時間:2023-07-19 16:56:12
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇電氣工程研究熱點,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
1.散熱器基礎
作為散熱器的鋁合金型材,通常采用的是6000系列鎂硅鋁合金,其供應狀態包括T4、T5、T6。模塊的散熱器選配,其散熱器主要選用6063鋁合金型材。在眾多的鋁合金材料中,6063的導熱系數是較高的,達到209 W/mK,與純鋁的導熱系數237 W/mK比較接近。其抗拉強度適中,厚度可小于6 mm。供應狀態T5系由高溫成型過程冷卻后,不經過冷加工(可進行矯直、矯平,但不影響力學性能極限),型材變形系數小,硬度一般,適宜作為功率器件的散熱器。
平板器件作為大電流的半導體器件,散熱器是作為電極導電的,表面不宜進行氧化處理。
2.選配散熱器的原則
散熱器的選取原則,應使模塊芯片的實際工作結溫低于芯片的最高允許結溫。無論是連續工作制還是短時工作制,都不允許器件超結溫。晶閘管結溫不超過125℃(398.15K),整流管結溫不超過150℃(423.15K)。
模塊在使用時,必須配備適當的散熱器。為保證功率半導體器件正常工作,散熱條件至關重要,主要涉及環境溫度、空氣流動、環境污染程度等情況。隨著環境溫度的升高,器件P-N結到散熱器的溫差變小,嚴重影響散熱效果。空氣流動越通暢,散熱器向環境散熱就越快,反之則散熱變慢。環境污染越嚴重,散熱器上覆蓋的灰塵就會越多,不僅為散熱器向環境散熱增加了一個阻擋層,也使得散熱風機的葉片結垢而影響轉速,會嚴重影響散熱效果。器件工作的空間大小也與散熱有關,狹小的空間會造成熱量聚積,減小模塊到散熱器的溫度梯度,影響散熱。因此,要注意保持環境的清潔,設備上的灰塵也應及時清理。
晶閘管模塊的熱阻與功耗計算,按以下經驗公式:
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)――模塊芯片耗散功率
IRMS――通態電流交流有效值
ITAV /IFAV――晶閘管/整流管通態平均電流
rT /rF――晶閘管/整流管斜率電阻
VTM /VFM――晶閘管/整流管通態峰值電壓
VTO /VFO――晶閘管/整流管閾電壓(門檻電壓)
Rch――模塊基板與散熱器的接觸熱阻
Rja――芯片與環境間熱阻(總熱阻)
Rjc――模塊結殼熱阻
Rha――散熱器熱阻
Ta――模塊使用環境溫度
Tc――模塊基板溫度(殼溫)
Tj――P-N結溫度
3.連續工作制的散熱器選配
連續工作制的半導體器件,選配散熱器要充分考慮影響熱傳導的各種因素。散熱器的選配只能是半定量計算,環境溫度、散熱空間、灰塵、空氣流速等環境因素對散熱條件均有影響,選配散熱器時要多方考慮。
散熱器的散熱效果主要取決于散熱器的表面積,其表面積越大,散熱效果就越好。計算散熱器表面積時,其端面可忽略。要增大散熱器表面積可增加其長度,但散熱器的長度又不能無限制,而且,散熱器的熱阻與其長度非線性關系!模塊熱量的傳導以垂直方向為主,橫向傳導則要慢很多,因此,單純依靠加長散熱器是不可取的,而且在散熱器長度增加的同時也增大了風阻,從而降低了散熱效率。而7m/s以內的空氣流速對散熱器的熱阻影響卻很明顯。
若利用公式(2)或公式(3),通過計算,得到某模塊的耗散功率為240W,模塊的結殼熱阻Rjc=0.08K/W, 模塊與散熱器的接觸熱阻Rch=0.05K/W,環境溫度按最高溫度40℃,則按公式(1),有
Rja= (Tj-Ta)/ PT(AV)=(125-40)/240=0.35(K/W)
又Rja=Rjc+Rch+Rha,則
Rha=Rja-Rjc-Rch=0.35-0.08-0.05=0.22(K/W)
據此,可選擇DXC-616散熱器長度為100 mm、風速4 m/s的散熱條件即可,或者DXC-616散熱器長度為50 mm、風速不低于7 m/s(對風機要求較高)的散熱條件也可。在實際工作環境下,模塊的通態平均電流不會達到額定值,可根據實際情況酌情考慮。
如果梳狀散熱器沒有相關試驗曲線,我們也可按下面的公式選配散熱器:
式中:
H――散熱器齒高
K――散熱器導熱系數(6063鋁合金的導熱系數209 W/mK)
l――散熱器長度
L――散熱器截面周長
v――風速
w――散熱器齒寬
n――散熱器齒數
最后得到的結果,Rha單位為K/W
4.短時工作制的散熱器選配
短時工作制,指的是功率半導體器件的持續工作時間不足以使散熱系統達到熱平衡,而其空載(或不工作)時間足以使系統恢復到環境溫度。按國家標準,短時工作標準時間分為7種(30 s~90 min)。
短時工作制下,散熱器的主要作用不是散熱,而是吸收熱量,這就要求散熱器要有足夠的熱容量,在理想狀態下,可把功率半導體模塊的功耗發熱全部吸收。實際工作中,雖然散熱器在吸收熱量的同時也向環境中釋放熱能,但因熱阻的存在會使熱量傳遞過程受到一定的阻礙,而且這種阻礙的效果遠大于散熱器的放熱效果,致使散熱器的溫度遠遠低于芯片結溫。因此,在計算過程中,我們會忽略散熱器向環境釋放的熱能。
按GB/T3190-2008《變形鋁及鋁合金化學成分》的要求,作為散熱器的鋁合金型材,其鋁的含量一般在98%~99%,我們可按純鋁的比熱容0.88kJ/(kg?K)來計算。
以某廠家的KP2500-16平板硅為例,VTM=1.80V,VTO=0.75V,負載電機的每相工作電流有效值為1455A,短時工作環境為4倍電流、時間為30s。則
每路反并聯平板硅通流的有效值為1455×4=5820A
每支平板硅通流的平均值為5820/2.2=2645A,略大于平板硅的額定值。
PT(AV)=(0.785VTM+0.215VTO)ITAV=(0.785×1.80+0.215×0.75)×2645=4164(W)
短時工作發熱量Q=PT(AV)tw=4164×30=124920J=124.92kJ
設定環境最高溫度為40℃,允許最高殼溫85℃,則有
124.92/(0.88×45)=3.15kg
每一組反并聯的平板硅需鋁合金散熱器3.15×2=6.3kg
如將上例中的散熱器改為銅材,銅的比熱容為0.39 kJ/(kg?K),則有
124.92/(0.39×45)=7.12kg
作者簡介:黃慧(1982-),女,河南長葛人,華北水利水電學院電力學院,助教。(河南鄭州450011)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)10-0148-02
專業英語,顧名思義,以英語講解專業知識,是大學英語的后續課程。專業英語課程的目的是為了使學生能夠閱讀英語專業文獻,了解國外學術及業內動態,為將來從事本專業工作后參加學術會議、聽取國外學者的演講報告、學術討論會、出國留學或參觀考察等提供基礎。專業英語也是電氣工程專業的基礎課程,它使學生能夠對國內外的行業現狀、研究前沿、研究難點和研究熱點有一個比較清晰的認識和了解。因此可以認為,專業英語為電氣工程專業學生的進一步發展建立了一個平臺。基于這個平臺,學生可以深化既得知識,擴展專業知識領域,了解專業領域的全貌,洞察該領域中技術和理論研究的前沿,為學生在本專業領域中與國內外的同行進行交流創造條件。
電氣工程專業涉及面廣,設置課程包含“電氣工程”、“電子應用技術”、“計算機技術”、“控制理論”等內容,與之相應,專業英語也應涵蓋這些內容。因此學習專業英語要具備一定的專業知識,并且要區別于基礎英語的學習。為了使學生順利地從基礎英語過渡到專業英語,并將所學專業知識與英語能力相結合,提高專業英語的聽、說、讀、寫能力,本文結合實際教學,在教學內容、教學方法和教學設計與安排等方面提出一些改進方法。
一、教學內容
大學本科教育的目的主要是培養學生扎實的專業功底和獨立獲取知識的能力,為學生繼續學習和獨立從事本專業的研究工作奠定基礎。為此,專業英語課程對內容和教材的要求就不能局限于用英語念原文、翻譯課文、用中文講解難點、用中文解釋重點,這樣就很難把基礎英語與專業英語區分開。
電氣工程專業英語教材的課文內容主要包括構詞法、翻譯和寫作的內容。構詞法主要介紹電氣工程專業英語中一些常用的詞根、前綴、后綴以及合成詞等構詞方法。大學生掌握了構詞法,就可以達到對專業英語詞匯舉一反三、融會貫通的效果。熟練和掌握構詞法是學習專業英語的基礎,為以后閱讀英文專業文獻資料、學習新的詞匯做鋪墊,也是擴展詞匯量的一種高效方法。翻譯是針對專業英語的句子特點,比如長句多、句子結構復雜等,介紹其翻譯技巧。翻譯技巧涉及詞義選擇、語序的變換、用詞的增加和省略等內容。掌握翻譯技巧是學習專業英語的更高一層次要求。翻譯要做到信、達、雅,符合中英文的語言表達習慣和語法規則。寫作是比專業英語翻譯更高一層次的內容。英文寫作包括應用文、學術論文、學位論文等。熟悉應用文寫作有利于幫助學生到工作崗位后盡快適應工作、熟悉工作。學術論文、學位論文的寫作為學生進一步的深造奠定了基礎。這三方面內容是專業英語教材內容中要講解的重點。
學習專業英語,除了以上這些內容之外,內容安排還應該注意以下兩點。
第一,專業英語的教學內容越新越好,內容應與國內外最新的專業知識技術和前沿熱點保持同步。鑒于此,筆者認為,電氣工程專業英語的教材內容可以選取一些國外相關專業技術期刊或報紙上的文章,并且要與時俱進。每學期安排幾個學時,專門用來探討這些技術發展的新動態。
第二,電氣工程專業英語的教學內容還應該兼顧傳統內容與現代內容、基礎知識與前沿熱點之間的聯系。教材中的內容是一些基礎的專業詞匯以及基本的原理介紹。通過教材學習,可以讓學生從基礎英語過渡到專業英語,了解專業英語的特點以及一些詞法和句法特點,使學生在有限的教學時間內提高自己的聽、說、讀、寫能力,鍛煉出一種能夠終生受用的專業英語應用能力。
二、教學方法
傳統的教學觀以知識為本,而不是以人為本,立足于向學生傳授知識,而不考慮學生的需求和學生的接受程度。課堂上教師講、學生聽,“滿堂灌,注入式”的教學方法不根本改變,學生的學習主動性就不會調動起來,電氣工程專業英語教學要實現從知識傳授向綜合能力和素質培養的轉變,著力培養學生的創新精神和創新能力。這一實現過程,教學方法尤為重要。
1.采用啟發式與交流式教學
電氣工程專業英語內容本身比較枯燥,而且難于理解。因此,教師在教學過程中要采用各種手段和方法去調動學生學習的主動性和積極性,讓學生參與進來,營造一個輕松的學習環境,讓學生作為課堂的主體全身心投入到教學過程中,啟發和激勵學生的興趣使其主動地思考問題。學生在不知不覺中通過自己的積極參與、自由交流,無障礙地發表見解,在寬松和自由的氛圍中完成學習任務,枯燥的學習內容也變成了有趣的內容不容易忘記。例如在電氣工程專業英語教學中,專業術語和專業詞匯比較多,筆者啟發學生運用構詞法,如前綴、后綴、合成詞等聯想和記憶更多的單詞,并讓學生課下制作單詞卡片在課堂分組進行交流,讓學生在自由的交流中找到單詞的規律,激發興趣來記憶;另外利用多媒體教學方法給一些單詞增加適當的圖片解釋以活躍課堂氣氛。
2.覓食發現法
在教學中發揮學生的主體作用是一種教學的指導思想和理念。如何實現這一教學方法因課程、教師的不同而不同,其關鍵是從學生的角度出發。針對電氣工程專業英語,筆者認為,應該從“講、議、讀、練、評”這幾個方面使學生積極、主動地學習。
(1)講,是讓學生上講臺來講,改變教師講一課堂的做法。比如教材文章,可以提前布置給學生閱讀,自己歸納。在下一節課,以自愿的方式讓學生上臺講課,由其他學生來補充不足,最后教師進行歸納和點評。采用這種方法,使學生可以自由地發表自己的觀點,學生得到了交流的機會,又活躍了課堂氣氛。
(2)議,即精心地設計和組織課堂討論。結合當前電氣工程專業發展的新趨勢,確定一些具有代表性、普遍性和現實性的熱門話題,提前一周布置,指導學生閱讀有關資料和信息,分小組討論并推薦代表發言,最后由教師評析和總結。如在電氣工程專業英語教學中,筆者給學生布置關于智能電網、風能、光伏發電、電動汽車等熱點話題進行討論,討論其當前發展的現狀和未來發展的趨勢,以及發展過程中各自的優缺點和技術難題。通過自主學習和討論,使學生感受到身邊這些新技術和新科技為自己生活帶來的變化,讓學生加深對自己所學專業知識的了解。學生們積極發表自己的見解,踴躍討論,激發學習興奮點,從課堂討論中獲得了大量專業發展的前沿知識。教師從學生的發言和辯論中也獲得了大量的信息,從中掌握了學生的思想動態,增強了教學的針對性。
(3)讀,即讀書,不僅讀課本,還要讀與專業相關的書,如國外電氣工程專業的期刊雜志,國外電氣工程專業網站等,一方面學生可以加深對課堂內容的理解,另一方面也可以豐富學生的文化底蘊,了解英語的語言表達習慣和語法規則,拓寬學生的知識面,有助于培養學生自主學習和獨立思考的能力。
(4)練,就是設計以培養學生能力為目的的“問題體系”。這個問題體系可以根據學生的能力發展水平分層次進行。通過不同層次的練習,逐步培養學生自主發現、分析問題、創造性解決問題的能力。
(5)評,每個教學階段結束,可以讓學生對自己學習專業英語的收獲進行自評和互評,并對教師的教學工作進行評價,發揚教學民主,了解學生對課堂的教學意見和建議,提高教學的透明度,支持和鼓勵學生參與到教學改革中來,增強學生的主體意識,同時也督促教師不斷提高自己的教學水平。
采用這些教學方法,引導學生創造性地獲取與運用知識,在不知不覺中培養專業英語能力。與此同時,教師的能力也獲得了提高,心智獲得了完善。
三、教學設計與安排
學完電氣工程專業英語后,學生應該掌握一定量的專業詞匯,掌握閱讀專業相關英文資料的技巧,能夠熟練閱讀和翻譯相關的專業文獻資料,并且具備一定的聽、說、讀、寫、譯的能力。因此,電氣工程專業英語的教學安排也應該培養學生的聽、說、讀、寫、譯的能力,而不是只偏重于某一面能力的培養,忽視了其他方面。
在規定的教學學時內,教學內容可以分塊進行講授。比如,安排幾個學時的聽說課教學,幾個學時的讀寫譯,再通過幾個學時把這幾個方面綜合起來。這樣學生會在每一階段教學結束后很有收獲感。并且課下也更容易有重點地去學習,去提高自己。
充分運用現代化的教學手段,建立了真正意義上的網絡課程。教學輔導、作業布置與批改、問題的討論與回答都在網上進行,除要求學生通過網絡完成并提交作業外,還規定每個學生必須提出當前最新的專業發展的技術前沿問題,并參與其他同學提出的問題的討論。課程結束時,每位學生在網上跟同學的討論都可以查到,并且點擊率很高。這不僅明顯提高了學生運用現代化手段進行學習的能力,而且還可以讓學生隨時參與討論自己想要了解的問題,教學效果與效率都令人滿意。
四、結束語
電氣工程專業英語的教學目的是為學生提供一種把握國外同一專業發展脈絡和趨勢的能力。不但要提高學生運用英語閱讀專業書籍的能力,而且要提高他們運用英語進行專業學術交流的能力。因此,教學效果除了與教師自身的因素有關外,還與學生自身的專業基礎和英語基礎有很大關系。雖然文中介紹了一些改進措施,但是教師除了自身與時俱進外,還應該因材施教,根據每一屆學生的個性不同來不斷地對專業英語的教學改革進行探索。
參考文獻:
[1]趙叢霞.城市規劃專業英語教學法研究[J].高等建筑教育,2007,(A01):59-61.
[2]楊蕙馨.專業英語教學的一點體會[N].光明日報教育周刊,2000-04-19.
一、電氣工程及其自動化技術的含義及設計
1、電氣工程以及電氣自動化的含義。電氣工程及其自動化是以電磁感應定律、基爾霍夫電路定律等電工理論為基礎,研究電能的產生、傳輸、使用及其過程中涉及的技術和科學問題。電氣工程中的自動化涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。電氣工程及其自動化技術主要以控制理論、電力網理論為基礎,以電力電子技術、計算機技術則為其主要技術手段,同時也包含了系統分析、系統設計、系統開發以及系統管理與決策等研究領域。控制理論是關于各種系統的一般性控制規律的科學。它研究如何通過信號反饋來修正動態系統的行為和性能,以達到預期的控制目的。控制理論是在現代數學、自動控制技術、通訊技術、電子計算機、神經生理學諸學科基礎上相互滲透,由維納等科學家的精煉和提純而形成的邊緣科學。它主要研究信息的傳遞、加工、控制的一般規律,并將其理論用于人類活動的各個方面。將控制理論和電力網理論相結合,應用于電氣工程中,有利于提高社會生產率和工作效率,節約能源和原材料消耗。
2、電氣工程及其自動化技術的設計。在實際的電氣工程及其自動化技術的設計中,應該從硬件和軟件兩個方面來進行考慮,通常情況下,都是先進行硬件的設計,根據實際的工業控制需要,針對性的選擇電子元器件,首先應該設置一個中央服務器,并采用先進的計算機作為系統的核心,然后選擇的輔助設備,如傳感器、控制器等,通過線路的連接,組建成一個完整的系統。在實際的設計時,除了要遵循理論上的可行外,還應該注意現實中的可行性。由于生產線是已經存在的,自動化控制系統的設計,必須在不改變生產型的基礎上進行,對硬件設備的安裝有很高的要求,如果設備的體積較大,就可能影響正常的加工,要想使設計的控制系統能夠穩定的工作,設計人員必須進行實地的考察,然后結合實際的情況,對設備的型號進行確定。在硬件設計完成之后,還要進行軟件系統的設計,目前市面上有很多通用的自動化控制系統軟件,但是為了最大程度的提高自動化水平,企業通常都會選擇一些軟件公司,根據硬件安裝和企業生產的情況等,進行針對性的軟件設計。
二、電氣自動化在電氣工程中的應用
1、電氣工程及其自動化技術的應用理論。電氣工程及其自動化技術是隨著工業的發展,而逐漸形成的一門學科,現在的很多高校中,都開設了相關的課程,從某種意義上來說,電氣工程及其自動化技術,是為了滿足實際生產的需要,在傳統的工業生產中,采用的主要是人工的方式,雖然機械設備出現后,人們可以操控機器來進行生產,極大的提高了生產的效率。但是經濟的發展速度更快,對產品的需求量越來越大,在這種背景下,僅僅依靠操作機器的生產方式,已經無法滿足市場的需要,必須進一步提高生產的效率,為了達到這個目的,很多企業都實行了二十四小時生產,通過實際的調查發現,采用這樣的生產方式,機器可以不停的運轉,操作人員卻需要足夠的時間休息,因此必須增加企業的員工,這樣就提高了生產的成本,在市場競爭越來越激烈的今天,企業要想獲得更多的效益,必須對生產的成本進行控制,于是有人提出了讓機器自行運轉的概念,這就是自動化技術。 強化電氣工程及其自動化的應用措施。(1)強化數據傳輸接口建設。在應用電氣工程自動化系統的時候,數據傳輸功能發揮著至關重要的作用,一定要進行高度的重視。只有提高系統數據傳輸的穩定性、快捷性、高效性與安全性,才可以保證系統運行的有效性。在進行數據傳輸強化的時候,一定要重視數據傳輸接口的建設,這樣才可以保證數據傳輸的高效、安全。在建設數據傳輸接口的時候,一定要重視其標準化,利用現代技術處理程序接口問題,并且在實際操作中進行程序接口的完美對接,降低數據傳輸的時間與費用,提高數據傳輸的高效性與安全性,實現電氣工程自動化的全面落實。(2)強化技術創新,建立統一系統平臺,節約成本。電氣工程自動化是一項比較綜合化的技術,要想實現其快速發展,就一定要加強對技術的投入,突破技術瓶頸,確保電氣工程自動化的有效實現。所以,在進行建設與發展電氣工程自動化的時候,一定要加強系統平臺的建設,結合不同終端用戶的需求,對自身運行特點展開詳細的分析與研究,在統一系統平臺中展開操作,滿足不同終端用戶的實際需求。由此可以看出,建立統一系統平臺,是建設與發展電氣工程自動化的首要條件,也是必要需求。(3)加強通用型網絡結構應用的研究。在電氣工程自動化建設與發展過程中,通用型網絡結構發揮著舉足輕重的作用,占據了十分重要的地位,可以有效加強生產過程的管理與技術監控,并且對設備進行一定的控制,在統一系統平臺中,可以有效提高工作效率,保證工作可以更加快捷的完成,同時增強工作安全性。除此之外,通用型網絡結構也可以加強和各控制中心與管理系統的配合,實現網絡資源的優化配置,這樣就可以促進信息的有效傳遞,真正發揮網絡應有的作用,達成了網絡結構互通性。由此可以看出,加強對通用型網絡結構應用的探索是一件非常有意義的事情,一定要加大財力、物力、人力的投入,同時對相關技術進行深入的分析與研究,強化對網絡結構的分析與研究,盡可能創建一種更加理想的網絡結構,促進電氣工程自動化系統的高效運行。 三、電氣工程自動化熱點技術的運用
1、管控一體化技術。從理論上來說,在電氣工程中,管控一體化主要指的是電氣工程中不同的通訊環節,利用自動化技術的應用,將相關信息數據的集成性以及整個性進行充分的發揮,在對信息系統以及集成控制系統中彼此融合的過程中,把處于正常應用狀態下的電氣工程所應用的信息控制網絡能夠用一種集成的綜合方式完整表現出來。 狀態檢修技術。從應用的角度來說,對于電力工程中的狀態監測技術,我們可以將其定位是:利用設備資產管理系統在電氣工程中的應用方式,將其在故障診斷、狀態監視方向的綜合功能重點發揮,并提供狀態檢修設備在正常運行時的狀態信息和數據,并有機結合該部分數據有效預測電氣工程對應設備的實際運行狀態、潛在的安全隱患或故障因素。根據這種方式,還可以實現由傳統的故障檢修模式向狀態檢修新模式的轉變。從電氣工程的實踐應用角度講,狀態檢修技術在電氣工程實踐工作過程中的科學應用,不僅可以有效提高其對應的電氣設備的安全性、穩定性,而且有效克服了傳統的定期故障檢修模式存在的遺漏性問題和缺陷,為電力系統的安全運行提供了有力的保障。 結束語
現階段,在電氣工程自動化建設與發展過程中,還存在著一些不足,需要進行深入的研究,采取有效的改進對策,提高自動化水平,實現電氣工程自動化的高效運用,促進社會工業的可持續發展。
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
電氣工程是一項在技術性、專業性上都是要求很高的設施工程,而電網的建設、改造等方面都在快速的發展著,且也對電氣自動化系統上要求很高,故而要在這些方面大大提高電氣自動化系統的水平,使其在電氣工程中發揮其本身的優勢,同時電氣自動化系統在電氣工程的經濟效益和安全運行方面都有著非常重要的地位,所以我們將電氣自動化在電氣工程中實現現代化、國際化和全球化。
一、電力系統自動化的未來發展趨勢和熱點
由于電力系統自動化與IT技術的發展有著十分緊密的關系,因此未來電力系統自動化的發展趨勢和熱點主要表現在以下方面。
1、電力一次設備實現智能化
一般來說,電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔數十米,有的甚至相隔幾百米,而兩者通過強信號電力電纜與大電流控制電纜實現連接。與這種情況相比,電力一次設備智能化有著較大的區別,在對一次設備進行結構設計時就進行了綜合考慮,這樣就可以有效的節約控制電纜以及電力信號電纜,這就是人們常說的一次設備自帶保護與測量功能。
2、電力一次設備能夠進行在線檢測
在電力系統中,發電機、變壓器以及短路器等一次設備往往需要不間斷的對相關重要參數進行實時檢測,一方面要對設備的運行狀態進行監視,另一方面還要能預測重要參數的變化趨勢,同時對設備發生故障的可能性進行判斷。這樣就可以延長電力設備的保養周期,也能使電力設備從定期檢修順利過渡到狀態檢修。
3、研制出更為先進的光電式電力互感器
電力互感器可以按照一定的比例將輸電線上的高電壓和大電流降到設備所允許的標準范圍之內,但在這個過程中,電力互感器還存在著嚴重的不足和缺點,這些不足和缺點對電力互感器的使用效果產生了很大的負面影響。因此,人們研制出了較為先進的光電式電力互感器。目前,在實際使用中這種電力互感器還存在著一些亟待解決的技術難題,這些難題將是未來研究的主要方向。
二、電力工程中自動化技術的應用情況
1、自動化技術在發電廠分散測控系統中的應用
在發電廠分散測控系統中應用自動化技術時往往采取分層次的分布結構,它主要是由高速數據通訊網、以太網、運行人員工作站、工程師工作站以及過程控制單元所組成。其中,過程控制單元是由主控模件與輸入/輸出模件組成的,其主控模件可冗余配置,也可以采取冗余智能輸入/輸出以及輸入/輸出總線模式來完成通訊。另外,還可以在生產過程中直接使用過程控制單元,同時也可以直接接收熱電阻、電氣量、脈沖量、開關量以及現場變送器等信號。運算處理結束之后,對設備的運行狀態和參數進行實時的顯示、打印及輸出,以此來驅動執行機構,從而實現對生產過程的保護、控制與檢測。過程控制單元在工作中不僅要向運行人員工作站發送其接收的信息,還要接受工作站的指令,這也是操作人員控制和監視機組運行狀態的主要手段和方式,工程師在設置或修改系統組態時需要工程師工作站提供具體的診斷以及維護方式。
2、電氣自動化在電網調度中的應用
現代意義下的電網調動主要是遠動裝置與主站調動系統,主要負責的方面是進行電網運行狀態的監控。使得電網在人員的調配方面、電網的安全運行更加有保障。其作用主要體現在以下幾點;第一點是電網安全運行的監控,電網在正常的運轉時,我們需要的是調度人員進行監視和控制電網的電壓、負荷等情況。主要設備的水能和熱能等等方面的工作指標,使得其更加的符合規定,保障用戶的用電安全。第二點是電網經濟調度方面,在對電網實現安全監控的基礎之上,我們還要注重的是經濟效益的實現。通過自動化的調度手段來實現電網的經濟價值最大化,降低能耗、節約能源,達到最小的成本最優的配置。第三點是電網運行中安全事故分析和處理,電網出現故障的原因是多種多樣的。出現的原因也很復雜,過程根本來不及反應。如果不能及時進行預測和處理,不但人身安全會得到威脅,還會導致電網的大面積崩潰,大面積的停電狀況出現,造成國民經濟的嚴重損失。所以增強自動化調度勢在必行,實現電網運行的安全分析,完善事故處理方式方法,避免造成重大損失。
3、在綜合自動化技術和智能保護中的應用
我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究,目前,我國的綜合自動化在國際已處于領先水平,智能自動化保護技術也位于國際前列,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將先進的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應理論、微機和網絡通信技術等引入到電力系統的自動化保護裝置中,對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,使得保護裝置更加智能化,大大提高了電力系統的安全水平和系統的可靠性,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。經過多年努力所研制成功的分層式綜合自動化裝置,突破了傳統裝置所受的限制,能夠廣泛應用于各種電壓等級的電站,極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍。
4、在空調設備中的應用
對溫度與濕度的控制:裝設在通風管的回風濕度近似于潔凈室的溫濕度傳感器所檢測到的溫度與濕度,用比例加積分運算控制把送到控制器與設定濕度進行比較將輸出的電JK信號來控制回風的濕度使其保持在45%,為了使潔凈室濕度以滿足GMP要求將蒸汽電動調節閥的動作控制在65%。對溫度的控制:裝設在回風管的凈化空調系統采用DDC控制其溫度傳感器所檢測到的溫度送往DX-9100輸出相應電壓信號并與設定點相比較,控制回風溫度保持在12℃-26℃之間控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作,使潔凈室溫度符合GMP要求。
5、
三、電氣工程中自動化技術的應用優勢
1、電氣自動化的監測優勢
一般的電氣設備如變壓器、斷路器等等都需要進行實時的監測,以對于一些臨時發生的故障進行及時的調整與排除,通過電氣自動化設備就可以實現這種實時監測的要求。通過對于電氣設備的一些關鍵參數進行監測,通過相應的反饋進行監視,可以迅速的判斷出設備的故障原因并進行及時措施的采取。
2、電氣自動化有助于實現電氣工程設備的智能化
現代化生活所需要的是一種現代化的管理方式,隨著電氣自動化系統的廣泛應用于各個行業領域,對于人們生活的智能化管理、對于工業生產的自動化運行提供了便利。人們也對于這種智能化與人性化的管理模式越來越習慣。由于電氣系統中對于微型計算機的完美結合,實現了生活生產的智能化,因此電氣自動化在電氣工程中尤其得天獨厚的優勢。
結束語
綜上所述,電氣工程是一個國家現代化文明發展水平的重要標志,而電氣自動化水平則是現代化生活生產水平的重要體現,不但支撐著現代電氣工程的發展,也是一切工業發展的前提與原動力。正因如此,近些年來,電氣工程中電氣自動化的應用也有了十分迅速的發展,并廣泛應用于各個行業領域之中。
參考文獻
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電氣自動化是多種科技相融合的新興技術,能夠應用到各個領域中。電氣工程中電氣自動化技術有控制和自動檢測兩種裝置,能夠對電力系統實現遠程控制管理或就地控制等,保證了其安全經濟的運行,保證了供電質量。
1電氣工程中電氣自動化技術的應用
1.1電網調度自動化
電網調度自動化是運用電氣自動化技術來調節電網調度,其中包含主站系統和遠動裝置的調度。電網調度自動化能夠確保電網發電供電的安全性、經濟性和優質性,大幅度提高電網調度的運行水平。運用電網調度自動化包括三個功能:(1)安全分析和提出對策:其基于對電網結構的分析和對電網狀態的估計,能夠對它的安全做出及時的分析。(2)安全監控和采集數據:其能夠通過信息系統采集和處理信息,使用模擬屏對電網實行監測,實時了解其運行情況,使用遠東系統和網絡來給電網的設備進行遙控。(3)經濟調度和自動化發電控制:其是電氣自動化技術的重要功能,它的功能體現在閉環控制功能,還體現在電網經濟安全性。它還可以調整電網頻率,實現經濟性的調度控制等,使系統對電網的控制更簡單方便。
1.2配電自動化
傳統的觀念重視發電忽略到配電的重要性,使配電網技術非常落后。隨著電氣自動化技術的發展,配電自動化得到廣泛的應用,改善了現在的配電網絡。配電自動化的優點是它能夠監視自動化、控制配電網。其功能包括電網分析、配電等。它包括配電主站、配電子站、通信通道和系統終端。配電自動化降低了電網損耗能力,提高了供電能力,降低了停電率,減輕了人力,減少了維護設備的費用。配電自動化可以確保供電質量,在高峰或者低估期,保證不會產生不良影響。
1.3發電廠自動化
發電廠自動化包括AVC自動電壓、AGC自動發電量和冬季機械等三種控制系統。我國目前發電廠主要以水電廠、火電廠為主,其中水電廠要比火電廠的自動化技術要高。
1.3.1水電廠的自動化
水電廠的自動化主要是通過控制水電廠的設備來實現,比如水輪發電機的勵磁裝置、水輪機和調速器設備。通過對水電廠設備的自動控制、監視、調節和管理四種功能,對水電廠運作的安全性、經濟性有很大提高。水電廠自動化包括單機、綜合和公用設備的自動化。
1.3.2火電廠自動化
火電廠自動化有很多種自動化應用,比如:計算機監視、采集數據、發電機控制等主控制系統。它具有信息處理和管理、自動保護、自我檢測和順序控制等方面的功能。
1.4變電站綜合自動化
變電站的綜合自動化需要在應用信息處理和傳輸、自動控制技術的基礎上進行,運用計算機的硬件系統和其他裝置,能夠代替人工作業,大幅度提高變電站的運行管理水平。信息技術近年來革新速度加快,引進微機檢測技術,變電站開始進入綜合自動化的方向。目前,變電站的遠程控制再被不斷的推廣。
2電氣自動化技術的發展
2.1熱點技術
20世紀80年代單片機的應用,使電力工程中的電氣自動化設備進入新的階段。電氣自動化技術以工業計算機、PC機的技術為基礎。90年代后,信息技術和網絡技術的發展和應用,電氣自動化技術依賴于IT技術,能夠實現智能化。
2.1.1光電式電力互感器
電力互感器是輸電線路中不可或缺的裝置。當電壓的等級到了一定的高度,信號就會縮小范圍,產生飽和現象,或者無法與其他設備接口通信,這是電力互感器的一個缺點。針對這樣的問題,光電式的電力互感器已經在發達國家研制出來,并公布了其標準。在我國的研究項目中也取得一些成果,目前最關鍵的是其穩定性,輸出信號小于傳統的互感器,輸出信號要通過轉換成數字信號。
2.1.2以GPS全球定位為基礎的動態安全監控
電力系統中的監測手段為SCADA,它是對采集數據和其穩定運行的監視控制。還有一種儀器是故障錄波,它主要是記錄電磁過程。這兩種監測手段都有其優缺點,但是都沒有準確的時間標記,對系統的動態行為不好進行分析。以GPS為基礎的將安全監測是SCADA和其他監測的結合,通過GPS定位獲取精確的時間地點。
2.1.3在線狀態檢測
該檢測是對系統內設備在線狀態的運行檢測,通過監測能夠掌握它的運行狀態,還能夠通過監測分析其運行參數,以此來判斷是否存在隱患和故障問題。這樣能夠提高設備的利用率,延長保修周期,將定期檢測轉變為實時檢測能夠減少不必要的遺漏現象。
2.1.4對電力系統實施智能控制
智能系統可以說是新時期的控制領域的新階段,對一些非常規性的控制問題能夠得到很好地解決,一些復雜性的系統問題應該采取智能控制來解決。就目前形式而言,智能化系統有極好的前景,應用廣泛。
2.2自動化發展趨勢
人們的生活品質越來越高,對電力有更高的標準,要有可靠性、安全性、優質性和經濟性,因此電氣工程中電氣自動化也要不斷的發展。20世紀60年代,開始研制電氣自動化技術,70年代初期研究出一體裝置,80年代運用自動化和計算機監測系統。電氣自動化發展趨勢:(1)遠程通信、電力電子器件、微機已經應用到控制手段中;(2)理論多樣化,借助很多控制理論;(3)控制策略已經趨向協調化、智能化、最優化和自適應化的方向;(4)多級系統的處方法增加到設計分析中;(5)提高輸電和配電自動化的發展。
2.3熱點技術的運用
2.3.1管控一體化技術
管控一體化是一種現代自動化技術手段,是環節和自動化技術的集成和整合。集成和管理系統可以構成統一信息網絡,將ERP和MES互聯,這樣能夠確保獲取正確信息,也可以使用控制管理系統對檢修數據和其他信息來監控,實現無縫連接。
2.3.2狀態檢修技術
狀態檢修技術通過AMS系統使用其監視和診斷功能,根據設備的信息數據,來進行電氣設備的判斷和預判,將故障檢修轉變成狀態檢修。狀態檢修技術可以使電氣設備的安全性和可用性有效提高,能夠克服定期檢修的缺陷、遺留。
2.3.3應用先進的管理控制軟件
控制系統在電氣工程中有了廣泛的引用,并且促進了電氣自動化技術的發展。不過此時計算機控制系統并不夠完善,應該吸收先進的技術手段,充分開發出電氣工程的先進控制和管理水平,能夠充分發揮出控制系統的功能。目前有兩種管理控制軟件:注重實時控制功能軟件和注重管理軟件,在研發中要根據實際情況來選擇研發運用。
3電氣工程中電氣自動化運用的表現形式
3.1電力調度自動化技術
電力系統的應用的關鍵是電力調度自動化,它能夠保證系統供電的安全、優質和經濟性能。應當加強對電氣工程現代化的管理,實現生產自動化。電氣工程中的電力調度自動化技術分為調度主站系統和運動裝置系統,它主要具備的功能包括:應用電力調度自動化,保證監控指標的準確性和可靠性,使得到的數據規范;作為電網系統的保障,能夠實現電網調度的經濟性目標,能夠控制或減少能源問題,還能夠滿足供電發電的要求;有效處理技術性的事故分析,進行合理和科學的判斷。
3.2發電廠自動化技術的應用
發電自動化技術分為三方面,自動電壓控制、自動發電量控制、動力機械自動控制三種系統。它具體表現在兩方面:火電廠對此技術的運用,水電廠對此技術的應用。
4結束語
總而言之,隨著中國經濟的迅猛發展,科學技術的進步,電氣工程中電氣自動化技術得到了更好的發展,并且應用在很多領域中。我們也應當學習國外先進的自動化技術優勢,結合中國的實際,運用新理論新技術,為我國電氣工程中的自動化發展做貢獻。
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中圖分類號:F407文獻標識碼: A
近年來,隨著我國經濟的迅猛發展,自動化技術的優勢逐漸在電氣工程中凸顯出來,使廣大使用群體感受到電氣自動化技術帶來的廣泛運用性和寬廣的專業性,這也直接加速了我國電氣化工程自動化技術的運用。新時代條件下,電氣自動化技術已經成為國民經濟和人民生活水平提高的重要標志。
一、電氣工程中自動化技術的現狀
1、我國自動化技術發展現狀
自動化的發展歷史大致可以分為自動化技術形成、局部自動化和綜合自動化三個時期。在我國,隨著現代生產和科學技術的發展,我國的自動化技術也得到了迅猛的提高,進入20世紀70年代以后,自動化技術開始向復雜的系統控制和高級的智能控制發展,并廣泛應用到國防、科學研究和經濟等各個領域,實現更大規模的自動化。例如,大型企業的綜合自動化控制系統、全國鐵路自動調度系統、國家電力電網自動調控系統、空中交通管制系統、城市交通管制系統等都離不開自動化技術的廣泛運用。
2、其他國家自動化技術發展現狀
相比較國內而言,其他國家的自動化技術是系統化、智能化和集成化的集合體。自動化技術不斷提高光電子、自動化控制系統、傳統制造等行業的技術水平和整體競爭力,自動化技術與計算機、信息技術的糅合,不斷創造出新的行業經濟增長點。與此同時,自動控制內容也發展到對產品質量的在線監測與控制,設備運行狀態的動態監測、診斷和事故處理、生產狀態的監控和設備之間的協調控制與連鎖保護,以及廠級管理決策與控制等方面。以自動化控制技術、數據通信技術和圖像顯示技術為一體的綜合性系統裝置成為國外企業過程控制的主導產品,現場總線成為自動化技術的第一熱點。總而言之,世界自動化技術產業的發展勢頭非常的迅猛,傳感器技術、開放式工業過程自動化系統、現場總線技術等自動化技術已形成一定的產業規模,其中傳感器的銷售在20世紀90年代的美國和日本創造了100億美元的神話。
3、新時代自動化技術發展的新要求
在21世紀自動化技術發展的現狀和前提之下,自動化將來的發展趨勢將會更大程度上模仿人的智能,機器人已經在工業生產、海洋開發和宇宙探測等領域得到廣泛的運用。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農業自動化將成為新
技術革命的重要內容,并且也會得到迅猛的發展。
二、自動化技術在電氣工程中的具體運用
1、發電廠分散測控系統的自動化技術應用
發電廠分散測控系統具體是由以太網、過程控制單元、運行人員工作站、工程師工作站和高速數據通訊網等組成,在實際的應用過程中一般采取分層分布結構。這里所說的過程控制單元既可以直接運用到生產運行過程中的單元,又可以直接接受熱電阻、熱點偶、現場變送器等信號,并且在預算處理完成以后,對設備的運行狀態和運行參數進行實時的畫面顯示、信號輸出和打印任務,以此來直接監控執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中應用的生產過程的檢測、聯鎖保護與控制等方面的功能。
2、電氣自動化在電氣工程管理中的運用
電氣工程管理充分體現出電氣自動化技術的運用,并且在自動化技術的運用過程中側重于編程上的調試,通過對儀表的電氣工程管理分析,傳統的儀表管理主要是對流量、溫度和壓力儀表顯示儀上等內容的管理,引入自動化技術后,儀表管理的工作內容轉向基于集中PLC 和集散DCS 控制系統自動化的管理上,可以對多個溫度、流量和壓力進行集中采集數據、監測控制、輸出控制以及最終處理,保障儀表管理和控制的精確性和穩定性。自動化技術對電氣工程中的施工資料、程序系統和隨機性文件是采取至始至終的程序化管理,保證了電氣工程的工作質量和工作真實性。
3、變電站電氣自動化技術的運用
電氣工程在變電站的傳統工作模式是采用人工的方式進行電話間的操作和監控,而自動化技術的應用大大降低了人力資源成本,并且對變電站的監控有著明顯的強化作用。自動化技術在變電所中的應用主要體現在對各種變電設備和機器的運行狀況和狀態實現全方位、多角度的監控,從而達到對變電設備有效控制的目的,與此同時,自動化信息技術的參與,減少了傳統的變電站工人操作的環節,使變電站的監測控制呈現系統性狀態,但是極小部分還是需要人工進行的,例如變電設備變電數據的記錄和整理。
4、電氣自動化技術在水電廠中的應用
在當下的水電廠技術條件支持下,為最大程度上保證整個電氣工程的有效運轉,就需要在水電廠自動化技術的應用過程中具備調速器裝置、水輪機裝置以及水輪發電機組勵磁控制系統在內的相關模塊。另外,按照各個自動化系統運行的差異性來說,水電廠自動化系統包括單機模式、公用設備模式、梯級綜合自動化模式以及全自動化模式等幾種類型。從具體的水電廠運用實踐來說,將自動化技術運用于電氣工程中的方式,能夠確保整個水電廠在正常運行的狀態下使得經濟效益能夠得到最大程度上的提高,這也是電氣工程的供電質量的重要保障。
5、光電式電力互感器自動化技術的運用
電力互感器是電力運輸過程中不可或缺的重要設備,其基本原理是按照一定的比例關系將輸電線路上的高壓電和大電流數值降低到儀表盤可以直接測量的數值范圍之內。但是,其最大的缺點在于隨著電壓等級的提高,絕緣難度也會越大從而導致儀表盤的體積和數量變大,與此同時如果信號動態范圍小就會導致電流互感器會出現飽和現象,或者發生信號畸變的狀況,自動化光電式技術設備的運用有力改觀了這些不足和缺陷。
三、電氣工程中自動化技術的發展前景
電氣自動化是電氣工程中的核心科學技術,也是工業現代化的重要標志,自動化技術的運用對人類社會的進步依舊起著非常重要的作用,因此,我們需要對自動化技術在電氣工程中的應用提出展望。
1、管理控制一體化技術的運用
電氣工程中的管理控制一體化是指重點針對電氣化的不同通訊環節,通過自動化技術的科學應用,充分發揮相關信息數據的整合性和集成性優勢。而集成控制系統在和信息管理系統進行彼此融合的過程中,能夠用一種集成的綜合的方式把處于正常應用狀態下的電氣工程所應用的信息控制網絡完整表現出來。
2、智能化的電力設備
在通常情況下,電力設備中的一次設備與二次設備間距較大,電氣自動化系統的智能化系統能夠在一次結構設備設計中,將二次設備的相關功能和技術進行設計和實現,與此同時對配電網中的電力信號電纜線和控制信號線進行省去。例如,自動化智能技術是主要針對配電網中的防雷擊、電磁干擾等相關內容,實現輸電網的自動化管理。
結語
電氣化工程自動化技術的廣泛運用,一方面提高了生成效率,另一方面也為人類創造了更大的經濟效益和社會效益。在電氣化工程不斷發展的過程中,還需要對其不斷進行改進,來適應高速發展的現代工業化需要,為我國的經濟發展創造更加有利的發展環境。
參考文獻
中圖分類號:G124 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)10-0077-01
幾年來,電網建設與改造電氣工程隨著經濟的發展、社會的進步正在加速建設,電氣工程功在當今、利在千秋,百年大計、質量第一。電氣工程的熱點問題,需要我們進一步去研究、去解決。
一、電氣施工質量問題產生的原因
由于電氣建筑本身結構復雜性,整個電氣系統組件繁多、功能的多樣性,實現工程建設的快速高效推進,質量的控制與管理,是重中之重、特別重要。
施工人員的技術水平。在建筑電氣工程施工中,必須有高能力、高技巧的員工,只有這樣,才能擁有較強的施工質量規劃。當下,我國的建筑電氣安裝工程施工隊伍還不夠完善。在隊伍中,還存在著很多的老員工,這些員工有著豐富的經驗,但是,卻缺乏足夠的專業理論知識,隨著時代的發展,他們只能逐步被淘汰。在隊伍中,還有一些臨時替補的隊員,這些員工對于建筑工程的施工可謂是一竅不通,就連最基本的圖紙以及設計方案都看不懂,那些由于崗位人員不足而臨時從土建施工部分抽出的工作者,根本不具備電氣工程所需的技術能力。
電氣材料的技術要求。隨著市場經濟競爭日益激烈,很多生產廠家在利益的驅使下降低了產品的質量,導致常用電氣設備和材料不符合要求,如電阻率、熔點、性能、尺寸不符合要求;電纜耐壓差、抗腐蝕能力差、絕緣電阻小,內部線芯、絕緣層等均不符合要求;電線管壁薄,強度差,鍍鋅層質量不符合要求;燈具、扇葉粗制濫造,使用壽命短;開關、插座導電值與標稱值不符合,導電金屬片彈性差,接觸不好,不能滿足安全要求等。這些劣質產品在使用中會對電氣安裝的質量影響巨大,甚至釀成大禍。
二、電氣施工質量問題的防范與控制
針對發現的質量問題,堅持問題導向,從主動破題的角度出發,逆向思維、倒推思路,對于發現的薄弱環節和疑難問題,注重從零散性、局部性、普遍性、規律性的深層次內容,進行深度分析和提煉,舉一反三、以點帶面,及時提出應對措施,專人全程督辦,實時跟蹤進展,注重“點上突破、以點帶面”,抓住關鍵事項、聚焦重點項目、選取試點項目,通過示范帶動,推動條塊聯動,實現整體互動,確保防范控制。
一次控制安裝質量的控制。在電氣工程施工的過程中,會出現很多問題,比如配電柜與配電箱內部器件“配線”電氣性能等不符合產品質量標準;箱體或柜體底座不平整、接地不可靠、開孔與管徑不匹配、配電箱設在可燃材料上等。目前,建筑企業最重要的就是解決這些問題。首先要嚴格按照《建筑電氣工程施工技術標準》對那些低壓配電柜技術進行相關的檢查,只有不斷完善檢查工作,才能真正解決電氣工程施工中存在的質量問題;其次在控制方面,要做好承重墻和填充墻上的工作,在施工的時候,要完美地控制好嵌裝配電箱的高度、長度,這樣在工作的時候就不會手足無措。
二次配線安裝質量的控制。相關配電導線不符合技術規定,以及導線的火線、零線等的混同等。在二次配線的接線、連接處,對于絕緣的處理不夠得當,接地端省略了應有的標號;導線有很大的面積在外面,只要有人不小心,就會造成嚴重的后果;不同電壓等級的導線混淆在一起,而且在線管內還有很多的接頭等。因此,建筑企業必須嚴格按照國家的標準,將導線等的顏色標示清楚,此外,在電氣配電安裝過程中,要嚴格要求施工人員,絕對不允許最基本的錯誤的出現。
電纜橋架安裝質量的控制。在電纜橋架的安裝的時候,并沒有可靠地接觸到地面;電纜在安裝時橋架與托架之間并沒有得到固定,導致他們之間的填充率大于35%左右;在電纜橋的安裝中,由于轉彎的半徑過大,導致經過防火區時未作防火封堵等。為解決這些問題,我們可以采取以下措施,首先嚴格按照《建筑電氣施工質量驗收規范》中對電纜橋架的要求施工,并要做到將電纜的相關位置做好標志,當電纜橋架的內敷完成后,應及時做好封堵密實工作,這樣可以有效保護人們的安全。
電氣部分安裝質量的控制。在安裝的過程中常常會出現器具不全的現象,這使得工作不能按時展開;器具安裝時相序接反或一個回路串入的器具過多;出現坐標偏移過大或者過小的現象,最終導致器具的接觸不良;在安裝之后所做的相關的防范工作也不夠到位,對于水滴的濺落等,都會造成嚴重的后果。因此,在安裝燈具之前,應先按照《建筑電氣施工質量驗收規范》,對燈具的型號、規格進行詳細檢查;接線時注意做好安全措施,嚴格檢查燈具、開關等是否可用以及掌握可用的時間,避免危害的產生。
關鍵詞:
電氣自動化;電氣工程;涵義;融合運用
1傳統電氣和電氣自動化的對比
由傳統的電氣設計制造的各種電氣設備其運行的方式是靠各部件之間的機械運動來完成的,它是一種物理的方式,而當今的電氣自動化,整個流程的完成是由計算機程序來控制其系統的,它可以根據用電設備的具體情況,比如電負荷的特點以及用電量的狀況等來進行電壓的變配電功能,來實現二次計量、保護等的設計,還可以根據其生產工藝的特點及需求,設計為用配電系統末端的用電設備來控制的程序。
2電氣自動化設計的涵義
電氣自動化設計是按工藝控制的要求以及用電設備的要求進行高低壓變配電系統、用電設備就地控制設備的一次電氣設計即可,因為它具有嵌入式控制裝置、用電設備就地控制設備等等的控制器,不用去考慮過多的條件限制。而且,電氣自動化設計中的組態工作不用等其硬件系統定牌后再去進行,因為自動化設計中的標準組態網絡通信協議和工具軟件,即使是在不同的設備中運用,也不會受到任何的限制,仍然可以進行方便、快捷的整合系統。另外,在進行自動化設計時流程也十分的簡單,這樣不僅可以節約人工,提高工作效率,更使電氣與自動化系統有機的融為一個整體,實現了智能化控制,也給廣大人民群眾提供了更加方便、高效、經濟、實用的數據共享。
3電氣自動化融入到電氣工程中具體運用
通常情況下電氣與自動化的融合,機電一體化滲透到電氣與自動化工程中的運用,已經成為現代科技發展的趨勢,其具體表現為:
3.1用電設備的一次電氣設計、高低壓變配電系統是根據用電設備和工藝控制要求來進行的。
3.2高低壓變配電系統二次計量等控制的流程框圖的設計是根據供電系統的條件、要求以及用電設備的特性來進行的。
3.3在每個配電系統的末端其就地控制裝置流程框圖設計是根據工藝控制要求和自動控制要求來實現的。
3.4控制流程框圖的設計是根據工藝控制的實際情況及要求來進行調控與測試。比如說,執行器、儀表和操作管理站等系統的調控與測試。
3.5電氣和自動化系統的功能是靠操作管理站的組態軟件平臺,再通過控制流程框圖的設計來實現的。因為在這里可以進行各種組態下的程序編制,達到自動化系統的操作及控制功能。
3.6把電氣自動化融合到電氣工程建設當中去可以進行網絡系統的安裝、現場設備的安裝以及電纜敷設設計等等。
3.7電氣與自動化互相嵌入及融合可以使計算機網絡、電氣設備及各個系統軟件直接進行安裝和調試。電氣自動化運用到電氣工程當中以后,就不用再考慮二次信號、保護系統等與自動化系統之間的各種預留互聯等因素干擾,只要按用電設備的要求直接進行控制設計即可,在工程施工的過程中可以不用去考慮兩個專業間的配合問題,直接進行調試階段,從而降低了一部分的人工成本。
4電氣自動化技術在電氣工程中融合的缺陷
我國的電氣自動化在電氣工程中的應用技術目前尚處于初級階段,許多的技術及應用都不是十分的完善,需要去進一步的改進和加強,才能更有效地增強它的安全性和穩定性。
4.1繼電保護起不到保護的作用有些繼電保護系統無法有效的負載現化化的電網,滿足不了變高低壓變配電的一些要求,就會遇到重重的困難,出現很多的問題。
4.2自動化電網投入成本高因為電氣自動化的設計需要許多的設備裝置作為輔助條件,無形中就增加了許多的資金開支,比如說計算機系統的運行就要求內部條件及外部條件都要達到運行標準才行,這些都是成本的投入。
4.3避干擾能力差自動化系統的設計裝置中目前還沒有最有效的方法來避免雷電及電磁對它的干擾,為了防止這些輻射性的干擾,就必須要進行創新與改造。
5結語
由此可見,在這個知識爆炸、殘酷競爭的時代里,電氣自動化已經成為廣大科技工作者所研究的重點和熱點,而電氣自動化作為一種知識型的高技術含量的工作,已經以它智能化、扁平化和開放化等特點運用到生產、生活中去,電氣工程建設也已經與自動化電氣系統在相互的磨合、嵌入、融合中,所以說,自動化技術的應用具有遠大的發展前景及發展空間,它不僅可以有效的推動電氣事業的更快發展,還是我國現代化文明水平的一個標志,相信,隨著我國科研水平的不斷深入,電氣工程中電氣自動化的融合運用一定能取得更加豐碩的成果,并在各個行業開花、結果,使電力系統更加安全、高效的運行,帶動我國的經濟走向世界。
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中圖分類號:TN830.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)07-0344-01
隨著我國經濟的發展,科技水平有了很大的提高,但是與西方發達國家相比,由于我國發展的時間較短,因此在很多領域中,技術水平還比較落后,因此近年來國家加大了對相關領域的投入,尤其是電氣工程等行業,根據實際的發展情況,針對性的出臺一些優惠政策,鼓勵和扶持我國企業的發展。電氣工程作為一門新興的學科,是現代科技的核心,如電氣工程中的電子技術,是現代信息化的基礎,很多人認為,電氣工程的出現,使得人們從機械時代進入到了信息時代,不但改變了人們的生活方式,也改了工作的模式,因此電氣工程的發展水平,已經成為了一個國家信息化的重要標志。
一、電氣自動化的基本概念
電氣自動化主要是通信技術、計算機技術和運動控制技術的有效綜合,通過電氣自動化設備和系統,實現自動化控制,具體涉及電氣工程中的系統運行、自動控制、信息處理、電力電子設備應用等多個領域。隨著科技的不斷進步,電氣自動化得到不斷發展,在電力生產和電力應用中發揮著自動檢測和調節功能,可以實現電氣設備和電氣系統的自動保護,通過信號采集、處理、傳輸等保障電氣工程的高效、穩定運行。
二、電氣工程自動化的應用
目前,電氣工程自動化在以下兩個方面得到了廣泛應用:智能建筑領域。建筑的發展越來越智能化,而智能化離不開電氣自動化。隨著人們生活水平的提高,高檔智能化建筑成為了人們居住選擇的大方向,同時,也是世界建筑業發展的方向之一。智能化建筑利用電氣的自動化實現了資源和設備的合理利用,其內部包含了大量的電子電氣設備和復雜的布線格局,并且這些設備和布線需要較高的抗干擾性和耐壓性。作為一級負荷建筑,智能化建筑還需具有多層屏蔽的防雷體系。②空調凈化系統。自動控制和空調凈化系統能夠作為單獨的系統進行測量,也可以作為具備計算機控制管理功能的復合型系統使用。尤其是在控制溫度時,空調凈化系統對電氣工程自動化的要求較高,可使用DDC控制。在回風管部位裝有溫度傳感器,可對較監溫度與設定溫度進行比較,并運用微積分等數學預算進行控制操作,以輸出相應的電壓信號,進而控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥,將溫度保持在合理的范圍之內,使建筑內的溫度符合要求。
三、電氣工程及其自動化技術應用的發展
理論的發展要基于實際應用,而理論進步了以后,又能夠指導實際應用,因此二者之間有著密切的關系,電氣工程及其自動化技術是隨著工業的發展,而逐漸形成的一門學科,現在的很多高校中,都開設了相關的課程,從某種意義上來說,電氣工程及其自動化技術,是為了滿足實際生產的需要,在傳統的工業生產中,采用的主要是人工的方式,雖然機械設備出現后,人們可以操控機器來進行生產,極大的提高了生產的效率。但是經濟的發展速度更快,對產品的需求量越來越大,在這種背景下,僅僅依靠操作機器的生產方式,已經無法滿足市場的需要,必須進一步提高生產的效率,為了達到這個目的,很多企業都實行了二十四小時生產,通過實際的調查發現,采用這樣的生產方式,機器可以不停的運轉,操作人員卻需要足夠的時間休息,因此必須增加企業的員工,這樣就提高了生產的成本,在市場競爭越來越激烈的今天,企業要想獲得更多的效益,必須對生產的成本進行控制,于是有人提出了讓機器自行運轉的概念,這就是自動化技術。
四、電氣工程及其自動化發展中的問題及建設策略
電氣工程及其自動化是工業發展不可或缺的一種技術。隨著社會的發展,商業間的交流越來越多,交易也越來越復雜,商業和工業的發展帶動了經濟的騰飛,從而促進了科學技術的進步,反過來也使電氣工程及其自動化技術得到更進一步的發展。但是電氣工程及其自動化技術在發展過程中仍然面臨著一些困難與挑戰:①現階段的電氣工程及其自動化的建設沒有針對性,面對各個不同的企業的實際需要,在現有的技術成果上再逐個進行針對性的設計不但使成本增加,對于電氣設備的設計、運行、調試、使用也增加了不必要的困難,加大了人力、物力的投入,最終使工程的總成本增加,沒有達到企業成本控制最優化的目標,給企業造成了一定的損失。②現今社會是一個講求效率的社會,在保證質量的前提下提高運行效率,加快社會發展的步伐是時代的迫切需求。面對不同的對象進行不同的設計,要力爭做到操作方法簡便易懂,更容易讓人接受,使每個企業在缺乏或者沒有相應的專業技術人員時也可以安全地進行操控,這樣的電氣工程及其自動化的設計才能體現出其自動化的成功性。③電氣工程及其自動化專業的發展為人民生活帶來了巨大便利,與此同時也給環境造成了巨大污染。如何發展低能耗、高效、無污染的電氣設備,也是電氣工程及其自動化學科的熱點話題。④網絡結構的多樣化,對電氣工程及其自動化產品造成了一定的影響,這是電氣工程及其自動化發展與建設過程中不可忽視的問題。電氣工程及其自動化現在普遍應用于商業中,而在商業用途中數據傳輸是非常重要的,既要求數據傳輸的準確,更要求信息傳輸的安全。電氣工程及其自動化在數據傳輸方面還是存在一定問題的:在不同企業等商家制造的硬件和軟件等產品在信息交換的過程中,受開發商程序接口不同的影響,給數據之間的傳輸和通信造成了一定的困難,從而增加了電氣工程及其自動化數據通信的困難。
結束語
電氣工程及其自動化技術作為現在一個熱門的學科,由于其能夠極大的提高生產效率,因此受到了足夠的重視,要想提高工業的生產效率,必須培養大量的專業人才,通過全文的分析可以知道,受到特殊的歷史因素影響,我國的經濟和科技發展的時間較短,與西方發達國家存在較大的差距,在實際的工業控制中,我國很多企業還沒有實現自動化,嚴重的影響了生產的效率,相信隨著國家的重視,必然會加大對企業的扶持力度,這種現象會得到明顯的改善。
參考文獻
隨著近年來科學技術的飛速發展,建筑事業也得到了飛速發展。電氣工程作為現代化科學技術領域中的核心技術之一,在當前社會發展中發揮著至關重要的作用,更是當前高新技術領域中不可缺少的關鍵性學科。質量作為各類工程項目施工中追求的永恒目標之一,在建筑電氣工程中也不例外,其施工質量越來越得到人們的重視與關注。
1.建筑電氣工程概述
建筑電氣工程施工是整個建筑工程項目中的重要環節,隨著目前科學技術的飛速發展,建筑電氣工程施工量也不斷的提高。在目前建筑工程施工項目中,電氣工程質量已成為人們研究的熱點話題,其在施工中主要包含了強電系統與弱電系統兩部分。隨著近年來科學技術和人民生活水平的提高,建筑工程中電氣安裝質量已成為整個工程施工質量的重要組成部分,這就需要我們在工作中及時、完整、有序的對各類工程進行全面控制,使得工程質量和施工效益得到有效的保障,為工程施工提供必然基礎。
2.建筑電氣工程中常見的質量缺陷
在目前的建筑工程施工的過程中,造成電氣工程施工質量缺陷的原因是多種因素造成的,這就需要我們在工作中進行深入系統的研究和探討,對于各種容易引起電氣工程施工質量問題的環節加以重視和完善。
2.1管道敷設
管道在電氣工程施工中最為關鍵和重要,但是也是工程中最容易出現質量問題的一環。一般的管道工程施工而言,其在施工的過程中對于管路的暗敷設地方經常會出現各種各樣的裂縫結構,這些裂縫的存在極容易造成線路受到外來因素的影響,使得電力系統出現一定的缺陷。在目前的工程施工中,最常見的管道敷設質量問題主要表現在在施工中以薄壁管代替厚壁管、以黑鐵管代替鍍鋅管、以PVC管道代替金屬管道等等。在這些工程施工中,極容易造成由于管道材料和材質的不佳而引起整個工程施工項目存在著一定的缺陷與問題,給工程的施工質量帶來極為嚴重的影響。
2.2配電盒施工引起的問題
一般在工程施工的過程中,對于配電箱的坐標和標高進行全面系統的更改和研究,使得凹入墻面的部分出現各種雜物的影響和質量問題,同時也極容易造成整個工程質量存在著極為欠缺的問題。一般來說,在應用的過程中一旦出現箱盒固定不穩定以及施工整體性不佳的現象,造成了絕緣指標不佳以及工程質量問題存在著極大的缺陷和問題。在目前的工程施工的過程中,經常會出現由于工作人員素質和施工方面的不佳而造成不查線就送電,配電箱內導線間導線對地間的絕緣電阻未測量;造成通病的原因是施工馬虎、責任心不強或與土建施工配合不當。
2.3照明等方面
開關、插座面板不平整,與建筑物表面之間有縫隙,開關不能切斷相線,開與關方向不一致。插座的相、零、地線接線混亂,有的三孔插座無接地線,螺口燈頭接線不對,軟線吊燈燈頭線長度不足,絞織線做吊線,未做保險扣貨掉盒內保險扣太小不起作用,日光燈未能與啟輝器、鎮流器配套使用,未設掛線盒,雙鏈不平行,有的甚至用鐵釘直接釘在木塞上,偷工減料。
3.電氣工程施工的改善措施
3.1材料管理方面
用于建筑電氣工程施工的材料、構配件、設備必須符合設計要求和產品質量標準。因此,要把住“四關”,即采購關、檢測關、運輸保險關和使用關。對電氣工程施工使用的穿線管、線盒,各種銅、鋁導線,配電箱、燈具等進行嚴格檢查,不符合設計要求,沒有產品檢驗合格證的堅決不允許進場使用。
3.2施工圖紙方面
圖紙是施工的前提和依據,只有詳細核對圖紙,對工程中各系統做到心中有數,才能發現問題和糾正錯誤,做到對工程質量的預控。電氣安裝施工中必須根據已會審后的電氣設計安裝圖紙和相關的技術文件,按照國家現行的電氣工程安裝施工及驗收的規范、地方有關工程建設的相關法規文件等,經過相關審批的施工組織設計進行施工即可。
3.3電線管敷設處理方面
監理人員嚴格把關,要求下料配管必須按照設計和規范,不符合要求的一律不準施工。施工人員要不斷充電,練就過硬的安裝技術,在電氣工程施工中盡職盡責,高質高效地完成建筑電器安裝工作。
彎管器的選擇:當鍍鋅管和薄壁鋼管內徑≤25mm時可選用不同規格的手動彎管器;當內徑≥32mm時,可選用液壓彎管器;PVC管子根據實際情況合理選用彈簧彎管,在進行對接時,盡量采用整料套管對接法。
3.4配電箱處理方面
配電箱安裝施工前,技術管理人員應做足準備工作,詳細了解箱盒的坐標、標高,用鋼筋套圈焊接固定定位好的箱盒,并在箱盒內做一支撐,以防移位和變形。配管與箱盒的預埋、預留、位置、標高須符合設計和規范要求,管線內外壁應按規定做除銹和防腐處理,剔除管口毛刺,入箱入盒時須加護口,彎曲半徑須符合規范要求,采用硬質、半硬質阻燃塑料管的預埋須根據埋入的墻體種類進行可靠地保護。
3.5接地防雷施工處理方面
根據相關施工及驗收規范規定,避雷引下線的連接為搭接焊接,搭接長度為圓鋼直徑的6倍,因此,不允許用螺紋鋼代替圓鋼作搭接鋼筋。接地極的位置與管徑(或圓鋼直徑)符合設計要求;接地極與接地線的焊接與防腐。扁鋼與鋼管、扁鋼與角鋼焊接時,應將扁鋼彎成弧形或直角形與鋼管或角鋼焊接,以滿足搭接面的要求,并應刷瀝青油兩道防腐。
3.6調試運行等處理
設備調試過程是電氣專業人員和各專業管理及使用單位密切配合對本項工程進行最后檢驗的關鍵性工作,決不能僅由調試單位進行,要請使用部分的有關人員參加調試。對配電箱、線盒內壓線做樣板,布線整齊、壓接牢固,多股線擰合,重點檢查吊頂內的線路,導線穿管敷設必須符合要求。
3.7施工安全管理方面
建筑電氣工程施工中應把質量第一,安全第一放在首位,應根據工程的自身特點,對施工中的每一個環節都要實施有效的動態控制,做好技術交底,認真管理好從材料采購、施工過程到工程驗收的全過程,并且建立良好的質量監督體系,才能確保建筑電氣工程的工程施工質量的提高。
4.結語
綜上所述,在目前的建筑工程施工項目中,工程施工質量預控和管理的高低是整個工程質量優劣的生命線,也是決定性標準。在目前的建筑工程項目施工中,電氣施工在整個工程項目中的比重越來越大,其施工質量也得到了人們的高度重視和關注。現就建筑電氣工程施工中存在的各種質量問題進行了分析,并提出了相關的預防措施和完善建議。■
【參考文獻】
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