电气工程自动化专业概论论文

电气工程自动化专业概论论文谈电气工程及其自动化摘要：随着全球信息化、智能化时代的到来，我国也追随着科技与时代发展的大潮，大步跨前的迈向时代的前沿，而信息技术化的发展与延伸已经深深推动电气工程自动化的应用领域与实用范围，大大加快了社会工业，科技行业的发展。关键词：智能化电气电控技术我国电气工程的发展最早可以追溯到20世纪初，最早的电机专科是南洋大学堂所设，之后电气工程的发展如春笋般的席卷整个华夏大地，像同济大学、浙江大学、清华大学等等一些高等院校先后都设立机电专科专业，1977年高考制度恢复以后大部分学校将“机电工程系”改为“电气工程系”1988年，我国高校专业名称大规模调整后，电子信息类专业和电气工程类专业相应合并为“电气信息类”。20世纪90年代伴随着信息化时代的到来，智能化、微型化、集中化系统的研发与应用为电气工程及自动化注入了新的血液，该文从电气自动化发展历史出发，着重讲解其在当代应用领域中的一隅，希望能为广大涉及此专业领域的高级知识实用型人才提供一定的参考。1电气自动化的应用领域电气自动化的应用领域是相当广泛的，小到一个开关的设计，大到航天器的研发，笔者就电气自动化在建筑领域和小集成电路器作以简单的应用介绍。1.1建筑领域随着科学的进步和时代的发展，智能化建筑成为了当今时代发展的主力军，而高端智能化建筑无疑已经成为主力军当中的先锋队伍。利用建筑设备的自动化控制系统进行技术和成本控制，通过合理利用设备，整合资源，达到资源共享，节省成本的目的。因为智能化建筑中承载的电子设备和布线系统耐压等级低，防干扰要求高，所以相对其他建筑容易受到雷击，因此智能建筑应该设计为一级防雷建筑物，并由此组成具有多层屏蔽雷击的笼形体系。这只是电气自动化在建筑领域一个极其微小的应用层面，像建筑内部监控系统的建立、通信光纤的终端等等，都是其在建筑领域的实际运用。1.2小型集成电气化的应用小型集成电气化的产品随处可见，如家里常用的冰箱，电视，空调，等等，都有电气化的身影，笔者就家用空调作以简要剖析。1设计方面既可以设计成单个控制系统，也可以设计成以计算机终端控制管理的系统。2在温控方面，一般采用采用DDC控制净化空调系统。即将回风管温度传感器所检测的温度传送到DX一9100，与计算机储存原始点比对，通过一系列的高数运算得出结果，并且输出相对应电压信号或电流信号，从而控制调节阀是是升温还是降温，把温度控制在某一摄氏度范围内，以便达到实际需求。3湿控制方面，根据装设在通风管内的湿度传感器所检测的湿度，把湿度信息通过数字化终端转变为电压信号传递到湿度控制器上，再由计算机与设定好的湿度比较计算，通过输出信号控制蒸汽电动调节阀，保证环境湿度正常。现在很多设备都采用这样的原理，通过对某事物的信号捕捉，利用信号间的相互转换，实现与原始设定数据的对比，并且通过电脑终端的运算，最终达到改变数据，控制硬件运行的目的。这是现在诸多小型集成电气化设备的设计。2电气化的设计2.1设计原则根据具体情况，尽量满足工艺和生产机械对电气控制的要求，设计方面力求简单、妥善处好理机械与电气的融合;、合理地选用电器元件、如电容件、最大电压件、断电开关、传感器等;、考虑使用时的安全性能;、制造美观、使用维护方便。笔者概括为，在满足使用功能的前提下，力求设计上的完美，并且成本低且有一定的工艺性。这也是在当今时代发展的前提下，多数应用产品必然的发展趋势。2.2设计思路电气化因时因地存在着一些较大设计方面的差异，笔者就现在一些变电中转站监控系统作以下三点分析。1首先集中监控方式。如今一些变电站，采用集中监控方式，此方式优点是运行维护方便、控制站的防护要求也不高、系统设计也相对较为简单。但任何事物的利弊都是共存的，由于这种传统方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以对处理器的要求甚为高，当然处理器的任务也相当繁重，直接影响处理器的运行速度。并且由于电气设备全部集中监控，会导致主机冗余的下降、电缆光纤数量大增，成本巨大，尤其是长距离电缆所引发的干扰必然会影响系统的使用寿命。与此同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁一般采用硬接线，由于辅助接点经常不到位，造成设备无法正常操作。一旦导致这种情况的发生，那后期的维护是相当的冗繁，尤其是二次接线相对复杂，查找线路问题更是不方便，在无形中增加了维护量投入的同时，还存在硬件设备和线路电压在运转和输动过程中由于接线复杂而造成失误和危险。2远程监控。远程监控方式优点是节约电缆、节省安装成本、节约材料、可靠性高和组合较为灵活。缺点是通讯速度慢，而一般电厂电气部分的通讯量又比较巨大，所以这种方式一般适用于小型系统的监控，如若在全厂或较大范围内的的电气自动化系统的构建中却不适用。所以这种远程监控系统的运用有较大的局限性。3现场总线监控。对于目前现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统当中，呈现智能化、集中化的趋势，而且已经拥有了丰富的实践运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的技术基础。而现场总线监控方式的推广与使用使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以选择不同的功能应用，也可以因此而进行重点设计。此种监控方式除了具有远程监控方式的优点外，同时还减少了端子柜、隔离设备、模拟量变送器等小型终端硬件的投入等，加之智能设备拆装方便，可就地安装，与监控系统通过通信线连接，在节省了大量连接电缆的同时，也节约了很多成本和安装维护时的人工投入量，自然也是成本低，实用强，简单，方便。除此之外，由于各个装置的功能性相对独立，且灵活多变，使整个系统具有更高的安全性能，不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的一个重要的发展方向。参考文献[1]刘宝，李宝国.浅谈电力系统电压稳定性[J].太原科技，20214.论电气自动化在电气工程中的发展及应用摘要：随着我国社会经济飞快发展，各项科学技术也得到了很大的突破，大幅度提升了电气工程的自动化应用，使得自动化技术在国内的电气行业中占据越来越重要的地位和作用。本文首先阐述了电气工程中电气自动化的主要设计原则和设计基础特点，其次是电气自动化应用的主要范围和构成形式，然后重点论述了电气自动化在在电气工程中的应用，旨在加强与同行的沟通交流，不断提高其应用水平，促进我国的电气工程的可持续发展。关键词：电气自动化;电气工程;应用引言：电气自动化技术是指通过运用各种能够展开自动检测与控制的科学装置，实现对电力系统的远程或实时的自动监视、调节、管理和控制的技术，其能在确保电力系统的供电安全、供电质量等方面具有重要作用，因此，各单位应该根据电气自动化应用技术的设计原则、应用范围、应用方向等，不断提高电气工程中的自动化水平，促进电气自动化在电气工程中的广泛和科学应用。1电气自动化应用的主要设计原则和特点1.1设计原则首先，应该最大化满足生产工艺和生产产品对电气自动化的需求;其次，在满足电气自动化应用的基础上，应最大化实现设计方法的经济和简单。再次，注意在电气自动化应用的设计过程中，应科学正确处理电气和机械的关系。目前，众多民用产品都会选择通过电气自动化技术的应用来实现其具体的发展目标，因此电气自动化设计必须协调处理：制造成本、使用便携性、维护的简单便利性、工艺要求以及结构的复杂程度等问题，同时还要在设计时科学正确选用相关的电器元件，保证使用可靠和安全，使得借助电力自动化技术制造处理的产品不仅外形美观，而且质量安全可靠，能够实现操作的简单化和智能化。2.电气自动化的主要设计思想和特点在传统的电气工程中，其设备制造中的保护、控制和计量等是需要通过独立的配件联合才能完成，用户所需的各种配电产品往往都是通过不同配件的功能配合与相互连接而形成。而在引入微型电脑后，电气工程设备能够对应形成与微型计算机之间的自动化控制系统，通过各种软件和硬件的恰当住户能够实现管理与控制的更加人性化与智能化，满足用户的产品自动化要求。由于一开始的电气设备电气以及自动化都是相互独立的，没有任何关联的，因此在施工时，必须确保各设备的专门负责工作人员全部到达施工现场，并严格按照法律规定操作。2电气自动化应用的主要范围和常见的构成形式2.1电气自动化系统在电气工作中的应用处理电气自动化的处理系统主要是通过屏蔽传输信号、处理设备的接地信号、采取恰当的抗干扰措施来达到电气工程的智能化目标。为降低系统的故障率、提高系统运行的安全可靠性、提高操作的简单性、提高维护的便利性，在选择电气自动化设施时，应该选择那些通过长期检验已经证明其性能可靠稳定的设备，从而确保其能够适应电气工程的各种各样不同的现场环境，确保自动化系统的正常稳定运行。2.2电气自动化在电气工程中的导入在电气自动化中引入微型计算机的应用，能够有效帮助系统科学完成自动记录，同时认真分析电气设备在实际运转中的反馈情况，还能以设施的运行趋势为根据来做出其误差或发展状况的判定。同时，提高软件的循环查找以及在不同环境时间下的统计分析，对相关的统计数据直接进行波形分析。此外，为提高电气工作中的电气自动化应用达到全程自动化控制的管理方便性，还应该根据实际需求，添加相应的接口和界面，提高系统的实用性[2]。3电气工程中电气自动化控制系统的设计3.1集中监控方式的设计在电气自动化应用中，采取会选择具有维护方便、运行稳定、控制系统的技术要求较低、设计难度不高等优点的集中监控方式设计，然而这种方式的设计特点是必须集中系统各功能到一个处理器中才能优化处理，因此常常会导致处理器不得不承担非常繁重的工作任务，降低处理效率。同时，随着监控信息的日益增加和全程进行电气设备监控的要求，导致了系统电力数量的不断增多，设施处理信息能力的严重落后，对系统的可靠性和稳定性造成不利影响。3.2电气工程中现场总线监控方式的设计如今，相关的现场总线、因特网等计算机网络技术已经在各变电站、发电厂等工业自动化综合系统中得到普遍的应用，加速了智能化电气设备的高速自动化发展进程。通过现在总线监控的科学设计形式，能够实现系统应用的更加针对性，能够根据现场相关的电气设备的实际情况进行合理配置和调节。同时，因为各装置设计具有彼此独立的功能性，主要是通过网络的连续实现控制，因此，不管哪个装置设计出现故障，其只会影响相应的元件，绝对不会造成系统的全面瘫痪问题。所以在电气自动化的应用中，现场总线监控设计是最优以及最多的应用选择。3.3电气自动化中运用远程监控方式的设计远程监控设计方式在电气自动化应用中影响作用深刻，能够借助图形化的自动化管理控制界面实现对电气工程各设施运行状态的准确和及时监控，尽快了解故障来源。此外，这种控制应用还具有能够大量节约材料和电缆、降低安装费用、组态灵活、可靠性高、稳定性好的优点，减少人、物、材力的投入[3]。4电气自动化在电气工程中的主要应用介绍4.1电网调度的自动化应用在电气工程中，电网调度自动化主要是通过由电网调度中心的计算机网络、工作站、服务器、打印设备以及大屏幕显示器等所形成的自动化系统来实现。其主要功能包括：一是进行电网运行的经济调度，主要是通过实时采集、监控和分析电网生产运行中各种数据、安全状态、自动控制发电情况等，从而预测实际的电力负荷以及自动合理进行电力系统的调度。二是及时处理和分析电网的实际运行状态和安全事故。三是及时检测判断出各种经常性发生的原因复杂、发生迅速的电网故障或者异常运行，通过采取有效的措施，避降事故的发生率，避免事故的不断扩散，确保设备和人身安全。4.2发电厂分散测控系统的自动化应用发电厂分散测控系统的组成主要包括因特网、高速数据通讯网、过程控制单元、工程师工作站和运行人员工作站。其在具体应用中，通常都会选择分层分布的结构。本文提及的过程控制单元不仅可以实现在生产运行过程单位的直接应用，还能够直接接收现场变送器、电热量、脉冲量、开关量、热电偶和热电阻等信号，同时在完成运算处理后，能够实时通过画面显示、打印和信号输出电气设备的实际运行参数和状态，从而实现对执行机构的直接监控，确保电气自动化应用于电气工程中检测和控制功能。4.3变电站电气自动化及配电自动化应用变电站的电气自动化应用主要是指结合变电站应用信息的处理技术、传输技术以及自动化技术，借助计算机软件系统或者自动化装置，取代人工开展各项任务的作业，并有效提高变电站的管理水平和运行效率的自动化系统。其显著特点有：一是利用微机化设备替换原来的电磁式装置，实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用，变电站证逐渐向综合自动和方向发展。5结语综上所述，加强对电气自动化在电气工程中应用的研究和分析具有重要的现实意义，相关单位和工作人员必须认真学习电气自动