时间:2022-04-01 15:29:36

一、对当前电气自动化发展现状的介绍
1.电气工程自动化的现状缺乏较强的系统集成性对于电气自动化的整体功能而言,系统集成为主要的发展趋势,是必然的发展趋势。对于当前的电气自动化,存在多岛自动化的结构,其特点为相互独立、互不影响、性能单一、信息具有较高的集中性,很难发挥电气机动化的整体功能。电气自动化的网络架构存在不一致性对于电气自动化的发展,其主要目标是形成便捷、有效的电气工程师,建立完善的自动化体系。但是,在当前的行业内,缺乏完善的架构,对网络的认识不深入,网络架构存在差异性,使得借助网络结构而发展起来的电气工程自动化在未来发展的道路上受到严重阻碍。同时,不同的主体在使用信息软件的过程中,出现接口不匹配的问题,给信息的有效交流造成的障碍,影响了数据在不同主体之间的分享,在很大程度上破坏了系统运行中的实际效果。
2.对电气自动化进行的积极改进立足科技,电气自动化要充分运用新技术,注重实用性,开发新产品,运用新材料。在具体实践过程中,要侧重自主研发和创新,将节能作为重中之重,提出节能降耗,在运行中使用新工艺和新工具,重视思想的创新,尤其是注重网络信息技术的应用,不断更新,促进与自动化技术的有机整合。从信息方面进行考虑,电气自动化的信息化主要突出信息技术的重要作用。对于设备的研发和制造要广泛采用计算机信息技术,加快智能化的发展速度,在电气工程中,加重网络通信技术的使用。
二、电气工程自动化系统中节能技术的体现
选择合理的变压器变压器的损耗会造成电能的浪费,但是,其使用范围有很广,因此,要注重对变压器的类型的选择。首先要注重变压器自身的能耗,其次,要注重节能性,减少有功功率的耗损。降低传输进行中电能的损失电能在传输的进行中,能量损耗无法避免。但是,根本的方式是减小电阻。首先,要重视导线的布局,防止出现弯路,缩短导向的长度;其次,导线材料要进行电阻率较小;再次,在统一的条件下,选择横截面积较大的导线;最后,靠近负载中心,减少实际供电的距离。选择有源滤波器在实际操作过程中,要借助对谐波的去除,降低误操作的频率,其根本途径就是使用滤波器。
三、节能设计在电气自动化中的具体应用
1.不断提升电气系统的运行效率在进行电气设备选择的时候,要注重其节能的特性,目的是为后期的节能功能奠定基础。同时,还可以对无功功率进行补偿,对运行负荷进行有效均衡,减少电能输送过程中的损失,这些做法的目的都是为了提升节能的效果,也可以在设计中,对负荷值进行合理调整,运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中,电源的高效、综合地运用,增强设备运行效率,降低能耗。
2.对配电系统的设计进行不断优化电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此,在具体的配电设计中,最基本的就是充分考虑适用性,保障对电气设备的有效控制,与此同时,要达到用电设备对供电设备的综合要求,对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中,在达到设备有效运行的基本要求外,还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行,促进系统的灵活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能,在进行布线的过程中,要保障合理的绝缘距离,以提升导线的稳定性,提升配电和用电的安全性。另外,要做好接地,安排和设置防雷设施。
四、结束语
综上,面对电气自动化的不足之处,要不断进行解决和改进,尤其重视对能源的节约,降低能耗,将对自动化能源损耗的有效控制作为基础性工作来抓,减少污染,营造更加和谐的环境,从而实现资源节约型、环境友好型,大力推出新工艺、新技术、新材料在电气工程自动化系统中节能技术的应用。在我国,十分重视技术方面的节能设计,自主创新的能力在不断提升,应用彰显广泛性。随着经济环境的不断优越,电气自动化企业要抓住机会,迎接挑战,创造出更多电气自动化的产品,研究出新的技术和工艺,使得电气自动化行业为经济的发展提供更多的优势,促进经济的可持续发展。
作者:黄玙豪单位:邵阳学院
关键词 电气工程及其自动化专业;工程应用型本科;教学模式
中图分类号:G642 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)27-0081-03
1 引言
电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业,它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外,还要注重实践能力和创新能力的培养。因此,石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式,制订专业人才培养计划,开展各项教学工作,使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。
2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系
“双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举,两者相互影响,促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实,知识面较宽,具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力,能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此,在专业的理论教学体系构建中,按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程,“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。
1)人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。
2)学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成,使学生获得电气工程基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。
3)专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析解决实际问题的能力。
4)在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动,学生可以根据专业方向选择相应的课程。
5)开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程,综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。
3 构建推进式的实践教学体系
实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验,满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。
3.1 课程实验环节
这部分实验为理论课程同步实验,主要目的是配合课程的学习,加深对理论的理解。
1)验证性实验,是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学,由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时,对于电机学和自动控制原理课程,既可以采用试验台做实验,也可以采用计算机仿真软件进行实验,将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。
2)综合性实验。在验证性实验的基础上,将多个实验综合,使学生具备初步的综合应用能力。
3)设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后,学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案,由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成,并向校内学生开放,为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。
3.2 集中实践性教学环节
1)技能训练。
①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行,时间为2周,学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作,使学生对工厂的情况有一个感性的认识,初步掌握冷加工方法与操作过程,了解机床设备等。
②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行,时间为2周,每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习,使学生掌握常用电工工具和工艺知识,培养学生的动手能力,为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。
③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习,完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。
2)专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成,时间为1周,目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念,从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验,学生可任选其中一个,实验完成后,提交实验报告。
3)课程设计。
①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周,每人一题,完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。
②综合课程设计。第七学期在校内完成,时间为2周,每人一题,目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识,按要求完成设计内容,有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计,前者主要完成发电厂、变电所的初步设计,后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个,完成后提交设计说明书。
4)专业实习。
①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业,于第三学期进行,时间为1周,实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情;通过参观火力发电厂、水电站、变电站,初步认识电力的生产、变换和输送过程,认识电气设备在实际工作中的应用情况,为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。
②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地,于第七学期完成,时间为4周,学生分组进行,采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习,深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况,为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。
5)毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行,时间为16周,采用导师制,双向选择,每生一题,也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究,收集资料,综合运用4年所学的知识,完成方案比较、分析、论证,理论研究、设计计算、设计说明书的编写等,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。
这样,在教学安排上加强了实践教学环节,增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周,占教学总周数的比例达到20%。同时,在理论课程教学中,开设实验比重增加,专业主干课程实验课时占总课时达20%,实践环节课时比例大大提高,课内实验课时达210课时,实验开出率达到100%。
4 改革教学方法和手段,改善教学效果
4.1 实行实验室全天开放
在电气工程及其自动化专业的实践教学中,学科基础课程实验实行全开放实验教学方式,如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验;实行全开放实验室,学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后,可根据自己的学习兴趣和能力,自拟实验项目,自主安排实验时间,自主进行实验操作,完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式,大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力,调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习。
4.2 积极开展第二课堂活动
有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等,参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。
5 结束语
本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标,结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色,介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划,构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系,突出工程素质培养,理论教学与实践教学并重,改革教学方法和手段,改善教学效果,开展各项教学工作,学生的综合素质和工程实践能力明显提升,得到用人单位的认可。
参考文献
[1]电气工程及其自动化专业教学指导分委会.电气工程及其自动化专业规范(讨论稿)[C]//第三届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会议论文集.2005:21.
[2]薛东江.关于电气工程及其自动化专业培养应用型本科人才定位的研究[J].电气电子教学学报:电气工程专辑,2004(26):28.
[3]赵巧娥,苏小林.电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的建设与实践[J].中国电力教育,2010(33):152-153.
一、学生本身的知识基础差异性使得研究能力出现差别
录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。
二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革
1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。
2.毕业设计教学内容的多元化改革教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。
3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革(1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。(2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。
对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。
三、结语
随着信息技术对电力工业日益深远的影响,电气工程及其自动化专业知识强弱结合的特点也日益突出。为适应这一变化并综合考虑学生的就业去向、个人兴趣以及研究能力,提出了电气工程及其自动化专业毕业设计多元化、差异性教学方法改革思路。通过课题组专业教师的多年实践,证明该思路能有效提高学生的研究能力和研究热情,使基础较差的学生也能减少畏难情绪并有较大收获,为电气工程及其自动化专业的实践教学积累经验。这些经验也可推广到与电气信息相关专业的毕业设计教学中,去经受更多实践的检验。
作者:左望霞苏泽光单位:南华大学电气工程学院
关键字:电气工程人工智能计算机技术
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
智能化是新崛起的高科技技术,它将人工智能理论和计算机技术结合在一起,应用于多个领域。智能化技术在电气工程领域可应用于优化产品设计、自动控制、系统运行、信息收集和故障诊断等方面,能够有效地提高控制精度和工作效率,弥补和改进电气工程中的缺陷和差错,大幅度地加快了电气自动化学科的发展,尤其是自动控制领域。设备的智能化,控制系统的稳定化,是电气工程技术的一次巨大革新。
一、智能化技术的应用理论基础
智能化技术应用是以一门涉及多学科知识、综合性较强的学科为理论基础的。智能化技术研究的方向是如何将人工智能应用到机器上,使机器能够完成高危工作等人类难以完成的工作。电气工程行业主要研究相关的信息收集处理、自动控制等科研和控制项目,将计算机技术应用于电气工程具有很强的实用性和适用性。智能化技术作为计算机的高端技术,已经在电气工程自动化控制工作中得到应用,并发挥了作用。在电气工程中应用智能技术,可以大幅度提高工作效率,减少资本投入,可以减少工程控制人员,实现资源的合理分配。
二、智能化控制技术的优势
1、快速高效
相比于低效且缓慢的传统控制方式,智能控制技术传达指令速度快,并且错误发生率极低。智能控制技术通过数字化手段向需要控制的设备发送精确的指令,高速到达后,设备就可以完成指令。
2、能够实现全天监控
电气工程通常需要全时段运行,而许多疏于监测、管理或在传统管理模式下难以监测、管理的时段和区段经常发生电气故障。而智能控制技术通过数字化手段能够对电气系统进行全方位、全时段监控,同时能够及时的将系统信息传送给控制中心,并将指令反馈到系统。智能化技术的应用实现了对电气工程的实时监察和控制。
3、安全性更高
高温、低温、潮湿等恶劣环境能够引发电气工程系统的一些机器故障,造成重大事故并极有可能造成人员伤亡。而智能控制系统通过远程遥控功能,可以实时监控、及时反应、大大降低事故发生率和减少恶劣环境下工作人员受到的安全威胁。
三、智能化技术在电气工程中的应用现状
人工技术的应用实现了以下控制功能:1、实时采集开关量与模拟量等数据信息,并加以储存和处理;2、通过模拟系统和设备的运行,以画面的形式真实的呈现出来,实时监测显示电压等数据,并进行模拟计算生成趋势图;3、在电气工程中使用专家系统能够生成报表、日志并储存数据等;4、能够实现实时记录故障、捕捉波形、记录顺序等工作;5、实现通过计算机对电气工程系统的控制,能够限制权限,加强值班管理;6、能够实时在线分析处理数据,设定修改参数;7、实现了智能监控,通过简单易于分辨的形式自动报警,并对故障进行记录。
四、电器工程自动化控制的智能应用前景
随着社会进步、科技发展,人工智能技术也越来越成熟,应用领域也愈加广阔。人工智能在电气化工程控制中的应用主要涉及优化产品设计、故障诊断、以及控制保护等方面。
1、产品设计优化中的智能化应用
电器产品的设计过程是一项集合了理论和经验知识、涉及多学科知识的的复杂工作。相比于采用经验结合大量实验手段、缺乏充足技术支持、工作效率低下的传统设计模式,人工智能在优化产品设计方面的优势十分突出。通过计算机的帮助,实现了设计的高效化、智能化,减少了构思到投入生产的时间。作为人工智能技术的主要算法之一的遗传算法,其拥有的全局寻优能力和自动适应调整搜索方向的能力十分适合产品的优化设计,而人工技术的另一主要算法---专家系统能够根据一个或多个该领域专家的知识和经验,推断、处理复杂的问题,这也是优化产品设计的重要手段。
2、诊断故障中的智能化应用
采用传统方法诊断具有非线性、不确定性等特点的电气设备故障效率和准确率都很低。人工智能技术通过模糊逻辑、专家系统等方法诊断故障能够大大提高效率和准确率。例如利用结合模糊理论和神经网络的方法诊断发单机的故障,既使用了模糊性又利用了神经网络强大的学习能力。双管齐下,提高了故障诊断的准确率。
3、控制中的智能化应用
人工智能控制技术已经较为成熟的应用在电气自动化上。主要控制方法如下:1、专家控制能够模拟人类专家,根据相关的知识和经验解决问题;2、模糊控制具有较强的控制力,能够应用于复杂或者是难以精确描述的系统;3、神经网络控制能够解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题。采用人工智能技术能够降低投入,提高系统的工作效率和质量,当前最常用的控制方法是模糊控制,简单并与实际紧密相关。智能化控制器能够提高控制的精密度,避免不确定因素的产生。智能化控制能够进行远程调控和根据相关数据来自行调节,无需工作人员时时刻刻都守在设备旁边。目前这三种控制方法主要应用于以下几方面:采集开关量和模拟量的实时数据,并加以处理;对电气工程系统的运作状态智能监视;通过计算机控制电气系统;记录、诊断、分析发生的故障。
五、结论
人工智能理论是研究如何将人的智能转移到机器上的理论。人工智能研究的主要目标之一是使机器完成原本只有人类智能才能完成的任务,甚至在一些人类不能进行工作的环境(高温高压等恶劣环境、微小环境)下能够智能的完成工作。人工智能技术作为计算机科学新的分支诠释了智能的涵义。人工智能技术主要研究图像识别、机器人和专家系统等。电气工程主要研究相关的系统运行、电力电子技术、自动控制、信息采集处理、研究开发、计算机技术应用等领域的工作。所以人工智能的模糊理论、神经网络、专家控制等理论十分适合应用于电气工程的多项领域,而电气工程的一些特殊性也需要人工智能技术的服务。如今,人工智能技术在电气工程自动化中的应用已经取得一定成果,实现了对电气工程系统的全天候实时监控、优化产品设计以及智能诊断故障等。但是要实现系统化和规模化还有较大难度,但是只要努力探索和学习,相信电气工程自动化的智能应用能够迎来发展的春天。
参考文献
[1]宋昱良.浅谈电气工程的自动控制技术.电脑知识与技术.Vol.7,No.2,January 2011,pp.460-461.
【关键词】电力系统;自动化技术;保护控制;安装调试;电力调度;系统选型
【中图分类号】TM 【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309(2012)08-0083-1.5
电力系统中电气自动化技术包括继电保护、变配电站集中监控以及远方调度管理部分。智能化开关与智能化开关柜,以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体,在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。
一、电力系统中电气自动化技术研究方向
1.智能保护与综合自动化技术对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中,使得新型保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对自动化系统进行了多年研究,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平,综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
2.电力系统自动化实时仿真系统对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了深入研究,引进了电力系统数字模拟实时仿真系统,建成具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。
3.电力系统配电网自动化技术电力系统配电网自动化技术在中低压网络数字、配网模型、高级应用软件、信息配网一体化方面取得了重大技术突破。其中,采用数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题。高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际结合起来,采用了最新国际标准公共信息模型,采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算,应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。
4.人工智能在电力系统中的应用结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
二、电力系统中电气自动化技术方案设计思想
随着计算机和网络通信技术的发展,通过网络与电力系统通信,从信息流的角度看,保护控制、测量的信息源都是来自现场,只是要求不同而已。保护主要采集设备的故障异常状态信息,总控单元直接接收来自上位机或远方的控制输出命令,经必要的校核后可直接动作至保护操作回路,省去了遥控输出、遥控执行等环节,简化了设备,提高了可靠性。
1.电力系统中电气自动化技术系统选型主要从电力自动化系统监测与远方调度方面考虑,对于电力自试论电力系统中电气自动化技术广东中山市城区电气工程有限公司蔡蔚动化系统保护而言,应优先考虑选用微机保护综合自动化系统。电力系统自动化选型接线比较简单,应以常规继电保护为主,选用价格低、性能可靠的智能化开关,可以取消常规继电保护。
2.电力系统中电气自动化技术设计原则电力系统自动化的电气主接线方式按原设计不变,在单线系统图的设备型号说明中应注明采用计算机监测与控制系统后所增加的设备数量与型号,如电量变送器,电力监控器等。对于需要通过计算机监测与控制系统进行远方遥控操作的开关,一定要选用能进行远方分、合闸功能的自动开关。开关运行状态要进入计算机监测与控制系统的开关,一般要有一对独立的常开接点引入计算机监测与控制系统。低压自动开关的型号设计时一定要注意满足这一要求,多选一对常开辅助接点。对继电保护设计来讲供电系统可以考虑选用变压保护,而且应优先考虑采用变压电站综合自动化技术。
三、电力系统中电气自动化综合技术化系统
1.综合自动化系统外部电缆设计变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单,只有一根通信电缆与一根交流220V电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆,使用一对备用一对,也可以选用双芯屏蔽双绞线。大型变配电站也可以考虑使用光缆,电力监控器应由专用电源集中供电,以保证供电可靠性,增加抗干扰能力。有些电力监控器可以用220V直流电源供电,此时可以由直流屏集中供电,10kV及以下电压等级的供电系统一般应选用只有监控功能的电力监控器。变配电站数量少时,可以不设现场控制站,电力监控器的通信电缆可以直接引到中央控制站。
2.变压电站综合自动化系统的选用变压电站综合自动化系统的成套设备生产厂商有很多,例如国内的鲁能、南瑞,国外的SIMENS、ABB等公司。应该根据实际设计要求与系统的功能,综合考虑选功能,一般的变压电站综合自动化系统应该具有数据库功能、高级专家功能、运行管理功能、网络互联功能。选用的基本原则是在满足要求的情况下,系统运行的可靠性好、性能价格比高。变压电站综合自动化系统的选用一定要科学、合理,为电力系统的自动化设计提供精确的数据,为提高电力系统的自动化设计做好技术保障。
四、结语
以上针对目前我国电力系统运行现状,阐述了变配电自动化系统的设计思想,并从系统选型、电气设计原则等方面对设计过程作了相应的说明做了简要介绍,也是实际工作经验的总结。对于同样的工程,不同的设计人员,由于考虑问题的侧重点不同,可能设计方法会有一定的差异,但基本内容是相同的。
【参考文献】
[1]王仁.电力系统中电气自动化技术处理中应用思考[J].北京技术,2009(11).
[2]赵琴.电力系统中数据应用管理[J].安徽农业科学,2007(8).
关键词:电气试验 工程项目 课程改革
中图分类号:G462 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)06(c)-0191-03
电气工程及其自动化专业的应用型本科教学旨在构建以“知识的适时性、理论的实用性、能力的针对性、技术的先进性和思维的创新型”为主体的教学体系。为突出能力的针对性,即按照电气工程师的基本素质要求,在大学四年完成电气工程师的基本技能和素养的培训[3],在专业课程的建设中尤其是专业核心课程的建设中引入“工程项目课程设计”,围绕工程项目展开课程的理论教学,拓展以工程项目为基础的实践环节,凸显应用型本科教学的特色。
《高电压技术》课程是电气工程及其自动化专业的专业课,也是专业核心课程。课程主要介绍了电力系统在设计、安装、调试、运行中遇到的高压、绝缘和过电压方面一系列问题。通过学习该专业课程的学习,使学生掌握高电压技术的基本原理、高压设备、高压试验和测试方法。课程建设的硬件条件――电气试验技术实验室,主要以电力变压器为核心设备,围绕电力变压器展开相关电气设备的绝缘预防性试验,从而达到对电气工程专业学生的电气设备试验项目的实验、实训的训练要求。电气设备无论是出厂还是在现场安装,电气试验是设备必须完成的项目。2016年西安思源学院将《高电压技术》课程列为电气工程及其自动化专业的优秀课程建设项目,课题组成员从“电气试验”和“电气系统设计”工程项目入手,突破原有的专业课程授课模式,将具体的工程项目――“电气设备试验”和“防雷接地系统设计”引入《高电压技术》的课程教学中,以各种“电气试验”和“发电厂、变电所电气一次系统设计”的工程项目为基础设计课程教学过程,实践理实一体化的教学方法,在教学中实现能力在针对性实践训练和理论知识的使用性学习的培养。
1 工程项目的课程化设计
基于高电压技术的工程项目大体分两大类,电气试验项目和防雷接地设计项目。电气设备试验一般可分为出厂试验、交接验收试验、大修试验和预防性试验等。而按照试验的性质和要求,电气试验分为绝缘试验和特性试验两大类[1]。防雷接地设计项目是发电厂和变电所电气一次系统设计的重要组成部分。因此,在教学实践过程中,通过工程案例课程化设计(工程项目与理论教学结构图如图1所示),采用“工程项目”糅合理论教学这一“理实一体化”教学手段,进而推进了《高电压技术》课程的优质化建设。
工程项目的课程化设计是指以实际的工程案例为蓝本,将教学任务、教学知识点、教学学时分配融入工程项目中,凸显理论教学的应用性,使学生掌握理论知识的应用性、理论知识的适用性和理论知识的工程性,进而推进“理实一体化”的教学改革。
2 课程设计实施分析
以变压器出厂试验这一电气试验项目为例,分析基于“工程项目”的《高电压技术》课程设计的实施。
2.1 教学任务设计
变压器出厂试验是电气试验项目中非常重要的工程试验项目,该项试验项目所涉及的理论知识点是《高电压技术》课程中[2]的液体和固体介质的绝缘强度、电气设备绝缘试验。依托变压器出厂试验这一工程试验项目,理论联系实际讲授液体和固体介质的绝缘强度 、电气设备绝缘试验等知识点,可增强学生的工程实践意识,锻炼学生的电气试验操作能力。
要求学生掌握的知识点:液体的绝缘强度特性、固体介质绝缘强度特性、局部放电试验、绝缘电阻测量试验、感应耐压试验、直流耐压试验等。
要求学生掌握的试验技能:(1)参数测量;(2)绕组电阻测量;(3)绝缘特性测量;(3)电压比及联结组测量;(4)空载试验;(5)负载试验;(6)感应耐压试验;(7)外施耐用试验。
2.2 教学课时设计
该教学项目需要学时分配为:液体和固体介质的绝缘强度4学时、电气设备的绝缘试验8学时、变压器出厂试验项目实施4学时。
2.3 课程实施过程
教学中首先给定实际电气试验项目:S7-30/6电力变压器出厂试验。从电气验项目入手,确定教学任务――掌握电气设备的绝缘试验理论知识和实践操作。对应于教学的知识点是《高电压技术》课程的第三章中电气设备的绝缘试验的相关内容:绝缘电阻试验、交流耐压试验。图2展示了以“S7-30/6电力变压器出厂试验”具体工程项目为例的课程教学过程设计。
2.4 教学效果
通过个案的“工程项目”课程设计教学实践,取得的教学效果有:(1)以“工程项目”为蓝本,增强教学的应用真实性。以往的教学过程中,讲完理论知识,学生不知道如何来用,在进行实验室实验时又脱离了理论知识。而以“工程项目”为蓝本的课程教学过程中,直接给出工程实例――“S7-30/6电力变压器出厂试验”,直接增强了教学的应用性,不再让理论和实践成为互不相容的关系。(2)以“工程项目”推进理论教学,增强学生实操能力。“工程项目”与理论教学内容相对应,通过项目讲理论,通过项目练技能,通过项目提高应用。“电气试验”工程项目的教学适合在实验室进行,体现“理实一体化”教学。通过实际的电力变压器一边理论教学,一边按工程试验项目进行相关试验,学生在完成理论知识学习的同时,还掌握了电气设备试验的基本技能。一堂课,“双丰收”。
3 结语
工程能力的培养是电气工程师基本技能培训之一。通过“工程项目”进课堂这一理实一体化化教学手段的推进,使学生既学习了专业知识,又亲身经历了项目案例实施的全过程,在教学设计过程中把一个复杂的电气试验项目,通过分解成小型试验项目模块,将理论知识点融入具体的工程项目中,结合具体试验项目的理论教学,增强了学生的学习兴趣,又降低了课程教学的复杂难易程度;既按照教学大纲完成了理论教学,又提升了学生工程训练技能,体现出应用型本科教学的特点。
参考文献
[1] 黄永驹.高压试压[M].黄河水利出版社,2012.
关键词:毕业设计;团队合作模式;毕业设计改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0161-02
近年来,在高校不断扩招,就业形势日益严峻的背景下,使得学生压力倍增,纷纷把考取研究生和找一个理想的工作作为头等大事,忽略了实践环节对于专业学习的重要性,这一矛盾对于通常安排在第八学期的毕业设计而言显得更加突出。在毕业设计环节,有些学生应用人单位要求提前到岗实习。然而到了工作岗位上,既要尽快熟悉新的工作环境,又要努力做好手头的工作,在相当短的时间内完成从学生角色到员工角色的转变,开始一种全新的生活,对不少学生来说在其心理上和生理上都是一个很大的挑战,很难再有精力去做好毕业设计。更有甚者,部分学生顶岗实习后,由于专业不对口,工作环境根本不具备做毕业设计的条件,尤其对于电气工程及其自动化这种实践性较强的专业而言,没有最基本的实验设备和实验环境,学生无法去做毕业设计,只能马马虎虎,敷衍了事。[1-4]
本文针对当前高校毕业设计(论文)环节存在的普遍问题探寻针对性的解决方案,以电气工程及其自动化专业BG1001试点班为例,尝试建立符合人才培养规律与学校定位的毕业设计(论文)模式。
一、改革方案
1.方案制订
为了使每个学生都能在毕业设计中得到实在的锻炼,目前,毕业设计(论文)基本实行单人单题目制度,学生在毕业设计(论文)过程中独立完成自己的工作。这种主要的模式虽然有利于培养学生独立解决问题的能力,但在协作能力的培养上却有所不足。因此,试点班BG1001电气工程及其自动化(试点班)尝试通过相互协作的团队合作模式,即2个学生相互合作、完成一个较大的综合性题目的模式。指导教师选择上尽量选择具有一定硬件开发能力及具有较高学术造诣的教师,此次试点班指导教师配备了2名教授、5名副教授(高工)、2名讲师。论文选题如表1所示。
团队合作模式的最主要特征就是个人的设计内容与他人的相互关联,具有下列特点和要求:
(1)题目具有一定的综合性或合作性,能培养学生的综合能力、创新能力和合作精神。为了能够满足2个学生共同完成一个项目课题,选题就比较重要,需要满足2个学生的工作量,又能彼此分工。本次选题要求能够完成实物,并在正式答辩时能够进行实物展示。
(2)题目来源多样化、自由化。指导教师可以根据专业内容或自己的科研课题命题,也可结合学生的想法和思路与学生商议共同命题。例如:基于ARM的四轴飞行器姿态控制研究项目有学生自己提出。本次选题类型有硬件设计、PLC控制、基于单片机的开发、基于ARM的开发、基于DSP的开发、仿真设计等。
(3)团队合作模式可以有三种方式:同一项目分工,可以一个硬件设计、一个软件开发。例如:超低功耗无线车位探测控制系统设计研究、光伏最大功率跟踪电路设计等项目就是采取该模式。同一项目可以不同方案实现。该方案在本次毕业设计中没有团队采用。同一项目,可以一个通过软件仿真实现、另一个完成实物开发。
(4)要求教师对合作的两个学生同时进行指导。除了按照统一的毕业设计(论文)管理规范给予指导外,还要针对相关联和合作的内容,组织相关学生共同分析、探讨题目完成中遇到的问题等。
团队合作模式的优点是:每个学生不仅在各自的研究内容中得到科学研究方式方法的培养和训练,且能从相互间的配合和协作,培养学生的团结精神,为今后从事科学研究打下一定的基础。[5]
二、毕设执行情况
对于试点班的毕设执行情况,跟其他班的采取措施一致,同时进行。BG1001学生人数为43人,学生按照签约单位要求,在签约单位实习学生人数为29人。毕业实习单位主要有上海三菱电梯有限公司、上海阿尔斯通交通设备有限公司、上海振华港机重工有限公司中国电子科技集团公司第21研究所等17家单位。因此该班也存在着提前到岗的情况,给毕设工作的开展带来不少的困难。
1.开题报告
2014年3月7日,电气工程及其自动化专业举行了2014届本科毕业设计(论文)开题答辩,电气系共有149位本科毕业生,系部组织了6个答辩小组。试点班的学生答辩时分配到各个小组,同一课题的学生分到同一组。由于试点班的学生是2个人一个题目,答辩时,可以两个人一起进行答辩。这样方便参加答辩的老师整体上把握学生的研究内容、工作量,及时指出不足。答辩老师肯定了试点班学生按新方式进行毕业设计。认为学生的分工比较明确,题目选取上也有一定的工作量和难度,适合学生开展此课题。开展毕设过程中,能把该专业学过的电路、电子技术、嵌入式开发语言等灵活运用,达到了开展毕设的目的。但同时,但也指出了一些同学的不足。
试点班具体情况汇总如下:有的毕业设计(论文)研究目的、内容不明确以及课题范围太广,需要补学的东西较多,论文工作量偏大。例如基于ARM的四轴飞行器姿态控制研究,该课题涉及无线遥控、通讯,四个电机的驱动,飞行姿态的控制,工作量比较大,尤其是飞行姿态的控制涉及到空气动力学的知识,而电气工程及其自动化专业没有学过这方面的课程,因此需要补学得知识就比较多,学生完成该设计的难度也会比较大。有的毕业设计(论文)研究内容稍简单,难度偏低,工作量偏小,应增加其量程及控制功能。例如“基于单片机的电压-电流转换电路系统设计”,该题目主要是完成电压-电流转换,这个主要是运用运放及其反馈知识,相对来说比较简单,但是如果能增加其量程的选择、能够有效的控制切换并进行良好的显示,也能符合毕设的要求。“一种新型非接触式钢轨裂纹检测系统”该题目需增加其巡检功能,检测系统不仅能在固定的位置检测出裂纹,而且在移动中也能正常工作。
2.中期检查
为保证毕业设计质量,加强对毕业设计过程环节的监控,切实做好毕业设计工作,2014年4月18日,电气系举行了2014届本科毕业设计(论文)中期检查答辩,要求每一位毕业生进行PPT汇报答辩,并检查了毕业设计任务书、毕业设计课题的进度、毕业设计(论文)教师指导记录本、中期检查报告等。电气系中期答辩的分组跟开题报告答辩时一致,这样参加答辩教师对学生所做的东西比较熟悉,能够对学生现阶段的成果进行点评和指导。
经过答辩学生的宣讲、答辩组老师的询问和学生所交材料的检查,发现学生的毕业设计还存在着一些问题。试点班总共不通过人数为7人,具体情况见表2。其中4人是缺席了中期检查,三人应论文存在问题比较多,进度严重滞后而没有通过答辩。缺席4人次也说明这个班的部分学生对待毕设的态度也不是很积极。
存在问题:部分同学对毕业设计不够重视,投入精力较少,在中期检查中发现他们对研究内容尚不清楚,对毕业设计(论文)的要求理解不透彻,课题研究还处于起步阶段,没有真正突出重点。例如:光伏最大功率跟踪电路设计论文,该论文没有实际开展,对文献综述也比较简单,对里面的重点技术MPPT也不是太了解,论文中期报告也没有按照学校要求的格式撰写。部分学生收集、整理、分析信息、资料的能力欠缺,毕业设计内容稍单薄,数据运算、分析、处理能力不够,图纸规范化程度低,设计实验线路和搭建实验装置、实验数据的处理(图表,曲线)、实验结果与讨论能力稍欠缺。
3.全院毕业设计(论文)答辩
2014年5月27日、30日、31日,电气学院举行了2014届本科毕业设计(论文)答辩,要求每一位毕业生进行PPT汇报答辩,并检查了毕业设计任务书、毕业设计(论文)等。具体情况汇总如下:本届共有394位本科毕业生,学院组织了18个答辩小组,共有391位同学参加了答辩。其中3位同学(其中一位海外留学生)因为毕业设计(论文)没有完成,故没有参加答辩。经过答辩学生的宣讲、答辩组老师的询问和学生所交材料的检查,答辩组老师认为大多数同学能在规定的时间内完成毕业设计任务陈述、基本上能围绕主题展开,概念基本清楚。试点班学生基本按照预先的要求完成了实物,14个作品进行了展示。
在参加首次答辩的391位同学中,最后经过答辩组专家的一致推荐有38位同学(其中试点班学生9名)的毕业设计被评为电气学院优秀毕业设计,试点班学生约占23.7%。经过电气学院学术委员会的选优答辩、讨论研究,最终推荐8位同学(其中试点班学生2名,约占25%)参加学校的公开答辩,最终试点班学生一名获得三等奖,一名获得优秀奖。
三、结论
本次BG1001电气工程及其自动化(试点班)毕业设计,对毕设模式进行了一些尝试,采取了团队合作模式,即2个学生相互合作、完成一个较大的综合性题目的模式;另外选题上主要是以实物开发为主;指导教师选择上尽量选择具有一定硬件开发能力的教师;且要求毕设答辩时需递交实物进行展示。试点班毕业设计改革表明,尽管有67%学生毕设期间一直在企业实习,但毕设质量还是有明显改善,试点班的学生占电气学院的优秀率为23.7%,校级优秀占25%。
参考文献:
[1]张勋才,牛莹.“卓越工程师教育”背景下电类专业毕业设计改革探索[J].中国电力教育,2012,(6):98-99.
[2]闵敏,孙新华.卓越工程师教育下的本科毕业设计改革探索[J].产业与科技论坛2012,11(18):200-201.
[3]左晓明,许兆美,郑晓虎.周仁和应用型人才培养模式创新实验区的探索与实践[J].中国制造业信息化,2010,39(23):76-78.
关键词:电气工程;自动化控制;应用
随着经济的不断发展以及社会的进步,科技力量为社会中的很多领域的发展提供了强大的推动力。尤其是自动化技术,在电气工程方面,自从引用了自动化技术,使得电气工程的发展得到了极大的跃升。这里所说的自动化技术,就是在计算机技术中融入人工智能理论,它已经成为了当前新时代中的最新产物,并在社会中的各个领域中起到了巨大的作用。在电气工程领域,自动化技术虽然得到了广泛的应用,但是还只是处在初级的阶段,对于发展的空间还是非常巨大的。
1对理论的分析
当前所使用的自动化的技术属于多种学科的集合,这里面包含多个学科,比如生物学、医学、信息技术等等,因此说,这些理论的技术具有比较高的综合性。这项技术最主要的目的是实现一定的人工自动化,可以保证一些工作能够在难度高与危险度高的环境中进行。随着计算机技术的不断发展,计算机的强大的逻辑计算能力成为了实现自动化的前提,计算机的计算能力可以帮助电气工程实现更强大的实操性,而计算机技术也可以对自动化技术进行预先性的实验,保证了自动化技术研究时的时效性。目前在电气化的控制技术中,最主要的研究方向还是自动化技术,主要的研究重点主要包括信息的收集与传输与处理等。在对自动化技术的应用中,也发挥了强大的技术优势,以及适应性。在当前高效的计算机技术的发展中,自动化将之作为基础,已经实现了迅速的发展,并在各个领域中实现了作用。在电气工程中,自动化发挥的作用也是有目共睹的,随着对技术的不断总结以及修正,在电气工程中的自动化技术会越来越成熟。
2对技术的分析
在电气化工程中自动化的运用,最突出的表现形式是控制器的自动化,在控制器中加入自动化的使用之后可以很大程度的对控制器进行优化,经过优化的控制器对电气自动化控制表现出更大的优势,其中主要的优势有如下几点:首先可以省略控制模型,在原来的电气控制中,普遍使用的是传统控制器,而这种控制器在使用的过程中所面临的控制对象存在较高的动态性,这就使其存在一定的复杂性,也不能非常准确的对被控制对象进行掌握,造成了这种的对象模型在设计的过程中出现很多无法预测的不良因素。比如说在运行的过程中造成一些重要的参数出现不确定的变化,如果这种现象不能得到有效的解决,那么这种模型就会存在精度方面的问题,这样在使用的过程中就会使得自动化控制系统的效率不能得到保证。而使用了自动化的技术之后,电气控制的自动化系统就没有必要再对控制对象的模型进行控制,这样就省去了诸多不可控制的不良因素,从而保证了控制器对于精度的要求。其次是可以使得电气系统的调控更加的方便。这种优势主要表现在,可以对系统进行实时的调节,可以非常有效的提升控制器的工作性能,并可以在这个基础上加大对控制器工作效率的调节。此外,使用自动化技术还可以方便的对系统反馈的数据进行收集,并根据这些反馈消息来对系统进行自我调节,这些反馈的数据都将成为智能系统实现自我调节的基础以及前提。而实现这个过程并不需要人为的操作,全部是系统自动完成的。这就在一定程度上降低了对人力的使用,对于整个电气工程领域来说都有着非常重要的意义。
3对应用的分析
根据实验的结果与实践的研究可以看出,自动化技术在电气机械设备控制中的使用,可以非常有效的提高电气工程设备的整体质量,具体表现形式主要有以下三种:3.1控制的自动化在电气化的控制系统中实现自动化可很方便的实现远程的控制,甚至是无人操作,保障了电气控制工程的高效的操作,促使自动化电气工程实现了一个最新的发展平台。随着自动化技术的不断发展以及应用的不断广泛化,自动化也在电气工程的自动化技术中展现出了其强大的技术优势,帮助电气功能的自动化发展打下了坚实的基础。3.2对设计的进一步优化在电气化的自动化控制中,经常会出现一些对电气设备进行设计的现象,这些设计的过程是非常复杂的,需要设计人员对于磁力、电气、电路等学科的知识有较高的认识以及掌握,并且还需要将这些知识运用到设计的作品中,除此之外还需要设计人员掌握丰富的设计经验。而在电气工程的自动化方面加入自动化的运用,就可以使得设计得到一个非常大的优化,可以从电气系统的整体运行状态中得到有效的提高,使得电气工程的控制系统在运行中更加的稳定与安全。3.3对故障进行快速的诊断在任何工作过程中,出现故障是不可避免的,电气工程自然不能例外,在使用了自动化技术之后,就可以在故障发生之前对故障发生的一些征兆进行预测,并进行全面的与准确的诊断。在电气控制中,变压器起着非常重要的作用,电气检测人员需要对变压器进行格外的关注,而为了将故障率降到最低,将因为故障带来的损失降到最少,就需要使用自动化的技术。自动化技术可以对变压器中泄露出来的气体进行分析,并根据分析的结果将变压器所发生故障的范围进行锁定,并可以将范围进行一步步的缩小,直至找到故障的具体外置。这样就为更快的解决故障节省了大量的时间,在一定程度上也提高了检修的速度,这样就可以在很大的程度上降低了因为电气设备的故障而造成的经济损失,进一步保证了电气自动化控制系统的运行效率。
4结束语
进入新世纪以后,自动化技术已经成为了当前新世纪的最新标志,当前社会中各个行业、各个领域中的大部分业务或者工作都已经实现了自动化。而电气工程自动化,作为社会建设中的基础,要想适应当前社会的发展需要,就必须加强对自动化技术的应用。在电气自动化工程中应用自动化技术可以对电气系统进行设计上的优化,帮助电气技术实现自我的诊断,并对系统在工作过程中遇到的信息进行收集以及反馈,这样就可以实现无人操控,从而节省下大量的人力资源成本。此外,在电气工程中应用自动化技术还可以在很大的程度上保证工程运行的安全性,降低事故率,为电气工程的发展提供有利的保障。
参考文献
[1]魏集武.自动化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(19).
[2]魏富强.自动化楼宇设备管理及控制系统设计与开发[D].北京交通大学,2008.
[3]王明泉.浅谈楼宇自动化中电气自动化的应用[J].科技资讯,2011(33):95-97.
发电厂电气部分 课程性质 实用性
一、发电厂电气部分课程性质
发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的专业选修课。“该课程在专业教学体系中起承上启下的作用,教学内容具有理论与实践并重的特点。”它主要介绍了发电厂、变电所的电气一次系统的工作原理、基本结构、设计方法及运行理论及部分电气二次系统的原理和技术。课程的主要任务是从应用的角度出发,使学生掌握发电厂、变电站主接线基本形式、各类发电厂的接线特点、主接线设计方法、厂用电接线、配电装置、主要电气设备及其选择方法、控制与信号以及电弧理论、发热理论、电动力理论等内容,让学生初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法,树立理论联系实际的观点,培养实践能力、创新意识和创新能力,为以后从事有关电气设计、检修、安装、运行、维护及管理等工作奠定必要的基础。
二、优化课程内容与学时
发电厂电气部分课程教学内容繁多、理论性强,教学学时相对偏少。针对这样的特点,我们要进行合理的优化。课程内容的优化要达到实效性,要充分抓住本课程的教学重点,突破教学的难点,合理优化课时分配。
1.抓住教学重点
经过本人长期教学实践,整合发电厂电气部分教学的内容,确定以下教学重点:不同类型发电厂的特点;电气主接线的概念,主要一次设备的功能;300MW、600MW发电机组电气部分接线特点;导体载流量计算的方法,载流导体短路时发热计算;各种电气主接线基本接线形式及应用;主变压器的台数、容量及型式选择方式;发电厂、变电所典型电气主接线的分析与设计;厂用电接线的原则和接线形式;不同类型发电厂的厂用电接线;电弧的产生和熄灭;断路器、电流互感器及电压互感器的工作原理和选择;户内、户外配电装置的形式及应用范围;二次回路接线图的类型及应用;断路器的电磁控制电路分析等。在教学中,我们要在繁多的教学内容里牢牢抓住这些重点,引导学生深入学习。
2.突破教学难点
由于发电厂电气部分教学理论性较强,难点较多,这就需要我们合理运用教学手段突破以下教学难点:
火力发电厂生产过程;发电机组电气部分接线分析;载流导体短路时发热计算;带旁路母线的接线、一台半断路器接线、角形接线电路分析;电气主接线的设计;电动机自启动的校验方法;正确理解电弧的熄灭条件,互感器的接线形式及用法、误差分析;发电机与配电装置(或变压器)的连接方式;断路器的电磁控制电路分析等。
3.优化学时分配
在确定了教学重难点的基础上,我们要进一步优化学时,充分利用好有限的教学时间,努力实现最优教学效率。我们要将较多的课时分配在发电、变电和输电的电气,常用计算的基本理论和方法,电气主接线及设计,厂用电接线及设计,导体和电气设备的原理与选择,配电装置等相关内容方面。
三、理论知识与能力并重
“确定基础理论教育的范围及相关的要求时,应重视学生解决基础理论问题能力训练及将来的适用性。”发电厂电气部分是一门理论与实践紧密结合的课程,我们要重视学生理论知识的把握,同时也要加强相关技能的发展,做到理论与能力并重。
理论层面。我们要引导学生把握不同类型发电厂的发电过程,掌握发电厂、变电站主接线基本形式;理解导体发热、电动力计算的实质,掌握计算方法;熟练掌握电气设备的图形符号和文字符号,熟悉其工作原理及应用场合;理解最小安全净距的概念,了解配电装置的类型,掌握配电装置的布置原则;熟悉二次回路不同的接线方式,掌握断路器的控制与信号电路的分析方法;熟悉发电厂变电站运行操作的相关规程、规范;熟悉常用电气设备使用的手册;熟悉3~110kV发电厂变电站设计手册。
学生能力、技能层面。我们要通过多种教学方法与实践活动,培养学生电气设备选择和校验的能力,电气元件安装、调试的能力;熟悉操作票制度和工作票制度,掌握常用电气装置之间倒闸操作的操作过程;具备初步的中小型发电厂和变电所主接线设计的能力等。
四、优化教学方法与手段
有效的教学方法与教学手段,往往收到事半功倍的效果。发电厂电气部分教学方法与手段的选择要根据发电厂电气部分课程的特点。目前,运用较多的是多媒体教学法。“多媒体教学以其直观、形象、信息量大、界面友好和交互性强等优势,正被广大师生认可和应用。”这种方法将文本、图像、图形、音视频等有效组合起来,增加了课堂的趣味性,教学更直观形象;基本理论与电路图、实物图相结合法,是常用的传统教学方法,简单却有效;原理媒体模拟法易于通过运用现代化技术手段模拟原理,使抽象的原理形象化;课堂教学与课后习题结合法能够通过练习的形式,及时了解学生课堂学习效率,及时查找不足;实践法、工程实例法则将理论教学与实践有机结合起来,使学生在理论与实践能力两个层面都获得发展。无论采用怎样的方法与手段,都要遵循有利教学原则。
五、丰富课程相关课外阅读
发电厂电气部分教学内容繁杂,教学学时少。怎样利用有效的时间较好的完成教学任务呢?加强课外相关书籍的阅读可以有效实现课堂的延伸,使学生更全面、更丰富的了解与把握发电厂电气部分的知识。当然这方面的书籍资料资源较为丰富,教师要进行有效引导,列出相关的书目。根据我本人的阅读经验列出下列书籍供参阅:
1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》,黄纯华编,中国电力出版社,2001年出版;
2.《电力系统暂态分析》(第三版),李光琦,西安交通大学,2002年出版;
3.《电力工程电气设计手册》,第一分册,六院合编,中国电力出版社。
4.《发电厂电气部分》,姚春球,2007中国电力出版社;
5.《电气设备运行与维护》,刘增良,2004中国电力出版社等。
六、结论
发电厂电气部分课程具有较强的实用性。加强本课程教学研究,有利于提高学生分析问题与解决工程问题的实际能力,有效缩短理论与实践的差距,使学生较好地满足社会的需求,为学生的未来发展奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]李梅.发电厂电气部分课程改革初探.科技信息,2011,(08).
关键词:电气工程;自动化技术;建筑工程;设计;应用
在我国经济日益发展前景下,电气工程自动化技术取得了较大的进步。但是与国外发达国家相比,我国电气自动化技术不够智能化。而在建筑领域大力发展的情况下,对电气工程自动化技术需求逐渐提高。这就需要我国以积极主动的态度引入国外先进技术和经验,并结合我国建筑行业实际情况找寻一条最为合适的发展道路,进而确保建筑工程电力设备有序运转。
一、电气工程自动化技术内涵
电气工程自动化是将电磁感应定律以及基尔霍夫电路定律等一系列电力理论作为参考依据,对电能产生问题和电能传输问题进行科学研究与技术分析。其中,自动化电气工程内容主要包括电力电子技术、网络控制技术、电子信息技术等。其特点为:硬件与软件的结合、强弱电结合。电气工程自动化技术是指将电力理论作为基础、电力控制理论作为前提条件、以电子信息技术作为技术手段,实现对电力开发和电力管理等多领域的科学研究。其出发点和落脚点是节约社会能源。
二、电气工程自动化在建筑设计领域的应用
(一)电气接地系统的应用
电气工程设计过程中,常见的电气接地系统为TN-S和TN-C-S。TN-S和TN-C-S在建筑设计领域应用的频率较高,实现中性线与保护线的分离是TN-S接地系统的最大优势。在整个电力系统变压器中,需要运用不导电的EP线、导电的中性线,并将两者相连,实现保障变压器安全、稳定运行的目的。现阶段,建筑工程和建筑设计逐步向智能化、信息化、现代化方向发展,在智能建筑工程管理中,安全性是首要考虑因素。相较于TN-S而言,TN-C-S的连接点存在较大的差异性。需要在保护线与中性线之间设置一个界面,用户进入界面之后,需要自行设施TN-C密码。并依据用户需要分别设置TN-S系统、TN-C系统。在具体使用过程中,要想进一步保证电力系统的安全、稳定运行,需要采用接地引线方式实现这一目的。
(二)检测系统的应用
在设计建筑工程电气自动化中,其重难点是电力系统设备的智能化管理与维护。依据电气理论和传统设计模式具有明显的缺点,即时间浪费现象严重、设计过程较为复杂。在信息化时代,在线监测系统应运而生,且被广泛应用于建筑设计领域。在线监测技术的运用不仅可以提升设计效率、减少不必要的时间浪费,还可以实现实时监控,在较短时间内发现电气设备异常现象,并针对问题制定具体的解决措施,促使电气检测系统更加智能化和功能化的实现。在线监测设备主要包括绝缘检测设备、反馈智能设备等。绝缘检测设备在工程建设中占据重要地位,主要起保障电气设备稳定运行的作用。雷击检测设备主要用于检测暴雷天气,其目的是保障电力系统的安全性。在建筑工程中,因暴雨天气或者雷雨天气损害电机或者电气设备的现象较为常见。这就需要积极引入雷击检测设备,能够最大程度保障电能的供应。
(三)检修应用
随着现代信息技术的不断发展,各种功能的家电设备运用而生,并为人们的生活带来了较大的便利。但是站在维修角度来讲,电气设备的检修难度系数增加。在信息化时代下,设备检修成为电力管理系统的重要组成部分,并成为保障电力正常运作的关键要素。设备检修系统的形成是基于通信、计算和传感等多个自动化技术基础之上。将传感技术应用于电气设备检修系统中,能够在第一时间收集电气设备的相关信息,传感设备能够定期传回设备的信息。一旦在传递信息中发现电气设备出现故障,相关技术人员可以及时找出故障源,并依据故障数据准确排查设备。当多台电气设备同时运转时,多台传感设备同时工作会出现信号扰这一情况,这是需要引入通信系统,充分发挥通信系统应用的功能与作用。在良好通信系统保障下,内部信息资料可以实现顺畅传递。在信息资料传递之前,设置计算机程序,对传感器设备传输的数据进行分析与计算。由此可见,安装检修设备之前,需要及时优化计算机程序,从而实现保障建筑工程电气工程自动化运行。
(四)楼宇自动化
楼宇自动化控制中,所需的主要设备为计算机技术设备,采用计算机技术设备展开楼宇自动化控制。直接数字控制器被用作分散控制器,借助计算机实现主机屏幕的监控与管理。其主要手段为动画、曲线、数据库、各种专用控件等。楼宇自动化系统较为复杂、包含范围较广。比如既包括通风监控系统与照明系统,又包括空调监控系统和消防控制系统等。设计楼宇自动化系统之前,应分析各项机电设备信息,并将其分类,从而为实现集中化管理与监控,进而保障各项系统设备的安全、稳定运行。为进一步实现各个子系统的高效运行、促使工作环境更加安全,需要科学合理计划各系统的造价、节省能源与管理费用,在保证各系统发挥功能与作用的同时提升智能楼宇管理与服务质量。
三、未来发展趋势的简要分析
自改革开放以来,我国工业和建筑行业得以迅速发展,从而为进一步完善我国电气自动化控制系统创设了良好的条件。现如今,随着信息技术的不断发展,自动化控制发展逐步向智能化、现代化、信息化方向发展,建筑电气自动化控制水平逐渐提升,信息网络技术与建筑电子自动化技术的融合成为未来发展趋势。这样既可以发挥信息网络技术的优势,又可以提高建筑工程电子自动化操控水平。同时,IT平台为建筑工程电气自动化的发展提供了良好的平台,并以电子商务发展模式为基础,实现节约能源和节约造价成本的目的。进而促使未来自动化控制技术的发展前景更加明朗,在增加建筑施工单位经济收益的同时降低管理成本,促使建筑行业长远健康发展。
结束语:
将电气自动化技术引入建筑设计领域,具有明显的优势。既可以降低管理成本和设备造价成本,又可以降低工作人员工作量,实现节约时间的目的,因此电气自动化技术被广泛应用于建筑工程领域。在当前信息时代,电气自动化技术与计算机技术的有效结合,是未来建筑电气自动化控制的发展方向。这样不仅可以大大提升电气设备使用效率,还可以提升建筑企业市场综合竞争力,促使电气技术全面发展的实现。
参考文献
[1]李灵耀.电气工程自动化在未来建筑工程领域的发展及其应用[J].山东工业技术,2015,(08):110.
[2]化鹏.电气工程自动化在建筑设计领域的运用[J].中国高新技术企业,2015,(08):50-51.
[3]刘伟国.浅谈建筑设计领域中电气工程自动化的应用[J].门窗,2014,(08):204.
一、引言
电气传动技术课程群是电气工程及其自动化本科专业的课程主线之一,其课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电气数字控制技术”、“电气传动控制技术”等。课程的数量多、相互衔接和耦合紧密,因此对课程群中各门课程的所需基础、课程内容、掌握程度、时间安排和实践方式方法等都需要合理设计、规划和实施,否则出现一个环节不合理,就会影响整个教育质量。
目前,高校的教学改革主要针对两个方面:一个是宏观层次,即研究某一专业的课程规划和设置,以该专业学生在毕业之后应具备的素质和能力为牵引,提出全周期的总体课程规划和时间安排。例如,文献[1]讨论了电气工程及其自动化专业的总体培养目标及毕业后的服务对象,对专业四年中应当学习的公共基础类课程和专业技术类课程进行规划设置,但没有考虑课程的具体内容和统筹衔接。另一个是微观层次,即针对某一门具体的课程,提出相应的课程内容改革、教学方法改革等,如文献[2]、[3]等分别讨论了“电机学”、“电力电子技术”等课程的改革和教学方法,这些研究都是从课程自身建设的角度出发,都没有考虑该门课程和其他课程之间的接口关系。而课程群是处于二者之间的一种课程体系,它既讲究内容安排,又讲究衔接关系,集系统性和个体性于一体。现有的教育科研对电气工程专业的课程群系统教学方法鲜有研究。因此需要针对电气工程及其自动化专业本科学生的最终培养目标,对课程群中的各个课程的课程内容和授课时序等进行统筹安排,才能在达到良好教学效果的同时提高教学效率。
二、电气传动技术课程群的培养目标和课程设置
电气工程及其自动化专业学生的培养目标是要求学生在掌握电气工程学科基础理论、基本知识和学科研究方法的基础上,系统地掌握电气工程专业的专业理论,具有较强的实践实作、工程计算、仿真建模等方面的能力,能够综合运用所学知识分析解决工程技术实际问题。同时具有归纳、评估、处理各种资料信息并加以利用的能力。
电气传动技术课程群作为电气工程及其自动化专业的重要分支方向必然要配合专业的人才培养要求实现高素质人才的培养。结合电气工程及其自动化专业的总体人才培养目标以及电气传动技术课程群方向的实际情况,可制定电气传动技术课程群的分培养目标为:在掌握电路、电子技术基础、自动控制原理、数字信号处理等专业基础课程基本知识与实践方法的基础上,能够系统深入地掌握电机学、电力电子技术、电气传动控制技术的理论基础以及对电气传动系统进行数字控制的编程基础;能够综合运用所学的各门专业知识实现对电气传动系统的分析、计算与仿真,最终完成电气传动系统的软件、硬件设计与制作。
上述培养目标决定了电气传动技术课程群融合了电机学、电力电子技术、现代交直流电气传动技术以及数字控制技术等多个方向的理论知识与实践知识,在有限的教学周期内需要多门课程的理论教学与实践教学统筹规划才能更好地完成。
三、电气传动技术课程群教学内容统筹规划
在传统的教学方法中,课程群中的各个课程和课时虽然安排比较多,但是,一方面各个课程内容上交叉重复较多,另一方面仍然缺少电气传动技术所亟需的一些教学内容,因此需要进行合理的梳理和统筹规划,以提高教学效率和效果。为此采用以下措施。
(一)课程设置调整
取消“电力拖动基础”课程,把课程中的传统电力拖动部分的内容并入到“电机学”中进行讲授。把“现代交直流调速控制技术”课程调整为“电气传动控制技术”课程,课时由60学时调整为40学时,并新增40学时的“电气传动控制技术综合设计及实践”课程,以强化学员的综合分析、设计和实践能力。新增40学时的“电气数字控制技术”课程,使学员掌握电气传动控制所需要的单片机、PLC等方面的数字控制知识。
(二)课时及课程内容安排
“电机学”的课时由122学时调整为110学时,精简合并有关直流电机特性、特殊用途的直流电机、变压器的并联运行和不对称运行、非正弦分布磁场下绕组电动势中的高次谐波及削弱方法等部分内容,强化直流电动机的电力拖动和交流异步电动机电力拖动部分的教学内容,使得被取消了的“电气传动”课程中与传动电力拖动控制相关的内容在电机学中进行了补充。
“电力电子技术”作为电气工程专业的专业基础课程,除了为电气传动技术课程群服务之外,还要为电力系统自动化课程群服务,因此其教学时数保持60学时不变,但是对教学内容进行调整,删减部分基于晶闸管器件的教学内容,增补电气传动控制技术所需要的SVPWM、多电平控制、间接直流变换等内容。对于四大基本变流器以及PWM控制技术的内容仍然作为重点在“电力电子技术”课程中讲授。
调整后的“电气传动控制技术”变为40学时,删减PWM控制和变流技术部分的内容,该部分内容由“电力电子技术课程”统一讲授。
(三)教材调整
由于课程及课程内容进行了调整,因此对各个课程的教材也进行调整:
“电机学”的教材改为自编教材《船用电机学》;“电力电子技术”课程的教材改为王兆安编《电力电子技术》第5版;“现代交直流调速技术”课程调整为“电气传动控制技术”后,选用的教材为阮毅、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》第4版;“电气数字控制技术”课选用的教材为:韩俊峰等编写的《单片机原理及应用》和王阿根等编写的《电气可编程控制原理与应用》。
(四)课程时序安排
课程群中的各个课程,既相对独立,又相互联系,有的课程需要其他的课程作为基础,因此在开课顺序上要合理安排,否则在授课和学习上都会造成困难。
电气传动技术课程群的各个课程中,“电气传动控制技术”及其综合实践应当是终极课程,其他课程都是为该课程服务并作为该课程的基础,因此应在其他课程之后开课。此外,“电机学”是所有其他课程的基础,应当在课程群中最先开课。因此在课程时序安排中,应当把握以上基本原则。
四、结语
关键词:负荷,损耗,节能
节能工作是支持国民经济迅速发展的重要一环,我国单位建筑面积能耗是发达国家的2~3 倍,节能工作潜力很大。对于建筑电气而言,合理的选用设备,合理确定供电电压等级以及采用新材料、新技术等手段都能够较好的实现建筑电气的节能降耗。
一、用电负荷计算
用电负荷计算方法宜按下列原则选取;在方案设计阶段可采用单位指标法;在初步设计阶段及施工图设计阶段,宜采用需要系数法;对于住宅建筑,在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法。
二、供配电系统的节能设计
(一)节能型变压器
减少变压器的有功损耗,按下式计算
ΔPb =Po +β2 ×Pk;
式中ΔPb:变压器的有功损耗(kW);Po:变压器的空载损耗(kW);Pk :变压器的有载损耗(kW);β:变压器的负载率(0≤β≤1)。
Po 又称铁损,由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺,故变压器应选用节能型的,如S9 、SL9 型油浸变压器或SC9 型干式变压器。Pk是变压器的线损,与流过绕组的电流的平方成正比。当Po =β2 ×Pk时变压器的效率最高。一般变压器的经济运行负荷率在50 % -70 %时,有功、无功损耗电量最少,运行效率最高,但在实际运行中,负荷率是随时间而变化的,故设计中不按变压器的最佳负荷率来选择,而应略高于变压器的最佳负荷率,一般为75 % ~ 90 %。
(二)减少线路的电能损耗
一个工程的线路全长动辄万米以上,所以线路上的总有功损耗是相当可观的, 减少线路上的能耗应引起设计重视,可从以下几方面入手:
(1) 选用电导率较小的材质作导线,铜芯最佳。
(2) 配电室或配电箱应位于负荷中心,减少单回路导线长度,以减少回路上的电压降,进而减少来回线路上的电能损失。
(3) 适当增大导线截面,对于比较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面的基础上,应再加一级导线截面,以延长导线的使用寿命,减少线路的损耗,也提高了供电质量,并为负荷的发展留有余地。
根据设计经验,住宅单元进户线截面的选择经常取决于住宅面积,如表所示:
住宅面积/m2 单元用电kW/户 电度表/A 进户线截面mm2
60 3-5 5(20)A 4
60-120 5-8 10(40)A 6
120-200 8-10 15(60)A 10
(三)提高配电系统的功率因数
系统中的用电设备如电动机、变压器、气体放电灯中的整流器都有电感,会产生滞后的无功,这就需要从系统中引入超前的无功相抵消。这部分超前的无功从系统经高低压线路传输到用电设备,也产生了损耗。这些损耗的降耗措施如下:
(1) 提高设备本身的功率因数,减少对超前无功的需求;可采用功率因数超前运行的同步电动机,电感整流器的气体放电灯加装电容器等措施。
(2)采用电容补偿,产生超前无功。且无功补偿装置应就地安装,以减少线路上的无功传输。发表论文,负荷。
三、电气照明系统的节能设计
(一)确定合理的照明指标
照明节能应能提高整个照明系统的效率,而不是在损失照明质量的情况下片面地强调节能。照明设计应从照度、照明均匀度、眩光值、光色、能效指标等来综合地评价。在民用建筑中实施的照度标准值,可以根据国家标准结合照明要求的档次高低来选择。档次要求高的可提高一级,档次要求低的可降低一级。
(二)采用高效节能光源
采用光效高、光色好、显色性高的光源代替白炽灯。灯具悬挂较高场所的一般照明,宜用金卤灯、高压钠灯;灯具悬挂较低场所的一般照明,宜采用荧光灯。
(三)选择节电的照明电器配件
选择节能型的灯具电器配件(如镇流器)。发表论文,负荷。以往广泛应用的直管荧光灯电感镇流器,其自身功耗为光源功率的20%左右,而节能型电感镇流器电能损耗率<10%,更节能的电子镇流器,电能损耗率只有3~5%。在量大面广的照明设计中,采用节能电子镇流器,节能的效果就非常明显。
(四)选择合理的灯具控制方案
建筑物室内照明应尽量利用自然采光,对可以利用自然光的这部分区域的照明,可以采用灯光调节装置,根据照度变化进行灯光自动调节。对长期需要开停,但又要按人流的多少自动调整照度的场合,在增加投资不多的情况下,采用调电压调光,以达到节能的目的。
面积较小的房间宜采用一灯一控或二灯一控,面积较大的房间采用多灯一控的方式,但每个开关控制的灯数不宜太多,也应考虑适当数量的单控灯。室外宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。
(五)加强照明用电的管理
加强照明用电管理是照明节能的另一个重要方面。发表论文,负荷。主要以节电宣传教育和建立实施照明节电制度为主。实行经济责任制,将节电纳入考核内容,促进职工树立节电意识,对照明灯做到合理控制,养成随手关灯的习惯。这些措施都能有效地降低照明用电量。
四、建筑电气设备的节能
(一)空调系统
其主要包括: ①冷冻水与冷却水系统的优化控制; ②热交换系统温差与流量的优化控制; ③变风量系统等控制技术。
(二)电梯
包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。
(三)电动机节能
建筑电气中的电动机可采用变频调速器,可在负载下降时,自动调节转速,使其与负载的变化相适应,提高电机在轻载时的效率。
另一种方式是采用软起动器,软起动器是按起动时间逐步调节可控硅的导通角,以控制电压的变化。因电压连续可调,故而起动平稳。也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈,利用反馈信号控制可控硅导通角,以使速度随负载变化而变化。发表论文,负荷。
五、利用太阳能等清洁能源
光伏发电技术是民用建筑中应用较多的节能措施。发表论文,负荷。太阳能光伏发电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明灯具等。发表论文,负荷。随着太阳能光伏发电技术的不断发展完善和日趋成熟,该系统将得到更为广泛的应用。
六、结论:无论是供电系统或用电设备, 建筑电气节能的潜力巨大。合理计算建筑的用电负荷,正确设计变配电系统,推广节能型用电设备,运用新技术,再配以科学的管理,是实现建筑电气节能降耗的有效措施。
参考文献
1.李宏毅,金晶编建筑工程电气节能[M],中国电力出版社,2004:30-52
2.赵维福,李国林建筑节能技术研究[J],应用能源技术,2006(5):40-43.
3.GB50034-2004建筑照明设计标准[S],中国建筑工业出版社.
4.欧孟凤建筑电气设计中的节能方式[J],电气时代,2005(12):80-81.
5.张永平浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J],甘肃科技,2009(13):75-77