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电工电子技术及其应用实用13篇

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电工电子技术及其应用

篇1

电力电子技术是利用电子器件及技术实现电能变化与控制的技术,涉及到电力、电子与控制三个领域,实现了利用弱电子控制强电力,在工业、农业、交通、能源、国防等众多领域中得到了广泛的应用。电力电子技术在电气工程中的应用也比较广泛,例如电动机、发电机中的应用提高了电能生产与利用、转换方面的效率,有着节约能源与提高生产率的显著作用;电力系统中的应用增强了系统的稳定性与安全性,使电力系统实现了灵活可控,提高了运行的稳定性与安全性。因此,要在学习电力电子技术的前提之下,了解电力电子技术在电气工程及其自动化中的应用,提高对电力电子技术的认识与利用。

1 电力电子技术的发展

电力电子技术包括两个方面,一方面是器件制造技术,另一方面是电力电子电路的应用电路,即变流技术。电力电子器件经历了三代的发展,第一代电力电子器件是半控型,第二代是全控型,第三代是复合型。通过不断的发展实现了包含驱动、控制、保护电路、功率器件为一体的功率集成电力,虽然当前功率较小,但是代表了电力电子技术未来重要的发展方向。

2 静止无功补偿装置

随着工业生产过程的不断发展,电网中的功率要求的变化也更加频繁,尤其是一些冲击性的负荷不断增加,给电网的稳定造成了不良的影响。静止型动态无功补偿装置能够通过对冲击性负荷的无功补偿来提高电力系统的稳定性,提高电能的质量。

无功率补偿能够提高电力系统及负载的功率因数,减少系统中功率的损耗,能够对电压进行稳定,从而提高供电方面的质量。静止无功补偿装置包括:晶匣管控制电抗器(TCR)、晶匣管投切电容器(TSC)、静止同步补偿器、可控串联补偿装置(TCSC)等。

晶匣管控制电抗器(TCR)中包括两个反并联的晶匣管、一个电抗器,这些器件之间是串联的关系,通过晶匣管触发延迟角的改变就能够控制电抗器电流的大小,从而实现对电抗器的基波无功功率的连续调节。晶匣管控制电抗器中的三相交流调压电流通常采用的是支路控制三角形的方式进行联结。

晶匣管投切电容器(TSC)是属于单相结构的,其中的小电感的作用是对电容器投入电网是可能出现的冲击电流进行抑制。晶匣管投切电容器的优点为无机磨损、响应快速、平滑投切、综合补偿效果高等。

静止同步补偿器指的是利用电力半导体桥式变流器实现动态无功补偿的装置,该装置调节的速度较快、运行的范围较广。静止同步补偿器中的多重化、PWM技术等能够使补偿电流中的谐波的含量降低。静止同步补偿器的原理为通过并联的形式将自换相桥式电流联结在电网上,通过对输出电压的调节实现对无功电流的吸收或者发出,从而实现动态无功补偿。

可控串联补偿装置(TCSC)中电控器是有晶匣管来控制的,主要的联结方式就是实现电容器与电控器之间的并联。通过晶匣管的导通角的调节来实现电抗器电流的改变,实现补偿装置基频等效电抗的变化。可控串联补偿装置不仅能够实现参数的补偿,还能够通过阻尼控制环境的加入来实现系统阻尼状况的改善,从而实现对低频振荡的有效抑制,使系统的静态稳定性与暂态稳定性提高。

3 有源电力滤波器

有源电力滤波器的原理是对补偿对象进行检测,从而得到谐波电流的等分量,通过补偿装置来产生一个与谐波电流分量相等但是极性相反的补偿电流分量,通过对谐波电流的抵消来实现进入电网的电流是包含基波电流而没有谐波电流。有源电力滤波器谐波电流抵消的理论基础就是瞬时无功功率理论。有源电力滤波器的动态响应速度非常快,而且补偿功能多样化,在补偿的过程中补偿的特性不会受到电网阻抗的影响,因此是谐波电流抑制的一个重要的发展方向。

有源电力滤波器中包含两部分,一部分是指令电流运算电路,另一部分是补偿电流发生电路。指令电流运算电路的作用是对补偿电流进行检测,从而得到其中谐波与无功电流的等分量,补偿电流发生电路使根据前者的检测结果产生实际的补偿电流。

4 高压直流输电技术

高压直流输电主要的功能就是将发电厂输出的交流点经过换流器的作用之后转变为直流电,然后在将得到的直流电通过输电线路输送到受电端,达到受电端之后再将直流电逆变为交流电,之后再输送给用户使用。

高压直流输电能够传输的功率较大,而且传输过程中所需线路的造价也较低,较为容易控制,因此在当前是高电压大容量、长距离输电、异步联网等输电过程中的重要手段。直流输电架空线路的成本非常小,而且损耗也较小,利用直流输电方法能够确保输电的稳定性,还能够将额定频率不同的电网进行互相联网。直流输电工程按照直流联络线可分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直流输电系统。

5 总结

电力电子当前最大的应用领域就是电力系统与机电能量转换装备。对电气工程及其自动化领域中的电力电子技术的应用情况进行深入的了解,才能够更好地掌握电力电子技术,明确电力电子技术对电气工程专业发展的促进作用。

参考文献

[1]吴俊勇."智能电网综述"技术讲座(第四讲):电力电子技术在智能电网中的应用[J].电力电子,2010,04:67-70.

[2]方舒燕.电力电子技术及在电力系统中的应用现状及前景[J].高电压技术,2011(05):64-66.

[3]刘莉宏.现代电力电子技术的发展及其应用[J].北京工业职业技术学院学报,2012(03):1-4+7.

作者简介

篇2

1 引言

电气工程训练是我院面向工科非电专业及大文科专业开设的一门公共实践课程,学习的主要内容就是安全用电常识和基本的电工电子技术知识及实践操作技能。

2 实践教学的现状和改进措施

(1)实践课程简介

根据专业的不同,电气工程训练有两个教学模式。对于工科非电专业,开设电气工程训练a,共40学时;围绕三相笼型异步电动机的控制,训练工科学生一些简单的电气控制方法、控制手段,使之理解电气控制方面的基本知识和操作技能,了解电气控制在工程中的应用。对于大文科专业,开设电气工程训练b,共40学时;通过室内照明电路的设计、安装、调试与检修实践,让学生懂得安全用电,学习常用电工工具和仪表的使用,掌握最基本的电工技能。

(2)实践教学存在的不足之处

从近三年的教学实践过程看,存在的不足之处有两点:

第一,教学内容不够充实,学生做起来前紧后松。为期一周的电工训练,前三天的实践内容是理论教学和基础实践;后两天的内容是创新设计,占用时间偏长。

第二,教学实践内容和现代生产实践结合度不够,电工电子技术含量偏低。电气工程训练a的实践内容是交流电动机的交流接触器控制线路;电气工程训练b的实践内容是照明电路的安装实践,在电路中用的是电感式镇流器。在科技发展日新月异的今天,这些电路已不是最常用的电路了。

(3)实践教学改进措施

针对在电气工程训练中存在的现状,对原有的实践教学内容进行提炼和整合,在电气工程训练中增加电子产品制作的内容。对于非电专业的学生,可以选择制作一些和已有的实践项目相关且简单实用的电气产品。参加电气工程训练a的学生,可以选作plc控制器;参加电气工程训练b的同学,可以选作电子镇流器。学生在电工实践过程中,通过对电气产品的研制、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用,探知最前沿的科学技术,推进实践教学和现代生产实践的紧密结合。

3 实践教学改进后的实施方案

(1)实践教学内容

电气工程训练实践经过改进后的教学内容可概括为四个教学环节、六大教学模块。四个教学环节包括理论教学、基础实践、创新设计和产品制作;六大教学模块包括元器件认识、工具仪表使用、电路原理和电路设计、线路板制作、组装和配线、调试和检修。

在教学实践过程中,六大教学模块的实施是渗透在四个教学环节中完成的。可以看出,和电气工程训练b相比,电气工程训练a的电工电子技术信息含量大、实践操作难度高。

(2)教学实施方案

教学内容的难易程度以及时间安排不是一成不变的,在教学过程中需要把握三点:

第一,理论与实践相结合。理论教师在理论教学环节主要讲解安全用电常识、元器件认识与检测、电气原理图识图、实践操作技能四方面知识。脱离实践操作的理论知识不用讲,和实践操作联系不大的理论知识要少讲。通过理论教学,学生可以运用掌握的理论知识指导自己的电气工程实践,这才是理论教学的真正目的。

第二,因材施教。专业不同,采用的教学方法和教学手段就不同,讲授的教学内容也不同;专业相同基础不同,教学内容的侧重点就不同,对三表学生要突出应用能力和实践技能的[培养,对素质高、学习能力强的学生要进行精英培养。

   第三,课内教学与课外活动相结合。对于参加电气工程训练兴趣高、产品制作有独到见解的学生,教师要积极引导,把课内教学内容和学生课外科研活动、素质教育活动有机结合起来,并给予必要的指导。

(3)激发学生兴趣的方法

为了更好地完成教学任务,实现预期的教学目标,要充分调动学生参与实践的主观能动性,激发学生的兴趣和培养创新意识。

第一,确定灵活、直观的教学方法。在理论和实践教学过程中,结合板书、多媒体课件及实物展示等教学手段,采用演示教学和渐进式启发教学相结合的教学方式,在激发学生兴趣、培养自学和独立思考能力等方面下功夫,使教学效果不断提升。对于基础实践项目,主要以演示教学为主,通过演示教学,学生把容易理解和接受的感性知识上升为可以指导自己实践操作的理性知识。对于创新实践项目,主要以渐进式启发教学为主。通过启发教学,开阔学生的思路,培养同学们独立完成实践项目的能力

第二,采用不同的考核标准

。在教学过程中,要根据不同专业、不同基础的学生,调整实践项目在量和质上的要求,制定相应的考核标准,让每个学生都能体验到完成实践项目的成就感,激发学生的学习兴趣。学生有了兴趣,教学目的就容易达到了。

第三,实行多方位的奖励制度。在基础实践环节,可以把一个班级分成几组,组和组之间比赛,哪个组完成的又快又好,哪个组就有额外加分,并把名次写在黑板上。这样就能激发学生之间团结合作、协同作战的意识和动力。在产品制作实践环节,可以把课内教学和课外的素质教育活动相结合,给成绩优异者颁发获奖证书和奖金,鼓励学生参加科研活动。

4 结语

在电气工程训练的教学实践中,我们本着与时俱进、勇于创新的精神,不断提炼和整合实践教学内容,着重培养学生的团队精神、工程实践能力和创新意识。学生在实践过程中,通过对电工电子线路和电气产品的设计、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用;探知最前沿的科学技术,增强求知欲望,培养自我发展的能力。

参考文献

[1] 董启广,电工电子实训教学模式的研究与实践,北京工业职业技术学院学报,2006(10).

篇3

1.1提高工作可靠性

在水电站的管理中,我们可以通过自动监控系统,监控数据,让水电站的运行可靠性得到保证,同时可以减少水电站事故的发生。在日常操作中,水电站运行的可靠性对国家经济发展和人民的生活水平的提高,都有很大的帮助,因此通过水电站自动化管理,可以实现实时监测的问题,降低水电站系统的事故率,也可以及时切换控制系统,确保设备运行状态,减少事故带来的损失。自动控制系统,不仅可以提高管理和控制能力,也能降低管理成本,提高管理质量,确保稳定性供电的可靠性,提高水电站的经济效益。

1.2保证电能质量水平

为了保证电能质量水平的提高,我们要通过对水电站进行调节,判断现在水电站做的是有功功率还是无功功率,在不断进行技术提高的今天,确保水电站输出的是稳定的电流和电压,这样才能保证电能的质量,保证输出功率。但要求达到这样的控制水平,如果单纯使用人员的控制力,那一定会造成不稳定,特别是事故发生的时候,毕竟人工的控制速度和判断的准确度有限,最终也会影响到电能稳定的质量,如果通过水电站自动化进行控制,将大大改变手动控制造成较大局限性的局面,而且可以在一定的标准下,调整控制速度和控制精度,提高故障处理效率,使电力系统可以正常运行,使电能质量完全提高。

1.3提高劳动生产率

从一般角度来说,我们现在建立水电站的位置都是比较偏远的山区,地形比较复杂,运输比较困难,这无疑会增加运输成本和管理成本。人员的工作条件差,但还需要比较大的物资材料运输,最终会对管理人员的管理造成很多麻烦。这块就需要实现自动化,这样管理人数可以急剧下降,大多数设备的操作运行参数一个一个输入到计算机中,然后计算机程序实现系统的控制和最终的检测,不仅降低了管理成本,也可以解放劳动力,提高生产效率。在我国,自动化的发展非常迅速,社会的发展也很快,随着时间的发展,要求也会越来越全面。

2水电站自动化过程中的技术内容

2.1监测发电机

水电站自动化管理中,可以在水轮发电机和辅助操作系统中进行监控,使整个系统的功能正常,水电自动化的监控系统要实现定子与转子的电流进行监测,但也要注意定子的状态和温度,并且对电机的温度进行监控,实时监测进行中的问题并及时启动备用设备,这对计算机及相关技术人员要求比较高,要多为维护设备考虑,该系统还可以用于冷却和装置的安全运行,实现各系统,确保良好的工作状态,并进行实时监控,记录真实、实时的数据。

2.2水轮机自动控制

其主要技术是实现水电站的水轮机运行自动控制。在这种模式下,能实现自动关闭,包括一个相位调制和发电功率的自动转发等。此外,还可以提高水轮机的自动化水平,可以根据需求和电厂发电机组最佳自动控制对水电站的数量,增加经济效益,使单位之间的负荷分配的自动调节系统,负载的有功功率和无功功率,最终,我们要得到的结果是经济效益最大化,并且促进我国水电站的快速发展。

2.3实现控制辅助设备

自动系统可以实现各种自动控制装置,包括用于控制设备也不同,如泵和压缩机等。同时也可用于电气设备的实时监控和保护,当自动辅助系统发现问题,要采取相应的保护措施,如信号发出的损失或水电站的设施出现骤停,要确保水电站的安全运行。这样的自动化系统,可以实现在电站闸门、上下游水位的监控和监测,这样可以大大减轻工作人员的压力,提高政府的管理效率,最终实现自动化管理。

3水电站电气工程自动化技术的应用

3.1PLC在对涡轮螺旋桨调速中的作用

轴流转浆式水轮机发电广泛应用于中低水头电站。由于其不同的导叶水轮机在水中可以协调作用,大大提高效率,可以为电厂创造更多的经济效益。水轮机的生产厂家,提供一系列不同的涡轮叶片和改进叶片角头关联的曲线,调节器厂根据此曲线设计调速器在位于叶片和叶片之间的关系,进行调速。但由于实际电站水轮机的水头和水位变化,必须根据厂家提供的参数的变化进行调速,这样,在运行时性能曲线的差异才能保持最佳状态。因此对这些方法改变单位调节,可使用可编程逻辑控制器(PLC)进行调速。在机组调试运行和在不同的水头联合作用下,并在下游水位改变时手动组合叶片,给叶片提供最佳的组合曲线,然后修改原始的组合曲线和实际的PLC单元进行调速,让涡轮螺旋桨处在最佳状态。

3.2PLC应用在水库式电站调速器上

在这样的电厂发电站中,水头变化范围大,从开始到结束通常根据水轮机设计水头,但如果水头减少,在水下运行的汽轮机液压调节器往往不能让机组额定转速(自动状态),以调整启动打开经常需要更换芯片或增加串联电阻并要调整输出的差异,以开放的形式提供,但有时仍小于设计水头,为了提高机组运转能力,解决速度不快的问题,必须在换芯片或移除串联电阻时,加上PLC控制,可根据需要修改水头高度,修改程序,可以轻松打开和关闭机组,改变开度。

3.3油、气、水的控制

在水电站运行自动化的过程中,要减少人员的主动管理,多使用自动化管理,但也要注意控制油气水系统,保证整个系统的稳定安全,确保设备正常运行,首先要确保参数的准确性,加大自动化管理技术,控制油、水、气,对不寻常的状态进行自动化检测和控制,多利用一些自动化措施。如关闭开关设备运行、使用备用保证管道的控制,或者加强与供水系统相关的技术。然后,驱动泵系统的运行,并最终保证系统的稳定。但是,石油、天然气和水的控制,必须提高泵组的工作条件,使油泵的使用寿命延长,节省设备的钱,最后,要指出的是自动化发展的好多工作必须细致。

4结束语

水电站被认为是一种处于重要地位的供电系统,水电站的运行效率和供电质量对国民生产总值有非常重要的影响,影响国家的经济发展,因此,电厂运行的发展具有重要意义。在我国的科学技术和经济快速发展的背景下,新技术的应用拓展到所有的领域,在水电站运行的领域也不例外,生产的自动化,通过计算机系统自动程序控制是发展的趋势。水电站自动化系统应用中生产工人的繁重工作很突出,我们要减少工人的工作负荷和提高效率,节约大量成本。总之,自动化系统在水电工程中的应用,不仅提高经济效率,与此同时还节省了成本,创造了巨大的经济效益,带动地方经济发展。

参考文献

[1]谢勇.水电站自动化技术及其应用[J].科技创业家,2013(16):63.

[2]何朝霞.电气自动化在水电站中的应用[J].现代经济信息,2009(16).

[3]王小波,邓.电气自动化在水电站中的应用[J].黑龙江科技信息,2011(26).

[4]张秀丽.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].大家,2010,10(8):6-7.

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2有源电力滤波器

有源电力滤波器的原理是对补偿对象进行检测,从而得到谐波电流的等分量,通过补偿装置来产生一个与谐波电流分量相等但是极性相反的补偿电流分量,通过对谐波电流的抵消来实现进入电网的电流是包含基波电流而没有谐波电流。有源电力滤波器谐波电流抵消的理论基础就是瞬时无功功率理论。有源电力滤波器的动态响应速度非常快,而且补偿功能多样化,在补偿的过程中补偿的特性不会受到电网阻抗的影响,因此是谐波电流抑制的一个重要的发展方向。有源电力滤波器中包含两部分,一部分是指令电流运算电路,另一部分是补偿电流发生电路。指令电流运算电路的作用是对补偿电流进行检测,从而得到其中谐波与无功电流的等分量,补偿电流发生电路使根据前者的检测结果产生实际的补偿电流。

3高压直流输电技术

高压直流输电主要的功能就是将发电厂输出的交流点经过换流器的作用之后转变为直流电,然后在将得到的直流电通过输电线路输送到受电端,达到受电端之后再将直流电逆变为交流电,之后再输送给用户使用。高压直流输电能够传输的功率较大,而且传输过程中所需线路的造价也较低,较为容易控制,因此在当前是高电压大容量、长距离输电、异步联网等输电过程中的重要手段。直流输电架空线路的成本非常小,而且损耗也较小,利用直流输电方法能够确保输电的稳定性,还能够将额定频率不同的电网进行互相联网。直流输电工程按照直流联络线可分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直流输电系统。

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二、应用电子技术在电气工程中的应用

(一)提高变电站的工作效率将应用电子技术应用到变电站中,可以节省变电站的工人数量,这样不但可以节约人力资源,降低企业成本,而且可避免人工操作不当造成的工作失误,进而提高变电站的工作效率,提升工作质量,提高企业效益。此外,应用电子技术在变电站的应用,对于推进变电站管理的科学化、现代化,也有很大的帮助,可以优化变电站的管理,提升变电站科学化、现代化管理的水平,为变电站的工作人员开展现代化的监管工作,提供强有力的技术支持,降低工作人员的劳动强度,提高劳动效率。对于变电站管理中存在的问题,可以早发现、早解决,排除安全隐患,避免将来出现事故造成更大的损失,确保变电站安全、稳定的运行。随着电子技术的快速发展,在变电站中,静止无功补偿装置,也得到了越来越多的推广应用,不但有利于生产更高质量的电能,而且电力系统运行的安全性、稳定性,也得到了极大的提升和保障。

(二)保护电子元件和电路在电气控制系统中,由于各种电子元件的数量较多,如果某个元件损坏,或由于其他的原因,很容易致电气控制系统出现故障,影响电力系的正常运行。在故障发生时,为了保护电子元件和电路不被烧坏,安装电路保护装置,对电子元件和电路进行保护,是至关重要的措施。这样,一旦电气控制系统出现故障,电路保护装置就对电子元件和电路,发挥关键性的保护作用,避免它们的损坏,从而降低损失。然而,传统的电路保护装置,由于其自身存在一些弊端和问题,没有得到很好的解决,对于电子元件和电路的保护作用,也没有得到很好的发挥。对此,在电路保护装置中,应用电子技术可以弥补传统电路保护装置的弊端,从而使之发挥至关重要的保护作用。通常的做法是,应用电子技术的电力检测装置,当电路出现故障时,可以把故障信息,及时的进行反馈。一旦线路中出现过电流,可以及时的被检测出来,并立即断电处理,进而实现更好的保护电子元件和电路的作用。

(三)优化电气设备在电气工程中,为了使电气系统能够长时间健康、平稳的运行,需要经常对电气设备,通过采取多种技术手段,不断的进行优化。在这方面,运用智能化的技术,例如智能化算法,可以更好的提升电气设备的优化设计的水平。智能化算法的原理,来自于出达尔文的生物进化的原理,对之进行总结,演变而得到智能化算法。在实际的应用中,对电气设备进行优化设计时,智能化算法的运用,可以对系统存在的问题,进行更为精确的改进、优化。不但可以改进相应的计算工作,使之更加便捷,而且计算结果的准确性,可以更有保障。此外,对于电气设备中存在的隐患、缺陷,电子技术专家系统可以发挥无可替代的作用,可以把电气设备中存在的隐患和缺陷,精确的检测出来,然后,对这些隐患和缺陷进行分析,并采取相应的措施,为电气系统安全、平稳的运行,提供极大的技术支持。应用电子技术,可以把电子技术和智能专家系统,二者结合起来,实现优势互补,进而提升电气设备优化的整体水平。

篇6

1.2电气自动化系统的导入

将电气自动化系统导入到相应的工程计算机当中是有一定的要求以及相关注意事项的,首先对系统进行导入的时候需要以计算机为载体配合于具体数据的相关融合。由于目前计算机的深入发展以及相应互联网技术的不断开发,使得电气自动化系统能够较好的与计算机网络进行有机的结合,从而保证相应的无线数据通过这一系统设备来进行有效接收并且进一步传递到计算机系统当中,并配合系统智能化的分析数据方式来对所收集到的信息进行极速以及全面的分析,进而对整个电气工程运营的过程进行相关的数据记录以及问题的排查。通过电气自动化系统与计算机相应技术的有机结合,能够减轻电气工程运营过程当中对人力的合理运用,提高相应的工作效率,从而极大程度上保证了整个工程的安全性以及稳定程度。不仅如此导入电气自动化系统的另一优势是弥补人工无法进行合理的完善的部分,那就是减少整个系统运营过程当中时间的消耗以及相应数据误差的提高,进一步增强运营的精准程度,使其具体的分配工作更加的科学合理。电气自动化系统对数据在极短时间进行最大程度上的处理是人力无法替代的,所以积极地引入电气自动化系统是十分有助于电气工程今后发展的。

2技术应用的原则以及相应的理念

2.1电气自动化技术的应用原则

电气自动化技术在电气工程当中发挥了重要作用,为此引进其技术同时也需要对其相应的内容进行合理的使用,企业在引入电气自动化技术的过程当中需要遵守整个电气工程的具体要求,技术的具体应用方式需要符合相应的科学规律,并且应该保证相关技术可以保证电气工程在运营过程当中稳定的前提下进行最大化的优势的表现,从而才能够真正的发挥出其最大的作用。

2.2电气自动化技术的使用理念

首先在电气工程当中为了保证自动化技术能够进行合理的集中化控制,所以需要采用集散系统模式来对相应的数据进行合理的处置。又考虑到中心处理器所接收到的众多任务应该尽可能的不影响整个系统的运营速度,则在进行整个工程监管环境的过程当中应该进一步降低主机的工作压力,并且应该配合与相应的数据内容以及所需要的电力量来对其进行适应的电缆更换以及能源的稳定供应,从而进一步的保证整个集中化控制的持续稳定的进行。为了能够整体性地提高电气工程的相应监管过程,需要与互联网进行相应的连接,将所有的数据进行网上备份以及云空间处理,能够极大程度上减少不必要的资源浪费,保证众多数据的完整性防止数据丢失的现象发生。

3技术应用的突出优势

在电气工程当中引进电气自动化是由于其技术拥有监测功能较强的优势。电网运营过程当中免不了会出现一定的问题,而这些问题仅仅通过人员的定期检查容易消耗大量的时间而且效率不高,并且对于一些较为隐蔽的问题无法及时发现,进一步影响了整体电气工程的运营稳定程度。而引进相应的电气自动化技术则可以很好的改善这一问题,通过对网络数据进行合理的分析以及将遥感技术有机融合其中,使得各个地区的发电以及信息的传输能够受到全面的分配,从而在问题出现时第一时间就能够被发现,进而及时安排维修人员去进行问题的处理工作以及在解决过后进行经验的总结。不仅如此,随着科技的不断发展和人工管理模式的逐渐完善,也使得人工管理模式能够很好地在电气行业当中发挥作用,所以在电气自动化技术中进一步的融入了人工管理的智能模式,这一模式的应用可以帮助整个运营管理过程中更加的人性化以及提高其管理的灵活程度。智能化的管理能够24小时不间断地对整个系统的安全性进行有效的监控,并对其运营过程中的风险程度进行合理的运算。而且智能化的管理可以设计出一套较为科学的装置评估系统,这一系统能够对整体的电力运营程度以及区域性的电气工程进行合理的分析与评价,从而使工作人员能够一目了然地清楚具体哪些地区还存在有待提高的方面,从而帮助其进行有针对性的完善工作。这些系统的应用可以使整体电气工程的工作内容得到了保证,使其能够高效率高质量的进行下去。随着我国经济的不断发展以及人民用电量的不断增加可以预料到未来对电能的需求是越来越庞大的,逐步增加的用电量对于电气工程来说造成了不小的压力。为了能够及时应对这种发展趋势,在电气自动化技术应用过程当中需要不断进步,及时与当今的科技发展进行融合。企业应该为自动化技术投入定量的资金以及进一步完善电气自动化技术中的具体内容,积极引进人工智能的同时也需要提高自动化与遥感监控系统的配合程度,并且企业应该定期对相应的工作人员进行适宜的工作内容培训,确保其可以掌握运用电气自动化系统的具体方式,可以通过电气自动化系统分析结果进行相应的问题反馈以及问题的解决。

篇7

近年来,随着我国经济社会和科学技术的迅猛发展,电气自动化技术不断成熟,电气自动化在各领域的应用已经得到人们的认可并逐渐成为新的发展方向和潮流趋势,在此情况下,电气自动化技术在电气工程领域也得到了巨大发展。电气工程与日常的生产生活密不可分,使用电气自动化技术不仅有助于节约施工的人力、物力、财力和时间,还能提高工程的建设效率,对其加以研究具有重要的现实意义。

1 电气自动化技术在电气工程中的应用现状

1.1 电网调度的自动化应用

电气自动化技术在电气工程中的应用范围很广,其中,最重要的一方面是是实现了电网调度的自动化。电网调度的自动化大大节约了时间和人力成本,运用计算机网络将整个系统中连接起来,包括调度中心、工作站和变电站等,计算机网络能够使整个系统实现自动化调控和管理,具有自身的优越性和高效性。实现电网调度的核心和关键在于调度中心有一台与所有设备相连并且全部覆盖网络的计算机,除此之外,还需要有高效的中心服务器,这些设备和技术是实现电气自动化的核心和关键,相当于电气自动化的心脏和大脑。电气自动化也离不开大屏显示器和拥有较高素质与技术的团队,他们是电气自动化得以实现的保证。电气自动化技术的应用不仅可以有效提高电气工程效率,而且可以实现对电气系统的运行情况进行实时监控,并作出科学评估,在此基础上,还能对电力负荷情况作出预测,然后进行调度。为最大限度的满足当前用户的用电需求,电工工程应该实时收集、整理和分析相关数据,分析结果是调动电网电力的主要依据。

1.2 电站的自动化应用

以往的变电站操作大部分工作需要人工完成,在监控和信息反馈方面也是由人工完成,数据的收集、整理和分析也同样是人工完成,这不仅耗时耗力,浪费人力资源,而且在工作过程中,由于各种人为因素,不可避免的会发生错误,由于由人工进行监控,不可能实现全局性的直接监控。与以往传统的变电站操作相比,运用自动化技术具有不可比拟的优越性。它取代了以往的控制技术,不再选用电话人工进行操作,与之前相比,监控技术和能力更加强大,能够有效提高变电站效率和运行水平。以往的电磁表装置设备被网络计算机代替,通过引入强大的计算机技术,操作和监视都能够通过屏幕看到,传输数据信号时采用计算机电缆,运行和管理方面的自动化水平大大提高了。

1.3 发电厂测控系统的自动化应用

对发电厂测控系统实现自动化具有重要意义,发电厂的分散测控系统通常运用分层分布的形式,主要通过数据高速通讯网、以太网、控制监控单元以及远行工作站构成,这些是分散监控的必备要件,通过它们才能实现分散测控。工作站的种类有两种,一种是运行员工作站,一种是工程师工作站,工作站的主要目的是提供人机接口,过程控制单元的主要作用是运行员工作站发送和传递各种信息,与此同时,还要负责接收来自工作站的各种指令,过程控制单元还能够实时显示设备的运行状态,是否出现异常,对相关参数予以显示和打印,同时还能输出信号,这样就可以进行执行机构的驱动,从而对全过程进行控制、检测以及连锁性保护。

2 电气自动化在电气工程中的设计理念

2.1 集中监控式设计理念

监控式设计理念在电气工程中有广泛的应用,电气工程的系统设计较为简单易操作,它的运行和维护也较为简单,控制站方面没有特殊的要求,电气工程的工作原理在于处理器的功能强大,多种多样的功能全部都集中在同一种处理器上,通过处理器进行工作,这样一来,处理器就不堪重负,处理器上负载的功能越多,处理工作的速度就越慢,在一定程度上极大的影响了工作效率。当监控各类电器设备的时,监控对象越多,主机的冗余就越低,这样将导致电缆数量的不断增加,投资成本也提高了。长距离电缆也不利于系统可靠的运行。综合来看,集中化监控式理念在电器工程中的应用较为普遍。

2.2 远程监控式设计理念

远程监控的最大特点在于灵活可靠,通过远程监控,可以大大减少电缆的运用,这样大大降低了施工成本和各种材料费用。但是远程监控较为适用于小型电气工程,对于全长电气自动化控制系统并不适用。

3 电气自动化在电气工程中的发展和应用前景

首先,实现电力一次设备智能化发展。一次设备和二次设备的连接需要大电流对电缆和强信号电力电缆的控制实现,但是电力一次设备的智能化还不足以适用于这种情况,只有通过二次设备的辅助功能才能实现整体设计布局,这样一来,将发发节约控制电缆和电力信号的电缆量。其次,实现电力一次设备的在线监控。在监视设备的在线运行状态时,还要预测一些数据的变化趋势。最后,实现光电式电力互感器的发展。未来光电式电力互感器需要解决的问题有很多,这些问题同时也是未来研究的主要方向。

4 总结

在电气工程中广泛的使用电气自动化技术是时展的必然,也是未来的潮流趋势,电气自动化技术在电气工程中的应用,不仅大大提高了各类设备工作和有效性和效率,将信息化和网络化引进整个工程,还使得各类数据的采集、整理和分析更加便捷准确、科学,这在一定程度上适应了时展需要,也体现了科学技术的应用价值。

参考文献

[1]陈伟.浅析电器自动化在电气工程中的应用[J].科技专论,2013(01).

[2]马骥.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2011(26).

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1.1可以进行全面的监控

任何一项工程的功能都是十分完备的,其结构通常也是十分复杂的,电子电气系统虽然是最基础的结构,但是却发挥着巨大的作用。在电气工程项目中,最重要的就是安全问题,仪器设备若是出现问题没有及时进行解决,就会延误工期,严重时还会发生安全事故,因此有必要对运行着的仪器设备进行全面的监督。为了有效地解决此类问题,可以使用电子技术,从电气工程开工至工程竣工,它都可以进行全面的监控,一旦出现问题,系统会及时进行报警,工作人员可以在最短的时间内将问题解决,避免出现更加严重的问题,而影响工程的整体进度。

1.2对指令的输送进行控制

在电气工程中使用电子技术,可以对指令的输送进行严格的把控,避免出现指令输送错误的现象,避免对工程带来不良的影响。系统在发送指令的时候,会经过一遍验证,在指令确认无误以后,才可以将指令传送出去[2]。在工程正式开始之前,设计人员要考虑工程的实际情况,设计的要点要突出智能化与电子化。

1.3拥有智能化的操控系统

旧式的电气工程操作系统需要有专门的工作人员进行控制,要是工作人员离开一会儿,就有可能出现问题。使用电子技术,无需专人对操作系统进行控制,系统能够自动运行,定时检测系统是否存在异常,一旦发现问题,就会及时发出警报,确保系统能够在正常的环境下工作。

1.4拥有强大的操作性能

电子技术的操作性能极其强大,工作人员只需要进行几分钟的学习就可以掌握其基本的操作要领,且系统的仪器表盘简单明了,不同的操作键控制不同的部件,分工明确。电子技术的使用能够帮助工作人员减轻工作压力,一旦出现问题,系统会自动检测故障原因,工作人员就能够在最短的时间内知道是哪一部分部件出现了故障,缩短检验的时间,省时省力。

2电气工程中电子技术的使用现状

2.1电子技术在变电站的使用现状

电子技术在变电站有着广泛的应用。自从变电站使用了电子技术之后,工人的工作效率得到了显著地提升,工人的工作量也在逐步减少。人工作业可能存在一定的安全隐患,电子技术的使用可以代替部分人工作业,有效地降低这类安全隐患,以保证工作人员的人身安全[3]。由于电子技术自身的种种优点,可以对变电站的日常工作进行严格的监督与把控,能够及时的发现问题并且解决问题,降低事故的发生率,确保变电站的各项工作能够有条不紊的开展。

2.2电子技术在发电厂的使用现状

电子技术在发电厂有着广泛的应用。发电厂使用电子技术,可以对发电厂的工作进行全方位的监督,避免重大事故的发生,保障安全。旧式的监控系统由人工进行24h不间断的操作,有时监管不到位还是会发生问题,而且工人的工作压力较大,得不到足够的休息,进而无法提升工作效率与工作质量。使用电子技术就能够实现系统的自动监控,无死角、不间断,有效地的帮助工作人员减轻工作负担,有效地减少潜在的安全隐患,确保发电厂的各类工作能够顺利、正常的进行。

2.3电子技术在配电系统中的使用现状

目前,电子技术在配电系统中主要发挥着监控与管理的作用,代替人工操作,实现系统的自动化、智能化的工作状态,并且定期对系统进行全面的安全检测,提升系统的整体性能,减少问题的发生概率,进而提升工作的整体质量。电子技术在配电系统中的应用还没有达到普及的状态,不过随着电子技术自身的不断更新与发展,过不了多久就会在配电系统中拥有较高的普及率。

结束语

通过介绍,我们可以知道,现如今电子技术拥有广泛的应用市场与良好的发展前景,尤其是在电气行业,电子技术的使用能够加快电气行业整体的发展步伐,为电气工程带来一定的安全保障,为工程的质量与工程的效率带来巨大的提升。在发电厂、变电站,电子技术是重要的一项技术,它能够为两者的日常工作提供保障,降低事故的发生频率。随着我们国家科学技术的发展,电子技术也在不断地更新、进步,专业人员要充分考虑电气工程的发展现状,让不断发展着的电子技术能够更好的为其提供服务与帮助,为电气行业的稳步发展添砖加瓦。

参考文献:

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电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。

二、发展现状

1、电气自动化专业发展前沿

我国电气自动化专业开始发展于20世纪50年代初,国家对该专业进行几次调整,但由于该专业所覆盖的行业领域广,适用性大,到现在仍然焕发着勃勃生机。全国各大高校都相继开设该专业,并发展迅速。学习该专业的大学生和研究生数量迅速增大,社会上从业人员也迅速增加。高校电气自动化专业大学生也随之增加。

由于社会上各行各业对电气自动化专业技术人员的大量需要,供需关系随之需求变化而上扬,当前培养出一批具有高端顶尖技术人才迫在眉睫。国家相关政策出台并鼓励高校电气自动化专业健康快速发展。由此,我国高校电气自动化专业发展现状良好,属于稳步上升且需求技术人才的新型技术行业专业。开设电气自动化专业的高校也越来越多,就读这个专业的学生也越来越多,电气自动化行业领域也开拓得越来越广。而且,电气自动化专业技术人才对口岗位需求也越来越大,将来从业人员也会越来越多。就目前来看,电气自动化专业发展将会更加迅速。

2、电气自动化专业市场发展状况

一方面,现阶段社会广办众多工厂,电气设备品种门类多样,门类齐全,从业技术人员和维修人员需求数量惊人,从业人员的工资薪金也随其从业人员的市场需求量上扬,而且电气自动化专业精英人才目前我国社会上非常短缺,高精尖专业技能人才更是少之又少,所以,电气自动化专业有很好的很广阔的发展前景,电气自动化专业人才也随之层出不穷地出现。培养出一批又一批电气自动化专业高端精英人才是当前各大高校的重要发展课题。

另一方面,电气自动化专业的科研人才也需大量培养,很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发,需要很多有专业技能和创新能力的科研人才,所以科研机构逐步在全国各地广泛建立起来,专业科研人员队伍力量逐渐壮大。因而电气自动化专业市场发展很快。并且在整个社会经济发展中有着举足轻重的地位,市场发展状况广阔。

三、变换器电路从低频向高频方向发展

随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。

但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。

1986年美国威斯康星大学Divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的“硬开关“,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的“软开关”状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。

四、 交流调速控制理论日渐成熟

矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。

大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理,大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题,没有通常的PW M 信号发生器,其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。

五、通用变频器开始大量投入实用

一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制,可通过软件实现参数自动设定,实现变结构控制和自适应控制,可选择U/F左频率开环控制、无速度传感器矢幼控制和有速度传感器矢量控制,实现了闭环控制的自优化。从技术发展看, 电力半导体器件有GT0、GTR、IGBT,但以后两种为主,尤以IGBT为发展趋势:支频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的RAS(Reliabiliry,Availability,Servicebility)功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。

六、 单片机、集成电路及工业控制计算机的发展

以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。

在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生PWM 控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA81 8等应用也相当广泛。

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电气管理越来越重要,随着用电量的增加,需要管理精细化,才能稳定用电市场,维护用户利益,电气管理项目繁多,任务艰巨,单纯依靠人力不可能完成管理任务,就需要不断创新,引进智能化、自动化技术,才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容,通过协调一体的配合,完成电能管理,电气自动化管理是一门现代化的综合技术,越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制,取代了传统意义上的电气系统手工操作程序,使电力控制更加有效,监测更加精准,推动了电力系统高效运行,保证了电力系统安全稳定运行。

2电气自动化技术对电力工程的重要作用

电力自动化技术作为现代化技术,在电力工程建设中均起到重要的作用,主要表现如下:2.1全面提升技术运用能力保证电力设备运行时更加高效、经济和安全,实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平,电气自动化技术自身隶属先进科学技术,在电力运用过程中,主要是电力设备和技术升级,当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力,促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。2.2满足安全要求自动化技术运用到电力项目中,具备良好的优势,特别是与计算机联合使用,确保了设备运行的安全,要想对设备进行维护与保养,只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值,依托电脑运行来实现对有关设施运行养护,使生产故障不断降低,维护好人身安全,保证了用电供电稳定性。2.3保证了电气系统的稳定运行电力系统运行中产生大量的数据,需要对各类数据及时进行整理与分析处理,提前预知系统问题,有效解决,解决运行稳定性的问题,可以显著提升管理成效,顺应电气自动化运用需求,电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进,不断提升流程再造能力。

3电气自动化技术具体应用

电气自动化技术较为复杂,其应用较为广泛,需要根据不同的工程需要,选择不同的技术配合,只有这样,才能发挥最大效用,保证电气运行稳定安全。3.1自动化补偿技术应用在电力工程中,低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术,主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题,特别是在对单相负荷用户进行补偿时,极容易出现三相负荷不平衡,导致欠补或过补问题,如果不加以解决,就会形成恶性循环,造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施,能够有效解决上述问题,将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合,不断调整并能够适应负荷的变化,大大提高补偿精度,使运行更加稳定可靠。3.2现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术应用较为普遍,其兴起于20世纪80年代末、90年代初,这类技术的兴起与推广,在国际市场范围较广,是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用,可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接,形成一个有机的整体,各部件能够相互配合,完成整体活动,使现场各控制设备能够保持交流与传递,实现信息间的流通,从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术,具有运行安全、操作简单、维护方便的特点,整体优势非常明显,能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集,通过搜集得到相应数据,快速整理并汇总,及时将数据汇集到主控电脑内,然后启动计算系统,按通用格式形成数学计算模型,对所收集到的数据信息做最后的计算和判断,形成一系列可用信息资讯,向电力工程相关控制设备快速传递,得到维护指令后,对设备进行评估与修复,有效提高了系统维护效率,从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象,实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用,还能够极大的方便电力工程系统控制,实现系统分散管理的目的,依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集,保持随时连接、实时监控,对发现的问题快速实行反馈,并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据,不仅能够提高安全性,更能对信息进行共享利用,使数据应用范围不断扩大,有效保证了系统维护与更新,为电力工程建设提供强有力的技术支持。3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用主动对象数据库技术应用较为广泛,是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要,其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用,需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件,就是说,一定要在一个具体的时间内、设定条件下,而出现的一个事件、最后执行的行为是什么,通过一系列的反馈与评估,实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程,对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术,这类技术涉及范围面大,对整个电网信息实现综合统计,设置条件信息包括面宽,也就是当电网在运行的时候,运行信息在一定的条件下,满足触发条件,执行了某个行为,这就从根本上解决了人力操作不精准的问题,大大提高了准确度,有效缓解了迟滞、缓慢的问题。3.4光互连技术在电力工程中的应用光互连技术组成部分较为复杂,按常规划分,可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势,能够在使用过程中,全面达到抗干扰效果,能力大大得到提高,同时,也可以在较短反应时间内提供强大的带宽,这种技术被广泛应用,与其强大的优势是分不开的,在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术,可以在根本上解决数据收集的问题,实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等,对计算结果实现应用,也就是说,可以通过人机界面实现对系统的便利操作,实现网络系统重组,表现出实际、灵活、高效的状态。3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用变电站自动化技术包括的内容较为广泛,主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一,形成综合型技术能力,使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展,未来的发展过程中,能够更加完善,使配电管理系统更加科学简便,建立起实用的网络基础平台,从而实现110kV以下配电系统自动管理,满足电力系统自动化需求,优化电气设备的保护,与此、自我调整。

4结束语

综上所述,电力工程关系着国计民生,是经济建设与社会发展的基础,只有不断总结经验,完善技术能力,才能有效做好技术布局,改善工作环境,切实保证运行整体安全。

参考文献

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近几年来,科学技术的应用使我国的经济水平得到了快速的发展,其中最为广泛应用的就是电子技术,电子技术的应用在各行各业中得到了高度的认可,电子技术在电气工程被广泛的应用。为了更好的满足社会快速发展的需求,电气工程必须不断的进行完善和进行电子技术的创新,只有这样才能运用更加先进的科学电子技术来发展电气工程,为社会和人们提供更大的便利,同时促进电气工程的不断发展。

二、电子技术的含义和发展

社会不断的发展使电子技术不断的创新和完善,同时也更加的科学先进。科学先进的技术可以解决实际生活中遇到的难题,可以分为信息电子技术和电力电子技术两大类。电子技术在电气工程的应用可以让电气工程可以正常的运行,即带动了我国电气工程的快速发展,又扩大了电子技术的应用,提高了电气工程的工作效率及最大化的利益。同时,因为电子技术的使用性比较强,都得到了很好的运用。例如,医疗、教育、航天、军事等领域都有电子技术的运用。电子技术因为其科学、高效、易操作的特点给工作人员带来了很大的方便。而且,电子技术是电气工程中一个重要的组成分支,随着电子技术广泛的应用,就需要更加不断的创新电子技术,才可以为社会提供更大的服务。此外,随着我国经济的发展逐步的走向了国际化,更要适应发展的需求,更要把电子技术与企业的发展相结合,不断的完善和创新企业的技术,通过科学的、先进的电子技术来提高企业的社会竞争力及利益,把电子技术的优势发挥最大化,帮助企业完成经济化、国际化的快速发展。

三、电子技术的优势

1.操作简单,给工作人员提供便利

近几年来,电力在人们日常生活应用及社会需求越来越大,而在以前,电力系统的应用存在着许多的不足之处,为了保证电力系统能更好的运行,就需要提高技术应用的管理,用科学先进的电子技术来推动电力企业的快速发展。电子技术的应用在电气工程中起到了非常重要的地位,电子技术不但可以提高电力系统的工作效率,而且因为电子技术的操作比较简单易懂,所以在提高工作效率的同时给工作人员带来了很大的便利,推动了电气工程持续的发展。

2.构造更科学,性能更好

和传统的电气工程技术相比较,电子技术更加多完善、结构更加的科学、性能更加好,得到了更多领域应用的认可。电子技术在电气工程中也被更广泛的应用。要想加快我国电气事业的快速发展,就需要不断适应时代变化的步伐,根据社会发展的需求对电气工程进行不断的创新及完善电子技术的应用。只有这样才可以做到适应社会的需求,跟上发展的步伐,完善和创新电子技术,带动电力事业的快速发展。传统的电气技术因为结构不科学,性能不太好,所以无法满足电气工程发展的需求,故应该重视技术的创新和完善,以帮助电气工程够顺利的运行,从而促进电气工程的快速和持续的发展。

3.增强了电子技术适应能力

现在的电子计数系统比传统的电气技术适用能力更强,操作起来也更加简单。传统的电气技术不但操作比较复杂,而且适用性也比较低,所以给工作人员带来了多大的困扰。而电子技术的系统适用性很高,所以不但减轻了工作人员的工作困扰,而且还大大提高了工作效率,推动了近期的发展。故电子技术更好满足电气工程发展的需求。电气工程总体水平的提升,保证了电气工程系统的正常运行。

四、电子技术在电气工程中的实际应用

1.变电站的电子技术应用

电子技术在变电站得到了更好的运用,电子技术帮助变电站有效地提高了工作效率,大量代替人员的操作,减少工作人员的工作量及失误,有效的提高工作质量。变电站的工作人员利用电子技术可以更好对变电站进行监管,及时发现工作中存在的隐患,并进行解决,降低了事故的发生,确保了变电站安全运行。

2.发电厂的电子技术应用

电子技术可以对发电厂进行更加全面的系统监控,帮助发电厂的工作可以顺利进行。因为电子技术可以形成更加完善的网络系统,对电子厂进行系统的监测,帮助工作人员减少了操作,提供了更大的便利,从而有效的提升了电气工程的工作效率。工作人员可以通过监控系统及时的发现存在的隐患,并进行排除,避免事故的发生。电子技术的运用既保证了发电厂能够正常运行,又给供电工作提供了安全保障。

3.配电系统的电子技术应用

虽然电子技术的应用还没有普及到配电系统中去,但是随着电子技术的不断发展,将来必定会广泛的应用到配电系统中去。配电系统中应用最多的电子技术就是,电子技术对配电系统进行全面的监控和管理。这一应用不但可以减少工作人员操作带来的失误,还可以让配电系统的工作更加稳定,从而提高配电工作的质量和效率。电子技术越智能、越先进就可以更稳定的使配电系统正常运行,随着社会不断的发展及人们生活水平不断的提高,配电工作的安稳运行给社会的发展和人们的生活水平发下良好的基础。所以,配电系统要运用更加先进和智能的电子技术,来实配电系统的高效化、智能化、人性化的工作需求。

五、结语

电气工程的发展离不开电子技术,电子技术的应用为电气系统的正常的运行打下良好的基础,能够帮助电气工程有效地提高工作质量和效率,促进电气工程可以更好的发展。电气系统可以利用电子技术的优势,不断的进行创新和完善电子技术,实现最大的智能化和人性化的电气系统。

参考文献:

[1]武芳军,工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(.04).

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电气工程训练是我院面向工科非电专业及大文科专业开设的一门公共实践课程,学习的主要内容就是安全用电常识和基本的电工电子技术知识及实践操作技能。

2 实践教学的现状和改进措施

(1)实践课程简介

根据专业的不同,电气工程训练有两个教学模式。对于工科非电专业,开设电气工程训练a,共40学时;围绕三相笼型异步电动机的控制,训练工科学生一些简单的电气控制方法、控制手段,使之理解电气控制方面的基本知识和操作技能,了解电气控制在工程中的应用。对于大文科专业,开设电气工程训练b,共40学时;通过室内照明电路的设计、安装、调试与检修实践,让学生懂得安全用电,学习常用电工工具和仪表的使用,掌握最基本的电工技能。

(2)实践教学存在的不足之处

从近三年的教学实践过程看,存在的不足之处有两点:

第一,教学内容不够充实,学生做起来前紧后松。为期一周的电工训练,前三天的实践内容是理论教学和基础实践;后两天的内容是创新设计,占用时间偏长。

第二,教学实践内容和现代生产实践结合度不够,电工电子技术含量偏低。电气工程训练a的实践内容是交流电动机的交流接触器控制线路;电气工程训练b的实践内容是照明电路的安装实践,在电路中用的是电感式镇流器。在科技发展日新月异的今天,这些电路已不是最常用的电路了。

(3)实践教学改进措施

针对在电气工程训练中存在的现状,对原有的实践教学内容进行提炼和整合,在电气工程训练中增加电子产品制作的内容。对于非电专业的学生,可以选择制作一些和已有的实践项目相关且简单实用的电气产品。参加电气工程训练a的学生,可以选作plc控制器;参加电气工程训练b的同学,可以选作电子镇流器。学生在电工实践过程中,通过对电气产品的研制、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用,探知最前沿的科学技术,推进实践教学和现代生产实践的紧密结合。

3 实践教学改进后的实施方案

(1)实践教学内容

电气工程训练实践经过改进后的教学内容可概括为四个教学环节、六大教学模块。四个教学环节包括理论教学、基础实践、创新设计和产品制作;六大教学模块包括元器件认识、工具仪表使用、电路原理和电路设计、线路板制作、组装和配线、调试和检修。

在教学实践过程中,六大教学模块的实施是渗透在四个教学环节中完成的。可以看出,和电气工程训练b相比,电气工程训练a的电工电子技术信息含量大、实践操作难度高。

(2)教学实施方案

教学内容的难易程度以及时间安排不是一成不变的,在教学过程中需要把握三点:

第一,理论与实践相结合。理论教师在理论教学环节主要讲解安全用电常识、元器件认识与检测、电气原理图识图、实践操作技能四方面知识。脱离实践操作的理论知识不用讲,和实践操作联系不大的理论知识要少讲。通过理论教学,学生可以运用掌握的理论知识指导自己的电气工程实践,这才是理论教学的真正目的。

第二,因材施教。专业不同,采用的教学方法和教学手段就不同,讲授的教学内容也不同;专业相同基础不同,教学内容的侧重点就不同,对三表学生要突出应用能力和实践技能的[培养,对素质高、学习能力强的学生要进行精英培养。

   第三,课内教学与课外活动相结合。对于参加电气工程训练兴趣高、产品制作有独到见解的学生,教师要积极引导,把课内教学内容和学生课外科研活动、素质教育活动有机结合起来,并给予必要的指导。

(3)激发学生兴趣的方法

为了更好地完成教学任务,实现预期的教学目标,要充分调动学生参与实践的主观能动性,激发学生的兴趣和培养创新意识。

第一,确定灵活、直观的教学方法。在理论和实践教学过程中,结合板书、多媒体课件及实物展示等教学手段,采用演示教学和渐进式启发教学相结合的教学方式,在激发学生兴趣、培养自学和独立思考能力等方面下功夫,使教学效果不断提升。对于基础实践项目,主要以演示教学为主,通过演示教学,学生把容易理解和接受的感性知识上升为可以指导自己实践操作的理性知识。对于创新实践项目,主要以渐进式启发教学为主。通过启发教学,开阔学生的思路,培养同学们独立完成实践项目的能力。

第二,采用不同的考核标准。在教学过程中,要根据不同专业、不同基础的学生,调整实践项目在量和质上的要求,制定相应的考核标准,让每个学生都能体验到完成实践项目的成就感,激发学生的学习兴趣。学生有了兴趣,教学目的就容易达到了。

第三,实行多方位的奖励制度。在基础实践环节,可以把一个班级分成几组,组和组之间比赛,哪个组完成的又快又好,哪个组就有额外加分,并把名次写在黑板上。这样就能激发学生之间团结合作、协同作战的意识和动力。在产品制作实践环节,可以把课内教学和课外的素质教育活动相结合,给成绩优异者颁发获奖证书和奖金,鼓励学生参加科研活动。

4 结语

在电气工程训练的教学实践中,我们本着与时俱进、勇于创新的精神,不断提炼和整合实践教学内容,着重培养学生的团队精神、工程实践能力和创新意识。学生在实践过程中,通过对电工电子线路和电气产品的设计、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用;探知最前沿的科学技术,增强求知欲望,培养自我发展的能力。

参考文献

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1 电气工程训练与电工电子技术应用的概况

电气工程是现代科技领域中的核心,被运用于各大高新技术中。一个国家电气工程的发展程度将反应出这个国家的科技水平,我国高校一直致力于研究电气工程的科研。以往对于电气工程的定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和,但是这个定义十分宽泛,伴随着科学技术的快速发展,现今社会对于电气工程的概念已经远远超出传统定义的范畴,斯坦福大学教授指出:今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。这个定义使我们要重新检查并重新构建电气工程的学科方向、课程设置及其内容,从而使得电气工程的教学能够更加适应学生和社会的需求。

电气工程的训练的主要目的是使学生掌握基础的电工电子技术以及一定程度的实践操作技能,一个合格的电气工程师不仅需要掌握专业技能而且还需要优秀的综合素质。在实验教学的过程中既要传授学生的实际操作技能,也要改变学生的思考方式,让学生在实际操作过程中将知识消化理解。

2 电工电子技术实践教学的方式方法及内容

2.1 电工电子技术的课程内容

在电气工程训练中的电工电子技术课程含括了三个部分,分别是电路基础知识和分析方法、电机及控制部分以及电子技术部分。电路的基础知识含有直流电路和交流电路,其中交流电路相对复杂。电机及控制部分含有电磁的基础知识、变压器的工作原理和内部结构、继电器控制系统以及交流线圈电路和可编程控制器,其中变压器、继电器控制系统以及可编程控制器都有非常广泛的运用。电子技术部分包括数字电子技术和模拟电子技术,其中数字电子技术含有触发器以及逻辑门电路,而模拟电子技术含有半导体器件和集成运算放大电路。电路基础知识、电机及控制以及电子技术这三种教学内容对于培养学生的技术有很显著的作用,学校在制定电工电子技术课程的教学内容时要充分考虑学生的需求和社会的需求,并通过这些课程的学习让学生掌握足够的技术。

2.2 电工电子技术教学的层次

在电气工程训练中电工电子技术的教学中,教师要注意教学过程中的基础实训教学、应用与设计的实践教学以及提高开放式的实训教学。基础实训教学主要是让学生在掌握基础理论的基础上把理论知识转化为技术技能,通过基础实训教学学生可以了解到自身理论知识的不足并更深刻的掌握已有的理论知识。工程应用与设计的实践主要是让学生在掌握基础实训教学的基础上学习社会所需要的技术,要让学生发挥自己的创新精神将所学到的理论知识运用到社会的生产实际中。开放式实训教学就是提倡学生成立研究小组,培养学生间的团队协作能力。开放式实训教学将使得学生更多的关注课堂外的科研活动,同时还可以引导学生进行发明创造,让学生在社会的大平台上积极发展。

2.3 电工电子技术试验实训课程体系的改进

对电工电子技术的实训体系进行改革的目的是突出实训的实用性以及符合社会实际需求,电工电子技术的实训就是要使得学生将所学到的理论知识转化为基础技能,所以在实训之前就要让学生了解实训的教学目的,教师是通过实训让学生完成学习目标。在理论教学中学生无法辨识知识的重点部分,这就需要学生通过实训来了解社会实际需要的技术。

3 电气工程训练的现状和训练建设的目标

现今的电气工程训练一般分为两部分,主要是依据其专业的不同来区分的。第一种电气工程训练主要是教育学生一些相对简单的电气控制方法,学生在实训过程中逐步了解电气控制方面的理论基础并掌握一定的操作技能。另外一种电气工程训练主要是教育学生学习室内照明电路的相关内容,其中包括学习室内照明电路的实际原理、安装以及调试过程,通过这些学习掌握基础的电工技能。电气工程训练的目标是使得工科学生不仅具备电工电子技术的理论基础,同时还要使其在电工电子技术上有较强的动手能力,并通过实践达到社会对其的培养需求。

4 电气工程训练的不足之处以及改进措施

电气工程训练的不足之处体现在教学内容安排不妥当和教学实践与社会实际情况脱轨,首先教学内容没有得到恰当的安排,即学生的课程会出现突然很多及突然没有的情况,这样便使得学生在下一节学习的时候遗忘了上一节课的知识,教师在上课时就需要对学生进行上一节的温习,使得课堂的教学效率大打折扣,而且长时间的没课会使得学生对知识的遗忘速度加快。再就是教学的实践内容脱离了社会实际情况,学生在电气工程的实习过程中主要是学习室内照明电路,而室内照明电路技术在科技如此发达的今天早已不是最新的电路,但是教师仍然沿用以往的电路,使得学生丧失了学习的兴趣。

针对上述电气工程训练的不足之处,可以从以下方面进行改进。首先要合理安排学生的理论学习和实验学习,同时还要注意课程之间的间隔时间,避免课程之间有长时间的间隔,这样可以提高学生的学习效率。另外就是增加新的电路或者电子产品制作来供学生学习,以提高学生的学习兴趣。

电气工程所培养的是社会所需要的实用型人才,所以不仅要加强学生关于电气工程技术的理论学习,还要提高学生的实际操作能力,这样才能适应社会的需要。

参考文献

[1]雷学敏.电气工程训练与电工电子技术应用探讨[J].科技创新导报,2011.

[2]范瑞云.电气工程训练与电工电子技术应用[J].科技传播,2011.

[3]黄文浩.电气工程训练与电工电子技术应用研究[J].中小企业管理与科技(下月刊),2012.