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正文。是畢業(yè)論文的主體。
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高等職業(yè)院校電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)
摘要:為了響應(yīng)《中國制造2025》綱領(lǐng)的號召,及時了解并適應(yīng)市場和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,合理調(diào)整專業(yè)人才培養(yǎng)模式,對揚(yáng)州地區(qū)電氣類相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了人才需求情況調(diào)研。通過調(diào)研,找準(zhǔn)了高等職業(yè)院校電氣自動化技術(shù)專業(yè)人才的定位,總結(jié)了企業(yè)對于專業(yè)人才培養(yǎng)的意見建議,為后續(xù)人才培養(yǎng)方案的指定提供了可靠的依據(jù)和保障。
關(guān)鍵詞:中國制造2025高職教育 電氣自動化技術(shù)專業(yè)
電氣自動化技術(shù)專業(yè)結(jié)合了多個學(xué)科和技術(shù),專業(yè)口徑較寬,適用范圍廣泛,就業(yè)方向靈活。為了明確企業(yè)對于電氣自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)需求情況,找準(zhǔn)定位,確定目標(biāo),真正體現(xiàn)就業(yè)導(dǎo)向、能力本位的辦學(xué)方針,因地制宜與時俱進(jìn)地進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革,需要有針對性的對江蘇揚(yáng)州及周邊地區(qū)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研,了解企業(yè)對本專業(yè)人才培養(yǎng)的意見和建議。
1專業(yè)人才培養(yǎng)的社會背景
《中國制造2025》為我國制定了走向制造強(qiáng)國的行動綱領(lǐng),而人才培養(yǎng)是實現(xiàn)建設(shè)制造強(qiáng)國的根本前提,《中國制造2025》中明確提出了“人才為本”的基本方針,要求要加快培育制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術(shù)技能人才,這就給高等職業(yè)教育電氣自動化技術(shù)專業(yè)帶來了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。與此同時,《中國制造2025》也提出要堅持市場的主導(dǎo)地位,因此本專業(yè)的人才培養(yǎng)模式的制定也應(yīng)當(dāng)堅持以企業(yè)、市場、社會乃至國家的需求為標(biāo)桿。只有以《中國制造2025》為綱領(lǐng),以崗位、企業(yè)和社會的需求為準(zhǔn)繩,進(jìn)一步推動改革,深化落實,全方位進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的調(diào)整,才能培養(yǎng)出企業(yè)需要、社會認(rèn)可、國家滿意的具有電氣自動化技術(shù)專業(yè)背景的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。
2專業(yè)人才培養(yǎng)的區(qū)域與行業(yè)背景
隨著揚(yáng)州市經(jīng)濟(jì)和社會的飛速發(fā)展,目前已建成了半導(dǎo)體照明、綠色新能源、智能電網(wǎng)、數(shù)控金屬板材加工設(shè)備、汽車及零部件共5個國家特色產(chǎn)業(yè)基地??偼顿Y80億元產(chǎn)能為30萬輛的上海大眾汽車第三大生產(chǎn)基地落戶揚(yáng)州儀征,濰柴集團(tuán)亞星客車有限公司、揚(yáng)州江淮汽車公司、大洋造船等大型國企民企也紛紛搶灘揚(yáng)州沿江區(qū)域。與此同時,擴(kuò)大至整個江浙地區(qū),電氣機(jī)械和器材制造業(yè),通用設(shè)備制造業(yè),計算機(jī)、電子通信和交通設(shè)備制造業(yè)等均為該兩省的支柱產(chǎn)業(yè)?!吨袊圃?025》提出的電力裝備,高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人,新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等共十大領(lǐng)域,其中大部分領(lǐng)域均涉及到了各種電氣類裝備制造。由此可知,揚(yáng)州地區(qū)乃至整個江浙地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)與《中國制造2025》提出的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域是高度統(tǒng)一的。因此,未來幾十年內(nèi),在揚(yáng)州乃至整個江浙地區(qū),企業(yè)、市場和社會對電氣類人才需求量將與日俱增且有增無減。
電氣自動化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生可就業(yè)于各類工礦企業(yè),如制造、石油、化工、電力、紡織、制藥、食品、輕工等行業(yè),從事電氣自動化系統(tǒng)及設(shè)備的操作監(jiān)控、安裝調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、技術(shù)升級改造、故障搶修等工作,或從事工廠供配電設(shè)備管理、維護(hù)、操作等工作,或在技術(shù)服務(wù)型公司,從事技術(shù)合作項目的安裝、調(diào)試和后期技術(shù)服務(wù)工作,也可在中央控制室、自動化產(chǎn)品營銷等部門工作。
由此可見,具有電氣自動化技術(shù)專業(yè)背景的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才具有廣闊的就業(yè)空間和良好的發(fā)展前景。
3企業(yè)對專業(yè)人才培養(yǎng)改革的意見建議
我們對江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)、江蘇牧羊集團(tuán)、揚(yáng)州新大通科技有限公司、江蘇縱橫蘇天網(wǎng)絡(luò)發(fā)展公司、南京擎天科技有限公司等揚(yáng)州及周邊城市的30家企業(yè)進(jìn)行走訪調(diào)研,調(diào)研結(jié)果表明,企業(yè)對具有電氣自動化技術(shù)專業(yè)背景的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的需求巨大,但同時,企業(yè)還對本專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了幾點(diǎn)意見和建議。
3.1人才培養(yǎng)模式有待調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)定位必須與行業(yè)的實際保持緊密聯(lián)系,以及時滿足市場、企業(yè)和社會的需求。培養(yǎng)模式必須形成有機(jī)的、統(tǒng)一的整體,讓學(xué)生抱著濃厚的興趣,實現(xiàn)學(xué)中做、做中學(xué),最大程度提高教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生可以將所學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識轉(zhuǎn)化為熟練的實踐動手技能。人才培養(yǎng)過程中,還應(yīng)當(dāng)大力開展各類校企合作項目,推進(jìn)聯(lián)合辦學(xué),進(jìn)一步與企業(yè)維持一種持久深入且具有系統(tǒng)性的共贏合作,讓學(xué)生能夠靈活運(yùn)用課堂上所學(xué)習(xí)到的知識和技能,主動發(fā)現(xiàn),仔細(xì)分析,準(zhǔn)確解決未來實際工作崗位中遇到的具體問題。只有這樣才可以真正做到實現(xiàn)知識技能的融會貫通,將內(nèi)化的知識應(yīng)用于實踐,造福企業(yè)乃至社會。
3.2專業(yè)課程設(shè)置有待改進(jìn)電氣自動化技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個新的階段,新的概念和體系已經(jīng)基本形成。自動控制技術(shù)、電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多門學(xué)科高度融合和交叉,企業(yè)對具備以上綜合知識技能的復(fù)合型的人才需求很大。課程設(shè)置要進(jìn)一步拓寬,要有一定的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、設(shè)備制造與加工、機(jī)械與電力傳動及的基礎(chǔ)知識,并且盡可能多的介紹各類控制對象和控制方法。與此同時,還應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生了解最前沿的電氣自動化新技術(shù),以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)創(chuàng)新意識的目的。
3.3非智力因素培養(yǎng)有待加強(qiáng)企業(yè)所需要的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才除了掌握必備的專業(yè)文化知識和技術(shù)技能外,還應(yīng)當(dāng)具備良好的職業(yè)道德修養(yǎng)和敬業(yè)精神,擁有服務(wù)社會的意識、協(xié)作共贏的團(tuán)隊意識和經(jīng)濟(jì)安全環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展的意識,具備較強(qiáng)創(chuàng)新能力和自學(xué)能力,并能夠及時快速的適應(yīng)新環(huán)境、接收新知識、掌握新技術(shù),并具有良好的文字表達(dá)、溝通協(xié)作的能力。因此,在人才培養(yǎng)的過程中,除了傳授科學(xué)知識和鍛煉專業(yè)技能,還不能忽略非智力因素的教育。
4人才培養(yǎng)模式改革的策略和實踐措施
4.1以行業(yè)為標(biāo)桿,改進(jìn)人才培養(yǎng)模式人才培養(yǎng)機(jī)制應(yīng)當(dāng)以企業(yè)需求為準(zhǔn)繩,以實用為根本,以就業(yè)為目標(biāo)。該專業(yè)定期組織教師和專家深入相關(guān)企業(yè),進(jìn)行崗位需求與知識、能力等其他素質(zhì)方面要求的相關(guān)調(diào)研,根據(jù)企業(yè)的具體崗位需求和相關(guān)基本素質(zhì)要求,有針對性地改革人才培養(yǎng)模式,動態(tài)地調(diào)整人才培養(yǎng)方案,從而保證以此為依據(jù)培養(yǎng)出的學(xué)生符合行業(yè)要求和企業(yè)需求。
該專業(yè)創(chuàng)新性的提出并實踐了“1+1+1專業(yè)導(dǎo)師制”人才培養(yǎng)模式,該人才培養(yǎng)模式充分發(fā)揮專任教師的導(dǎo)學(xué)、導(dǎo)能和導(dǎo)業(yè)的作用,積極與企業(yè)進(jìn)行溝通交流與合作,為每一位同學(xué)配備一個專業(yè)背景的班級導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師,企業(yè)導(dǎo)師定期進(jìn)課堂、辦講座,既傳授了基本的科學(xué)理論知識,又鍛煉了企業(yè)實際需要的動手實踐的操作能力,從而為其畢業(yè)后的順利就業(yè)提供了強(qiáng)有力的保障和依據(jù)。借此人才培養(yǎng)模式,將專業(yè)教師的傳授和企業(yè)導(dǎo)師的指點(diǎn)充分融入到人才培養(yǎng)的全過程,能夠及時有效的根據(jù)企業(yè)的動態(tài)需求實時進(jìn)行調(diào)整和改革,充分發(fā)揮行業(yè)需求在人才培養(yǎng)方面的引領(lǐng)作用。
4.2以實踐為宗旨,調(diào)整課程體系建設(shè)本專業(yè)以企業(yè)崗位素質(zhì)要求為標(biāo)準(zhǔn),以培養(yǎng)專業(yè)技能為主要目的,以實際工程項目為中心,以具體教學(xué)情境為載體,進(jìn)一步完善和改進(jìn)課程體系,加強(qiáng)專業(yè)知識與實踐技能的相互滲透和彼此融合。因此本專業(yè)在課程設(shè)置上,重點(diǎn)選擇具有較強(qiáng)實踐性和實用性的課程。
4.3以項目為導(dǎo)向,大力推進(jìn)理實一體為了滿足國家對于高等職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合的要求,有針對性的進(jìn)行實踐教育教學(xué)改革,優(yōu)化教學(xué)方法,加大再造力度,該專業(yè)教師基于多年的實踐教學(xué)經(jīng)驗,結(jié)合來自相關(guān)合作企業(yè)的反饋和建議,與企業(yè)工程師合作,從高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)出發(fā),以企業(yè)實際生產(chǎn)過程案例為載體,以具體實踐項目為依托,針對主干課程編寫了相應(yīng)的項目化教材。截至目前為止,該專業(yè)教師已主編與參編了《生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的設(shè)計與運(yùn)行維護(hù)》、《先進(jìn)組態(tài)控制技術(shù)及應(yīng)用》、《傳感器檢測與應(yīng)用》、《PLC應(yīng)用技術(shù)圖解項目化教程》等共18部適用于高職高專教學(xué)的項目化教材??茖W(xué)知識的學(xué)習(xí)與實踐操作能力的提高緊密融合貫穿于每個具有實際背景的典型案例之中,逐步突破重點(diǎn)難點(diǎn),激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,通過實際動手操作鞏固對理論知識的認(rèn)識理解并鍛煉其實踐操作的能力。有利于畢業(yè)生更快的適應(yīng)具體崗位的實際工作,鍛煉培養(yǎng)了其利用學(xué)校所學(xué)習(xí)到的理論知識去發(fā)現(xiàn)、分析并解決實際工作中遇到的具體問題的能力。
4.4以素質(zhì)為終極,加強(qiáng)非智力因素培養(yǎng)《中國制造2025》提出了以創(chuàng)新為驅(qū)動,要提高國家制造業(yè)的創(chuàng)新能力,這就為該專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的非智力因素指明了方向,即要大力培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。本專業(yè)成立若干導(dǎo)師工作室,根據(jù)學(xué)生的興趣以及專業(yè)知識的掌握程度合理搭配并分組,因材施教,充分發(fā)揮學(xué)生自身的主觀能動性與創(chuàng)新積極性,讓學(xué)生在專任教師的引導(dǎo)和帶領(lǐng)下,基于理論知識基礎(chǔ)和熟練的實踐動手能力,自主設(shè)計研發(fā),制作專業(yè)創(chuàng)新作品,參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,申請創(chuàng)新發(fā)明專利。通過組建學(xué)生科技創(chuàng)新社團(tuán)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心,鼓勵學(xué)生基于所學(xué)習(xí)的理論知識和所掌握的專業(yè)技能,勇于創(chuàng)新,自主創(chuàng)業(yè),借此加強(qiáng)學(xué)生對新技術(shù)新產(chǎn)品的敏感度和開發(fā)新市場的敏銳度,為其未來的發(fā)展開辟科技創(chuàng)新和自主創(chuàng)業(yè)的新領(lǐng)域。
5結(jié)論
在《中國制造2025》的社會背景下,根據(jù)企業(yè)與社會的要求,相應(yīng)對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行改革和完善已成為勢不可擋的趨勢??偨Y(jié)企業(yè)對專業(yè)人才的培養(yǎng)建議后,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的改革措施,應(yīng)當(dāng)以行業(yè)為標(biāo)桿,改進(jìn)人才培養(yǎng)模式,以實踐為宗旨,調(diào)整課程體系建設(shè),以項目為導(dǎo)向,大力推進(jìn)理實一體,以素質(zhì)為終極,加強(qiáng)非智力因素培養(yǎng)。
電氣自動化技術(shù)專業(yè)只有始終堅持以《中國制造2025》為綱領(lǐng),以滿足企業(yè)需求為目標(biāo),動態(tài)調(diào)整人才培養(yǎng)模式,大力推進(jìn)人才培養(yǎng)改革,積極采取應(yīng)對的實踐措施,才能培養(yǎng)出基本知識功底扎實,實踐動手技能高超,同時具有卓越的科技創(chuàng)新思維和突出的職業(yè)能力素質(zhì),廣受企業(yè)的好評并深受社會的認(rèn)可的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。
參考文獻(xiàn)
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我國總體用電量隨著居民生活水平的提高,呈現(xiàn)日益上升趨勢。根據(jù)近幾年的發(fā)電效率而言,發(fā)電量明顯無法滿足居民用電量,特別是夏天分時段的供電,嚴(yán)重影響了居民的正常生活。隨著家用電器的增加,居民用電量也日益攀升,電力廠相應(yīng)的發(fā)電要求也隨之提高。傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)存在的問題,嚴(yán)重影響發(fā)電量和發(fā)電效益的提高,致使居民用電要求無法得到滿足。而電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,有效提高了發(fā)電效率,解決了這一問題[2]。電氣自動化技術(shù)通過收集有用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,制定出具體可行的實施方案,在運(yùn)行時間的強(qiáng)度方面做好有效規(guī)劃,在滿足居民用電的同時,減少發(fā)電過程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi)。
1.2降低成本
煤和石油是傳統(tǒng)的發(fā)電材料,發(fā)電技術(shù)落后,很難完成發(fā)電強(qiáng)度的準(zhǔn)確分析,對發(fā)電量的控制也存在問題,容易出現(xiàn)發(fā)電過多或不足現(xiàn)象。另外,由于人工操作的原因,也存在資源燃燒不充分所造成的浪費(fèi)問題。而電氣自動化技術(shù)可以使用計算機(jī)軟件,準(zhǔn)確算出資源充分燃燒所需的時間,大大提高資源的使用效率。在火力發(fā)電中使用電氣自動化技術(shù),既能提高發(fā)電廠的發(fā)電效率,也能滿足居民在用電量方面的需求。在降低發(fā)電成本的同時,更好地實現(xiàn)了電量供應(yīng)目標(biāo)。
1.3優(yōu)化配置
合理分配資源是火力發(fā)電過程中的重要內(nèi)容,需要重點(diǎn)注意。發(fā)電廠內(nèi)設(shè)備比較多,為達(dá)到供電要求,通常需要長時間的同時運(yùn)轉(zhuǎn)。而發(fā)電設(shè)備作為機(jī)械,有一定的運(yùn)作限度,運(yùn)轉(zhuǎn)時間過長或進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),都會影響設(shè)備的運(yùn)作效率,嚴(yán)重情況下會損壞設(shè)備。而電氣自動化技術(shù)可以準(zhǔn)確計算出設(shè)備所需運(yùn)轉(zhuǎn)時間,在出現(xiàn)超負(fù)荷情況下可自動停止,待設(shè)備冷卻后再進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,發(fā)電設(shè)備在電氣自動化技術(shù)下可以進(jìn)行輪流休養(yǎng),設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,電氣自動化技術(shù)可以對設(shè)備故障進(jìn)行報警,及時提醒管理人員發(fā)現(xiàn)并解決問題。以往數(shù)據(jù)的輸入可以實現(xiàn)對設(shè)備的人工模擬操作,最大程度提高設(shè)備的使用效率。
2應(yīng)用現(xiàn)狀
在設(shè)備保護(hù)方面的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在設(shè)備保護(hù)方面的應(yīng)用包括聯(lián)鎖保護(hù)、裝置保護(hù)、繼電保護(hù)和防雷保護(hù)。電氣自動化技術(shù)在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時,會及時關(guān)閉閘門,使故障設(shè)備停止生產(chǎn)運(yùn)行,對設(shè)備進(jìn)行有效的聯(lián)鎖保護(hù)。電氣自動化技術(shù)能夠協(xié)調(diào)搭配火力發(fā)電廠中的危機(jī)保安器、安全門等保護(hù)裝置,在排除外因干擾的前提下,完成電氣操作運(yùn)行指令。繼電保護(hù)是通過連接計算機(jī)和繼電器,構(gòu)建自動化的控制模式,實現(xiàn)繼電器在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中的有效調(diào)控。電氣自動化技術(shù)對電力設(shè)備的保護(hù)控制,通過使用防雷器,減少雷擊對電機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的干擾。在常規(guī)控制方面的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在常規(guī)控制方面的應(yīng)用有集中控制、就地控制、自動控制和故障控制。在集中控制中,電氣自動化技術(shù)有效組合了發(fā)電機(jī)組、爐鍋和汽輪機(jī),實現(xiàn)了控制操作的集中化,設(shè)備運(yùn)行效率得到明顯提高。就地控制是針對規(guī)模相對比較小的火力發(fā)電廠采用的控制方式,通過連接重要設(shè)備及裝置,實現(xiàn)設(shè)備的整體運(yùn)行[3]。自動控制即自動化的電能生產(chǎn),在減少設(shè)備運(yùn)行錯誤的同時,電能生產(chǎn)的難度也相應(yīng)降低,電能產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益也得到提高。在故障控制中,技術(shù)人員只需通過計算機(jī)監(jiān)控運(yùn)行設(shè)備,可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并解決。對于比較小的設(shè)備故障,系統(tǒng)可根據(jù)操作指令自動進(jìn)行處理。
3系統(tǒng)配置
3.1I/O監(jiān)控
I/O監(jiān)控是一種集中監(jiān)控方式,設(shè)備中電器的所有饋線都需要設(shè)置對應(yīng)的I/O接口,通過電纜連接各個I/O通道,設(shè)備在進(jìn)行A/D處理后進(jìn)入DCS狀態(tài),由此使整個發(fā)電工廠的設(shè)備處于DCS的監(jiān)控之下。I/O監(jiān)控在運(yùn)行過程中,方便進(jìn)行維護(hù),問題發(fā)現(xiàn)和解決速度快,優(yōu)勢明顯。相對比較低的監(jiān)控防護(hù)等級,降低了DCS的造價,也有效降低了發(fā)電所需的成本。而I/O監(jiān)控所涉及范圍包括所有電氣設(shè)備,工程量大且比較復(fù)雜。電氣設(shè)備的增加,無疑會加大監(jiān)控范圍,致使監(jiān)控運(yùn)行壓力增加。監(jiān)控范圍以及空間跨度的擴(kuò)大,也相應(yīng)增加了電纜的距離,DCS的可靠性受到一定程度的干擾。
3.2遠(yuǎn)程智能I/O控制
遠(yuǎn)程智能I/O控制,作為一種監(jiān)控技術(shù),在生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛。遠(yuǎn)程智能I/O控制的采用,相對減少了人力資源的使用,操作人員可在遠(yuǎn)程接觸中實現(xiàn)對電氣設(shè)備的智能控制,有效緩解了操作人員的工作壓力,降低了工作強(qiáng)度?;鹆Πl(fā)電過程中,I/O信號通過電纜連接加采集柜,利用光纖或者雙絞線實現(xiàn)加采集柜與DCS控制器的連接,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)程智能I/O控制不需要操作人員進(jìn)行近距離接觸,在電纜鋪設(shè)方面節(jié)省了部分安裝費(fèi)用。另外,I/O控制可以自動對所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、處理和校正。而在電量變送器、卡件和模擬量卡件方面,I/O控制也無法減少。
3.3總線控制
總線控制技術(shù)在電氣設(shè)備上的應(yīng)用,通常需要利用3G技術(shù)來實現(xiàn),通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)三者的配合和促進(jìn),是信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在設(shè)備控制領(lǐng)域有效發(fā)展的重要基礎(chǔ)??偩€控制技術(shù)通過避開DCS控制站中的輸入、輸出單元,改變了傳統(tǒng)DCS控制中的集中和分散相結(jié)合控制體系。傳統(tǒng)集散結(jié)合的控制模式,在部分電氣設(shè)備的管理上是統(tǒng)一進(jìn)行的,缺乏針對性和及時性。而總線控制技術(shù),有效解決了這一問題,對電氣設(shè)備進(jìn)行高度的分散管理和分散控制。
4創(chuàng)新手段
4.1單元爐機(jī)組的統(tǒng)一
電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電應(yīng)用中的創(chuàng)新,需要實現(xiàn)發(fā)電廠電、機(jī)、爐的一體化,形成單元制的監(jiān)控運(yùn)行方式?;鹆Πl(fā)電廠中的DCS控制可通過這種監(jiān)控方式,分析和總結(jié)火電機(jī)組整體的運(yùn)行參數(shù)以及狀態(tài)信息,發(fā)掘火電機(jī)組的最大潛力,其自身獨(dú)具的控制功能在得到發(fā)揮的同時,也在一定程度上縮小了控制范圍,對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的簡化,有效降低了造價成本[4]。另外,在采集火力發(fā)電中有關(guān)電廠信息管理系統(tǒng)的信息方面,統(tǒng)一單元爐機(jī)組有重要的促進(jìn)作用,實現(xiàn)了火電電網(wǎng)運(yùn)行管理的統(tǒng)一和加強(qiáng),中調(diào)AGC的相關(guān)要求和指令也逐一完成,電網(wǎng)工作效率提高,整個運(yùn)行處于最佳、最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。單元爐機(jī)組的統(tǒng)一,有效提高了火電機(jī)組的自動化水平,其監(jiān)控水平也得到相應(yīng)提升。
4.2控制保護(hù)手段的創(chuàng)新
在傳統(tǒng)火力發(fā)電中,系統(tǒng)控制方式是報警,聯(lián)鎖是其采用的保護(hù)手段,而這種控制保護(hù)手段,僅僅適用于帶有波動性的超限報警和聯(lián)鎖跳機(jī)。電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,通過計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)控制和保護(hù)目的,在檢測電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)營、診斷出現(xiàn)故障的過程中,火電設(shè)備系統(tǒng)的隱患能夠提前被發(fā)現(xiàn),控制保護(hù)策略也可以及時進(jìn)行改善,如主動性的控制和保護(hù)措施的采用,可以自動調(diào)整系統(tǒng)故障的控制范圍,實現(xiàn)有效的防范,從而保證電氣自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,控制保護(hù)手段的創(chuàng)新,也使電氣自動化系統(tǒng)在設(shè)備維護(hù)上處于主動防患狀態(tài),設(shè)備出現(xiàn)的故障能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理。
4.3電氣的全通信控制
就目前情況來看,電氣自動化系統(tǒng)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,還無法達(dá)到DCS控制系統(tǒng)的要求,在DCS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)的電氣全通信控制方式也無法得到滿足。通信的速度以及系統(tǒng)的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系統(tǒng)與電氣自動化系統(tǒng)之間所存留的部分硬接線,也是需要解決的問題[5]。電氣全通信控制模式的形成,需要解決好熱工工藝連鎖方面的問題,在實際應(yīng)用上提高電氣后臺系統(tǒng)的水平,對于初期階段的基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控功能,還需要不斷豐富,在實際操作過程中,提高電氣自動化系統(tǒng)控制的邏輯性,在控制水平、運(yùn)行管理水平以及自動化水平方面不斷提升。
4.4通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
在電氣自動化系統(tǒng)成功生產(chǎn)運(yùn)營過程中,通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有重要的推動作用。電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用,需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品,能夠在擴(kuò)展自動化辦公環(huán)境的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)元件甚至電氣自動化系統(tǒng)整體范圍內(nèi)的使用,以電廠管理層為基礎(chǔ),發(fā)揮對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控功能,保證計算機(jī)控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)以及控制設(shè)備之間信息傳輸?shù)臅惩ㄐ?實現(xiàn)整體集中運(yùn)行的自動化。
科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動化技術(shù)不斷更新,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,這些變化對我國電力系統(tǒng)提出了新要求:電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)上,更加注重對電力系統(tǒng)容量的高要求,即在實現(xiàn)綜合化管理工作和加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對電力系統(tǒng)的容量提出新要求,其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬千瓦。
1.2電氣自動化技術(shù)
電氣自動化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測、自動處理產(chǎn)品信息、對實際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動操作,全部采用機(jī)械自動化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對電氣自動化的要求越來越高。
2電氣自動化設(shè)計理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對其他各個地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對傳輸信號強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場通訊速度較低,在信號較差時遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項目控制在一個系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計理念操作簡單、對控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的實際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念
現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項技術(shù)具有實踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場安裝,同時不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時,還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營效益。
3電氣自動化實現(xiàn)方式
3.1計算機(jī)自動控制、調(diào)節(jié)、操作的實現(xiàn)方式
利用計算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報警信號復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實時監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對定值不斷修改的方式。此外,這種實現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡單操作。
4電氣自動化在電氣工程中的實踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)分析檢測,發(fā)揮電氣自動化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動化的實際應(yīng)用不僅可以實時性評估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測采取及時調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對數(shù)據(jù)及時的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場的營銷需求。
4.3在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測實現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實行必要的診斷與維護(hù)工作。
在使用電氣自動化技術(shù)后,改變了以往電氣儀器(像儀表顯示器)的基本功能,而是在此基礎(chǔ)上拓寬其功能,完善其在電氣工程中的角色定位。例如在儀表管理過程中,在運(yùn)用電氣自動化技術(shù)后,由最基本的功能:顯示溫度、壓力、流量等過度到自動化管理模式上,這種管理方式實現(xiàn)了電氣工程現(xiàn)場眾多變送器流量、信息、數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換,提高了信息收集水平,有利于工程決策制定,改變了以往電氣工程低效、不精確的缺點(diǎn),而且減少了后期維護(hù)工程量,使得成本得到大幅度降低。除此之外,在管理過程中,應(yīng)對電氣工程整個施工信息、技術(shù)使用反饋信息等,這實現(xiàn)了對電氣工程從開始施工、技術(shù)運(yùn)用、調(diào)試、后期維護(hù)、信息反饋等一整套指標(biāo)的微機(jī)化管理,從而減少了其中弄虛作假、徇私枉法現(xiàn)象的發(fā)生。
2)電網(wǎng)調(diào)度管理
電網(wǎng)調(diào)度的時效性與安全性對一個國家整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有關(guān)鍵性作用,傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度過程過于分散,不同部門之間相互分離,無法實現(xiàn)信息共享,使得電力分配與使用問題繁多。在其管理過程中,靈活運(yùn)用電氣自動化技術(shù)從而建立了電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)系統(tǒng),從打印設(shè)備的配置、工作站的組建、中心服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)用以及合理將大屏幕顯示器的作用實現(xiàn)最大化發(fā)揮,在該調(diào)度自動化系統(tǒng)中,實現(xiàn)了變電站、發(fā)電廠與次級調(diào)度中心三者的聯(lián)系,使其成為一個整體,這方便了電氣自動化技術(shù)對電氣系統(tǒng)以及其運(yùn)行過程的時時監(jiān)督,對所收集的信息進(jìn)行合理科學(xué)性評估,做好電力負(fù)荷的有效預(yù)測,同時,電氣自動化技術(shù)還應(yīng)定期做好電網(wǎng)調(diào)度整個過程的信息采集、數(shù)據(jù)分析,并對其整個流程進(jìn)行合理監(jiān)控,從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性,使其發(fā)展目標(biāo)與市場經(jīng)濟(jì)相融合,并不斷借鑒吸收,實現(xiàn)新型化發(fā)展。
2數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中的創(chuàng)新
當(dāng)然,數(shù)字技術(shù)在自動化中所展現(xiàn)的優(yōu)勢有目共睹,但仍然存在著某些缺陷,比如說缺乏經(jīng)驗充足的技術(shù)者。所以,為了使數(shù)字技術(shù)朝向更高更廣的方向發(fā)展并使它趨于完美,我們將目光鎖定在了對其使用過程的改進(jìn)與創(chuàng)新上。
2.1充分將光線技術(shù)運(yùn)用在電氣自動化中
在近些年來光纖技術(shù)的發(fā)展是不容小覷的。光纖因其多種優(yōu)良特點(diǎn)在多個領(lǐng)域得到充分應(yīng)用。為提高數(shù)字技術(shù)的可靠性,在電氣自動化改革的過程中我們可以采取光纖作為連結(jié)點(diǎn),在采集和控制數(shù)據(jù)。同時,因電氣自動化需要基于標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口才能夠順利運(yùn)作,所以為解決這一難題,可以引進(jìn)PC平臺自動化技術(shù),以TCP/IP作為衡量通訊的標(biāo)準(zhǔn)參考,這樣一來,在ERP與MES的系統(tǒng)連接上PC平臺自動化技術(shù)將發(fā)揮著其優(yōu)勢作用,這就為滿足使用者多方面的需求提供了方法,進(jìn)而電氣自動化的應(yīng)用程度和應(yīng)用范圍也在技術(shù)的引領(lǐng)下得到更進(jìn)一步的提高。
2.2充分將GOOSE虛端子運(yùn)用在電氣自動化中
GOOSE虛端子可謂說是帶動了世界范圍內(nèi)的應(yīng)用浪潮。究其原因,主要有以下幾點(diǎn):(1)工程的調(diào)試原本是一個復(fù)雜而繁瑣的過程,GOOSE虛端子的運(yùn)用將這個過程變得更為快捷,而且也更加通俗易懂;(2)GOOSE技術(shù)可以控制線路以及開關(guān),將全站都掌握在控制范圍之內(nèi),而且,它所具備的跳合閘功能也可能在最短時間內(nèi)保護(hù)整個系統(tǒng),在智能終端和測控裝置之間上的信息交互所顯現(xiàn)出來的優(yōu)勢對電氣自動化的影響是巨大的;(3)與傳統(tǒng)的二次回路相比,GOOSE具有進(jìn)步性的優(yōu)勢,以智能本體終端來說,它的高效性表現(xiàn)在它能夠?qū)⒐ぷ鬟^程中的一系列程序簡單化,使對信號管理的控制工作變得便捷。
2.3充分將程序化的操作理念運(yùn)用在電氣自動化中
對軟件部分的執(zhí)行能力是工作過程中的重要一環(huán),當(dāng)然,數(shù)字化中對其的要求亦是如此。實際操作時,對設(shè)置預(yù)界面、確認(rèn)各個開關(guān)是必須要做好的工作。而有小部分的前期工作也是在還未接到調(diào)度命令之前就需要必須準(zhǔn)備好的,比如對票務(wù)等的核查工作、及時有效的數(shù)據(jù)存儲工作等等。可以說,程序化操作理念的加強(qiáng),是對整個系統(tǒng)功能得以順利而有效進(jìn)行的基礎(chǔ),是確保使用者多方面、多角度、多層次的需求可以得以落實的切實方法和必要手段。
2軟件設(shè)計
根據(jù)設(shè)計好的各子系統(tǒng)的硬件配置,設(shè)計PLC控制軟件、組態(tài)監(jiān)控軟件和觸摸屏控制軟件,以泵站控制系統(tǒng)為例,其任務(wù)是按照控制中心的指令,向水廠提供水源,并對泵站的水泵運(yùn)行情況、供電等信息進(jìn)行實時采集,然后傳送給控制中心,實現(xiàn)泵站無人值守。根據(jù)泵站工藝,在SMS工作原理指導(dǎo)下,提供短信息服務(wù),發(fā)送規(guī)則為開機(jī)/關(guān)機(jī)、系統(tǒng)出現(xiàn)故障、定時設(shè)置和控制中心命令。為達(dá)到泵站無人值守的設(shè)計要求,可通過標(biāo)準(zhǔn)的RS—2485串行通信網(wǎng)絡(luò)和自由口模式,自主選擇通信協(xié)議,以此構(gòu)成PLC的分布式網(wǎng)絡(luò)。PLC軟件設(shè)計流程為:初始化接受信息并處理水泵控制壓力、流量采集并處理故障信息采集并處理信息發(fā)送;根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求,開發(fā)界面應(yīng)包括啟始界面、模式選擇界面(分為自動運(yùn)行和手動操作)、報警界面及幫助界面等。
3水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能
3WN6是一種經(jīng)濟(jì)型低壓智能斷路器,通過模塊化的工程設(shè)計,可確保通訊、保護(hù)、測量等功能更為可靠穩(wěn)定,且便于拆卸和維修,能夠在線對開關(guān)功能進(jìn)行數(shù)字化編輯。正常生產(chǎn)時,操作人員通過S7-315系統(tǒng)上的觸摸屏模擬流程和觸摸按鈕,便可以準(zhǔn)確掌握各系統(tǒng)的工藝流程及設(shè)備運(yùn)行情況,并可以通過自動運(yùn)行或手動操作兩種控制方式來控制各設(shè)備的開和停,便于設(shè)備的檢修及事故的處理。本系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后,便可實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制和后臺在線組態(tài)等功能,操作人員在后臺微機(jī)上便可以準(zhǔn)確掌握各配電室低壓開關(guān)的分/合情況及水廠裝置的運(yùn)行情況,系統(tǒng)可以動態(tài)顯示各電氣設(shè)備的電壓、電流的波動情況,實時性更強(qiáng)。此外,還可以隨機(jī)記錄越限事件、報警信息等,為生產(chǎn)管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推廣應(yīng)用是水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)得以建立的關(guān)鍵,該編程控制器簡單易用、可靠性高,而且通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng),根據(jù)水廠的水處理工藝和工程設(shè)計要求,對各凈水環(huán)節(jié)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計,滿足了水廠自動化生產(chǎn)和管理的需求。
(二)減少電能的傳輸損耗設(shè)計。由于我國區(qū)域的特征,各個地區(qū)各不相同,大小不一。電能通過遍布各地的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輸送的過程中,電阻在導(dǎo)線上會帶來一定的損失,這損失量每年都是很大的,讓電能在輸送的過程中就白白的浪費(fèi),從而使電能的利用率大大的降低了。如何解決上述的問題,那就在電能的利用率放在首位,降低輸送中的消耗率,這就要從減小導(dǎo)線的電阻這下功夫。下面介紹方法來解決上述問題,方法一是根據(jù)對供電網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行合理的設(shè)計與布局,本著一些能夠把握的原則,對線路進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃,盡可能的做到簡單的直線分布,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費(fèi);方法二是要在變壓器這個器件上做足功夫,讓它盡可能靠近負(fù)荷中心,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費(fèi)。也在一定程度上解決了損耗的問題;
二、電氣自動化節(jié)能技術(shù)功能分析
通過上述的分析,我們發(fā)現(xiàn)電氣自動化的技能設(shè)計尤為重要。我們希望采取一定的措施進(jìn)行保駕護(hù)航,新技術(shù)和新思路是必不可缺少的,只有這樣才能保證設(shè)備的安全運(yùn)行,運(yùn)行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在實際的應(yīng)用過程中,我們要考慮到設(shè)計與施工過程中的各個環(huán)節(jié),從以下幾個方面出發(fā),進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。
(一)無功補(bǔ)償。在電氣自動化系統(tǒng)中,無功功率是相關(guān)行業(yè)面臨的一個嚴(yán)重的問題,也是現(xiàn)實面臨的一個問題,這個問題的出現(xiàn)在一定程度上影響了作業(yè)的效率,它占有供配電設(shè)備的容量,容量要根據(jù)實際情況來確定,其數(shù)量也不是小的,而是非常的龐大的,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)必然會帶來一系列的影響,這種占有必然會增大了線路的損耗,損耗也帶來一系列的問題,電網(wǎng)的電壓的呈現(xiàn)出來下降的趨勢,電壓一出現(xiàn)下降的趨勢,必然會在一定程度上大幅度影響到電能的質(zhì)量,電能的質(zhì)量受到影響后,電網(wǎng)的正常運(yùn)行是很難保證的。因此,為了實現(xiàn)無功就地平衡,減少各個環(huán)節(jié)的損耗,我們可以根據(jù)實際情況,采取系列的措施,對無功補(bǔ)償設(shè)備根據(jù)實際情況有針對性的選擇,這樣就會出現(xiàn)一定的成效,能夠有效提高社會和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。具體按照下列的情況進(jìn)行相應(yīng)的操作,在使用電容器補(bǔ)償時,也要考慮相應(yīng)的具體參數(shù),不能泛泛的去考慮參數(shù),并且通過調(diào)整這些參數(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的確定;也可以有另外的一種選擇,就是選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量,這樣它會帶來很多的好處,不僅可以有效防止投切振蕩,而且還可以使無功倒送等情況的發(fā)生。此外,還要考慮無功補(bǔ)償裝置,要選擇好安裝的方式是非常關(guān)鍵的,最好就地安裝,在就地安裝的基礎(chǔ)上實行就地補(bǔ)償,這樣會帶來一系列的良好的連鎖反應(yīng),它既減少了無功傳輸,又減少了損耗,從而實現(xiàn)了節(jié)能效能的目的。
(二)選擇電壓等級。電壓等級是一個關(guān)鍵的指標(biāo),所以在日常的操作當(dāng)中,我們一定要把握好這個指標(biāo),它是否合理配置關(guān)系到了系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),它也起到了較好的節(jié)能效果,所以,在實際的操作中,我們要選擇高壓和低壓配電是一個非常重要的環(huán)節(jié),當(dāng)然處理好高壓和低壓配電的電壓等級的關(guān)系就顯得更是重要了,另一方面,如何確定供電電壓,這也是該領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的一個問題,我們不能孤立的看待這個問題,要站在全局的角度來看待,它不是考慮單一的因素,我們要根據(jù)處于的實際環(huán)境重要的考慮,這里講的考慮是指要考慮全面的因素,要把設(shè)施的整體情況一并考慮進(jìn)去,根據(jù)設(shè)施的自身特點(diǎn),進(jìn)行相應(yīng)的配套匹配。
(三)照明節(jié)能。在電氣自動化的使用過程中,節(jié)能設(shè)計一直貫穿始終,照明就是一種很好的方式,我們在實際運(yùn)用中是可實現(xiàn)的,在具體的操作過程中,照明節(jié)能可通過以下兩種方式來實現(xiàn),一種方法是把高效光源作為利用對象,來改造傳統(tǒng)的白熾燈,雖然它有簡單便宜的優(yōu)勢,但是它的發(fā)光的效率低下是難以改變的;另一種方式就是把自然光充分的利用起來,這就需要對構(gòu)筑物進(jìn)行相應(yīng)的改造,把門窗進(jìn)行擴(kuò)大,或者是對建筑物朝向進(jìn)行改造。以上兩種方法都能實現(xiàn)電器自動化。
2.在電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1變電站及配電自動化技術(shù)的應(yīng)用
在電氣自動化技術(shù)中變電站自動化技術(shù)占有重要地位,這一技術(shù)主要是由電子技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、信息處理技術(shù)以及先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)構(gòu)成的,通過這項技術(shù)可以進(jìn)一步重新組合和優(yōu)化設(shè)計變電站的二次設(shè)備,進(jìn)而實現(xiàn)了配電自動化目標(biāo)。通過這一技術(shù)的應(yīng)用可以有效節(jié)省人力資源,降低相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度,提高工作效率。于此同時,通過運(yùn)用變電站自動化技術(shù)還可以進(jìn)一步實現(xiàn)對各種電氣設(shè)備的管理,實現(xiàn)從多個角度、全方位的控制電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況,實現(xiàn)高效控制目標(biāo)。在實際電力企業(yè)運(yùn)行過程中變電站自動化主要是依靠使用新型設(shè)備實現(xiàn)的,與傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備相比新型設(shè)備具有自動化、智能化和可視化功能,能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的管理。除此之外,變電站自動化也是構(gòu)成電網(wǎng)調(diào)度自動化的重要組成部分,不僅可以滿足變電站自身的操作需求,也對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行有著重要影響,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要構(gòu)成。近幾年,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,變電站自動化技術(shù)也得到了進(jìn)一步發(fā)展,目前已經(jīng)建立了綜合性自動化的監(jiān)測系統(tǒng),使得變電站運(yùn)行得到進(jìn)一步的保證,有效的降低了電力運(yùn)行的成本,提高電力運(yùn)行質(zhì)量,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造更便利的條件。
2.2電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的具體應(yīng)用
電網(wǎng)是電力工程中的重要組成部分,電網(wǎng)存在面積廣、所跨區(qū)域大等特點(diǎn),所以在管理過程中存在一定難度。但是隨著電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的快速發(fā)展,電網(wǎng)管理難度也在不斷降低,現(xiàn)在電力企業(yè)可以運(yùn)用大屏幕顯示器、計算機(jī)等自動化系統(tǒng)對各地的電網(wǎng)實行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。依據(jù)電力工程中對電網(wǎng)運(yùn)行狀況的分析,實時監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀況,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在的問題,并且通過自動化系統(tǒng)對整個電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行評估、調(diào)配和預(yù)測。這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以有效減少電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種電力故障和異常情況,及時判斷出電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題,并采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q電網(wǎng)安全事故,降低電力工程運(yùn)行過程中的設(shè)備安全事故和人員傷亡事故。此外,在電力運(yùn)行過程中應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)還可以加強(qiáng)對整個電網(wǎng)的管理力度,通過系統(tǒng)監(jiān)測和分析得到的數(shù)據(jù)能夠幫助尋找電氣事故的原因和發(fā)生地,防止電力事故的擴(kuò)散,降低事故危害面,維護(hù)電力運(yùn)行安全。
2.3分散測控系統(tǒng)自動化技術(shù)的具體應(yīng)用
在電力工程建設(shè)過程中分散監(jiān)控系統(tǒng)自動化技術(shù)也發(fā)揮著重要作用,這項技術(shù)主要是依靠太網(wǎng)、過程控制單元、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)以及工程師工作站等一步步對電廠的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面的控制和管理。在生產(chǎn)運(yùn)行過程中運(yùn)用過程控制單元主要是通過接受熱電阻、電氣量以及熱電偶等信號實現(xiàn)的,系統(tǒng)可以對這些信號進(jìn)行自動處理和運(yùn)算,并且對電網(wǎng)進(jìn)行全面的監(jiān)控管理。這項技術(shù)對于提高電力工程電氣自動化技術(shù)有著重要作用。
2.4計算機(jī)自動化的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是引入了計算機(jī)操作系統(tǒng),通過微型計算機(jī)讓整個電力系統(tǒng)自動記錄、反饋電氣設(shè)施的實際工作情況。同時,對反饋信息進(jìn)行的誤差判定。加強(qiáng)軟件的查找、分析、測算的應(yīng)用,從而在電力工程中實現(xiàn)操作技術(shù)的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術(shù)中還要注意對監(jiān)控方式、現(xiàn)場總線監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計。只有全面加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式,才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國的經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,人們的的經(jīng)濟(jì)水平和生活的質(zhì)量也在不斷的提高,因此,對供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來越高,但是由于電力系統(tǒng)的的內(nèi)部之間的原因,造成了各個部門之間不能達(dá)到有效的資源共享,也就會使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此,在以后的發(fā)展過程中,我們針對這種現(xiàn)象,就應(yīng)該加強(qiáng)和改善,對電力部門之間的內(nèi)部資源進(jìn)行資源整合和統(tǒng)一,然后達(dá)到電力資源的統(tǒng)一共享,這樣就會形成一個內(nèi)部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發(fā)展,新技術(shù)也在不斷的發(fā)展,如果電力資源的內(nèi)部管理恰當(dāng),再更好的運(yùn)用電力自動的技術(shù),在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟(jì)效益。
2電氣自動化系統(tǒng)控制方案的設(shè)計意義
電廠電氣的自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電廠自動化系統(tǒng)相比較,電廠電氣的自動化系統(tǒng)能夠自動的與電波的脈沖信號連接起來,進(jìn)而能夠發(fā)送出電力報表信號,這也就能實現(xiàn)廠用系統(tǒng)的智能功能,同時也能夠顯示出發(fā)電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)是否正常,進(jìn)而能夠更加精準(zhǔn)的進(jìn)行定值管理以及在線審核功能。除此之外,能夠?qū)收系某霈F(xiàn)進(jìn)行及時的診斷和維修工作,有效提升電氣系統(tǒng)的實用性以及有效性。電氣自動化系統(tǒng)控制方案最重要的設(shè)計意義就在于,將各個獨(dú)立運(yùn)行的電氣裝置通過連線或者是以太網(wǎng)來連接成一個整體的系統(tǒng),進(jìn)而減少傳統(tǒng)連接方式的缺點(diǎn),而造成的高成本,這對與企業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展也有著非常關(guān)鍵的作用。電廠電氣的自動化系統(tǒng)可以通過以太網(wǎng)這一通信科技技術(shù)來減少員工的勞動量或者是降低整個的運(yùn)行成本并且提高其經(jīng)濟(jì)的效益,電氣自動化系統(tǒng)控制方案的設(shè)計能夠為電廠的技術(shù)帶來了進(jìn)一步的提高。
3電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控方案
傳統(tǒng)的電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(xiàn)對于電氣部分信息的采集以及遠(yuǎn)程控制功能的實現(xiàn)。但是總體來講,其信息量還是比較小的,而且信息的類型也比較單一。但是電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控方案主要側(cè)重在電氣系統(tǒng)的監(jiān)控方面以及自動化監(jiān)控技術(shù)的有效運(yùn)用。電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控的模式分為兩種,其一是,優(yōu)于傳統(tǒng)的監(jiān)控方案集中模式,有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。其二是,對于不同的分層結(jié)構(gòu)繼續(xù)進(jìn)行管理以及數(shù)據(jù)的交換。進(jìn)行裝置間的數(shù)據(jù)交換主要通過站控層的轉(zhuǎn)發(fā)以及工作站來實現(xiàn),有一些非常重要的信息要通過有效的方式連接。還有一些非常重要的信息需要通過主控單元以及雙向數(shù)據(jù)進(jìn)行交換,另外一些不重要的信息要通過站控層的轉(zhuǎn)發(fā)或者是相關(guān)的工作站來實現(xiàn)交換。電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控方案有很高的實時性以及可靠性。在電廠自動化技術(shù)以及監(jiān)控方案的應(yīng)用中有許多需要注意的問題,如監(jiān)控系統(tǒng)主站設(shè)備,整個系統(tǒng)的裝置分組以及主控單元的保護(hù)等等。
弱電部分主要內(nèi)容包括:有線電視、公共廣播系統(tǒng)及綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計。
消防部分主要報警系統(tǒng)、聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計等。
本次設(shè)計完成圖紙共18幅,繪圖采用AUTOCAD軟件繪制。
本電氣設(shè)計為畢業(yè)設(shè)計,其目的是通過設(shè)計實踐,綜合運(yùn)用所學(xué)知識,理論聯(lián)系實際,鍛煉獨(dú)立分析和解決建筑電氣設(shè)計問題的能力,為未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
Abstract :This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ;Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.
The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ,among others include load calculation, illumination calculation .
The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.
The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.
The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.
This electrical design of the office building is a graduation design,The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.
目 錄
一.緒論 6
1.1.建筑電氣概況 6 1.3設(shè)計內(nèi)容 6
二.配電系統(tǒng)設(shè)計 9
2.1負(fù)荷分級 9
2.1.1一級負(fù)荷 9 2.1.3三級負(fù)荷 9
2.2負(fù)荷的供電要求 9
2.2.1一級負(fù)荷的供電要求 9
2.2.2二級負(fù)荷的供電要求 9
2.2.3三級負(fù)荷的供電要求 10
2.3本工程的負(fù)荷分級及供電要求 10
2.3.1本工程的負(fù)荷分級 10
2.3.2本工程負(fù)荷的供電要求 10
2.4負(fù)荷計算 10
2.4.1負(fù)荷計算的內(nèi)容 10
2.4.2負(fù)荷計算的方法 10
2.4.3負(fù)荷計算的公式 11
2.4.4負(fù)荷計算表 11
2.5變(配)電所所址選擇,結(jié)構(gòu)型式 11
2.5.1變(配)電所所址選擇 11
2.5.2變(配)電所結(jié)構(gòu)型式 12
2.6變壓器類型,臺數(shù),容量選擇 12 2.6.2變壓器臺數(shù)選擇 12
2.6.3變壓器容量選擇 12
2.7配電方式 12 2.7.2低壓配電方式 12
2.8電纜選擇及敷設(shè) 13
2.8.1電纜選擇的原則 13
2.8.2電纜選擇的結(jié)果 13
三.照明系統(tǒng)設(shè)計 14
3.1總則 14
3.2照明光源選擇 14
3.3照明燈具選擇 14
3.4照度和照明方式選擇 15
3.5一般照明 15
3.6應(yīng)急照明 16
3.7照度計算 17
四.建筑物防雷,接地系統(tǒng)設(shè)計 18
4.1建筑物的防雷分類 19
4.2建筑物的防雷措施 20