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电气工程学科的发展趋势范文1
宋晓阳 吉林机电工程学校 132101
【文章摘要】
当前电气工程及自动化专业中, 实践教学占据着十分重要的地位,特别是对于中职学校中的技术专业的学生们来说,优秀的动手实践能力是未来他们独立面对工作岗位的基础。因此对于中职电气自动化专业的学生来说,只有提升动手操作能力,才能培养出理论与实践兼具的全方位、实用性人才,也是未来中职学校必须不断创新实践的课题。本文针对于当前电气工程及其自动化专业的教学现状展开分析,对教学模式和课程体系的改革探索进行了详细探讨。
【关键词】
电气工程及其自动化专业;教学模式;改革;实践
1 电气工程及其自动化专业教学实践现状
当前电气工程及其自动化专业还属于一个比较年轻的专业,发展趋势有着现代化的发展趋势和气息。虽然电气工程及其自动化专业的学科发展还处于时代的前沿,并且国家教育部门和教学机构都给与了较高的关注度,但是为了促进学科具有更加广阔的专业发展前景,还应当不断总结当前的经验和不足,不断促进电气工程及其自动化专业的发展。纵观当前学科的发展情况,我们应当看到还存在着教学机构不完善,实践教学的经验不足的问题,而教学力量的不足直接导致教学过程中产生更多的问题。随着社会的发展,我国现阶段对于人才的需求量越来越大,因此改善理论性的传统教学,注重实践型人才的培养越来越重要。
当前电气工程及其自动化专业在理论教学与实践上还存在脱节的问题,没有充分考虑到实践对于学科知识掌握的重要性,因此当前电气工程及其自动化教学中存在的主要问题就是没有将理论与实践充分结合。实践能力的不足,导致学生毕业走上工作岗位后遇到重重障碍,动手能力不强,也常是用人单位反映的问题。造成这种现象的原因,还要从学校课程设置上说起,当前中职院校的实验课程通常都是与实习过程相分离的,而教学过程中的实验部分有非常单一,不仅难以提起学生的学习兴趣,还让学生在实习过程中不知道如何解决遇到的一些棘手问题,因此这也是当前学生就业状况不佳的一个重要原因。如何提升专业人才的价值,将学校和企业的矛盾降到最低,对于中职院校的人才培养计划尤为重要,也是电气工程及其自动化专业发展的关键。因此当前此专业的现状就是企业不愿意接纳实习生进入企业工作,让精英和应用型人才的发展遇到了障碍。
2 教学模式与课程体系的改革
2.1 教学模式的改革196
科普教育
电气工程学科的发展趋势范文2
关键词:电气工程;自动化;现状
中图分类号:F407文献标识码: A
前言
电气工程及其自动化是我国的重点建设学科,从建国初期至今,我国从保障国家安全和社会民生以及经济建设的角度出发,就对电气工程非常重视。伴随着我国高等教育在电气工程方面的长期的投入,培养了大批电气工程及其自动化领域的建设者,从而支撑起我国改革开放三十多年来社会经济突飞猛进的进程,也进而推动了自身的完善和突破。
一、电气工程及其自动化概述
1.电气工程及其自动化的发展概述
电气工程及其自动化是电气工程领域的新兴学科,在原有的电气信息领域基础上,跟随现代科技发展的步伐,市场经济建设的需要,其自身也开启了自动化的进程。它本身既是一门较为复杂的交叉学科,又是现代电气工程建设所依赖的技术基础。电气工程及其自动化起步于上个世纪70年代的美国,后伴随着第三次科技革命的浪潮给各国在经济建设领域贡献了极大的价值。由于涉及信息与计算机技术,自动控制技术,电力、电工、电子、电机等基础技术,故而电气工程及其自动化需要进行内部的协调发展,通过不断地技术优化组合和关键技术的突破以实现电气工程及其自动化的不断进步。随着电网改造等一系列国家级重大电气工程项目的建设开工,电气工程及其自动化在我国也取得了长足的发展和进步。
2.电气工程及其自动化的价值概论
电气工程及其自动化已经深入到我国经济发展的每一个细节中去,发挥着提高生产力,促进生产方式的优化革新,对国计民生有着突出的贡献。笔者结合自身工作经验认为电气工程及其自动化在以下四个方面发挥着无可替代的积极作用。第一,在工业制造上,通过一系列的电气工程及其自动化措施实现了远程控制以及自动化高效率的生产;第二,在交通上通过电气工程的改造,实现了轨道交通的提速和安全性保证,为运输行业的蓬勃发展奠定了良好的基础;第三,在民用领域,实现了大型电网升级改造,民用配电、安防系统等一系列民用设施的应用,提高了人民生活质量与水平;第四,在现代信息通讯上,电气工程自动化设计无处不在,为国家安全和人民生活以及经济建设做出有力保障。
二、电气工程及其自动化的现状
1.电气工程及其自动化在技术领域的现状
电气工程及其自动化是一个跨学科的工程学专业,伴随着第三次科技革命在世界范围内的广泛影响,人们的工作与生活也步入了电气化时代,而电气工程及其自动化则是顺应现代市场经济和生产力的需求而逐步开启自动化元素,但其基础技术支持依然未变,通过对电力系统的实验与应用,电子技术的研发,计算机信息技术的广泛应用,电气工程及其自动化形成了一个较为庞大的多学科实践体系。
1992 年国际电工委员会颁布了IEC6113-3标准,为全球各厂商在可编程控制器上提供了一套标准的国际化控制器编程语言,以实现了计算机系统开发下搭建开放的开发平台,通过几十年的技术经验积累,结合智能仪表、可编程控制器、马达启动与控制器等一系列设备及技术,目前已形成了分布式和现场总线式控制系统,广泛应用在生产生活中,伴随着信息技术对各类设备的深入影响,现今电气工程及其自动化还结合了多种传感器和控制器以实现远程监督与控制,从而大大提高生产效率和安全性。
2.电气工程及其自动化在人才培养的现状
我国在电气工程领域的教育投入长期保持高度重视,建国初期便在整合院校资源时将电气工程作为重点学科单独重组院校,相继建设了三大重点电气工程学校,分别是华北电力大学、东北电力大学和上海电力学院。由于国家经济建设的需要,在改革开放的三十多年间,电气工程及其自动化几乎成为各理工类高校必设专业,为我国电气工程的建设与发展培养了大量的电气工程师。但伴随着我国产业升级和经济结构调整,以及节能减排和产业创新等政策的提出,电气工程作为基础性行业也必将面临新的挑战,传统的人才培养模式对于我国社会经济发展形势而言,已经暴露出创新实践能力不足,设计开发思路传统,技术平台支持薄弱等现象,这些现象也急需在政府的引导下,企业和高校共同合作解决,从而带来良好的社会经济效益。
三、电气工程及其自动化的现状分析及个人观点
1.电气工程及其自动化领域培养模式需要与时俱进
我国现有的电气工程及其自动化人才培养模式急需改进,在面对商业市场需求时,单纯的理论成果或者实践经验无法单方面完成预定的项目目标,这就需要在其人才培养上重视卓越工程师的培养。现实的人才培养体系中,从该专业从事的工作分开进行理论和实践的部分,已经不能适应我国庞大的产业升级需求了。所以笔者认为企业与高校要积极合作,同时吸取国际先进培养经验,就未来的电气工程及其自动化发展根据社会经济发展趋势做出预估,锚定人才培养方向,使电气工程师既有理论研究水准,还有实践创新能力,并在跨学科上拥有丰富的知识技术储备,在高精尖领域有广阔的视野,在设计思维和理念上有人文内涵。这一切都需要企业与高校积极营造良好的人才培养环境,夯实技术实践基础等系列措施来实现,以促进电气工程及其自动化实现与时俱进。
2.电气工程及其自动化需要实现重大课题的突破
电气工程及其自动化的自我完善与进步来自于理论创新和实践创新,而我国在进行着产业升级和经济结构调整,面对即将消失的人口红利,工业生产方式必将走向高科技、自动化的轨道,一大批工业企业将面临电气工程方面的重大改造甚至要求有突破性的创新设计和技术应用,而这些也正是电气工程及其自动化完成自我进步良好机遇。凭借着广阔的技术需求市场,我国在电气工程及其自动化领域应该设立重大课题进行集中攻坚,抓住重点,实现我国电气工程自动化的不断进步。
3.电气工程及其自动化需要搭建更加智能化的系统开发平台
在面对商业市场的需求时,除了在大型课题上需求电气工程的专业技术进步与突破,还要满足一般企业和市场主体对电气工程及其自动化的经济型需求。为此,在信息技术日益发展的今天,搭建更智能化的电气工程及其自动化开发平台以实现低成本、高效益的目标,能够满足普遍企业追求经济效益的诉求,也能大大提高我国各领域在电气工程及其自动化方面的普及程度。
结束语
通过对电气工程及其自动化的概念和作用进行简述,并认为电气工程及其自动化在现今面临人才培养模式脱节,在个别领域因为经济效益欠佳,行业技术普及程度还不够高等现象,结合笔者自身经验认为应该在电气工程及其自动化人才培养上走向校企联合、国际合作的大方向,在电气工程自动化上要结合我国发展需要,积极实践实现关键技术的进步与突破,同时还要兼顾中小企业在经济效益上的诉求,结合现代信息技术的发展,搭建更加智能化的电气工程及其自动化开发平台以提供更高价值的技术支持,以取得良好的社会经济效益。
参考文献:
[1]刘海蛟.电气工程及其自动化的发展[J].工业技术.2013.
[2]周焕涵.浅析电气工程及其自动化的建设与发展趋势[J].动力与电气工程.2014.
电气工程学科的发展趋势范文3
关键词:电气工程及自动化技术;应用;发展
电气工程是社会经济和科技发展到一定程度后产生的,它是现代科技中非常重要的一项学科。随着社会经济的迅速发展,对电气工程也提出了更高的要求。为了有效推动电力行业的发展,我国已经将自动化技术逐渐应用到电气工程中,不仅降低了相关的成本支出,还提高了工作效率。目前,电气工程及自动化技术的应用范围已相当广泛,具体应用有:在电气工程管理中的应用、变电站自动化技术的应用、在电网调度中的应用以及在日常生活中的应用等。
一、电气工程及自动化技术的应用
(一)在电气工程管理中的应用。进入21世纪以来,我国各项科学技术都在猛力发展,这其中,电气工程及自动化技术更是取得了极大改进,我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的,而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计,而且所需的时间极短,统计的压力、温度及流量等数据都很准确,这样既节省了时间,又省去了大量的物力及人力,大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础,电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强有力的技术支撑。
(二)变电站自动化技术的应用。电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中,通过计算机技术,将集成化向二次开发状态转变,信息的传输是通过电力信息光缆来实现的,这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中,利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督,当系统出现故障后能进行自诊断,这种特点对于客户比较人性化,对于电气企业,可以对客户提供更完善的电力供应服务,可以有效提高企业的经济收益。
(三)在电网调度中的应用。当今社会,信息网络技术高速发展,电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费,管理起来极为麻烦。现今,电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制,这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术,据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力,使电力管理实现通信及调度方面的联系。
(四)在日常生活中的应用。此上述应用之外,电气工程及自动化技术在日常的生活中也具有广泛的应用,例如:地铁、轻轨、磁悬浮列车等电气化交通工具,还有银行的ATM机火警报警装置等。此外,在工业生产中自动化技术的应用空间也很大,例如:大型工业设备的生产、加工、维护、包装传送等都需要自动化操控。
二、电气工程及自动化技术的发展趋势
(一)向着仿真化方向发展。现如今,仿真系统的应用十分广泛,它不仅能够对更多的实验数据进行处理,还能根据不同的电力需求,对新研发的装置进行测试,为智能保护系统及数电系统提供技术支持,这预示了电气工程及自动化技术在逐渐向仿真化方向发展。在实际应用过程中,将仿真技术和自动化技术结合起来,可以使电气工程有更广阔的发展空间。
(二)向着智能化方向发展。电气工程及自动化技术的智能化就是指可以使电气工程系统拥有自我保护、诊断及修复的功能,从而提高系统的稳定性及有效性。要达成这个目标,电气工程及自动化技术就要实现自我管理的运作方式,而不是像现在这样,仍需要这么多的人力及物力来维护。由此可知,电气工程及自动化技术未来会以更加智能的形态出现,以达到对系统的整个运行过程实现自管理和自控制的目的。
(三)向着综合化方向发展。电气工程及自动化技术除了朝着仿真化和智能化方向发展之外,其还会向着综合化的方向发展,主要体现为:电气工程及自动化技术要想在性能上得到全面的提升,就应向着C合化的方向发展,将综合性的技术与理论运用到自动化技术体系中去,而不是仅仅局限于电气工程学科和相关领域。这就要求相关的专家和学者在研究电气工程及自动化技术时,要从多个学科的角度去探索,以便形成更加完善的理论基础。
(四)向着可持续性方向发展。我国高度重视环境问题,各行各业要积极贯彻执行可持续发展的政策方针。电气工程及自动化方面也不例外。可持续发展要求保护环境的同时,也重点提出有效利用资源,在电气工程及自动化方面可以有效降低资源的浪费。
(五)高频技术逐步取代低频技术。电气工程及自动化技术通常通过电磁波传达系统指令,但电流频率的不同导致其传播速度和所受阻力也不同。通常,电流频率上升所受阻力便降低,传播速度也会加快。低频及单频的电气工程及自动化技术随着时间的发展会越来越不适应生产生活的需要,高频的电气工程及自动化技术将会顺应形势成为研究重点。
三、结语
总而言之,电气工程及自动化技术对于人类生产生活具有极其重要的作用。随着社会的发展,电气工程及自动化技术要应用到更多的领域中,这就要求相关学者及专家要加大研究力度,为人类社会的发展做出更多的贡献。
参考文献:
[1]曾程.电气工程及自动化技术的应用与发展[J].通讯世界,2015,22:182.
电气工程学科的发展趋势范文4
【关键词】电气工程;技术方法;安全与规范;施工
一、前言
电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21 世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
二、电气工程中技术的安全与规范
在现代社会中,电力是国民经济的各行各业与人民生活不可缺少的重要资源。而电气工程的安全性,则是工程重要的内容之一。在电气工程的设计与安装施工中,必须做到安全原则的贯彻,应做到以下几点:
(一)电气工程进行前期设计时,须严格依据相关电气安全设计规范以及施工验收规范的要求进行设计。(二)电气工程中的电气元器件的选择需要符合现行国家、行业及企业标准。(三)安装施工中,严格依据电气施工规范要求进行施工,注重隐蔽工程的施工技术要求。(四)电气工程竣工后须按规定进行严格验收,尤其对于涉及安全的各项电气性能按规定做好测试与记录。
三、电气工程施工作业技术
(一)施工中的穿线技术
在穿线施工作业,易出现导管细与导线多现象,造成管内的空间余量小,散热面不够的问题。此种技术原因一般是由于施工人员技术素质低,不按图施工,从而加快导线绝缘层的老化速度,降低了使用寿命。在敷设导管的过程时,要在施工过程中严格按设计要求的验收规范施工,做到事前控制。在穿线作业中,操作人员需要注意导线颜色。穿线作业技术含量并不高,管理人员需要加大检查力度,增强施工人员的责任心,避免此种技术问题的出现。
(二)接线技术
建筑中通常使用的电线为多芯聚氯乙烯绝缘的外皮线,在进行插座、连接开关等部位的安装时,电线的外皮需要扒掉。在实际操作过程中,施工人员使用扒皮钳子操作过程中,用力大小不便于掌握。易在线芯上留下横向伤痕,造成接线时受损较大。在电气工程的实际使用运行中,一旦负荷稍大,其临界承载负荷事实就由于上述人为原因而降低。在受损的处瞬时负荷过大时,极易产生发热现象甚至会酿成火灾,带来物质甚至人员的伤亡损失。因此,在操作过程中,施工人员应使用电工刀,接线时要注意接触良好,从而提高施工质量,确保施工技术。
(三)避雷系统的安装技术
避雷系统的技术原理通过导电与受电端向空中放电,与雷雨云中的电荷进行中和,从而减弱雷雨云电场强度,达到防雷的目的。若受电端果是直击雷,那么避雷针则可把雷电流引入大地,起到保护作用。避雷系统对高层与超高层建筑的保护起到重要作用。对于在避雷系统安装施工过程中,引下线通常采用镀锌圆钢或者利用构造柱的四根主筋沿墙体或者柱内进行敷设。对于引下线出现的技术问题研究,应加强监督,严格现场管理。
四、电气工程中设备调试与试运行技术
电气调试工作,是指利用相关技术,在电气设备安装工作结束后,依据国家相关的规范与规程以及制造厂家的技术要求,对各个设备进行逐步的调整试验,从而得出安装质量与设备质量是否符合相关技术要求,是否能够投入正常运行的结论。
(一)电气工程中调试技术是指:
(1)对全部的电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行的调整试验。(2)通电检查所有设备的相互作用与相互关系,根据生产工艺的要求,对电气设备进行空载与带负荷下的调控试验。(3)对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作。(4)对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置的调试方案,编写重要设备的试验方案以及系统启动方案。(5)对整套启动过程中的电气设备进行调试工作并且进行过关运行的技术指导。对于调试过程中的技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具的试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备的布置情况与有关的电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试的方案。
(二)电气设备调试的技术包括:
(1)电力保护装置调试技术。电力保护的配置技术是指机组在进行继电保护的总体配置时,需要在最大限度内来确保机组的安全,并且尽可能地缩小故障的破坏范围,或者对某些异常的工况进行自动处理,尤其要避免错误的保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要的突然停机。因此,电力的保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置的调试技术是指发电机变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源的切除从而采用的主要保护装置。(2)电气设备的绝缘技术。绝缘试验技术可分为绝缘特性试验技术与绝缘强度试验技术。设备绝缘技术试验的目的,是为了检验电气设备在长期的额定电压下进行运行时绝缘性能的可靠度,及承受短时过电压时,避免有害局部放电或者设备绝缘损坏的发生。(3)其他电气设备试验技术。电气设备试验技术还包括发电机与变压器等静态试验技术与动态试验技术、电动机动静态试验、高压断路器试验、电流、电压互感器试验、电缆试验、绝缘油试验、电容器、避雷器试验、高压母线试验、接地电阻试验等技术手段。
五、电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
(一)可再生能源技术
1995 年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050 年可再生能源要占一次能源的22%,21 世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势。
六、结束语
当代电气工程的地位与作用日益重要,与整个工程的质量、投资与预期效果有直接关系,其工程质量对于建筑物整体设备的运行安全、节能有直接影响,因此我们须合理的应用电气工程技术。
参考文献:
[1]丁怀仁.对电气配管施工技术的论述[J].建材与装饰(上旬)市场营
销.2010(2).
[2]谢伟民.变电站电气接地技术分析[J].中国高新技术企业.2010(4).
电气工程学科的发展趋势范文5
一、整合教学内容
专业课教学过程中,大多数存在教学内容多、繁、杂与教学课时数偏少以及学科专业技术发展快与教材更新慢的矛盾,要达到创新型、复合型人才的培养目标,必须首先对所授课程的教学目的和知识点的内涵十分明确。所以,要根据专业特征,结合学科专业发展方向和行业发展最新技术,优化整合教学内容,对现有的教材进行整合。应该以“同类合并、相对集中、教学内容与当前专业最新技术相结合”原则来优化教学内容,创新课程教学体系。其教学内容改革理念就是指将原分散在各个章节属同一类或相关的教学内容进行优化重组,删除过时的旧内容,增加学科专业当前的最新技术、发展动态、研究热点等内容;在内容编排上按照“基本原理与方法——应用技能——当前研究动态”的层层诱导递进式顺序来编排,使重组后的课程教学内容与知识结构更加科学合理、先进实用。如增加未来电力系统、新能源的开发与利用、新型电气设备的发展趋势等,以培养学生的专业思维和创新灵感。同时,电气工程学科也要与时俱进,要和信息科学、自动化科学、计算机科学、电子科学、能源科学等其他学科进行交叉和融合,以求自身发展。
二、实施多种教学方法,激发学生的学习热情
一是可以将课程的整个教学内容划分为重要内容、一般内容和自学内容三个模块。重要内容(主要是指基本原理、基本方法和应用技能)在课堂上精心讲解,并通过课外作业、专题研究、实验等其他环节的训练得到巩固和提高;一般内容(主要是指新技术、新产品的应用介绍等)则充分利用现代化教育技术进行展示、介绍;自学内容(主要培养学生的专业综合素质和创新能力,进行个性化教育)则通过设问、质疑、写读书笔记、小论文的形式得到训练。
二是采用“全程案例贯穿式”教学方法引起学生兴趣。是指根据课程特点与专业特征精心选择或设计一个规模大、有代表性、有实用价值的案例,通过案例引导学生进入课程,随着课程教学的展开,让学生一步步深入到案例中,学到案例中相关的知识,随着课程教学的结束,学生在不知不觉中已把案例中的相关问题一一得到了解决。
三是采用技能训练资格认定和校企互动方式,使学生学习知识与社会需求直接挂钩,大大地调动学生的学习积极性,增加就业机会;同时,教师、学生深入企业,发现问题,找到研究问题的切入点,让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力,并将研究成果应用于企业,帮助企业解决生产过程中所遇到的难题和关键技术问题,产生经济效益,形成教学、科研、实践良性循环。
三、加强实践教学
电气工程及其自动化专业是一门实践性很强的学科,学生需进行大量的实践活动,才能培养其动手、创新等专业综合能力,必须十分强调实践能力的培养和训练。因此,实践教学体系至关重要,必须高度重视。
一是加强专业实验教学设施建设,满足专业实验教学的需要。根据专业建设的需要,结合学科发展前沿,将实验室建设成集实验、实习、新产品开发与设计及科学研究于一体的多功能实践教学平台,实现工程素质训练、科学研究试验与专业技术进步的有机结合。
二是针对原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。对教学内容要进行“递进式”的整合,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维;同时进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理。这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。
三是在实习基地方面,在与已有的担任实践教学任务的校外实习基地保持良好联系的基础上,积极寻找与电气工程及其自动化专业实践教学环节相符合的校外实习基地,保证完成实践教学任务,使学生的工程实践能力真正得到培养。
四、加强师资队伍建设
电气工程学科的发展趋势范文6
关键词: 电气工程;改造;自动化;趋势研究
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
引言:从社会主义科学发展观角度思考,工业经济改革也应朝着更加先进的方向迈进。实施电气工程改造既可以提升电力行业的科技实力,也能为广大用户创造更加有力的条件。本文主要分析了电气工程自动化改造的相关问题。
1 电气工程及其自动化
1.1 信息技术
信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统,以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来,信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
1.2 操控系统
由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统(MEMS)。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。
2 电气工程的实际运用情况
2.1 智能建筑
智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
2.2 净化系统
净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18度-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。
3 电气自动化控制系统的设计
3.1 集中监控方式
集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
3.2 远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。
3.3 现场总线监控方式
目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此,现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
4 电力系统自动化改造的趋势
4.1 功能多样化
传统电力系统的重点功能集中于发电、输电,在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的功能。电力系统自动化改造之后,系统功能日趋多样化,电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善,系统自动化状态,符合了系统高负荷运行状态的操作要求。
4.2 结构简单化
结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素,多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降,部分设备在系统运行时发挥不了作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化,且功能也明显优越于传统模式,促进了电力行业的持续发展。
4.3 设备智能化
电力设备是系统发挥作用的载体,电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低,自动化改造之后可利用计算机作为控制中心,利用程序代码指导电力设备操作,智能化执行设备命令,以逐渐提升作业效率。
4.4 操控一体化
当电力系统设备实现智能化之后,系统操控的一体化便成为现实。如:机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式,都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”,也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。
5 继电保护运用于自动化改造
5.1 针对性
由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴,需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能,可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如:电力设备出现短路问题,继电保护可立刻把设备从故障区域隔离;线路保护拒动作时,继电保护可将线路故障切除,具有针对性的故障防御处理功能。
5.2 稳定性
继电保护对电力系统的稳定性作用显著,特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行,以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件,如:继电保护装置能快速地切除故障,减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真,保证了系统在故障状态下的稳定运行,防止系统中断引起的
损坏。
5.3 可靠性
对电力系统实施自动化改造的根本目的是满足广大用户的用电需求,系统能否可靠地运行也决定了用户或设备的用电质量。继电保护装置的运用为系统可靠性提供了多方面的保障,如:安全方面,强大的故障处理功能保障了人员、设备的安全;效率方面,多功能的监测方式可及时发现异常信号,提醒技术人员调整系统结构。
8 结论
总之,电气工程是社会现代化发展的重点工程,关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。深入研究电气工程改造及其自动化趋势,是企业未来发展的必然要求。面对电气工程自动化改造活动,企业应加强多方面的调控管理,确保改造工程达到预期的成效,提升电气工程的运行水平。
参考文献
[1]李艳.继电保护设备的实时数字仿真测试系统综述[J].电气应用,2008,12(05):30-31.