清华电气自动化学生毕业论文

浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势 摘要］文章分析发电厂用电系统的特点，探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式，归纳其中的关键技术，最 后对技术发展作展望。 ［关键词］发电厂；电气自动化；监控技术；发展趋势 一、厂用电系统的特点 在布置方式和数量上，厂用电设备分散安装 于各配电室和电动机控制中心，元件数量众多，运 行管理信息量大，检修维护工作复杂。 与热工系统相比较，电气设备操作频率低，有 的系统或设备运行正常时，几个月或更长时间才 操作一次；电气设备保护自动装置要求可靠性高， 动作速度快，比如保护动作速度要求在40ms以内 完成。 在电气设备本身构造上，其具有联锁逻辑较 简单、操作机构复杂的特点。 在控制方式上，厂用电系统的主要设备监控 需要接入DCS系统，但在两台机组共用一台起/ 备变的情况时，由于一台机组的检修不能影响另 一台机组的正常运行，因此需要考虑两台机组 DCS电气控制的模式，确保对其控制权的唯一性。 总结以上特点，在构建ECS时，其系统结构、 与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。 既要实现正常起停和运行操作外，又要实现实时 显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态， 并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电 气系统在最安全合理的工况下工作。 二、集中模式 （一）原理 集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电 信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4～ 20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟 量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜， 进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。这种 模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方 式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者 是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场 设立远程I/O采集柜，然后通过通信方式与DCS 控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上 没有区别。 （二）优点 电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行 环境好；硬接线方式成熟，响应速度快。 （三）缺点 1.电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电 缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。 2.DCS系统按“点”收费，不仅投资大，而且只 有重要的电气量才能进入DCS，系统监测的电气 信息不完整。 3.所有信息量均要集中汇总至DCS系统，风 险集中，影响系统可靠性。 4.由于DCS调试一般是最后进行，采用集中 模式通常难以满足倒送厂用电的要求。 5.没有独立的电气监控主站系统，无法完成 较复杂的电气运行管理工作（如防误、事故追忆、 继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析 等高级应用功能），不能实现电气的“综合自动 化”。 三、分层分布式模式 （一）原理 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三 层，即站级监控层、通信层和间隔层（间隔单元）。 间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气 一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单 元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他 一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规 约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控 层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息。 （二）优点 1.间隔层测控终端就地安装，减少占用面积， 各装置功能独立，组态灵活，可靠性高。 2.模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低 了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大 大提高。 3.系统采集的数据量提高，监控信息完整，能 实现在远方对保护定值的修改及信号复归，运行 维护方便。 4.分布式结构方便系统扩展和维护，局部故 障不影响其他模块(部件)正常运行。 5.设置独立的电气监控主站，便于分步调试 和投运，满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系 统的运行、维护和检修。 （三）关键技术 1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系 统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位，现 场配置测控保护单元。该单元是保障厂用电系统 安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段，对其 可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要 求，因此不宜由DCS来实现保护功能，而应该采用 专用保护装置来实现。 厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机 综合保护测控装置等，实现微机化保护、实时数据 采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。 2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大 电场的环境，工作环境恶劣、电磁干扰大，因而通 信网络是ECS系统的关键组成部分，通信网络的 性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。目 前较为流行的采用电缆现场总线网络方式，光纤 通信亦开始被用户逐步接受。 通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁， 方案中一般采用双冗余的设计思想，按照通信管 理机双机热备用或双通道备用原则配置，当数据 通信网络中出现问题时，系统能自动切换至冗余 装置或通道，以提高系统可靠性。 3.监控主站。监控主站安置在站级监控层，实 现厂用电电气系统监控和管理，主站配置的设备 和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要 求进行设计，即可以配置成单机、双机或多机系 统，标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web 服务器、操作员站、工程师站，以及其他网络设备、 GPS和打印机。 尽管配置的设备规模不同，但配置的软件以及 完成的功能基本一样。软件主要有前置机软件、实 时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等。 功能主要有系统监控功能、数据管理功能、系统管 理功能以及应用分析功能等。 另外，主站系统可通过多种方式与DCS系统、 MIS系统和SIS系统传输数据。 4.ECS与DCS的协调控制。由于电气系统与 热工系统在运行过程和控制要求上有着很多不同 之处，所以在设计规划阶段和调度运行过程时必 须要考虑ECS与DCS系统之间的功能分工和协 调控制，主要体现在以下几点： 由DCS实现电动机连锁逻辑控制操作，厂用 电自动切换逻辑由专用电气装置实现。 由ECS实现继电保护、故障录波和事故追忆 等功能的管理。 控制操作主要在DCS操作员工作站进行， DCS系统授权后也可在ECS操作员工作站进行， 但要保证控制权的唯一性。 四、技术的发展趋势 （一）嵌入式工业以太网技术的应用 由于现场总线通信协议技术标准的多样性，难 以统一，使其不能满足以上性能要求，而以太网由 于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及 低成本等特点，在商业领域和工业领域内得到了 大规模的应用。该技术成为建立电气综合自动化 中无缝通信的最好选择。 工业以太网技术直接应用于工业现场设备间 的通信已成大势所趋。随着以太网通信速率的提 高，全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通 信确定性问题的解决提供了技术基础，从而为以 太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术 可能。 利用嵌入式软、硬件，在单片机系统上实现工 业以太网技术又称为嵌入式以太网。国外大的电 力设备供应商纷纷推出了基于嵌入式以太网的微 机保护测控设备，国内电力装备制造商开发的最 新综合自动化系统中，也把嵌入式以太网成功应 用于二次保护控制设备，因而嵌入式以太网是电 气综合自动化系统间隔层网络通信的必然发展方 向。 （二）综合智能化技术的应用 ECS系统控制发展经由计算机控制取代了传 统操作盘控制，目前又由计算机控制向综合智能 控制和管理发展，主要表现在间隔（下转第107页）（上接第109页）层和站控层两方面。 间隔层的保护和测控单元由传统的相对独立 设计，向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合 化及网络化智能保护测控单元发展，直接面向一 次设备或设备组合，就地安装，除实现继电保护、 实时电量监控、状态信息记录及历史记录等基本 功能外，还能与站控层联网实现事故分析、状态监 视、微机防误操作和安全保障等功能。 站控层监控系统由满足基本运行SCADA功 能，向全面提高运行和管理自动化水平发展。监控 主站采用先进的数据挖掘技术对电气实时数据仓 库和历史数据仓库的数据进行分析，提供一系列 的高级应用功能。这些功能分为对外和对内两大 部分。对外的功能是指给DCS和SIS等其他系统 提供数据，实现机组优化控制和优化管理等综合 智能控制；对内的功能是指集间隔层装置的监控 管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管 理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一 体。 （三）IEC 61850标准应用 为了实现不同厂家IED设备的信息共享和互 操作性，使厂站电气综合自动化系统成为开发系 统，国际电工委员会制定了IEC 61850国际标准。 该标准具有信息分层、面向对象的数据对象统一 建模、数据自描述、抽象通信服务接口ACSI等主 要特点。该标准为数字化厂站系统的发展奠定了 基础。 IEC 61850在逻辑结构上将电气综合自动化 系统分为三个层次：过程层、间隔层和站控层。过 程层是一次与二次设备的结合面，主要完成开关 量I/O、模拟量采集和控制命令发送等与一次设备 相关的功能；间隔层设备主要实现控制和保护功 能，并实现间隔层设备间的相互对话机制；站控层 完成对站内间隔层设备、一次设备的控制及与远 方控制中心DCS及SIS系统通信的功能。 目前在国内已对基于IEC 61850标准的电气 综自系统产品投入了大量研发，基于该标准的数 字化变电站示范工程在国内也有投运，这为厂用 电ECS系统的数字化、标准化发展提供了成功借 鉴。 五、结语 本文提出了厂用电电气自动化技术的发展趋 势，随着IEC国际标准在工业化领域内的认同和 应用普及，基于同一国际标准的全开放式的数字 化厂用电电气综合自动化将是下一步研究的重 点。 107

随着国民经济的飞速发展,我国的现代化的科学技术不断的深入和完善,电气工程方面有了越来越大的影响力,电气工程自动化越来越受到人们的重视。下文是我为大家搜集整理的关于电气工程类毕业论文范文的内容，欢迎大家阅读参考! 电气工程类毕业论文范文篇1 试论电气工程施工管理 摘要：指出电气安装工程的质量控制是决定住宅工程质量的重要因素，从现场施工等过程的质量控制手段，力图实现对住宅电气工程的质量控制。 关键词：住宅;电气安装工程;质量控制 随着人们生活水平的不断提高，对住宅的要求也从原来的温饱转向了小康，其中住宅的工程质量是决定住宅安全、舒适性的重要因素。电气工程是住宅工程的重要组成部分，强电系统相当于人体的血液系统，提供住宅所需要的基本动力，照亮住宅的每一角落，也给其他设备系统的正常工作提供相应的能源;弱电系统相当于人体的神经系统，是一栋住宅与外界交流的重要端口。因此电气安装质量的好坏直接影响了整体住宅工程的质量，关系住户的安全和生活的舒适。 1 电气工程质量存在问题与防治措施 1.1 开关、插座盒和面板的安装、接线不符合要求 预防措施：准确牢靠预埋、固定线盒;做好面板的清洁保护;确保开关、插座中的相线、零线、P保护线不能串接;剥线时固定尺寸，保证线头整齐统一，安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线，单芯线在插入线孔时应拗成双股，用螺丝项紧、拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量，一般以100～150mm为宜。 1.2 室外进户管预理不符合要求 预防措施：进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管，加强与土建和其他相关专业的协调和配合，明确室外地坪标高，确保预埋管埋深不少于0.7m;加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育，监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定，堵住漏洞;预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲，不允许焊接和烧焊弯曲;做好防水处理，请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 1.3 导线的接线、连接质量和色标不符合要求 预防措施：加强施工人员的技能培训;多股导线的连接，应用镀锌铜接头压接，尽量不要做“羊眼圈”状，如做，则应均匀搪锡;在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根，如需接两根，中间需加平垫片;不允许3根以上的连接;导线编排要横平竖直，剥线头时应保持各线头长度一致，导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线。 2 施工中的质量管理 2.1 施工前期的管理 针对可能影响电气安装工程施工质量的诸口素，必须在施工过程中各个施工环节采取有效的管理措施，严格控制，以保证整个工程的质量。针对施工项目的大小难易程度，要编制施工组织设计、施工方案，提出科学的施工方法和工艺，选用适当的施工机械、工具，从技术上保证施上质量管理目标的实现。施工组织设计、施上方案要集思广议组织有关人员讨论并经有关的技术、质量负责人审签。 2.2 施工中的管理 电气安装上程施工中，质量管理的重点是按图纸，施工及验收规范、施工方案施工，要严格执行质量标准，严格执行质量管理制度，严格按质量标准检查、监督。施工用的电工仪表及试验上器具要定期校验，保证其精确性。凡应校校、检验、试验、调试的电气装置均经过电气试验，并提交试验报告。试验不合格者不得女装。对施工中其它影响质量的因素应及时控制。 2.3 电气装置的采购及现场管理 电气装置的采购应派专业人员认真采购，要有合格证，签订采购合同时，合同中必须有保证质量，约束厂商的条款。电气装置到现场前必须经施工管理及施工人员验收。不合格的电气装置要严格按“三包”处理。进人现场后要有专人保管。 3施工后的质量控制 验收阶段是检验施工形成的产品的质量合格与否，这个阶段可以做的是为质量不完善的部位进行补修，亡羊补牢为时晚了点，但是一个工程由于各种原因总会存在这样或者那样的问题，重要的是可以把每次工程中遇到的问题进行总结，而不是简单的只是发现问题，还必须去发掘问题的原因，找出是设计的问题、材料设备的品质问题还是现场施工的质量问题，并且将问题再细分，这样的问题在下一个工程时就要重视，不让其再犯，没有完美的工程，但是应该有追求完美的信心。 4 结束语 随着人们生活水平的提高，电气安装工程的要求也越来越高，它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需要，而更注重其美观、适用、方便的使用效果。这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求，把电气安装工程放在和土建工程同等重要的位置上，抓好电气安装工程的质量管理工作，使电气安装工程朝着一个具有适用性、可靠性、 经济性、外观优美与使用方便的方向 发展。 参考 文献： [1]刘银洁.住宅电气安装工程施工阶段的质量控制[J].工程质量，2001(2)：41-42. 电气工程类毕业论文范文篇2 浅析提高建筑电气工程的施工质量的策略 1. 存在问题的原因分析及预防措施 1.1防雷接地。 1.1.1现象：引下线、均压环、避雷带搭接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉、焊缝不饱满等缺陷;焊渣不敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆;用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。 1.1.2原因分析：操作人员焊接技术不熟练;现场施工管理员对GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范执行力度不够。 1.1.3预防措施： (1)加强对焊工的技能培训，特别是对立焊、仰焊等高难度焊接进行培训。 (2)避雷引下线的连接为搭接焊接，搭接长度为圆钢直径的6倍，因此，不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外，作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊，应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。 1.2室外进户管预埋。 1.2.1现象：采用薄壁钢管代替厚壁钢管;预埋深度不够，位置偏差较大;转弯处用电焊烧弯，上墙管与水平进户管网电焊驳接成90°角;进户管与地下室外墙的防水处理不好。 1.2.2原因分析：材料采购员采购时不熟悉国家规范，有的施工单位故意混淆以降低成本，施工管理员不严格或对承包者的故意违规行为不敢持反对意见，监理人员对材料进场的管理出现漏洞。 1.2.3预防措施： (1)进户预埋管必须使用厚壁钢管。 (2)加强与土建和其他专业的协调配合，明确室外地坪标高。 (3)预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲或购买专用的9倍弯头，不允许焊接和烧焊弯曲。钢管在弯制后，不应有裂缝和显著的凹痕现象，弯曲程度不宜大于管子外径的10%，弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。 (4)做好防水处理。 1.3电线管(钢管、PVC管)敷设。 (1)现象：电线管多层重叠;电线管埋墙深度太浅，甚至埋在墙体外的腻子层中。管子出现死弯、压折、凹痕现象;电线管进入配电箱，管口在箱内不平顺，露出太长;管口不平整、长短不一;管口不用保护胶圈;预埋PVC电线管时不是用堵头堵塞管，而是用钳夹扁扭弯管口。 (2)原因分析：建筑设计和电气专业配合不够，造成多条线管通过同一狭窄的平面。 (3)预防措施：当塔楼的住宅每层有6套以上时，土建最好采用公共走廊天花吊顶的装饰方式，电气专业的大部分进户线可以通过在吊顶之上敷设的线槽直接进入住户，也可采用加厚公共走道楼板的方式，使众多电线管得以隐蔽;电线管不能并排紧贴。电线管埋入砖墙内，离表面不应小于15mm，管道敷设要“横平竖直”;a电线管的弯曲半径(暗埋)不应小于管子外径的10倍，管子弯曲要用弯管机或弹簧使弯曲处平整光滑;b电线管进入配电箱要平整，露出长度为3mm～5mm，管口要用护套并锁紧箱壳。进人落地式配电箱的电线管，管口宜高出配电箱基础面50mm～80mm;预埋PVC电线管时，禁用钳将管口夹扁、扭弯，应用符合管径的PVC塞头封盖管口，并用胶布绑扎牢固。 1.4导线的接线、连接质量和色标。 1.4.1现象：多股导线不采用铜接头，直接做成“羊眼圈”状;与开关、插座、配电箱的接线端连接时，一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐，没有捆绑包扎;导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致，或者混淆。 1.4.2原因分析：施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术。材料采购员没有按照要求备足所需的各种导线颜色及数量，或施工管理人员为了节省材料而混用。 1.4.3预防措施： (1)多股导线的连接，应用镀锌铜接头压接。在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根，如需接2根，中间需加平垫片。 (2)导线编排要横平竖直，剥线头时应保持各线头长度一致，导线插人接线端子后不应有导体裸露。铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎。 (3)采购人员要按现场需要配足各种颜色的导线。施工人员应分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标。 1.5配电箱的安装、配线。 1.5.1现象：箱体与墙体有缝隙，箱体不平直;箱体内的杂物未清理干净;箱壳的开孔不符合要求，特别是用电焊或气焊开孔，严重破坏箱体的油漆保护层和箱体的美观;落地的动力箱接地不明显，重复接地导线截面不够;箱体内线头裸露，布线不整齐，导线不留余量。 1.5.2原因分析：安装箱体时与土建配合不够，土建补缝不饱满，箱体安装时没有用水准仪校水平。 1.5.3预防措施： (1)认真将箱内的砂浆杂物清理干净。 (2)订货时严格标定尺寸，按尺寸生产，使箱体的“敲落孔”开孔与进线管相匹配。如不匹配，必须用机械开孔或送回厂家重新加工。 (3)动力箱的箱体接地点和导线必须明确显露出来，不能在箱底下焊接或接线。箱体内的线头要统一，不能裸露，布线要整齐美观，绑扎固定，导线要留有一定的余量，一般在箱体内要有10cm～15cm的余量。 1.6开关、插座的盒和面板的安装、接线。 1.6.1现象：线盒预埋太深，标高不一;面板与墙体间有缝隙，面板有胶、漆污染，不平直;线盒留有砂浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象，开关、插座的导线线头裸露，固定螺栓松动，盒内导线余量不足。 1.6.2原因分析：预埋线盒时没有牢靠固定，模板胀模，安装时坐标不准确。 1.6.3预防措施： (1)与土建专业密切配合，准确牢靠固定线盒。当预埋的线盒过深时，应加装一个线盒。安装面板时要横平竖直，应用水平仪调校水平，保证安装高度的统一。 (2)加强管理监督，确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接，先清理干净盒内的砂浆。 (3)剥线时固定尺寸，保证线头整齐统一，安装后线头不裸露。为了牢固压紧导线，单芯线在插入线孔时应拗成双股，用螺丝拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量，一般最少预留100mm～150mm。 2. 结语 建筑电气工程是依赖于建筑物而存在和使用的，与人们的日常生产和生活等关系密切，其质量好坏直接影响建筑工程的安全性能和使用性能。有关部门的调查数据显示，每年我国发生的电气火灾居各类火灾之首，人身触电事故、电气设备损坏事故也时有发生。因此对建筑电气工程中的一些问题必须妥善地进行处理，防止在今后使用过程中各类事故的发生。 猜你喜欢： 1. 电气工程自动化毕业论文范文 2. 电气论文范文 3. 电气自动化专业毕业论文范文 4. 电气工程及其自动化分析毕业论文 5. 浅谈电气自动化毕业论文范文