电气与自动化工程论文范文

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2电气自动化技术在电力系统中的应用

2.1变电站及配电自动化的应用

变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术，实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计，从而减少了人力资源的浪费，减低了变电站及配电站工作人员的工作强度，提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此，变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中，主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新，种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性，降低运行维护的成本，高质量输电过程，经济效益提高很多。

2.2在电网调度自动化中的应用

在电力工程中，电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析，监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据，对电力工程整个系统进行评估、调配和预测，从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况，通过电气自动化技术能够及时作出判断，检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外，通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析，调度从大屏幕上可以清晰的采集信息，找出电气事故的发生地并提出应对措施，防止事故的扩散，减低影响。

2.3分散测控系统自动化的应用

在电力工程的发电厂分散测控系统中，通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号，处理运算的结果、参数等，通过这种方式对电网进行监控，从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。

2.4计算机自动化的应用

电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

2.5电力自动化技术的发展趋势

我国的经济不断的发展，人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高，因此，对供电系统的需要和依赖也是越来越高，但是由于电力系统的的内部之间的原因，造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享，也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此，在以后的发展过程中，我们针对这种现象，就应该加强和改善，对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一，然后达到电力资源的统一共享，这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展，新技术也在不断的发展，如果电力资源的内部管理恰当，再更好的运用电力自动的技术，在电力工程的发展上面就能提高经济效益。

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中图分类号：S611 文献标识码： A

引言：能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。

一、电气工程设计原则

1、优化供配电设计。促进电能合理利用

在做水库工程电气设计时首先考虑的是适用性，就是要能为水工设备的运行提供必要的动力：为在水库建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；确保供电、配电与用电设各的安全运行：有可靠的防雷装置：防雷击技术措施；在水库特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施；按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足水库电气工程的实用性和安全性的基础上，利用先进的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。

2、提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗

在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。

3、合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。

二、供电节能技术

1、减少电能传输的损耗

电路线路上必然会存在电阻，因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗，对于这样一种形式的能量损失，我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理，考虑到线路上的电流是不允许改变的，因此就只能够在线路的电阻上做文章，也就是说，只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻，就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨，与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度，相应的节能方式也就可以分为三个大类：一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线；二是尽可能的减少线路的长度，这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现；三是适当的增大导线截面的面积。

2、变压器的节能设计

变压器是电力自动化工程中的重要设备，承担着转换电压、电流和功率的重要作用。变压器是耗能的大户，当变压器处于空载运行状态时，低压系统的能源损耗绝大部分是变压器自身的运行损耗。因此，变压器的节能设计是否合理是整个电力工程节能设计的关键环节。通常，变压器的节能设计要从下面几个环节来考虑：

（1）减少变压器的型材损耗。例如，变压器用的硅钢片、钢材、铜线和绝缘材料、绝缘子和变压器油等都是正常变压器所构成所必备的材料，这些材料的设计选择如果不合理，要消耗供电系统的大量电能，若是本着厉行节约的理念，在满足变压器工作要求的前提下，周密合理地选择材料和运行介质，可为电力工程间接地节约施工成本和节约电能。

（2）为降低变压器的电能损耗，配电线路和配电柜，应尽量选择铜材并且采用换位导线措施，基于降低变压器的空载损耗考虑，应降低磁密并应尽量的选取冷轧用的高质硅钢片，在满足设备运行要求的条件下，尽量采用较薄的硅钢片，达到节能的目的。

（3）选用节能方式的变压器。目前，S11和S10都是为节能的设计要求而“量身打造”这种变压器不仅继承了原有变压器的优点，还具有高效的节能特性，从生产长期运行来看，节能效果比较显著，可作为节能设计的首选变压器。同时，设计时，要注意选择合理的变压器接线方式，合理的接线方式对节能的影响也十分重要，同时，在变压器的生产运行期间，不应让变压器长期过载运行，使得变压器处于超温运行状态，这样不仅加速变压器的老化，同时也增加了变压器的电能损耗。

（4）在工厂车间或大型智能楼宇，由于生产负荷率很大，变压器按设计规范要求通常都放置在电力负荷的中心位置，尽量地与冰冻机、空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷放置在一起，这样便于生产管理，更重要的是可以减少现场电缆的长度、减少输配电线路的事故率，降低线路的电压降和电能的损失，同时提高了系统的功率因数和电能的质量。具体的放置位置要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来布局。对于大型的智能高层建筑，为了经济考虑，应尽量放地下层，因为智能高层用电量大的电气设备多数在低层。

3、供配电系统的设计

通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一，具体来说可以从以下三个方面来着手进行：一是尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定，尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置，这样就能够最大程度的降低供电半径，从而实现电力节能，并且，这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。

4、照明节能

在电气自动化的节能设计中，还可以通过照明节能来实现，具体来说同样是有两种方式，一种就是直接利用高效光源，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低；另一种就是充分的利用自然光，这就需要对构筑物的门窗进行扩大，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。

结束语：

电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好，并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。

参考文献：

[1]刘江，浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)

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中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0295-01

随着经济社会的发展，人们日常生活和工业对于水资源的需求日益增加，但是我国水资源正处于短缺状态，为了走向可持续发展观的道路，满足人们日益增加的需求，自来水厂的改革迫在眉睫。现在电气自动化技术的逐渐成熟，将该技术融入到自来水厂的控制系统中是改革的关键。

一、自来水厂电气自动化控制系统的概述

1.自控系统的组成

自来水厂的各个工艺程序虽然繁多，但是它们每一个环节都是相对独立的存在，因此相对性的控制系统也要遵循这一特点，将故障的影响降到最低，若是某一环节出现故障，并不会牵连其它环节，其它环节仍可正常工作，将自来水厂的经济损失降到最低。

自来水厂的工艺环节主要由取水泵房控制系统，送水泵房控制系统，加矾自动控制系统，加氯自动控制系统等多种处理系统共同组成。对其各个工艺的控制系统主要采用PLC+IPC的控制系统的模式。该控制模式采取的多组主站加副站的组合形式，它将全国各个自来水厂作为每一个网点，共同形成网状结构，有利于水资源的统筹分配管理。在自来水厂的内部控制中每一个环节都设有控制系统，利用先进的通讯技术将自来水厂中水资源的传输过程的可靠数据精确的传递给监管总部，实现自来水厂的自动化全面监控目标。

自来水厂的自动化控制系统是由各个控制站点共同组成，其中包括中央控制站点，该控制站点是整个控制体系的终端，其功能是对整个控制体系最终呈现的数据分析结果和统筹调节和下达最终命令，也是监控总部，该站点的工作人员将最终结果进行总结分析；配电室控制站点，该站点主要监控自来水厂的电压稳定工作，对其进行自动调节，使其维持自来水厂的正常工作；取水泵控制站点是负责监控取水泵房内部的工作，并对其进行自动操控，维护取水泵房内部的正常工作；送水泵房站点，滤池控制站点或反应沉淀池控制站点等多种自来水处理环节都设有自动控制站点，并且根据自来水厂的实际控制安排，将其控制站点相结合，尽可能在保证其控制力度的前提下简化站点的建立，节约投资成本。

2.水厂自动化控制的现状

我国自来水厂的自动化程度与国际先进自来水厂建设水平有一定的差距，由于对国际上发达国家的经验学习和政府的支持，我国自来水建设水平正在不断提高。我国借鉴国外的管理体系和引入先进的自动化设备，结合我国自来水厂的现状综合应用于自来水厂的建设，从而提升自来水厂的自动化程度，提高自来水厂的工作效率。

我国各个地区的自来水厂由于受到经济水平的限制，造成自来水厂的发展不平衡状态，有些落后地区甚至还处于传统的管理模式，没有进入自动化控制系统，严重落后于发达城市的自来水厂的自动化水平；我国自动化技术发展十分迅速，但是相较于发电厂或化工厂的自动化程度而言，自动化技术较晚些才进入自来水厂的控制系统中，使之自动化程度并不彻底；我国新建的自来水厂相较于具有年代的自来水厂而言自动化程度更为彻底，旧的自来水厂虽然具有强大的工作经验，但是其身上背负着传统观念和陈旧设备的负担，对于自动化的改革需要承担巨大的代价，这些需要时间贯彻落实自动化制度等，这些就是我国自来水厂的发展现状，与其说是自动化控制的改革，还不如说是半自动化控制系统的改革，我国自来水厂急需自动化水平全面发展，保证全国自来水厂自动化改革的贯彻落实。

二、现代自来水自动化控制系统技术

1.水质检测自动化技术

自来水厂水质检测技术是自来水厂输送自来水质量的有力保证，该技术的完善也是对人们的生命安全负责的表现。自来水厂对于水质量的自动化检测包括水质PH检测仪，电流检测仪，漏氯报警仪等。其中水位监测仪在自来水厂经常被使用，在对水处理的各个环节都有用处，检测仪是自来水厂自动化的基础设备之一，检测仪的形式多种多样，有超声波、静电电容式等多种形式，目前我国正在不断研发更为优化的先进检测仪，提升自来水厂输出的水质质量。

2.水处理控制技术

随着科学技术的不断发展，自来水厂的自动化程度不断加深。水厂内的自动化控制系统的不断完善，大大提升了水厂内部对水处理能力。人们对于水质的质量要求越来越高，人工的水处理技术已经不能达到人们对于健康饮水的标准，水处理控制技术的自动化可以达到更为复杂严格的水质要求，满足人们日益增长的需求。虽然对于水质要求不断提升，但是自动化的水处理控制技术仍然以国家标准为依据，沿袭经典的水处理技术标准，有利于全国水质标准的统一。

3.变频控制技术

水厂由于地区季节的变化和经济市场的变动，该地区对于水量的需求存在上下波动的现象，而变频控制技术就是针对这一问题设计的节约资源的新技术。变频技术是以变频调整为原理，根据各种检测仪所提供的数据分析，包括水位、水压和水量来自动控制取水水泵对于自来水的传输量进行调整。该自动控制技术改善了自来水厂的功率因素和工作的标准，从而提升了水质的质量和利用率，从而达到节能的目标。在水资源短缺的状况下，该技术应该不断研发，提高水资源的利用率，走可持续发展道路。

4.水厂电气自动化控制系统的发展趋势

自来水厂的自动化控制系统，随着自动化技术的发展不断加深，未来的自动化系统应该向智能化、网络化、信息化、一体化等方向发展，扩大自动化系统对水厂的影响程度，促使自来水厂的生产效率不断提升。智能化的发展方向体现在智能化设备、智能化的控制技术，自动化控制系统具有自身采集数据和传递信息的智能化的表现；网络化的表现为自来水厂的数字化，信息化，远程监控等多方面；一体化表现为管理、监控、现场控制三个空间的一体化，对我国水资源的统筹规划和充分利用等。

结束语

综上所述，我国自来水厂的自动化控制系统发展不全面，存在很多问题需要我们不断改进和完善。电气自动化技术的加入是我国水厂改革的重要力量之一，我们应该充分利用自动化技术的优势，提升水厂的工作效率和水质质量。

参考文献

[1] 贺惠珍，周孟建.城市自来水厂自动化控制系统的构建及设计[J].电气传动自动化.2011（4）.

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中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

一， 前言

建筑行业是我国重要的经济增长行业之一，对国民经济的发展和人们生活水平的提高有着密切的关系。伴随着科学技术的发展和经济文化的交流，人们的生活水平和生活质量有了巨大的提升，对建筑工程的设计施工以及管理都提出了更为严格的要求，传统的实用和简单的具有外部的艺术美感已经难以满足人们日益多元化的需求，加强对建筑行业的电气自动化研究，对建筑行业设计施工中，配备先进的现代化电气设备，实施建筑工程项目的电气自动化，这是现代化建筑设计施工和满足人们日益多变的经济文化需要的客观要求。经过实践证明，建筑工程的电气自动化，不仅仅关系到整个项目工程的施工进度，更是建筑工程行业实施质量竞争的核心和关键。在现代化的建筑工程设计施工中，实施电气自动化，提高自动化水平，是我国建筑行业的发展要求。

二．我国建筑行业电气自动化现状和存在的问题

1.我国建筑行业电气自动化现状

在我国的建筑行业，通过多年不断的发展和研究，电气的自动化已经初具规模，电气自动化程度日渐加深，电气自动化水平逐渐提高，电气自动化在我国建筑行业的应用和发展，为我国的建筑行业的繁荣作出了重要贡献，但是从我国的整体工程建筑电气自动化水平来看，依旧存在着很多问题，新设备新技术应用缓慢，电气自动化的设计施工不够科学，管理不够完善等一系列问题，使得我国在电气自动化进程中，无论是电气自动化水平还是电气自动化程度，都远远落后于西方发达国家，使得我国的建筑行业相对于西方发达国家而言，无论是在电气的设计施工上，还是电气自动化的安全稳定上，都缺乏很强的竞争力，新时期下，正确理性面对我国建筑电气自动化的现状，找出存在的缺陷，加大对电气自动化的研究，提高我国建筑行业的电气自动化水平，是我国现代化发展的客观要求和必然选择。

2.我国建筑行业电气自动化存在的问题

（一）电气自动化高端人才不足，电气自动化缺乏核心支撑

我国目前的建筑行业整体规模相对小，资金积累不够，难以留住高端的优秀管人才，企业的积累缺乏，使得整个建筑行业中电气自动化设计施工的高层核心技术人员缺失，使得整个建筑行业电气自动化缺乏活力和技术保证。

（二）新技术新设备应用缓慢，核心竞争力不足

我国的建筑行业在电气自动化上有了一定的发展，但是缺乏钻研突破的研究技术精神，缺乏对核心技术的研究，自动化设备多采用进口和引进，且应用的速度缓慢，难以形成自己企业的核心专利，难以保持自动化的核心竞争力。自动化市场尚不完善，不够健全，恶性竞争，市场规范不严格，且产品品牌单调，品牌知名度不高，难以和国际知名自动化品牌竞争

（三）建筑行业对电气自动化的管理不善，电气自动化的质量难以保证

建筑行业发展迅速，很多管理者多想尽一切手段来提高建筑工程的效益，为了大幅度降低成本，使用假冒伪劣的电气设备和电气产品，设计部符合国家标准的施工安装方式，使用质量难以达到质量标准的材料等一系列问题，使得整个电气自动化的设计施工中，质量难以得到保证，同时，很多施工的企业由于企业的自身实力有限，缺乏一定的电气自动化的监测设备和监控设施，在施工和对整个电气化管理中，难以全面，难以科学精细，这些方面都严重影响到整个电气自动化的水平和质量。

三，我国建筑电气自动化的重要意义

1． 这是保证工程建设质量和进度的客观要求

实施电气自动化，加强对先进技术和设备的应用速度，采用科学严谨的设计方式和施工程序，加强对电气自动化的管理，加强对各种电气设备，电气材料的管理监督，保证了整个工程建筑的工程质量，同时，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的进度，电气自动化的水平提高，亦有助于保证整个工程建筑中的安全。

2． 实施建筑电气自动化，有助于整个建筑市场的规范化

电气自动化的进程加快，对整个电气行业的技术人员和管理人员都提出了更高的要求，不仅仅要求有丰富的管理经验，更需要有精湛的电气技术和较高的工作素养，同时，电气自动化很大程度上减少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促着工作人员依法办事，严格执行相关的规章制度，有助于促进整个建筑市场的规范化管理。

四．我国建筑行业电气自动化的发展趋势探究

1. 电气自动化将会朝着智能化方向发展。

纵观我国目前的建筑工程发展行情，电气自动化的发展应用，智能化是其核心部分，所谓智能化表现在其具有多种新功能。在在建筑行业控制方面，有关的现场仪表在一起，在现场实现自主调节，从而实现控制的彻底分散使调节要加及时，并提高了整个系统的可靠性。

2. 电气自动化的操控更为精确，更加精工。

建筑行业中竞争越发激烈，对工程产品质量的要求越来越严格，实施电气自动化，先进技术的采用，科学管理方式的实施，整个建筑工程的自动化水平不断升高，使得施工标准更为严格，产品的精度朝着更高的方向发展，因此，自动化在建筑工程中会有着更严密精确的要求。

3.无线技术是电气自动化操作更简便准确。

在现代的建筑行业，电气自动化能够实现非接触传输，特别适用于恶劣环境或振动、高速旋转对象的监控，而且降低了安装成本、持续降低运行维护成本，同时更换方便，便于升级。还能够减少接插件故障，移动自由且不受限制，建筑行业电气自动化是工厂测控模式的变革，将会有力的推进我国建筑行业电气自动化进程。

五，我国建筑行业电气自动化的发展建议

1.政府加强对建筑工程电气自动化实施的引导和扶持

建筑工程电气自动化企业关系到国民经济的发展和人们生活水平的提高，政府加大对建筑行业电气自动化的支持引导，政府部门要引导自动化企业转变观念、稳定心态，提高产品质量以及服务质量，引导优秀的国产品牌进入重要领域，为民族企业的发展提供空间。

2.建筑行业加大对电气自动化核心技术的研究，加大投入力度。

建筑行业要加强对各种电气设备和电气设计施工技术的研究探讨，加强各个建筑单位之间的通力合作，不断加大对新技术新设备和心的管理理念的引进和运用，加大投入，实现各种电气自动化核心技术的突破，使得建筑行业实现整个设计施工方式的转变，提高整体的核心竞争力。

六．结束语

建筑行业关系到国计民生，实现建筑行业的电气自动化，加大对各种电气自动化技术的研究，不断实现各种技术和管理方法的突破，是提高人们生活水平和生活质量，促进整个建筑行业快速健康发展的客观要求，必须得到各方面的支持和重视，以建筑行业的电气自动化，带动整个社会的自动化进程，这是促进我国整个社会自动化的有效方式之一。

参考文献：

[1]孙成明 沈滢 王然冉 建筑行业对电气工程及其自动化专业人才专业素质、知识结构和实践技能要求分析 [会议论文]，2007 - 第四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

[2]张勇 浅谈电气自动化管理 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年14期

[3]金永旺 电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势 [期刊论文] 《企业导报》 -2012年4期

[4]于泽轩 实现电气自动化及其发展战略研究 [期刊论文] 《商品与质量：学术观察》 -2012年2期

[5]刘冬梅 某大型原料输送工程的电气自动化系统设计 [期刊论文] 《科技信息（科学•教研）》 -2008年7期