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电气自动化相关论文题目电气自动化学术论文篇一
工艺设备主要分类为:一是只需要起停控制的设备,包括皮带运输机、除尘器和搅拌电机等。保证正常顺序开停车以及故障,或非正常状况下的连锁停是其车控制目的。二是需要调速的设备,包括风机类、泵类和给料机等设备。参与到流量、液位和压力等的闭环控制中来保持运行工况的稳定性是其控制目的。三是自成系统的设备,比如球磨机、破碎机和陶瓷过滤机等。这类设备信息主要是用于监测或加入少量的控制且相对较为独立。对于前两类设备来说与之相连的直接控制设备,是软起动器、变频器和马达保护器等控制器。这些控制器通过dp总线发出的指令,接收plc同时又将设备运行或故障信息反馈给plc,并显示这些状态在上位机监控画面。上位机画面包括设备起停操作界面、趋势曲线、运行状态信息等丰富的信息,进行统计分析和处理要通过对数据库信息,还可以得到生产设备的台时、历史曲线、整机效率计算和电量水量统计等在上位机中,实现工厂设备管理及过程数据可视化。总之设备控制顺序是:上位机—plc—控制器一现场设备。
2控制器与现场设备
对现场设备的电气控制分为两种方式,即:就地和总线。当就地控制时现场设备起停,主要依赖于动力站的软起动器、变频器和马达保护器等控制器,在发出的信号:远程控制时,通过接收安装在设备近旁的就地操作箱上的起停按钮或频率给定装置。控制器通过dp总线接收的上位机画面发给plc的指令是设备起停的保障。这两种无论哪种控制方式,控制器中存放的设备运行或故障状态plc都可以通过dp总线读到。要使设备平稳的保持原有状态,就地和总线切换过程中这种保持除了像软起和马达保护器,对于正在以某个频率运行的变频设备这些工频运行的设备不能因转换而停车或启动外,还要维持运行频率在切换时不变,即无扰切换。在外部电路及参数设置方面,由于总线控制的加入对切换电路予以充分考虑,使得更加可靠,尤其是就地和总线无扰切换比用dcs方式。在没有采用fcs之前的无扰切换电路设计,远程就地切换瞬间设备启动回路或运行回路,其不断电主要通过远程就地切换继电器与主回路接触器通断的时间差来保证的。换言之要保证切换过程中,主回路接触器线圈失电和触点断开的`时间要比切换继电器线圈得电和触点闭合的时间大。fcs系统中充分考虑切换的顺畅,是从电路及程序上。以变频回路为例,总线/就地切换开关对就地启动继电器的动作不影响,通过总线/就地停止继电器,以及变频器运行输出继电器来保持给变频器的启动信号维持切换之前的状态。配合以智能操作器可以保持变频器切换前后频率不变,此操作器可显示变频器的频率反馈值mv和频率给定值sv。无论总线还是就地则mv都对应于变频器的实际频率反馈值。就地时sv则不同,操作器给变频器的频率设定值由sv显示;总线时,sv与此时plc通过总线设置给变频器的频率给定值基本一致并且显示的是mv通过操作器自身变送输出的值。plc在就地切换到总线的瞬间,将频率实时数据传输给变频器作为频率给定信号是通过总线;利用操作器自身的无扰切换功能在总线切换到就地的瞬间操作,操作器接收转换信号后。将显示的sv的值输出给变频器,瞬间作为给定频率,双方向的可靠的无扰切换得以实现。
3plc与控制器
控制器主要包括软起动器、变频器和马达保护器等。设置控制器参数是为实现总线控制。除了基本的额定频率、电压和电流以及功率因数和总线地址等,这些设置外,还需要设置变频器的起停模式、控制信号源、加减速时间和频率源等;需要设置软起动器起停模式、限流倍数、保护类别、升降压时间和输入输出功能等;需要设置马达保护器操作模式、保护设置和控制设置等。通过控制器本身的键盘完成初始设置。进行设置和修改也可以由plc通过dp总线对控制器参数,并进行连续监测与控制针对控制器的特性。plc中设置统一的电机控制变量就是对不同控制方式的电机进行统一管理,其包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、故障代码和电机功率。在电机控制类型中,显示变频器控制、电机保护器控制、软起动器控制和普通电机控制等信息。控制字中包括:起停电机和故障复位。状态字包括:运行/停止、故障和急停、总线/就地、合闸/分闸等信息。变频器对应频率设定和频率反馈,所有总线控制设备对应电机电流、功率和故障代码。故障代码可以对现场装置进行远方诊断是fcs较dcs优势之处,plc通过总线读取故障代码后快速判断故障原因并进行故障排查。
4上位机与plc
采用daserver作为接口进行上位机与plc的通讯。daserver根据设定时间来读写需要与plc交互的数据,比如1000ms。这些数据信息的读写以事件形式读取接口中的数据是上位机。对应到特定位需要上位机进行解码及编码。在上位机画而的显示实现plc中控制字及状态字。对于如球磨机等设备的自成系统。通过通讯读取需要特别关注的参数由于自身存在很完备的监控系统以显示在画面中。
5上位机与服务器
画面可以获得设备运行的实时数据通过上位机与plc之间的通讯。从服务器中获得数据可以达成生产的历史数据或关键的性能指标。与生产密切相关的设备数据存储到服务器是各plc设备将总线传输的,跟踪生产信息并对信息进行分析计算和处理需要上位机,利用activefactory分析报表工具读取服务器的历史数据以得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。管理人员在工厂过程数据可视化后可以在详细的数据趋势及信息基础上,生成数据报表及设备管理报表采取行动优化生产过程以此提高生产绩效。
6结语
随着电气自动化的深化,要想使设备的使用率得以有效提高就要加大设备的管理力度。由于系统管理和系统设计和管理水平不协调、或者系统管理的智能化水平低下,在电气自动化设备的管理系统设计过程中对电气自动化设备的运行效率造成了负面影响。而c/s体系结构的出现实现了设备管理的智能化信息化和网络化,提高了设备管理的效率。
电气自动化相关论文题目电气自动化学术论文篇二
掘进机自动截割可通过实时获取截割头空间位置坐标、自动截割导航和截割轨迹实时调整来完成,并利用数控加工技术、运动控制技术和传感器技术来实现。掘进机在巷道中的工作位置分为对心和偏心两种状态,处于后一种状态时掘进机受到不平衡倾覆力矩影响,振动和噪声都很大,故应采用前一种状态。通过合理设置截割断面参数和切割轨迹参数确保截割头按照预设轨迹完成截割。再利用dsp运动控制器实现闭环控制,以提高系统控制精度。例如截割断面尺寸的确定,首先根据理论截割范围,即以回转台为中心的切削球面在巷道横断面上的投影,也就是一个圆形,只要实际截割范围在该圆形内,掘进机都能在改变工作位置情况下完成一个工作循环的截割。将截割参数存于dsp内,就能确定工作路线及工作循环次数。
2.掘进机自动纠偏技术
掘进机在完成截割落煤、装煤和运煤一个循环,进行下一个自动截割之前要进行自动纠偏操作,使掘进机沿巷道中心线前进。掘进机前行是否满足设计要求,主要通过方向和位置进行判别。判断掘进机方向的元件是三维电子罗盘仪,通过检测掘进机行进方向与地磁正北方向的夹角,即可确定掘进机中性线与巷道设计中心线角度偏差,再利用激光指示仪指向,可控制掘进机沿设计目标前进。判断掘进机中性线与巷道设计中性线位置偏离的执行元件是超声波测距传感器,左面设置2个,右面设置3个。利用超声波回声测距以及精确测量时差就能够测出传感器与目标之间的距离,再通过二轴倾角传感器检测机身与水平面之间的俯仰角以及机身侧倾角控制掘进机沿有利位置前进。利用行走马达、比例电磁阀及plvc控制单元可调整掘进机行进方向和位置。
3.掘进机煤岩识别技术
煤层和岩石硬度上的差别反映在掘进机截割负荷的差异,具体到截割作业,截割煤层与截割岩层时截割电机的电流、旋转油缸压力、升降油缸压力以致速度等参数都会发生改变,依据同一巷道截割不同层面下煤与岩石的参数值,就可以对煤、岩界面进行判别。截割过程中底板、顶板和两帮可依据这个原则进行识别。例如沿底板截割时,如果截割轨迹在底板以上范围遇到的岩石可判断为夹矸,这种情况下可通过控制电磁比例阀降低进给速度继续截割;而在底板以下范围遇到岩石可判断为底板,可不断抬高截割头进行水平截割尝试,直至发现煤层。
4.掘进机监控技术
掘进作业过程中,通过对施工现场进行实时监控,可及时而准确掌握工作面信息(如孔隙水压力、掘进速度等),再经过计算机模拟,为工作人员作出合理决策创造条件。自动监测一般依靠上位机采集可编程控制器数据,再由组态软件实现监测,其功能包括参数显示、数据存储与处理、屏幕显示等。上位机采用pc机,下位机采用现场从站和plc控制系统。再利用相关软件实现人机交互、地表沉降量预测等功能。
5.掘锚一体化技术
传统临时支护施工采用“一掘一支”即掘进与支护分开进行的方法,严重影响综掘效率,而且工人劳动强度大,操作安全系数低。掘锚一体化技术就是在掘进机上配套锚护装置,不退机完成顶帮锚杆(锚索)支护。该装置由顶架、升降油缸、伸缩油缸、分流集油阀、换向阀及管路等组成,利用掘进机自身的液压系统,通过液压阀切换到支护油路完成支护操作。支护完成后,再通过液压阀切换到掘进作业油路。支护操作不干扰掘进作业,切换简捷可靠。
6.运输自动化技术
一般在掘进工作面工作室对输送机进行集中控制,由控制器对掘进机状态、带式输送机电机开关、除尘风机开关等信号进行联锁控制,利用多功能终端采集输送机机尾跑偏、堆煤、电机电流、温度、速度等数据,根据设定的控制模式,出现故障时控制器自动作出包括急停、扩音电话通知等控制功能,实现运输自动自动化。
7.通风监控系统
掘进工作面通风安全是煤矿安全生产中的重要环节,为了在地面就能及时准确地了解各工作面的通风状况,并进行实时监控,需要应用自动化控制技术。控制模式有多种,现举一例说明。监控系统分为地面集控中心、智能通风控制子站、终端设备三个层级。地面集控中心作为控制系统的核心,主要负责各工作面通风设备相关监测数据的分析和处理,并实时显示工作面瓦斯浓度分布信息以及通风风量、风速信息。智能通风控制子站由光纤交换机、隔爆光端机、plc控制器等组成,可以进行数据采集、通信和对通风机进行控制。终端设备用来采集工作面温度、风量、风速、瓦斯浓度以及通风机电压、电流等信息,并根据智能通风控制子站的指令控制通风机开度或电机转速等。
8.自动探水、排水技术
透水事故是重大恶性事故,危害十分严重。在巷道掘进到断层、裂隙、溶洞时可能发生突然大量涌水现象,所以掘前要对可能突水地段进行探测。探测之后,可以掘进一定距离,然后再进行探测和掘进。这个过程对生产效率影响较大,若能自动测距、自动启停作业,对提高掘进效率和作业安全性是有帮助的。在掘进机上安装激光追踪仪,距掘进机一定距离的支架上安装3d传感器,再在控制柜内设置plc控制系统。根据设定的探水距离和掘进距离,每掘进到设定距离掘进机自动停止作业,探水并重启掘进程序后才能继续下一轮作业。这个技术可能算不上自动化程度很高的技术。下面这个例子可实现无人值守自动排水,其原理是设计由隔爆型液位控制器、电极、低压防爆开关和水泵组成的排水系统。电极用于探测液位,并始终没于水中。当水位达到液位上限后,液位控制器动作,延时后自动启动水泵抽水。同时设置各种保护动作和紧急情况下手动操作功能,防止排干水后电机继续运转而损坏水泵。
9.结语
现代微电子技术和计算机技术的发展成果,推动了机电一体化技术与成套设备在煤矿生产中广泛应用,但是综掘落后于综采的不正常局面也亟待改变。近年来,许多煤矿与科研院校为此做出了努力。本文对此进行总结和述评,希望有识之士从中可以获得启发和借鉴。
电气自动化相关论文题目电气自动化学术论文篇三
电气自动化是电气工程发展以及科学技术进步共同作用的产物,指的是在无人的情况下利用计算机来控制以及监测整个电气工程的运行,对我国的工业科学以及工业经济的发展起到了促进作用。电气自动化技术在我国水电厂的运行以及未来发展过程中也起到了至关重要的作用,对保障水电厂安全运营以及运营效率的提高具有促进作用[1]。随着社会发展不断的加快以及国家工业改革不断的深入,国内对电气自动化的要求也逐渐的变高,所以在各大电力企业中要不断提升自身的电气自动化能力,及时解决电气自动化应用过程中出现的一些问题不断地改革和创新,促进水电厂电气自动化技术的全面发展,从而满足工业生产以及社会的发展需要。
1分析水电厂电气自动化的意义
1.1促进水电厂运行效率的提高
在水电厂中电气自动化有效的促进了运行效率的提升。其中一个方面是促进了运功工作效率的提升,由于水电厂在建设过程中通常都是选择一些较为偏僻的山区,山区的地形以及工程地质条件极大的影响了工作人员的监测以及维修工作,所以通过应用自动化设备实现远程监测以及控制有效的减少了工作人员的劳动强度并且使工作效率得到了提升;另外一个方面则是通过自动化设备的监测实现故障分析同时达到自动维修的目的,使水电厂的运行效率得到了极大的提升。
1.2提升水电厂的运行可靠性
在水电厂中通过将水的动能进行利用,转化为人们所需要的电能从而为人们的生活以及工业生产提供电力资源。所以一定要充分保障水电厂设备的稳定运行,对于在正常运行中的设备要加强监测,传统的监测手段并不能很好的对设备的问题进行监测,只能通过停止发电措施来进行解决[2]。而在使用电气自动化系统之后可以通过更加先进的算法实现对水电厂运行设备的及时有效监测,同时对可能发生的设备故障进行预测及时的将问题解决,防止水电厂出现停止发电的情况,所以电气自动化技术的应用对水电厂可靠性也进行了较大程度的提高。
1.3提高水电厂的经济效益
在水电厂运行过程中发电机组存在一个最优的工况,在发电机组处于此工况时能够使发电效益达到最大。所以如何让水电厂中的发电机组同时达到此工况发挥最大效益成为了一个问题。在水电厂实际运行过程中很难通过人为方式来使发电机组发电效益提升,只有通过建立自动化系统利用整体监测与控制功能让水电厂发电机组在最小功率状态时使发电量达到最大,从而使水电厂的经济效益得到有效的提升。
1.4提升了水电厂的电能质量
在水电厂发电过程中发电电荷是在不断变化的,通过调整发电电荷能够提升水电厂的电能质量[3]。通过人为操作难以实现发点电荷的准确控制所以需要应用电气自动化系统。通过电气自动化系统可以快速的实现对发电电荷的监测,从而达到对水电厂中发电电荷准确控制的目的,通过将无功功率以及有功功率进行控制使频率与电压保持稳定,从而提升水电厂的发电电能质量。
2.1较低的系统集成化程度
在电气自动化的未来发展过程中集成控制系统发展的主要目标之一。在我国电气自动化的发展起步比较晚,同时电气自动化的综合性非常的强,我国在进行电气自动化集成控制系统的开发上面仍然与发达国家之间有着不小的差距,国内的系统集成化还不是很高。在我国如今的电气自动化发展阶段开发出来的电气自动化系统只能完成部门自动化,对于在集成控制系统中其他的单独子系统,其功能方面还存在一些问题不能形成一个整体。造成国内系统集成化程度过低的另一个原因就是没有统一的系统架构[4]。在各个电力生产企业中由于没有统一的系统架构以及使用的编程语言不统一,造成各个企业的电气自动化系统不一样同时缺乏良好的兼容性,导致自动化系统没有统一的标准,相关的硬件软件开发商也要进行不同的硬件、软件开发,严重影响了电气自动化设备的信息交流与共享。
2.2节能效率过低
由于国内的电气自动化水平以及系统集成程度不高所以导致了自动化系统的高功耗低效率的问题。由于没有针对具体适用对象来进行电气工程的设计,导致编程设计工作存在较多的局限性造成了电气自动化水平过低;还有一个原因就是水电厂中缺乏一套有效的设备管理系统,无法对水电厂中的生产设备进行统一的管理,从而造成资源的大量浪费,不符合国内节能减排的环保要求。
2.3缺乏有效的质量监管
在电气自动化的管理过程中的两个重要指标分别是质检以及最终报告。在水电厂电气自动化的实际应用中相关工作人员缺乏对质量的监管,对以后水电厂电气自动化的正常运行以及发电工作造成了巨大的安全威胁同时也导致水电厂的电能生产效率以及质量的下降。
3完善水电厂中电气自动化的建议及措施
3.1加大科学技术的投入
国家方面应当对电气自动化技术的开发加大投入,增加政策、经济以及技术上的扶持,通过奖励方式促进各科研机构进行电气自动化技术的研发,同时要注意研发技术和产品的专利保护,将科研机构的研发动力进行提升促进机构研制出更具有先进技术以及符合现代化发展的自动化设备[5]。各大高校要重视电力自动化专业的开设以及教学质量的提升,加紧培养高技术、高素质的电气自动化技能应用型人才,将他们培养成促进电气自动化技术发展的关键人才,同时电力生产企业也应当对电气自动化设备的研发加大资金投入,让相关科研机构开发出适用于自身企业运营的高水平自动化设备,通过这样的措施促进电气自动化的技术研发与应用,从而发挥电气自动化的真正有利一面使企业的生产力得到提高促进企业未来发展。
3.2实现故障有效控制
在水电厂的发电过程中安全可靠地运行是发电工作的前提,如果发电设备出现问题产生了故障会给水电厂带来巨大的经济损失,严重情况下还会对水电厂的工作人员造成极大的人身伤害。所以一定要保证电气自动化系统的正常运行及时的控制并处理产生的故障。通过计算机技术有效监测水电厂中各个设备的运行的情况对于产生的故障点及时的发出警报并采取一定的保护措施,从而保证水电厂的安全生产与稳定发展。
3.3利用先进监控手段
在电气自动化的应用过程中可以通过各种手段及技术来实现自动化的监控。目前的较为先进电气设备监控手段主要是运用集中架空,处理器通过将每个阶段的电气信息进行集中然后进行统一调控。与分散监控相比集中监控具备了很多优势:电气设备的检修与维护工作更加便利,可以随时对运行过程中设备产生的故障进行处理保证设备的稳定运行[5]。在一些水电厂中存在远程监控,可以通过计算机实现远程监控不需要人去管理。
4结语
在水电厂的生产中引入电气自动化一定要充分贯彻安全生产理念,同时对电气自动化的控制方式有效把控,严格要求相关工作人员按照有关规定和标准来进行操作,加强对相关人员的专业知识培训,保证水电厂的发电效率提升水电厂的经济效益。
参考文献
电气自动化相关论文题目电气自动化学术论文篇四
随着社会经济迅猛发展,各个领域对先进的科学技术要求更高,自动化技术是一门综合性非常强的技术,与系统工程、信息论、计算机技术以及自动控制技术有着十分密切的联系,它又对计算机技术和控制技术有着非常重大的影响。在电气工程中合理应用自动化技术,可以有效提高运行效率和运行质量,保证电气工程运行的稳定性,除此之外,自动化技术利用数字监测系统可以对电气系统进行实时监控,为电气工程后期维护提供充分的保障,从而充分实现自动化技术应用于电气工程的重要目的。因此,必须不断优化自动化技术,使自动化技术可以在电气工程运行中充分发挥作用,实现自动化技术应用于电气工程的重要作用。
1 自动化技术的特征
1.1 可靠性好自动化技术充分利用网络系统和智能化电气系统。利用计算机网络对电气工程进行管理,及时发现运行中存在的问题,解决问题,为设备安全、可靠的运行提供保障。另一方面,数自动化技术在电气工程中的应用,可以最大程度减少冗余的传统设备,使操作更加便捷化,从而提高系统运行的准确率。自动化技术的合理使用,可以有效解决现代电气工程应用的安全性和有效性问题,最大程度提高电气工程的技术含量,提供工业的市场占有率,使工业行业在激烈的市场竞争中占据优势。自动化技术具有非常好的平衡性、明确的定位以及良好的市场前景,所以,自动化技术在电气工程中应用具有非常重要的现实意义。
1.2 性价比高自动化技术在电气工程中的应用,可以为电气工程在自用、自查以及自诊等方面提供充分的保障,提高电气工程的通信能力,丰富决策信息量,有效提高电气工程的标准化程度,保证良好的智能形式和结构清晰,有效节约成本,为电气自动化安全运行、生产提供充分的保障。
自动化技术具有性能良好的开放系统,将这种系统应用于电气工程中,可以实现数据共享、工业电气自动化的重要目标。充分利用链接技术,将联用仪器和技术进行准确的衔接,对复杂的自动化任务进行有效的分析,将数据联用和串行,可以提高计算结果的精确度,对优化处理方式也具有非常重要的作用。因此,自动化技术在电气工程中的应用具有非常重要的作用,也创造出了非常好的性价比,对电气工程在工业行业的普及和推广具有重要意义。
1.3 操作性强在实际应用中,只需要对系统中传送的信心进行传达和指示,操作非常简便,其的操作流程充分实现了自动化,可以独立对信息进行判断和辨别,对信息的真伪进行判断,从而最大限度节约成本,避免人力、物力的浪费和闲置,保证系统运行的安全性,实现电气工程运行的效益最大化。开放式的平台可以提高代码的使用效率,这对缩短编程周期具有非常重要的作用。除此之外,自动化技术与计算机技术有效融合,微软技术在各个领域得到了非常广泛的应用,为实现电气工程运行的重要目标奠定了坚实的基础。
现阶段,自动化技术已经广泛应用于电气工程,这对提高电气工程整体质量有非常重要的影响作用,也进一步促进了我国电气工程的进一步发展。自动化技术在现代电气工程中的应用呈现出非常好的趋势,目前,管控一体化自动化技术得到了很好的发展,它具有信息整合和集成方面的优势,在通讯电气工程合理应用管控一体化的自动化技术,将处于正常运转状态下的电气工程应用信息处理完,可以有效提高工作效率和工作质量,这对电气工程自动化进一步发展具有非常重要的`意义。
另一方面,在电气工程中运用自动化技术是具备合理性的,这主要是由于自动化技术的特征,首先,自动化技术具有自动监测的作用,在电气工程合理应用自动化技术,对电气工程状态进行实时监控,对电气设备运行的稳定性和安全性具有保障作用。其次,利用自动化技术的自动监测功能,可以为电气工程后期维护奠定坚实的基础,保证电气工程运行的安全性和稳定性,为实现电气工程运行的重要目的奠定坚实的基础。
3 自动化技术在现代电气工程中的有效应用实践
自动化技术是由自动电压控制系统、动力机械自动控制系统以及电量控制系统三个部分构成,根据电气工程不同的运行方式,可以分为两种类型,即水电厂自动系统与火电厂自动系统。实践证明,无论是以水发电的形式,还是以火发电的形式,在应用自动化技术的过程中,都存在着一定程度的相同点。
3.1 水电厂自动化技术在保证电气工程安全性与稳定性的基础上,充分发挥出电气工程的性能,这就要求水电厂自动化技术必须具备水轮发电机系统和调速装置等模块。根据电气工程特征,采用合理的自动化技术,实现电气工程运行安全性以及效益最大化的重要目标。合理自动化技术的应用,可以使电气行业实现可持续发展的重要战略目标。
3.2 火电厂自动化技术火电厂自动化技术主要由发电自动控制系统和汽轮机控制系统等模块构成。火电厂自动化技术可以在数据信息处理的同时,对电气工程运行状态进行检测,还可以对运行设备进行保护。火电厂自动化技术在电气工程中的应用体现在三个方面,即电网调度中的应用、分散控制系统中的应用以及变电站的应用。火电厂自动化技术在电气工程中的应用具备三个方面的优势,首先,可以对电网的运行状态进行合理的调度,保证电网运行的安全性和稳定性;其次,可以利用数字监测系统,自动检测出电气工程运行中存在的故障,并准确定位故障出现的位置,为电气工程后期维护提供了充分的保障;最后,可以实现电力系统运行中产生的负荷的自动检测的重要目标。所以,火电厂自动化技术应用于电气工程具有非常重要的意义,结合电气工程的运行特点,选择合理的自动化技术,可以最大限度发挥出自动化技术的重要作用,保证电气工程运行的安全性和稳定性,实现电气工程运行的重要意义。
4 结束语
综上所述,自动化技术合理应用于电气工程,可以保证电气设备运行的稳定性和安全性,有效提高电气工程运行的质量和安全水平,对推动我国电气工程行业的发展具有十分重要的意义,对提供我国综合经济国力具有非常重要的影响作用。因此,必须利用先进的科学技术,不断优化自动化技术,并在现代电气工程中合理应用自动化技术,只有这样,才能真正实现电气工程自动化的重要目标。
参考文献
电气自动化相关论文题目电气自动化学术论文篇五
由于电气自动化系统而言,必须保证供电的可靠、安全,并且还要为使用此电力系统的工程或是建筑带来良好的社会效益和经济效益。而且由于城市电网的不断扩大,电力也不断增容,因此就使用的很多的整流器、变频器等,而这样也使大量的谐波产生,从而危害了电网。因此,为了消除谐波与从节能的方向考虑,电气自动化就主要从电力滤波器、无功补偿、变压器等技术着手,对电气自动化的节能设计技术进行研究。
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。近年来,随着“绿色工业革命”的兴起 ,节能成为当前经济建设的重要目标。
可以说,先进的自动化技术正是推动各行业节能减排的有效武器。未来全球经济发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权,谁将主导未来的全球经济。对于电气自动化系统来说,由于城市电网的不断扩大,电力也不断增容,因此会使用很多的变频器、整流器等,而这样会造成大量的谐波产生,从而危害到电网。
由此,为了消除谐波,从节能的方向考虑,电气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫,可以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。也只有这样,才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。
2.1电气工程的设计
在电力工程中,要达到节能的目的首先要做的就是做好电气工程的安装、设备等的设计。只有在第一步都做好了才能保证整个工程其后的设计与完成后使用时达到节能的作用。
①优化配电设计。
电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需要用电的设备提供一个必要的动力。因此,在整个配电设计的过程中首先就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言,应该满足用电设备对负荷容量与供电设备等可靠性的要求,还应该保证电气设备对控制方式的要求等。在配电的过程中,除了要满足用电设备与电气设备的要求之外,还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。
在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言,首先就必须保证导线的绝缘性良好,然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度,以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外,还要做好电气系统的防雷与接地。
②提高电气系统的运行效率。
在电气系统中最好选用节能设备,从设备的选择就开始为电气系统的节能打下基础。另外,我们可以利用均衡负荷、补偿无功、减少电路损耗等方法来使得电气系统在运行的过程中达到节能的目的。比如,在进行配电设计时可以合理的调整负荷以及选取合理的设计系数。在电气系统的安装或是运行过程中采用这些方法能够提高电源的综合利用率与设备的运行效率,从而间接或直接减少电能的损耗。
2.2电气系统中的节能技术
①降低电能的传输消耗。
电能传输时,因为导线有电阻从而会产生有功功率的消耗。但是线路上的电流是不变的,所以,为了降低电能在线路上的传输消耗,只能降低导线的电阻。事实上,导线的电阻和导线的截面积之间的关系是成反比关系,而和电导、导线长度成之间成正比关系。即要想降低导线的电阻,就必须从如下几方面着手:首先,选择电导率比较小的材质当作导线,从而降低电能在电路上的消耗;其次,缩短导线的长度。
从而在布线的时候,让导线尽可能走直路,以免过走的弯路太多,以缩短导线的长度;最后,变压器尽可能接近负荷中心,以缩短供电的距离。其四,加大导线的横截面积。所选择的导线的横截面积尽可能大一些,利用降低电阻减少消耗,实现节能的目标。
②选取变压器。
在设计过程中对于变压器的选择,必须满足如下几方面的要求:第一,应当选择节能型的变压器,从而降低变压器的有功功率的消耗;第二,为了使得通过的三相电的电流维持平衡,应当降低变压器自身的消耗,最好采取一定的措施比如三相四线制的供电方式、单相自动补偿设备、将单相用电设备分别接在三相电源上等方式从而减少负荷不平衡。
③无功补偿。
在电力系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言,无功功率的直观表现为功率因数偏低,而当功率因数小于0.9时,用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款,因此用户用电的成本也增高,经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡,提高功率因数,从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的,而且能够提高经济效益和社会效益。
比如,在受导电抗的作用下,电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零,因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收,不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功,因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消,即q=ql-qc。
1)在使用电容器补偿时,电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量得电抗器,滤除线路上的谐波。
2)为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送,在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。
3)在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切;后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。
因此,现在所采用的是模糊投切,其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中,低压的时候投切开关则选择投切复合开关,而高压补偿柜中选真空接触器。
④使用有源滤波器。
为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。
概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气设备误操作之前就能够将其阻止,使电气设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。
3.结束语
总之,现今国家强烈要求发展“节能经济”的大好形势,有志于发展“节能经济”与“节能经济”的中国“工业自动化”的企业与单位,应当坚持“节能”理念。国家也已经注意制定发展“节能经济”的战略,制定优惠发展“节能经济”企业的政策,并积极支持“节能经济”的研发。
同时,也应看到,我国在“节能技术”领域里的自主创新能力正在快速提高,新的更有效的“节能技术”正在国家的大力支持下研发出来,并被产业化应用。中国电气自动化的企业与单位,应当奋发图强迎接挑战,使电气自动化技术及其产品为“节能经济”发展战略增辉!

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