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1远程监控式设计理念
远程监控系统是指通过一个电脑终端对所有其他地方的设备进行控制的技术。在电气工程中应用这种设计理念不仅可以大幅度减少电缆的增加量,还可以节约安装及材料方面的成本支出,产生较高的组态灵活性和可靠性,并实现高效益的生产规模。但由于电气工程中电气通讯量比较大,且现场总线通讯速度较低,在遇到信号较差的地方时就会限制这种远程监控式的功能。所以远程监控式的设计理念只能应用于系统监控相对较小的电气工程中,而不适用于建立全长自动化的控制系统。
2集中化监控式设计理念
所谓集中化是指所有的运行项目都在一个系统中运行。具有操作简单、对控制站方面的要求较低、系统运行及维护方便的特点。单个分散的监控无论是处理器的安装,还是电缆的连接,都非常繁琐,而且众多的电缆搅合在一起,对于处理速度会造成严重影响,不但使得投资成本增加,而且还使系统的安全可靠性能下降。而将集中化的监控式设计理念应用于电气工程中不仅可以减少成本支出,还方便实行统一监控,促进电气工程的有序运行,满足工程的需要。因此集中化监控式的设计理念被广泛应用于电气工程中。
3现场总线监控式设计理念
现场总线监控式技术是现阶段电气工程中应用最为广泛的一项技术,具有高效性。该项技术是建立在电气工程实际应用基础之上的,不同间隔采取相对应的技术性措施。在具体操作中,主要采取现场安装的工作方式,电缆连接方式要不断优化,以有效地降低电气工程中设备的投入成本。在简化电缆连接方式,并降低设备投入的同时,还要减少设备的隔离以及端子柜的使用,不但提高了电气工程安全可靠运行,而且增加了电气工程的运营效益。
二、电气自动化在电气工程中的实现方式
1计算机自动控制、调节及操作的实现方式
这种实现方式是指在遵照调度方案的前提下,为实现能够对电缆起关闭作用的设备进行控制和调节,电力系统能够自主并合理有效地利用现场控制命令。转换和设置相关设备的运行方式如电网开/闭、限制修改操作、各种整定值以及报警信号复归等。
2人机联系功能
这种实现方式是指电气自动化系统通过允许电气设备的操作,其中包括鼠标、键盘与打印机等设备,达到调整所有电气设备运行画面并对定值进行不断修改、实时监控、调节与打印数据的目的。而且,利用这种方式开发应用程序也非常方便。但只是操作人员在操作台上操作,则只能完成控制调节和监控所有的电气设备以及设置参数值等操作。
三、电气自动化在电气工程中的融合应用
1电气自动化在电气管理中的应用
在电气工程管理中应用电气自动化技术充分体现了对高新技术的应用,这一过程中注重对编程的调试。不仅要采集流量、温度及压力等等数据,还要对于所获得的大量数据进行检测,发挥其输出控制功能以及技术处理功能,使得设备的维护量和投资额大幅度降低,有效地保证了设备管理及控制的精度和温度性。对于电气工程管理而言,应用电气自动化技术能够有效地遏制可能出现在电气工程施工过程中的弄虚作假、敷衍了事的情况。
2电气自动化在电网调度中的应用
对于实现电网调度过程的自动化而言,电气自动化技术主要是其应用性领域的界定,即利用电气系统局域网络实现电厂、变电站终端以及下级调度中心三者之间连接。在应用领域中,由网络连接中心服务器、电网调度打印设备、大屏显示器等。在电网调度中,电气自动化技术的应用,不仅可以对电气系统的运行状态进行实时性的评估,还可以对电力负荷进行预测为基础进行经济调度,为实现电网安全可靠的运行还可以对数据进行实时性采取、处理和监控,以适应现代化市场运营的需求。
3电气自动化在分散测控系统中的应用
其应用采用的是分层分布的结构,主要由以太网、工作站、数据高速通讯网以及过程控制单元等组成。对工作站而言主要分为两种:即工程师和运行员,主要负责提供人机接口。其中,直接应用于生产的过程控制单元,其运行状态的实现是通过检测设备,并对于设备以有效控制,实现对于整个生产过程的检测并实施连锁性的保护和控制;而过程控制单元以及工作站所输出的信息以及发出的指令,都要由运行员工作站接受。工程师工作站的职能,是负责设置工程师并进行必要的诊断及维护工作。
4电气自动化在变电站中的应用
传统变电站的自动化实现监视的功能主要是采用电磁装置,而现在的电气自动化技术可以自动地进行监视和操作,在变电站中应用电气自动化技术不仅加强了变电站的监控能力,还大幅度地提高了变电站的运行水平和效率。另外电磁装置被全微机设备所取代还实现了操作及监视过程的屏幕化与运行及管理过程的自动化。
四、结语
初步设计内容包括:设计采用的标准规范、电源状况、用电负荷、负荷等级、功率因数补偿、全厂供配电系统、变电所布置、主要设备选型、控制信号和计量、继电保护、防爆区域划分等。对初步设计进行审查应注意:设计范围和概算范围应一致;初步设计应能够实现且科学合理;设备选型应能够满足实际的需要并留有裕量;对总变电所设备和全厂其它设备的微机监控系统整体思路;对系统短路电流的处理方案;根据区域介质类型对防爆区域划分应正确;全厂各变配电所系统图及布置图进行审查;对场地和设备应留有一定的裕量等;
2 电气设备询价采购、供货商返资料给设计院
根据设备交货周期,到货时间,倒排设备采购说明书编制完成日期及技术附件签订日期。采购说明书应对电气设备的主要参数及配置作出明确要求。在与供货厂家签订的技术附件中应包括遵循规范、供货范围、产品性能、材料清单、试验项目、包装运输、资料返回时间及数量、联系方式等并附采购说明书,一般情况下选择 3~5 家资质优良,业绩较好的厂家进行谈判,尽量做到相关技术性能、供货范围一致,以便商务报价的可比性。根据技术协议中资料提交要求,供货厂家应按时提供相关资料,资料要求签字盖章、准确无误,以便提交设计院进行详细设计。设备资料包括但不限于设备平剖面图、基础平面图、安装图、荷重等。设计院按照供货厂家提供资料进行土建及电气详细设计。
3 详细设计及土建施工
设计院根据供货厂家返回的资料进行详细设计,详细设计包括:配电室布置图,一次系统图,二次线接线图,电缆及桥架走向图,防雷接地图、照明、插座等图纸;还包括相关电气材料清单如动力和控制电缆、桥架、接地线、照明灯具、直流系统、交流系统、插座、轴流风机、防雷接地等材料的规格、数量等;土建施工时,尤其要注意防雷接地线,高、低压柜,保护柜等柜体相应的基础预埋,预埋件预埋时应注意数量和位置。
4 电气设备验收、就位和安装
在土建、结构完成以后,电气设备等相继进场,应组织专业人员对到货设备进行验收,验收包括核实到货设备是否与技术附件要求的设备品牌,数量,尺寸、备品备件数量、专用工具数量、图纸、出厂实验报告、质量证明文件是否要求一致,外观检查是否有破损;大型设备对运输及吊装过程有要求的,还需在设备吊装就位后检查运输或吊装过程中相应记录仪的相关数据,如变压器就位后应对安装在器身上的三维冲击记录仪数据进行检查,设备吊装,就位过程要做好安全保护措施,大件吊装(如变压器吊装)时,需提前制定吊装方案。设备就位后按照相关规范进行安装。
5 电气设备一次、二次连接、试验及单体调试
电气设备就位后,施工单位根据全厂电气系统图对一次部分各电气设备进行连接,根据二次接线图进行测量、控制、保护线路的连接。一次设备连接包括高压电缆连接,如 110 kV 电缆头制作连接过程需要请专业电缆头制作人员进行现场制作,一次设备母线连接应按照相关标准选用力矩扳手对一次导线的连接螺栓进行紧固,一次连接过程中完成以后,由监理人员逐个进行检查,确保每个连接螺栓达到规定力矩,且设备内无螺栓、垫片和工具等金属物品及其他杂物留存。动力电缆应挂电缆标牌,电缆标牌应注明电缆起点、终点、规格型号和长度等。二次回路的连接一定做到连接准确无误,二次线连接紧固,每个导线端应套有按照规定编码的线号管,在检查故障时有利于分辨。一二次连接完成以后,由安装单位聘请有相应资质的试验单位对电气设备按照相关要求进行试验,如对变压器、电缆、母线、断路器等进行交流耐压试验,对变压器油进行试验,GIS 进行气体分析,断路器还需做机械特性试验,直流电阻测量等试验,并对单个开关进行单体试验。对二次回路用实验台做加压通流试验,一方面反映测量是否准确,一方面确保保护装置能够动作;对 CT进行极性校核,保证 CT 方向按照要求指向正确。在一二次设备相应试验完成以后,应现场进行分合开关试验,确保控制回路正常,对于高压柜,应将断路器置于试验位置,通过给保护装置加压通流,使其保护动作跳开断路器,以验证保护传动的正确可靠。
6 微机监控系统组态及联动调试
人工智能是近年来随着计算机技术的不断发展的一个学科分支,是新兴的高科技技术。人工智能与纳米科学以及基因工程被人们称之为二十一世纪的三大尖端科技。人工智能的研究范围涉及较广,在诸多不同的领域都有涉及,比如:数学、认识科学、哲学、心理学以及计算机科学等多门学科,不同学科领域以人工智能为信息交流平台,进行相互的影响渗透,进而形成一门具有综合性质的科学。因此,人工智能也可以称之为社会科学与自然科学的交叉科学。人工智能主要是通过对计算机的研究,对人的某些思维以及智能行为进行模拟的学科,其主要被应用在专家系统、语言的理解、智能控制、遗传编程机器人工厂以及机器人技术等方面。一般而言,对于人工智能的研究的主要目的就是让机器代替人做一些复杂的工作。电气工程的研究长久以来都局限在电气化的方面,随着现代化科学技术的进步以及信息计算机技术的发展,电气工程自动化中逐渐向人工智能的趋势发展,通过引入人工智能进入电气工程自动化的领域,对人类大脑进行模拟并进行数据与信息的分析、收集、处理以及反馈,经过信息的自动化生产,进而提高电气工程的生产效益,进而推动电气工程产业结构的优化与升级。
2.人工智能在电气工程自动化中的应用
2.1人工智能在电气产品优化设计中的应用在电气工程运行过程中,进行电气设备的设计是十分复杂的,其设计不但对电气自动化的各个专业学科与内容有所设计,而且要求电气设备设计人员具有较高的专业文化知识以及丰富的设计经验,进行电气设备的设计只有把电气知识、经验以及科学进行有机的融合,才能够对电气产品的科学性有所保障。人工智能在电气产品设计中的应用有效的对一些依靠人脑无法迅速解决的复杂计算以及模拟过程进行解决,进而大大的缩短了产品设计的周期,提高电气工程的工作效率,并且设计出的电气产品极具科学性与实用性。专家系统对于电气工程的开发性设计有积极的意义,而遗传算法主要应用于产品的优化设计,在进行产品设计的过程中,要求设计人员应该具备设计经验以及较强的智能软件应用的能力,从而便于依据不同情况的沾边选择不同的算法对产品进行高质量的设计。
2.2人工智能在电气设备故障诊断中的应用在进行电气设备故障的诊断时,电气企业通常会使用人工智能中的人工神经网络、模糊理论以及专家系统的引用,其应用诊断的范围包含:发电机、电动机、变压器等的故障诊断。在电气设备中,电气工程遇到故障问题时,所呈现的现象是相对复杂的,运用传统的处理技术很难对问题进行及时准确的查找与判断,人工智能技术对于这种问题科技进行高效的解决,例如:当发电机的设备出现故障时,故障所呈现的不确定性、复杂性以及非线性的特征都是可以通过人工智能中的专家系统以及模糊理论进行综合的处理,人工智能技术大大的提升了电气设备故障诊断的准确性。
2.3电气工程运行过程中的智能控制目前,在电气工程的自动化中智能控制的应用已经十分广泛,逐渐的发展成为电气工程自动化领域中的未来趋势。由于电气设备的控制工作比较复杂且极具综合性,对控制系统的技术含量以及计算的精确度都有比较高的标准,通过对人工智能中的模糊理论、人工神经网络以及专家系统的综合应用,有效的提高了电气设备的计算精度以及计算速度,不仅有利于节约电气企业的资源,而且对实现电气企业资源的优化配置具有积极的意义。
2.4人工智能在电力系统中的应用在电力系统中应用比较普遍的人工智能主要有:启发式探索、专家系统、人工神经网络以及模糊理论。其具体的应用主要表现为:一是,专家系统。作为一个十分复杂的程序系统,专家系统集知识、规则以及经验于一体,主要工作程序是通过运用电气系统中某领域的专业经验以及专业知识对所遇问题进行分析与判断,接着进行专家决策的模拟,对需要专家解决的问题进行处理,而且在专家系统的使用过程中,应该依据现实情况对系统中的知识库、数据库以及规则库的信息与数据进行更新,从而使用电力系统的应用需要。二是,人工神经网络。其学习的方式十分灵活,存储方式也是呈现分布式,在大规模的信息处理中得到广泛的应用,人工神经网络具有较强的识别与分类能力,对与模型进行合理的分类并进行科学的选择,同时其与元件进行关联分析相结合能够对复杂的电力系统进行故障的诊断,而且能对故障进行识别与定位。三是,模糊理论。模糊理论主要应用于系统规划、潮流计算以及模糊控制之中。有利于操作界面的优化以及工作流程的简化,而系统可以进行自动日志与报表的生成与保存,进而提高系统日常操作的效率,对系统的安全运行具有积极的作用。
3.总结
20世纪80年代我国的交通运输、物资运输的种类和数量呈现急速增长的趋势,确保运输过程的数量、质量和安全成为实际的难点,各类大型运输机械设备的出现使这一问题得到有效地解决。进入到新时期,运输的压力出现了更快的增加势头,现代化的运输机械设备的应用已经成为方向。当前运输机械设备大量应用电气工程,通过计算机控制、网络、PLC技术的有效集成和运用建立起了初步的自动化电气工程,在充分确保运输能力的同时,实现了运输机械的远程控制与自动化运行的基础。运输机械自动化的过程中电气工程集合了DCS结构、综合技术、监控技术、数字技术等当今成熟的科技,实现了工艺控制、行程控制、回路控制等多项自动化和智能化的功能,不但使运输机械设备电气工程的性能得到了提升,而且大大提高了运输机械的自动化水平,为运输领域各类目标的实现奠定了扎实的基础。
2电气工程自动化技术在电力机械设备的应用
(1)电力械设备成套保护设备的自动化技术应用
成套保护设备和装置是电力机械设备实现差动保护、后备保护、综合测控的系统基础,对于防止电力机械设备出现匝间短路、接地故障、温度过高、相间短路等问题具有预防、切除、释放等功能。在电气工程自动化技术在电力机械设备的应用中主要依靠微机线性保护装置来实现对特殊情况的处理,以过电流保护、接地保护和后加速等方式来确保电力机械设备的稳定。有的电力机械设备可以利用PT切换器、低电压保护器的组合实现母线的测量,在双母线和单母线的结构下达到PT功能转化,进而对电力机械设备的绝缘、切换、闭合等活动进行自动化监视和控制,以达到对电力机械设备性能和安全的维护与保障。
(2)电力机械设备后台计算机系统的自动化技术应用
后台计算机系统可以实现对电力机械设备的监控和管理功能,为了更好地实现电力机械设备自动化发展的目标,应该以后台计算机为中心建立起电力机械设备自动化运行的结构和体系基础。通过成后台计算机系统采用隔层设计,设数据立通信和交换中心达到对监控信息、上传数据和下行数据的保障功能。要建立现场信息的采集系统,通过后台计算机的运行来对信息和数据进行加工,一般做出及时的警报和正确的动作,保障电力机械设备自动化目标的全面实现。
3结语
电气工程作为我国电力事业建设发展的重要工程项目之一,在我国的现代化建设与发展中同样具有非常突出的地位和作用。近年来,随着科学技术与信息自动化的建设发展,电气自动化的应用发展也越来越常见,不仅为电气工程的施工建设创造了突出的价值,而且对于推动我国自动化技术的发展进步也有着不可小觑的作用意义。在电气工程的施工建设中,其自动化技术不仅包含着计算机信息技术与网络信息通讯技术,同时还包含有机电一体化和电机等各种软硬件技术,拥有比较广泛的技术覆盖,它在电力事业的应用发展也包含了从电力生产到推广运营等各个环节,因此,进行电气工程及其自动化技术技术的分析研究,具有突出的作用和价值意义,尤其是在国家对电气自动化技术的大力推广与支持应用的情况,进行电气工程与自动化技术发展应用的分析研究,其作用意义更为凸显。
2我国电气工程自动化技术的特征与应用分析
2.1我国电气工程自动化技术特征分析
电气工程自动化技术作为一种集合了自动化、信息化与智能化的技术手段,其在实际中的应用实现不仅能够有效的提升电气工程的施工建设质量效率,更是对于降低电气工程施工建设成本,推动电气工程事业建设的大发展有着积极的作用和价值意义。需要注意的是,与其他工程领域中所应用实现的自动化技术不同,电气工程自动化技术由于受到电气工程自身的领域特征限制与作用影响,在实际建设应用中所实现的自动化技术不仅包含有计算技术信息技术和各种电子电力技术、通讯建设技术,而且电力调度以及电网建设、改造等方面的自动化要求也比较高,因此,对于促进自动化技术自身的发展提升也有着重要的积极作用和意义。此外,电气工程自动化技术在新能源的开发应用上,也表现出相对较高的自动化建设与发展要求,这也是电气工程自动化技术与其他自动化技术之间较为突出的区别特征。最后,在电气工程施工建设中,其自动化技术不仅能够实现电气工程施工建设的远程监控操纵与集中控制,而且具有现场总线监控的作用功能,在实际建设中能够借助计算机设备通过中央处理器系统,对施工建设现场与施工过程进行监督控制,以促进电气工程及其施工建设的改进提升。
2.2我国电气工程自动化技术的应用与发展
根据电气工程施工建设中自动化技术的实际推广与应用情况,主要体现在发电自动化与配电自动化、变电自动化、电网运行调度自动化四个方面。发电自动化是指发电厂在发电运行中通过各种自动化技术与系统应用实现发电量的自动控制,比较常见的发电自动控制系统主要包括自动电压控制以及自动发电量控制、发电运行中的动力机械自动运行控制等技术系统。根据我国发电厂的发电运行情况,主要包括水力发电运行自动化和火力发电运行自动化,其中,水力发电运行的自动化程度要比火力发电自动化程度高,水力发电自动化需要在水力发电过程中运用调速器以及水轮机、水力发电励磁控制系统等控制技术,在电力发电运行中实现自动化运行控制。通常情况下,比较常见的水力发电自动化主要有公用设备自动化以及单机自动化、水电厂发电运行综合自动化等,对于提升水电厂发电运行的经济效益与安全稳定性有着极为重要的积极作用和影响。在我国,火电厂发电运行中也已经实现了自动化技术的应用,它主要包括对于火力发电信息数据的处理以及发电运行保护、发电运行检测、运行控制等自动化技术和系统。配电自动化在电气工程自动化中的技术规模相对比较小,尤其是与电力调度自动化技术相比时。电气工程的配电自动化中主要包含了现代控制技术、计算机技术、数据通讯与传输技术和设备运行控制技术等自动化技术,通过配电运行过程的自动化,实现整个运行过程的自动化控制与运行管理,它在保证电力供应可靠性、提升电力输送质量与电力服务水平等方面有着积极作用和意义,并且能够有效减轻电力工程人员的工作强度。电力运行中,变电站主要是实现电能的接受、分配以及变换控制,其自动化程度对于电力自动化的整体水平有着重要的作用和影响。结合变电站工作运行的实际情况,实现变电站工作运行的自动化主要是通过对于变电站工作运行数据的自动化处理与运行控制来保障变电站工作运行的自主性。在我国的变电自动化中,已经应用实现的技术手段包括变电站继电保护微机化以及远程远动控制、变电站运行无人值守模式等。最后,电力调度自动化是实现发、供电保障的重要技术,对于电力供应以及运行服务的质量水平有着绝对的作用和影响,是提升电网运行服务的关键技术。目前我国电力运行中已经实现的电力调度自动化技术包括电网运行实时监控技术、经济调度技术、事故分析处理技术等自动化技术,对于减少电网运行故障、保障电网经济可靠运行有着积极作用与价值意义。随着现代化技术的发展进步以及电力需求的不断提升,电力运行与服务发展过程中也逐渐朝着更高目标方向发展,电气工程的自动化也逐渐由发电、输电的自动化朝着电力运行全面自动化方向发展,并且自动化技术水平也不断的改进提升,管控一体化以及状态检修等先进管理与控制等热点技术在电气工程中的应用实现也会越来越多,越来越普遍。
3结束语
1.电气工程自动化的现状缺乏较强的系统集成性对于电气自动化的整体功能而言,系统集成为主要的发展趋势,是必然的发展趋势。对于当前的电气自动化,存在多岛自动化的结构,其特点为相互独立、互不影响、性能单一、信息具有较高的集中性,很难发挥电气机动化的整体功能。电气自动化的网络架构存在不一致性对于电气自动化的发展,其主要目标是形成便捷、有效的电气工程师,建立完善的自动化体系。但是,在当前的行业内,缺乏完善的架构,对网络的认识不深入,网络架构存在差异性,使得借助网络结构而发展起来的电气工程自动化在未来发展的道路上受到严重阻碍。同时,不同的主体在使用信息软件的过程中,出现接口不匹配的问题,给信息的有效交流造成的障碍,影响了数据在不同主体之间的分享,在很大程度上破坏了系统运行中的实际效果。
2.对电气自动化进行的积极改进立足科技,电气自动化要充分运用新技术,注重实用性,开发新产品,运用新材料。在具体实践过程中,要侧重自主研发和创新,将节能作为重中之重,提出节能降耗,在运行中使用新工艺和新工具,重视思想的创新,尤其是注重网络信息技术的应用,不断更新,促进与自动化技术的有机整合。从信息方面进行考虑,电气自动化的信息化主要突出信息技术的重要作用。对于设备的研发和制造要广泛采用计算机信息技术,加快智能化的发展速度,在电气工程中,加重网络通信技术的使用。
二、电气工程自动化系统中节能技术的体现
选择合理的变压器变压器的损耗会造成电能的浪费,但是,其使用范围有很广,因此,要注重对变压器的类型的选择。首先要注重变压器自身的能耗,其次,要注重节能性,减少有功功率的耗损。降低传输进行中电能的损失电能在传输的进行中,能量损耗无法避免。但是,根本的方式是减小电阻。首先,要重视导线的布局,防止出现弯路,缩短导向的长度;其次,导线材料要进行电阻率较小;再次,在统一的条件下,选择横截面积较大的导线;最后,靠近负载中心,减少实际供电的距离。选择有源滤波器在实际操作过程中,要借助对谐波的去除,降低误操作的频率,其根本途径就是使用滤波器。
三、节能设计在电气自动化中的具体应用
1.不断提升电气系统的运行效率在进行电气设备选择的时候,要注重其节能的特性,目的是为后期的节能功能奠定基础。同时,还可以对无功功率进行补偿,对运行负荷进行有效均衡,减少电能输送过程中的损失,这些做法的目的都是为了提升节能的效果,也可以在设计中,对负荷值进行合理调整,运用科学的设计参数。这样做的目的是确保系统安装和运行进行中,电源的高效、综合地运用,增强设备运行效率,降低能耗。
2.对配电系统的设计进行不断优化电力系统的功能就是为系统安装提供必须的动力。因此,在具体的配电设计中,最基本的就是充分考虑适用性,保障对电气设备的有效控制,与此同时,要达到用电设备对供电设备的综合要求,对各种不良因素进行有效控制。在配电工程中,在达到设备有效运行的基本要求外,还要保障整个电力系统的全面、可靠、稳定的运行,促进系统的灵活性,保障操作的便捷性。另外,要全面考虑系统运行的安全性。要重视导线的绝缘性能,在进行布线的过程中,要保障合理的绝缘距离,以提升导线的稳定性,提升配电和用电的安全性。另外,要做好接地,安排和设置防雷设施。
四、结束语
在现代工业发展的过程中,电气工程占据着重要的地位。随着科学技术的不断发展,许多新兴的技术也出现在电气工程领域中。电气工程及其自动化在电气工程的平台中也逐步成为一种独立的技术,成为电气工程系统独立的分支。电气工程技术最先是以电磁学理论作为基础,进入到新技术革命时期,形成了专门的电气工程技术学科。在这样的发展与进步中,电气工程变得越来越快捷和方便。加之我国工业水平的提高,电气工程在我国工业市场上应用越来越广泛,工业生产的效率不断提高,大大降低许多工业行业的成本。同时,我国商业领域中也同样开始引进电气工程技术,极大地开阔商业交流和传输的空间。
2电气工程及其自动化发展中存在的问题
2.1缺乏独立性现阶段,我国电气工程及其自动化技术大多应用在一些综合性质较强的领域中,虽然这样可以使其应用的范围不断推广,但是其独立性还存在不足。尤其是将其投入到实际工作中的时候,工作人员现阶段只能与目前已研究出的技术结合,再通过自己在工作中总结出来的经验,最后才得出企业需要的技术效果。在这个借鉴再应用的过程中,往往有些环节就无形之中提高了工程的经济成本,最后导致工程的经济投入总量也会有所提高。此外,现阶段企业在运用电气工程及其自动化的技术的过程中会根据企业自身发展情况而定,这样电气工程及其自动化技术的水平就会因企业的差异而出现不一致的情况。
2.2工作效率偏低电气工程及其自动化的技术在实际应用的过程中,其应用效果最直接的影响因素就是效率,也是影响整个工程最终效果的关键因素。随着社会发展速度不断加快,工作效率已经成为企业竞争力中的一个重要因素。因此,电气工程及其自动化技术必须加强应用效率的提升,以求满足企业发展的需求。但是目前效率问题仍然是制约我国电气工程及其自动化技术进一步发展的重要因素,尽管多次进行了技术的改革,在效率上有了明显的提高,但是总体上来说,还是普遍偏低。导致这种情况的主要原因是我国企业应用电气工程及其自动化技术的水平参差不齐,无法得到全面的进步。在这个效率决定成败的竞争环境下,企业要想取得更好的发展机会,就必须提高电气工程及其自动化技术的应用效率,从而提高自身的竞争力,在市场竞争中脱颖而出。
2.3数据传输的安全问题电气工程及其自动化技术最先是在工业领域中应用,在现代化工业革命的要求下,其技术研究也是越来越完善,也取得一些巨大的突破,与其他行业的兼容性有所进步。互联网时代下,许多技术都与计算机网络技术相互结合,其中就包括电气工程及其自动化技术。特别是在商业领域中,两者的结合显得尤为突出。在这就要求在商业的交易过程中必须保证数据传输的安全性。然而,目前许多企业在进行信息交流时,企业之间利用的信息传递载体却是千差万别。这样就极易导致企业之间的数据传输和通信变得较为复杂,不仅使电气工程及其自动化运用成本提高,而且容易出现数据传输过程中的安全性被破坏。
3电气工程及其自动化发展问题的改善措施
3.1构建独立且统一的平台由于技术水平的不统一,导致企业在应用电气工程及其自动化技术中增加了许多不必要的成本,这显然是不符合企业发展的要求的。因此,企业在应用电气工程及其自动化技术的过程中需要增加研发投入,技术人员也要根据企业的发展要求,进行不断地探索。进而解决技术中存在的难题并制定相关的计划,最后根据技术设计相关的技术方案。实际工作情况就需要做到以下几点:在进行设计方案之前,方案必须要有针对性,设计人员要根据企业情况和用户的特点来进行设计,便于确定设计方向。设计方案的过程中,要综合考虑各种因素,比如实施、运维等,并且要按照设计步骤有序地进行。同时,还要做好预算工作,包括时间预算和成本预算,以确保产品的运行是在企业的可控范围内。考虑商业项目的运行特点和终端客户的各种需求,并为此构建电气工程及其自动化独立且统一的平台,达到缩减企业运行成本的目的。
3.2建设通用网路系统为了保证商业间信息交流的准确性及安全性,电气工程及其自动化技术就需要建设通用网络系统,并对商业资源进行优化配置。企业的运行和发展的过程,是通过一套完善的系统来推动其前行。其中包括许多子系统,如设备控制、企业管理、技术监管等。要想这些系统可以更合理地运行,使企业各个系统的资源都可以优化配置,那么就需要建立通用网络将这些系统串联起来。在电气工程及其自动化技术中建设通用网络系统,以电气工程及其自动化技术为核心,将企业中各项技术联系起来,从整体上便可以保证企业内部各子系统之间的数据交流和传输的快捷和方便,这样企业发展效率就会得到显著的提高。
3.3数据标准对接电气工程及其自动化系统的数据复杂多样,对其系统信息传递中的安全性和效率性有着一定的影响。为了使其系统信息传递的更安全和更高效,就需要统一的信息标准,这样电气工程及其自动化系统在发展的时候,各种程序之间的接口就可以完美的对接,最终实现开发工程时间和费用的降低。
4结束语
[关键词]电气工程;自动化;问题;措施
中图分类号:TM85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0048-01
引言:电气工程,是我国工程建设的重要的组成部分,随着科学技术的发展,实现自动化,是提高工程建设质量和效率的有效手段,是降低施工成本的重要的环节。但是目前我国电气工程之中的自动化设计还不够完善,存在一定的问题,这就导致了自动化管理出现了漏洞。所以,依据存在的问题,主要提出了加强节能措施,实现高质量管理,符合相关标准的方法。其次,则是对自动化系统进一步的完善,并且构建了一个完善的网络,实现自动化全方位的管理,保证工程质量。
一、电气工程及其自动化存在的问题
(一)能源消耗大
能源消耗大,是目前我国电气工程之中,实现自动化系统设计的一个重要的问题。这是因为自动化系统,提高生产的效率和质量,因此相关材料的消耗也更大,而且电气工程的运行次数和频率也变高,对系统的材料和设备的磨损也变得更高,从而产生了能源消耗更大的情况,这对于实现全面推广电气系统具有一定的影响,而且与我国的可持续发展要求是相悖,所以,应该手中能够是自动化系统带来的能源消耗比较大的问题,并且有针对性的解决这个问题,促进自动化的推广。
(二)施工标准不达标
电气工程的施工标准要求是很高的,不仅仅能够保证电气工程的施工质量,还能保证施工安全。而自动化系统的引进,在一定程度上,可以提高施工的质量,但是目前存在的问题,施工标准达到不相关要求。一方面是因为自动化系统的设计存在一定的问题,不能精准的控制相关的施工环节,一方面是因为施工人员技术不达标,或者是与自动化管理不熟悉,导致施工要求和标准不到标的情况发生。所以,应该重视施工标准不到标的问题,并且积极的解决相关的问题。
(三)自动化集成系统不完善
自动化集成系y,是实现电气工程自动化的主要环节,但是目前继承系统是不健全的和不完善的,主要是因为在设计的过程之中,系统的平台设计不健全,不能起到信息交流的作用,其次则是设计模型存在一定的缺陷,依据模型设计的系统不完善,最重要的是,自动化集成系统的运行的独立性不够,不能独立处理相关的问题,导致系统和功能之间不匹配,不能指令到达就完成相关的工作。因此,需要重视集成系统不完善的情况,然后依据实际的情况进行改进和完善。
(四)网络构架存在差异
在电气工程之中,实现自动化系统,需要构架一个网络构架,只有这样才能保证信息互相交流。但是目前的网络构架不统一,存在一定的差异性,导致结构不一致,不能顺利的使用相关的平台,数据共享不了,这样不利于自动化集成系统的运转,也是影响自动化发展的主要原因。而且网络构架存在差异,也导致了系统之间不兼容的情况发生,不利于电气工程之中的自动化发展。所以,应该针对这个问题进行解决。
二、电气工程及其自动化问题解决措施
(一)实现节能措施
自动化系统设计,主要是为保证电气工程的施工和建设全面实现节能的作用。因为自动化系统,可以提高施工效率和施工质量,同时可以对施工所需要的材料以及设备进行精准的控制,这样可以进一步的减低施工材料的浪费,达到节能的目标。但是目前自动化的节能存在一定的问题,所以应该依据节能问题进行设计,实现全面节能的设计要求和标准。因此,需要采用的是低阻值的绕组,进行设计变压器,这样可以保证降低变压器的能源损耗,而且还可以减少变压器运行过程之中,维修和维护的成本,有效的起到节能的作用。
(二)提高质量管理标准
提高质量管理标准,是解决电气工程的自动化管理的一个重要的环节。首先,是从施工人员的素质管理标准的培养和提高,进行专业的培训计划,提高施工技术,同时提法施工人员管理技术标准的意识和概念。其次,则是对材料和设备的管理需要达到标准,按照专人对材料以及设备进行检查,是否符合相关的标准,这样才能保证后期的施工达到相关的要求。最后,则是对不同环节的施工标准进行重新定义,而且对不同的环节进行监督和管理,达到相关的施工标准和要求。同时电气工程之中的自动化标准,也要随着技术的发展,不断的提高相关的标准,这样才能保证施工的质量。
(三)提高和完善自动化集成系统
在电气工程之中,自动化的实现是科技进步和社会发展的需求,目前因为技术以及相关条件有限,所以导致自动化集成系统存在一定等问题,但是随着技术的不断发展,在一定程度上,可以有效的弥补和完善系统之中不完善的地方,这样可以保证自动化系统全面的发挥作用,保证了电气工程的进步和发展。因此,需要提高和完善自动化集成系统,主要是采用高效编程系统的模型进行设计,结合绿色和科技设计理念,进行全面的设计和完善,让自动化系统可以满足电气工程之中的不同需求和要求。而且需要开发系统平台,保证系统具有一定的兼容性,以及容错性,同时还需要保证系统的主观能动性,这都是自动化集成系统的关键环节和内容,而且还可以降低自动化系统的运行成本,同时也起到了节能的作用。
(四)构建统一网络
网络的构建是实现自动化的一个核心环节和重点环节。因为构建的网络不同,会导致各个网络之间不兼容,从而导致出现了命令传达和信息传输不畅通的情况。因此,想要实现电气工程的自动化,就构建统一的网络,这样才能保证全面调动系统,实现接口一致,这样方便了不同的的商家,对于电气工程的自动化推动和发展也具有一定的重要作用,同时实现了信息和资源的共享,保证了整个网络运行的更加的稳定。因此,构建一个统一的网络,对于建设自动化的电气工程系统具有重要的、积极的作用。
结束语
电气工程在各个行业和领域以及建设之中,起到了巨大的作用。尤其是在信息技术和互联网技术的支持下,实现了自动化的系统设计。但是由于技术问题,以及管理措施等问题,导致自动化存在一定的问题。文章经过讨论,主要从四个方面可以完善电气工程之中的自动化。即采用节能措施,实现绿色自动化的目标,其次则是需要完善管理体系和提高管理标准,最后则是进一步的设计自动化系统以及建设统一网络,这样才能保证电气工程自动化系通过运行的稳定性和有效性。
参考文献
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关键词:客运专线;铁路;电气化;接触网技术;施工质量
Abstract: railway erection along the catenary as special power supply unit supplies power for the electric traction locomotives, its purpose is to change the piezoelectric output power through catenary contact wire for wire of electric locomotive operation. Catenary of the particularity of performance in three aspects: the outdoor equipment, no spare, electromechanical integration, these are the basic characteristics of catenary. In this paper, the technical standard of passenger dedicated railway catenary and simple discussion on the construction quality control and analysis.
Key words: passenger dedicated line; Railway; Electrification; Catenary technology; The construction quality
中图分类号:TM922.5文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、客运专线铁路接触网的组成及要求
客运专线铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路,也称为架空式接触网。
1、从结构形式看可分为以下几个部分。
(1) 接触悬挂:主要包括承力索,吊弦,接触线及连接它们的零件等。与电力机车受电弓直接接触的是接触线。其中以接触悬挂的种类最多。
(2) 支持装置:支持装置由腕臂,拉杆,定位装置等连接件组成,用来悬吊和支持接触悬挂,并将其负荷传递给支柱或者其它建筑物。根据接触网所在区间,车站和大型建筑物而有所不同。
(3) 支柱与基础:支柱与基础用以承受接触悬挂和支持装置的全部负荷,并把接触悬挂固定在规定的位置和高度上。支柱有金属支柱和钢筋混凝土支柱
2、牵引供电对接触网的要求
为了满足铁路接触网全天候不间断的向机车进行供电,保证弓网之间的良好匹配,提高接触网的性价比,接触网需要满足:①设备运行安全可靠,在恶劣气候条件下能保证向电力机车正常供电;②有足够的电气强度,保证在牵引高峰时正常地向电力机车提供电能;③有足够的机械强度,保证接触悬挂具有可靠的稳定性;④网上设备的空间位置不影响受电弓取流;⑤网上设备的质量应轻且分布均匀,保证接触网的弹性尽量一致;⑥有足够的防腐蚀性能各耐磨性能,使用寿命应尽可能长;七在保证接触悬挂稳定性的前提下,结构应尽量简化,有利于施工,维护及事故抢修;⑧在最高运行速度下,弓网离线率应在容许的范围内。
因此,这就需要要求铁路接触网不论在什么条件下,必须要保证良好的供电,使得机车能在线路上高速、安全的行驶运行。还要做到在符合上述要求的情况下,尽量做到节省投资、结构合理、维修简便等,同时还要便于新技术的应用。
3、《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》对接触网施工的要求
为了更好的指导客运专线铁路接触网工程的施工和验收,铁道部组织编制了《客运专线铁路电力牵引供电工程施工质量验收暂行标准》。为了指导施工单位达到标准的要求,同时编制了与验收标准配套的《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》,由铁道部经济规划研究院。其中《客运专线铁路电力牵引供电施工技术指南》对施工主体提出了如下要求:
(1)施工单位应采用机械化施工,积极推广施工新技术、新工艺、新设备、新材料。在施工过程中还需制定一系列相应的保护措施,以保证路基的完整性和稳定性。
(2)施工单位应应建立完善的质量保证体系,根据指南制定相应的施工组织设计,施工技术管理制度,施工操作细则,施工技术安全措施等。
客运专线铁路电气化接触网技术标准及施工方法
(3)施工中,施工单位应按本指南和有关工程质量管理办法,严格施工质量自查,采用先进的施工工艺和检测手段,进行严格的过程控制,客运专线铁路电力牵引供电工程每道工序的完成,都应采取相应的检测手段检测施工质量,并作好记录;完工后应对施工质量进行全面的综合检测,并应将检测结果纳入竣工文件。
(4)客运专线铁路电力牵引供电工程施工应根据铁路修建的总体施工组织计划,结合施工单位具体情况,做好以下工作:①必须遵守国家、铁道部规定的安全规程,制定切实可行的安全措施,确保施工安全。②必须遵守国家、铁道部规定的质量验收标准,建立完善的质量保证体系,制定切实可行的质量保证措施,确保工程质量。③应用信息化网络技术,推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备,提高施工管理水平和施工技术水平。④在保证工程施工质量的前提下,节约能源,降低材料消耗,提高工程施工的综合经济效益。⑤积极改善工程施工条件,降低作业人员的劳动强度,遵守国家有关劳动保护法规,确保作业人员身体健康。⑥所用于主体、附属工程的材料进场前应进行相关的试验与检验,各种工程材料必须符合国家、铁道部现行规范和验标的要求后才能进场。⑦接触网工程施工从进场建点到竣工验收,都应把保护环境、文明施工贯穿到施工中的没有个环节。
二、客运专线接触网施工的特点
由于客运专线接触网的施工管理与一般工程的施工管理之间存在着一定的差异,要求也不尽相同,主要特点如下。
1、接触网是在一定地域和范围内进行施工的项目,所以每一条线路及每一区段的施工都需要按具体的施工对象、施工环境和条件来确定施工方法,因此,铁路接触网施工针对性较强,对工程施工质量要求也比较高。
2、由于接触网施工完全是沿铁路线路进行施工,这就使得接触网施工的施工点增多、战线过长、施工人员分散的问题较突出,对施工的组织和质量控制影响较大。
3、接触网施工由于整体结构复杂,技术含量较高。因此对接触网施工的质量管理工作必须深入细致,防止出现“一步错,步步错”。
4、受气候和地质条件的限制因素较多,这些客观因素不但制约了施工作业的顺利展开,而且往往会打乱全局的施工程序,影响整个。
5、系统工程中各专业工程在施工中相互干扰的机会和机率相当高,如通信与电力及信号等工程的电缆沟同一路肩侧的布置等,在施工组织与协调过程中一但出现疏漏,也将影响工程的质量。
三、客运专线接触网施工中存在的问题
随着电气化铁路的不断的发展,我们在学习和引进国外新技术、新材料、新结构的同时,广大工程技术人员也自主研发了许多接触网新金具和新设备, 随着新技术、新材料、新工艺的不断更新,传统的施工方法和手段已不能满足要求,主要表现为施工队伍的技术素质和施工技术两大方面滞后。
1、接触网施工队伍
(1)施工人员的整体技术素质不高。在从事接触网工程施工的队伍中,只有极少数的技术人员和管理人员具有较高的专业技术素养,大部分施工人员则是由没有受到专业的施工技术培训、教育的普通工人或者是民工,其专业技能和技术水平相对较差,这就容易造成对施工流程、施工工艺等不能很好的了解,致使施工过程中出现各种问题,进而对接触网工程施工质量造成严重的影响。
(2)技术装备落后
我国国内的各施工单位的技术装备较发达国家,显得稍微落后一些。主要表现在施工设备功能不强、性能不高、新度系数偏低;设备综合性能较低,体积大,较为笨重;检测手段和检测设备的精度系数不高。
2、接触网施工标准和工艺存在问题
(1)施工技术及工艺滞后
从全国范围来看,目前我国除少数施工单位外,大多数施工单位的施工 工艺和施工技术还停留在上世纪九十年代初的水平,很难适应目前客运专线铁路接触网的施工要求。
(2)施工的技术标准不协调
接触网的施工与路基、轨道的施工技术标准不协调,接触网一般是以轨面标高作为施工基准点的,而轨道施工的允许偏差较大,导至接触网工程施工质量难以满足技术要求。
(3)技术规范和操作规范不够完善
我国目前还没有一部客运专线铁路电气化的施工标准,每一条线路的施工技术要求除参照国外相应线路制定外,没有更多的通用性和标准化。
我国目前也没有一套客运专线铁路接触网的施工操作规范,除个别施工单位具有较为系统的施工工艺手册外,大部分施工单位或施工队伍在施工时的随意性较大。
四、接触网施工质量控制措施
客运专线铁路电气化铁路与我国现有的160 km/h以下电气化铁路相比,不仅车速大大提高,而且其接触网受流系统、悬挂方式、布置原则也有所不同。接触悬挂是向电力机车供电的重要设备,也是保证250 km/h以上目标值的关键。为了保证运行时受流的质量,必须具有良好的受流稳定性、理想的弹性及弹性均匀性。因此接触线对轨面的高度、跨中预留弛度及导线坡度以及弓网动态参数等对接触悬挂的受流质量好坏至关重要,而这些必须通过精确的施工安装来保证。施工安装精度需满足设计要求的评价接触网质量的重要指标。即安装精度越高,受流质量越好,接触线和受电弓的使用寿命越长,且速度越高对施工的误差要求越高。因此,对接触网的施工误差控制是保证接触网施工质量的唯一途径。尽管目前国内接触网采用了国外发达国家的程序化、数据化施工和中铁电气化局集团有限公司开发的“四个一次到位”国家级工法。
但由于接触网施工工序和所用材料繁多、安装或加工工艺、机具及环境不尽相同,每个施工工序过程仍均伴有误差,如导高、侧面限界的误差、腕臂和吊弦的测量、计算、预配加工及安装的误差等。因此,产生的原因主要来自施工人员、采用的机具、所用的材料、施工方法和施工环境五个方面。要保证施工质量就必须对以下五个方面加以严格的控制。
1、人:指直接参与施工的人员,作为主要控制对象,要充分调动其积极性、发挥其主导作用。有经验表明,要保证施工质量,还必须根据客运专线铁路接触网施工特点,进行系统化的培训;
2、材:材料在生产过程中难免的会出现公差,因此在使用时需要考虑其影响;
3、机:机械控制主要包括施工机械设备、工具和检测器具等控制。因此在施工过程中要根据不同的施工工艺要求、选用合适的、先进的机械设备、机具等,并正确使用、管理以及保养,确定其处于最佳使用状态。例如用经纬仪取代传统的线坠、接触线多功能激光测量仪取代测量杆等等,不仅能使施工测量的精度大幅度提高,同时也可以将施工误差控制在设计和标准范围以内;
4、施工工艺:需要根据工程实际,制定相应的施工方法,既有利于保证工程施工质量,也能加快施工进度,进而提高经济效益;
5、施工环境:指的是工程技术环境、环境因素对工程施工质量的影响。如吊弦、定位便宜均应根据施工当时的环境温度来进行施工控制。环境温度测不准,将直接影响施工质量。由此,在施工时应根据工程特点以及具体条件,对影响质量的环境因素,采取有针对性的措施并加以控制。
客运专线铁路电气化工程属于结构庞大、工艺技术复杂、需要多工种连续性施工生产的建筑安装工程。为了使工程施工达到连续性和均衡性,实现高效、低耗、优质的目的,就必须根据工程的特点,按照科学、合理的施工程序,择优选取先进的施工生产组织形式和施工作业方法,均衡施工进度,确保计划目标的实现。
参考文献
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