摘 要电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备,他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果,同时大容量变压器也是非常贵重的元件,因此,必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下,按照指导老师所给的原始资料,通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。本文语言简练、逻辑严密、内容夯实。可作为从事电气工程技术人员的参考资料。关键词 电力系统故障,变压器,继电保护,整定计算目 录摘 要………………………ⅠABSTRACT………………Ⅱ1 绪论 课题背景…………………………设计题目………………………毕业设计原始资料…………… 待保护变压器的在系统中的连接情况……………………设计任务…………………继电保护的综述 ……电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果……… 继电保护的任务…………… 继电保护装置的组成……… 继电保护的基本要求……31.3 电力变压器故障概况…………61.4继电保护发展………………计算机化……………………71.4.2网络化…………………………保护、控制、测量、数据通信一体…………………………91.4.4智能化…………………………92 短路电流实用计算 ……………… 短路电流计算的规程和步骤 短路电流计算的一般规定… 计算步骤 ………………… 三相短路电流的计算………… 等值网络的绘制………… 化简等值网络…………… 三相短路电流周期分量任意时刻值的计算…………… 三相短路电流的冲击值…143 电力变压器保护原理分析… 瓦斯保护原理………… 变压器纵差动保护……… 构成变压器纵差动保护的基本原则…………………… 不平衡电流产生的原因和消除方法…………………… 电流速断保护原理…………电流速断保护的整定计算 躲过励磁涌流…………… 灵敏度的校验…………… 过电流保护的原理……………过电流保护………………… 复合电压起动的过电流保护……………………………负序电流和单相式低压过电流保护……………………零序过电流保护原理………24 中性点直接接地变压器的零序电流保护………………中性点可能接地或不接地变压器的保护……………… 过负荷保护原理 ……………28 过励磁保护原理……………293.8微机保护原理 …………………… 微机保护概况…………… 变压器的微机保护配置…304 保护配置与整定计算…电力变压器的保护配置…314.2 保护参数分析与方案确定……… 保护方案…… 保护设备配置选择…… 接线配置图…………………35 整定计算…………………… 带时限的过电流保护整定计算…………………………36 电流速断保护整定计算 单相低压侧装设低压侧接地保护………………………过负荷保护………………保护配置动作实现……………38结论…39参考文献……………………40附录A:接线配置图…………………41
摘要:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。关键词:集成设计选型校验系统模型pivotalwords:IntegratedDesign,Selectandverifyequipmenttype、ConstitutePowerSystemmodel一、引言:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。二、详述:电气设计的目标我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作,为了详细说明一个变配电所的所有电气内容,通常需要出的图纸有:1.1电气主接线图或高压系统图1.2低压系统图1.3平面布置图、剖面图1.4配电柜立面图1.5电缆清册1.6设备材料表1.7电气计算书1.8二次控制原理图1.9二次外部线路图以上图纸中最复杂的图纸,工作量最大的莫过于高低压系统图,因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件,但大都是零散的,不系统的,比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等,用户对整个系统的认识,一直停留在修改旧图,反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中,造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识,往往上一级开关调整以后,没有改下一级开关,或上一级开关整定变了,没有跟着调整配线,造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性,所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多,反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令,容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短,怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。绘图计算软件的现状目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案,许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。我们绘图主要集中在插入相应的图块进行绘制,然后填写定货图表格。计算则是分开的。也有个别软件对高低压系统提供了部分计算,但大都是零碎的,不是对系统整体的计算,或是对其中一个回路、某一种负荷类型(如电动机)进行计算,其他回路或负荷类型无法计算,也无法作到上下级配合选型,也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数,没有用电需求表,和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中,大部分工作仍集中在修改旧图,重新计算,选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。电气设计的过程分析选型统一规定很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案,比如高压配电柜选用KYN28,低压柜采用抽屉式MNS,主断路器采用CM1,电缆采用VV系列,等等,这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。用电需求定义水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求,主要内容是用电设备的编号,设备名称,安装位置,额定电压,负荷等级,场所属性,负荷性质等对电气设计的要求。现在随着计算机普及,很多设计院已经使用EXCEL互提资料。负荷分配确定配电设备(配电箱、盘、柜)的位置,把每一个负荷分配到配电设备上。负荷计算对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。分配电中心计算选分配电中心(如某层的配电间、竖井、或机房的配电间)的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。变配电中心计算选变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。短路计算选型完成以后,查表得出各组件和线缆的阻抗,并设定短路点,计算每个短路点的三相和单相短路电流。校验计算对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值,要重新进行选型。直到校验通过。绘制系统图根据系统模型,绘制系统图。排列柜子。根据平面情况,布置柜子。并绘制立面图、剖面图。根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置回路库和设备库符号库高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在CAD绘图中要调用这些方案,必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性(技术参数)则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品,我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列,新增回路方案等等。符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进的高低柜型号,特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或额定电流、控制电机功率,这样完全按照样本提供的内容录入,对选型提供了“电子样本”。统一规定设定在做某一工程前,由电气专业项目负责人确定的设备选型的基本方案。该基本方案中将所有电气设备划分为供电、输电、配电、用电几类,用户只须对以上设备进行初步选型,确定设备的系列号以及相关参数。其它参数都可以自动选型。用电需求定义表用电需求表是用户自行录入的工程中所用到的所有用电设备列表。用户需要录入用电设备的安装位置、名称编号,设备容量,负荷性质等内容。可以从EXCEL中将水暖工艺提来的资料导入该表中,也可以将输入好的用电需求表导出到EXCEL中编辑。安装位置提供了一个很好的管理所有设备的结构,非常直观方便。系统模型的建立本软件设计宗旨和最终目标就是要实现电气设计的目标。即绘制出符合要求的图纸。而绘制图纸前就必须建立供配电系统。此前的设计软件都没有提出过集成设计的概念。 所谓集成设计,就是面向供配电系统整体的电气设计,他包括了统一规定初步选型,用电需求表定义,用电负荷的分配,负荷计算、选型计算、短路计算、校验计算等一系列综合复杂的设计过程。它可以建立供配电系统模型,并能详细的列出模型上每个供配电-输电-用电设备的工作(运行)属性、短路属性、电气属性。任何一个供配电-输电-用电设备都有三种属性,工作属性、短路属性、电气属性。工作属性是指当前选定的设备的工作电流、设备容量、工作电压、功率因数等情况。短路属性是指当前选定设备的短路阻抗、短路电流等情况。电气属性是该设备的出厂铭牌的电气型号规格和电气技术参数等。集成设计的流程是:用电负荷被人工添加到配电柜上。然后进行负荷计算,并自动选择配电柜内元件型号规格,选定短路参数可以进行短路校验。如果短路校验不通过,重新进行选型计算。系统模型的建立:要想实现对变配电所设备的整体选型校验和设计,必须建立整个工程的配电系统模型,才能够实现对所有设备的选校。一个好的系统模型首先比较直观,操作简单。上手快。组织严密。由于电气系统的树状结构和WINDOWS资源管理器的树状结构的相似性,我们完全可以利用WINDOWS资源管理器类似结构的树状系统来搭建一个模型,实现简单的配电系统。电力系统中最常用的电气连接关系就是串联和并联。所有的复杂的网络最后都可以看成是电气设备串联和并联不断组合搭建成的。从下图中可以看出,树节点上从左到右的组件名称关系就组成一个串联的电路:低压配电室(电源)à电缆à负荷开关à变压器à母线à进线柜 ……..从“3母线”节点下面所接的“3母线à抽屉柜2à抽屉柜3à抽屉柜4à抽屉柜5”是母线并联所连的若干个抽屉柜。这样搭建成的系统模型,具有形象直观、搭建简单、组织严密等特点。完全可以实现变配电所系统设计的所有功能。附图1对应的供配电系统如附图2所示。附图1附图系统模型的功能立系统模型是从工程中的配电中心(配电间、配电室)建立。 统模型可以直观看到开关柜一次方案图形。以方便选型 统模型可以对用电需求进行统一分配。确定所有用电设备的电源位置 4、系统模型可以对每个设备都能进行负荷计算。统计总负荷5、系统模型可以对电源进行全厂负荷统计,和无功补偿计算6、系统模型可以进行短路计算。短路计算包括无限大容量系统和有源系统的短路计算。搭建的任何模型都可以自动进行计算。短路阻抗数据库可以扩充。7、模型在负荷计算、短路计算、和初步选型方案基础上进行自动选型计算 8、系统模型选型计算后对参数进行校验计算,包括高低压设备、配电干线等所有设备都可以按照规范要求进行校验。统模型可以直观的看到配电中心内配电系统上任何一个设备目前的工作电流,短路点短路电流以及设备技术参数情况。 10. 可以自动输出高低压系统图,主接线图,设备材料表,电缆清册,计算书,和抽屉柜排列图等一系列图纸。完成辅助设计全过程。软件实现流程图 软件实现过程实际上就是对电气工程师设计过程的模拟和抽象。该流程深入体现了第三节所述的电气设计的全过程,模拟设计思路进行电气辅助设计。常用设备选型校验方案(部分) 压器选型:负荷分配->负荷计算->选型 低压母线选型 负荷分配->负荷计算->按正常工作电流选型效验内容如下:电机启动压降计算 电压损失计算 3、过载保护效验4、热稳定效验电缆导线选型 负荷计算->按正常工作电流选型1、效验电压损失:2、效验经济电流密度:3、效验热稳定4、效验过载保护低压开关选型 负荷计算->按照正常工作选型:1、选择壳架等级电流 2、选择脱扣器额定电流 3、根据回路保护设置要求,进行短延时,瞬时,长延时三个脱扣器额定电流的选型。1、效验极限分断能力2、效验开断电流3、效验灵敏度4、上下级配合效验5、过载保护效验高压开关选型 负荷计算->按正常工作电流选型 1、选择额定电流效验开断电流或开断容量。 效验最高工作电压、效验动稳定、效验热稳定。 10、集成设计软件的优点1.实现了真正意义上的供配电系统模型,是面向整体电力系统的电气设计软件。不同于以往零散的孤立模块,这样的好处是比较直观清楚的让电气工程师知道每个电气元件在电力系统中的位置,作用,运行状态和短路状态以及所有电气属性等。i.进行负荷计算、短路计算、选型计算和校验计算。集四大计算于一体,更加清晰明了选型结果。2.成设计便于负荷调整,回路替换,设备技术参数的修改。并提供一系列智能检测系统,保证前后上下级联关系正确,确保电气回路的参数的正确性。集成设计便于输出管理电缆表,设备表。集成设计提供了可扩充的回路库和设备库,完全仿照设备样本,全部开放。用户可增添新设备。集成设计提供给用户最方便直接的查询功能,点击任何一个系统模型上设备元件,都可以看到该设备的电压,流过的电流,功率等运行情况。也可以看到在该点短路时的短路阻抗,短路电流情况,甚至可以查询其他点短路,在该点的短路电流情况。集成设计的界面采用资源管理器式界面,只要会windows的人都可以建立一个系统模型。不需要另外增加学习时间。操作也是类似与资源管理器,极其容易上手。集成设计提供了很多常用供配电设备的选型,校验计算方法。用户可以采用某种方法进行校验,也可以都采用,根据需要进行校验。非常灵活。集成设计是面对电气设备的cad电气设计软件,不象以前那样需要一点点绘制图块,复制粘贴,电气工程师考虑的只有电气设计需要考虑内容,其他有关绘图的命令和操作和任何线条图元,一概不需要考虑。这才是真正意义上的电气设计专家系统。集成设计完全参考最新版的电气规范、设计手册、统一技术措施和强制性条文以及最新版电气设备手册。紧跟时代步伐。三、结论变配电所的负荷计算、短路计算、选型、校验计算是电气设计中最复杂的内容之一。我们应用CAM/CAD软件辅助设计实现这一专家系统,是电气设计行业一次最初步的尝试,具有重要的历史意义和广阔的实用价值。意味着国内电气设计CAD将突破原来偏重于绘图,而轻辅助设计的趋向,向着更加智能化的电气设计专家系统迈出了可喜的一步。参考书目:《工业与民用配电设计手册》第二版,中国航空工业规划设计院等编水利电力出版社《建筑电气设计实例图册》,北京照明学会设计委员会编中国建筑工业出版社《工厂常用电气设备手册》兵器部第五设计院编中国电力出版社《民用建筑电气设计手册》湖南电气情报网编中国建筑工业出版社《低压配电设计规范》GB50054-95中国计划出版社《供配电系统设计规范》GB50052-95中国计划出版社《民用建筑电气设计规范》JGJ-T16-92中国计划出版社
电力系统继电保护技术问题及对策论文
1前言
近年来,电力系统继电保护技术在各种高新技术的支撑下实现了长足发展,越来越多新技术被应用于 电力 系统继电保护技术中,对维持整个电力系统实现安全、高效、稳定运行有着重要意义,尤其是计算机网络技术、综合自动化技术等先进技术的普遍应用,有效实现了继电保护技术的智能网络监测、实时在线诊断等功能。然而,由于各种传统和新兴继电保护技术在电力系统应用中存在一定局限性,导致继电保护技术发展中需要面临一系列常见问题,能否解决继电保护技术在具体应用中的常见问题不仅关系到保护效能,同时也决定了能否为用户营造一个安全、稳定、高效的用电环境。
2电力系统继电保护技术在应用中的常见问题
近年来,以微机继电保护技术为代表的各种新兴继电保护技术的应用,对进一步提高我国电力系统的总体保护效能有着重要意义,但是由于各种继电保护技术受到自身局限性等因素影响,所以导致其在具体应用中暴露出了较多常见问题,具体表现在以下几个方面:
电流互感饱和
我国电力系统中配电系统的终端设备负荷受到用户用电习惯改变影响而不断增容,如果在这种情况下整个电力系统在运行中发生短路,短路造成的过大电压会在靠近终端设备区时产生电流互感饱和,即靠近终端设备区的电流甚至会达到电流互感器单次额定电流的百倍以上。为此,就继电保护技术在电力系统中的应用来说,一旦出现电流互感饱和则势必会影响到整体电力系统的正常运行。
谐波
我国经济发展过程中使高耗能用电量开始不断上升,并且在当前依旧保持着一个较高的上升趋势,在这种情况下电力系统的冲击性负荷、非线性负荷开始大幅度提升,导致整个电力系统在运行过程中受谐波问题的影响开始不断增强。相关研究结果显示,在谐波长时间影响下会造成电缆寿命平均降低60%左右,而且谐波的分量还会造成电流过零时的DI/DT的值变大,从而影响到电力系统中继电保护系统运行效能的发挥。我国电力系统中的高耗能用户都安装了并联电容器,并联电容器在特定条件下容易放大整个电力系统中的谐波,电力系统中电压的上升会导致变压器软芯饱和、励磁电流谐波增加,进而造成整个电力系统中的谐波电压水平上升。无论是哪种情况造成的谐波都会对电力系统产生影响,同时也说明了电力系统继电保护技术在应用中必须要克服谐波的影响。
超高压电网
我国电力系统在建设过程中开始通过各种超高压电网建设来满足用电需求,而超高压电网的建设给继电保护技术的应用带来了很大挑战,要求继电保护技术在发展中要将基于电阻性差流分量的差动保护新原理作为基础,运用差电流的电阻性分量来实现对超高压电网中继电保护系统的影响,这样才能确保超高压电网中的继电保护系统在运行中避免受到电容电流的影响,这也是超高压电网中继电保护技术创新与应用的一个必然趋势。
3解决电力系统继电保护技术中常见问题的对策及措施
针对电力系统继电保护技术在具体应用中暴露出的各种问题,不仅要在各种新兴技术的.支撑下来着力解决上述问题,同时也要进一步提高继电保护技术在应用中的总体性能,这样才能确保继电保护技术的应用可以满足电力系统需求。
计算机网络技术措施
电力系统继电保护技术的计算机化、网络化以及智能化已经成为必然发展趋势,并且在上述几个方面上已经取得了较多成绩,将计算机网络技术措施应用到继电保护技术中,可以提高电力系统中继电保护系统的自动化水平和控制性能,各种远程终端单元和监控系统等均可以实现自动化,在此基础上运用串行口与终端装置通信协议等方式来传递信息。如果电力系统在运行过程中采用全分散式的变电站自动化,将计算机网络技术应用到继电保护系统中,对进一步提高继电保护系统在运行过程中的效率、准确度等有着重要意义,对提高整个继电保护系统的总体控制效能有着重要作用。
新型互感器措施
光学电压互感器(OTV)和光学电流互感器(OTA)作为两种新型互感器措施,对电力系统继电保护技术的应用与发展有着重要意义,国外很多经济发达国家开始将OTV、OTA等先进技术应用其中,就上述两种新型互感器与传统技术相比其具有十分明显的优势,例如,光纤疏松信号过程中可以避免受到电磁干扰。同时,新型互感器措施在电力系统继电保护技术的具体应用中,可以实现高压和弱点等方面的完全隔离和绝缘,这样有助于减少整个电力系统的占地面积,同时对降低整个电力系统在建设中的生产成本有着重要意义,所以将新型互感器措施应用到电力系统继电保护技术中,对进一步提高电力系统继电保护技术的应用效率有着重要意义。
继电保护自适应控制措施
自适应继电保护这一概念最早诞生于上世纪80年代,其开始被作为一种新型继电保护措施应用到电力系统中,继电保护自适应控制措施可以根据整个电力系统的故障状态变化,以及整个电力系统运行方式的变化,来对继电保护系统的保护性能和特性进行调整。同时,继电保护自适应控制措施可以更好的处理电力系统中的各种突发情况,对提高用户的用电安全有着重要作用,可以说继电保护自适应控制措施作为一种新兴的继电保护技术,其对提高整个继电保护技术的保护效率有着重要意义,在国内外电力系统中的应用发挥出了应有的效果,为此,可以将继电保护自适应控制措施应用其中来解决继电保护技术的常见问题。
4结语
综上所述,我国电力系统继电保护技术在具体应用中依旧面对较多的常见问题,具体包括电流互感饱和、谐波以及超高压电网等方面的影响而产生的问题,可以将计算机网络技术措施、新型互感器措施以及继电保护自适应控制措施的应用来解决上述问题。
参考文献:
[1]朱伟.电力系统继电保护新技术的发展与分析[J].华东科技,2013(10).
[2]张丽,张伟.关于电力系统继电保护新技术的发展研究[J].科技风,2013(16).
[3]石侃.电力系统继电保护新技术的发展与分析研究[J].科技创新与应用,2013(28).
最新的北大中文核心期刊目录中:能源电力方面期刊有:中国电力、华东电力。电工技术方面期刊有:电网技术、高电压技术、电工电能新技术、高压电器、变压器、蓄电池、华北电力大学学报,这些是与电力供电有关的核心期刊。
电网技术是EI,电力系统保护与控制不是EI
电子技术最著名。
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三电平ANPC变流器SHE-PWM调制策略中点电位平衡方法—《电力电子技术》
一种5L-ANPC逆变器电压空间矢量调制方法—《电力电子技术》
配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作,为了获取最大的经济效益,电网规划既要保证电网安全可靠,又要保证电网经济运行,所以配电网络规划的主要任务是,在可行技术的条件下,为满足负荷发展的需求,制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的,负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据,使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况,将过去的负荷进行分析,掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析,确定最高用电负荷时间和负荷率,得出最高用电负荷时间和负荷值,这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据,假设负荷发展率是连续变化的,根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里,初期负荷发展比较快,但土地资源逐步使用,用电负荷逐步趋于稳定,负荷发展率从大到小变化,最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区,负荷发展率并不是连续变化的,而是呈现跳跃式的增长,用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用,仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的,通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确,当掌握更新的负荷发展数据后,就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型,包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电,确定导线截面大小,网络接线方式,负荷转移方案,网络中有关设备的选型,网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造,系统保护功能,配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑,应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量,要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求,例如:负荷发展时期,不应经常更换导线截面。在线路故障时,可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电,而不会过负荷运行。另外,导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大,但同时截面的选择要符合经济原则,在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划,可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络,最有效的方式,是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网,两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时,可通过分段开关将故障段隔离出来,对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络,或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域,其中两回带负荷,一回空载,作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网,一条馈线的负荷之间也可以组成小环网,形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站,变电所与开关站通过电源线连接,再由开关站向附近负荷供电,其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围,尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时,必须尽快查找到故障点,并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电,以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准,为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好,损耗低,可靠性高,免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能,在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高,但运行可靠性高,故障率低,维护费用少,总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定,在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时,应该增加馈线,对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时,配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行,必须建立健全的保护系统,在系统出现故障时,通过最少的操作次数将故障点隔离,保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有: ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护,熔断器在超过熔断电流时自动熔断,迅速切断电流、保护用电设备,熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障,对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统,可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上,或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统,由于接地故障会造成系统电压和电流不对称,继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护,用于对系统中一个单元的保护,根据正常运行两侧电压相同的电路,流入的电流和流出的电流是相同的,通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路,在保护线路太长的地方,很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性,在距离保护方案中,根据故障距离与故障阻抗成正比的原理,采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的,使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中,有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况,例如:开关操作瞬间或系统受雷击时,都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平,或在网络中安装过电压保护设备,可以使过电压降低到安全水平,例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络,将自动控制系统和管理信息系统结合起来,建立系统控制和数据采集系统,为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分,第一是电网运行监控和管理功能,包括电网运行监视,电网运行的控制,故障诊断分析与恢复供电,运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能,包括配网运行模拟,倒闸操作计划的编制,各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能,包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析,确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能,包括用户端负荷和电能质量的遥测,用户端计量设备的控制,用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估,包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较,以及为了使电网供电可靠性,线损率,电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较,采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件,但是电网投资与增加的用电量作比较,以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展,用电量发展快的地方相应电网投资也大,用电量发展慢的地方,相应电网投资也少一些。 对于用户来说,供电可靠性越高越好,但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户,为确保有更高的可靠性,可以加大电网投资,因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度,公共电网中的损耗是由供电企业来承担的,通过对电网设备的技术改造,可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行,国家对供电电压质量制定了标准,对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害,让用户能正常生产,相比之下用户得到的好处会更多。
摘要:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。关键词:集成设计选型校验系统模型pivotalwords:IntegratedDesign,Selectandverifyequipmenttype、ConstitutePowerSystemmodel一、引言:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。二、详述:电气设计的目标我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作,为了详细说明一个变配电所的所有电气内容,通常需要出的图纸有:1.1电气主接线图或高压系统图1.2低压系统图1.3平面布置图、剖面图1.4配电柜立面图1.5电缆清册1.6设备材料表1.7电气计算书1.8二次控制原理图1.9二次外部线路图以上图纸中最复杂的图纸,工作量最大的莫过于高低压系统图,因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件,但大都是零散的,不系统的,比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等,用户对整个系统的认识,一直停留在修改旧图,反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中,造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识,往往上一级开关调整以后,没有改下一级开关,或上一级开关整定变了,没有跟着调整配线,造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性,所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多,反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令,容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短,怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。绘图计算软件的现状目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案,许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。我们绘图主要集中在插入相应的图块进行绘制,然后填写定货图表格。计算则是分开的。也有个别软件对高低压系统提供了部分计算,但大都是零碎的,不是对系统整体的计算,或是对其中一个回路、某一种负荷类型(如电动机)进行计算,其他回路或负荷类型无法计算,也无法作到上下级配合选型,也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数,没有用电需求表,和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中,大部分工作仍集中在修改旧图,重新计算,选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。电气设计的过程分析选型统一规定很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案,比如高压配电柜选用KYN28,低压柜采用抽屉式MNS,主断路器采用CM1,电缆采用VV系列,等等,这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。用电需求定义水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求,主要内容是用电设备的编号,设备名称,安装位置,额定电压,负荷等级,场所属性,负荷性质等对电气设计的要求。现在随着计算机普及,很多设计院已经使用EXCEL互提资料。负荷分配确定配电设备(配电箱、盘、柜)的位置,把每一个负荷分配到配电设备上。负荷计算对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。分配电中心计算选分配电中心(如某层的配电间、竖井、或机房的配电间)的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。变配电中心计算选变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。短路计算选型完成以后,查表得出各组件和线缆的阻抗,并设定短路点,计算每个短路点的三相和单相短路电流。校验计算对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值,要重新进行选型。直到校验通过。绘制系统图根据系统模型,绘制系统图。排列柜子。根据平面情况,布置柜子。并绘制立面图、剖面图。根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置回路库和设备库符号库高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在CAD绘图中要调用这些方案,必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性(技术参数)则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品,我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列,新增回路方案等等。符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进的高低柜型号,特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或额定电流、控制电机功率,这样完全按照样本提供的内容录入,对选型提供了“电子样本”。统一规定设定在做某一工程前,由电气专业项目负责人确定的设备选型的基本方案。该基本方案中将所有电气设备划分为供电、输电、配电、用电几类,用户只须对以上设备进行初步选型,确定设备的系列号以及相关参数。其它参数都可以自动选型。用电需求定义表用电需求表是用户自行录入的工程中所用到的所有用电设备列表。用户需要录入用电设备的安装位置、名称编号,设备容量,负荷性质等内容。可以从EXCEL中将水暖工艺提来的资料导入该表中,也可以将输入好的用电需求表导出到EXCEL中编辑。安装位置提供了一个很好的管理所有设备的结构,非常直观方便。系统模型的建立本软件设计宗旨和最终目标就是要实现电气设计的目标。即绘制出符合要求的图纸。而绘制图纸前就必须建立供配电系统。此前的设计软件都没有提出过集成设计的概念。 所谓集成设计,就是面向供配电系统整体的电气设计,他包括了统一规定初步选型,用电需求表定义,用电负荷的分配,负荷计算、选型计算、短路计算、校验计算等一系列综合复杂的设计过程。它可以建立供配电系统模型,并能详细的列出模型上每个供配电-输电-用电设备的工作(运行)属性、短路属性、电气属性。任何一个供配电-输电-用电设备都有三种属性,工作属性、短路属性、电气属性。工作属性是指当前选定的设备的工作电流、设备容量、工作电压、功率因数等情况。短路属性是指当前选定设备的短路阻抗、短路电流等情况。电气属性是该设备的出厂铭牌的电气型号规格和电气技术参数等。集成设计的流程是:用电负荷被人工添加到配电柜上。然后进行负荷计算,并自动选择配电柜内元件型号规格,选定短路参数可以进行短路校验。如果短路校验不通过,重新进行选型计算。系统模型的建立:要想实现对变配电所设备的整体选型校验和设计,必须建立整个工程的配电系统模型,才能够实现对所有设备的选校。一个好的系统模型首先比较直观,操作简单。上手快。组织严密。由于电气系统的树状结构和WINDOWS资源管理器的树状结构的相似性,我们完全可以利用WINDOWS资源管理器类似结构的树状系统来搭建一个模型,实现简单的配电系统。电力系统中最常用的电气连接关系就是串联和并联。所有的复杂的网络最后都可以看成是电气设备串联和并联不断组合搭建成的。从下图中可以看出,树节点上从左到右的组件名称关系就组成一个串联的电路:低压配电室(电源)à电缆à负荷开关à变压器à母线à进线柜 ……..从“3母线”节点下面所接的“3母线à抽屉柜2à抽屉柜3à抽屉柜4à抽屉柜5”是母线并联所连的若干个抽屉柜。这样搭建成的系统模型,具有形象直观、搭建简单、组织严密等特点。完全可以实现变配电所系统设计的所有功能。附图1对应的供配电系统如附图2所示。附图1附图系统模型的功能立系统模型是从工程中的配电中心(配电间、配电室)建立。 统模型可以直观看到开关柜一次方案图形。以方便选型 统模型可以对用电需求进行统一分配。确定所有用电设备的电源位置 4、系统模型可以对每个设备都能进行负荷计算。统计总负荷5、系统模型可以对电源进行全厂负荷统计,和无功补偿计算6、系统模型可以进行短路计算。短路计算包括无限大容量系统和有源系统的短路计算。搭建的任何模型都可以自动进行计算。短路阻抗数据库可以扩充。7、模型在负荷计算、短路计算、和初步选型方案基础上进行自动选型计算 8、系统模型选型计算后对参数进行校验计算,包括高低压设备、配电干线等所有设备都可以按照规范要求进行校验。统模型可以直观的看到配电中心内配电系统上任何一个设备目前的工作电流,短路点短路电流以及设备技术参数情况。 10. 可以自动输出高低压系统图,主接线图,设备材料表,电缆清册,计算书,和抽屉柜排列图等一系列图纸。完成辅助设计全过程。软件实现流程图 软件实现过程实际上就是对电气工程师设计过程的模拟和抽象。该流程深入体现了第三节所述的电气设计的全过程,模拟设计思路进行电气辅助设计。常用设备选型校验方案(部分) 压器选型:负荷分配->负荷计算->选型 低压母线选型 负荷分配->负荷计算->按正常工作电流选型效验内容如下:电机启动压降计算 电压损失计算 3、过载保护效验4、热稳定效验电缆导线选型 负荷计算->按正常工作电流选型1、效验电压损失:2、效验经济电流密度:3、效验热稳定4、效验过载保护低压开关选型 负荷计算->按照正常工作选型:1、选择壳架等级电流 2、选择脱扣器额定电流 3、根据回路保护设置要求,进行短延时,瞬时,长延时三个脱扣器额定电流的选型。1、效验极限分断能力2、效验开断电流3、效验灵敏度4、上下级配合效验5、过载保护效验高压开关选型 负荷计算->按正常工作电流选型 1、选择额定电流效验开断电流或开断容量。 效验最高工作电压、效验动稳定、效验热稳定。 10、集成设计软件的优点1.实现了真正意义上的供配电系统模型,是面向整体电力系统的电气设计软件。不同于以往零散的孤立模块,这样的好处是比较直观清楚的让电气工程师知道每个电气元件在电力系统中的位置,作用,运行状态和短路状态以及所有电气属性等。i.进行负荷计算、短路计算、选型计算和校验计算。集四大计算于一体,更加清晰明了选型结果。2.成设计便于负荷调整,回路替换,设备技术参数的修改。并提供一系列智能检测系统,保证前后上下级联关系正确,确保电气回路的参数的正确性。集成设计便于输出管理电缆表,设备表。集成设计提供了可扩充的回路库和设备库,完全仿照设备样本,全部开放。用户可增添新设备。集成设计提供给用户最方便直接的查询功能,点击任何一个系统模型上设备元件,都可以看到该设备的电压,流过的电流,功率等运行情况。也可以看到在该点短路时的短路阻抗,短路电流情况,甚至可以查询其他点短路,在该点的短路电流情况。集成设计的界面采用资源管理器式界面,只要会windows的人都可以建立一个系统模型。不需要另外增加学习时间。操作也是类似与资源管理器,极其容易上手。集成设计提供了很多常用供配电设备的选型,校验计算方法。用户可以采用某种方法进行校验,也可以都采用,根据需要进行校验。非常灵活。集成设计是面对电气设备的cad电气设计软件,不象以前那样需要一点点绘制图块,复制粘贴,电气工程师考虑的只有电气设计需要考虑内容,其他有关绘图的命令和操作和任何线条图元,一概不需要考虑。这才是真正意义上的电气设计专家系统。集成设计完全参考最新版的电气规范、设计手册、统一技术措施和强制性条文以及最新版电气设备手册。紧跟时代步伐。三、结论变配电所的负荷计算、短路计算、选型、校验计算是电气设计中最复杂的内容之一。我们应用CAM/CAD软件辅助设计实现这一专家系统,是电气设计行业一次最初步的尝试,具有重要的历史意义和广阔的实用价值。意味着国内电气设计CAD将突破原来偏重于绘图,而轻辅助设计的趋向,向着更加智能化的电气设计专家系统迈出了可喜的一步。参考书目:《工业与民用配电设计手册》第二版,中国航空工业规划设计院等编水利电力出版社《建筑电气设计实例图册》,北京照明学会设计委员会编中国建筑工业出版社《工厂常用电气设备手册》兵器部第五设计院编中国电力出版社《民用建筑电气设计手册》湖南电气情报网编中国建筑工业出版社《低压配电设计规范》GB50054-95中国计划出版社《供配电系统设计规范》GB50052-95中国计划出版社《民用建筑电气设计规范》JGJ-T16-92中国计划出版社
电气自动化应用逐渐深入人们日常的工作与生活之中,使人们的生活方式发生了巨大的变化,电气自动化就是电气信息及其自动化工程,常见的家用电器都与电气自动化息息相关。下面是我为大家整理的电气自动化专业 毕业 论文 范文 ,供大家参考。
《 电气自动化技术在电气工程的运用 》
【摘要】所谓电气工程内部自动化应用技术,就是希望透过不同类型自动检测途径,以及专属控制器具,进行远程性电力系统精准调试和监管,进一步确保对周边不同区域企业、居民的电力供应质量,同步处理好内部各项经济、安全类事务。尤其最近阶段,我国不管是经济或是高新技术研发实力,都产生本质性的变化结果,这对于后期一线技术人员专业技能、素质等,更提出较为严格的规范要求。笔者的核心任务,便是依据如今我国电气自动化控制系统设计规范要求和发展态势,进行后期各项全新应用方案筹备,希望能够为相关领域工作人员,提供些许指导性建议。
【关键词】电气工程;自动化;系统功能;应用 措施
电气工程,在当今高新科技领域中的支撑地位毋庸置疑,其主张时刻以计算机网络为主导媒介,透过本质层面上整改基层人员生活、工作模式。而电气自动化涉足行业类型繁多,如电气开关设计和航天科技研究等,毕竟电力才是全方位提升人民生活质量的物质基础,针对电气工程中自动化技术应用细节,加以充分论证解析,绝对是迎合时代发展步伐的必要途径。
1目前我国电气工程内部电气自动化技术设
计规划的核心原则论述(1)其主张利用有限地资源,进行不同产品工艺制备流程电气自动化改造诉求满足。(2)电气自动化应用方案切勿过于复杂,旨在清晰划分处置机械、电气之间的关联特性。截至至今,大多数民用或是高新科技产品,都主张借助电气自动化技术予以改造,不可避免地牵涉到工艺形式创新、制造成本缩减、维护便捷性控制等问题。归根结底,技术人员在进行电气自动化方案布置应用过程中,需要精准地控制不同类型电器部件,确保现场施工的安全可靠状况,以及人工智能操作维护的简单、人性特征。
2电气自动化技术在电气工程中灵活拓展沿
用的措施内容解析在电气工程领域内部改良延展自动化应用技术,其优势特征包括:①大幅度提升电气设备全程运行的安全、稳定水准。②全面深入地克制以往定期故障检修方式下遗留的诸多弊端,同步提升电力系统日常工作绩效,获取更多企业的广泛认知和大力推广沿用成就。尤其是透过技术应用层面观察,全新时代背景下的电气工程,有关内部状态检修技术,具体倾向于在电气工程中应用资产管理系统事务,将其在工程状态监测、故障诊断等方面的功能如数发挥,届时提供状态检修过程所需中的状态数据信息;同时,结合相应的数据,准确预测电气工程中各种电气设备的实际运行状态、存在的安全故障以及故障出现的因素等。有关诸多应用控制细节表现为:
电网调度层面
处理电气工程内部的电网调度自动化改造事务,需要快速集合调度中心内的 显示器 、打印装置、计算机网络、服务终端等,其核心动机在于针对电网运营质量加以经济化调度,使得电网运行细节,都能够得到细致地监控、验证解析,方便在任何时间范围内,快速搜集电力生产期间的数据,使得发电控制、电力系统状态科学评估、合理调度、电力负荷预测等工序,都能够自动交接。如若当中衍生任何事故,电气自动化系统会快速追踪发生源,辅助技术人员在当下制定实施合理对策,尽量防止事故扩散,节省合理数目的成本资金。
发电厂分散测控系统应用层面
此类系统主要包括以太网、工程师工作站等分层分布结构单元,可以直接接受热电阻、电气量、开关量,以及脉冲量等信号,经过自行处理过后,针对既有设备运行参数加以实时显示,稳定内部信号输出效率,并将最终结果予以打印,妥善的处理设备与设备,线路与设备,线路与线路之间的关联,长此以往,对于快速贯彻电气生产中各类细节的实时监、保护指标,辅助功效异常深刻。
变电站、配电工程层面
就是说在变电站透过不同类型自动化设备和计算机系统,替代过往复杂的人工作业,顺势提升变电站整体运作实效。透过此类角度观察验证,变电站内部自动化技术,主要是用以多层次、全方位地监控相关设备安全运行状况。技术人员需要全程利用微机设备,进行电磁式装置替代,顺势衔接自动测量、远程监控、事故信息自动记录等设备,完成操作监视图像、智能化改造指标,使得最终变电站能够顺利朝着综合自动化方向过渡扭转。
3结语
按照以上内容论述,电气自动化在电气工程中的应用结果,是一类国家综合式经济、科研实力的象征产物,特别是经过全球化、现代化科学技术发展过后,我国电气工程内部自动化应用功能获得全面新生,开始朝着不同学科领域内自由扩散。今后,相关工作人员要做的便是,主动联合不同实际状况进行思维创新,争取为我国电气自动化技术全面改造沿用,创设应有的支撑辅助贡献。
作者:张诗淋 赵新亚 单位:沈阳职业技术学院电气工程学院
参考文献
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《 电气自动化技术在供电系统中的运用 》
1供电系统中电气自动化技术应用设计的原则
电气自动化技术在我国供电系统中的应用设计占据有重要的地位,极大的提高了我国供电系统技术的现代化水平,增强了其运行的稳定性和可靠性。因此,在对供电系统中电气自动化技术进行应用设计的过程中,要严格遵循以下原则,以提高供电系统中电气自动化技术应用设计的效果。
应用选型原则
选择恰当的自动化设备是确保电气自动化技术在供电系统中有效应用的重要物质性前提。因此,在供电系统电气自动化技术应用设计的过程中,首先要遵循相应的选型原则,即主要从远程调动及自动化系统监控的角度进行自动化设备功能选型,亦要注重自动化设备选型接线的简便性以及性能的稳定性、价格的合理性,以便于日常运行过程中的维护。
应用设计原则
在将自动化技术应用到供电系统的过程中,要遵循以下方面的应用设计原则:一是开关设计原则,即在供电系统中,对于需要远程操控的计算机监控系统开关,必须选用同时具有远程分闸和合闸功能的智能开关,以便于计算机监控系统远程操作功能的顺利实现;二是继电保护原则,即在供电系统规划设计中,要综合考虑变压保护和综合电气自动化技术在机电保护装置中的应用,以便于实现继电保护装置效用发挥的最大化。
2供电系统中电气自动化技术应用设计的重要性
供电系统中电气自动化技术应用设计的重要性主要体现在以下方面。
有利于供电系统电力管理目标的实现
将电气自动化技术应用到供电系统中,不仅可以有效提高供电系统的信息化技术水平,亦可以实现对供电系统运行的连续性、自动化和智能化监控,从而使得相关工作人员可以随时掌握供电系统的运行状态,使整个电力系统形成一个完整的有机整体,从而更好的实行对供电系统的管理控制工作,实现供电系统的电力管理目标。
有利于实现供电系统中设备运行的高效率、低成本
在供电系统规划设计中应用电气自动化技术,不仅可以将无功补偿技术、节能结束等相关技术与电气自动化技术进行有机结合,亦可通过节能机械设备的选用实现供电系统运行的低损耗,并有效对供电系统中的超负荷运行进行调整,实现供电系统中设备运行的高效率、低成本。
3电气自动化技术在供电系统中的应用设计方向
供电系统综合自动化技术与智能保护的应用设计方向
随着我国电气自动化技术以及供电系统自动化保护理论的不断发展,微机技术、综合自动控制技术以及网络通信技术等相关技术在供电系统中的电气自动化保护装置中得到了广泛的应用,不仅实现了供电系统电气自动化保护装置控制的智能化,亦有效提高了供电系统电气自动化保护装置运行的安全性和效用性,而基于综合自动化技术的综合自动化保护装置则在不同电压等级的变电站中得到了广泛应用。
供电系统自动化实时仿真系统的应用设计方向
供电系统自动化实时仿真系统是电气自动化技术在供电系统中应用的重要方向之一,其是在实时仿真建模以及负荷动态特性监测等相关研究的基础上发展起来的,并随着电气自动化技术在供电系统中应用的逐渐成熟而引入了实时数字模拟仿真系统,为供电系统的暂态试验、稳态实验等营造了良好的实验环境,并经过实验提供了更加接近供电系统真实运行状态的实验数据,为新装置的实验测试提供了安全、稳定以及可靠的实验条件。
供电系统人工智能的应用设计方向
专家系统、模糊逻辑等都是供电系统人工智能的应用设计方向,并随着电气自动化技术的逐步发展和完善,并广泛应用在供电系统及其相关元件中,主要包括供电系统的运行分析以及元件故障诊断等;与此同时,随着供电系统中相关智能控制理论研究的日益成熟和完善,人工智能逐渐与机械智能等结合在一起,不仅有效提高了供电系统的智能化和自动化水平,亦大大提高了供电系统的稳定性。
供电系统配电网电气自动化的应用设计方向
电气自动化技术在供电系统配电网中的应用设计相对而言,比较成熟,且截止到目前,已达到国际的标准规范。电气自动化技术是实现供电系统配电网电气自动化的关键性技术,该技术在配电网电气自动化中应用的最大创新之处在于,其将高级现代化软件、配电网信息一体化技术以及数字化技术等相关技术进行有机融合,克服了传统配电网系统技术路由以及载波消耗等技术的缺点,有效提高了供电系统载波接收的精准度。
4供电系统中电气自动化技术主要的应用设计
就目前我国电气自动化技术在供电系统中的应用设计主要体现在以下方面。
供电系统电气自动化集中监控的应用设计
电气自动化技术在供电系统中应用的最大优势在于其具有操作灵敏性、远程跨界操作方便等方面的特点,且以电气自动化技术为基础的供电系统电气自动化集中监控系统设计相对较为简单。但值得注意的是,电气自动化集中监控系统是由统一处理器对相关数据进行搜集和整理,这就导致处理器的功能处理任务较为繁重,且速度较为缓慢;与此同时,由于要对供电系统运行过程中的电气设备运行状态进行全面的监控,不仅会造成主机冗余下降,亦会导致电缆数量的增加,加大投资成本;此外,长距离电缆亦会影响影响到电气自动化集中监控效用的发挥。因此,在供电系统电气自动化集中监控系统设计的过程中,要考虑到相关因素对系统功能发挥的影响,以便于保障电气自动化集中监控系统运行的稳定性、可靠性以及安全性。基于此,电气自动化集中监控系统被常用在小型电气自动化监控中,并没有在全场供电系统中得到广泛的应用。
外电缆设计和电力监控器的选择
基于电气自动化技术在供电系统应用的逐渐成熟,变配电站中的外部电缆设计越来越简便,不仅能满足变配电站的功能需求,亦降低了设计成本。就目前我国变配电站外部电缆线的设计来讲,一般只有两部分构成:一是额定电源为220V的交流电源线;二是通信电缆,常用的主要有两种类型,即屏蔽电缆和双芯屏蔽双绞线。值得注意的是,在进行选型的过程中,一般每种类型的通信电缆都需要选用两对,其中一对正常使用,而另一对则用于备用,以备不时之需。而在对电力监控器进行选择的过程中,要着重考虑两方面的因素:一是电力监控器的抗干扰性;二是电力监控器运行的稳定性和可靠性;此外,在供电系统电力监控器具体选型的过程中,要根据供电系统的电源类型进行选型,具体表现在:一是当供电系统为220V的直流电源时,一般选择直流屏作为电力监控器,以便于供电系统进行集中供电;二是当供电系统为10kV以下时,在进行电力监控器选型的过程中,既要考虑到供电的集中性,亦要考虑到设备的监控功能。
变压电站综合电气自动化系统的选用
就目前电力市场的生产状况来看,存在众多变压电站综合电气自动化系统设备的生产商,且各生产商所设计和生产出的电气自动化系统设备标准、参数等各有不同,如国外比较好的西门子等。但是值得注意的是,在进行电气自动化系统设备选型的过程中,一定要考虑到我国供电系统的具体情况以及其对电气自动化系统设备的功能性需求以及相关参数要求,以便于所选用的设备能够正常应用在我国供电系统中,满足网络互联、数据库建设等方面的功能需求,以为供电系统中电气自动化技术的进一步应用提供相应的参考和支持。
5电气自动化技术在供电系统中应用设计的发展前景
随着电气自动化技术在我国供电系统中应用设计的逐渐成熟以及领域的不断扩大,其具有广阔的发展前景,体现出以下方面的发展趋势:一是电气自动化技术在我国供电系统中应用设计的国际标准化,如IED在我国供电系统中应用的兼容性和信息共享性等已达到国家标准;二是以太网技术的应用,该技术具有数据传播速度快、数据载量大等方面的特点,其在满足供电系统通信实时性方面具有较大的优势,在供电系统中的应用前景较为广阔;三是电气自动化技术与数字化、信息化等相关技术的有机结合,并在基于大量信息的基础之上,组合成由多维空间信息、动态变化信息以及高分率信息共同构成的电气自动化数字地球,创新了电气自动化技术在供电系统中的应用。
6结语
综合上述可知,电气自动化技术在供电系统中占据着重要地位,极大的提高了供电系统运行的智能化和自动化,推动我国供电系统技术与国际的接轨。因此,在进行供电系统规划设计的过程中,要 种植 电气自动化技术在其中的应用,并在遵循相关应用原则的前提下,将人工智能、仿真设计、实时监控等电气自动化技术应用在供电系统的配电网、变电站等中,提高供电系统运行的稳定性、可靠性和安全性。
《 电气自动化控制在建筑工程中的应用 》
1现代建筑中电气技术的应用特点
电气自动化应用于现代建筑的背景
改革开放以来,随着国民经济的发展,以及人们生活水平的不断提高,生活质量有了很大的飞跃,生活环境的舒适度、信息交流的简便性、服务设备的完善性等等,备受人们的关注和青睐。这就给建筑设施的健全性以及电气设备的功能带来了巨大的挑战。除此之外,随着建筑物高度的不断增加,给照明控制系统,供配电系统,以及消防控制系统等的管理和运行带来了严峻的考验。在这种情况下,以电气自动化技术为支撑的智能建筑设计是我国建筑行业发展的必经途径。
电气自动化控制的特点与技术优势
电气自动化控制系统是由电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统。智能楼宇自动化是自动化技术应用在现代化楼宇方面的技术,其子系统之间相辅相成,缺一不可,通过子系统之间的相互作用,可以对建筑整体的进行楼宇温度控制、湿度控制、电梯控制、照明电气控制等。随着全球智能化的发展,可以预见,楼宇建筑的自动化性将会越来越高。电气自动化技术主要包括电力电子技术和微机控制技术等高新技术,广泛用于供配电、各种电气设备、电气控制及自动化系统的安装调试、方案设计、设备维护、技术改进、产品的开发及管理中。主要具有以下几方面的优势:首先,联动性较高。电气自动化控制技术采用电子传感技术、计算机与现代通讯技术对包括采暖、通风、电梯、空调监控,给排水监控,配变电与自备电源监控,火灾自动报警与消防联动,安全保卫等系统实行全自动的综合管理,各个子系统之间可以通过信息进行沟通和互动。其次,有很强的安全性。由于电气系统本身就具有危险性,设备出现故障、操作不规范,以及环境突变等都可能是导致系统产生严重安全风险的原因。通过自动化控制可以使系统在发生危险时快速发现并解决,另外,在一定程度上通过远程遥控还可避免故障对维修工作人员产生直接的危害。最后,具有健全的数据以及精准的计算。自动化系统可以根据自身的操作流程、故障处理等数据建立完善健全的数据库以及精准的计算,为后期进行信息优化决策提供条件。
2现代智能建筑中自动化系统的组成及其功能的实现
现代智能建筑中自动化系统的工作原理如下:实时的数据采集;实时的控制决策;实时的控制输出。其系统包括自控给排水系统、照明控制系统、供配电系统以及消防安全系统等。其中,给排水系统包含生活给水系统、生活排水系统、市政给排水管网系统、市政水处理(包括给水处理以及废水处理)建筑给排水、 雨水 系统、消火栓系统、喷淋系统等。照明控制系统能够满足和实现不同的灯光效果,而且还能改善工作环境,提高工作效率,节约能源,延长灯具寿命,减少用户维护费用等等。供配电系统先从发电厂发出经过升压变压器(升压)到线路,中枢变电所这一部分为供电系统从中枢变电所经线路到用户变压器,开关柜这一部分完成大的配电系统从用户变电所到各个厂区或用电负荷,最后完成全部的配电。消防控制系统是指接到火警后,发出信号,相关设备自动转到到消防状态。例如电梯,在接到火警信号后,电梯自动关门转为下行至首层,由进入轿厢的消防员控制运行。除了以上所说的控制系统之外,为了满足不同人群对不同功能的需求,可以相应的根据建筑环境设置一些特定的子系统,如停车场管理系统、智能家居服务系统、物业管理应用系统等,实现个性化的自动管理。在现实生活中,为了实现现代智能建筑电气自动化系统功能的丰富性,必须建立一套完善健全的数字化控制体系,这是实现控制技术应用的基本条件,与此同时,建立远程控制管理中心,这样可以对本地控制台出现的故障及时进行处理,以此提高数字控制体系的安全性与可靠性。
3电气自动化控制在智能楼宇中的应用
随着我国综合国力以及经济实力的迅猛发展,建筑智能化在我国得到了全面的推广,它的出现为人们的生活和工作带来了极大的便利,这就加快了智能楼宇进程的日新月异。智能楼宇主要包括安防系统、计算机网络、通讯系统、楼宇自控系统等等,在很大程度上满足了人们的需求,电气自动化控制是智能楼宇功能发挥的技术保障,在智能楼宇中有着不可替代的地位。
建筑电气设备自动化系统安装前,制定科学的计划
建筑电气设备自动化系统质量的好坏直接不仅影响建筑物功能是否正常运行,而且还影响该建筑的环境效益与经济效益。因此,在施工前,相关工作人员不能盲目地按照图纸进行施工,全面了解设计方案,及时对设计图纸中的不足提出改进建议,避免工程返工的情况。此外,还要依照业主的需求及利益,制定出科学合理的安装计划,严格按照操作程序进行施工,以此满足建筑本身以及业主的相关需求。
电气设备的安装
电气设备的正常运行是保证建筑电气设备自动化系统功能充分发挥的前提。电气设备的安装调试是保证其正常运行的基本条件,需进行以下步骤:首先,一定要理解整个设备的工艺流程、控制流程,熟练掌握电气设备要用到的各种仪表。其次,仔细研究设计方案及施工图纸。最后,根据设计图纸对电气设备内部的接线了解清晰,接着就可以对设备进行实际的接线。在所有设备调试完毕后,再对其进行安装施工。在设备安装时,必须严格根据设备的安装要求与规范进行安装。这里需要注意的是,在接线前一定要先进行校线,在确定设备外观完好、接线正确、外来信号正常的基础上,方可让使用方开始带电调试,在送电之前,要将所有断路器保持断电状态。
4结束语
众所周知,世界经济一体化、全球化是当今世界经济发展的主流,要想增强我国的综合国力,就要大力发展作为支柱性产业之一的建筑行业。然而,由于人们对建筑设计的要求逐渐增加,以往的传统性建筑已经满足不了人们的需求,于是智能楼宇出现在人们的视野之中,其带来的高品质生活享受,令人们向往不已。而智能建筑的建立又离不开电气自动化控制技术的支持。换句话说,智能建筑的出现,给电气自动化工程的发展带来了很好的平台,被广泛应用于很多领域及专业,其技术具有更新速度快,复杂程度高等特点,因此,需要相关工作人员不断地学习及积累 经验 ,与时俱进。
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继电保护课程设计论文
本文对传统的电力系统继电保护课程设计中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了基于“卓越工程师”目标的改革措施。以下是我为大家整理的继电保护课程设计论文,希望能帮到大家!
摘要: 课程设计是培养学生综合能力和工程思想的重要环节和途径。本文对传统的电力系统继电保护课程设计中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了基于“卓越工程师”目标的改革措施。通过教学实践,提高了学生的工程应用意识和实践能力。本文对课程设计环节进行改革实践,希望在“深化教学改革、强化实践教学环节”背景下,探索出一条适合工程技术人才培养的可持续发展之路。
关键词: 继电保护;课程设计;教学改革
基金项目:本文系辽宁工业大学教改立项项目“电力系统继电保护课程教学模式改革与实践”(项目编号:2014032)的研究成果
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中对高等教育提出要“深化教学改革、强化实践教学环节、推进创新创业教育”的要求。教育部为贯彻落实这一要求,实施了“卓越工程师教育培养计划”重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量。目前,中国大多数高校在教育目标、理念和方法上滞后,开设的一些工程类课程不能满足实际工程需求,教学内容陈旧,已经滞后于现代工程技术发展。电力系统继电保护课程是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,在“卓越工程师”培养目标下既要求把大量的理论知识掌握好,又要求有较强的实践动手操作能力。继电保护课程设计是实现把继电保护的理论知识和工程实际应用结合起来的桥梁,是电气工程及其自动化专业非常重要的实践性教学环节。在此背景下,基于“卓越工程师”培养目标,我校对《电力系统继电保护课程设计》的教学进行探索,从课程设计内容、实施过程、考核评价等方面实施改革。几年的教学实践表明效果良好,锻炼了学生的理论设计和实践动手能力,培养了学生的工程意识和创新意识,提高了学生分析和解决实际工程问题的能力,得到学生及社会的认可和好评。
一、传统课程设计教学分析
近几年,各高校都开始注重对学生实践能力的培养,加强了电力系统继电保护课程设计的教学工作,较以往有很大改善,但仍然存在一些问题。在我校主要表现在以下几个方面。
1.学生的积极性不高,投入的精力不足。根据教学大纲和教学计划,电力系统继电保护课程设计安排在大四上学期进行,一般是在学期的后几周实施。在此阶段,好多同学要忙于研究生入学考试、国家电网考试、各公司企业的招聘以及期末考试。随着近些年高校的不断扩招,本科生的就业压力越来越大,在考研和就业多重作用下,好多学生不能把精力全部投入到课程设计中。学生对待课程设计的积极性普遍不高,很多学生没有认识到课程设计的重要作用,以应付的心态被动的对待,甚至认为从网络上或往届同学那里找些资料拼凑拼凑就能完成。
2.只有理论设计,缺乏实验或仿真验证。在课程设计开始之前,指导教师根据电力系统继电保护课程的主要内容,结合一些工程项目的实际情况,给出各种保护的设计题目和参考资料。在我校,该课程设计时间为两周,为了确保学生都能够完成设计,在课程设计指导书中会比较详细给出设计方案、设计步骤、设计内容、设计要求以及设计报告的格式等。在课程设计实施过程中,给学生分时提供固定设计教室或者与互联网连接的机房,学生通过查阅网络、设计手册、设备手册等,参考类似习题、以往学生课程设计报告等进行模仿设计。在此期间,不同的指导教师去设计室指导,解答学生的问题。()由于学生对待课程设计的积极性不高,大部分同学都不主动问问题,这样教师很难全面了解学生都设计得如何,都出现哪些问题和错误,最终造成上交的报告存在一些错误。在这样的设计过程中,学生通过上交设计报告,完成理论设计。由于缺少对理论设计结果和结论的实验或仿真验证,致使学生既不清楚设计计算结果是不是正确,也不知道设计结论是不是合理。这种只锻炼理论设计而没提高动手能力的设计过程,大大降低了课程设计教学环节的重要意义。
3.设计题目数量少且变化小,抄袭现象存在。以往的课程设计题目一般是给定一些电力系统的局部接线及运行方式,通过不同系统参数的设定值,完成某些线路或者变压器的继电保护方案、整定值计算、灵敏度分析、继电器选择等设计工作。这些设计题目由于许多参数需要具体给定,同时系统的接线比较简单,运行方式很少变化,使得学生发挥的空间比较小,不能很好实现设计与工程实践相结合的目的,更像是做作业。这样学生就不能对电力系统的正常、最大、最小运行方式下做出全面分析,就不能建立电力系统的整体概念。学生在设计时仅仅参考一些相仿的习题、教师给定的设计指导书来完成设计计算,不可避免的会出现互相抄袭的现象。以往的这种课程设计方式对学生的创新能力培养作用有限,没有达到培养目标。
4.考核评价不科学,缺乏动手能力的考核。以往的课程设计成绩评定方法是考虑学生在平时的出勤率、对待课程设计的态度以及主动性等,根据学生最后提交的设计报告的质量,包括方案的合理性、整定计算的正确性、设计的完整性、格式的规范性等情况,按照一定的分值比例,最终给出优、良、中、及格或不及格的评定。在这种考核评价方式下,会出现同组同学中差别不大的情况,甚至有可能会出现主要设计人员由于报告书写较差而成绩低、设计较少的同学由于报告书写规范而成绩较高的不合理现象,课设成绩没能很好体现学生的真实能力。同时,由于这种只有理论设计而没有实验或仿真验证的课设形式,没有考核到学生的实际动手能力和操作技能。
二、“卓越工程师”目标下的教学改革
为达到国家“卓越工程师”培养目标的要求,结合我校应用型本科人才培养模式的定位,针对以往电力系统继电保护课程设计在教学过程中存在的问题,我们实施了基于“卓越工程师”培养目标下的电力系统继电保护课程设计教学改革,修改教学大纲及教学计划,完善教学内容,创新教学方法,改革考核评价方式。具体改革内容包括:
1.修改大纲及教学计划,规避考研就业等对专业课程学习的影响。按照“卓越工程师”的培养目标,以前的培养方案和课程大纲已不再适用,不能满足培养要求。“卓越工程师”目标下的培养方案突出对学生工程能力的培养,我们对电气工程及其自动化专业的专业培养方案和课程大纲进行了修订,强调对学生创新能力、动手能力的培养。关于培养方案中实践环节的教学目标,就是突出工程思想和能力培养,达到学生都具备自主设计实验的能力,具有接受新技术和新知识的能力,以及一定的技术开发能力。根据新的培养方案,我们对电力系统继电保护课程的教学大纲和教学计划进行了相应的调整,将该课程从大四上学期调整到大三下学期,尽可能规避学生由于考研及就业等对专业课程学习的影响。
2.更新课程设计题目,满足“卓越工程师”培养目标的要求。在“卓越工程师”目标下,课程设计与实验项目设计的核心思想就是鼓励学生自主学习,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养实践动手能力及工程素养。课程设计题目的设置是否合理,对于学生的锻炼价值至关重要。好的课设题目对于学生掌握专业理论知识的理解、对工程设计规范的熟悉、对设计步骤和设计方法的掌握都非常重要。在设置课设题目时,既要考虑专业理论知识的涵盖程度,又要考虑与工程实际紧密结合的密切程度,尽可能给出实际运行的电力系统的原始数据资料,这对于提高学生对专业的认知程度、明确专业发展方向大有裨益,有利于培养工程意识,提高理论联系实际的应用能力。基于“卓越工程师”目标的思考,我们对课设题目进行完善和更新,做了如下工作:①利用教师下企业实践、带学生去企业生产实习、建立实习基地、到电力行业调研等机会,搜集整理实际运行电力系统的真实资料,然后加工完善成训练课题;②考虑到电力系统继电保护技术的应用实际,微机型保护装置已完全取代电磁型保护装置,再针对电磁型继电保护技术进行设计就严重与工程实际相脱节。为此,我们给定一些电力系统的局部接线及运行方式,通过不同系统参数的`设定值,除了完成某些线路或者变压器的继电保护方案、整定值计算、灵敏度分析之外,增加了微机型保护装置的硬件设计和软件设计;③根据不同的设计题目和现有实验室的条件,增加实验验证或仿真验证环节。我校与浙江求是教仪合作建立了电力系统继电保护、供配电、实践创新实验室,与北京电科院和清大高科合作建立了电力系统仿真实验室,实验室的软硬件条件为学生搭建了很好的动手操作平台。第一周学生完成课设的理论设计,第二周进入实验室进行相应的安装调试及验证。通过动手操作,激发了学生的兴趣,提高了积极性,如果验证结论正确时,极大的满足学生的成就感,从而增强创新的自信心。另外,在设计的验证过程中,可能会出现许多实际的问题,通过指导老师的点拨,同学们相互讨论探究,最终找到问题的原因并解决,这对于学生的锻炼和培养具有极大的帮助。
3.加强对课程设计的指导和管理,提高课程设计质量。教师的态度和付出对于课设质量的好坏是最直接的,因此,要想提高课程设计的质量,需要指导教师更多的投入。针对有的学生消极应付、得过且过,甚至出现相互抄袭的情况,就要求指导教师投入更多的时间和精力用在平时的指导中,避免学生上交东拼西凑、粗制滥造的设计报告。在设计过程中,确保做到对设计方案的合理性进行严格审核,对设计步骤和计算结果进行及时监控,对学生的困难和问题进行耐心的答疑解惑,对典型共性的错误进行详细的讨论分析。对于指导教师而言,个人的精力和时间也是有限的,在这个时段要同时面对理论教学、课设实习指导、监考判卷考核、科研任务完成等一系列工作,常常感到分身乏术。为此,我们采取了团队指导措施,打破一个老师对固定学生的指导模式。根据指导教师的值班安排,每时每刻都有老师在设计室指导,随时随地解决学生的问题,提高指导效率,从而提高课程设计的质量。
4.完善考核评价体系,适应“卓越工程师”培养目标。以往的课程设计成绩评定方法只注重对学生的理论设计进行考评,而没有考核到学生的实际动手能力和操作技能。这样,在考核成绩这个“指挥棒”的引导下,学生根本不关注动手操作,学生成绩的高低并不能全面、准确、客观地反映其综合能力。这种评价方式与“卓越工程师”培养目标明显存在差距。考核方法与设计内容相辅相成,课程设计内容的多样性必然要求考核方法的全面性,需要建立科学的考核评价体系。拓展评价方式不是玩花样,不是巧立名目,而是要根据社会对人才的需求和学生的特点,对考核评价方法进行调整,使之能够激发学生的学习兴趣,培养学生的综合能力。
基于这种考虑,我们完善了课程设计的考核评价方式,既注重对理论设计的考核,也注重对动手能力的评判,同时兼顾对平时表现及综合素质的评价,具体考核项目情况如表1所示。
三、结束语
本文在“深化教学改革、强化实践教学环节、推进创新创业教育”背景下,基于“卓越工程师”培养目标,结合我校教学实际,对电力系统继电保护课程设计进行改革探索与实践。针对传统课程设计环节存在的问题和不足,修改教学大纲及教学计划,完善教学内容,创新教学方法,改革考核评价方式。通过课程设计的教学改革与实践,强化了学生的工程意识,提高分析和解决工程问题的能力,在激发学生的主动性和积极性的同时,也培养了学生的创新精神和实践能力。我校该专业近两年的毕业生大部分都进入电力部门和工矿企业等对口单位就业,获得社会各界的好评。本文对电力系统继电保护课程设计进行改革,希望探索出一条适合工程技术人才培养的可持续发展之路,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。
参考文献:
教育部。教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见.
王文福。 基于卓越工程师培养诉求的教学改革的理性思考———面向CDIO理念的地图学教改构想. 测绘科学,2011,(3):247-249.
张江林,梅许文,巨辉,邓昌建。基于“卓越工程师”目标下的继电保护课程教学改革. 中国电力教育,2014,(36):99-100.
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自动化是现代科学技术的产物,是电力企业与市场和社会发展接轨的直观体现,实现电气工程的自动化,对于电力企业核心价值及利益的实现具有重要意义。下文是我为大家搜集整理的关于电气工程自动化专科毕业论文下载的内容,欢迎大家阅读参考! 电气工程自动化专科毕业论文下载篇1 论电气自动化技术在电气工程中的应用 [摘 要]现阶段我国的科学技术水平得到了快速发展,在电气工程行业的发展上也比较迅速,电气自动化技术的出现对我国的工业化发展起到了很大推动作用,并对电气工程行业的进一步发展有了促进,通过电气自动化技术就能够有效实现高效生产的目标,为我国的经济水平提升奠定了基础。基于此,本文主要就电气自动化的基本内涵以及应用构成形式进行分析,然后就电气自动化特征体现以及技术应用的优势详细分析,最后对电气自动化技术在电气工程中的应用原则及具体化应用进行详细探究,希望能通过此次理论分析对电气工程的发展有所裨益。 [关键词]电气自动化技术;电气工程;应用 引言 从改革开放之后我国经济以及科技水平都有了大幅提升,工业领域对电气自动化技术的应用也逐渐广泛。在经过了长期发展下在技术上的升级优化对整个生产流程和效率都有了很大作用。电气工程所涉及到的知识技术比较多样,其中的计算机技术以及网络信息技术等都是比较突出的。社会的不断发展过程中使得各个行业间的联系性也在不断增强,所以在电气工程领域的发展中就要能够将电气自动化技术得到充分应用,以此来推动电气工程的顺利发展。 1.电气自动化基本内涵及应用构成形式分析 电气自动化基本内涵分析 电气自动化技术作为科学技术发展的产物,在电气工程中的作用发挥方面是比较显著的,近些年我国的电子通信技术的发展也使得电气化的程度有了加强,电气自动化也慢慢被人们所熟知,并在人们的生活中发挥了比较重要的作用。从当前的电气工程发展情况来看,已经涵盖了诸多的领域范围,而电气自动化也在现阶段的社会经济发展中也成了重要的衡量标准。电气自动化技术主要是通过传统电气设计方案以及自动化设计作为重要的思想,也是对以往电气技术的完善,才形成的新形式的电气技术[1]。电气工程作为是当前新科技领域举足轻重的关键学科,在计算机的使用下就对时代发展有着重要推动作用。电气自动化也是电气工程当中的重要分支,在具体的实践应用下对人们的生活方式就能得到改善。 电气自动化应用构成形式分析 对电气自动化的应用系统的构成层面是多方面的,通常主要是包含着传输信号接收以及处理和输出这几个部分。在信号的接收层面主要是在简单操作下进行实现的电气设备信息输出,然后再对信息进行处理,之后在电气设备的作用下对信息进行输出。还有是在电气自动化系统中的人微型计算机导入构成方面,这一构成结构能够实现对信息的自动化分析和记录等,并能够对系统的运转情况得到及时有效的反馈[2]。在微型计算机的有效引入下就能够让电气自动化系统控制方面更加的智能化,从而对电气自动化系统的发展就能够起到有效促进作用。 2.电气自动化特征及应用优势分析 电气自动化特征体现 对电气自动化技术的应用过程中在其特征体现上也比较显著,电气自动化系统的操作过程和企业系统有着很大的差别,不需把设备设置在控制室以及配电室当中,只要能够在控制中心进行设置即可。而在电气自动化的系统操作次数以及频率方面就比较小,为能够对电气设备运行安全稳定性得以保障,这就要能够制定相适应的保障措施,对系统的抗干扰能力要能够得到有效提升[3]。而对于自动化监控的特征层面来看,主要就有几个层面,在集中监控方面主要是通过处理器把系统当中的一些功能进行集中监控,从而能够在控制的要求上得以有效降低,系统的设置也较为方便,在线缆量的增加下也会对处理器运行造成一定的影响,系统可靠性会因此而下降,所以集中监控就比较重要。 电气自动化应用优势分析 电气自动化的广泛应用也和其自身的优势有着紧密关系,首先在电气自动化的结构完整性层面比较突出,以往的电气技术结构系统在某特定时期是比较适合应用的,但在人们的电力需求增加下,使得电力发展的要求也在不断提升,此时以往的电力技术结构系统的适应性就不是很强。这就需要对传统电力技术结构实施有效优化,在设备层面进行有效健全以及技术层面的更新,这样在电气自动化技术的应用需求上就得到了有效增加[4]。 再有是电气自动化的应用过程中在技术结构上比较简便,并在实际的操作过程中也相对方便。电力应用的范围扩大和程度的加深使得以往电力系统的不足之处暴露出来,为能将电力系统结构功能进一步优化,就在电气自动化技术的应用上得到了作用发挥,主要是由于在技术结构的简便和操作方便使然。还有是电气自动化的应用系统在适应能力层面相对比较强,这也是电气自动化技术的突出优势,由于电气自动化技术的多种便利操作方法所以比较适合多数人群的操作,在作业的效率上也能得到有效提升。 另外,电气自动化的监测优势以及实现电气工程设备的智能化优势也比较突出,对于一般的电气设备实施检测和故障的排除是有着比较强的优势的,主要就是依靠着一些参数实施监测,然后在相应反馈下来进行监视,这就能有效对相关设备的故障问题得到准确判断。还有是在电气系统广泛应用下对人们生活智能化管理也有着积极作用,电气系统的微型计算机两者的结合能够对其自身的作用得到充分发挥[5]。 3.电气自动化技术在电气工程中的应用原则及具体应用 电气自动化技术在电气工程中的应用原则分析 将电气自动化技术应用于电气工程,就要能够遵循相应的原则,这样才能够对电气自动化技术的作用发挥得到充分体现。首先在现场总线监控的原则层面比较重要,在这一过程中当前的现场总线技术以及以太网都在电气工程中有了应用,通过现场总线监控能够将电气工程设计工作针对性得到有效提升,并能结合间隔实际情况实施科学性的设计。而在远程监控系统中的应用就能对设备模拟量得到有效减少。还有是对远程化监控原则的遵循,通过远程化监控措施的实施能在材料费用上得到有效节约,以及在安装费用上得到有效节约。 电气自动化技术在电气工程中的具体应用 将电气自动化技术在电气工程中的应用表现在多个方面,将电气自动化技术在发电厂中的应用就能起到良好的作用。发电厂当中主要是在分散测控系统作用下来对电气自动化技术的应用,这一系统也就是分层分布测控系统,是对以太网以及远程工作站和数据通讯系统等结合下所运行的网络系统。电气自动化技术在水电站和火电站中的应用都能够起到不同的作用[6]。例如在水电站中对电气自动化技术的应用,就能够对水电企业实现单机自动化以及公用设备的自动化,并可有效帮助企业实现全场的自动化,在电气自动化技术的应用下能够将水电厂的生产安全以及供电系统的正常运行得到有效保障。而将电气自动化技术在火电厂中的应用过程中,就能够实现机炉电一体化单元制的运行。工作人员在对监控系统的运用下可有效对运行设备的数据实施有效及时的汇总分析,并对所存在的隐患能够得到及时性的排除,这就对火力发电厂的设备维护的成本得到了有效降低,并最终会实现发展的智能化以及自动化目标。 将电气自动化技术在电网调度中的应用也比较重要,在这一方面的应用主要是体现在自动化系统上,电网调度自动化系统是通过软硬件所构成,软件就是网络系统,而硬件则就是工作站以及显示器、中心服务器等。在电网调度自动化方面也就是通过计算机网络系统对电网中的各项业务实施的监控以及调度,然后就是通过区域电力系统网络把发电厂以及变电站等终端联系起来,实施自动化的调度。将电气自动化技术在电网调度中的应用主要是市场发展的需求,在这一技术的应用下就能够辅助管理者在电网运行的数据收集以及分析上提供很大的帮助[7]。同时,这一技术应用下也能够对电力的生产以及运营等自动化控制有着很大作用,这也是对电网调度的效率得以高效提升的重要技术方法。 将电气自动化技术在变电站中得以有效应用,也能够提升变电站的运行效率,变电站是电力系统运行的重要基础设施,在变电站中采用自动化技术就能够对整个工作流程实施全程监控以及处理,将变电站的工作效率以及质量都能得到有效提升。自动化技术的工作原理主要是及时把工作内容以及相关信息在计算机荧幕上进行显示,这样就能够方便工作人员进行观察,然后在操作中的故障问题也能够得到及时性的发现,这就为故障解决的效率有了提升,保障了变电站的安全运行,在电力系统的良好运行层面得到了有效保障,对工作人员自身的工作负担也从很大程度上得到了减少[8]。 电气自动化技术的应用发展过程中要能够注意一些层面的问题,要能设置统一开放的电力系统开发平台,从而来实现资源最优化的配置以及有效利用,在工作的运行效率层面要能够得到最大程度的提升,这样才能实现经济效益的最大化。对自动化技术的应用过程中要能够对人文色彩的添加得到充分重视,虽然电气自动化技术是计算机技术在电气领域当中的应用,但也是通过人进行操作的,所以要能够充分重视人在这一过程中所起到的重要作用,已将人作为工作实施中的主体,综合性的对人的感受以及视听觉等都要能够得到充分重视,然后对科学技术加以应用,这样才能实现应用的目标。 4.结语 总而言之,对于当前的社会发展现状,科学技术是推动社会经济发展的重要基础,所以要能充分对先进的技术加以应用,对各个领域进行促进。电气工程中对电气自动化技术的应用,就能够对电气工程的进一步发展进行促进,我国也要能够注重对先进技术以及经验的引进,创新我国自动化技术应用的局面。此次主要从电气自动化技术的一些基础理论层面进行了分析,然后就应用的情况进行了探究,希望能有助于电气工程的良好发展。 参考文献 [1] 刘烈金.电气工程及自动化控制系统的应用[J].科技创新与应用. 2015(35) [2] 廖鑫.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].电子制作. 2015(24) [3] 朱雅娜,郝林娜.电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J].建材与装饰. 2015(45) [4] 刘庆伟.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用[J].四川水泥.2015(09) [5] 陈明哲,张晨.探讨电气工程及其电气自动化的控制系统应用[J].电子技术与软件工程. 2015(17) [6] 季秀国,赵铁.电气自动化在电气工程中的应用[J].科学中国人.2015(18) [7] 马海宏.电气自动化技术在电气工程中的应用[J].技术与市场.2015(06) [8] 赵红阳.浅析电气自动化在电气工程中的应用[J].黑龙江科技信息. 2015(17) 电气工程自动化专科毕业论文下载篇2 浅谈电气自动化在电气工程中的融合运用 摘要:该文首先有电气自动化的设计理念引出电气自动化在电气工程中的实现方式以及电气自动化装置在电气工程中的继电保护装置和变电站自动化的运行,最后指出电气系统在自动化方面仍存在不足。 关键词:电气自动化 电气工程 继电保护 随着科技水平的进步,和计算机通信行业的蓬勃发展,为满足电气系统安全的运行,更高效的提供供电服务,将计算机自动化技术引入电气工程中能够大大的提高电气工程的可靠性和高效性,从而有效的保障电气系统安全稳定、高效的运行。电气自动化装置通过对电气系统进行实时监控,若发现异常会及时发出警示危险信号,对于线路超负荷的情况,电气自动化装置则会通过跳闸的方式自动切除电路的连接,以保障电气系统的安全。另一方面,将电气系统的功能集中到自动化控制当中,更能减少人工分散操作上的失误,电气设备在接线容易出现的不到位的现象,也能通过电气自动化的控制,避免进行复杂的二次接线。基于以上种种优势,对电气进行自动化研究能够极大影响电气系统的全面建设。 1.电气自动化的设计理念 计算机的广泛发展和应用对我国各个行业都产生了深远的影响,然而,由于我国电气系统的庞大、持续的扩容及一些地域环境的复杂,使得电气自动化装置的发展还比较滞后。我们都知道,若要电气系统能提供更高质量的供电、输电服务,则必须重视生产环境的安全控制和高效运行以及保护装置,否则,一旦电气系统的运行出现了问题,造成的严重后果是不可预计的。另一方面,电气设备的主机在数量上的投资也同样不可限量,因此设计电气自动化本身有着极其深远的意义。 2.电气自动化在电气工程中的实现方式 计算机自动控制,调节及操作功能 在运行调度方案的前提下,利用现地控制命令对电缆起关闭设备的运行进行调节和控制。可对相关设备的运行方式进行转换和设置,包括电网开/闭和报警信号复归、及限制修改操作和各种整定值等。 人机联系功能 电气自动化系统通过允许包括鼠标与与显示器、打印机及键盘等设备的操作,能够实现对所有电气设备运行时的画面调用于定值修改、实时监控与调节及数据打印的功能,而且,在开发应用程序方面比较便捷。如果是操作人员在操作台上,那么只能完成对所有电气设备的控制调节和监控及参数设置等方面的操作。 3.电气自动化装置在电气工程中的运行 电气自动化与继电保护装置融合 继电保护装置就是在电气系统出现故障或者出现短路、过载等情况时,能及时传出警示信号并切断连接线路的装置。相比于传统的继电保护装置容易出现拒动和误动故障的情况,继电自动化装置能够实施实时的监测,对电气系统的各种设备运行的参数进行控制,此外,还能实施远程的控制,能够长期进行带电工作。继电保护装置通常情况下能检测电气系统中所有线路或电气设备中有可能发生故障或异常等问题,而且同时具有对电气系统特定范围内相关线路或电气设备实时监测的目的,一旦范围内的线路或电气设备发生异常或故障,继电保护自动化装置就会及时的做出一系列的解救反应。比如说某线路或电气设备发生短路或过载情况时,继电保护自动化装置会立即切断与其连接的线路,并通过危险信号传递的方式对此故障进行上报。由于继电保护装置主要在电气系统中起预防作用,因而其真正发挥效力的机会并不多。就其运行的特点来看,主要包括误动和拒动故障两种形式。误动是指继电保护自动化装置在电气系统未出现异常或故障时,发出错误的动作或错位的信号;而拒动是说电气系统发生故障或异常时,继电保护自动化装置不能及时的发现该异常或故障,不能有效的处理异常或故障,发挥不到应有的效用。此外,与传统的继电保护装置相比,该装置可以对特定线路或电气设备进行长时间的带电实时监测,并且还可以对所监测电气设备的运行参数进行控制。 变电站自动化在电气工程中的运用 变电站综合自动化是一个具有综合功能的计算机监控系统。其可以将包括继电保护和测量仪表、自动装置和信号系统等进行设计的优化和功能重新组合处理,并且对全站的输(配)电线路和主要设备运用现代电子技术、计算机技术和信号机通行技术进行控制和监测、测量和调度、监测和通信等工作。正因为计算机技和通信技术、信号哈现代电子技术的运用,使该综合自动化系统具有智能化、小型化和方便操作等方面的优点,对于促进电站经济、安全、稳定的运行提供了有力的保障。 4.电气系统在自动化方面仍存在不足 维护电网电气系统安全、稳定的运行,利用好电气自动化装置的功能、使其发挥效用非常关键。 电气自动化与传统的装置相比较,不仅能非常准确的执行任务,而且,对监测线路或电气设备的故障或异常反应相当快,往往能根据情况作出比较合理的判断,所以,其在保证电网安全、稳定、高效运行上非常有效。 而且,该装置能够取代传统传统电站仪表监测和预警信号以及员工轮流值班等比较复杂的监测方式,同时,还可以通过与GPS结合,对异常或故障能进行及时报警录波等,极大地为解决电气系统的稳定、安全的运行提供服务。 然而,该装置目前仍处于发展初级阶段,部分技术的实际应用仍不是很成熟,因而,在电气系统的继电保护中难免会出现诸多问题。比如不能满足现代变电站的一些要求及有效负载现代电网等。 此外,该装置所使用的计算机对外部电压及外部环境电压都有比较高的要求,这样,就使得电网的投入成本有所加大;而且,该装置无法有效的抵抗雷击产生的电磁辐射,容易被电磁辐射干扰,因而,在防雷击干扰方面又要为其辅助一些别的设备,因而,又会使得电网的投入成本加大。所以,在电气系统中使用该自动化装置仍需进一步探索,但是有使用需要的电网应当在改装置的功能补充和完善、管理及防护等方面进行仔细的研究和部署,最终有效的发挥该装置的作用,提高电气系统的稳定性和安全性。 5.结语 电气自动化是一项对技术水平要求比较高的知识密集型工作,只有从电气系统的实际出发对电气自动化装置进行深入研究,通过熟悉电气自动装置的构成,在遵守规程的基础上,对图纸不断的加以完善,使该系统具有严密的逻辑性。并且,在实际应用中对电气自动化系统的运行规律进一步进行探索和经验积累,使得电气自动化研究日臻完善。 猜你喜欢: 1. 电气工程自动化大专毕业论文 2. 电气工程及其自动化专科毕业论文 3. 电气工程自动化毕业论文范文 4. 电气工程及自动化专业毕业论文 5. 电气自动化专业毕业论文范文
电气自动化毕业论文开题报告范文
引导语:近些年我国电气自动化专业技术的发展得到了很大的成就,已经被推广至制造业的应用中。下面是电气自动化毕业论文开题报告范文,供大家借鉴。
摘要: 我国自动化技术发展非常迅速,在冶金业中的应用我国已经自主开发出了具有世界领先水平的核心控制软件。本文从物联网技术、数学模型、自动化系统的集成与创新以及能源管控一体化对冶金工业自动化技术作了更深入的分析。
关键词: 冶金;自动化技术;发展
近些年我国自动化专业技术的发展得到了很大的成就,已经被推广至制造业的应用中。并且基于计算机技术的自动化技术应用在经济效益和社会效益中有很显著的成果。本文主要以冶金工业自动化技术为主进行分析。
物联网技术在冶金企业中的应用
继计算机、互联网与移动通信网之后,物联网被认为是世界信息产业的第三次浪潮,其具有广阔的发展前景。但是目前对物联网的研究也仅仅停留在概念阶段,物联网在冶金工业领域的应用存在很多问题,主要表现在以下两个方面:
(1)研制生产关键特殊传感器――工业用传感器。工业传感器能够对物体的状态和变化进行测量或者感知,并将其转化为计算机能够处理的电子信号。工业自动检测和自动控制实现的首要环节就是研制生产工业用传感器。在现代工业自动化生产中,必须注重自动化生产过程中的各个参数的监视和控制,从而确保设备能够正常工作,并且使产品的质量达到最佳效果,而对各个参数的监视和控制就是通过各种传感器来实现的。因此,质优价廉工业传感器有助于现代化工业生产体系的构建。
(2)通过工业无线网络技术布局和建设工厂传感网。工业无线网络将传感器技术、现代网络及无线通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术等结合起来,它是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状网络。继现场总线之后,工业无线网络技术是工业控制系统领域又一热点技术,它能够使工业测控系统成本得以降低并且能够使工业测控系统应用范围得以提高。工业无线网络技术引起许多国家学术界和工业界的高度重视。
过程控制数学模型在冶金自动化中的应用
冶金自动化的不断突破是离不开数学模型的。如果把数学模型这项技术掌握了,就拿到了自动化的主动权和话语权。因此,要想生产国家急需的钢铁产品,就需要高水平的自动化技术做支持,而发达国家在自动化技术发展上比较成熟,他们为了某种目的是不会将其高端技术转让出去的,他们所转让的技术基本上都是过时的要不就是有条件限制的技术。到目前为止,我国的冶金自动化已经发展到一定的水平,开展高端冶金自动化领域数学模型的自主创新条件基本成熟,能够满足市场的广泛需求。另外,我国已经构建了一个富有技术创新能力的团队,为数学模型的自主创新创造了良好的基础条件。数学模型是对象表征的控制,是对象可执行的表述,数学模型与信息技术、工艺能力以及自动化技术进行有机结合,从而使得数学模型的优势更能充分的发挥出来,因此,数学模型通常被称为自动化与信息化的核心技术。我国钢铁工业要想生产出国民经济发展需求的钢材品种,就需要建立高可用性和高精度的数学模型。高可用性和高精度的数学模型能够确保产品的质量以及节能效果,促进产品可持续发展。
过程控制数学模型在国内钢铁行业的应用与发展,目前还刚刚起步,方兴未艾,随着需求的发展,未来的数学模型还有着极大的发展空间。从现在起,形成社会的关注,这对数学模型的未来发展,会起到一定的积极作用。打破数学模型的神秘感。相信自己的力量,鼓足自己的信心,模型应用从低级向高级逐步发展,不断积累技术,不断培养人才,踏下心来,抓上几个项目,就一定能搞出名堂来,收到明显的经济效益与社会效益。发展以数学模型为核心的自动化技术,是落实“科技创造未来”的具体体现,也是我国钢铁工业实现新的腾飞的助推器。在过程控制数学模型的研发与应用上,要实现重点突破,开发出有中国特色的数学模型产品与技术,走出一条“研制一批,储备一批,生产一批”以科研促生产、以生产出产品、以产品保应用的新的可持续发展之路来。
以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新
目前,我国冶金工业自动化系统的建设,许多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。而要实现真正意义的自动化系统的集成与创新就要在全过程方面实现真正的闭环。当然,这还要涉及到有关执行机构、检测单元等方面的支持与配合。其核心是国产化的技术与产品,并广泛采用国内外其他先进技术做支持,以保证整套系统的品质与质量。如果仍然还是停留在实现局部闭环控制上,就不能真正称之为系统的集成与创新。以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新是在控制系统、控制工程设计和组态软件、工业通信网络、制造管理和执行软件等多方面的基础上,通过集成与优化,实现真正意义上的生产管控一体化和生产过程控制智能化。
能源管控一体化建设
冶金工业是耗能大户,能耗将制约冶金工业的发展,我国冶金工业也正面临着由粗放型向精细化转型。以耗能来核定产能,或许将成为可能。所以整个冶金工业的节能降耗、低碳减排工作十分繁重,利用自动化技术来实现降低能耗,是冶金工业节能减排、实现绿色工厂的重要手段之一。
冶金企业能源管控一体化建设,如果只停留在数据采集阶段,那么意义不大。这也是目前已经普遍实现的事实。针对冶金工业能源管控的特点,一是耗能大户,二是在冶金生产过程中,又伴生出大量的可燃性气体,如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的优化、二次能源的安全合理使用、多种能源介质统一平台操作、改变传统的能源计量方式以及能源安全管理预警等。能源管控中心建设的特点是控制模型和管理模型的融合。
参考文献:
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摘要: 电气自动化是电气工程中的一个分支,全称为电气工程及其自动化,其在各个行业都有着非常广泛的应用。本文笔者结合自身工作实践经验,从电气工程与电气自动化设计原则与设计特点、电气自动化应用的构成形式、电气自动化在电气工程中的应用以及电气工程中自动化技术的应用优势等方面对电气自动化在电气工程中的应用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词: 电气自动化 电气工程 应用
前言:电气自动化技术作为一项知识密集型技术,其需要工程师有着较高的技术水平。不断地从电气系统的实际应用出发,深入研究电气自动化装置,熟悉其构成,在遵守规程的基础上,不断地完善该自动化装置的图纸,让系统更加的严密、富有逻辑性。同时,还要加强实际应用中对该装置运行规律的进一步探索和经验积累,让电气自动化更加完善、更加成熟。
1 电气工程与电气自动化设计原则与设计特点
电气工程中电气自动化应用的设计原则
首先最大程度满足生产产品和工艺在电气自动化的要求,这是电气自动化设计的总原则。其次电气自动化设计需要妥善处理好电气与机械之间的关系,这就是电气自动化设计的目标,即实现自动化设计的要求。再者设计中要正确选用电子设备,尽可能保证自动化设计的美观与质量可靠,操作简单安全。
电气自动化的设计特点
电气自动化设计的原则在于经济实用,更好的服务于人们的生活以及各个行业领域的生产。那么自动化设计的特点在于通过电子设备的相应连接,实现相关功能的自动化。通过微型计算机的连接,实现控制与管理的智能化与人性化,为现代化的生活创造便利。
2 电气自动化应用的构成形式
电气自动化系统的构成
一般的电气自动化系统包括以下几个方面,首先是传输信号的接收部分,通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入;其次为设备的信号处理部分,对于相应的传输信号进行处理;最后为电气设备的信号输出部分,用作输出处理信号。
电气自动化系统中微型计算机的导入
微型计算机导入自动化系统,可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈,并根据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。此外,计算机的应用越来越广泛,基本应用于各个领域之中,在电气自动化系统中也不例外,同过微型计算机的引入,使得电气自动化系统的控制更加的智能化与人性化,更加适应于电气自动化系统的发展。
3 电气自动化在电气工程中的应用
电气自动化电网调度的应用
电气工程中电网调度是指通过电网调度的服务器以及相应的电气自动化系统来实现电网的调度自动化。这种自动化系统设计的主要功能有,首先通过对于电网运行中的经济调度实现电网的安全稳定运行;其次通过对于相应的电力生产过程数据的监测、分析,实现电力系统负荷的自动预测;另外通过相关数据的显示,可以迅速有效的确定电网系统的故障点,使得排除故障的过程更加的有效率。
电气自动化在发电厂发散监控系统的应用
发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现,在实际运行中,发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中,发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元,通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号,通过对相应单元的实时监控,对于所监测信号的及时处理,对于一些相应的数据进行及时处理,最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。
电气自动化在变电站中的应用
变电站中自动化技术的应用主要是指通过变电站中通过结合应用信息处理技术与自动化控制技术以及相关的传输技术,通过计算机装置的引入,形成的变电站的运行管理的自动化系统。这种系统的主要特点在于:通过微机化的设备来取代之前的电磁时设备;以智能化的操作界面代替原来的实时人工操作;以高效安全的生产理念取代原有的不发达的生产状况。变电站中电气自动化系统主要包括自动测量装置、自动监控设备、以及简单的开关操作设备,通过电气自动化的加入,也使得变电站的发展更趋向于综合自动化方向。
电气自动化在继电保护中的应用
对于继电保护装置而言,其主要功能就是当电气系统发生了故障或者出现了过载、短路等情况时,可以在第一时间传递出警示的信号,并能够快速的切断线路连接的装置。众所周知,传统的'继电保护装置较为容易发生拒动以及误动等故障,而利用继电自动化装置则可以进行实时监测,有效地控制好电气系统各设备的运行参数。同时,其还可以进行远程控制,可以实现长时间的带电工作。通常情况下,继电保护装置可以有效地检测到电气系统中全部线路或者某些电气设备中可能会出现的异常或者故障等问题。同时,其还可以对电气系统中某些相对特定的范围内部分电气设备或者线路进行实时的监测,一旦监测到范围内有电气设备或者线路有故障或者异常情况的出现,继电保护自动化装置就可以在第一时间做出连续的解救反应。
如某电气设备或者线路出现过载或者短路等问题,继电保护自动化装置能够立刻切断和它相连接的线路,进而通过传递危险信号的方式来上报此故障。但是,因为继电保护装置的主要作用是在电气系统中发挥预防的功效,所以,其能够真正直接发挥功效的机会和条件并不多。而对于继电保护自动化装置的运行特点,其主要有误动和拒动两种故障方式。
对于误动而言,其主要指的是在电气系统没有发生异常或者故障时,继电保护自动化装置却发出错位的信号或者错误的动作;而对于拒动而言,其是继电保护自动化装置在电气系统出现异常或者故障时,没有在第一时间发现该故障或者异常情况,无法有效的处理故障或者异常,起不到其应该发挥的功效。另外,相比较与传统的继电保护装置,继电保护自动化装置能够对于特定的电气设备或者线路进行较长时间的带电实时监测,能够对于其所监测到的电气设备运行参数作控制。
4 电气工程中自动化技术的应用优势
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。
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。
5 结语
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,更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。
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1.本课题的研究意义本课题的研究意义
本课题的研究意义
电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。
2.电气设备实施状态检修的发展前景
定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显著,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。
3 新技术在电气设备状态检修中的应用
发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。
由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。
①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。
②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。
③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。
④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。
注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位.
4 结语
通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。
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电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛,并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化,因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性,在进行电力系统自动化分析的时候,主要从配电网上实现其自动化,使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下,通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网,由于这种方式在现实自动化的过程中,不需要在配置通道上与主站的系统组成上,需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能,从而到电力系统的自动化,此种方法不仅具备相应容易实施的特点,而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式,对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成,都具有一定的缺陷性,因此随着科学技术的提高,目前计算机网络技术正在快速的发展,使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进,期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机CPU负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题,CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi()、WIMAX()、ZigBee()、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). 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继电保护课程设计论文
本文对传统的电力系统继电保护课程设计中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了基于“卓越工程师”目标的改革措施。以下是我为大家整理的继电保护课程设计论文,希望能帮到大家!
摘要: 课程设计是培养学生综合能力和工程思想的重要环节和途径。本文对传统的电力系统继电保护课程设计中存在的问题进行了分析,针对这些问题提出了基于“卓越工程师”目标的改革措施。通过教学实践,提高了学生的工程应用意识和实践能力。本文对课程设计环节进行改革实践,希望在“深化教学改革、强化实践教学环节”背景下,探索出一条适合工程技术人才培养的可持续发展之路。
关键词: 继电保护;课程设计;教学改革
基金项目:本文系辽宁工业大学教改立项项目“电力系统继电保护课程教学模式改革与实践”(项目编号:2014032)的研究成果
国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中对高等教育提出要“深化教学改革、强化实践教学环节、推进创新创业教育”的要求。教育部为贯彻落实这一要求,实施了“卓越工程师教育培养计划”重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量。目前,中国大多数高校在教育目标、理念和方法上滞后,开设的一些工程类课程不能满足实际工程需求,教学内容陈旧,已经滞后于现代工程技术发展。电力系统继电保护课程是电气工程及其自动化专业的重要专业课程,在“卓越工程师”培养目标下既要求把大量的理论知识掌握好,又要求有较强的实践动手操作能力。继电保护课程设计是实现把继电保护的理论知识和工程实际应用结合起来的桥梁,是电气工程及其自动化专业非常重要的实践性教学环节。在此背景下,基于“卓越工程师”培养目标,我校对《电力系统继电保护课程设计》的教学进行探索,从课程设计内容、实施过程、考核评价等方面实施改革。几年的教学实践表明效果良好,锻炼了学生的理论设计和实践动手能力,培养了学生的工程意识和创新意识,提高了学生分析和解决实际工程问题的能力,得到学生及社会的认可和好评。
一、传统课程设计教学分析
近几年,各高校都开始注重对学生实践能力的培养,加强了电力系统继电保护课程设计的教学工作,较以往有很大改善,但仍然存在一些问题。在我校主要表现在以下几个方面。
1.学生的积极性不高,投入的精力不足。根据教学大纲和教学计划,电力系统继电保护课程设计安排在大四上学期进行,一般是在学期的后几周实施。在此阶段,好多同学要忙于研究生入学考试、国家电网考试、各公司企业的招聘以及期末考试。随着近些年高校的不断扩招,本科生的就业压力越来越大,在考研和就业多重作用下,好多学生不能把精力全部投入到课程设计中。学生对待课程设计的积极性普遍不高,很多学生没有认识到课程设计的重要作用,以应付的心态被动的对待,甚至认为从网络上或往届同学那里找些资料拼凑拼凑就能完成。
2.只有理论设计,缺乏实验或仿真验证。在课程设计开始之前,指导教师根据电力系统继电保护课程的主要内容,结合一些工程项目的实际情况,给出各种保护的设计题目和参考资料。在我校,该课程设计时间为两周,为了确保学生都能够完成设计,在课程设计指导书中会比较详细给出设计方案、设计步骤、设计内容、设计要求以及设计报告的格式等。在课程设计实施过程中,给学生分时提供固定设计教室或者与互联网连接的机房,学生通过查阅网络、设计手册、设备手册等,参考类似习题、以往学生课程设计报告等进行模仿设计。在此期间,不同的指导教师去设计室指导,解答学生的问题。()由于学生对待课程设计的积极性不高,大部分同学都不主动问问题,这样教师很难全面了解学生都设计得如何,都出现哪些问题和错误,最终造成上交的报告存在一些错误。在这样的设计过程中,学生通过上交设计报告,完成理论设计。由于缺少对理论设计结果和结论的实验或仿真验证,致使学生既不清楚设计计算结果是不是正确,也不知道设计结论是不是合理。这种只锻炼理论设计而没提高动手能力的设计过程,大大降低了课程设计教学环节的重要意义。
3.设计题目数量少且变化小,抄袭现象存在。以往的课程设计题目一般是给定一些电力系统的局部接线及运行方式,通过不同系统参数的设定值,完成某些线路或者变压器的继电保护方案、整定值计算、灵敏度分析、继电器选择等设计工作。这些设计题目由于许多参数需要具体给定,同时系统的接线比较简单,运行方式很少变化,使得学生发挥的空间比较小,不能很好实现设计与工程实践相结合的目的,更像是做作业。这样学生就不能对电力系统的正常、最大、最小运行方式下做出全面分析,就不能建立电力系统的整体概念。学生在设计时仅仅参考一些相仿的习题、教师给定的设计指导书来完成设计计算,不可避免的会出现互相抄袭的现象。以往的这种课程设计方式对学生的创新能力培养作用有限,没有达到培养目标。
4.考核评价不科学,缺乏动手能力的考核。以往的课程设计成绩评定方法是考虑学生在平时的出勤率、对待课程设计的态度以及主动性等,根据学生最后提交的设计报告的质量,包括方案的合理性、整定计算的正确性、设计的完整性、格式的规范性等情况,按照一定的分值比例,最终给出优、良、中、及格或不及格的评定。在这种考核评价方式下,会出现同组同学中差别不大的情况,甚至有可能会出现主要设计人员由于报告书写较差而成绩低、设计较少的同学由于报告书写规范而成绩较高的不合理现象,课设成绩没能很好体现学生的真实能力。同时,由于这种只有理论设计而没有实验或仿真验证的课设形式,没有考核到学生的实际动手能力和操作技能。
二、“卓越工程师”目标下的教学改革
为达到国家“卓越工程师”培养目标的要求,结合我校应用型本科人才培养模式的定位,针对以往电力系统继电保护课程设计在教学过程中存在的问题,我们实施了基于“卓越工程师”培养目标下的电力系统继电保护课程设计教学改革,修改教学大纲及教学计划,完善教学内容,创新教学方法,改革考核评价方式。具体改革内容包括:
1.修改大纲及教学计划,规避考研就业等对专业课程学习的影响。按照“卓越工程师”的培养目标,以前的培养方案和课程大纲已不再适用,不能满足培养要求。“卓越工程师”目标下的培养方案突出对学生工程能力的培养,我们对电气工程及其自动化专业的专业培养方案和课程大纲进行了修订,强调对学生创新能力、动手能力的培养。关于培养方案中实践环节的教学目标,就是突出工程思想和能力培养,达到学生都具备自主设计实验的能力,具有接受新技术和新知识的能力,以及一定的技术开发能力。根据新的培养方案,我们对电力系统继电保护课程的教学大纲和教学计划进行了相应的调整,将该课程从大四上学期调整到大三下学期,尽可能规避学生由于考研及就业等对专业课程学习的影响。
2.更新课程设计题目,满足“卓越工程师”培养目标的要求。在“卓越工程师”目标下,课程设计与实验项目设计的核心思想就是鼓励学生自主学习,提高发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养实践动手能力及工程素养。课程设计题目的设置是否合理,对于学生的锻炼价值至关重要。好的课设题目对于学生掌握专业理论知识的理解、对工程设计规范的熟悉、对设计步骤和设计方法的掌握都非常重要。在设置课设题目时,既要考虑专业理论知识的涵盖程度,又要考虑与工程实际紧密结合的密切程度,尽可能给出实际运行的电力系统的原始数据资料,这对于提高学生对专业的认知程度、明确专业发展方向大有裨益,有利于培养工程意识,提高理论联系实际的应用能力。基于“卓越工程师”目标的思考,我们对课设题目进行完善和更新,做了如下工作:①利用教师下企业实践、带学生去企业生产实习、建立实习基地、到电力行业调研等机会,搜集整理实际运行电力系统的真实资料,然后加工完善成训练课题;②考虑到电力系统继电保护技术的应用实际,微机型保护装置已完全取代电磁型保护装置,再针对电磁型继电保护技术进行设计就严重与工程实际相脱节。为此,我们给定一些电力系统的局部接线及运行方式,通过不同系统参数的`设定值,除了完成某些线路或者变压器的继电保护方案、整定值计算、灵敏度分析之外,增加了微机型保护装置的硬件设计和软件设计;③根据不同的设计题目和现有实验室的条件,增加实验验证或仿真验证环节。我校与浙江求是教仪合作建立了电力系统继电保护、供配电、实践创新实验室,与北京电科院和清大高科合作建立了电力系统仿真实验室,实验室的软硬件条件为学生搭建了很好的动手操作平台。第一周学生完成课设的理论设计,第二周进入实验室进行相应的安装调试及验证。通过动手操作,激发了学生的兴趣,提高了积极性,如果验证结论正确时,极大的满足学生的成就感,从而增强创新的自信心。另外,在设计的验证过程中,可能会出现许多实际的问题,通过指导老师的点拨,同学们相互讨论探究,最终找到问题的原因并解决,这对于学生的锻炼和培养具有极大的帮助。
3.加强对课程设计的指导和管理,提高课程设计质量。教师的态度和付出对于课设质量的好坏是最直接的,因此,要想提高课程设计的质量,需要指导教师更多的投入。针对有的学生消极应付、得过且过,甚至出现相互抄袭的情况,就要求指导教师投入更多的时间和精力用在平时的指导中,避免学生上交东拼西凑、粗制滥造的设计报告。在设计过程中,确保做到对设计方案的合理性进行严格审核,对设计步骤和计算结果进行及时监控,对学生的困难和问题进行耐心的答疑解惑,对典型共性的错误进行详细的讨论分析。对于指导教师而言,个人的精力和时间也是有限的,在这个时段要同时面对理论教学、课设实习指导、监考判卷考核、科研任务完成等一系列工作,常常感到分身乏术。为此,我们采取了团队指导措施,打破一个老师对固定学生的指导模式。根据指导教师的值班安排,每时每刻都有老师在设计室指导,随时随地解决学生的问题,提高指导效率,从而提高课程设计的质量。
4.完善考核评价体系,适应“卓越工程师”培养目标。以往的课程设计成绩评定方法只注重对学生的理论设计进行考评,而没有考核到学生的实际动手能力和操作技能。这样,在考核成绩这个“指挥棒”的引导下,学生根本不关注动手操作,学生成绩的高低并不能全面、准确、客观地反映其综合能力。这种评价方式与“卓越工程师”培养目标明显存在差距。考核方法与设计内容相辅相成,课程设计内容的多样性必然要求考核方法的全面性,需要建立科学的考核评价体系。拓展评价方式不是玩花样,不是巧立名目,而是要根据社会对人才的需求和学生的特点,对考核评价方法进行调整,使之能够激发学生的学习兴趣,培养学生的综合能力。
基于这种考虑,我们完善了课程设计的考核评价方式,既注重对理论设计的考核,也注重对动手能力的评判,同时兼顾对平时表现及综合素质的评价,具体考核项目情况如表1所示。
三、结束语
本文在“深化教学改革、强化实践教学环节、推进创新创业教育”背景下,基于“卓越工程师”培养目标,结合我校教学实际,对电力系统继电保护课程设计进行改革探索与实践。针对传统课程设计环节存在的问题和不足,修改教学大纲及教学计划,完善教学内容,创新教学方法,改革考核评价方式。通过课程设计的教学改革与实践,强化了学生的工程意识,提高分析和解决工程问题的能力,在激发学生的主动性和积极性的同时,也培养了学生的创新精神和实践能力。我校该专业近两年的毕业生大部分都进入电力部门和工矿企业等对口单位就业,获得社会各界的好评。本文对电力系统继电保护课程设计进行改革,希望探索出一条适合工程技术人才培养的可持续发展之路,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。
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电力系统继电保护技术问题及对策论文
1前言
近年来,电力系统继电保护技术在各种高新技术的支撑下实现了长足发展,越来越多新技术被应用于 电力 系统继电保护技术中,对维持整个电力系统实现安全、高效、稳定运行有着重要意义,尤其是计算机网络技术、综合自动化技术等先进技术的普遍应用,有效实现了继电保护技术的智能网络监测、实时在线诊断等功能。然而,由于各种传统和新兴继电保护技术在电力系统应用中存在一定局限性,导致继电保护技术发展中需要面临一系列常见问题,能否解决继电保护技术在具体应用中的常见问题不仅关系到保护效能,同时也决定了能否为用户营造一个安全、稳定、高效的用电环境。
2电力系统继电保护技术在应用中的常见问题
近年来,以微机继电保护技术为代表的各种新兴继电保护技术的应用,对进一步提高我国电力系统的总体保护效能有着重要意义,但是由于各种继电保护技术受到自身局限性等因素影响,所以导致其在具体应用中暴露出了较多常见问题,具体表现在以下几个方面:
电流互感饱和
我国电力系统中配电系统的终端设备负荷受到用户用电习惯改变影响而不断增容,如果在这种情况下整个电力系统在运行中发生短路,短路造成的过大电压会在靠近终端设备区时产生电流互感饱和,即靠近终端设备区的电流甚至会达到电流互感器单次额定电流的百倍以上。为此,就继电保护技术在电力系统中的应用来说,一旦出现电流互感饱和则势必会影响到整体电力系统的正常运行。
谐波
我国经济发展过程中使高耗能用电量开始不断上升,并且在当前依旧保持着一个较高的上升趋势,在这种情况下电力系统的冲击性负荷、非线性负荷开始大幅度提升,导致整个电力系统在运行过程中受谐波问题的影响开始不断增强。相关研究结果显示,在谐波长时间影响下会造成电缆寿命平均降低60%左右,而且谐波的分量还会造成电流过零时的DI/DT的值变大,从而影响到电力系统中继电保护系统运行效能的发挥。我国电力系统中的高耗能用户都安装了并联电容器,并联电容器在特定条件下容易放大整个电力系统中的谐波,电力系统中电压的上升会导致变压器软芯饱和、励磁电流谐波增加,进而造成整个电力系统中的谐波电压水平上升。无论是哪种情况造成的谐波都会对电力系统产生影响,同时也说明了电力系统继电保护技术在应用中必须要克服谐波的影响。
超高压电网
我国电力系统在建设过程中开始通过各种超高压电网建设来满足用电需求,而超高压电网的建设给继电保护技术的应用带来了很大挑战,要求继电保护技术在发展中要将基于电阻性差流分量的差动保护新原理作为基础,运用差电流的电阻性分量来实现对超高压电网中继电保护系统的影响,这样才能确保超高压电网中的继电保护系统在运行中避免受到电容电流的影响,这也是超高压电网中继电保护技术创新与应用的一个必然趋势。
3解决电力系统继电保护技术中常见问题的对策及措施
针对电力系统继电保护技术在具体应用中暴露出的各种问题,不仅要在各种新兴技术的.支撑下来着力解决上述问题,同时也要进一步提高继电保护技术在应用中的总体性能,这样才能确保继电保护技术的应用可以满足电力系统需求。
计算机网络技术措施
电力系统继电保护技术的计算机化、网络化以及智能化已经成为必然发展趋势,并且在上述几个方面上已经取得了较多成绩,将计算机网络技术措施应用到继电保护技术中,可以提高电力系统中继电保护系统的自动化水平和控制性能,各种远程终端单元和监控系统等均可以实现自动化,在此基础上运用串行口与终端装置通信协议等方式来传递信息。如果电力系统在运行过程中采用全分散式的变电站自动化,将计算机网络技术应用到继电保护系统中,对进一步提高继电保护系统在运行过程中的效率、准确度等有着重要意义,对提高整个继电保护系统的总体控制效能有着重要作用。
新型互感器措施
光学电压互感器(OTV)和光学电流互感器(OTA)作为两种新型互感器措施,对电力系统继电保护技术的应用与发展有着重要意义,国外很多经济发达国家开始将OTV、OTA等先进技术应用其中,就上述两种新型互感器与传统技术相比其具有十分明显的优势,例如,光纤疏松信号过程中可以避免受到电磁干扰。同时,新型互感器措施在电力系统继电保护技术的具体应用中,可以实现高压和弱点等方面的完全隔离和绝缘,这样有助于减少整个电力系统的占地面积,同时对降低整个电力系统在建设中的生产成本有着重要意义,所以将新型互感器措施应用到电力系统继电保护技术中,对进一步提高电力系统继电保护技术的应用效率有着重要意义。
继电保护自适应控制措施
自适应继电保护这一概念最早诞生于上世纪80年代,其开始被作为一种新型继电保护措施应用到电力系统中,继电保护自适应控制措施可以根据整个电力系统的故障状态变化,以及整个电力系统运行方式的变化,来对继电保护系统的保护性能和特性进行调整。同时,继电保护自适应控制措施可以更好的处理电力系统中的各种突发情况,对提高用户的用电安全有着重要作用,可以说继电保护自适应控制措施作为一种新兴的继电保护技术,其对提高整个继电保护技术的保护效率有着重要意义,在国内外电力系统中的应用发挥出了应有的效果,为此,可以将继电保护自适应控制措施应用其中来解决继电保护技术的常见问题。
4结语
综上所述,我国电力系统继电保护技术在具体应用中依旧面对较多的常见问题,具体包括电流互感饱和、谐波以及超高压电网等方面的影响而产生的问题,可以将计算机网络技术措施、新型互感器措施以及继电保护自适应控制措施的应用来解决上述问题。
参考文献:
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