電氣科技論文範文
隨著中國工業的迅速發展，電氣科技也逐漸進入人們的視野。這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
電氣系統自動化科技的研究及革新
摘 要:本文結合自己的工作現實經驗，針對全控型電力電子開關、變換器電路、交流調速控制、通用變頻器、微控制器、積體電路及工業控制計算機的發展幾方面論述了電氣自動化在電力體系中的運用。
關鍵詞:電氣自動化;科技;設計思想;將來發展
中圖分類號：A715 文獻標識碼：A 文章編號：
1 前言
文章經過論述電氣綜合自動化體系的效能，講述了當下電氣自動化掌控體系的規劃理念***以發電廠為例子***,展望了將來電氣自動化掌控體系的發展態勢。裝置智慧化水準的提升促使對現場裝置情況的精確掌控變為可能，通訊科技的發展則為大容量的資料傳輸提供了平臺。在工業自動化領域,基於Pc的控制系統以其靈活性和易於整合的特點正在被更多的採納。
2 電氣自動化控制系統的設計理念
2.1集中監控方式
這種監控辦法優勢是運營維護比較便捷，掌控站的防護準求不高，系統規劃比較簡單。但是因為集中式的主要特徵是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理,處理器的任務相當繁重,處理速度受到影響。由於電氣裝置全部進入監控,伴隨著監控物件的大量增加隨之而來的是主機冗餘的下降、電纜數量增加,投資加大,長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時,?隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖採用硬接線,由於隔離刀閘的輔助接點經常不到位,造成裝置無法操作。這種接線的二次接線複雜,查線不方便,大大增加了維護量,還存在由於查線或傳動過程中由於接線複雜而造成誤操作的可能性。
2.2遠端監控方式
遠端監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由於各種現場匯流排***如Lonworks匯流排,CAN匯流排等***的通訊速度不是很高,而電廠電氣部分通訊量相對又比較大,所有這種方式適合於小系統監控,而不適應於全廠的電氣自動化系統的構建。
2.3現場匯流排監控方式
目前,對於乙太網***Ethernet***、現場匯流排等計算機網路科技已經普遍應用於變電站綜合自動化系統中,且已經積累了豐富的執行經驗,智慧化電氣裝置也有了較快的發展,這些都為網路控制系統應用於發電廠電氣系統奠定了良好的基礎。現場匯流排監控方式使系統設計更加有針對性,對於不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據間隔的情況進行設計。採用這種監控方式除了具有遠端監控方式的全部優點外,還可以減少大量的隔離裝置、端子櫃、I/0卡件、模擬量變送器等,而且智慧裝置就地安裝,與監控系統通過通訊線連線,可以節省大量控制電纜,節約很多投資和安裝維護工作量,從而降低成本。另外,各裝置的功能相對獨立,裝置之間僅通過網路連線,網路組態靈活,使整個系統的可靠性大大提高,任一裝置故障僅影響相應的元件,不會導致系統癱瘓。因此現場匯流排監控方式是今後發電廠計算機監控系統的發展方向。
3 探討電氣自動化控制系統的發展趨勢
3.1 OPC***OIJEforProcessControl***科技
OPC***OIJEforProcessControl***科技的出現,IEC61131的頒佈,以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用,使得未來的電氣科技的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準,正被各大控制系統廠商廣泛採納。Pc客戶機/伺服器體系結構、乙太網和Internet科技引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和,電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet科技和多媒體科技在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理資料,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間瞭解最全面和準確的生產資訊。虛擬現實科技和視訊處理科技的應用,將對未來的自動化產品,如人機介面和裝置維護系統的設計產生直接的影響。相對應的軟體結構、通訊能力及易於使用和統一的組態環境變得重要了。軟體的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的裝置轉向整合的系統。
3.2 變換器電路從低頻向高頻方向發展
隨著電力電子器件的更新,由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通閘流體時,直流傳功的變換器主要是相控整流,而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代後,更多是採用PWM 變換器了。採用PWM方式後,提高了功率因數,減少了高次諧波對電岡的影響,解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。
但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上,使電機繞組產生振動而發出噪聲。為了解決這個問題,一種方法是提高開關頻率,使之超過人耳能感受的範圍,但是電力電子器件在高電 壓大電流的情況下導通或關斷,開關損耗很大。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。 1986 年美國威斯康星大學 Divan 教授提出諧振式直流環逆變器。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上,電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’,其開關損耗較大,限制了開關在頻率上的提高。而諧奪式直流環逆變器是把逆變器掛在高頻振盪
過零的諧振路上,使電力電子器件在零電壓或零電流下轉換,即工作在所謂的‘軟開關’狀態下,從而使開關損耗降低到零。這樣,可以使逆器尺寸減少,降低成本,還可能在較高功率上使逆變器整合化。因此,諧振式直流逆變器電路極有發展前途。
3.3 交流調速控制理論日漸成熟
1971年,德國學者F.Blaschke發表論文闡明瞭交流電機磁場定向即向量控制的原理,為交流傳動高效能控制奠定了理論基礎。向量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式,把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來,分別加以控制。這種解耦,實際上是把非同步電動機的物理模型設法等效地變換成類似於直流電動機的模式,這種等效變換是藉助於座標變換完成的。它需要檢測轉子磁鏈的方向,且其效能易受轉子引數,特別是轉子迴路時間常數的影響。加上向量旋轉變換的複雜性,使得實際的控制效果難於達到分析的結果。
1985 年德國魯爾大學的 Depenbrock 教授首次提出了直接轉矩控制的理論,接著 1987年又把它推 廣到弱磁調速範圍。大致來說,直接轉矩控制,用空間向量的分析方法,直接在定子座標系下分析計算與控制電流電動機的轉矩。採用定子磁場定向,藉助於離散的兩點式調節***Band 一 Band 控制***產生 PWM 訊號,直接對逆變器的開關狀態進行最佳控制,以獲得轉矩的高動態效能。它省掉了複雜的向量變換與電動數學模型的簡化處理,大大減少了向量控制中控制性能引數易受引數變化影響的問題,沒有通常的 PWM 訊號發生器,其控制思想新穎,控制結構簡單,控制手段直接,訊號處物理概念明確,轉矩響應迅速,限制在一拍之內,且無超調,是一種具有高靜動態效能的新型交流調速方法。
結束語
電氣系統自動化科技的研究對於水利的進步有著非常重要的意義，只有不斷的革新電氣系統才能夠更好的為水利建設服務。
參考文獻:
[1]賀家李、沈從炬,電力系統繼電保護原理,北京:中國電力出版社,1994.
[2]範輝、陸學謙,電氣監控系統納入DCS的幾點體會,電力自動化裝置,2001,21***3***:52-54.
[3]薛葵,發電廠電氣監控系統,電力系統裝備,2002***1***:72-73.
篇二
試論建築電氣節能科技
摘 要: 這幾年來，國家黨中央國務院非常關注能源節約問題，連續出臺一些節約能源的政策、相關檔案，節約能源逐漸變成每一位公民的責任和義務。本文針對建築電氣規劃中潛在的常有問題，討論電氣設計節能的有關策略。
關鍵詞:建築電氣;節能;TT系統;控制系統
中圖分類號：TU201.5文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104***2013***
當下全世界範圍內都出現能源缺少的問題。我們國家是一個能源損耗的大國，每一年都要從外國引進大量的石油及天然氣能源等，我們國家人均能源是非常缺少的，達不到國家平均水準的一半，再加上我們國家的能源利用狀況非常差，大概約為30%。我們國家建築面積能源損耗與發達國家相比為其2--3倍，為此可以得知，節能的任務是非常巨大的。節能事業關係到科學技術的進步及所需環節的能源矛盾，是支撐國民經濟快速進步的一個關鍵性方面。
1 建築設計常出現的矛盾
1.1 TT系統配電線路接地故障保護問題
大家都知道，室外照明燈具裝在室外，需要承載很多方面的因素的影響，譬如，風吹、日晒、雨淋等， 非常容易使得使燈具受機械損傷和絕緣下降而造成事故的出現，它暴露於公共場所， 又無等電位聯結， 增大了電擊死亡的危險性。當採用一系統供電時，因所有燈具的金屬外殼都是通過線互相連通的，當某個燈具發生接地故障時，其故障電壓沿線傳至其它燈具上，在戶外無等電位聯結而導致電擊危險。故室外照明常採用竹接地系統， 為戶外燈具專門設定接地極， 引出單獨的線接燈具的金屬外殼，以避免由線引來別處的故障電壓。許多設計者在設計時往往不進行靈敏度校驗，低壓斷路器線上路發生接地故障時拒絕動作時有發生，為了提高低壓斷路器的靈敏度係數，所以室外照明線路在採用TT配電系統的基礎上，應為電源線路裝設漏電保護器作接地故障保護。
1.2 負荷計算問題
JGJ/T16-92《民用建築電氣設計規範》，***以下簡稱《民規》***3.4.2.3條規定用電裝置臺數較少， 各臺裝置容量相差懸殊時， 宜採用二項式法進行負荷計算， 一般用於支幹線和配電屏箱的負荷計算。
1.3 用電裝置接地問題
《民規》14.1.3條：用電裝置的接地一般可區分為保護性接地和功能性接地。保護性接地又可分為接地和接零兩種型式。許多設計者在作功能性接地設計時， 往往忽略接地線截面問題。例如成列配電櫃PE母排接地線截面不應小於其PE母排截面。
1.4 漏電開關極數選擇問題
漏電開關極數選定應遵循下列原則：第一、單相220V電源供電的電氣裝置應選用二極二線式或單極二線式漏電保護器;第二、三相三線式380V電源供電的電氣裝置， 應選用三極式漏電保護器;第三、三相四線式380V電源供電的電氣裝置， 或單相裝置與三相裝置共用的電路， 應選用三極四線式、四極四線式漏電保護器。
1.5 住宅插座選擇問題
GB50368-2005《住宅建築規範》第8.5.5條：住宅套內的電源插座與照明， 應分路配電。安裝在1.8m及以下的插座均應採用安全型插座。許多設計者在居室設計時都採用了安全型插座， 但設在廚房的插座當高度為108m及以下時卻採用了普通防濺型插座， 此現象應引起注意。
2 電氣節能的方法
2.1 充分利用天然光源
照明節能工程中的一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源。隨著人們對能源和環境保護的日益關注，建築物中如何充分利用天然光源來節約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節能的實施工程中，應當充分加以利用，制定建築物的採光標準，確定採光方式，將採光和照明有機地結合起來。白天儘可能地利用天然光源，使建築物內獲得穩定的光照條件。同時，室內引入陽光，既能大大節約照明能耗，亦有助於提高室內溫度，對於降低建築能耗也具有重要的現實意義。
2.2 目前應用的方法主要有:①導光管法。②採光擱板。③反射高窗。④ 稜鏡窗。
2.2 高效的照明控制系統設計
照明控制是照明設計中一個重要的內容，是照明設計基礎理論的一部分，與燈具、光源一樣是照明節能實施中不可缺少的。主要體現在以下兩個方面:***1*** 能營造良好的光環境。通過控制光環境來劃分空間，同一空間中可創造出不同的環境氛圍，體現了照明環境的舒適性。***2*** 可節能。使用者需要時才開啟照明，儘可能減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度，以有利於照明的節能。雖然我國現有的照明設計標準幾乎沒有照明控制的具體內容，對照明控制也沒有給予應有的重視，但工程設計人員應當充分認識到它的重要性。
2.3 科學合理地利用太陽能照明技術與產品
其一、太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能照明技術的開發利用，可節省資源，減少廢氣排放，減少對地球資源的使用和破壞，保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明在節能、環保方面具有重大的意義。其二、 太陽能照明技術通常利用太陽能光伏發電系統，將入射的太陽輻射能直接轉換為電能，提供給照明負荷.
2.4 建築電氣裝置的節能
①空調系統。其主要內容包括: a.冷凍水與冷卻水系統的優化控制;b.冰蓄冷系統的優化控制，現行的冰蓄冷控制技術還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優先方式下的融冰策略的研究，對於提高冰蓄冷系統的能源利用效率，促進冰蓄冷技術的商業化應用具有決定性的意義; c.熱交換系統溫差與流量的優化控制; d.變風量系統等控制技術。②給排水系統的優化控制。③電動機。包括電動機的正確選型、調速方法、基於負載檢測的臺數控制。④電梯。包括電梯的合理選型***如速度、載重量、調速方式等*** 、停層計劃及群控策略。⑤電動門窗。包括門窗的節能控制、遮陽系統的自動控制等。
2.5 能源的綜合利用
2.5.1 太陽能光伏電源系統。《措施》規定了太陽能光伏電源系統的適用環境、系統設計方法、電池技術要求、逆變器的技術指標、控制系統技術要求等技術原則。***2*** 冰蓄冷系統。提出了冰蓄冷系統的常用控制策略及系統配置。
另外，一些其他節能方法還可以利用：①減少變壓器的功率損耗，合理選擇變壓器的負載率。②減少線路能量損耗。在一個工程中，線路縱橫交錯，使用的導線及電纜不計其數， 所以線上路上消耗的有功功率相當大， 必須減少線路能耗。③提高系統的功率因數。一是變壓器無功功率損耗很多， 應考慮在一次側裝設靜電電容器進行無功補償;二是目前的建築設計絕大部分採用二次集中補償。④減少照明系統光能損失。其一，電氣設計要與建築設計配合。其二，要合理選擇照明器具。最後是合理選擇照明的配光曲線以提高照明利用係數。
3 結束語
我們國家進入世貿組織以後，在建築電氣節能規劃空間上面臨很多當面的挑戰，由於外國的規劃單位在設計當中非常關注環境保護及能源節約，假設我們在規劃中不注意能源節約，就有可能被淘汰。然而節電能工作關乎的範圍是比較寬泛的，從發電廠出發到線路末端的使用者都應該高效地使用電能以減少損失。針對設計工作人員來講，是需要科學運用器械，合理制定供電電壓等級以及運用新原料、新科技等。建築電氣節能規劃潛能是非常大的，應該細心準備規劃策略，挑選高效能節能裝置，運用先進的科學技術，沿用節能準則有效規劃。為人們供應健康、舒服、安全的居住環境，與此同時，又能夠切實實行節能的策略，這是每一位規劃工作者需要兼顧到的問題。
參考文獻
[1] 陳眾勵, 趙濟安, 等. 建築電氣節能技術綜述[J]. 樓宇自動化，2007.4.
[2] 朱英. 建築電氣節能設計方法[J]. 科技資訊化，2007.2.
[3] 任元會. 提高認識實施標準推進建築照明節電[J]. 建築電氣，2005.3.