時間：2023-01-13 16:28:34
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1.1故障診斷
電氣工程設備的工作時間長，難免會發生故障，由于電氣設施故障的非線性、復雜性及不確定性，一旦發生故障，往往需要大量的時間排查故障，效率低、準確率低。而智能化技術能夠有效解決這一問題。在故障發生前，一般儀器會出現一些人們很難發現的預兆，通過實時監測儀器狀態，在出現異常時及時報警并提示故障位置，在故障真正發生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時間。電氣工程中常常通過分析變壓器中滲漏油分解出來的氣體進行故障診斷，確定故障發生的范圍，并通過各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時檢修。同時，智能化裝置可以記錄故障問題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實現電氣工程及其自動化的控制過程自動化，實現無人化管理和遠程管理，提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對于傳統的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調節。傳統的控制器在設置時需要精確考慮控制對象的動態方程，而實際涉及到的控制環境往往很復雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問題，因為其在設計時并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據對響應數據（如魯棒性變化、響應時間、下降時間）的分析隨時調整系統，調整后智能控制器的性能會大大提高，調整的過程并不需要專業人士在場，這樣就減少了大量的人力。以風力發電廠智能化升壓站系統為例。智能化升壓站系統通過對過程層和間隔層設備升級，將一些模擬量和開關量數字化，有效運用光纖設備，實現間隔層和過程層的通信。站控層由系統主機、工作站、VQC等設備組成，是全站監控、管理、調度中心。系統通過智能化控制，自動完成信息的采集、測量、控制、保護等功能，相比于傳統的升壓站系統在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優化設計
電氣設備的設計工作相當繁瑣，需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場、變壓器等學科的知識，并結合過去的設計經驗。傳統的設計方式根據經驗和實驗，手工完成設計，方案的達標率非常低，修改難度大，成本高，產品的開發周期也很長。應用智能化技術能夠有效提高設計產品的質量，縮短開發周期。智能化技術在這方面的應用主要有專家系統和遺傳算法。其中，專家系統依據該領域的專家提供的知識經驗，建立數據庫，在決策前模擬專家決策過程，做出合理決策，該技術比較前沿，目前尚處于研發階段，尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進化論的隨機化搜索方法，被廣泛運用于信號處理、組合優化、自適應控制等領域，在電氣設計產品的優化上性能優越。
1.4PLC技術
PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應用于自動控制領域。在一些大型的電力企業的輔助系統中，PLC已經代替了一般的繼電控制器。PLC技術使用內存，用程序方式存儲控制邏輯，并用半導體電路實現。PLC技術的應用實現了供電系統的自動切換，用軟繼電器取代了實物器件，使供電系統更加安全可靠。并且，它能使用復雜的工作環境，具有良好的發揮性能，穩定性強。
2.1優勢分析
智能化技術在電氣工程及其自動化中相比于傳統的控制系統有巨大優勢。傳統的自動控制系統需要建立控制模型，運用數學方法分析，建立動態方程，但由于系統的復雜性，在實際應用中往往會出現無法預料的問題，很難達到預期的效果。智能化系統可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術可以實時監控系統，通過監測響應時間、下降時間等對系統進行實時調節，使系統性能大大提高。因此，智能化系統比傳統的控制器更能適應實際工作環境。另外，智能化技術擁有很強的一致性。在輸入不同的數據時具有同樣可靠的估計能力，有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動化的關鍵指標。在電力系統中采用智能高速處理器芯片，同時采用交流數字伺服系統，能夠改善電力系統的動態特性和靜態特性，提高系統的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統和數控系統這兩個方面。對于群控系系統，必須按照生產流程的具體要求設計系統，使系統能夠發揮最大的作用，完成信息流和物料流的動態調控。對于數控系統，其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上，主要包括設計用戶圖形界面、可視化計算、多媒體技術方面的發展。目前的操作系統一般都采用圖形界面，具有良好的人機交互性。在智能化系統中采用圖形化界面，通過窗口和菜單實現編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門檻，方便非專業人士操作。通過可視化技術，信息的表達不再是呆板的文字和數據。將數據轉化成圖表，能方便操作者分析數據，也可以高效地處理和解釋數據。同時，采用無圖紙設計、虛擬樣機技術等技術，將可視化和虛擬環境相結合，能夠更加有效地提高產品質量、縮短產品開發周期。多媒體技術一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術應用于智能化系統，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來很大的經濟效益。
2.4體系結構
通過集成化、模塊化、網絡化實現智能化技術在體系結構方面的發展和完善?？梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥鳌⒋笠幠＜呻娐稦PGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術模塊化，各模塊之間通過接口通信，這樣有助于技術的標準化和集成，也可以運用模塊的增減將智能化產品分級別銷售。將智能化系統聯網使得人們能夠對系統進行遠程監控，隨時掌握系統狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實現在一臺設備上控制其他設備，進行編程等操作。對于較小的電力系統，遠程控制能夠節約電纜的增加數，材料以及安裝費用，并且可靠性高、靈活性強；但是在通訊量大的系統中遠程控制會比較困難。
二、智能化技術的應用優勢
（一）免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統工作中，自動化系統控制的實現必須有控制模型的建立。但是，在實際的操作中，被控制對象往往需要十分復雜的動態方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設計對象模型的環節中，經常會遇到無法科學預測、無法準確估量的一系列困難。然而，智能化系統的出現，使這些困難得到了較好解決，極大促進了工作效率的提升，同時對于一些不可控制的因素，也實現了較好的控制，大大提升了自動化控制器的準確性。
（二）實現了便捷的電氣系統控制
智能化控制器的實際應用實現了更加便捷的電氣系統控制，隨時都可以完成對系統控制程度的有效調整，極大提升了系統的整體工作性能，是對自動化控制順利實現的進一步保障。從這一項優勢中就可以看到，和傳統的自動化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調解控制功能，在電氣工程的自動化實踐應用中占據優勢。
（三）實現了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數據處理環節，智能化控制器可以實現一致性的智能化控制，很好解決了不同數據的處理困難。而且，在自動化控制的標準執行上，即使遇到陌生的數據，也依舊可以獲得具有較高準確度的估計。但是，如果發現智能化控制器在實際的應用中沒有發揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個細節，細致地進行分析，不能盲目的否定智能化控制技術。
三、智能化技術的實踐應用
（一）系統病因診斷
在電氣工程診斷工作中，采用傳統的人工手段具有較強的復雜性，雖然對工作人員要求十分嚴格，但是也無法獲得較為準確的診斷病因。在電氣工程工作中，實現自動化控制的過程中經常會遇到一些如設備、數據等方面的問題，這是不可能避免的，采用傳統的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術的廣泛應用，使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時檢測診斷應用，有效避免了一些不必要的問題。
（二）系統設計優化
在電氣工程發展中，傳統的工程設計需要工作人員進行多次重復的實驗操作和改良，而且，在這一工作過程中，對工作人員的工作素質也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專業設計知識，還需要工作人員能夠很好的將知識理論應用于實踐工作中。但是，在實際的設計工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經常會漏掉一些具體的問題。所以，一旦發現復雜問題，很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術的出現，較好解決了這一問題。設計工作可以借助于計算機網絡完成，也可以借助于相關的軟件完成，既保證了設計中數據的準確性，也實現了設計樣式的豐富化，更能夠做到對復雜問題的及時處理，較好保證了自動化控制的穩定性。
（三）系統的自動化控制
在電氣工程中，智能化技術可以應用于多個控制環節，能夠很好的實現整體性的自動化控制。智能化技術的主要控制工作是借助于三種手段實現的，一是模糊控制，二是專家系統控制，三是神經網絡控制。運用這三種控制手段，極大提升了自動化控制效率，使遠距離的自動化控制成為可能，增強了對電氣系統的運行反饋。特別是神經網絡控制，能夠實現算法的反向學習，在信號處理方面得到了較大應用。
2智能化技術優勢
在智能化的發展過程中，其相對于自動化的優勢逐漸凸顯出來。智能化技術應用到電氣自動化中，能夠更好的推動自動化技術向著更高效、更快速、更精確的方向發展。首先，智能技術的應用，使得電氣自動化技術能夠實現在運行過程中的動靜結合控制，使得生產能夠更加具有高效性，不斷提高電氣自動化技術的發展。其次，智能化技術的運用還能夠迎合每位用戶的需求，針對不同用戶的不同需求進行設置，使得電氣自動化本身能夠更好的滿足更多數人的需要。實現這種需求主要是依靠智能化的柔性系統控制作用，在生產過程中能夠控制生產參數，實現模塊化的時機理念。此外，在更為復雜的技術運用時，智能化技術能夠使得實際應用中多程序和復雜化加工的實現成為可能。
3智能化技術的應用
3.1電氣產品優化設計
為保證電氣產品的市場競爭力，產品需要不斷的更新和發展，才能不斷滿足人們日益增長的需求。對于電氣產品的優化更新是一項繁瑣復雜的過程，其設計需要投入大量的人力和物力，耗費的財力也是相當巨大的，對于優化的內容主要包含以下幾個方面：第一，在理論知識方面需要優化更新。理論知識是指導產品優化設計的基礎，是一切工作的前提。第二，產品的優化還需要足夠的經驗知識。豐富的經驗知識是進行產品優化設計的保障。在傳統的電氣產品的設計過程中，要想進行產品的優化，必須進行大量的實驗，并且還需要憑借經驗進行綜合驗證，如果沒有足夠的財力物力支持，或者相應的經驗沒有達到相關的要求，就很難實現電氣產品的優化設計。即使各方面都能達到相應的要求，所設計出的方案也并不能完全達到要求。但是隨著智能化技術在電氣自動化領域中的應用，對于電氣產品的優化設計也有了全新的技術支持，不是憑借從前的經驗進行，人工智能化使得計算機自動化技術就能完成相應的設計。計算機智能化的投入，使得電氣產品的優化設計逐漸簡單化，不僅大大降低了成本的投入，大大縮短了研發的時間，而且還使產品更能適應市場發展的需求，為電氣自動化技術的發展提供了保障。
3.2人工智能控制技術
在電氣自動化技術的不斷發展過程中，人工智能控制技術的應用和發展已成為其優化的必經之路，人工智能技術也將逐步成為未來發展過程中的新興力量。對于人工智能的控制，目前階段較為常用和有效的三種控制方式主要指的是模糊控制、神經網絡控制和專家系統控制。人工智能控制的運用，能夠使得生產經營過程中出現的問題得到及時的解決，其在線經營模式加快了問題的處理速度，能夠提高生產效率。在生產經營過程中，人工智能控制技術能夠對每個設備的運行情況進行實時監控，并將收集到的信息進行及時的采集處理，在第一時間發現故障并采取相應的措施進行解決。
3.3故障的診斷電氣設備
由于其特殊的性質，同普通設備相比更具有復雜性和非線性的特點，因此其診斷和維修更為復雜。采用傳統的方式進行故障的診斷，不僅診斷效率較為低下，還造成人力物力的浪費，因此，采用智能技術進行電氣故障的診斷顯得十分有必要。人工智能技術在電氣診斷方面的應用，不僅能夠使得診斷的效率大大提高，還會使得診斷的差錯率降低，推動力電氣自動化技術的發展。在對電動機進行診斷的過程中，智能技術的應用，能夠使得神經網絡和模糊邏輯進行結合，診斷更具有高效性和準確性。
4智能化應用的發展趨勢
4.1主站體系的規模
不斷擴大對于主站而言，在其發展過程中，所能夠接收到的信息范圍不斷擴大，覆蓋面積更加廣泛，因此，在發展過程中逐漸向著規模不斷擴大的方向發展。主站在其開放性、安全性以及穩定性等方面，對于軟件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建設過程中，不僅要保證其規模的擴大，在規模擴大的過程中還要保證其安全性和穩定性。
4.2應用的復雜程度不斷的提高
主站規模的不斷擴大，使得對電力調度的實用性的要求也將逐步增加。電力自動化智能技術的不斷提升，還要體現在企業的管理和運營上。應用的復雜程度不斷提高，就要求在數據的源頭也要相應跟上應用程序的要求，源頭努力做好多樣化和復雜化的處理，還要在應用的程序中體現出獨具特色的運行和管理模式。
4.3增強電力調度
自動化主站體系的交互電力自動化主站體系的交互已經從開始的單一化的模式逐步向著多元化的模式發展起來，信息的流向也不再是從前的單一流向，也逐漸向著多向流動的趨勢發展。主體系統的發展不斷帶動著各個子系統壯大，子系統的不斷發展推動力各系統間耦合性提升，信息交互也由原來的單一模式逐步向多元化的方向發展，不斷實現信息的交互和共享。
然而在實際的電氣工程及其自動化設計時，不僅要遵循以上說的理論，還要根據實際的情況，包括環境、空間等因素，對電氣工程及其自動化的設計進行合理化更改。由于生產線是現實已經存在的，電氣自動化設計必須依靠原本的生產模型進行設計，因此，對硬件的安裝也有著相當高的要求，設備的體積不能過大，也不能過小，過大會導致空間的擁擠，過小又會影響操作，所以設計人員一定要到安裝地點進行實際的考察，然后，根據實際的數據，對設備的型號進行最終的確定。在硬件設計順利完成之后，還要設計相應的軟件系統，現進市面上，有著很多不同類型的自動化控制系統軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化，企業都會選取優質的軟件公司，這些軟件公司將會根據企業生產情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設計。
2電氣工程及其自動化的應用
2我國電氣工程自動化技術的特征與應用分析
2.1我國電氣工程自動化技術特征分析
電氣工程自動化技術作為一種集合了自動化、信息化與智能化的技術手段，其在實際中的應用實現不僅能夠有效的提升電氣工程的施工建設質量效率，更是對于降低電氣工程施工建設成本，推動電氣工程事業建設的大發展有著積極的作用和價值意義。需要注意的是，與其他工程領域中所應用實現的自動化技術不同，電氣工程自動化技術由于受到電氣工程自身的領域特征限制與作用影響，在實際建設應用中所實現的自動化技術不僅包含有計算技術信息技術和各種電子電力技術、通訊建設技術，而且電力調度以及電網建設、改造等方面的自動化要求也比較高，因此，對于促進自動化技術自身的發展提升也有著重要的積極作用和意義。此外，電氣工程自動化技術在新能源的開發應用上，也表現出相對較高的自動化建設與發展要求，這也是電氣工程自動化技術與其他自動化技術之間較為突出的區別特征。最后，在電氣工程施工建設中，其自動化技術不僅能夠實現電氣工程施工建設的遠程監控操縱與集中控制，而且具有現場總線監控的作用功能，在實際建設中能夠借助計算機設備通過中央處理器系統，對施工建設現場與施工過程進行監督控制，以促進電氣工程及其施工建設的改進提升。
2.2我國電氣工程自動化技術的應用與發展
根據電氣工程施工建設中自動化技術的實際推廣與應用情況，主要體現在發電自動化與配電自動化、變電自動化、電網運行調度自動化四個方面。發電自動化是指發電廠在發電運行中通過各種自動化技術與系統應用實現發電量的自動控制，比較常見的發電自動控制系統主要包括自動電壓控制以及自動發電量控制、發電運行中的動力機械自動運行控制等技術系統。根據我國發電廠的發電運行情況，主要包括水力發電運行自動化和火力發電運行自動化，其中，水力發電運行的自動化程度要比火力發電自動化程度高，水力發電自動化需要在水力發電過程中運用調速器以及水輪機、水力發電勵磁控制系統等控制技術，在電力發電運行中實現自動化運行控制。通常情況下，比較常見的水力發電自動化主要有公用設備自動化以及單機自動化、水電廠發電運行綜合自動化等，對于提升水電廠發電運行的經濟效益與安全穩定性有著極為重要的積極作用和影響。在我國，火電廠發電運行中也已經實現了自動化技術的應用，它主要包括對于火力發電信息數據的處理以及發電運行保護、發電運行檢測、運行控制等自動化技術和系統。配電自動化在電氣工程自動化中的技術規模相對比較小，尤其是與電力調度自動化技術相比時。電氣工程的配電自動化中主要包含了現代控制技術、計算機技術、數據通訊與傳輸技術和設備運行控制技術等自動化技術，通過配電運行過程的自動化，實現整個運行過程的自動化控制與運行管理，它在保證電力供應可靠性、提升電力輸送質量與電力服務水平等方面有著積極作用和意義，并且能夠有效減輕電力工程人員的工作強度。電力運行中，變電站主要是實現電能的接受、分配以及變換控制，其自動化程度對于電力自動化的整體水平有著重要的作用和影響。結合變電站工作運行的實際情況，實現變電站工作運行的自動化主要是通過對于變電站工作運行數據的自動化處理與運行控制來保障變電站工作運行的自主性。在我國的變電自動化中，已經應用實現的技術手段包括變電站繼電保護微機化以及遠程遠動控制、變電站運行無人值守模式等。最后，電力調度自動化是實現發、供電保障的重要技術，對于電力供應以及運行服務的質量水平有著絕對的作用和影響，是提升電網運行服務的關鍵技術。目前我國電力運行中已經實現的電力調度自動化技術包括電網運行實時監控技術、經濟調度技術、事故分析處理技術等自動化技術，對于減少電網運行故障、保障電網經濟可靠運行有著積極作用與價值意義。隨著現代化技術的發展進步以及電力需求的不斷提升，電力運行與服務發展過程中也逐漸朝著更高目標方向發展，電氣工程的自動化也逐漸由發電、輸電的自動化朝著電力運行全面自動化方向發展，并且自動化技術水平也不斷的改進提升，管控一體化以及狀態檢修等先進管理與控制等熱點技術在電氣工程中的應用實現也會越來越多，越來越普遍。
（1）在電氣工程自動化技術應用的過程中會出現安全問題。在電氣工程自動化技術應用的最初領域是工業領域，該項技術通過在工業領域中的應用得到了不段的發展與完善。隨著電氣工程自動化技術的逐步發展與日益完善，該項技術已經越來越多的應用在商業領域中，但是在商業領域應用的過程中，數據與信息的安全傳輸就顯得尤為重要。
（2）在電氣工程自動化技術應用的過程中出現人為干擾。在電氣工程自動化技術使用、設計期間，由于不用的工作人員對技術的理解與運用不同，而且在技術的運用方面并沒有相關的標準，這就使得電氣工程自動化技術的應用與設計主要以相應工作人員的理念為依據進行，這使得相應平臺的建設存在著一定的不同，會導致運營費用增加，同時也會增加系統的負荷。
（3）木有統一的標準對電氣工程網絡進行約束。就目前來看電氣工程自動化技術的發展趨勢是使得電器工程與自動化系統更簡便、搞笑的為企業服務。但是在現在的企業中存在這一個影響電氣工程自動化技術發展的障礙，那就是在一個企業中其網絡構架存在不同，由于電氣工程自動化技術主要通過網絡構架進行運轉，這就制約了電氣工程自動化技術的發展。并且，在一部分企業中，由于一些產品的程序接口不同，嚴重影響了企業的數據傳輸，使得電氣工程自動化技術沒有用武之地，稱為一種"名不副實"的技術。
（4）電氣工程自動化技術與企業的實際需要有差異。目前我國電氣工程自動化技術的現狀并不是一個獨立的技術系統。在系統運行的期間，需要相關的設計人員在已有的技術基礎上結合自己的工作經驗進行設計，會導致各項成本增加。
（5）需要提升電氣工程自動化的工作效率。在電氣工程自動化技術應用的時，首先要注重提高企業的工作效率，在社會高速發展節奏較快的今天，較高的工作效率往往會給企業帶來較大的經濟效益，甚至影響到一個企業的生存發展。所以在應用電氣工程自動化技術時一定要以提高工作效率為首要任務。
2電氣工程自動化技術的發展趨勢
（1）做到數據的標準的對接。在進行數據對接的過程中要首先確保在電氣工程自動化相關設備具有較高安全性。
（2）電氣工程自動化體現開放性。開放性主要指的是和外界建立接口,使系統與外界網絡實現連接。計算機網絡可以進行信息的實時交換,實現信息的共享。
（3）注重信息化。信息化指的是在電氣工程自動化中,凸顯信息化的地位。在設計以及運行電力設備的過程中,運用計算機技術,采用人工智能分析的方法,使用網絡通信技術,凸顯信息技術的地位。
（4）建立通用的網絡系統。在電氣工程自動化中建立通用的網絡系統,可以對資源進行優化配置,商業信息交流安全性得到保證。企業需要進行設備的控制,對技術進行監管,如果優化配置企業的資源,采用網絡進行連接。建立通用網絡,系統中數據的交換更加高效,促進企業的發展。
（5）要發展具有較高科技含量的電氣工程技術。電氣工程實現科技化主要指的是在電氣自動化發展的過程中，應當產生新的技術以及產品。以創新為基礎,注重節能,應用新的技術、工藝等,對于材料以及技術的使用進行創新,加大信息技術、自動化技術的應用,不斷開發出新的產品。
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0227-01
一、前言
在當前社會的各個學科領域中，電氣工程及其自動化技術都得到了廣泛的應用，且具有一定的地位，電氣工程及其自動化技術的發展也象征著我國科學技術的發展步伐。隨著社會生產力的不斷提高，對于電氣工程及其自動化技術也提出了更高的要求，當前社會生產力遠超于電氣工程及其自動化技術的發展水平，因此，我們要深入研究重視電氣工程及其自動化技術的研究，及時處理相關問題，從而才能保證其得到全面快速的發展。
二、電氣工程及其自動化的發展歷史
電氣工程是一種全新的學科知識，它是當前經濟發展的必然依托體。由于科技不斷前進，此時電氣項目和它的自動化工藝開始形成一個單獨存在的體系。電氣工程技術經歷了從電磁學理論的建立到新技術革命時期電氣工程技術學科的形成這樣一個形成與發展的過程。該體系目前正在朝著方便快速的層面發展。它的存在能夠明顯的節省運作資本，最主要的是提升效率。最近幾年，它開始被大量的應用到商業活動之中，為商業間的交流與傳輸提供越來越多的滿足。眾所周知，我們國家的工業在整個國家經濟體系之中占據的位置非常關鍵，因此只有適時地帶動工業進步，才能夠帶動國家的經濟進步。所以，只有電氣工程及其自動化在社會發展的地位中占有一席之地，才能促進電氣工程及其自動化的長足發展，立足世界。
三、電氣工程及其自動化發展中存在的問題
我國鋼鐵工業自動化技術在實際工程實施過程中同國外著名的鋼鐵企業還有很大的差距，這些差距主要體現在三個方面。
1、缺乏自主產權
我國自動化設備大多是從國外引進的，缺乏自主產權，沒有應用于鋼鐵工業自動化的品牌產品。所以也沒有一個固定的硬件和軟件平臺支撐自動化系統的運行。我國的自動化軟件平臺一般用的是西門子的產品。因為沒有自主產權的自動化設備，我國鋼鐵工業的自動化的發展受到核心技術的制約，很難繼續迅速發展。
2、自動化技術水平不高
我國鋼鐵工業專業自動化技術體系雖然有了較大的進步，但是同國外專業自動化公司相比還不夠豐富。國外專業自動化公司有很成熟的成套自動化技術，這些技術不僅包括自動化系統方案、功能說明、程序以及測試方法等。還包括關鍵儀器的選型及安裝步驟，而且他們的工藝設備和執行機構性能也非常高。這些技術都是我國鋼鐵自動化發展所緊缺的技術，需要在發展中不斷地探索與研究。
3、自動化效率有待提高
（1）自動化程度越高，那么連鎖條件越多，而檢測的相應原件（比如儀表）也就越跟不上國外的復雜化自動系統，若用國內的檢測原件則很容易出問題。
（2）我國自動化設備大多是從國外引進的，缺乏自主產權，沒有應用于鋼鐵工業自動化的品牌產品。例如，壓力變送器、分析儀、接近開關等都需要進口，而國產的自動化原件不是技術水平不達標就是接口不對等。此外，也沒有一個固定的硬件和軟件平臺支撐自動化系統的運行。我國的自動化軟件平臺一般用的是西門子的產品，是沒有自主產權的自動化設備。
（3）在網絡通信方面，設備所處的環境也會影響網絡的通暢，有時會突然的數據采集出問題，但又會自己無厘頭的恢復，網絡通信及抗干擾方面有待再提高。此外，很多自動化網絡原件我們都十分依賴國外進口，
四、電氣工程及其自動化存在的問題的解決對策
從國外的鋼鐵自動化發展歷程來看，要想使自身的鋼鐵工業自動化發展在激烈的市場競爭中占有一席之地，必須在低耗能、高效率的基礎上加大自動化建立，應用先進的技術，提高自動化技術水平，以便促進我國鋼鐵工業的現代化進程。
1、智能化控制與先進控制相結合
所謂的智能化控制就是在操作員操作過程中，只要在控制系統中輸入相應的數據就可以完成整個操作，前提只需要掌握設備的操作方法即可（目前新鋼的冷軋連退線就是如此）。智能控制技術在鋼鐵工業中得到了廣泛的應用，并且發揮了顯著的效果。而在先進控制的推動下，智能控制得到了進一步的提升，兩者較好的結合在了一起。在實際工作中進一步的向工程化方向發展，使 PLC、DCS 系統充分發揮其控制系統價值與功能潛力。
2、重視開發和應用現場總線控制儀表
實現自動化系統與現場設備智能化連接，是由現場總線來實現的，通過現代化數字通信技術直接擴展到現場級儀表，現場智能儀表再接收來自DCS 系統百分之六十至百分之八十的控制功能，進而構成了現場總線控制系統FCS。它使得控制系統的安全性可靠性進一步提高。在鋼鐵工業中，我們要重視對現場總線控制系統的應用及開發，讓自動化儀表的功能優勢充分發揮出來，研究現場自動控制儀表同有關系統的實際應用策略，制定出符合鋼鐵工業發展的實用性方案。
3、積極發展過程控制系統
在實際的鋼鐵自動化技術中，將會采用新型的數據融合技術、傳感器技術以及數據處理技術等大量先進的高科技技術，而且在鋼鐵的生產全過程中，將產品質量監督、環境保護監控以及物流跟蹤等多個方面納入考慮范圍之內，實現鋼鐵行業生產的全監控，其中主要包括生產過程中原材料的質量、鋼水的純度、熔渣的成分以及溫度的檢測與控制，當然也不能夠忽視對生產過程中所產生的一些固體廢棄物的檢測。
4、自動化與信息化相結合
鋼鐵工業自動化從原來的熱管理與單參數自動控制系統開始，不斷的進步，經歷了EIC一體化系統、AOL系統、多級計算機系統等，現代鋼鐵工業的自動化運用的是CIMS結構的多級分層計算機系統。CIMS體系結構有6個層次結構，5級體系結構在自動化流程中有很大的推動作用，但是它不利于生產過程中能源的節約與設備的在線控制，很難大量推廣。所以，近幾年推出的PCS3及結構體系，利用財務分析決策為核心對企業資源技術進行整體的優化。近幾年由于市場競爭激烈，在加上信息技術的發展與全球化經濟的發展，鋼鐵企業的自動化發展正在向生產-物流-銷售一體化方向發展，同時結合先進的衛星監視系統，以Web智能技術為發展前提，充分運用互聯網資源，實現自動化系統的進一步發展。
五、結束語
綜上所述，隨著近年來科學技術的快速發展，各個領域中的設備、技術及理念都在不斷發生變化，此時電氣工程順應了時代的發展，在鋼鐵工業生產及人們的生活中扮演了非常重要的角色，發揮了至關重要的作用。但是其中始終存在一些問題，這種情況下就需要不斷加強針對電氣工程及其自動化技術的研究力度，促進技術水平的提升，這樣才能更好的促進整個電氣工程的持續發展。
參考文獻
[1] 朱愛珠，黃菊紅，徐平原.淺談電氣自動化控制設備的可靠性測試[J].科技資訊，2014（08）88-89.
2智能化技術的主要特點分析
對于很多人來說,智能化技術是一個陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關,下面我們就對它的主要特點進行闡述,幫助大家深入理解智能化技術。作為電力系統中的關鍵環節,電氣工程自動化控制對電力系統的正常運行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發展,從而有效提升恒業的整體水平,對智能化技術進行應用是大勢所趨。
2.1高精度與高效率
在電氣工程自動化控制中,精度與效率是兩項重要指標,在智能化技術指導留下,對多個CPU與高速CPU芯片進行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。
2.2多系統控制
智能化技術的應用可以有效減少相關工序,同時還能使工作效率得到顯著提高,目前該項技術在電氣工程自動化控制中的實際應用正朝著系統控制的方向發展著。
2.3科學計算的可見性
在電氣工程自動化控制中,智能化技術的應用可以對數據進行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進行信息交流,同時還能利用圖形與動畫實現信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。
3智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用
在電氣工程自動化控制系統中應用智能化技術,有效提升了系統的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動化控制中智能化技術的應用主要體現在三個方面:(1)怎樣將智能化技術應用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產品與設備進行優化設計;(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進行實現。
3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行診斷
利用傳統的人工方式對電氣工程系統中的病因進行診斷是非常復雜的,同時對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進行準確的診斷。在電氣工程自動化控制中難免會發生一些設備和數據問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進行及時的診斷與處理。而智能化技術的應用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時還可以使定時檢測與診斷得到實現,在這一過程中很多問題的出現都會得到避免。
3.2對電氣工程設計進行優化
在傳統電氣工程設計中,往往需要通過工作人員在工作過程中進行反復的實驗才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現復雜性的問題,也不能對其進行及時的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業設計知識,同時還要很好的將自己已經掌握的理論知識運用到實際應用中。智能化技術得到應用以后,設計人員就可以利用計算機網絡和相應的軟件對電氣工程自動化控制進行設計,這樣一來,設計數據的準確性得到而來增加,同時設計樣式也非常豐富,另外,還能對一些復雜問題進行及時的處理,電氣工程自動化控制的順利運行就得到而來有效的保證。
3.3對整個電氣工程進行自動化控制
電氣工程控制系統中存在著很多控制環節,智能化技術的應用正好可以使對整個電氣工程的自動化控制得到實現。智能化技術在應用過程中通過神經網絡與模糊控制等方式實現對電氣工程的自動化控制。其中,神經網絡控制的應用是非常關鍵的,它可以進行反向的算法,同時具有多層次的結構。在神經網絡控制的子系統中,其中的一個子系統可以結合系統參數對轉子的速度進行調控與判斷,而另一個子系統就可以按照以上參數對轉子的速度進行判斷與控制。目前神經網絡控制已經在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應用。智能化手段的應用使電氣工程的遠距離與無人操控自動化控制得到了實現,通過公司局域網的幫助,智能化技術的應用使得對電氣系統各環節的實際運行情況進行了詳細的反饋分析。
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0036-02
一、專業建設背景和人才需求分析
傳統的電氣工程及其自動化專業被認為是強電專業，隨著信息和網絡技術的發展，弱電類課程的比重正逐漸增加，[1]現在的電氣工程及其自動化專業已經成為強弱電相結合的專業。不同高校根據自己的辦學條件和現有師資均有所側重，目前重點高?；旧蟼戎赜趶婋姡噪娏ο到y及其自動化為主要方向；而有些高校由于條件的限制或學生的就業情況側重于弱電。不同層次學校的人才培養，其就業崗位和工作任務、性質也不一樣，因此應充分考慮到社會對本專業人才的不同需求。
浙江省是我國第二產業比重較高的省份之一，高低壓電器和機電業的發展處于突出的位置。溫州電器經過20多年的發展，已成為全國生產規模最大、生產能力最強、市場占有率最高、產業種類最齊的工業電器生產基地，“中國電器之都”、“國家火炬計劃智能化電器產業基地”、“中國斷路器產業基地”和“中國防爆電器生產基地”等國家級產業基地均坐落于溫州市（樂清）境內。
溫州低壓電器企業的規模雖然大，但是技術水平還比較落后，平均盈利能力低于整體水平，與北京、福建、天津、上海的企業相比，差距甚大，其主要原因是：產品檔次偏低，技術含量不高，缺乏附加值。究其根本是技術人才嚴重缺乏，技術人才的缺乏已經制約了溫州區域經濟的發展，盡管全省已經有多所高校設置了電氣工程及其自動化專業，但是這些專業培養的側重點不一樣，不能滿足溫州地區對低壓電器人才的需求。因此，亟需地方性高校為溫州電器產業培養急需的人才。
二、專業建設思路
根據人才市場需求，溫州大學電氣工程及其自動化專業建設的具體思路是：定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業的工程應用型人才培養特色專業；建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系；培養學生電子設計、電氣產品設計和電氣工程設計這三方面的能力；實現理論教學與實踐教學、課程體系與地方產業、人才培養與專業特色的緊密結合；使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創新能力的工程應用型人才，體現具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業工程型服務地方區域的人才培養模式。
三、具體實施方案
1.以實際辦學條件為基礎，確立專業培養目標
根據溫州大學電氣工程及其自動化專業鮮明的服務于地方電器行業的專業定位，本專業旨在培養具有電氣工程技術專業扎實的基礎理論與專業知識，具有較強的工程實踐能力、創新意識以及良好的團隊合作精神，具有知識、能力、素質協調發展，能夠在電力系統、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業等企事業單位與電氣工程專業相關領域從事設計、研發、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才，特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發、應用研究、試驗分析和生產管理等工作的電氣工程師。
2.以CDIO培養模式為基礎，確定專業人才培養模式
在人才培養方案的制訂過程中，加強相關產業和領域發展趨勢及人才需求的調研，吸引產業、行業和用人部門共同研究教學內容，制訂與企業生產、區域產業發展需要相結合的培養方案和課程體系。人才培養模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養模式，強調人才培養的社會和工程環境，結合產業背景和社會人才需求情況，制訂培養方案、課程體系和教學方式，適應職場目標和社會工作崗位的需求，通過專業評估、社會評價和學生評價去修正培養方案、課程體系和教學方式，旨在培養科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師，以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業人才培養框架。
3.以學生能力培養為目標，注重工程素質訓練
本專業緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業技術研究中心、浙江省低壓電器技術創新服務平臺，以電氣工程師為培養目標，要求學生具備以下幾方面的知識和能力：
（1）電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識，熟 第一論文 網練掌握PROTEL等電子設計自動化工具，具備電子設計基本能力，包括電子硬件設計和軟件開發，能夠綜合運用所學專業知識進行電子系統設計、分析和調試，具有一定的創新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數電和單片機課程的學習，利用暑假參加電子競賽的培訓，通過參賽以提高學生的專業意識和學習興趣。
（2）電氣產品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力，能看懂一般的機械工程圖紙，掌握電器學的基本知識，掌握電氣產品的工作原理和設計方法，特別是電器智能化方面的知識，掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能，特別是電器智能化方面的設計能力，能熟練運用常用的設計軟件（如AUTOCAD等）進行輔助設計與分析。
（3）電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業知識，如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術，具備自動控制系統的基礎知識，熟悉國家及行業的電氣標準，了解機電工程安裝與項目管理方面的知識；掌握注冊電氣工程師（供配電方向）必須具備的電氣工程項目設計能力，初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監理與驗收等一系列的項目組織管理和協調能力。
（4）以工程實踐能力與工程意識培養為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養是電氣工程及其自動化專業工程型應用人才培養模式的重要組成部分。在制訂人才培養方案時應注重實踐，把實踐教學貫穿在整個教學過程中，以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托，采用課內實驗和課程設計等實踐教學環節、專業見習、專業實習、工程技術實 踐、畢業設計等多種形式，通過學生、學校、企業之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系，如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環節：
1）以問題為先導——工程認知環節。[3]通過基本技能訓練、專業基礎課程實驗、專業見習等實踐環節，讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產品、機電或機械零件，如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等，初步了解課堂上講解的理論知識在實際產品設計和制造中的應用，增加其感性認識，激發他們的學習興趣。
2）以任務為驅動——面向行業的工程實踐和創新環節。[3]該環節結合電氣工程學科特點，將實踐教學內容與實際項目相關聯，在電器行業、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創新。教師以案例的方式給學生布置題目，學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析，提高學生的專業意識和工程實踐能力，同時加 第一論文 網強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外，通過電子電氣產品創新、挑戰杯創業大賽、科研項目和畢業設計等多個環節對學生進行創新能力的培養，提高學生分析和解決工程實際問題的能力，努力將學生培養成為工程應用型技術人才。
4.加強師資隊伍建設，提高教學質量
加強教師隊伍建設，建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養高素質應用型人才的關鍵。引進和培養學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業知名度高的高級人才，以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流；建立相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度，進一步促進產學研緊密結合，提升本專業建設的整體水平和人才培養質量。
5.建立考核評估機制，完善培養方案和課程體系
構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制；加強與企業的聯系，及時反饋人才需求和學生培養質量，提升本專業建設的整體水平和人才培養的質量。
四、特色
1.專業定位體現地方性
針對浙江省及溫州樂清區域經濟發展、企業人才需求，就溫州大學電氣工程及其自動化專業形成鮮明的服務于地方電器行業的專業定位；努力為地方培養、輸送高質量的專業人才，實現人才的就地培養。
2.產學研合作
以專業建設為基礎，充分利用溫州市智能電器重點實驗室、省級低壓電器技術創新服務平臺，整合利用浙江省低壓電器產業技術創新戰略聯盟的優勢資源，以重點發展學科、重點實驗室、技術開發中心等為依托，加快建設工程應用型人才培養基地，促進學科鏈、產業鏈和人才鏈的有機結合；突出產學研一體化的辦學優勢，爭取在電氣工程領域，特別是電器行業中，不管是人才培養還是科研項目的開發和創新方面均起到示范和帶頭作用。
參考文獻：
1 引言
隨著電力系統自動化程度的不斷提高，建筑物供配電的自動化程度也逐漸得到加強。建筑物供配電作為電力系統的一部分，是負責終端用戶的最近部分，因而建筑物供配電服務質量的高低直接影響著電網服務質量的高低。建筑物配電網的監控系統能夠將建筑物線路參數遠傳到監控中心，有效監視供配電情況與電能使用情況。在出現故障后，監控中心能夠及時做出決策，遠動某些現場設備，減少事故影響的面積。可見，線路參數的準確獲取，開關控制量的準確交互是監控系統正常、有效運行的基礎與關鍵。
本論文主要針對建筑物變配電特點對其智能化變配電工程進行設計與應用方面的探討，以期從中能夠找到合理有效可靠的變配電設計方法與模式，并以此和廣大同行分享。
2 智能變配電系統概述
提高供電可靠性、檢測和改善電能質量、提高配電系統的運行經濟性、減少和縮短設備檢修和停電時間和范圍、優化網絡結構和無功分配、提高整個配網的管理水平和計算機應用水平，提高工作效率，用技術手段改善用戶服務水平，提高服務質量，提高企業的現代化管理水平，為領導的科學決策服務。
根據高低壓供配電系統的特點，提供多種風格系統操作界面及符合行業規范的軟件功能模塊；具有實時數據采集、一次接線圖顯示與操作、參數設置、事件報警/記錄遙控閉鎖操作、曲線/棒圖、統計分析、報表打印等。針對低壓配電系統回路多、柜型復雜的特點，提供模塊化的多級樹裝圖形菜單及形象化的各種抽屜柜/固定柜一次系統圖界面；同時提供電能分類管理、故障智能分析設備維護計劃、負荷分析、設備檔案等功能模塊。
現場總線是近年來自動化領域中發展很快的互連通信網絡，具有協議簡單開放、容錯能力強、實時性高、安全性好、成本低、適于頻繁交換等特點。目前，國際上各種各樣的現場總線有幾百種之多，統一的國際標準尚未建立。較著名的有基金會現場總線(FF)、HART現場總線、CAN現場總線、LONWORKS現場總線、PROFIBUS現場總線、MODBUS、PHENOIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE總線等。
智能化配電系統就是通信網絡把眾多的帶有通信接口的中、低壓開關和控制設備與主計算機連接起來，由計算機進行智能化管理，實現集中數據處理、集中監控、集中分析和集中調度的新型配電系統。智能化配電系統一般由主計算機、通信網絡、智能化開關和控制設備三部分組成。
3 建筑物智能變配電工程智能設計
3.1 智能變配電系統總體架構
系統的設計思想：整個系統采用分布式控制，分為上、下兩層：上位控制機(上位機)和下位控制單元(下位機)。下位控制單元，即以MSP430為核心的電表單元，它對各種信息進行實時采集。上位機可以主動地向下位控制單元請求數據和發送命令，并完成對系統參數的記錄、各儀表信息的記錄、報警信息的記錄、報表的生成打印等數據庫的管理。上位機和下位控制單元之間是通過PROFIBUS總線相連。
由于智能從站節點是PROFIBUS-DP網絡的一部分，因此，總線系統軟件分為主站軟件、智能從站軟件和監控軟件三個部分。PROFIBUS-DP網絡是引進Siemens公司的成套設備，一類主站S7-300和S7-400使用Siemens公司提供的創建可編程邏輯控制程序的標準軟件STEP7，使用梯形邏輯圖進行軟件編制。監控軟件使用Siemens公司的支持分布式系統結構的監控軟件SIMATIC WinCC。智能從站節點的中央處理器是INTEL系統的單片機MSP430，采用單片機C++高級語言。
3.2 智能變配電系統電氣硬件的選擇
3.2.1 變壓器的選擇
（1）變壓器臺數的確定
變配電工程中，變壓器臺數的選擇與供電范圍內用電負荷大小、性質及重要程度有關。
①有大量的一、二級負荷，負荷達到200kw以上，選擇兩臺變壓器；
②三級負荷一般選擇一臺變壓器，負荷較大達到100kw以上時，選擇兩臺；
③季節性負荷或晝夜負荷變動較大，依據最大負荷，按以上方式確定變壓器臺數；
④有較大的沖擊負荷，可單獨設變壓器為其供電。
（2）變壓器容量的確定
①單臺變壓器時，其額定容量SN應能滿足全部用電設備的計算容量SC，并考慮負菏發展保留一定的冗余，應滿足SN≥(l.15-1.4) SC；
②兩臺變壓器且任一臺變壓器單獨運行時，其容量應滿足SN=(0.6-0.7) SC；同時應滿足全部一、二級負荷SC(I+II)的需要SN≥SC(I+II)；
③單臺變壓器容量一般不大于1250kVA-2000kVA。
3.2.2 開關電器的選擇
開關電器主要包括斷路器、熔斷器、隔離開關和負荷開關，其選擇即要保證開關電器正常時的可靠工作，還應保證系統故障時能承受短時的故障電流，同時應滿足不同的開關電器對電路分段能力的要求。具體選擇原則如下：
（1）正常條件下，開關電器額定電壓UN及其裝設處額定電壓UWN應滿足UN≥UWN；
（2）正常條件下，開關電器的額定電流IN及其裝設處的計算電流IC應滿足： IN≥IC；
（3）動穩定校驗，開關電器極限通過電流峰值Imax及安裝處三相短路沖擊電流Ish滿足：
Imax≥Ish；
3.2.3 導線的截面選擇
導線截面選擇過大不僅會增加有色金屬的消耗量，還會增加投資；截面選擇過小，則導線中的電壓和電能損耗加大，使電能傳輸質量和運行經濟性變差。其選擇應符合如下條件：線纜應滿足正常負荷下的長期運行條件；應能承受故障時故障電流，尤其是短路電流；應滿足線路電壓損失的要求；應滿足機械強度的要求；應考慮線路的經濟運行。
通常導線截面可以按導線載流量、電壓損失、短路熱穩定校驗及經濟電流密度進行選擇。對于中壓線纜，由于距系統較近，其主要問題是熱穩定問題，因此一般用熱穩定條件來確定導線的截面；對于低壓線纜，其負荷電流相對較大，線路的主要問題是能否長期承受工電流，故一般按導線載流量條件選擇截面；對于負荷電流小，但傳輸距離長的線纜，通常按電壓損失作為選擇導線截面的條件。
4 結語
建筑物變配電系統目前已經成為了建筑電氣工程系統設計與施工的主要內容，隨著電力電子技術的發展，智能變配電系統已經成為了建筑物變配電工程設計的主流，本論文針對當前智能變配電工程的發展趨勢，詳細分析探討了智能變配電工程的體系架構及其硬件系統的選型設計，對于進一步提高建筑物變配電系統的智能設計與應用水平具有一定借鑒意義。
參考文獻：
[1]豐海濤.電力網監測系統設計[D].山東:山東科技大學,2007.
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動化的要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實用、方便的使用效果。
1 供配電系統
現代工農業及整個社會生活中電力應用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。
1.1 電力系統及電力負荷
(1)電力系統概念。在電力系統中,如果每個發電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當某個電廠發生故障或停機檢修時,該地區將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續性、運行的經濟性,并提高設備的利用率,減少整個地區的總備用容量,常將許多發電廠、電力網和電力用戶連成一個整體。這里由發電廠、電力網和用戶組成的統一整體稱為電力系統。
(2)我國電網電壓等級。電力網的電壓等級比較多,從輸電的角度來講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸的容量越大,但電壓越高,要求絕緣水平也相應提高,因而造價也越高。目前,我國根據國民經濟發展的需要,技術經濟上的合理性及電機電器制造工業的水平等因素,由國家頒布制定了我國電力網的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。
1.2 10KV 變(配)電所及高壓設備
(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負荷中心,這樣可降低電能損耗,節約輸電線用量;②進出線方便;③接近電源側;④設備吊裝、運輸方便;⑤不應設在有劇烈振動的場所;⑥不宜設在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所,如無法遠離時,不應設在污染源的下風側;⑦不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨立建筑物時,不宜設在地勢低洼和可能積水的場所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。
(2)主結線的方式及特點。變(配)電所的主結線(一次接線)是指由各種開關電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯電容器等電氣設備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據,也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據。
主結線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。
(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨立式、附設式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設式又分為內附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。
(4)常用高壓設備。常用的高壓一次電氣設備有:高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜、高壓避雷器和互感器等。
1.3 低電壓配電系統及低壓設備
(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹干式、鏈式三種形式。
(2)常用低壓設備特點及用途。低壓電氣設備通常是指電壓在1000V以下的電氣設備,在建筑工程常見的低壓電氣設備有刀開關、熔斷器、自動空氣開關、接觸器、低壓配電柜等。
2 樓宇自動化
樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制,所謂計算機集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數字控制器(DDC),利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數據庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調與通風監控系統、給排水監控系統、照明監控系統、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和結構化綜合布線系統。
設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。
3 電氣安全
隨著人類對電力能源的重視與不斷應用,電力設施與設備已與現代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現代各行各業發展的基礎前提。但不可否認的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時,由電氣設備產生的問題也帶給人類的生產與生活不少煩惱與損失,有時甚至表現為災難。因此,電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護人員消除安全生產隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項任務的重要工作內容,同時也是電氣專業工作者首要面臨并著力解決的課題。
3.1 電氣絕緣
保持配電線路和電氣設備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設備正常運行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過測量其絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質損耗等參數來衡量。
3.2 安全距離
電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發生危險的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設施和設備之間,均應保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時,應考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。
3.3 安全載流量
導體的安全載流量,是指允許持續通過導體內部的電流量。持續通過導體的電流如果超過安全載流量,導體的發熱將超過允許值,導致絕緣損壞,甚至引起漏電和發生火災。因此,根據導體的安全載流量確定導體截面和選擇設備是十分重要的。
4 建筑設備自動化系統
建筑設備自動化系統實際上是一套中央監控系統。它通過對建筑物(或建筑群)內的各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備等進行集中監控,達到在確保建筑內環境舒適、充分考慮能源節約和環境保護的條件下,使建筑內的各種設備狀態及利用率均達到最佳的目的。
參考文獻
[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動化系統設計[D].合肥工業大學碩士論文,2008(11).
