時間:2023-03-17 18:10:45
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇電氣技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1高水平的師資隊(duì)伍是實(shí)踐教學(xué)的前提。教師是教學(xué)活動的主導(dǎo),一支專業(yè)結(jié)構(gòu)合理、高素質(zhì)的師資隊(duì)伍是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的前提。首先,專業(yè)教師不僅要有高水平的專業(yè)理論知識,更要能精通各種實(shí)訓(xùn)設(shè)備,熟練地指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)訓(xùn),解決學(xué)生實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的各種問題;教師制定了一系列管理措施,如我院電工實(shí)訓(xùn)中心規(guī)定對做實(shí)訓(xùn)的學(xué)生實(shí)行登記制度,進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室后填寫記錄表,實(shí)訓(xùn)完成后,寫實(shí)訓(xùn)報告。
2專業(yè)實(shí)訓(xùn)室突出辦學(xué)特色。我院是一所全日制公辦高職院校,是目前全省唯一的農(nóng)字號高職院校,在課程設(shè)置上有別于其他院校的電氣自動化專業(yè),因此在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面應(yīng)圍繞辦學(xué)特色,比如我們在保留傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上,與浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司合作的電氣控制實(shí)驗(yàn)臺,引進(jìn)了教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),這些實(shí)訓(xùn)設(shè)備集中了現(xiàn)代行業(yè)控制技術(shù),在實(shí)訓(xùn)過程中,這些使學(xué)生開闊了視野,了解最新技術(shù),這些設(shè)備都為學(xué)生進(jìn)一步創(chuàng)新打下基礎(chǔ)。
改革實(shí)施
1改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的選取跟理論教學(xué)內(nèi)容不同,要有針對性、適用性。經(jīng)廣泛的市場調(diào)研和校內(nèi)外教學(xué)專家的多次研討,認(rèn)為《電氣安裝與調(diào)試》課程應(yīng)能滿足專業(yè)群“企事業(yè)單位從事電氣設(shè)備生產(chǎn)、安裝調(diào)試、維修管理、改造設(shè)計”等職業(yè)崗位相關(guān)知識、能力、素質(zhì)的要求。以典型任務(wù)為載體,設(shè)計教學(xué)情境,按照行動領(lǐng)域由淺入深。同時,在整個實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容中設(shè)計了多個模塊進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練。
2改革教學(xué)手段和方法。根據(jù)實(shí)踐性教學(xué)的特點(diǎn),采用基于工作過程的教學(xué)模式,以任務(wù)為載體,構(gòu)建學(xué)習(xí)情境,按照咨詢——計劃——實(shí)施——檢查——評估五步法來進(jìn)行。在“項(xiàng)目教學(xué)法”中,教師可以將一個項(xiàng)目A分成若干個任務(wù)A1、A2、A3,每個任務(wù)可以作為一個實(shí)踐教學(xué)小單元組織教學(xué),每個實(shí)踐教學(xué)小單元都按照五步教學(xué)法來進(jìn)行。第一,咨詢階段:教師布置任務(wù),幫助學(xué)生理解任務(wù)要求;第二,計劃階段:學(xué)生一般以小組形式工作,根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求,尋找與任務(wù)相關(guān)的材料,制定任務(wù)計劃;第三,實(shí)施階段:學(xué)生根據(jù)任務(wù)計劃完成設(shè)計和模擬,作好有關(guān)文字記錄;第四,檢查階段:學(xué)生展示任務(wù)成果;第五,評價階段:自我評價,其他同學(xué)提出問題,最后老師評價。在整個過程中學(xué)生以動手為主,教師的作用就是回答學(xué)生遇到的各種問題,是一個被咨詢者、輔助者,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性非常高。實(shí)訓(xùn)教師除了做好實(shí)訓(xùn)前的準(zhǔn)備工作之外,對已確認(rèn)的新方案必須先做一遍后,再輔導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)。要求學(xué)生在實(shí)訓(xùn)前自行設(shè)計方案,實(shí)訓(xùn)時,每組派代表將本組方案作介紹,其它同學(xué)對方案作評價,找出不足,最后由老師點(diǎn)評,最后確定并實(shí)施。通過這個形式,同學(xué)之間、師生之間有了良好的互動,有時討論、爭論的很激烈,這大大提高了同學(xué)們的主動性。比如在“電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)中提出一些綜合性設(shè)計要求:(1)用低壓電器控制實(shí)現(xiàn);(2)用PLC控制實(shí)現(xiàn)。在實(shí)訓(xùn)中逐步增加難度引導(dǎo)學(xué)生綜合設(shè)計能力的培養(yǎng),在目標(biāo)的制定上更注意提出一些具體的系統(tǒng)工程指標(biāo),使實(shí)訓(xùn)更貼近實(shí)際工程,讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室真正開始進(jìn)行工程實(shí)踐的鍛煉,而不僅僅簡單停留在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)上,因此對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計就顯得極為重要。由于這部分實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生進(jìn)行設(shè)計和反復(fù)調(diào)試。這部分實(shí)驗(yàn)是整個實(shí)訓(xùn)體系改革的重點(diǎn),實(shí)踐證明學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅提高了綜合能力,更重要的是激發(fā)了他們的主動性和創(chuàng)造性,并且也為教師的科研提供了有益的探索。具體課堂教學(xué)流程設(shè)計如圖:基于工作過程的教學(xué)模式,合理選用工作任務(wù)為素材:(1)課前布置連續(xù)控制電路安裝任務(wù);(2)課堂對學(xué)生分組;(3)小組協(xié)作查詢資料,選擇元件、導(dǎo)線、工具和儀表、接線端子、實(shí)訓(xùn)板、設(shè)計電路圖(原理圖、平面布置圖、接續(xù)圖);(4)固定元件和接線——排除故障可完善;(5)小組自查和教師檢查——無;(6)師生反思總結(jié)——反饋,找出要完善的地方;(7)通電試車;(8)布置課后作業(yè)和新任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】電工電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)生產(chǎn)實(shí)踐
1引言
電氣工程訓(xùn)練是我院面向工科非電專業(yè)及大文科專業(yè)開設(shè)的一門公共實(shí)踐課程,學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容就是安全用電常識和基本的電工電子技術(shù)知識及實(shí)踐操作技能。
2實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀和改進(jìn)措施
(1)實(shí)踐課程簡介
根據(jù)專業(yè)的不同,電氣工程訓(xùn)練有兩個教學(xué)模式。對于工科非電專業(yè),開設(shè)電氣工程訓(xùn)練A,共40學(xué)時;圍繞三相籠型異步電動機(jī)的控制,訓(xùn)練工科學(xué)生一些簡單的電氣控制方法、控制手段,使之理解電氣控制方面的基本知識和操作技能,了解電氣控制在工程中的應(yīng)用。對于大文科專業(yè),開設(shè)電氣工程訓(xùn)練B,共40學(xué)時;通過室內(nèi)照明電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試與檢修實(shí)踐,讓學(xué)生懂得安全用電,學(xué)習(xí)常用電工工具和儀表的使用,掌握最基本的電工技能。
(2)實(shí)踐教學(xué)存在的不足之處
從近三年的教學(xué)實(shí)踐過程看,存在的不足之處有兩點(diǎn):
第一,教學(xué)內(nèi)容不夠充實(shí),學(xué)生做起來前緊后松。為期一周的電工訓(xùn)練,前三天的實(shí)踐內(nèi)容是理論教學(xué)和基礎(chǔ)實(shí)踐;后兩天的內(nèi)容是創(chuàng)新設(shè)計,占用時間偏長。
第二,教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容和現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合度不夠,電工電子技術(shù)含量偏低。電氣工程訓(xùn)練A的實(shí)踐內(nèi)容是交流電動機(jī)的交流接觸器控制線路;電氣工程訓(xùn)練B的實(shí)踐內(nèi)容是照明電路的安裝實(shí)踐,在電路中用的是電感式鎮(zhèn)流器。在科技發(fā)展日新月異的今天,這些電路已不是最常用的電路了。
(3)實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)措施
針對在電氣工程訓(xùn)練中存在的現(xiàn)狀,對原有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉和整合,在電氣工程訓(xùn)練中增加電子產(chǎn)品制作的內(nèi)容。對于非電專業(yè)的學(xué)生,可以選擇制作一些和已有的實(shí)踐項(xiàng)目相關(guān)且簡單實(shí)用的電氣產(chǎn)品。參加電氣工程訓(xùn)練A的學(xué)生,可以選作PLC控制器;參加電氣工程訓(xùn)練B的同學(xué),可以選作電子鎮(zhèn)流器。學(xué)生在電工實(shí)踐過程中,通過對電氣產(chǎn)品的研制、組裝和調(diào)試的親身體驗(yàn),了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用,探知最前沿的科學(xué)技術(shù),推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)和現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐的緊密結(jié)合。
3實(shí)踐教學(xué)改進(jìn)后的實(shí)施方案
(1)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
電氣工程訓(xùn)練實(shí)踐經(jīng)過改進(jìn)后的教學(xué)內(nèi)容可概括為四個教學(xué)環(huán)節(jié)、六大教學(xué)模塊。四個教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)踐、創(chuàng)新設(shè)計和產(chǎn)品制作;六大教學(xué)模塊包括元器件認(rèn)識、工具儀表使用、電路原理和電路設(shè)計、線路板制作、組裝和配線、調(diào)試和檢修。
在教學(xué)實(shí)踐過程中,六大教學(xué)模塊的實(shí)施是滲透在四個教學(xué)環(huán)節(jié)中完成的。可以看出,和電氣工程訓(xùn)練B相比,電氣工程訓(xùn)練A的電工電子技術(shù)信息含量大、實(shí)踐操作難度高。
(2)教學(xué)實(shí)施方案
教學(xué)內(nèi)容的難易程度以及時間安排不是一成不變的,在教學(xué)過程中需要把握三點(diǎn):
第一,理論與實(shí)踐相結(jié)合。理論教師在理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要講解安全用電常識、元器件認(rèn)識與檢測、電氣原理圖識圖、實(shí)踐操作技能四方面知識。脫離實(shí)踐操作的理論知識不用講,和實(shí)踐操作聯(lián)系不大的理論知識要少講。通過理論教學(xué),學(xué)生可以運(yùn)用掌握的理論知識指導(dǎo)自己的電氣工程實(shí)踐,這才是理論教學(xué)的真正目的。
第二,因材施教。專業(yè)不同,采用的教學(xué)方法和教學(xué)手段就不同,講授的教學(xué)內(nèi)容也不同;專業(yè)相同基礎(chǔ)不同,教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)就不同,對三表學(xué)生要突出應(yīng)用能力和實(shí)踐技能的[培養(yǎng),對素質(zhì)高、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生要進(jìn)行精英培養(yǎng)。
第三,課內(nèi)教學(xué)與課外活動相結(jié)合。對于參加電氣工程訓(xùn)練興趣高、產(chǎn)品制作有獨(dú)到見解的學(xué)生,教師要積極引導(dǎo),把課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生課外科研活動、素質(zhì)教育活動有機(jī)結(jié)合起來,并給予必要的指導(dǎo)。
(3)激發(fā)學(xué)生興趣的方法
為了更好地完成教學(xué)任務(wù),實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),要充分調(diào)動學(xué)生參與實(shí)踐的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
第一,確定靈活、直觀的教學(xué)方法。在理論和實(shí)踐教學(xué)過程中,結(jié)合板書、多媒體課件及實(shí)物展示等教學(xué)手段,采用演示教學(xué)和漸進(jìn)式啟發(fā)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,在激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)自學(xué)和獨(dú)立思考能力等方面下功夫,使教學(xué)效果不斷提升。對于基礎(chǔ)實(shí)踐項(xiàng)目,主要以演示教學(xué)為主,通過演示教學(xué),學(xué)生把容易理解和接受的感性知識上升為可以指導(dǎo)自己實(shí)踐操作的理性知識。對于創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目,主要以漸進(jìn)式啟發(fā)教學(xué)為主。通過啟發(fā)教學(xué),開闊學(xué)生的思路,培養(yǎng)同學(xué)們獨(dú)立完成實(shí)踐項(xiàng)目的能力。
第二,采用不同的考核標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)過程中,要根據(jù)不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生,調(diào)整實(shí)踐項(xiàng)目在量和質(zhì)上的要求,制定相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn),讓每個學(xué)生都能體驗(yàn)到完成實(shí)踐項(xiàng)目的成就感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了興趣,教學(xué)目的就容易達(dá)到了。
1、引言
所謂共同溝(城市綜合管溝)是指將兩種以上的城市管線集中設(shè)置于同一人工空間中,所形成的一種現(xiàn)代化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。利用城市地下空間建設(shè)共同溝以鋪設(shè)城市生命線設(shè)施,不但可以減少對城市道路的反復(fù)開挖以及由此而引起的對城市正常交通秩序的巨大沖擊,并且可以形成良好的城市景觀。根據(jù)日本阪神地震的防災(zāi)抗災(zāi)經(jīng)驗(yàn)說明,共同溝對于城市綜合防災(zāi)能力的提高有著非常顯著的作用。
共同溝的建設(shè)已成為二十一世紀(jì)城市現(xiàn)代化建設(shè)的趨勢和潮流,如東京、莫斯科、巴黎等國際著名大都市都建有數(shù)百公里長的共同溝,我國上海市也在浦東新區(qū)的商業(yè)干道張楊路建成了國內(nèi)第一條現(xiàn)代化的共同溝,隨后,上海又建設(shè)了嘉定區(qū)安亭新鎮(zhèn)共同溝,深圳市建設(shè)了大梅沙—鹽田坳共同溝隧道,國內(nèi)其它一些城市也在建設(shè)不同規(guī)模的共同溝。
雖然發(fā)達(dá)國家的共同溝建設(shè)已有百余年的發(fā)展歷史,但在我國還處于探索階段,加之國家尚無專門的設(shè)計規(guī)范,所以對于共同溝建設(shè)中的一些技術(shù)難點(diǎn),為提出符合我國實(shí)情的解決方案,需要作深入的研究和探討。本文主要討論電力與通信纜線共溝時的相互干擾問題以及電力事故災(zāi)害的防護(hù)對策及改善措施。
2、電力與通信纜線的相互干擾問題
一般而言,共同溝中總是收容電力與通信電纜,由于傳統(tǒng)的通信電纜大多為同軸電纜,所以按照傳統(tǒng)的認(rèn)識和作法,因兩者之間存在嚴(yán)重的電磁干擾。我國的相關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定,兩者不能共同鋪設(shè),既使要共同鋪設(shè),又必須保持一定的凈距。如果按此規(guī)范的要求達(dá)到共同溝的橫斷面設(shè)計,必將極大地增加共同溝的橫斷面尺寸,導(dǎo)致造價的上升并引起不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,目前作為信息傳輸載體的介質(zhì),已越來越多地采用了光纜,而材料的革命,徹底解決了兩者的共同問題,即信息管線介質(zhì)為光纜時,兩者間的相互干擾問題可以忽略不計,無需采取特殊的技術(shù)措施,就可以共同鋪設(shè)。從總體而言,以光纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體,已成為21世紀(jì)信息革命的趨勢和潮流,但完全普及還需時日。
當(dāng)采用同軸電纜作為信息傳輸?shù)奈镔|(zhì)載體時,可以通過以下的技術(shù)方案,來消除電力與通信電纜間的電磁干擾問題。
共同溝內(nèi)通信線路最易遭受電磁干擾,因?yàn)橐环矫嫱ㄐ艑儆谌蹼娦盘栂到y(tǒng),對雜散信號的限制最為嚴(yán)格,另一方面電力與通信線路往往需長距離的并行,會累積電磁感應(yīng)電壓。但共同溝內(nèi)電力、通信共溝是必然趨勢,因?yàn)殡娏Α⑼ㄐ殴矞弦徽呖蓽p少內(nèi)部空間,節(jié)省投資,二者便于管理。因此首先必須解決電力系統(tǒng)對通信系統(tǒng)的干擾問題。
電磁干擾來自于磁場的縱向感應(yīng)電壓,此電壓與負(fù)載電流、互感阻抗、不平衡率、電力電纜屏蔽系數(shù)、通信電纜屏蔽系數(shù)及背景磁場屏蔽等成正比,每項(xiàng)的減少將減少磁場的縱向感應(yīng)電壓,其中負(fù)載電流及不平衡率決定于用電狀況,本研究已考慮其最大值,無法通過共同溝的規(guī)劃改善,其余各項(xiàng)可通過電纜布置及加強(qiáng)屏蔽等措施加以改善,說明如下:
2.1電纜布置策略
電纜布置影響各電纜相互的空間關(guān)系,這種空間關(guān)系將影響互感阻抗,互感阻抗有零序互感阻抗和正序互感阻抗。若距離變大,則零序互感阻抗變小,有助于減少干擾;正序互感阻抗取決于各相電力電纜與擾線路距離的比值,此比值愈接近于1即擾線路與每相電力電纜愈等距離,則干擾愈小,若完全等距離(比值為1),則無正(負(fù))序互感阻抗。因此,“最大距離”與“等距離”是電纜布置的兩大原則,其措施如下:
(1)電力電纜與弱電(60V以下)系統(tǒng)的線路(特別是通信線路)應(yīng)盡可能維持最大距離。
(2)同回路的各條電力電纜線應(yīng)緊靠配置。
(3)三相電纜采用正三角形配置。
(4)同回路所有帶電導(dǎo)線纏繞或完全換位。
(5)盡可能采用多芯電力電纜,將同回路所有相導(dǎo)體、中性導(dǎo)體及接地線容納在同一條電纜內(nèi)。
以上(1)(2)兩項(xiàng)是基本措施,是必須要實(shí)施的項(xiàng)目,(3)至(5)項(xiàng)當(dāng)有必要時擇一實(shí)施,即當(dāng)通信與電力電纜長距離平行,且平行長度超過一定值時才有必要實(shí)施,對于非多重系統(tǒng)接地的電力電纜(一般低壓、35KV及110KV),只要實(shí)施(3)至(5)中的一項(xiàng),可完全免除干擾憂慮。
2.2加強(qiáng)屏蔽措施
增設(shè)各種導(dǎo)體,可改善磁場屏蔽效果,其原理主要是產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場以抵消部分干擾源磁場。
通常情況是增設(shè)三相屏蔽導(dǎo)體,屏蔽導(dǎo)體互連且多重接地,此時磁場感應(yīng)屏蔽作用相當(dāng)顯著。理論和實(shí)踐證明,在三相電力系統(tǒng)中增加互連且多重接地的屏蔽導(dǎo)體來改善磁場屏蔽效果的措施是可行的,這可從干擾者(電力電纜),擾者(通信電纜)及背景環(huán)境(共同溝結(jié)構(gòu))三方面來實(shí)施:
2.2.1電力電纜加強(qiáng)屏蔽的措施
(1)屏蔽層或中性導(dǎo)體直接并聯(lián)導(dǎo)體,且互連多重接地。
(2)使用導(dǎo)體材料(金屬材料)做電流架或電纜槽,此金屬架(槽)必須在縱方向電性連接良好且實(shí)施多重接地。
2.2.2通信光纜加強(qiáng)屏蔽的措施
(1)增加專用屏蔽導(dǎo)線,此導(dǎo)線應(yīng)多重接地。
(2)同2.2.1項(xiàng)的(2)款。
2.2.3共同溝結(jié)構(gòu)屏蔽措施
(1)溝體結(jié)構(gòu)鋼筋做良好的電性連接,使用焊接或熔接技術(shù),連接溝體鋼筋。尤其在縱方向的主鋼筋應(yīng)實(shí)施此種連接。
(2)預(yù)埋接地導(dǎo)線,可使用裸銅線埋設(shè)于溝體底部,一方面做屏蔽導(dǎo)體,一方面提供各種接地連接,效果最為顯著。
以上各項(xiàng)措施配合現(xiàn)場需要實(shí)施,基本上管道長度超過干擾安全長度時,才有必要擇一實(shí)施;只有溝體結(jié)構(gòu)的屏蔽措施,只要有22KV以上的高壓電纜時就應(yīng)實(shí)施。
3、電力事故災(zāi)害的防護(hù)對策及改善措施
共同溝內(nèi)的電力事故,主要是指接地故障造成的人員及其他管線傷害的問題,至于電纜縱向感應(yīng)電壓所造成的端末設(shè)備障礙問題,因其安全長度大于干擾安全長度,故在解決干擾問題時即可同時解決本問題,且電纜接地措施可免除縱向感應(yīng)電壓對人員的接觸電壓傷害,故電力事故災(zāi)害的防護(hù)措施應(yīng)以防范接地故障相關(guān)問題為重點(diǎn),主要包括:
(1)人員安全的防護(hù);
(2)高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù);
(3)漏電的防護(hù)。
針對這些問題的防護(hù)策略及措施說明如下:
3.1人員安全的防護(hù)
對人員安全的威脅主要來自“接觸電壓”和“跨步電壓”,這兩種電壓皆因較大的地電流導(dǎo)致共同溝內(nèi)各處均可能有電位差的存在,一旦此電位差出現(xiàn)在人員手足之間則可能造成接觸電壓傷害,而若出現(xiàn)在雙足之間則可能造成跨步電壓的傷害。防止此事故發(fā)生可由減少地電流、消除電位差及加強(qiáng)絕緣三方面進(jìn)行,前者是通過各種“地電流的疏導(dǎo)措施”減少接地故障電流流入溝內(nèi)結(jié)構(gòu)物,消除電位差的做法是使人員與接觸物之間加強(qiáng)絕緣阻抗以阻止電流流入人體造成傷害,具體說明如下:
3.1.1地電流疏導(dǎo)措施
接地故障電流必須流回電源端(變壓器室),此流回的路徑(回路)若經(jīng)過地中或地面,則人員亦受傷害。因此,若能減少流入地中的電流量,則可增進(jìn)人員的安全,其措施是加強(qiáng)電力電纜對接地故障電流分流的能力,通過各種導(dǎo)體與電纜中性導(dǎo)體、屏蔽導(dǎo)體鎧裝導(dǎo)體管的并聯(lián),即可加強(qiáng)分流能力,而消除電磁干擾中的加強(qiáng)屏蔽措施正合乎此項(xiàng)要求,即可同時減少干擾并增進(jìn)安全。
3.1.2同電位措施
(1)作場所妥善接地配置
在人員施工時有可能出現(xiàn)高電位差的地方增設(shè)接地網(wǎng)(或鋪金屬板),并將此接地網(wǎng)或金屬板與高壓電纜屏蔽導(dǎo)體、中性導(dǎo)體、管溝墻壁鋼筋、通信光纜屏蔽導(dǎo)體及其他各種金屬管線的接地導(dǎo)體互連,形成同電位,人員工作場所的接地電阻亦應(yīng)盡量降低。
(2)人員穿導(dǎo)電衣褲、手套及鞋
施工人員穿著互連性好的導(dǎo)電衣褲及手套和導(dǎo)電鞋則可維持身體各部位同電位,當(dāng)接地故障發(fā)生時,電流流過導(dǎo)電衣褲形成的回路,不經(jīng)過人體可確保人身安全,但此項(xiàng)措施不能影響施工。
3.1.3加強(qiáng)絕緣措施
在可能出現(xiàn)高電位差的位置通過加強(qiáng)絕緣,可使流入人體的電流減少,而增強(qiáng)人員的耐壓能力,其措施如下:
(1)工作場所加強(qiáng)絕緣措施
在高危險場所鋪設(shè)絕緣材料(例如塑膠地板)可大量增加接觸電阻而提高人員對接觸電壓和跨步電壓的耐受度。
(2)穿絕緣鞋及手套措施
此亦可增加接觸電阻,提高接觸電壓和跨步電壓的耐受度,通常只要穿絕緣鞋和戴絕緣手套,即可確保人員安全。
3.2高壓閃絡(luò)及爆裂的防護(hù)對策
高壓電纜絕緣破壞時,造成接地故障,有大電流及高壓存在,高壓可能會對鄰近其它管線產(chǎn)生閃絡(luò)(Flashover)并可能產(chǎn)生高熱而出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象,此可能破壞鄰近管線??砂聪铝写胧┍苊饣驕p少破壞:
(1)與高壓電纜拉大距離;
(2)用防爆隔板隔開高壓電纜與其他管線;
(3)高壓電纜使用專用管線槽;
(4)采用分室配置,將高壓電纜與其他管線隔開;
(5)上列措施基本上是針對60KV以上的電纜提出,但較安全的評估原則是35KV以上的高壓即應(yīng)考慮擇一實(shí)施。
3.3漏電保護(hù)
漏電現(xiàn)象基本上是一種高阻抗接地故障,因電流不大,不易由電力系統(tǒng)的斷路器切離,故往往使漏電持續(xù)存在而不知,一旦人員碰觸即造成傷害,防范漏電傷害應(yīng)由下列幾項(xiàng)措施來加以彌補(bǔ):
(1)警示標(biāo)志措施
在有高壓電纜的場所應(yīng)明確標(biāo)示其位置及各種注意事項(xiàng)和安全措施。
(2)安裝漏電探測器和報警器
在人員進(jìn)出和施工場所裝設(shè)漏電探測器和報警器,一旦有漏電即可進(jìn)行處理。
(3)加強(qiáng)維護(hù)檢查
施工前的漏電檢測,接地檢查及環(huán)境維護(hù)工作,如積水排除、防止動物進(jìn)入溝內(nèi)等皆可進(jìn)一步加強(qiáng)漏電保護(hù)。
4.結(jié)束語
電力、通信管線共溝的共敷問題是共同溝建設(shè)中的一個難題,目前國內(nèi)已建成的幾段共同溝,幾乎都沒有把電力、通信管線共溝敷設(shè),因?yàn)槠潆姶鸥蓴_問題難以解決。受深圳市國土規(guī)劃局委托,筆者于2001年做了《深圳市共同溝可行性研究報告》,幾年來,對國內(nèi)外共同溝做了深入研究,借鑒了國外(主要是日本)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),對此問題做了探討,提出了相應(yīng)的解決措施,并對共同溝內(nèi)電力事故的防災(zāi)問題提出了相應(yīng)的處理措施。希望能對國內(nèi)共同溝的發(fā)展有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]GB50217-94,電力工程電纜設(shè)計規(guī)范[S].
1.2變電站電氣自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的,數(shù)字化已成為現(xiàn)實(shí),變電站電氣自動化技術(shù)也將迎來新的局面。隨著計算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和完善,與電氣自動化技術(shù)的融合一定會在不久的將來實(shí)現(xiàn),有了這些高端科學(xué)技術(shù)的融入,電氣自動化技術(shù)一定具有大幅度水平的提高。這樣就可以更加科學(xué)合理的對變電站進(jìn)行設(shè)計和規(guī)劃,同時也可以大大提高變電站運(yùn)行的自動化水平,從而使變電站系統(tǒng)運(yùn)行時能夠快速的自動處理各種問題,使變電站的運(yùn)行更為有效和安全。
2電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
2.1電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)?,F(xiàn)如今計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)高的水平,社會各行各業(yè)都必須要用到計算機(jī)技術(shù)。計算機(jī)技術(shù)對變電站運(yùn)行具有非常重要的作用,它可以實(shí)現(xiàn)對變電站系統(tǒng)內(nèi)各電氣設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控、監(jiān)測,有利于提高變電站運(yùn)行的安全性。通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的融合,電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站的計算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)可以有效的擴(kuò)大變電站計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的范圍。與此同時,還可以及時地對變電站運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題和故障做出相應(yīng)的處理。
2.2電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站中等電位連接。等電位連接就是將電氣結(jié)構(gòu)中,相適應(yīng)的電氣設(shè)備間的導(dǎo)電部位進(jìn)行連接,這樣做可以保證變電站運(yùn)行時電源充足。等電位連接對于變電站的運(yùn)行、維護(hù)的安全性具有重要的作用,它可以有效避免變電安全問題。所以將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到變電站等電位連接非常重要。
2.3電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站計算機(jī)保護(hù)。電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站中的一個主要的功能是計算機(jī)保護(hù)功能。各電氣設(shè)備通過信號處理技術(shù),將各自運(yùn)行的狀態(tài)信息通過通信技術(shù)傳遞給計算機(jī),通過計算機(jī)對變電站中的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù),可以保護(hù)變壓器、線路等。當(dāng)變電站運(yùn)行發(fā)生故障時,計算機(jī)對接收到的故障信息進(jìn)行分析,并發(fā)出相應(yīng)的故障處理命令,由相應(yīng)的電氣設(shè)備執(zhí)行命令,處理故障。這樣就起到了很好的保護(hù)作用,所以將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到變電站計算機(jī)保護(hù)中是至關(guān)重要的,可以很大程度上提高變電站運(yùn)行的安全性。
2.4電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站自行診斷。變電站的自行診斷功能是以電氣自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等為基礎(chǔ),通過對變電站各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測、分析對比,迅速找到故障點(diǎn),并及時自行修復(fù)故障。電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站自行診斷不僅可以降低發(fā)生故障的概率,減少了工作人員的工作量,還可以有效提高變電站系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
2.5電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站數(shù)據(jù)的采集和處理。變電站的數(shù)據(jù)采集是變電站自動化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié),是電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站的主要表現(xiàn)。變電站運(yùn)行中的數(shù)字信號和模擬信號是變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的基本形式,可以表現(xiàn)變電站運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù),比如脈沖數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等。變電站的數(shù)據(jù)處理指的是對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析對比,來發(fā)出處理命令,比如對故障跳閘的處理、斷路器狀態(tài)的處理、故障警告的處理和隔離開關(guān)的狀態(tài)處理等。電氣自動化技術(shù)中的光電隔離方式和通信方式是采集和處理數(shù)據(jù)的主要方式。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術(shù)的出現(xiàn)為人類的發(fā)展進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn),但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,擺在當(dāng)前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發(fā)展系統(tǒng)本身帶有復(fù)雜性,被應(yīng)用的范圍逐步擴(kuò)大,對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主,作為當(dāng)下最為先進(jìn)的技術(shù)之一,對其本身最為基礎(chǔ)的要求就是要做到在運(yùn)作過程中保證誤差小,并且準(zhǔn)確有效,所以,就需要大批量的電氣設(shè)備共同運(yùn)作,如此,對于電能的消耗可謂是不計其數(shù),與我們國家提出的走綠色節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路存在差距。2.2質(zhì)量水平較低。就現(xiàn)階段的發(fā)展而言,電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)得到的飛速的提升,但縱觀整體發(fā)展情況而言,其質(zhì)量水平還處在發(fā)展低端。尤其是最近幾年,人們對于生活追求的品質(zhì)不斷攀升,相應(yīng)地也加大了對電氣自動化水平的要求,但是我國對這一領(lǐng)域研究的時間還不是很長,對于相應(yīng)的管理流程和先進(jìn)的發(fā)展模式還不能很好的予以把控,特別是在自動化工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié),相關(guān)人員只關(guān)心結(jié)果而忽略過程中的質(zhì)量問題。但是,眾所周知的是,如果電氣的生產(chǎn)質(zhì)量得不到有效的保證,就會發(fā)生一系列的用電事故,嚴(yán)重的會造成爆炸、火災(zāi)等重大安全事故出現(xiàn),需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。 顧名思義,集成化的主要運(yùn)作原理就是把所有需要的東西做還集合工作,上文已經(jīng)提到過,雖然電氣工程自動化近年來的發(fā)展勢頭迅猛,但由于起步過晚, 雖然在努力的向集成化方面靠攏,確切的來說,現(xiàn)在還處于自動化階段,技術(shù)水平發(fā)展有限,集成化技術(shù)還不成熟,各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以,還達(dá)不到及時實(shí)現(xiàn)資源的有效共享,在一定程度上影響了電氣自動化功能的發(fā)揮,使電氣自動化工程技術(shù)滯后。
3對電氣自動化工程中節(jié)能設(shè)計技術(shù)
3.1減少線路傳輸產(chǎn)生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變,所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產(chǎn)生的耗損。所以,可以從這幾方面做起,減少導(dǎo)線電阻:(1)使用功率較小導(dǎo)線;(2)使用相對較短的導(dǎo)線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路,減少人員的工作量,有效減少電能耗損,同時在安裝變壓器時候與負(fù)荷中心保持較短的距離,也是減少供電的距離;(3)使用截面積大較大的導(dǎo)線,如果條件允許,可以選用較大截面積的導(dǎo)線,有效減少電阻產(chǎn)生的耗損。3.2無功補(bǔ)償。電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中,配電設(shè)備中的無功功率占有較大的容量,所以存在較為嚴(yán)重的電能耗損的情況,不僅影響到電壓,還對整個電能的質(zhì)量造成不良的影響。對使用者來說,無功功率主要表現(xiàn)在功率低,尤其是當(dāng)功率過低的時候,用戶需要向相關(guān)部門繳納一定的罰款,因此如果說能夠使用合適的無功補(bǔ)償設(shè)備,就可以保證功率的平衡,有效提高供電質(zhì)量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損,從而確保電氣工程的安全運(yùn)行。如果導(dǎo)線受到電阻的影響,那么由電機(jī)產(chǎn)生的電能就不能被變壓器更好的吸收,同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸?shù)倪^程中會被釋放出來。同時由于無功功率產(chǎn)生了一定的作用,因此可以讓電容器和無功功率進(jìn)行抵消。利用電氣相關(guān)設(shè)備在進(jìn)行無功補(bǔ)償時候,有幾處要格外注意:(1)利用電容器在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)臅r候,一定要根據(jù)電壓容量,電壓負(fù)荷,自然功率,目標(biāo)功率等參數(shù)來確定電容器的容量,同時如果在無功補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了諧波,需要通過串聯(lián)定量電抗器來消除諧波;(2)以參數(shù)的物理量來確定無功的電流,功率的參數(shù),從而有效避免投切振蕩現(xiàn)象。
4結(jié)束語
綜上所述,電氣自動化對于節(jié)能設(shè)計的要求是為了響應(yīng)綠色生產(chǎn)的理念,也是為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需求,同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現(xiàn)階段在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中取得了顯著的進(jìn)步,但是隨著社會的發(fā)展,電氣自動化節(jié)能技術(shù)仍然需要進(jìn)行不斷完善和發(fā)展,不斷優(yōu)化配電設(shè)計,在科學(xué)利用電力資源的同時,還需要不斷提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,并最終達(dá)到節(jié)能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司
參考文獻(xiàn)
2教材內(nèi)容的合理取舍任課教師要選擇一本合適的電力電子技術(shù)課程教材作為主教材,再參考其他的輔助教材,取長補(bǔ)短,主講教師應(yīng)具有寬闊的知識面及豐富的電力電子工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。教材的內(nèi)容既有豐富的理論知識,還要注重工程實(shí)際的應(yīng)用,要體現(xiàn)電力電子技術(shù)發(fā)展的新技術(shù),也要體現(xiàn)出“電力電子技術(shù)”課程是基礎(chǔ)課到專業(yè)課平穩(wěn)過渡的橋梁,使教材內(nèi)容更符合二本院校電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)的要求。主教材中除重點(diǎn)講授交流變直流、直流變交流、直流變直流、交流變交流四大類基本變流電路及它們的組合之外,還要聯(lián)系當(dāng)今電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用情況,注重電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)及其他工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,注重主電路設(shè)計、驅(qū)動電路設(shè)計、保護(hù)電路設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇,還應(yīng)該適當(dāng)介紹SVC、SVG、高壓直流輸電、開關(guān)電源、UPS電源、感應(yīng)加熱電源、光伏逆變器等裝置的工作原理和實(shí)際應(yīng)用情況,以適應(yīng)電氣工程及其自動化專業(yè)寬口徑就業(yè)要求。
3課堂教學(xué)方式改革教學(xué)過程中應(yīng)以學(xué)生為主,教師為輔,避免一人堂和填鴨式教學(xué)方法,針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況組織安排教學(xué)內(nèi)容。由于“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容繁多,課堂教學(xué)中需要繪制大量的電路圖和波形圖,以及諸多公式推導(dǎo)及各種參數(shù)計算等。由于課程學(xué)時少而教學(xué)內(nèi)容又多,僅僅依靠傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式顯然是達(dá)不到教學(xué)效果的,所以多媒體技術(shù)逐漸走進(jìn)了“電力電子技術(shù)”的課堂教學(xué),大大地提高了課堂教學(xué)效果。這里需要強(qiáng)調(diào)的是,多媒體教學(xué)的引進(jìn)并非完全取消黑板加粉筆的課堂教學(xué)方式,二者應(yīng)該相互協(xié)調(diào)、相輔相成,各有各的長處。對于復(fù)雜的電路及波形的繪制和分析,可以充分利用多媒體的音容并茂的特點(diǎn),使學(xué)生更容易理解和掌握電路的基本原理和工作過程,如以flas的方式顯示電力電子器件的開通和關(guān)斷過程、過電流和過電壓的產(chǎn)生過程、電路的輸入輸出電壓和電流波形等,使學(xué)生感到生動而有趣,使學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)不再枯燥無味;而對于簡單電路的分析以及例題習(xí)題的講解,還是黑板加粉筆的方式顯得更簡單便捷,更具親和力,加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的互動和情感交流。總之,課堂教學(xué)十分重要,教師要根據(jù)自身的特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的素質(zhì),充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段及互聯(lián)網(wǎng)資源,在有限的課堂教學(xué)時間內(nèi),最大程度地使學(xué)生理解和吸收所學(xué)的知識。
4改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)為了提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,對原有的電力電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行了更新和改造,引進(jìn)近幾年內(nèi)較為先進(jìn)的電力電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對原有的驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)計劃進(jìn)行了修改和調(diào)整,盡量減少簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增大設(shè)計性和綜合性實(shí)驗(yàn)的比例,根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)和理論教學(xué)情況組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)。我院現(xiàn)有的電力電子綜合實(shí)驗(yàn)室可開出多種實(shí)驗(yàn),囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大電力變換所需的實(shí)驗(yàn),如整流及有源逆變實(shí)驗(yàn)、交流調(diào)壓及交流調(diào)功實(shí)驗(yàn)、直流斬波實(shí)驗(yàn)、無源逆變變實(shí)驗(yàn)等。為了培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識,還增設(shè)了開放性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)了教師與學(xué)生間的知識交流,也使電力電子課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸到課外,對教學(xué)時間的不足起了一定程度的彌補(bǔ)作用;同時,在我院的大學(xué)生電子挑戰(zhàn)杯大賽中,部分學(xué)生的競賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),提高了學(xué)生的電力電子技能。另外,我院每個學(xué)期舉行教師實(shí)踐技能大賽,有相當(dāng)一部分競賽題目與電力電子技術(shù)有關(guān),大大提高了教師的電力電子技術(shù)實(shí)踐能力和實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。
5將Matlab仿真軟件引進(jìn)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)Matlab仿真軟件是各院校普遍開出的課程,將Matlab仿真軟件與電力電子技術(shù)課程相結(jié)合,在課堂上,利用Matlab仿真軟豐富友好的圖形界面,使學(xué)生更直觀地掌握所學(xué)的知識,也避免了教師畫電路圖、波形圖的繁瑣及時間的浪費(fèi);將Matlab仿真軟件與電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,是原有的實(shí)驗(yàn)操作的有益補(bǔ)充,同時又具備原有實(shí)驗(yàn)裝置不具備的優(yōu)點(diǎn),如解決設(shè)備費(fèi)用高、實(shí)驗(yàn)所花時間長、危險性大的缺點(diǎn)。而利用仿真教學(xué)工具代替實(shí)際元件在計算機(jī)上進(jìn)行仿真,既不擔(dān)心元器件損壞,也沒有任何危險,學(xué)生完全可以在無人指導(dǎo)的情況下,在任何地點(diǎn)的計算機(jī)上自行完成電力電子電路的仿真實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼鎸?shí)性實(shí)驗(yàn),這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更重要的是提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和實(shí)際動手的能力,會收到事半功倍的實(shí)訓(xùn)效果。
6課程設(shè)計環(huán)節(jié)的改革“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)改革后,在課程教學(xué)的后期,增加了課程設(shè)計環(huán)節(jié),由主講教師布置該課程的設(shè)計任務(wù),為避免雷同,每人一題,主要以電力電子技術(shù)的四大電力變換為核心,結(jié)合工程實(shí)際,根據(jù)給出的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)知識,設(shè)計出總體方案、主電路圖、驅(qū)動電路、保護(hù)電路等,并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計算及元器件選擇。較簡單的題目,要求制作電路板和元器件焊接,并使用實(shí)驗(yàn)室的儀器和工具進(jìn)行調(diào)試;較復(fù)雜的題目要求用實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備驗(yàn)證或進(jìn)行matlab仿真,最終以論文的形式完成課程設(shè)計,并進(jìn)行課程設(shè)計答辯。課程設(shè)計環(huán)節(jié)的增加,拓寬了學(xué)生的知識面,提高了學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力,是理論與實(shí)踐相結(jié)合的有益補(bǔ)充,同時為后期的畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)及將來打下基礎(chǔ)。
7畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的改革為了提高電氣專業(yè)學(xué)生的電力電子技術(shù)理論知識和工程實(shí)踐能力,近幾年來,在電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中,除了到發(fā)電廠、變電所參觀實(shí)習(xí)外,有相當(dāng)一部分學(xué)生到電力電子裝置的廠家實(shí)習(xí);有時也請電力電子產(chǎn)品的專家學(xué)者做專題報告。在畢業(yè)設(shè)計選題方面,除了發(fā)電廠、變電所、繼電保護(hù)、電氣照明等傳統(tǒng)設(shè)計題目外,許多教師在本科畢業(yè)設(shè)計中也增加了許多有關(guān)電力電子技術(shù)方面的設(shè)計課目,如感應(yīng)加熱電源、大功率開關(guān)電源、UPS電源、光伏逆變并網(wǎng)系統(tǒng)、SVC、SVG、高壓直流輸電等方面的題目。有些設(shè)計題目還獲得了省級或校級優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文。
1.2外部防雷系統(tǒng)智能建筑的外部防雷主要是指防直擊雷和防側(cè)擊雷,我們通過共用接地系統(tǒng)和泄流通路來保護(hù)建筑物自身不遭受雷擊。①智能建筑需要建立綜合的共用接地系統(tǒng)。因?yàn)樵谥悄軜怯顑?nèi)存在著許多交流、直流設(shè)備,其中線路縱橫交錯,因此應(yīng)該將智能樓宇建筑里的直流工作地、安全保護(hù)地、交流工作地與建筑施工過程中為防雷所用作的鋼筋緊密連接,形成一個完整的共用接地體。這樣就大大減少了在接地線之間存在著電位差的可能性,也消除了感應(yīng)過電位的反擊現(xiàn)象,從而保證了高科技設(shè)備的正常工作。②足夠的泄流通路和均壓措施通過在建筑物鋼筋混凝土的鋼筋來制作防雷引下線,并且從屋頂?shù)牟课痪烷_始增多分路,用來分散各個導(dǎo)體上的雷電流的數(shù)量。而由于智能樓宇大多數(shù)為高層,還應(yīng)該采取防側(cè)擊雷措施,在智能樓宇中間的部位將建筑的外圈梁鋼筋焊接連通形成均壓環(huán),同時與防雷引下線相連。通過充分利用建筑物自身的柱鋼筋、樁基鋼筋、屋頂樓面鋼筋、各圈梁鋼筋等,將它們細(xì)致的焊接,形成良好的雷電流泄流通路以阻止側(cè)擊雷造成危害。
2.智能防雷新技術(shù)
一種新的技術(shù)的要求,必然催生出相應(yīng)的處理技術(shù),隨著我國智能建筑物各項(xiàng)電氣設(shè)備的日益復(fù)雜化,以及智能建筑物中電氣設(shè)備的種類的繁雜化,大量的科研技術(shù)人員投入到了智能防雷技術(shù)的研發(fā)中去,目前已經(jīng)研發(fā)出一種應(yīng)用效果比較合理的新型防雷技術(shù)。該技術(shù)徹底克服了傳統(tǒng)避雷技術(shù)中被動接閃、二次雷擊效應(yīng)嚴(yán)重的缺點(diǎn),因此,受到廣大建筑施工單位和群眾的喜愛,發(fā)展前景非常好。它的基本原理是,發(fā)生閃電前的地面和云層之間有一個電勢差可以作為避雷針的能源,在雷擊即將發(fā)生的時候提前產(chǎn)生一個向上先導(dǎo),形成一個雷電優(yōu)先通路,克服了傳統(tǒng)避雷針被動的迎接閃電的不足,從而大幅度的提高了防雷保護(hù)的范圍。在智能建筑中的電子設(shè)備大部分采用了超大規(guī)模的集成電路,因此其本身很容易在高電壓、高電流的情況下被燒毀。因此以前的避雷針防雷、電源防雷等方法已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前社會建筑領(lǐng)域智能樓宇防雷的需求。當(dāng)雷擊發(fā)生的時候?qū)a(chǎn)生較大的電場,進(jìn)而導(dǎo)致這個區(qū)域內(nèi)的電位快速升高,大大高于其它區(qū)域,而作為電的良導(dǎo)體,很容易在電位不相等時對雷電產(chǎn)生影響形成感應(yīng),從而遭遇雷害。
1.1.1先進(jìn)控制的特點(diǎn)在化工的生產(chǎn)當(dāng)中,往往生產(chǎn)過程較為復(fù)雜多樣,這樣就很難的建立起數(shù)學(xué)模型。一旦沒有完善的數(shù)學(xué)模型,就會導(dǎo)致預(yù)測和推斷的失誤。與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比,先進(jìn)的控制技術(shù)能夠更加的抓準(zhǔn)將要預(yù)測和推斷的難點(diǎn)。
1.1.2先進(jìn)控制的應(yīng)用
先進(jìn)控制的應(yīng)用在當(dāng)今的自動化技術(shù)當(dāng)中得到過廣泛的應(yīng)用,與傳統(tǒng)的技術(shù)水平相比,現(xiàn)如今的技術(shù)手段不僅僅應(yīng)用到了信息化技術(shù)手段,還應(yīng)用到了很多數(shù)學(xué)模型之類的知識。因?yàn)橹挥薪⒘送晟频臄?shù)學(xué)模型,才能夠?qū)Σ杉降淖兞窟M(jìn)行精確的統(tǒng)計和計算。再加上信息化的先進(jìn)技術(shù),這些是保障先進(jìn)控制應(yīng)用的有效技術(shù)手段之一。
1.2現(xiàn)場總線
1.2.1現(xiàn)場總線的特點(diǎn)
現(xiàn)場總線具有將所有的線路連接起來的功能,現(xiàn)場總線將所有的自動化系統(tǒng)和只能現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行了連接,使得這些智能化設(shè)備能夠聽從統(tǒng)一的號令,這種管理方式既能夠節(jié)省大量的人力和物力,還能夠在很大程度上使得系統(tǒng)的管理變得更具有自動化和智能化。線路總線基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù),使得系統(tǒng)的單回路調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場變送器、現(xiàn)場執(zhí)行器、可編程序控制器等設(shè)備能夠與總線進(jìn)行連接,進(jìn)而對化工生產(chǎn)當(dāng)中的一些設(shè)備進(jìn)行更好的控制和調(diào)整。
1.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
現(xiàn)場總線系統(tǒng)能夠在化工生產(chǎn)和電氣自動化的生產(chǎn)當(dāng)中保證成本的最低化和投資以及安裝費(fèi)用的最低化,這些費(fèi)用對于任何一個商家來說都是應(yīng)當(dāng)精打細(xì)算的,只有注重每一個細(xì)節(jié),才能夠使得企業(yè)不斷的變得強(qiáng)大起來?,F(xiàn)場總線的控制還能夠減少工人的工作量,在保證質(zhì)量的情況下增加了工作的效率。
2化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)越來越趨向于國際化,因?yàn)槲覈壳暗碾姎饣l(fā)展已經(jīng)采用了很多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和技巧,現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)與先進(jìn)的技術(shù)是完全分不開的,其中以電子信息技術(shù)為最主要的技術(shù)手段。現(xiàn)如今在這個二十一世紀(jì)當(dāng)中,更多的事業(yè)都趨向于信息化和國際化。自從研發(fā)出了電氣自動化技術(shù)在化工廠當(dāng)中的應(yīng)用,對于提高信息系統(tǒng)的處理能力就有著很高的要求,然而信息系統(tǒng)的運(yùn)行和應(yīng)用又完全離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過電氣自動化的運(yùn)行和應(yīng)用可以加快我國現(xiàn)有工業(yè)的發(fā)展,從節(jié)約資源入手,盡最大的可能去降低生產(chǎn)的成本和費(fèi)用,保證少成本就可以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。能夠合理并且高效的應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)是縮短我國與其他國家之間差距的一個保障之一,只有促進(jìn)全國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展才能夠讓更多的百姓擁有現(xiàn)代化的生活。
我國鋼鐵企業(yè)自動化水平還不夠高,普及不夠,大部分鋼鐵企業(yè)存在生產(chǎn)技術(shù)內(nèi)容太廣,生產(chǎn)工藝太復(fù)雜和電氣自動化依賴太強(qiáng)等特點(diǎn)。
1.1冶金生產(chǎn)技術(shù)涉及內(nèi)容太廣
鋼鐵企業(yè)冶煉環(huán)節(jié)多,涉及內(nèi)容非常廣泛,生產(chǎn)過程中涉及物理變化和化學(xué)變化,生產(chǎn)過程中突變因素多,冶煉過程涉及的技術(shù)非常復(fù)雜,生產(chǎn)過程中要控制好生產(chǎn)原材料,監(jiān)控物理變化參數(shù)和環(huán)境的化學(xué)參數(shù)。電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)該能控制或跟蹤生產(chǎn)過程的全過程,電氣自動化控制系統(tǒng)涉及內(nèi)容非常廣泛,只有這樣的控制系統(tǒng)才能保證生產(chǎn)過程的安全性,提高冶煉產(chǎn)品的產(chǎn)量,提高鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2冶金生產(chǎn)工藝太復(fù)雜
冶金生產(chǎn)工藝復(fù)雜,實(shí)際生產(chǎn)過程中工藝流程比較全,冶金電氣自動化控制系統(tǒng)要覆蓋全生產(chǎn)過程,實(shí)現(xiàn)軟件與硬件的配合,優(yōu)化生產(chǎn)過程。冶金電氣自動化系統(tǒng)呈現(xiàn)技術(shù)難度高,雖然技術(shù)人員具有非常專業(yè)的知識,掌握專業(yè)技巧,這樣才能真正做到提高生產(chǎn)效益。
1.3冶金自動化高依賴電氣技術(shù)
隨著我國鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)能力的擴(kuò)大,大部分小鋼鐵企業(yè)重新組合,形成更具競爭優(yōu)勢的聯(lián)合企業(yè)。這些企業(yè)大量引進(jìn)全自動化生產(chǎn)線,電氣自動化水平不斷提高,幾乎涵蓋了冶金全過程,冶金自動化高依賴電氣技術(shù),通過電氣技術(shù)完成信號采集、信號轉(zhuǎn)換和結(jié)果運(yùn)算等操作,實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的全自動化。
2、冶金電氣自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
冶金電氣自動化系統(tǒng)是利用智能控制技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)等控制和管理冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中的各環(huán)節(jié)。就鋼鐵企業(yè)來說,通過冶金電氣自動化控制系統(tǒng)控制軋鋼、高爐、轉(zhuǎn)爐,鑄造等技術(shù)環(huán)節(jié),解決冶金過程中高溫,高熱等問題,為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)解決了許多實(shí)際困難。許多大型鋼鐵企業(yè)設(shè)計或改造了許多電氣自動化控制系統(tǒng),這些系統(tǒng)都能實(shí)實(shí)現(xiàn)人工智能操作,自動化操縱體系是單位操縱體系的主要構(gòu)成,普遍運(yùn)用在單位制造管制的每個環(huán)節(jié),其中最重要的運(yùn)用是智能化操縱技術(shù)%智能化技術(shù)中的專家體系,模糊操縱,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)被運(yùn)用到鋼鐵行業(yè)的軋鋼體系、高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄車間、軋鋼調(diào)節(jié)體系等,版型在線監(jiān)測、冷熱軋薄板、維修保養(yǎng)監(jiān)控等功能。通過中央計算機(jī)系統(tǒng)控制各個子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)子模塊與子模塊之間的轉(zhuǎn)換。冶金電氣自動化控制系統(tǒng)使用現(xiàn)場總線技術(shù),數(shù)據(jù)交換傳送技術(shù),電腦合成技術(shù)等,推動冶金過程的標(biāo)準(zhǔn)化,程序化;通過人工智能技術(shù),使用機(jī)器人手臂特自動化設(shè)備提高冶金企業(yè)的生產(chǎn)力,讓鋼鐵企業(yè)取得長足的發(fā)展,提高市場競爭力。
3、冶金電氣自動化技術(shù)應(yīng)用前景
我國許多大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)通過引進(jìn)電氣自動化技術(shù),整合行業(yè)信息化水平,通過自動化控制系統(tǒng)提高生產(chǎn)控制精度,提高產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)一步壓縮生產(chǎn)成本,降低資源消耗。這些電氣自動化控制系統(tǒng)增加了冶金生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。從這些電氣自動化控制系統(tǒng)可以總結(jié)出我國冶金電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用前景,包括低成本自動化、行業(yè)信息化、智能控制、冶煉過程控制和綜合一體化控制等方面。
3.1低成本自動化
所謂低成本自動化是利用高精尖技術(shù),通過自動化技術(shù)科學(xué)合理投資,減少投資成本,降低投資風(fēng)險。許多中小型鋼鐵企業(yè)通過使用微型計算機(jī)作服務(wù)器,精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)對全過程、全流通實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制,為企業(yè)實(shí)現(xiàn)了低成本自動化,也解決了中小型企業(yè)的約束。
3.2行業(yè)信息化
所謂鋼鐵行業(yè)信息化就通過計算機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信息資源共享,實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化管理的標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化。大部分鋼鐵企業(yè)通過電氣自動化控制系統(tǒng)采集生產(chǎn)過程中的原始數(shù)據(jù),利用信息化技術(shù)手段分析和研究這些原始數(shù)據(jù),使用科學(xué)管理決策分析軟件,挖掘潛在數(shù)據(jù),為企業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)支持。
3.3智能控制
雖然電氣自動化控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用自適應(yīng)、優(yōu)化、模型預(yù)測等控制策略,但仍然不能滿足技術(shù)的要求,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的PID控制理論是適應(yīng)數(shù)學(xué)模型復(fù)雜且變化大的特點(diǎn),而智能控制對總控制程序具有良好的適應(yīng)性,尤其是對于復(fù)雜程度較高的綜合控制系統(tǒng),能分級控制智能設(shè)備,有著很大的發(fā)展空間。
3.4冶煉過程控制
電氣自動化控制系統(tǒng)可以對產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)保監(jiān)控及物流跟蹤等多個方而實(shí)施全過程監(jiān)控。電氣自動化控制系統(tǒng)采用新型傳感器、數(shù)據(jù)融合處理等高精尖技術(shù)對原材料質(zhì)量、鋼水純度、熔渣成分、溫度、固廢監(jiān)控等環(huán)節(jié)進(jìn)行全程控制,提高鋼鐵企業(yè)的效益。
3.5綜合一體化控制
電氣自動化綜合一體化控制系統(tǒng)是未來的發(fā)展方向,這種系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)的計算機(jī)、儀表、電氣在控制設(shè)備方面的專業(yè)界限與分工,實(shí)現(xiàn)了邏輯控制對模擬量進(jìn)行控制的難題,極大地提高了系統(tǒng)的實(shí)用性與操作性。簡化了程序,降低了成本,電氣自動化綜合一體化控制系統(tǒng)系統(tǒng)將是鋼鐵行業(yè)電氣自動化發(fā)展的重要方向。
2建筑電氣工程中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用
隨著人們對建筑電氣工程智能化技術(shù)應(yīng)用方面的日益了解,其在當(dāng)前建筑電氣中的控制系統(tǒng),故障預(yù)測、判斷分析以及電氣工程設(shè)備優(yōu)化等等方面都有了較為廣泛的應(yīng)用,這直接提升了建筑電氣工程技術(shù)層次,具體如下:
2.1在建筑電氣工程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
眾所周知,建筑行業(yè)電氣工程項(xiàng)目施工操作技術(shù)性、專業(yè)性和復(fù)雜性都較高,尤其是電氣工程的精細(xì)度方面,而且以往傳統(tǒng)施工過程中這部分項(xiàng)目就很容易出現(xiàn)故障,這對工程項(xiàng)目施工效率和質(zhì)量影響極為不利。為了有效控制避免這些意料外的故障和電氣問題,進(jìn)行電氣工程施工時就必須要構(gòu)建相應(yīng)的自我控制防御和保護(hù)體系,從而更好地進(jìn)行事故后的檢測排除。在這些自我控制保護(hù)系統(tǒng)中就充分運(yùn)用到了智能化技術(shù),通過智能化技術(shù)中的定位系統(tǒng)就能夠有效幫助管理人員確認(rèn)掌握工程設(shè)備、裝置和線路位置,并借助良好的傳感技術(shù)將其運(yùn)行狀態(tài)信息傳輸?shù)接嬎銠C(jī),然后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)數(shù)據(jù)分析總結(jié),將其與原本儲存信息進(jìn)行比對,這樣就能夠動態(tài)掌握電氣工程運(yùn)行狀況,一旦有異常也能夠及時發(fā)覺并確認(rèn)異常原因,而相關(guān)管理人員也能夠及時快速應(yīng)對解決,通過該步驟流程來實(shí)現(xiàn)電氣工程施工的自動化控制和動態(tài)管理。
2.2在建筑電氣工程故障預(yù)測分析中的應(yīng)用
在電氣工程施工中利用智能化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制,還能夠快速檢測、反饋出電氣工程問題所在,系統(tǒng)通過故障警報來傳遞告知工程異常,然后對發(fā)生故障的部位進(jìn)行智能數(shù)據(jù)傳遞,從而方便專業(yè)人員進(jìn)行更深層次的智能監(jiān)控和分析,通過常用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊網(wǎng)絡(luò)或者專家系統(tǒng)等等來幫助預(yù)測分析工程故障,最后提出有效的解決方案。比如電氣設(shè)備變壓器、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)等等發(fā)生故障就需要維修人員及時有效處理。然而電氣設(shè)備故障發(fā)生率不低,且其故障診斷不及時、不準(zhǔn)確都會導(dǎo)致事態(tài)更為嚴(yán)重,傳統(tǒng)變壓器故障檢測方法就是通過檢查變壓箱里面的氣體并對該氣體成分進(jìn)行分析來判斷故障與否,由此可見傳統(tǒng)人為檢測不僅耗時耗力,還需要將故障部分拆除開來,其準(zhǔn)確率還不高,還容易導(dǎo)致電氣線路的二次破壞,而智能化技術(shù)的應(yīng)用就完全克服了這些問題,直接簡化了其氣體提取步驟,系統(tǒng)會直接顯示變壓器氣體成分等相關(guān)信息,大大提高了其檢測效率和質(zhì)量,準(zhǔn)確性更高,可以說智能化技術(shù)在建筑電氣工程故障分析判斷方面應(yīng)用效果顯著。
2.3在建筑電氣工程設(shè)備改建優(yōu)化方面的應(yīng)用
在建筑電氣工程設(shè)備的改建和設(shè)計優(yōu)化領(lǐng)域,智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢也極為明顯,通過智能化領(lǐng)域中的關(guān)鍵性技術(shù),遺傳算法和專家系統(tǒng)的科學(xué)使用能夠快速提升設(shè)備運(yùn)算處理數(shù)據(jù)效率速度,對設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化升級也有重大促進(jìn)作用。前者是一種高科技的計算機(jī)模型,通過大自然生化過程反應(yīng)總結(jié)出的達(dá)爾文生物凈化原理和遺傳機(jī)理科學(xué)歸納生物進(jìn)化規(guī)律,然后在實(shí)際運(yùn)算使用過程中利用該規(guī)律進(jìn)行搜索,并對該系統(tǒng)的弊端進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。而后者則主要是專業(yè)地對設(shè)備隱患缺陷進(jìn)行科學(xué)論證分析,盡量確保該電氣線路能夠穩(wěn)定正常運(yùn)行。一般建筑電氣工程管理人員會綜合運(yùn)用這兩種方法來優(yōu)化升級相關(guān)設(shè)備,此外還可以運(yùn)用模糊理論的物理學(xué)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中將計算機(jī)中間算法進(jìn)行升級來提高運(yùn)算速率的方法,這也能夠大大優(yōu)化其設(shè)備升級質(zhì)量和過程,從而提高建筑電氣工程設(shè)計和施工質(zhì)量。