电气系统设计论文十篇

电气系统设计论文篇1

要想从根本上实现节能生产的目标，最关键的就是要做好最初的工程设计工作。只有这样才能保证在后续的每一个工作环节中都能以最优的结构进行生产，达到生产节能性的不断提高。

1.1做到配电设计工作的完善

在开展设计活动的时候，首先应该考虑到的一点就是电力系统的可实施性。这一特性的达标要从两个方面来观察，第一整个系统的负荷能力的高低，第二是系统中所有设备的安全可靠性，同时不同的设备仪器要有配套的使用说明与技巧。在配电的过程中，要确保整个系统能够便于操作、调控，要运转灵活、高效、稳定。在电力设计过程中要达到系统的稳定性与安全性的效果，首先要做的就是提高材料的绝缘性能，最后再进行线路铺设的时候要确定线路之间的距离满足绝缘性的要求。

1.2提高电气系统的运行效率

为了提高整个系统的能源利用效率，达到节能的目标，在进行系统内部仪器装备使用的过程中就应该选择那些具有节能性的设备。此外，我们还可以通过负荷的均衡性、减少消耗等措施手段来提高系统运行过程中的节能效果。例如，在进行配电规划设置的过程中，要对配电负荷系数的确定也应该加强力度。在进行设备安装组合的过程中注意选择最佳的结构形式，也能够达到提高设备运行效率降低能源消耗的目的。

2电气系统中的节能设计技术

2.1减少电能在线路上的传输损耗

在设计阶段主要的目标就是达到节能降低消耗的目的，只有坚持这一理念，才能从根本上降低配电系统的运行压力，维持系统的正常、高效运转。因为在电力传递过程中，存在着过多的电阻压力，所以会对功率产生影响。通过电阻力的控制能够起到降低线路消耗的巨大作用。导线所能产生的电阻量和线路长度成正相关，与线路横截面积成负相关。所以，为了达到降低电阻的效果，我们可以从下面几个角度入手解决问题：

（1）选用电阻率小的材料来完成线路的铺设，工业电气设计中已较少采用铝芯电缆，多采用铜芯电缆。

（2）将导线的长度控制在规定的范围以内。减少线路铺设过程中的弯度，尽量选择直线型架线。此外，变为了缩减供电距离，最好在电压中心区设置变压设备。

（3）扩大导线的横截面。在国内经济初步发展的阶段，因为经济条件有限，所以进行线路设计铺设的时候我们对于线路运行长远经济效益的考虑总是不够。当前，对工程建设越来越重视整体和长远的合理性。在电力和建筑电气工程中推行按经济电流选择电缆截面是实现线路设计合理化的第一步。

2.2无功补偿

在整个电力体系中，无功功率占有的容量属于大部分，这在无形中增加了线路的压力，从而使得电网的电压处于不稳定阶段，对于电网的有效运行产生了极为不利的影响。对于电能使用者来说，从外观上来看无功功率的因数不足，当它达到0.9时，使用者就要根据实际情况上交一定的罚款，所以也会增加使用者的经济成本，这就要求我们要从下面几个方面出发进行相应的调整，以维持良好的经济效益：第一，将电容器作为最主要的补偿设备，通过该容器的容纳量来对参数进行详细的确定，希望通过这些数值来完成计算工作；二是考虑电网的运行情况，要十分了解补偿线路和负荷情况，如果固定负荷较多，应该采用静态补偿方式，反之，对于变化的、不连续的负荷较多应考虑动态补偿方式。第三，完成接地装置，能够遵循就近原则，就能够实现运电系统效能的降低。

2.3滤波器

因为系统中电气装备仪器的不断增多以及其它一些因素的影响，所以出现的谐波电流量也会不断地增多，而这些电流所导致的电压的产生会引起电压的畸形转变，导致电网仪器装备出现一些错误的举动。所以，为了降低电压，就应该采取有效的措施进行谐波的消除，为了达到这个效果最好的途径就是使用消波仪器。

2.4其他形式的节能

为了达到节能的效果，除了使用上面的一些措施以外，还可以通过其它一些方式，比如：通过光能的有效使用，在耗电活动中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，选择一些具有良好的节能型的照明设备将会起到良好的节能效果。这样也能起到系统性的节能作用。

3结语

电气系统设计论文篇2

关键词：建筑电气设计；问题；对策

中图分类号：U26 文献标识码：A

人民生活水平的提高、城市的扩建与改造促进了我国建筑行业的发展。作为建筑工程的重要组成部分，建筑工程电气系统关系到建筑工程使用过程中的用电安全、关系到建筑设计功能的实现。作为建筑工程电气施工安全的指导性文件，建筑电气设计文件是施工安装的主要依据。针对我国建筑工程电气施工中由于设计原因导致的质量问题，在现代建筑电气设计中必须加强现有问题的调研与分析。并针对其实际情况以及引发建筑电气系统施工质量的设计因素，制定相应对策。通过设计理论的运用、设计基本原则的遵循，预防设计因素引发的质量问题。通过针对性的建筑电气设计，指导建筑电气系统施工管理工作，保障建筑电气系统设计功能的实现。

1 建筑电气设计存在的问题分析

在现代建筑电气使用现状的调研中，建筑电气设计中忽视的一些问题影响了建筑电气系统的使用安全性及使用便捷性。例如，在住宅设计中配电箱的选择时，需要设计人员将工业场所使用的配电箱使用与住宅建筑中，造成了配电箱功率的浪费。另外，建筑电气设计时导线敷设过程中未经保护即进入距地1.4m照明开关，使得照明开关存在安全隐患。另外，线路设计中为考虑装修对线路的影响，造成装修过程中线路打断等问题也是建筑电气设计中较为常见的问题。在我国节约型社会构建中，节能荧光灯是现代装修中常用灯具。根据其螺口灯座特点，在电气设计中应改变传统卡扣灯座的应用。以螺口灯座为基础提高装修便捷性、减少更换灯座造成的浪费。针对建筑物内遇水空间，在电气设计汇总还应考虑防水性能。针对浴室、厨房、公用卫生间潮湿环境对电气系统的影响选择适宜电气设备进行防护，保障用电安全。

2 建筑电气设计质量控制与管理

2.1 遵循建筑电气设计基本原则，保障设计质量

针对现代建筑电气设计中，遵循电气设计基本原则是保障设计质量的基础。根据建筑电气设计的需求、基本原则开展建筑电气设计管理工作能够使电气设计人员在基本原则的指导下进行科学的电气设计，满足建筑电气使用需求、满足建筑电气使用安全需求。根据《供配电系统设计规范》、《民用建筑电气设计规范》、《建筑照明设计标准》等规范要求及基本原则为基础，在保障建筑电气使用需求的同时、提高建筑电气使用安全性、提高建筑电气节能效果，促进我国节约型社会的构建。

2.2 以《建设工程设计文件编制深度规定》为重点进行建筑电气设计

针对现代建筑电气设计中设计深度不够的问题，在建筑电气设计中应针对这一问题强化设计文件的编制。根据设计文件实施、电气安装施工的实际需求，对建筑电气设计文件进行深入的分析，按照规定要求确定设计文件编制深度。以此使建筑工程设计文件能够真正指导建筑电气的施工管理。

针对建筑电气设计中文件衔接不清造成的施工错误问题，在建筑电气设计过程中还应针对建筑物结构钢筋应用特点、施工要点及供需衔接需求等进行设计文件的编制与管理。通过有效的文件编制及科学的设计满足建筑工程设计需求。

2.3 科学分析建筑物电气需求——保障建筑电气设计适用性的关键

科学分析并掌握建筑物电气需求是进行建筑电气设计的基础，也是保障建筑电气设计适用性的关键。在现代建筑电气设计前应对建筑物的功能需求、区域用电需求等进行了解，同时针对建筑物主要功能对电气需求的不同确定供配电系统设计参数。例如：住宅建筑与商用建筑的用电量及用电负荷明显不同，因此在进行电气设计时也需要有针对性的尽心设计，以此提高建筑电气设计方案的适用性、满足建筑物电气系统需求。

2.4 注重建筑电气设计经济性

针对建筑电气系统质量问题，在建筑电气设计中还要强化材料的选择。考虑实际经济效益及成本问题，选择适用于建筑电气系统的线材、设备，在保障质量的前提下降低成本，实现建筑电气设计经济性。

2.5 以建筑电气设计目标为中心进行电气系统设计

在建筑电气设计中，设计人员应在调研建筑电气系统需求的基础上，确定设计目标。在满足建筑物电气系统使用基础上，分析未来建筑电气使用发展前景及对供电系统的需求。进而保障建筑电气设计能够满足未来电气使用需求，减少建筑电气系统改造升级造成的浪费，避免重复建设等对建筑物使用的影响。

3 强化施工管理要求的编制，保障设计目标的实现

在现代建筑电气设计存在问题的研究及质量问题分析中发现，电气施工管理工作对建筑电气设计目标的实现有着重要的影响。许多问题并非设计中存在的问题，而是施工过程中由于未按设计要求进行施工造成了质量隐患或质量问题。针对这一原因，在建筑电气设计中应明确电气系统施工要点、管理重点等内容。以针对管理工作的内容编制规范、指导建筑电气施工管理工作，避免施工因素对设计目标的影响，实现建筑电气设计目的。

结语

在我国城市建设与改造脚步不断加快的今天，建筑电气设计关系到建筑物使用过程中的用电安全、关系到建筑物使用中用电需求的满足。在现代建筑电气设计现状的调研与分析中发现，建筑电气设计中前瞻性不足、设备使用不合理、线路设计不符合规范要求等造成了建筑电气设计存在的问题，影响了建筑物使用中电气使用目标的实现。针对这样的情况，现代建筑电气设计中必须加强设计内容规范性的遵循。以设计工作基本原则为基础，针对建筑物功能及电气需求开展设计工作，满足建筑物设计功能的是吸纳。

参考文献

电气系统设计论文篇3

关键词　建筑电气消防；策略；建筑安全

中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号　1674-6708（2013）83-0066-02

0　引言

电气消防设计是建筑设计中相当关键的一个环节，作为一名电气工程师，针对建筑电气消防系统所做出的一个有效且安全性能高的设计方案是其份内的责任和义务。一套完备的电气消防系统可以降低火灾发生概率，提前预报安全隐患，即使发生火灾也会将损失降低到最低限度。此外建筑电气系统除了消防系统之外还包括其他控制系统例如空调系统、给排水系统等，这些系统均要与消防系统进行联动，所以电气消防设计工程师在设计时也要与其他工程师进行沟通、配合，从而保证建筑的系统安全。

1　建筑电气消防设计的相关问题

1.1　电路铺设问题

电路铺设是在进行建筑电气系统实施时包括消防系统都要首先进行的环节，同时也是最易形成建筑火灾隐患的因素，为了不影响建筑外观，一般都会将电路线铺设到墙体之内或埋藏到地下，总之是很少将线路暴露在外界环境之中以避免线路易老化硬化现象。一般来说，在进行铺设电路之前要先在墙内或地下铺设金属导管，然后在金属管内穿线缆，一是可以防止外界环境的侵蚀，二是在发生火灾后用于隔离火和线路接触。可是在实际的施工中，施工人员用的是塑料导管用于代替金属导管，在发生火灾后，塑料导管室是很容易燃烧起来发生损坏，从而直接影响管内线路导致电路短路，这样会造成建筑控制系统包括消防系统的正常工作，起不到预防火灾和在发生火灾后降低损失程度的作用。此外，在进行线路铺设时，设计师很少去独立设计规划线路走向，以至于施工人员都是现场铺设，没有秩序和条理，整个线路系统杂乱无章，这样会造成线路维护困难埋下重大安全隐患。最后，消防系统设计师在设计时有时也会忽略建筑结构，往往在进行线路铺设时才会发现有铺设障碍，若临时改变铺设线路，也会造成一定的安全隐患。

1.2　消防水泵开关设计问题

电气消防系统中的关键结构是消防水泵，它关系到整个消防系统的顺畅运行，因此在设计时要力求合理。一般来说开关应设计为本控和联控两种控制方式，开关处于联控状态时，火灾发生后，建筑体内的温度和烟雾传感器会感受到异常并将所采集的异常信息反馈给消防系统，此时开关会自动开启，从而保证水泵启动正常，确保消防系统的保护功能得以实施；但当设备出现问题如温度传感器失灵等影响了开关自动开启，则需要调到本控状态进行手动开启，以保证消防系统的正常运行。在实际工程实施中，会经常遇到开关安置不合理，离事故发生处太近，火灾发生时人们无法到达开关位置开启水泵开关，从而严重影响消防系统的运行。

1.3　供电系统的设计问题

正常供电是保证消防系统正常运行的前提，直接关系到人身财产安全。但是进行消防系统设计时，设计人员往往都是去查以往资料和公司固有的设计图纸，很少会去现场根据实际情况进行分析设计，对消防系统的运行时长和所需电流强度以及整个系统的供电功率没有进行深入研究，致使在设计实施之后造成供电不足、电压超负荷现象，从而导致了电气消防系统的不能正常工作现象的发生，带来了极大的安全隐患。

1.4　传感装置安放问题

现场的传感器装置主要包括温度和烟雾传感装置，是系统能够做出正确消防指示的唯一反馈路径。在实际设计时，设计师应认真权衡最佳控制点位，根据现场情况安装传感装置，但是在现实施工中，设计师不会现场实地考察，图纸点位与现场安装位置有所差异，且都是没有经过实测就想当然安装传感器，从而大大降低了消防系统的敏感度，即使采用了最先进的传感设备也不能物尽其用。

2　应对策略

2.1　加强电路铺设工作

在进行线路铺设时，要首先进行实地考察、研究分析建筑结构，仔细绘制线路铺设路线图纸且符合国家相关规定，在进行铺设时要严格执行图纸。实地施工时，在地下和墙体内必须首先铺设金属或PVC导管，监工人员做好监工工作，切勿以次充好，用塑料导管替代金属或PVC导管，以避免火灾事故对系统电路线路的影响。铺设的金属导管和金属槽同时也要做好防火防腐处理，例如外侧涂刷一层防火材料漆等等。

2.2　合理设计消防水泵开关

在设计时要求消防水泵开启功能具有本控和联控两种状态，便于当因设备故障导致联控无法启动水泵时可以手动开启水泵。此外手动开关要多点放置，以保证每一区域都能开启消防安全系统，避免火灾发生后能够及时开启水泵。联控状态时，要认真分析建筑内处于何种条件后启动联控消防，根据实地情况设定温度、烟雾等参数值，从而保证系统的自动消防功能。

2.3　加强消防供电系统设计

在进行供电配电系统设计时，要首先对整个建筑项目进行综合分析以及合理斟酌，确保两个系统的有效连接，保证能够持续给电气建筑消防系统供电，从而保证系统的消防功能。配电系统实地实施时，要认真研究系统的供电功率、系统正常工作所需的能耗和用电时长、电流强度，充分发挥消防供电系统和配电系统的作用，确保建筑消防安全工作的顺利展开，最大限度的降低损失，保证人身财产安全。

2.4　其他

认真评估现场情况，仔细选取控制点位，确保传感器装置能尽可能的发挥最大功效。此外不能一味的最求数量，认为安装传感器的数量越多消防系统就是最好的，要进行科学的验证工作，做到适度合理的安置每一个传感装置，减少不必要的浪费。另外，也要考虑到建筑体对传感器的影响，避免干扰传感器正常工作。最后是要配合好其他自动控系统，做好联控工作，在预测到警报信息后能够及时启动警报，保证人员快速疏散，消防工作的正常展开。

4　结论

建筑电气消防系统的设计十分关键，通过本文对建筑消防问题的探析，希望能够引起相关设计人员的重视以及对设计解决方案有一定的指导和参考意义，建筑消防系统关系到人员的生命安全以及设备安全，能够及时报警并针对火灾情况迅速做出补救措施方案是避免人员伤亡和财产严重损失的必要途径，期望设计人员一丝不苟严肃认真，合理的控制和加强建筑电气消防系统的设计方案，以促进我国建筑施工行业的稳步前行。

参考文献

电气系统设计论文篇4

【关键词】电力系统；自动化技术；保护控制；安装调试；电力调度；系统选型

【中图分类号】TM 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2012）08-0083-1.5

电力系统中电气自动化技术包括继电保护、变配电站集中监控以及远方调度管理部分。智能化开关与智能化开关柜，以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体，在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。

一、电力系统中电气自动化技术研究方向

1.智能保护与综合自动化技术对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中，使得新型保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。对自动化系统进行了多年研究，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平，综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

2.电力系统自动化实时仿真系统对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了深入研究，引进了电力系统数字模拟实时仿真系统，建成具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验，提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

3.电力系统配电网自动化技术电力系统配电网自动化技术在中低压网络数字、配网模型、高级应用软件、信息配网一体化方面取得了重大技术突破。其中，采用数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题。高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准公共信息模型，采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算，应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。

4.人工智能在电力系统中的应用结合电力工业发展的需要，开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

二、电力系统中电气自动化技术方案设计思想

随着计算机和网络通信技术的发展，通过网络与电力系统通信，从信息流的角度看，保护控制、测量的信息源都是来自现场，只是要求不同而已。保护主要采集设备的故障异常状态信息，总控单元直接接收来自上位机或远方的控制输出命令，经必要的校核后可直接动作至保护操作回路，省去了遥控输出、遥控执行等环节，简化了设备，提高了可靠性。

1.电力系统中电气自动化技术系统选型主要从电力自动化系统监测与远方调度方面考虑，对于电力自试论电力系统中电气自动化技术广东中山市城区电气工程有限公司蔡蔚动化系统保护而言，应优先考虑选用微机保护综合自动化系统。电力系统自动化选型接线比较简单，应以常规继电保护为主，选用价格低、性能可靠的智能化开关，可以取消常规继电保护。

2.电力系统中电气自动化技术设计原则电力系统自动化的电气主接线方式按原设计不变，在单线系统图的设备型号说明中应注明采用计算机监测与控制系统后所增加的设备数量与型号，如电量变送器，电力监控器等。对于需要通过计算机监测与控制系统进行远方遥控操作的开关，一定要选用能进行远方分、合闸功能的自动开关。开关运行状态要进入计算机监测与控制系统的开关，一般要有一对独立的常开接点引入计算机监测与控制系统。低压自动开关的型号设计时一定要注意满足这一要求，多选一对常开辅助接点。对继电保护设计来讲供电系统可以考虑选用变压保护，而且应优先考虑采用变压电站综合自动化技术。

三、电力系统中电气自动化综合技术化系统

1.综合自动化系统外部电缆设计变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单，只有一根通信电缆与一根交流220V电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆，使用一对备用一对，也可以选用双芯屏蔽双绞线。大型变配电站也可以考虑使用光缆，电力监控器应由专用电源集中供电，以保证供电可靠性，增加抗干扰能力。有些电力监控器可以用220V直流电源供电，此时可以由直流屏集中供电，10kV及以下电压等级的供电系统一般应选用只有监控功能的电力监控器。变配电站数量少时，可以不设现场控制站，电力监控器的通信电缆可以直接引到中央控制站。

2.变压电站综合自动化系统的选用变压电站综合自动化系统的成套设备生产厂商有很多，例如国内的鲁能、南瑞，国外的SIMENS、ABB等公司。应该根据实际设计要求与系统的功能，综合考虑选功能，一般的变压电站综合自动化系统应该具有数据库功能、高级专家功能、运行管理功能、网络互联功能。选用的基本原则是在满足要求的情况下，系统运行的可靠性好、性能价格比高。变压电站综合自动化系统的选用一定要科学、合理，为电力系统的自动化设计提供精确的数据，为提高电力系统的自动化设计做好技术保障。

四、结语

以上针对目前我国电力系统运行现状，阐述了变配电自动化系统的设计思想，并从系统选型、电气设计原则等方面对设计过程作了相应的说明做了简要介绍，也是实际工作经验的总结。对于同样的工程，不同的设计人员，由于考虑问题的侧重点不同，可能设计方法会有一定的差异，但基本内容是相同的。

【参考文献】

[1]王仁.电力系统中电气自动化技术处理中应用思考[J].北京技术，2009（11）.

[2]赵琴.电力系统中数据应用管理[J].安徽农业科学，2007（8）.

电气系统设计论文篇5

关键词：电气自动化电气工程应用

中图分类号：F407文献标识码： A

前言：随着我国经济的发展，电气工程的发展水平越来越高，特别是电气自动化技术，通过不断创新与实践，我国已大大提高了电气工程自动化的程度。电气工程通过把自动化技术和电子通信、网络信息等技术结合在一起的方式，强化了自动化水平，还能降低资金的投入，提高人们生活水平，具有十分重要的意义。

一、电气自动化概述

电气自动化主要是以电力电子、计算机、网络等技术为手段，涵盖系统分析和管理等方面研究领域的一门综合性科学。电气自动化的基础是控制理论和电力网理论，其中控制理论具体是探究如何利用信号反馈来对动态系统的性能和行为进行改正，从而实现预期的控制目标。控制理论在不断发展中现已比较完善，并且在诸多科学领域当中都有所渗透，如数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等等。控制理论与电力网理论这两者的有机结合就是电气自动化的基础，在这一基础之上，能够使电力工程的工作效率大幅提高，并且还可以节约资源和实践，同时还能使生产技术获得进一步完善，有助于提高运行质量。

二、电气自动化构成、设计原则

1、电气自动化构成

电气自动化包括两部分，一部分为电气自动化系统，另一部分为微型计算机导入后，将电气自动化系统分成信号接收、处理及输出的部分，实现自动化系统自动记录与分析，提供反馈，判断误差。

2、电气自动化设计原则

设计要满足产品与工艺自动化的要求，这是设计总原则。设计时要处理好机械和电气间的关系，这是设计目标。设计时要选择合适电子设备，保证自动化设计美观，保证操作简单与安全。电气自动化优势、特点和应用现状电气自动化将电子、计算机与网络技术当作手段，包括系统分析与管理的研究内容，而电气自动化基础需要控制理论与电力网理论，而控制理论是研究利用信号的反馈实现动态系统性能与行为的改正，最终实现预期目标。控制理论已经逐渐完善，还渗透到了很多科学领域中，控制理论和电力网理论是电气自动化基础，只有保证这一

基础，才能使电力工程工作效率得到提高，实现节约资源，开展实践工作，完善生产技术，提高运行的质量。

3、电气自动化特点

电气自动化系统的设置，大部分是把电气设备安装于电动机或者配电室内，电气自动化系统配件较多，而且处理信息量很大，如果发生技术的问题，很难开展维修工作。和传统热工体系比较，电气自动化系统的操作和控制，一般控制的频率较低，而且系统在正常运行时，可以间隔较长时间进行操作指令的。电气设备处于系统保护状态下要求十分高，系统的运行、操作的速率也较快。在电气自动化系统构造角度分析，电气设备操作复杂，具有一定难度，不过，具有较强的逻辑规律。可以引进多种电气自动化的监控技术，要从多方面的角度对电气设备的特点进行考虑，进行控制体系构建的过程中，应以严谨态度进行系统结构的布设，尽可能的选择性质有效控制方案，保持电气自动化的控制系统可以安全的，高效的保持运行。

三、电气自动化应用现状

1、融合了IT 技术

随着我国信息技术的发展与完善，信息技术已经广泛应用于各个领域中，特别是电气产品，例如：传感器、控制器及各种仪器仪表等，都应用了信息技术，而计算机网络技术与多媒体技术也广泛应用于电气自动化领域中。

2、结合人工智能目前，我国的人工智能研究工作已经取得了很大的突破和进展，研究成果也广泛应用于电气工程中。尤其是计算机对于电气工程的辅助和应用已逐年增大，在电气自动化和人工智能的结合构建中，一般从三方面出发：第一方面：把人工智能应用在电气工程故障监测与诊断中；第二方面：把人工智能应用在电气工程的产品保护与序列控制中；第三方面：把人工智能应用于电气系统不断优化与完善。

3、应用开放式的平台

应用开放式的平台，对电气自动化系统设计和应用都有十分重要的作用，可有效推动我国电气自动化应用与发展。

第一，采用IEC61131 的标准，可以实现管理程度的优化，还可以提高平台实际应用的效率，减少升级的周期，具有很高的应用价值。应用开放式平台最大优势就是能够实现产品编程接口统一化，可以提高电气自动化系统合格率，保证程序间可靠的通讯。

第二，普遍应用了Windows 的计算机操作系统，而且Windows 的计算机操作系统已经成为我国工业控制标准化的平台，是我国普遍应用的操作系统，系统操作简单，而且维护十分方便，可以促进自动化领域发展。

四、电气自动化技术在电气工程中应用的探究

1、在发电厂发散的监控系统下进行分析

电气工程的发电网，一般是由过程控制完成单元和数据通讯网的网络控制，还有一部分是由分散监控系统来完成的。实际监控工作中，对发电网发散监控系统可以设计分层结构的方式来布置。过程控制的单元是指发电厂发散的监控系统在监控过程中，通过实际运行产生单元，完成过程控制的单元脉冲量和热电阻的相关信号，进行实时的监控，而且，对监测信号也要进行实时的监控与处理，保证发电厂实际生产中更好的控制，实现检测的目标。

2、在变电站角度进行分析

电气自动化技术应用于变电站，主要指电气自动化的控制技术与传输技术及相关应用的信息技术处理，将这些技术结合在一起，就可以完成计算机装置的引入，在变电站实际应用和管理中，形成电气自动化系统。电气自动化系统工作中，需要完成计算机设备的运用，开展智能化操作界面，加快电气工程运行和发展，形成高效性、安全性的生产理念。而且，电气工程中电气自动化系统应用于变电站，主要包括自动监控的设备和简单开关操作的设备及自动测量的装置。变电站的实际工作中，应用电气工程的自动化技术，可以促进电气自动化技术的应用和发展，朝着综合性的方向应用与发展。

3、在电网高度角度进行分析

电气工程中，研究电网高度的自动化可以由电气自动化系统与相关电网高度服务器进行控制，从而得以实现自动化控制。自动化系统的设计中和实际应用过程中，既可以由电网运行经济调度的角度，使电网得到安全的、稳定的运行，还能研究电力生产中相关数据，完成分析与检测工作，使我国电力工程中应用的电力系统，在产生负荷状态下，完成自动预测的功能。电气工程中也可以对比和分

析显示出的相关数据，研究电网系统发生故障的位置，对故障位置做出及时的锁定动作，提高故障排除的速度，实现电气工程高效率应用与发展。

结语：综上所述，我国电气工程应用了电气自动化技术，可以提高我国电气设备自动化的水平，也能提高电力系统安全与稳定的运行，可以提供重要的技术支持与保障，保证电力系统安全性、稳定性。提高我国电力系统的运行质量，减少停电和断电等故障的发生。本文结合了一些电力工程和电气自动化技术的理论知识与笔者的实践工作经验，从电力工程与电气自动化技术的概念出发，研究了电气自动化的优势、特点和应用现状，探究了电气自动化技术在电气工程中的应用，提出了电气工程中电气自动化技术应用的优势。

参考文献：

[1] 赵杨,丁宝峰,杜翠女,赵明.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].科技传播,2012，(5).

[2] 刘效武,刘建平.电气自动化技术在火力发电中的应用[J].中国新技术新产品,2011，(9).

电气系统设计论文篇6

[关键词]电工技师论文论文撰写要求

一、电工技师论文的作用及分类

电工技师(高级技师)论文是其在总结研究本职业(工种)领域中的有关技术或业务问题时，表达其工作或研究过程及其成果的综合实用性文章，是维修电工技师从事本职业(工种)的学识、技术能力的基本反映，是科学研究成果和工作经验总结的文字体现，也是个人劳动成果、经验和智慧的升华。技师专业论文是社会实践活动的产物，是撰写者在长期的社会生产实践中不断总结经验，努力学习理论知识，不断追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式，撰写技师专业论文是培养人才、选拔人才和保证人才质量的重要途径之一。

按电类技师本身的内容和性质不同，一般电类技师论文分为：专题型、论辩型、综述型和综合型。按电类技师论文具体涉及内容的主要有：维修电气经验总结类、技术革新类、新产品开发类和四新技术推广类。

二、电工技师论文撰写的要求

撰写电工技师专业论文，既是一个艰苦的思考、探究和再学习的过程，又是一种复杂的创造性劳动，需要对工作实践、技术革新和技术改造等做出客观的评价。

1.注意论文的科学性。科学性是指电工技师专业论文的基本观点和内容能够反映事物内在的基本规律。电工技师专业论文的科学性来自对客观事物周密而详实的调查研究，掌握大量丰富而切合实际的材料，使之成为研究论述的基础。

2.注意论文的翔实性。电工技师专业论文要求作者所提出的观点、见解确实是属于自己的。那么，要使自己的观点能够得到普遍的承认，就一定要拿出有说服力的论据来证明自己的观点是正确的。这样，就应该在已掌握的大量材料中选择具有典型性、代表性的关键证据来证明。

3.内容正确、语言简明。撰写技师专业论文应当力求言简意赅，无多余的字句。对论文的内容不要进行艺术性渲染和夸张；切忌不适当地夸大个人在技术革新和技术改造中的贡献；更不能将技术问题的争论引入政治观点。同时，在撰写技师论文时，要注意按照撰写格式进行撰写，并熟练应用。

三、电工技师毕业设计论文的选题

论文的选题必须立足于总结工作成果与实践紧密联系上。在对已获得的大量素材进行分析、归纳和研究的基础上，提出问题，确定写作的基本方向。

1.论文的选题原则：准确恰当、提高创新和可行实用。

(1)准确恰当。论文的选题要提得准确恰当，面向实际，着眼于社会的需要，确实是生产实践中亟需解决的问题。选题一定要与生产实践相结合，与自己的工作领域相结合。

(2)提高创新。创新性原则是指选题要有新颖性、先进性，有所发明，有所发现，以推动本职业(工种)的发展。遵循这一原则，选题时必须注意选择位居本职业(工种)较前沿的并具有普遍意义的课题；选择填补空白的课题；选择补充前人学说的课题；选择突破禁区的课题；选择借他山之石可以攻玉的课题，即借用其他学科的新理论、新技术、新工艺和新材料，从新的角度进行研究、验证或论证来解决本职业(工种)中的老问题或疑难问题的课题。

(3)可行实用。可行实用性原则是指要选择有利于发挥个人的聪明才智，有完成的把握，同时也符合自己的志趣、适合个人能力的论题。

2.论文的选题方法

(1)选择能发挥本人特长的论题。申报电工技师(高级技师)的人员，都具有相当长的本职业(工种)专业工作的经历，在理论与实践的结合上有自己的独到之处和技术特长；而预备技师在学校学习4～5年，理论知识特别是新技术的知识非常充实，但实践经验欠缺。

(2)选择具有突破性的论题。申报电工技师(高级技师)的人员长期工作在第一线，对于生产实践中出现的问题最有发言权。如果敏锐地抓住问题的关键处，加以研究，就能形成应用性极强的专业论文。

(3)选择具有普遍性的论题。所谓具有普遍性的论题是指在生产实践中有广泛的用武之地的课题。例如，用现代电气技术改造机床的电气控制问题、变频技术在中央空调系统的应用问题及电梯的技术改造和维修技术问题等。有些问题看似简单，但实际上有很多需要进一步研究总结的内容，这些都属于具有普遍意义的论题。

3.论文的推荐选题

(1)典型PLC控制系统的设计、安装与调试。机械手的PLC控制系统设计、安装与调试；组合机床PLC控制系统设计、安装与调试；立体车库控制系统设计、安装与调试；材料分拣装置的PLC控制系统设计、安装与调试。(2)典型低压电气柜的设计。两台三相异步电动机动力控制电气柜的设计、安装与调试；变频调速控制柜的设计、安装与调试；总计量配电箱设计、安装与调试。(3)供配电系统的设计。某通用机械厂供配电系统的电气设计、安装与调试；某学校生活区配电系统设计、安装与调试。(4)电子技术应用设计。三相正弦波变频电源的设计、安装与调试；晶闸管串级调速系统的设计、安装与调试。(5)典型单片机控制系统的设计。基于单片机和LCD的电子钟的设计；数字钟的设计与制作等。(6)机床电气控制系统改造。Z3050型摇臂钻床PLC改造；M1432A型万能外圆磨床PLC改造；T68型卧式镗床PLC改造；B2012A型龙门刨床PLC、变频器改造等。(7)楼宇自动化技术及维修。电梯控制线路的安装与维修；无塔供水系统控制线路的安装与维修等。

总之，加强对电工技师毕业论文的指导，可使他们通过论文的写作，在以后的工作岗位上更好地发挥技术带头人的作用，为高层次实践经验和科研成果转化成现实生产力打下坚实的基础。

参考文献: 

[1]王建.国家职业资格证书取证问答[M].机械工业出版社,2006,3. 

[2]机械工业技师考评培训教材编审委员会[M].维修电工技师培训教材.机械工业出版社,2001,3. 

电气系统设计论文篇7

作者简介：张莉莉（1982-），女，汉，河南省洛阳人，讲师，硕士，毕业于江苏大学，主要研究方向为电气自动化、现代控制等。

电气工程及其自动化是与电能生产和应用相关的技术，也是工程教育体系中的一个学科[1]。随着社会经济的发展，电力需求越来越大，电力后备人才的培养迫在眉睫。目前，我国许多大学都开设有该专业，是我国高校招收学生最多的专业之一。洛阳师范学院也开设了该专业，专业包含电力系统及其自动化、过程控制及其自动化、电力电子与拖动三个方向。 该专业安排的课程都是从事电力系统相关工作的基础知识，有理论性强、且与实际工程联系密切的特点，它要求学生有较高的动手能力。但由于传统教学方式存在不足，所以至今教学效果不够理想[2]。该文在已有教学改革和实践的基础上，引入CDIO工程教育理念，并将教学与工程实践相结合，确定课程教学方案，最终得出一套基于CDIO的电气工程及其自动化专业（电力系统及其自动化方向）的教学方法，进而培养出工程能力较强的学生。

1 洛阳师范学院电气工程及其自动化专业发展和现状

我校是师范院校，电气工程及其自动化专业开设较晚，与重点工科大学相比，在学校软硬件方面都存在一定的差距。我校原为师范院校，开设该专业后在课程体系及教学方面还沿用了师范教学的一套理论，难免出现各种问题。

在课程体系和教学内容中，出现了一些问题：一是注重理论教学，忽略了实践教学，学生实践能力较差；二是各门课程老师交流较少，各课程教师只是专注于自己教学课程，与相关课程老师交流过少，导致学习内容上的连贯性不是很好；三是校企合作还有待提高；四是教学设备和设施不完善，校内实验实训基地和校外实践教学基地尚未建设好；五是电气工程及其自动化是长线专业，具有很大的社会需求，尤其服务洛阳地方经济和相关行业的能力仍待提高。

2 改革思路及方向

2.1 基于CDIO的理论教学改革

CDIO由构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）和运作（Operate）四个英文单词的首字母组成。它涵盖了从产品研发到产品运行的整个周期，引导学生主动学习工程，并注重实践以及课程之间的联系，集中体现了“做中学”和“基于项目的教育和学习”的理念，因此理论教学时应注重实践中的应用内容的讲授。

2.1.1电力系统及其自动化方向专业课程设置

电力系统是由多个环节组成的电能生产与消费系统，包括发电、输电、变电、配电和用电等。为保证系统的良好运作，还在各个环节和不同层次之间设立了相应的信息与控制系统，用来测量、调节、控制、保护、通信和调度电能生产的全过程，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。电气工程及其自动化（电力系统及其自动化方向）主要任务就是理解、掌握并能设计电力系统各个环节。因此该专业主要开设的专业主干课程有：电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、计算机仿真、电力系统规划等课程等。

2.1.2理论教学改革

学生通过学习专业主干课程对电力系统有一个全面深入的了解，为今后从事相关的工作打下坚实的理论基础。为了达到好的教学效果，以上各门与实际联系紧密的课程讲授时应以CDIO的教学方式进行教学，使学生主动学习，牢牢掌握电力系统的相关知识。

以《电力系统继电保护》课程为例[3]，对课程基于CDIO的教学，讲解内容应分步实现。首先，要让学生透彻理解继电保护的内涵，引导学生通过对大型事故案例的分析来主动地发现问题并构思（conceive）。因为继电保护作用重大，能保护一次系统的安全稳定运行，学生们只有在分析系统正常运行和故障运行的电气量特性差别的基础上，才能设定保护方案，所以学生必须牢牢掌握。其次，掌握继电保护方法是思考和解决保护问题的基础，学生只有在此基础上，才能对一次系统故障进行分析，找出相对的办法来切除故障，并完成设计（design）和实现（implement）过程；再次，典型完备的保护方案应从企业那里借鉴，因为企业在这方面配置十分成熟，启发学生在配置保护时形成完整的概念，完成运作（operate）过程。上述这种教学内容设计，弥补了原来的继电保护课程偏重于基本原理的介绍、不注重应用的缺陷。

2.2 基于 CDIO 工程教育模式的实践性教学环节的改革与实践

目前我国工程教育不仅重视科学基础，还重视对学生个人能力、团队合作能力以及系统适应和调控能力的培养。要真要做到这些，要改革工程人才培养模式。参照CDIO理念进行改革是一种有效可行的思路。这种理念以项目设计为导向、以能力培养为目标，可通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来。该研究为学生设置了1级、2级、3级三个级别的项目。1级项目涵盖该专业核心课程，体现专业主要能力要求，贯穿于整个本科教学阶段，对学生进行构思、设计、实现、运作的整体训练；2级项目则仅涉及一组相关核心课程的学习，重点突出对某项能力的要求；3级项目则针对单门课程，专为增加学生对该门课程的理解而设。各级项目设立的必要性、所涉及的能力要求等，均根据课程需要而定。通过以上设计，整个培养计划形成有机整体。

2.2.1基于 CDIO 模式的课程设计的设置（3级项目）

该校电气工程及其自动化专业有多达二十几门的专业课课程设计，为了达到实际效果，电力系统及其自动化方向的学生重点对电力电子技术、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统调度自动化、电力系统自动装置原理、Matlab控制系统与仿真、单片机原理及应用等课程进行课程设计环节。通过增加实践环节，增设每一门课的课程设计，可以很好的提高学生的动手能力，改善学生对知识的理解水平，为使学生形成完整的知识体系以及应用能力打下良好的基础。

3级项目设计旨在鼓励学生主动学习和综合学习。项目通过开展学术研讨活动，推动学生学习系统建模、模型分析、仿真开发等技能。教师在课程设计项目中要引导学生通过技术研讨、方案选择等形式启发创新思维。在这种新型模式的课程设计下，学生对研究对象进行系统模型分析计算，可培养其用数学逻辑方法精确描述电力系统的能力。项目内容设计时要考虑学生个体能力的差异，为不同水平的学生提供不同复杂程度的选择。按照各自的要求完成设计任务，也可以达到巩固知识和锻炼能力的目的。比如电力电子技术课程设计设置：⑴单结晶体管触发电路的设计；⑵正弦波同步移相触发电路的设计；⑶单相半波可控整流电路的设计；⑷单相桥式半控整流电路的设计；⑸单相桥式全控整流电路的设计；⑹三相半波可控整流电路的设计；⑺三相桥式半控整流电路的设计；⑻三相桥式全控整流电路的设计；⑼单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路的设计；⑽半桥型开关稳压电源的设计；⑾单相交流调压电路的设计。以上设计难易程度有所差别，适合不同水平的学生，使不同层次学生都能得到锻炼。

2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“课程群“综合设计或实验设置（2级项目）

2级项目则引导一组相关核心课程的学习，重点突出对某项能力要求。我校把电气工程及其自动化专业的所有课程建立了四个课程群，其中专业课程群有四个：电子电路课程群、自动控制类课程群、电力系统及自动化课程群、嵌入式系统课程群。这里重点讨论电力系统及其自动化方向的课程群。

电力系统及自动化课程群主要涉及电能的产生、变换、输送、分配、控制的理论，电力系统的规划、设计、安装调试、运行规律，以及相应的设备、测量、保护、调节、控制系统的理论和技术。本课程群建设的目的就是将电力电子、电力系统分析等相关的理论课程和继电保护、发电厂电气部分、高电压等技术课程同实际电气设备和电力系统有机地结合起来， 通过上述训练，学生能掌握电力系统的设计方法，并锻炼了分析、计算和解决实际工程问题的能力。因此，该课程群的设置对培养从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、技术开发、信息处理、设计施工等领域工作的应用型工程技术人才具有重要意义。

课程群综合设计或实验项目的设置有个原则，那就是必须注重专业核心课程之间知识点的相互联系，强调设计或实验构思、设计、实现、运作都要基于项目进行。让课程群综合设计给学生更多参与实践的机会。如该院进行不同电压等级变电站设计与保护的课程群综合设计时，将具有很强内在联系的电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气部分、计算机仿真等课程融合成一个课程群设计。以发电厂电气主接线方案为平台，依托短路计算和潮流计算来实现电力系统中设备选择与运行，通过分析故障特征并进行整定计算来设定保护、最后通过计算机动态过程仿真分析等环节[4]。在这一个课程群设计下，学生工程实践能力得到提高，而且在学习理论课之前，就能对立电力系统整体知识点有宏观把握。综合性设计通过利用开放性实验室实践，可以获得远远超过课内实验学时的实践操作训练时间。通过自主性、综合性、设计性、创新性实验内容的设置，可以进一步提高学生的学习效率和质量。

2.2.3基于 CDIO 模式的“产、学、研”相结合的毕业设计过程改革（1级项目）

CDIO 工程教育思想要求学生主动学习工程技术，并将课程和实践有机联系起来。这符合当前高等教育改革和发展趋势：即将教学过程与相关行业发展紧密联系起来。该院1级项目必须完整的贯穿于整个本科教学阶段，使学生完整的得到构思、设计、实现、运作等方面的系统训练。该校电气工程及其自动化专业的1级项目分初级阶段和高级阶段。初级阶段在一到三年级完成，任务是：了解CDIO理念，通过解剖产品实例来了解其组成部分及设计原理，使学生增加感性认识，并了解本专业核心课程与实际产品之间的对应关系，让他们可以未来工程师的角色定位去看待所学知识；学生经历项目构思与设计的实践过程后，对专业的兴趣会大大提高，创新思维也能得到锻炼。毕业设计是1级项目的高级阶段，任务是：学生在完成课程学习与项目训练后，利用所学知识，完成一个产品项目的构思、设计、实现、运作等的训练。设置1级项旨在让学生从解决实际问题出发学习专业知识，激发学生对工程问题的兴趣，引导其探索并掌握解决问题的方法。

该院鼓励学生的毕业设计与工矿企业相结合，具体参与到某个产品或者是某个电力建设过程中去，通过毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题、组织管理、社交、独立工作等各种能力，以及严谨、扎实的工作作风和强烈的事业心、责任感。只有具备这些能力和素养，学生将来走上工作岗位后，才能顺利完成所承担的建设任务。

电气工程及其自动化专业毕业设计的任务是，通过学习和训练，使学生了解电气工程设计基本原理和方法，掌握一般电气工程设计的基本技能；根据情况合理选择实施方案；熟练进行电气工程各方面的计算，并设计出合乎规范的电气工程施工图纸。评估学生毕业设计时，要将实施过程和成果相结合进行，要重视过程和社会需求者的评价，对于结果则可以看得轻些，做到以社会需求为导向进行评价。学生毕业设计成绩评估由毕业设计撰写（40%）、毕业设计项目实施过程（40%）、社会需求评价（10%）和平时表现（10%）四部分组成。以项目实施与理论掌握情况考核为主，兼顾社会需求与平时成绩，这样才可以较为全面地评估学生的能力。

电气系统设计论文篇8

【关键词】智能技术 电气自动化 控制系统

计算机科学技术的一个重要分支是智能技术，智能技术的实现是依托计算机系统，通过模拟人工智能，促使机器做出智能化反应。目前，智能技术在电气自动化控制系统中已经得到广泛使用，有效解决了传统技术难以解决的难题，电气自动化控制系统的安全性和稳定性有了极大提高。鉴于此，要在未来发展过程中积极推行智能技术，加大在电气自动化系统中的运用力度，加快我国电气行业的发展进程。

1 智能技术运用效益的评价

智能技术功能的有效发挥可以帮助人们完成远程监控，对电气自动化控制系统实现在线监测。将智能技术应用于电气自动化控制系统中，自动化体系建设资金投入大大降低，运营效率也会显著提高，并且可以接受并且完成更多不同的任务，目前，已经得到各行业的实践认可。智能技术在电气自动化系统中的应用水平，受到计算机技术的直接影响，原因在于自动化系统主要依赖智能技术完成生产过程和电气运行的在线监测。工业生产过程中如果生产问题能够被及时发现，并且提交给管理部门，这样可以从根本上帮助企业消除安全隐患，避免不必要的经济损失，进而提升企业经营效益。由此可见，智能技术应用于电气自动化控制系统中可以促进企业健康稳定发展。

2 电气自动化控制系统设计

2.1 架构设计

在电气设计的角度分析，电气自动化控制系统的设计较为复杂，需要涉及多个学科和领域的知识，这就要求程序员在掌握过硬专业技术能力的同时，还要扎实掌握专业的电气知识，设计人员工作过程中要经常与编程人员共同深入实践进行操作实验，熟练掌握操作过程，分析操作要点，预防操作不当，并且针对易引起操作不当的部分予以改进。对于电气编程，编程人员首先要学习计算机理论，掌握专业的计算机语言，才能够编写出科学的智能化控制程序。电气自动化控制系统与控制程序息息相关，自动控制可以大大减少人工控制时间，充分利用智能技术更是可以提高电气设备运行的稳定性。系统流程如图1所示。

2.2 功能设计及应用

电气自动化系统的智能数据采集技术，让人们告别了人工数据控制，数据的采集可以方便利用终端设备和控制平台实现，并且第一时间记录下采集的数据，输入到自动化设备中执行动作，自动化控制效率得到了大大提高。

电气自动化控制系统中智能监控技术和预警技术是核心技术，由于电气设备运行过程中不需要人工巡查，智能技术则成为电气设备运行期间的唯一安全保障。电气自动化设备借助于智能监控技术能够实现自动预警，确保设备始终处于安全稳定运行状态，避免发生重大安全事故。

电气自动化控制系统应用的另外一项重要技术是智能故障录波技术，电气设备运行过程中可以对设备故障录波和记录，并且能够智能捕捉波形，提高了电气自动化控制系统运行科学性，省去了繁琐的人工故障记录，提高了维护效率。

3 总结

综上所述，电气自动化系统中应用智能技术，有效提高自动化设备运行的安全性和稳定性。本文针对当前智能技术进行评价分析，然后以工业电气为研究对象，对电气自动化控制系统架构及功能应用进行分析，试图为之提供行之有效的可行性建议。实践证明，随着科学技术的进一步发展，更多新型的技术将会应用到电气自动化控制系统中，电气自动化控制系统将会向着更好的方向发展。

参考文献

[1]徐典友.浅析人工智能在电气自动化中的运用[J].信息通信，2015（01）.

[2]王海杰.论工业生产中电气自动化重要作用及趋势展望[J].科技展望，2015（03）.

[3]任铭.电气自动化控制中的人工智能技术研究[J].中国科技投资，2013（11）.

[4]潘正昊.气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新与应用，2017（10）.

[5]徐建俊.基于“双证融通”的高职人才培养课程新体系的构建――电气自动化技术专业[A].第6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论文集（上册）[C].2009.

作者简介

马逸然（1996-），山东省济南市人。大学本科学历。山东科技大学。研究方向为电气工程及其自动化。

电气系统设计论文篇9

关键词：电气控制；线路设计；电力拖动

引言

科学技术是推动工业生产不断发展进步的动力源泉。现代社会，工农业生产的自动化、信息化水平越来越高，以信息技术和机电技术为基础的电气控制系统技术在各行各业中获得了广泛的应用。电气控制系统设计是电气控制系统的基础，对于电气控制系统的性能水平和运行质量都有着至关重要的影响。

1 电气控制系统设计概述

电气控制系统设计工作主要内容为电气控制系统制造、使用、维护中所需要的各类资料和图纸。具体包括电气原理图、电气安装图、电气接线图等重要图纸和元器件清单、设备操作使用说明书、维修说明书等重要资料。电气控制系统设计环节众多，其中对整体设计影响较为突出的环节有拖动方案的确定、电动机容量的选择以及电气控制线路的设计等。

2 电气控制线路设计的突出优势

经过多年的发展和实践，电气控制系统的特点日渐为人所致，在工农业生产中的优势也已经充分体现出来。具体有以下几个方面：

（1）电气控制系统使用功能丰富，性能水平先进，集成程度高，应用灵活，具有广泛的适用性，便于日常维护保养工作的开展。（2）电气控制系统反应迅速，程序执行速度快，能够在极短时间内完成相关操作，在一定程度上使用无触点开关，降低了设备损耗水平，极大地延长了系统设备的使用期限，相对于传统控制系统，这些优点尤其突出。（3）电气控制系统在操作方面非常简单，控制人员只需在控制终端进行相关设置，控制系统内部承担具体工作的控制软件就能够对系统运行情况进行相应调节，而无须大量使用连接线路和控制电器，减少了系统对设备的需求。

3 电气控制线路设计基本方法和前置要件

3.1 电气控制线路设计基本方法

常用的电气控制线路设计方法包括逻辑设计法、经验设计法两种。所谓逻辑设计法是根据工业生产实际需要和设计目标，利用逻辑代数的理论进行电气控制线路设计。所谓经验设计法是凭借已经积累的经验指导电气控制线路设计，以达到适应生产调节，满足生产要求的目的。二者相比，逻辑设计法要求设计人员有着系统的、深厚的理论知识基础，而经验设计法则对设计人员的工作经验有着极高的要求。

3.2 电气控制线路设计的前置要件

电气控制系统设计是一项非常复杂的工作，涉及因素众多，需要全方面考量。正式开展设计之前，设计人员要详细了解项目的规模大小、软硬件环境和生产工艺等重要信息，准确把我工程控制的目的、形势和主要技术指标，以此为基础进行设计思路的选择和方法的明确。准备充分后再开始设计，以此尽可能保障设计目标的顺利达成。

4 电气控制系统设计的作业程序

电气控制系统设计工作组成复杂，包括多个作业环节，具体有以下几个步骤：

4.1 编制设计任务书

设计任务书是开展电气控制系统设计工作的起点和基础。通过编制设计任务书，对设计工作的相关因素进行明确，作为设计工作有序开展的指导性文件。具体包括如下内容：设备名称、用途、结构、动作要求、工艺过程：电力拖动的控制要求及方式：保护、联锁要求；稳定性、自动化程度及抗干扰要求；操作台、信号指示、报警方式等要求；设备验收标准等。

4.2 选择适当的电力拖动方案

电气控制系统设计的一个重要内容就是选择合适的电力拖动方案。在工业生产领域，为保障电气控制系统运转达到设计目标，要针对生产加工的具体要求，生产机械的结构、零件加工精度、负载性质、调速要求、运动部件的数量、运动要求以及投资规模等重要内容科学规划、选择系统设备，特别是作为关键部件的电动机的数量、种类、规格、运行方式和控制要求。在选择、设置电力拖动方案时要做到以下几点：

4.2.1 选择正确的拖动方式

电气控制系统常用电力拖动方式分为两种，一是单独拖动，二是分离拖动。随着电力拖动方式的不断发展，电动机和工作机构的越来越接近，电动机的拖动方式正向着多电动机的拖动方式发展。这种拖动方式可以大幅减少传动环节，促进传动高效率的提升，是电气控制系统实现自动化控制的重要基础调节之一。实际设计工作中要按照具体生产工艺和系统结构配置相应数量的电动机。

4.2.2 选择适当的调速方案

工业化大生产是在机械广泛应用的基础上实现的。在实际生产过程中，电动机的转速必须具有一定范围的可调性，以保障在生产工艺参数发生变化时满足生产正常运行。电动机转速调整方案通常包括多速电动机变速、机械变速和变频调速三种。从目前发展趋势上看，交流调速电动机的经济效益最好，是今后机械设备调速的主要发展方向。而精密机械设备对加工精度要求很高，通常采用无极调速方式。此外，无极调速也是重型、大型设备的主运动和进给运动调速方案的常用选择，从而有助于设备造价的降低。

4.2.3 选择合适的拖动电动机

在选择拖动电动机时，要重点考量电动机结构、类型、容量、额定电压和额定转速等技术参数指标。要确保选择的电动机结构符合机械设计要求，对实际工作环境具有较强的适应性。电动机在设计使用条件下要具有长期稳定的工作能力，起动、制动性能良好。

4.3 控制线路的设计

控制路线承担着控制电动机的重要职责，是控制系统的主干，控制线路和信号线路、检测线路相配合，是实现电气控制系统的相关功能的基础和载体。线路设计是控制系统设计工作中的主体，工作量最大，困难程度最高。在具体设计时，设计人员要从安全性、稳定性、先进性等方面考虑，同时结合生产造价和检修、维护的需求。

5 绘制原理图的注意事项

在绘制原理图时，要按照先局部后整体的原则，首先完成各个控制单元的电路设计，然后再进行整体的电路设计。进行整体的电路设计时要和电动机控制方法相结合。设计过程中要注意以下几个方面：一是控制线路要保持必要的独立性和稳定性，防止发生电路意外接通或出现寄生电路，导线越少越好。二是在进行元器件布局时，要尽可能使用统一型号的电器或标准件，以达到简化线路和减少接触点的目的。三是电路设计要能够满足正反转电路起动、停止和信号指示的要求。四是要在保障设计目标圆满实现的基础上最大限度简化线路，减少使用的电气数量，能够使用正向接触器的地方要使用正向接触器，以提高线路可靠性。

6 结束语

电气控制线路设计对于工业生产影响重大。设计人员要秉持为产品负责的理念，严守作业规范，把好设计质量关，一丝不苟做好每项工作。设计过程中要注意总结经验，夯实技术储备，对于遇到的问题要用以创新，大胆尝试，为提高我国电气控制设计水平贡献自己的力量。

电气系统设计论文篇10

关键词：变电站；巡视仿真；卓越工程师；培养方案

作者简介：王健（1970-），男，江苏淮安人，南京工程学院电力学院，讲师；杨志超（1960-），男，江苏常州人，南京工程学院电力学院，副教授。（江苏南京211167）

基金项目：本文系南京工程学院校级科研基金项目（KXJ08040）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0056-02

2010年10月，教育部联合有关部门和行业协会共同在有关高校中组织实施“卓越工程师教育培养计划”。经教育部组织论证、审核和批准，南京工程学院（以下简称“我校”）有幸成为第一批“卓越工程师教育培养计划”实施高校，电气工程及其自动化专业同时获批教育部“卓越工程师教育培养计划”首批试点专业。本文在深刻理解领会卓越工程师培养要求和目标的基础上，依托我校现有的教学及研发能力，将变电站巡视仿真系统充分灵活地应用到电气工程及其自动化专业的相关理论及实践环节培养方案中，将多个教学环节、教学内容和知识能力大纲精细地结合起来，以期为电气工程及其自动化专业卓越工程师培养方案的顺利实施提供一些有益的探索[1]。

一、电气工程及其自动化专业卓越工程师的培养要求

1.专业介绍

我校电气工程及其自动化专业创办于1946年。在依托电力行业、服务地方经济，坚持“学以致用”的办学理念，走“校企合作”、产学研相结合之路，培养应用型高级专业技术人才的思想指导下，本专业已发展成为学校规模最大专业、学校首批品牌专业、江苏省特色专业，电力系统及其自动化学科为学校重点学科、江苏省重点建设学科，在省内同类高校中享有较高的声誉。

2.培养标准及目标

本专业学生主要学习电路、电机学、电力系统分析、电气设备、电力系统继电保护、高电压技术、输电线路设计等电力行业必备知识，并受到现场电气工程师技能训练和综合素质训练。除通用知识、能力和素质要求外，还应具备项目构建、工程设计、工程实施等与专业方向密切相关的工程能力。培养坚持以强电为主线，实践强弱电结合、理论实践结合、技术技能结合，要求学生具备较扎实的理论基础和较宽的知识面，具有较强的获取和综合运用知识的能力、工程实践能力与创新意识等，能从事电力系统运行与控制、工程设计与施工、现场调试与实验、信息处理与管理等工作。

3.培养方案

培养方案由校内培养方案和企业培养方案两部分组成。校内培养方案以课堂教学、实验、课程设计、集中实习、技能竞赛、职业资质培训、毕业设计等各种教学环节来综合实现卓越工程师培养计划的要求，构建理论教学和实践教学综合培养体系，实现理论与实践教学交叉进行、密切融合、环环相扣的课程体系。企业培养方案安排总时间为一学年，分为企业认识实习、企业轮岗实习和在企业完成毕业设计三部分。通过在企业的实践实训，树立良好的工程意识，培养良好的人际交往能力和团队合作精神，培养学生在发电、输配电、工程施工、设备制造等相关企业生产一线从事工程技术工作的能力。

二、变电站巡视仿真系统的设计开发

变电站是电力系统的重要组成部分，具有工程量大、设备型式多、运行操作复杂的特点，同时也是与电气工程及其自动化专业教学中理论知识点、实践技能水平契合度最高的现场环境。通过一种基于虚拟样机技术的变电站巡视仿真平台构建方法，可以对变电站及其主要设备进行三维数字化快速搭建和巡视仿真。该仿真平台能应用于各种变电站的规划设计、施工建设、运行操作及相关培训教学，具有物理模型精准、实时渲染高效、编辑工具丰富、仿真效果逼真的特点，有利于优化设计方案、缩短施工工期和增强教培效果，有较高的应用与推广价值。为积极配合我校卓越工程师培养方案的落实和开展，还对变电站巡视仿真系统的部分界面及功能进行了优化和提高，以使其具有更强的教学效果和适用范围。

1.系统构架

变电站巡视仿真系统以虚拟现实技术为基础，以平台化开发为手段，将虚拟现实与系统仿真技术相结合，应用于变电站的规划设计、施工安装、运行巡视的实际工作和技能培训中。变电站巡视仿真系统主要包含三部分：一是三维素材库，分类装载地表自然实物、电工建筑物、电气设备、工器具、工作人员等三维模型；二是虚拟样机工具，实现模型的修正、替换，实现算法关联、空间组合和装配、脚本编辑和优化等；三是三维图形引擎，实现大规模超精细虚拟场景的高效实时渲染。系统总体构架如图1所示[3]。

2.主要功能

（1）素材库管理。三维模型是虚拟现实技术仿真中最基本的元素，因其种类繁多、数量庞大而对素材库管理提出了较高的设计要求。素材库使用配置文件对素材进行分类，并提供三维可视化的素材供选择。此外，还提供对素材库进行添加、删除和修改等管理界面。

（2）三维场景搭建。三维场景搭建是在三维模型素材库的基础上对变电站三维空间中的复杂对象进行组装和布置。利用平台化的设计方法，在虚拟的地形地貌环境下，通过六个自由度的变换，解决变电站中各个电气设备之间的装配和搭建，进而可生成所需的完整虚拟场景。

（3）配电装置巡视。完整的变电站虚拟场景搭建完成后，用户可以用第一人称视角方式，按照科学的巡视路线，在配电装置的各个设备之间进行巡视工作。巡视时的安全工器具均可以按需取用，巡视运动方式可以包含走、跑、跳、蹲，甚至是“飞”，从而将变电站巡视过程全方位地展示出来。

（4）电气设备操作。倒闸操作是变电站中的重要工作内容之一。通过贴图、关键帧、骨骼动画等动画控制技术，不仅能够降低对系统计算能力的要求，还可以让配电装置中电气设备的可动部件按合理的方式运动起来，如：断路器变位、隔离开关拉合等，从而使变电站巡视仿真系统更具可操作性。

（5）缺陷设置与仿真。变电站配电装置中的缺陷具有多样性、不确定性等特点，仿真系统通过模型位移、模型替换、材质喷涂、紫外渲染效果、添加粒子特效等多种方法，可实现变电站中各种设备典型缺陷的快速设置，如：闪络放电、破损断裂、异常声响、冒烟着火等。结合特效编辑功能，缺陷仿真效果更加真实。

（6）特效编辑。为了增强拟真效果，营造变电站运行时所需的各类气象条件和事故场景，仿真系统设计了特效编辑功能。通过光照阴影工具，可以实现对现实光照的逼真模拟。通过粒子特效工具，可以实现风雨、水面、火焰、放电、烟雾等效果的仿真。

三、变电站巡视仿真系统在培养方案中的具体应用

教育部卓越工程师培养的有关标准和要求指出：试点学校制定本校参与专业的“卓越工程师培养计划”培养标准时，应将培养标准细化为知识能力大纲，依据知识能力大纲对课程进行整合，并将知识能力大纲落实到具体的课程和教学环节。

为此，根据我校电气工程及其自动化专业的人才培养目标和校内培养方案，以及学生毕业后主要从事电力行业及相关技术领域的工作方向，充分运用变电站巡视仿真系统方面的研发及教学资源，细化出可以实现一一对应的教学环节，从而为卓越工程师培养提供具体可行的有益思路。

1.电气工程基础实习

电力认识实习是对电气工程的初步认识实习。通过实习建立起对电力生产过程、电气设备等的感性认识，为学好后续的专业课打下良好的基础。

2.发电厂电气部分课堂教学

发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的重要专业课程之一。通过本课程的学习，使学生掌握以下内容：导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理；电气设备的结构和工作原理；电气主接线的形式、特点、适用和设计；导体及电器的选择校验；二次系统典型接线及原理[4]。

3.电气部分课程设计

电气部分课程设计是对所学发电厂电气部分课程的知识强化过程。通过课程设计，提高学生认识、分析和解决工程问题的能力。其典型选题为：110kV变电所的初步电气部分设计。

4.变电运行实习

变电仿真运行实习是一门实践教学必修课程。本实习是借助变电站数字仿真系统，使学生了解220kV/500kV变电站值班的安全规范、运行操作规程、电气倒闸操作步骤以及一些常见缺陷、异常及事故的处理原则和方法。

5.毕业设计

毕业设计由学生与企业双向选择，由企业指导教师和校内指导教师共同指导完成。毕业设计要求选题必须来源于实习企业的技术分析、设计、调试、应用等。鼓励学生根据他们在企业实践中发现的工程实际问题进行设计、研究或者开发。

具体各教学环节与知识点和技能的具体组合对应关系，如表1所示。

四、结束语

通过对变电站巡视仿真系统在电气工程及其自动化专业卓越工程师培养方案中的应用研究，不仅丰富了变电站巡视仿真系统的构架和功能，而且还极大地丰富了本专业理论教学和实践教学的结构和内容，进而对卓越工程师培养方案的进一步细化产生示范性的影响。

按照教育部“卓越工程师培养计划”的指导思想、培养目标和培养要求，编写科学合理的卓越工程师培养方案，集中适应应用型本科教学的师资队伍，充分运用装备一流的工程实验中心、校内专业基础和专业实验室、校企共建实习基地以及校外实习基地，采取不断消化、吸收与改良的手段，一定能培养出符合我国国情和专业办学特色的企业现场电气工程师。

参考文献：

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011,(2):47-55.

[2]董海瑞,齐晓慧,陈欣.基于工程师培养的课程教学改革[J].中国电力教育,2011,(6):107-109.