多使用自動化管理,但也要注意控制油氣水系統,保證整個系統的穩定安全,確保設備正常運行,首先要確保參數的準確性,加大自動化管理技術,控制油、水、氣,對不尋常的狀態進行自動化檢測和控制,多利用一些自動化措施。如關閉開關設備運行、使用備用保證管道的控制,或者加強與供水系統相關的技術。然后,驅動泵系統的運行,并最終保證系統的穩定。但是,石油、天然氣和水的控制,必須提高泵組的工作條件,使油泵的使用壽命延長,節省設備的錢,最后,要指出的是自動化發展的好多工作必須細致。
4結束語
水電站被認為是一種處于重要地位的供電系統,水電站的運行效率和供電質量對國民生產總值有非常重要的影響,影響國家的經濟發展,因此,電廠運行的發展具有重要意義。在我國的科學技術和經濟快速發展的背景下,新技術的應用拓展到所有的領域,在水電站運行的領域也不例外,生產的自動化,通過計算機系統自動程序控制是發展的趨勢。水電站自動化系統應用中生產工人的繁重工作很突出,我們要減少工人的工作負荷和提高效率,節約大量成本。總之,自動化系統在水電工程中的應用,不僅提高經濟效率,與此同時還節省了成本,創造了巨大的經濟效益,帶動地方經濟發展。
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篇8
關鍵詞:電氣工程;電氣;自動化技術;
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、電氣自動化技術的設計原理及現狀
電氣自動化技術需要結合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識,來分析控制相關參數。它通過檢測、控制管理在生產過程中實現安全、提高產量和質量、增加效率、降低能耗。通過對電氣相關機器設備的自動化控制,達到機組自動適應隨時變化的效果,確保了安全可靠的生產環境。目前電氣自動化技術主要和計算機科學技術進行融合。大多數的電氣自動化系統由三部分組成,即測量系統、執行系統和控制系統。在結構上測量系統和執行系統沒有區別,都是引入了智能化設備和微處理器。電氣自動化技術通過計算機進行遠程的操作控制,在現場總線方面,它的核心是計算機操作系統。信息技術被廣泛采用到電氣自動化技術里的機器設備里。電氣自動化技術涉及的設備很多,生產過程有時也很復雜,有時需要面臨惡劣的生產環境,例如很多設備需要經受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。電氣自動化控制系統還囊括了自動檢測、順序控制和自動報警等內容。SIS技術在慢慢走向成熟,DCS的迅速發展掀起了自動化建設信息化的新浪潮。單元機組實現了集中控制和電氣控制,采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作,使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果,這一點,使我國的電氣自動化技術水平就會在國際上具有很高的競爭力。發展速度是在提高,隨著電氣自動化控制新技術的不斷采用,有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發利用。控制系統和控制裝置發展的速度日新月異,在實際的生產過程中也要廣泛采用新理論和新策略。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題,比如電氣供應器整體控制程度還很低,儀表工藝和單元測量也需要進一步提高,安全監視及相關保護設備的覆蓋面很過于狹窄,功能也不是很全,機組自動化調節的投入率不高,程序系統開環利用少,投入使用也少。
二、電網調度自動化
電網調度自動化主要是由電網調度控制中心的計算機網絡系統、服務器、工作站、打印設備、大屏蔽顯示器等組成,其主要是通過電力系統專用廣域網連結的,調度范圍內的發電廠、下級電網調度控制中心和變電站終端設備等構成。其主要功能是:電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力負荷預測、電力系統狀態估計、自動發電控制、自動經濟調度,并適應電力市場運營的需求等。
三、電力的自動化
1、電力一次設備的智能化
在一般情況下,常規電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔幾十至幾百米,且兩者之間一般用大電流控制電纜和強信號電力電纜連接。對于電力一次設備的智能化來說,其主要問題是現場大電流開斷引起的高強度電磁場干擾會對電子部件造成損害,關鍵技術是電子部件的電磁兼容、供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。電力一次設備的智能化指的是在一次設備進行結構設計的過程中,需將常規二次設備的部分或全部功能就地實現,以省卻大量控制電纜和電力信號電纜,此過程通常也簡稱為一次設備自帶測量和保護功能。常見的“智能化開關”、“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等都是典型的電力一次設備智能化。
2、電力一次設備的在線狀態檢測
為了監視設備的實施運行狀態,并且對各種重要參數的變化趨勢進行分析,我們必須要對電力系統一次設備如發電機、汽輪機、變壓器和斷路器等設備的重要運行參數進行長期且連續的在線監測。而這種監測行為目的是進行有無存在故障先兆的判斷,從而延長設備的維修保養周期,并最終提高設備的利用率,為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保障。近年來,為了開展在線狀態檢測技術的研究和實踐,電力部門為此投入了大量精力,并聯合大學、科研單位進行科研合作,以及通過技術引進取得了一些重要進展,但由于該項工程的整體技術難度大、專業性強以及檢測環境惡劣,要開發出滿意的產品目前還很困難。
四、發電廠的自動化
火電廠和水電廠是我國常見的發電廠類型,但無論是火電還是水電,這些發電方式在其在自動化系統中有著很多的共同點,而比較之下,火電廠的自動化程度往往比水電廠更低。
1、火電廠的自動化
對于火電廠的自動化環節來說,這是是一門綜合性較強的技術操作,其中既有信息和數據的處理過程,也有自動檢測、自動保護、順利控制以及設備管理等功能。自動化系統主要包括了鍋爐控制系統、發電機控制系統、計算機監視、汽輪機控制系統和數據系統以及機爐系統主控系統等等。
2、水電廠的自動化
水電廠進行自動化的過程之中需要調速器、水輪機以及水輪發電機控制系統等設備。具體的來說,水電廠的自動化可以具體分為梯級水電廠綜合自動化、單機自動化、全廠自動化以及公用設備自動化等等,而且通過這些自動化系統的使用,水電廠整體運行的安全性、經濟性以及供電質量都能得到較大程度的提高。
五、變電站的自動化
對于變電站自動化來說,其發揮的主要作用是進行分配和接受電能、控制電能流向以及變換電壓等,并且通過對變壓器的使用將不同電壓級數的電網聯系起來。進行變電站自動化的主要目的是取代電話人工操作和人工監視,從而擴大對變電站的監控功能,從整體上提高變電站的運行水平。變電站自動化的具體內容包括了對站內運行的電氣設備進行全面控制和監視,使二次設備數字化、網絡化、集成化,并且以光纖來代替計算機電纜和電力信號電纜。隨著微機監控技術在變電站的實際應用范圍得到擴大,目前變電站正朝著綜合自動化的方向快速發展。所謂的變電站綜合自動化是指基于傳輸技術、應用信息處理技術以及自動控制技術,通過計算機硬件系統或者自動化裝置來代替人工實施運行作業,從而改善變電站的管理水平和實際運行水平。在目前我國的發展進程中,已經基本實現了變電站繼電保護微機化和遠程的遠動和監控,并且正極力研發推廣變電站的無人值班操作體系。而在無人值班的變電站中,其主要功能包括了設備的遠動和監控、變電站的自動測量、開關操作的遠動以及事故和設備故障的自動記錄等,隨著科學技術的快速發展,我們相信無人值班變電站的運用將會最終促使變電站的綜合自動化程度邁向一個更高的臺階。
結束語
當今社會經濟發展迅速,電氣自動化技術也要跟上時代的步伐。電氣自動化技術是朝著智能化、高速化、高效化、一體化以及操作透明化方向發展的。現代科學技術在自動化方面的應用,大大拓展了電氣自動化技術的發展空間,也更新了電氣自動化調節系統的指標。電氣自動化技術的合理應用,將完成機組運行監控維護的高效處理,降低電氣自動化技術的能源消耗量,提高電氣自動化技術的整體工作效率。
參考文獻
篇9
關鍵詞:電氣工程;電氣自動化技術;研究
1、導言
隨著社會的不斷變革,人們對自動化技術的應用效果和功能的要求也在不斷提高,這就需要相關人員在已有的基礎上,不斷完善自動化技術,根據實際情況進行技術分配,確保電氣系統的良好運行。
2、電氣自動化技術
2.1電氣自動化技術的特點
該項技術是并非是一種單一技術,它融合了電子科技和信息處理工藝等等多項技術,它在當前的經濟活動中具有非常顯著的作用。對于電氣系統來講,它的作用體現在如下的幾點。它能夠使得系統的調度活動實現自動化模式。能夠不斷的更新系統的運作數據;能夠自行分析體系運作時期生成的各類問題;能夠確保體系的管控工作按規定來開展。通過上述的內容我們可以將其歸納為該項技術能夠實時有效的監控體系的運作情況,確保系統運作安穩。
2.2應用電氣自動化技術的要求
雖說該技術在很多的行業中都有使用,不過在具體的運行時要滿足特定的要求。該項技術要滿足系統的各個運作部分的技術規定,只有這樣才可以確保運行穩定安全,才可以保證操控人員的安全。在具體的運行時,系統的管控工作者要確保運用的安全性,要以最快的速度分析系統中的各類信息內容,以此來確保系統運作穩定,進而提升系統的經濟性,確保其合乎人們對電氣的要求,進而帶動系統朝著更為合理的方向發展。
3、電氣自動化技術在電氣工程中的應用
3.1電網調度自動化應用
電網調動自動化主要指的是利用計算機、網絡的自動監控體系取代傳統的人工監測,利用這個工程網絡控制系統調度中心、變電站、工作站等,使其能夠自動完成調度功能。電氣自動化應用于電網調度的時候,整個電網的調度中心有一臺計算機,鏈接所有設備。該計算機還要配置相應的網絡,中心服務顯示器以及一個高效率的團隊。通過計算機和局域網實現對電網中心的遠程自動化控制。不難看出,電氣自動化技術在電網調度中的應用可以有效改善電氣系統的運行情況,對電網中心實現實時監控,并根據現有能力對電力負荷進行測試,在此基礎上對電網實現調度,最終實現對發電環節的自動化控制。
3.2變電站自動化技術
與電網調度相似,變電站自動化技術的應用大大提高了設備的運行效率,同時節省了大量人力。傳統變電站從設備監控到信息反饋都需要人工操作,而且設備的電磁裝置、信息收集、整理、記錄也需要人工完成,根本無法對變電站實現全局性自動化檢測。但目前電氣自動化技術已經取代了傳統的人工操作,同時進一步加強了對變電站的控制,最大程度提高變電站運行效率。同時自動化技術借助計算機設備代替傳統的電磁裝置,實現了自動化控制、監測等過程的屏幕化,而且應用計算機電纜取代信號電纜進行數據傳輸,實現了對變電站的運行管理自動化控制。
3.3發電廠測控系統的自動化技術
人們傳統意義上理解的發電廠分散控制系統,基本上采用分層分布結構,主要應用遠程工作站、數據高速通訊網、以太網、過程控制單元等網絡系統來實現對發電廠的分散測控。其中,發電站的控制單元可以在工作環節中直接應用,并對設備的運行狀態、相關參數進行實時監測、顯示、信號輸出等,接著進入執行驅動,實現對發電廠整個生產環節的監測、保護及控制。工作站主要包括運行員和工程師兩種類型,主要負責提供人機接口工作,該工作也是由過程控制單元向運行工作站提供數據信息,同時接受其他工作站發來的數據信息。而工程師工作站主要負責系統的設置、維護及診斷。
3.4自動化技術在配電系統中的應用
從當前我國電氣自動化技術的發展現狀來說,自動化技術應用范圍相對較小,還需要進一步擴大電氣自動化技術在整個電氣工程中的應用。目前,在我國電氣工程中,配電自動化的應用模式主要有三種:集中監控模式、饋線模式、配電管理與集中監控模式,其中,集中監控模式和配電管理與集中監控模式的應用范圍相對廣泛,因為兩者之間的共同點較多,都是分布式結構,而且都主站與子站相相互連接形成的配電自動化系統。總體來說,配電自動化系統的應用不僅大幅降低了工作人員的勞動量,同時增加了整個配電系統的穩定性,最大限度提高配電系統工作的質量與效率。
3.5主動對象數據庫技術的應用
目前,在電氣系統自動化管理系統中的監控及監視方面,主動對象數據庫技術是應用最為廣泛的技術,也就是說,在一般的電氣系統自動化技術中都運用著主動對象數據庫技術。在電氣系統的自動化監控及監視中,主動對象數據庫在軟件的開發、繼承、封裝和軟件工程等方面起著非常重要的作用,甚至影響著軟件系統的開發設計,比如面向對象的編程、分析及設計等。在目前的電氣體系中,該項技術的應用范圍在不斷的拓寬,而且還獲得了行業的普遍認同。和過去使用的技術比對來看可知其主要的優點在于其對象技術和主動功能兩個層面上。它可以根據設置好的程序對內部信息開展總體的監控。該項技術的發展在很大程度上帶動了行業的進步,是一場非常有意義的變革活動。
但由于電氣系統具有較為龐大和復雜的特點,在電氣系統的運行過程中無疑會產生較多是數據,不僅包括信息的及時搜集,還囊括設備的運行指數,因此,要在電氣系統中進行自動化的管理及控制,就必須做好相關數據的實時采集及整理,如果不能及時有效的對采集的數據進行處理,就會造成自動化系統操作指揮的困難。如今,我國的數據庫管理系統在運用了主動對象數據庫技術之后,正在逐步發展和完善,更大程度的發展了我國的電氣系統,滿足了人們的用電需求。
4、電氣自動化在電氣工程中應用的發展前景
4.1實現電力一次設備智能化
在現在的電氣工程中,一次設備與二次設備的安裝地點通常相距幾十米,最遠可達幾百米,通過大電流對電纜和強信號電力電纜控制而實現二者之間的通信。在設計一次設備結構時,一次設備的智能化需要二次設備的部分功能輔助來實現,這樣就節約大量的電纜和電力信號電纜。
4.2實現一次設備在線監測
實時監測電力一次設備如發電機和變壓器的重要運行參數,還需要監控設備的在線運行狀態、分析參數的變化趨勢和判斷故障發生的可能行。這些數據方便技術人員為延長設備的保養周期,提高利用率和從定期檢修過度到狀態檢修提供準備,還可節約相應的檢修成本。
4.3實現光互式的電力互感器
現存的電力互感器具有以下幾個特點:第一、隨著電壓等級的升高,絕緣能力越弱;第二、互感器輸出的信號在進入微機化計量及保護設備時需要進行轉換;第三、信號范圍的大小和電流互感器是否飽和會對信號的畸變率有一定的影響。因此,未來光電式的電力傳感器的研制還有很多技術難題需要攻克,其中電磁絕育阿女、兼容耐環境程度等是其未來的主攻方向。
5、結論
綜上所述,當前時期由于經濟和社會的高速發展,我們國家的科技業獲取了很顯著的成就。電氣自動化科技的發展就是一個非常典型的案例。它為國家的經濟發展貢獻的力量很是顯著。在系統中使用該項技術,不單單能夠確保系統的運作穩定安全,還能夠明顯的提升其運作能力,帶動系統朝著更為穩定的方向發展。
參考文獻
[1]范玲,李麟鵬.電力自動化技術在電力系統中的應用[J].黑龍江科技信息,2013(26):131.
篇10
【關鍵詞】電氣工程及其自動化;變電站;應用
1變電站電氣工程及其自動化技術所起到的積極作用
電氣工程及其自動化技術能夠有效實現變電站仿真工作的有效展開。在電網運行的電力輸送過程中,由于供電區域企業與住宅的不同以及人流量的差異,使得不同區域對電力的需求量大為不同,不同時間段人們對電力的需求量也因時而異,這就使變電站的工作在電力系統運行過程中顯得尤為重要,因此,電氣工程及其自動化技術在變電站的應用能夠有效促進變電站進行仿真工作的實時展開,使得輸電信息和電力系統運行狀態能夠在變電站工作人員的面前進行同步展開,幫助工作及科研人員及時發現電力輸送過程中所發生的運行故障,并且及時根據輸電區域的電力需求量變化作出準確高效的調整,從而推動電力系統的安全平穩運行。另一方面,電氣工程及其自動化技術已經滲透到電力系統的運行中的每一個細節,從而有效提高電網輸送過程中變電站工作的安全穩定性,大大減少了變電站工作中的人力、物力投入,使得變電站的運行情況的到了有效改善。一方面,電氣工程及其自動化技術有助于促進電力系統服務智能化工作的實現。這是因為隨著電能在人們日常工作與生活中的應用,電力系統的穩定運行對人類的生產生活狀態起著極其關鍵的作用,這就對電力系統的運行提出了更高水平的要求,而電氣工程及其自動化技術能夠充分滿足人們對電力系統的智能化的需求,促使電力系統在運行過程中數據信息的準確性得到有效保障,從而推進電力系統的高效安全發展。
2變電站中電氣工程及其自動化技術的應用
2.1計算機設備保護功能的應用
電氣工程及其自動化技術能夠對變電站的變電器、變電線路以及安全母線等電氣設備起到保護作用,這就要求計算機具備設備的保護功能。通過計算機的保護功能,能夠對變電站工作運行狀態下的每一個電氣設備進行數據記錄和監測,根據它們的實時信息進行數據存儲,并通過數據庫中這些設備以往正常工作狀態下的數據工作數值進行相關比對,從而得出變電站電力設備的運行狀態是否良好,幫助工作人員及時發現設備運行狀態中的故障,使得電力人員能夠快速對電力運行故障進行排除和解決。
2.2設備故障信息記錄與測距的應用
當前形勢下,由于我國人口基數大、工業化進程及城市化進程不斷推進的時代特點,使得我國電力系統常年處于高壓負荷運行的狀態,這就使得電力系統在運行過程中極易出現安全隱患,并且給電力系統設備及輸送線路的維護和檢修工作帶來了極大的壓力,而變電站電氣工程及其自動化技術的廣泛應用能夠對電力系統的每一次故障進行準確的信息數據記錄工作,從而幫助檢修人員能夠對一些多次發生的故障進行熟練地維修掌握,并且,電氣工程及其自動化技術也能夠幫助檢修人員進行故障點與變電站實際距離的準確測距工作,促使檢修人員快速準確地抵達電力系統所出現的故障地點,對故障線路及設備進行及時維修。
2.3自動診斷的應用
從目前情況來看,由于電氣工程及其自動化技術、通信技術以及互聯網技術的綜合應用使得變電站能夠對自身的電力系統運行狀態進行實時的動態數據監控。通過同步記錄與過往的數據庫信息數據進行實時比對分析,從而快速地找出電力系統運行過程中的故障點,并且依據過往的緊急修復策略對其展開自行修復工作。電氣工程及其自動化技術的自動診斷功能在變電站運行中的應用,能夠極大地降低電力設備的故障幾率,從而減輕變電站負責維修工作的電力人員的檢修壓力,提高變電站運行的工作效率。
2.4遠程控制的應用
變電站的工作人員通過電氣工程及其自動化技術中的自動控制技術,能夠對變電站的人機軟件界面實現變電站電力設備及運行狀態的遠程控制工作,從而確保電力人員的人身安全。這就需要在進行變電站的系統設計與建設過程中保留手動的跳合閘操控裝置,從而避免因電力設備或系統運行故障所導致的人為操作失靈的現象,這樣就能夠在危急時刻確保工作人員通過遠程控制系統的操作來確保電力運行的穩定安全性。
2.5對信息數據采集與處理的應用
電氣工程及其自動化技術能夠在變電站進行電力系統的配電過程中對期間的各種數據進行采集和處理,它主要對變電站的運行狀態、脈沖、模擬等數據信息進行采集和歸納。并且,它能夠對變電站的跳閘狀態、預告信號、斷電器、設備的警告信號、隔離開關等變電站的關鍵設施及信號要點進行全面的采集,并在信號信息采集后將其傳送至統一的數據處理系統當中去,便于變電站的工作人員根據這些數據信號的處理結果進行電力輸送的變電配置工作,從而在確保變電站電力系統工作運行的安全穩定性的同時保證數據信息的準確性,有利于變電站工作的順利進行,提高變電站的工作質量及效率。
2.6應用展望
隨著科技的進步以及信息化時代的到來,電氣工程及其自動化技術在電力系統中的應用也日趨廣泛,在計算機網絡和科技的飛速發展中,電氣工程及其自動化技術也在日趨成熟中得到不斷的完善,使得自動化技術與變電站的電力設備及系統運行進行了良好的融合狀態,促使變電站的自動化程度大大提高,進一步提升了變電站的工作運行效率,使得變電站能夠快速針對各種突況進行故障的緊急處理,從而對變電站電力系統的運行安全提供了全面的保障。
3結語
電氣工程及其自動化技術在變電站電力系統的輸電運行過程中扮演著愈發重要的關鍵性角色。由于電氣工程及其自動化技術在變電站電力系統運行工作中的應用,使得變電站電力運行的安全性與可靠性得到了有效保障,也使得變電站能夠在電力系統的運行過程中提供智能化的設備檢測與實時監測服務,使得變電站的電力系統由傳統的人工化向自動化、數字化進行有效過渡,以便進一步確保變電站電力運行工作的穩定性,對變電站的工作效率進行了有效提升。本文通過對電氣自動化技術在變電站工作運行中所起到的積極作用的分析,在此基礎上對變電站中電氣工程及其自動化技術的應用作出了研究,從而推動電氣工程及其自動化技術在我國變電站中得到更加廣泛的應用,確保電力輸送工作的穩定高效運行。
參考文獻:
[1]郭云濤.智能開關柜在變電站工程設計中的應用[J].電氣工程及其自動化,2016,38(6):47~50.