研究医院电气自动化设计

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篇1:研究医院电气自动化设计

研究医院电气自动化设计

摘要:随着我国人民生活水平及医疗技术不断提高,新医疗用电设备不断增多,医院高科技自动化系统的应用,人们对医院供配电系统、低压电气系统、高效稳定解决方案的要求越来越高,医院电气设计显得尤为重要。

关键词:供配电低压电气高效稳定医院电气设计

随着医疗体制改革的进一步深入,中国医疗行业正面临着前所未有的挑战。一方面,对医疗环境的安全和舒适度要求越来越高,设备设施的集成化管理需求增加,智能化与信息化成为基本要素;另一方面,100%关键电力保障的医疗业务大增,同时能源成本迅速攀升。这些挑战促成了对可靠、高效、智能、绿色节能型医院电气设计解决方案的强烈需求。目前,中国共有二级和三级医院将近8000家,医疗机构占地面积较大、设备设施多、用电人数多,能耗大。因此,如何提高医院电气设计水平,是提高医院能源效率和安全稳定运营的迫切需求。

本文首先探讨了医院供电系统和低压配电系统的设计,再单独列出医院照明系统设计进行分析,关键研究了医院安全防护的设计方案。

1 配电系统

1.1 负荷计算方法

目前我国医院医疗设备占据的用电负荷还是占少数,主要还是由于我国医疗设备技术水平相对落后。我国医疗设备用电占总体用电量小于28%,医院变压器总容量远小于某些发达国家。80年代日本医院变压器安装容量为250~300,其中医疗设备用电占49%。

根据目前医院的运行情况看,白天电高峰时空调等用照明需求较小,全日制门诊医疗面积较小。相反,护理单元所占面积比例较大,用电量较低。所以,医院不同于一般功能性民用建筑,总体照明的标准要低于写字楼、商业楼标准,其用电设备相对较多,但医疗用电负荷较少,且大型设备的需要系数较低。

1.2 负荷类型与性质

医院供电系统的设计应参考国际IEC相关标准,并遵循国内供电规范进行的。

医院存在很多一级、二级用电负荷,一旦断电会对医务工作造成极大影响,甚至会造成医疗事故,因此医院对电源的可靠性要求很高。医院用电设计电源一般采用两路10kV供电。

低压系统建议采用如下形式:

(1)医用数字检影成像系统设备等自身压降大且对电压要求较高,单独配备一台变压器。

(2)动力负荷是一低压系统、电压波动大的空调,采用专用变压器供电。

(3)对于电网电压变化较大的系统,建议配备有载调压变压器。

(4)应急电源采用柴油发电机系统,其容量一般为变压器总安装容量的18%左右。

(5)主要设备单独配备UPS电源。

2 压配电

常见医院科室配电设计:

(1)放射科。其医疗装备电源应从变电所单独进线。ECT设备容量约为150kVA、ET设备容量约为35~50kVA、X光设备容量约为50kVA,其都自带控制电箱,配电箱设置在相应的机房内。

(2)手术科。电源由变电所专线供电。手术室内洁净空调系统及手术室内配电设计为双路电源末端切换。每一间手术室均单独供电,均单独配备电箱,电箱容量不小于8kVA。每间手术室设置4个插座组,综合医疗柱上设置一组,每组插座组有3组接地端子和4组插座。手术室内设置写字板照明、观片灯源、在配电箱内设置接地中心。配电箱可配合手术室内的控制面板。控制面板上设有照明系统控制、时钟和定时钟控制、各类气体出口控制、实施空调检测与控制、废气检测与排放控制。

(3)血透室。其血透机用电量约为220V/1kW,每床一台。水处理反渗水设备单独设置配电箱,用电量约为380V/40A。血透机每台一路电源,且需经稳压装置。血透室内还有恒温恒湿机,用电量约为220V/1.2kW。每床应需设两组单相三极加二极的暗插座,供临时仪器仪表使用。

(4)收治传染性患者等一些特殊功能医院。其用电负荷必须采用专线供电。

3 照明设计

我国医院照度标准与发达国家标准相比,差距较大,但目前在我国完成的各医院工程的照度水平教之现行标准有较大幅度提高。

(1)照明功率密度与照度标准值分别依据《建筑照明设计标准》GB50034-中表6.1.5和表5.2.6执行。

(2)检查室、诊室和病房等场所采用高显色光源。检查室、诊室光源色温:3300-5300之间;病房光源色温小于3300。避免诊疗室、护理单元通道和病房卧床患者视野内产生直射眩光,高级病房宜采用间接照明方式。

(3)病房内照明亮度小于等于cd/m2,一床一灯。活动区域设置一般照明。病房床头设床头照明灯开关、呼叫信号、电源插座、对讲电话插座以及接地端子等。普通病房设2-4组插座,监护病房适当增多。精神病房禁选荧光灯。

(4)护理单元通道设夜间照明。护理单元的通道照明灯具的设置位置宜避开病房门口,深夜时可关掉其中一部分或灯光可调。护病房设应急照明。疏散通道和疏散门设灯光疏散标志。

(5)病房设夜间照明。夜灯开关设在护士站,统一管理。夜晚病房的床头照度应小于0.1lx,儿科病房床头部位的.照度可为1.0lx。

(6)儿科门诊和病房内的电源插座和开关高度需高于地面1.40m,房内离最近病床的水平距离大于0.50m。

(7)手术室内设专用手术无影灯和一般照明,光源色温与无影灯光源相适应。两者供电由不同回路供给。

(8)X线诊断室、加速器治疗室、核医学科扫描室等外门上应设有工作标志灯和防止误入室内的安全装置,并应可切断机组供电电源。

(9)紫外线杀菌灯,一般设置在传染病院的诊室、候诊室以及厕所、呼吸器科、血库、穿刺、妇科冲洗、手术室等场所。其安装功率密度为1.5-3W/m2,取高值时是在手术室等高度杀菌要求时,其余一般取低值。

(10)眼科暗室设置可调光白炽灯,耳科测听室设置白炽灯,需要电磁屏蔽的地方设置直流电源灯具。

4 安全防护

安全防护在医院的电气设计中占据十分重要的位置。其中,电力系统的保护方式有TN-S系统接地保护、局部中性线不接地系统、IT系统、医用局部等电位接地电位差小于<9.0mV、漏电保护lm小于<29.0mA、建筑物总等电位及卫生间局部等电位接地。

一般场所的移动式设备设置漏电断路器保护。手术室、冶疗室、卫生间、浴室等设置局部等电位连接。IT系统一般设置保护中心手术室的配电系统。防止宏电击可采用漏电保护器及接地线来完成。

局部IT系统。减少泄漏电流的方式是通过隔离变压器对电源进行隔离。为保证心脏手术及检查中不受微电击,泄漏电流在0.6mA~ 1.8mA范围内需设绝缘监视报警。采用局部IT系统辅以局部等电位连接,电子仪器的接地宜采用共用一点接地,要求地线短而粗。

防雷接地。除了危险爆炸场所外,防雷都为利用建筑物金属体作为接地体,建筑物内的所有金属体与防雷系统为一体。病人会因接触到不同电位而有触电的危险,因此设备仪器等的保护接地与病人周围的金属体需设置局部等电位。所以,防雷接地、设备的保护接地是不能分开设置的。因此,与人体有接触的医疗设备是不能单独接地的。

而对于有大电流接地的医疗设备的接地,宜采用就地接地,同时需避免接地线过长。对于比较敏感的电子设备,采用SPD可减少雷电对其影响。

在医院电气设计中,防雷接地、电力系统和设备保护接地可采用公用接地系统。

5 自动化系统在医院的应用

5.1 火灾报警系统

火灾报警系统设计参照《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98要求,采用联动控制及控制中心报警系统。

探测器的选择:

(1)红外光束感烟探测器。大开间处选用。

(2)感温探测器。较大的烟雾场所选用。

(3)点式感烟探测器。门诊诊室、住院病房、走道、库房、实验室及办公室等处选用。

(4)敏感度低的感烟探测器或感温探测器,性病专科荧光治疗室及皮肤科激光治疗室等特殊的门诊治疗室。

(5)带金属外壳和防辐射处理的探测器。放射科的直线加速器室等选用。

(6)智能化程度高的光电感烟探测器。核医学科的医疗设备室等选用。

报警及控制方式选择:

(1)在医院各区域,各探测器及报警按钮上最好设置声光信号,其在无障碍区安装高度应低于1.1m。

(2)控制方式采用全总线集中控制方式。按照相关消防规范设计要求设计消火栓系统、防排烟系统、防火卷帘门、自动喷洒系统及防火门系统、电梯控制系统等。

(3)一些重要医疗设备间,根据不同要求设置温、烟报警探测器。在现场和控制中心均设手/自动控制,正常工作时间由现场操作人员手动控制,在控制中心显示各监控状态。

5.2 车场(库)管理系统

进出医院的车辆繁多。对于医院内部车库,采用智能识别车库管理系统,主要起到防盗和管理作用,同时需要避免交通阻塞;对于外来车辆最好设置刷卡收费管理系统,根据相关要求选择合适的识别卡种类及收费系统。

6 结语

未来电气设计在医院的建筑设计中会占据越来越重要位置,且必将为医院的舒适化、人性化发展做出重要作用。

参考文献

[1]王厚余.大型综合医院配电系统优化设计探讨[J].低压电器,(22):51-55.

[2]陈众励,赵济安,邵民杰.建筑电气节能技术综述[J].低压电器,(4):1-5.

[3]任元会.提高认识,实施标准,推进建筑照明节能[J].建筑电气,(2):15-18.

[4]朱庆元,高文怡.建筑电气基础设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1990.

[5]郭立君.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,.

篇2:研究电气自动化控制系统

研究电气自动化控制系统

摘 要:近些年来,经济和社会不断进步,人们越来越希望关注生产力的提高,电气自动化控制就变得至关重要。

本文首先介绍了电气自动化控制系统的概念,然后从目前研究热点技术——智能技术出发,阐述了其在电气自动化控制系统中的应用以及应用该技术的好处。

最后,分析了电气自动化控制系统的发展趋势。

关键词:生产力;电气自动化控制系统;智能技术

近年来,随着科学技术的飞速发展,电气自动化技术也得到了巨大的提升。

同时,伴随着社会经济的不断发展,电气自动化控制系统在社会经济发展中的作用越来越明显,新兴电气自动化技术逐步应用于电气自动化控制系统中,成为了其发展的动力和支撑。

以往,对于电气自动化控制中的任务基本都是由人工来完成,然而一些较为复杂的任务并不是纯手工能够完成的,因此,本文着重研究一种智能技术来解决电气自动化控制系统中人工无法解决或者非常难解决的任务。

一、电气自动化控制系统概念

电气自动化控制系统主要目的是保证电气自动化设备正常稳定地运行,其主要功能有:

1、设备自动控制

当系统中某个设备出现故障,开关可以自动断开线路。

2、自动保护措施

当系统中的设备在正在运行时出现故障时,有可能导致电流电压瞬间大过允许的'电流电压值,为避免这种现象的发生,需要对故障信号进行识别,并在识别到故障时采取相应的保护措施。

3、监控系统变化

对于系统中变量电的监控,应采用传感器实时感知并回馈结果。

4、实时测量

除了以上数据,还需要其他的一些信号、参数值才有助于对系统的监测及科学方案的提出,而对于这些需求值应该采用专业设备进行实时测量。

二、智能技术在电气自动化控制系统中的应用

1 智能技术

智能技术是一门新兴科学,属于计算机科学的分支,试图产生一种与人类智能响应类似的智能机器,其研究对象包括自然语言处理、机器人等。

2、电气自动化

电气自动化是一门特有学科,主要研究自动控制、电子与计算机应用、信息处理等[1]。

3、智能技术在电气自动化控制系统中的应用

这两者的交汇点在于实现机械自动化,使机械设备能够自动得实现电气自动化控制过程,而省去了人工繁杂的工作。

随着科技与社会的前进,智能技术的应用越来越广泛,其中主要涉及的领域有:电气系统故障检测、电气系统控制、电气产品优化等。

因此,将其应用于电气自动化控制系统中也成为了必然趋势。

4、智能技术在直流传动中的应用

(1)模糊逻辑控制的应用

目前,最常用的2种模糊逻辑控制器是Mamdani控制器和Sugeno控制器[2],其中前者主要在调速控制系统中应用,它主要由4部分组成:

a在模糊化的环境下实现了输入变量模糊化和量化。

b通过应用专家知识库对目标进行建模、控制,在此过程中应用到了神经网络推理、自适应模糊控制。

c采用推理机对人的行为决策进行学习。

d采用反模糊化技术来进行量化和反模糊化的实现。

具体的反模糊化技术有中间平均技术等。

Sugeno控制器与Mamdani的共同点在其模糊规则库,当Sugeno模型为0阶模型时,Sugeno就是Mamdani控制器。

(2)人工神经网络的应用

人工神经网络的非线性函数估计其具有一致性,这样在电气传动中也可以使用它。

人工神经网络采用并行结构,支持多传感器同时输入,有效地增强了决策的可靠度,同时其还具有优点:人工神经网络对噪音不敏感,其不需要被控系统的数学模型,在一致性方面变现得良好。

目前,电气传动正在向减少传感器数量方向发展,但是在某些情况下,有的传感器的敏感度较低,这会导致信号的精确度降低,这时采用多传感器就会有效地避免这种情况的发生。

多层前馈神经网络采用了学习技术:误差反向传播技术。

在某些情况下,多层前馈神经网络技术只能实现需要的映射,而对于最优隐藏层、激励函数的选择,没有相应的解决方案,这往往是在网络隐藏层及节点多时发生的,对于这样的问题可以考虑用尝试法。

通过反向传播训练算法——最快下降法,可以对非线性函数近似值进行获取,学习速率作为参数出现在其中,并地网络特性有影响。

该算法的主要用来向网络反馈输出节点,在搜索最优、调整权重等中都能用到。

2、智能技术在交流传动中的应用

(1)模糊逻辑控制应用

模糊逻辑控制运用于交流传动时,模糊控制器主要用于替换传统速度调节器,也可以拓展其用途,例如对电机力矩、磁通的感应等。

这些用途在试验中已经得到了证实,同时当电气自动化控制系统中同时用到了CRPWM塑变器、模糊控制器、PI控制器[3]时,还可以补偿扰动,这些扰动通常是由负载转矩、惯性产生的。

(2)神经网络的应用

在神经网络应用在交流传动的系统中,主要有两个组成部分,其一是对定子电流的自适应控制,其二是对转自速度的自适应控制。

前者可以采用对电气动态参数进行辨别的方法实现,而后者可以采用对机电系统参数进行辨别来实现。

该系统同时应用了反向传播学算法,采用多层前馈型结构,通过学习三位图形映射,以初始速度、负载转矩为依据,结合实验结构,就可以明确最大可观测速度增量。

该方法具有很多优势:可控制负载转矩的速度、定位时间短、性能佳等。

以上讲述了智能技术在电气自动化控制系统中的应用,其主要包括了感知、思维和行为能力,能够用于自然语言理解、智能化地解决问题,这对于机械人类意识能力的提高非常有促进作用,同时,也有助于电气自动化控制真正达到全自动化。

三、电气自动化控制系统的发展

随着科学技术的飞速发展,电气自动化控制系统也在逐步完善,如今电气自动化控制系统已经与IT技术紧密得结合,成为电气自动化控制系统发展的趋势,其中表现最为突出的即是智能化技术与电气自动化控制系统的结合,使电气自动化控制系统在智能化理论的驱动下,将机械人类意识完美地应用于电气自动化控制中,使电气自动化系统真正地实现智能化运作。

在未来的发展中,智能化技术仍然会是电气自动化控制系统研究的重要方向,且其作用会越来越重要。

四、结束语

智能化技术能够使原本人工无法操作完成的工作或者操作起来非常复杂的工作解决起来智能快捷,在电气自动化控制系统中仍是如此,智能化技术的应用能够有效地减轻工作的繁杂度,使电气自动化控制趋向自动智能,同时还能提升电气自动化系统的效率和准确度。

参考文献

[1]付海龙.浅议电气自动化控制系统的设计思想[J].大观周刊,(24):45-47.

[2]熊志浩.浅谈电气安装预算编制自动化系统的实现[J].现代经济信息.2009(18):20-24.

[3]王艳.浅谈人工智能在电气自动化控制中应用[J].科技致富向导.(26):34-35.

篇3:电气自动化研究论文

电气自动化研究论文

电气自动化研究论文【1】

【摘 要】电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术。

依靠科技进步是电气自动化发展适应全面建设小康社会要求的必然选择。

对于电气自动化企业,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度,提高测量检测的准确度和信息传输的实时性,为生产过程提供进一步的技术保障。

可有效避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。

在此阐述了我国电气自动化的现状,并对电气自动化的发展前景进行展望。

【关键词】电气自动化 现状 发展前景

1 我国电气自动化的现状

随着我国的机械电子技术、微电子技术的发展,电气自动化已经在很多领域得到了广泛的应用,逐渐成为现代工业的重要标志。

在电气自动化发展的过程中,信息技术对电气自动化的渗透主要表现在两个方面:其一,是对管理层的纵向渗透。

具体而言,就是企业在生产过程产生的数据会保存到企业的业务数据处理系统中,而企业的管理层通过利用标准的浏览器,就可以获取这些数据,进而大大提高了办公的效率,节省了人力的劳动,并且这样获得的数据也是比较准确的,不会存在人为的误差,这样就可以实现企业管理层对企业的有效的管理;其二,就是信息技术横向扩展到电气自动化的设备、机器和系统中。

随着微电子和微处理器技术的广泛应用,使得许多设备的定义的界限变得模糊,如PLC、控制设备等的定义的界限就变得模糊了,相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。

2 我国电气自动化的发展前景

2.1电气自动化产品创新

随着我国的科技与经济的不断的发展,我国的电气自动化也获得了广阔的发展前景,而且其发展已经逐渐趋于成熟。

可以说,电气自动化的生产可以按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务进行不断的创新与发展,进一步提高电气自动化的科技含量,并在此基础上,研究出更好的、具有自主知识产权的电气自动化产品与控制系统,不断地提高我国电气自动化的自主创新能力,为电气自动化产业的发展创造了更为广阔的发展空间,提升电气自动化产业在我国的所有产业发展中的地位,使得电气自动化产业的内部的制度和政策在一定程度上得到了完善,提高了自身的竞争力,促进了我国的经济的不断发展。

2.2电气自动化产业市场化

企业在积极促进产业结构优化升级,坚持深化体制改革,加快形成落实科学发展观的体制机制保障的时候,要特别注意产业市场化的形成问题。

随着我国的市场经济时代的到来,所有产业的发展都将会朝着市场化的方向发展,电气自动化产业也不例外。

企业在不断的对电气自动化的技术进行改革与创新的同时,还要积极的促进产业结构的优化与升级,对企业的内部进行相应的改革,加快形成落实科学发展观的体制机制保障,使得企业朝着产业市场化的方向不断地靠拢。

只有这样才会实现资源的有效利用。

2.3电气自动化生产安全化

我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。

强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。

就目前的形式而言,我国的电气自动化产业的发展已经在不断的进行完善了,各方面的工作都已经具有比较健全的工作体系,但是,值得引起注意的是电气自动化的安全问题,也就是说,要强调安全控制系统和非安全控制系统的集成,把客户手中现有的非安全控制系统,以低成本的支出进行改善,进而保证用户的生命安全。

2.4电气自动化系统结构通用化

电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。

整个企业的网络结构应保证现场控制设备#计算机监督系统#企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。

企业管理层可通过 /X,34X3,. 2.5操作人员专业化

电气自动化系统设计与安装时,往往忽略对那些将直接接触控制设备人员培训工作。

通过专业培训,操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。

为应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,就要事前弄清楚原因,否则会影响对发生问题做出正确判断。

新系统安装,操作人员必须掌握这些技术。

培训期间,公司培养技术娴熟操作人员,系统可运行时,那些将接触新系统人员掌握硬件设备及其操作和维护保养知识。

3结语

总之,在经济全球化的进程中,电气自动化产业在我国的所有产业的发展中占有重要的位置,对我国的经济与社会的发展提供了强有力的技术与经济支撑,电气自动化系统的逐渐完善,使得企业的办公走向了自动化,提高了企业的工作效率,方便了企业管理层的干礼工作的进行,为我国的社会主义现代化建设做出了贡献。

参考文献:

[1]李爱民.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科技资讯,2012,27:131.

[2]李红文.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,08:284.

[3]孟艳花,郑小真.基于DSPIC30F6014的煤矿电气自动化的研究与设计[J].煤矿机械,,09:265-267.

电气自动化问题分析【2】

[摘 要]本文首先分析了电气工程以及自动化方面的问题,然后提出相应的对策,大力发展电气工程,努力的提高电气工程的自动化水平,不仅是时代的需要,更是经济发展的需求。

本文以下进行了详细的阐述。

[关键词]电气工程;自动化;问题;对策;

一、我国电气工程自动化概述

自上个世纪五十年代以来,我国电气自动化经历了几十年的发展历程,截至目前,已经广泛应用于工业、农业、交通、建筑等多个领域,在国家经济建设方面发挥了巨大作用,是我国工业经济的重要支柱。

在取得成绩的同时,我们也应该看到,我国电气工程自动化技术和国外,特别是发达国家相比,还存在着很大的`差距。

电气自动化技术是门技术含量极高的工程学科。

当前我国大部分电气自动化产品生产企业都缺乏核心技术的知识产权。

从而导致我国电子自动化行业始终处于较为低下的竞争层次,在国际竞争中非常被动。

特别是我国加入世贸组织以来,受国外企业的冲击,我国电气自动化生产企业面临的局势更加严峻。

加快自主知识产权开发步伐,加快企业技术革新和产品的升级换代,全力提高产品的性能和质量,已经成为现阶段我国电气自动化生产企业的共识。

二、电气工程及其自动化存在的问题

1、电气工程存在的问题

(一)节能问题

电气工程在工业生产中发挥着非常重要的作用,工业生产的各个环节都需要使用电气工程及其自动化技术,电气工程及其自动化技术是推动我国工业生产顺利运行的重要基础。

近年来,我国工业生产的智能化水平越来越高,在工业生产中引进了很多先进的电气设备仪器,极大地提高了工业生产的效率和质量。

但是电气工程在工业生产中的广泛应用,也消耗了大量的能源,造成能源损耗,不利于我国工业生产的节能减排,影响了工业生产的可持续发展。

(二)质量问题

电气工程的质量直接关系着其使用寿命和安全操作,随着人们安全意识的逐渐提高,越来越多的人关注电气工程的质量问题。

但是很多电气工程企业往往忽视施工质量管理,安全意识薄弱,缺乏系统的、专业的质量监管制度,只重视最后的检测结构,没有将质量管理真正落实到电气工程施工建设的具体工作中,导致整个电气工程的质量达不到施工标准,电气工程杂乱无序,严重影响了电气工程的质量。

2、电气工程自动化存在的问题

(一)电气自动化系统集成性不强

篇4:电气自动化设计论文

电气自动化设计论文

由于电气自动化系统而言,必须保证供电的可靠、安全,并且还要为使用此电力系统的工程或是建筑带来良好的社会效益和经济效益。而且由于城市电网的不断扩大,电力也不断增容,因此就使用的很多的整流器、变频器等,而这样也使大量的谐波产生,从而危害了电网。因此,为了消除谐波与从节能的方向考虑,电气自动化就主要从电力滤波器、无功补偿、变压器等技术着手,对电气自动化的节能设计技术进行研究。

1.电气自动化及节能设计概述

电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,它和人们的日常生活及工业生产有着密切联系。它在提高工作效率、运行成本、劳动生产率以及改善劳动条件等方面起着重要的作用。近年来,随着“绿色工业革命”的兴起 ,节能成为当前经济建设的重要目标。

可以说,先进的自动化技术正是推动各行业节能减排的有效武器。未来全球经济发展的趋势是谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权,谁将主导未来的全球经济。对于电气自动化系统来说,由于城市电网的不断扩大,电力也不断增容,因此会使用很多的变频器、整流器等,而这样会造成大量的谐波产生,从而危害到电网。

由此,为了消除谐波,从节能的方向考虑,电气自动化应主要从变压器、无功补偿、有源滤波器等技术上下功夫,可以利用减少电路的传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等方法来使电气系统在运行的过程中达到节能的目的。也只有这样,才能使电气自动化系统使用时达到节能的效果。

2.电气自动化的节能设计技术

2.1电气工程的设计

在电力工程中,要达到节能的目的首先要做的就是做好电气工程的安装、设备等的设计。只有在第一步都做好了才能保证整个工程其后的设计与完成后使用时达到节能的作用。

①优化配电设计。

电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需要用电的设备提供一个必要的动力。因此,在整个配电设计的过程中首先就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言,应该满足用电设备对负荷容量与供电设备等可靠性的要求,还应该保证电气设备对控制方式的要求等。在配电的过程中,除了要满足用电设备与电气设备的要求之外,还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。

在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言,首先就必须保证导线的绝缘性良好,然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度,以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外,还要做好电气系统的防雷与接地。

②提高电气系统的运行效率。

在电气系统中最好选用节能设备,从设备的选择就开始为电气系统的节能打下基础。另外,我们可以利用均衡负荷、补偿无功、减少电路损耗等方法来使得电气系统在运行的过程中达到节能的目的。比如,在进行配电设计时可以合理的调整负荷以及选取合理的设计系数。在电气系统的安装或是运行过程中采用这些方法能够提高电源的综合利用率与设备的运行效率,从而间接或直接减少电能的损耗。

2.2电气系统中的节能技术

①降低电能的传输消耗。

电能传输时,因为导线有电阻从而会产生有功功率的消耗。但是线路上的电流是不变的,所以,为了降低电能在线路上的传输消耗,只能降低导线的电阻。事实上,导线的电阻和导线的截面积之间的关系是成反比关系,而和电导、导线长度成之间成正比关系。即要想降低导线的电阻,就必须从如下几方面着手:首先,选择电导率比较小的材质当作导线,从而降低电能在电路上的消耗;其次,缩短导线的长度。

从而在布线的时候,让导线尽可能走直路,以免过走的弯路太多,以缩短导线的长度;最后,变压器尽可能接近负荷中心,以缩短供电的距离。其四,加大导线的横截面积。所选择的导线的横截面积尽可能大一些,利用降低电阻减少消耗,实现节能的目标。

②选取变压器。

在设计过程中对于变压器的选择,必须满足如下几方面的要求:第一,应当选择节能型的变压器,从而降低变压器的有功功率的消耗;第二,为了使得通过的三相电的电流维持平衡,应当降低变压器自身的消耗,最好采取一定的措施比如三相四线制的供电方式、单相自动补偿设备、将单相用电设备分别接在三相电源上等方式从而减少负荷不平衡。

③无功补偿。

在电力系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言,无功功率的直观表现为功率因数偏低,而当功率因数小于0.9时,用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款,因此用户用电的成本也增高,经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡,提高功率因数,从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的,而且能够提高经济效益和社会效益。

比如,在受导电抗的作用下,电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零,因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收,不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功,因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消,即Q=QL-QC。

在采用无功补偿设备对电力系统进行无功补偿时,对于无功补偿设备的要求有以下几点:

1)在使用电容器补偿时,电容器容量的确定应该根据配电电压的容量、负荷、三相电压的平衡度、自然功率因素、目标功率因数等参数经过计算来确定。而若是在补偿处产生了谐波的话就要串联一定量得电抗器,滤除线路上的谐波。

2)为了有效的防止投切振荡、过补偿和无功倒送,在电容器的功率参数、无功电流、无功功率这些投切物理量中最好选择无功功率作为投切参数物理量。

3)在很早以前的补偿电容组中电容器的分担方式和投切开关的方式普遍采用等容量分组和循环投切;后来又采用了按比例分配、按编码配置、投切开关按级投切。但是这些方式都不能达到我们想要的补偿效果。

因此,现在所采用的是模糊投切,其适应面广、调节平滑、跟踪准确而且效果很好。在使用过程中,低压的时候投切开关则选择投切复合开关,而高压补偿柜中选真空接触器。

④使用有源滤波器。

为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。

概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气设备误操作之前就能够将其阻止,使电气设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。

3.结束语

总之,现今国家强烈要求发展“节能经济”的大好形势,有志于发展“节能经济”与“节能经济”的中国“工业自动化”的企业与单位,应当坚持“节能”理念。国家也已经注意制定发展“节能经济”的战略,制定优惠发展“节能经济”企业的政策,并积极支持“节能经济”的研发。

同时,也应看到,我国在“节能技术”领域里的自主创新能力正在快速提高,新的更有效的“节能技术”正在国家的大力支持下研发出来,并被产业化应用。中国电气自动化的企业与单位,应当奋发图强迎接挑战,使电气自动化技术及其产品为“节能经济”发展战略增辉!

[电气自动化设计论文]

篇5:煤矿电气自动化创新设计研究论文

3.1创新设备系统煤矿的开采,现代化式应用自动控制系统,提高工作效率即意味着提高企业的竞争力。为了电气自动化控制利用更加高效,选用PIC设备之前,必须进行整体性系统状态和功能的评估。若只对煤矿开采中的瓦斯浓度进行监测,可以选择微型设备。但是矿井中,水位高低直接影响着水泵的工作状态,所以对PIC的选择上就必须选择大型设备。在优化设备系统上,使设计要求水平更高并对矿井实施全方位实时监控,是未来的主要发展方向。实现这一内容,可以全方位对矿井下的情况并数据进行掌控。另一方面,在编程程序上,当前主要有三种,分别为手控编程、PIC编程和计算机编程。三者并没有绝对优劣,手动编程适合数据较少时使用,PIC编程适合大规模的采矿需求,但是范围有限制。计算机编程和PIC编程的结合,能提高效率但是耗资大,以上多种编程组合方式中,在煤矿电气自动化控制系统的创新时,应根据当时情况的需求,因地制宜,因时制宜,完成编程方式的选择。3.2创新系统软件系统软件的优劣对于煤矿开采工作的顺利进行也至关重要,对系统软件进行创新,意味着对于不同变化条件可以进行更加细致的满足,即提高开采效率和开采质量。对这一目标的实现,需要通过进行系统内部软件的处理,处理得当则是完成这一目标的关键步骤之一。对系统内部软件的处理,应用直观的图表来展现组合装配,不仅是PIC系统应用过程中的关键步骤,同时也是技术上的难点。系统创新或优化的工作,应该从自身的规模进行,在了解煤矿开采工作实际需求的前提下,进行工作设计,选择软件的参数,并且进行合理搭配,使优化/创新之后的系统可以与煤矿的实际运行情况相匹配,然后在实际操作过程中,完成对工效和质量的提升。3.3创新系统硬件系统硬件和系统软件可以互为参照,缺一不可,都是在电气自动化控制系统中属于重要部分。简单来说,系统硬件主要会涉及到输入及输出的设备。相应的,对系统硬件的优化也包括两个部分,对输入设备的优化和对输出设备的优化创新。其中,对输入设备的创新以PIC设备供电电压为基础,一般电压在85~240V之间,考虑到煤矿的实际工作环境往往比较恶劣,所以需要对安装电源进行净化,过程需要特定的方法考量。电路的创新,通常选择滤波器和变压器,两者进行结合就可以对电压进行较好的控制。输出设备的创新,则需要对指示标准和调试的装置进行选择,一般可以采用晶体管的输出方式,此种方法可以保证反应速度,同时对电流频率有益。

4结语

煤炭资源在我国的发展过程中意义重大,并将持续作为重要资源为我国使用,不论是日常生活中,或者工业发展中,在这种背景下,对煤矿开采工作进行完善就十分有意义。对煤矿电气自动化控制系统进行创新研究,是对该自动控制系统性能进行提高的有益途径,只有创新系统的内部元件,并更新各部分的工作原理,才可以更好地发挥其控制作用,对煤矿开采效率的提高和功能的完善都有很大帮助。煤矿产业对PIC电气自动化控制系统的应用,可以加速煤矿企业的自身发展,同时也可以使整个系统的运算和编程效率得到提升。如该文中讨论的结果,创新设计重点可以在创新系统内部构建,保证输入电路和输出电路的稳定,且创新系统软件和硬件,以电路的自身条件和运行的环境来结合确保电压的稳定和在正常值范围。在这种保障和发展条件下,煤矿产业将继续作为我国的重要资源支柱,良性、可持续地得到发展。

参考文献

[1]张礼崇,郜祥,王焱,等.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].技术与市场,(1):127-128.

[2]刘琴.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].中小企业管理与科技,(34):159-160.

[3]马珍.煤矿电气自动化控制系统创新设计[J].中小企业管理与科技,(25):215-216

篇6:电气自动化节能设计研究的论文

在我国社会经济范畴内电气自动化行业从中占领着非常重要的角色,当然电气自动化和人们的日常生活也是不可分离的。伴随着电气自动化的迅猛发展,市民对于电气自动化的技术需求也会越来越高,需要电气行业出现新的有关技术才能有效的满足人们的需求。在电气自动化研究中电气自动化的节能设计技术,检验其是否满足人们日常需求的关键点,也是检验其是否加快电气自动化行业实现可持续发展的重要点。本文主要是从电能传输,变压器的选用,有源滤波器的运用等方面进行研究探讨,希望为我国的电气自动化从业人员做出一点贡献。

篇7:电气自动化节能设计研究的论文

电气自动化节能设计技术是我国目前非常重要的一项科学设计研究技术,其不仅是有利于国家经济的发展,还有利于人们日常工作生活的便利,电气自动化节能的设计能有效的减少用电量的消耗,还能有效的提升电能源的使用率,有助于我国实现社会经济可持续发展观的成效,还可以改善国家供电网的紧张现状等问题,电气自动化节能设计,对于企业单位来讲,可以有效的减少企业用电成本,提升企业的工作效率,促使企业的经济效益得到最大化的收取。除此之外,电气自动化节能设计技术还能提高供电网的设备安全性以及设备可靠性,保证了人民用电的安全,防止了人民生命财产的丢失,有利于促进社会经济的稳定发展。

2研究电气自动化节能技术

2.1电气自动化的.电能传输

在用电过程中,电能传输期间是会导致电能发生损耗的。其中导致这一现象发生的原因是传输电线中电阻所引发的电能消耗,所以在电气自动化节能设计中,必须要考虑到电阻在电能消耗中的情况,然后在进行电气节能的设计。电能在传输的过程中也会产生一定的热能量,与此同时,还会消耗掉部分的其他能量,要想解决这一问题最有效的方式就是减小电阻。另外,还需要注重其导线的整体布局,有效的防止线路出现弯曲等情况出现,可以使导线的长度缩短,导线的材料电阻值越小那么电能的产生量也会越小,能源的消耗量也会相对减少,但是,还是要保证能源能够在一定程度上正常运行。

2.2变压器的选用

节能变压器的选用在一定程度上是会减少电能在传输过程中的电能消耗的,变压器自身是运用电磁感应的原理制造的,变压器自身具备了电流转换和电压转换以及减少导线中电阻的能力。现如今我们所使用的变压器中有很多变压器都是传统的,并不能起到节能的效果,而且有很多变压器老化导致线路的破损,无形中消耗着电能资源,在新型的变压器出现时,会大大的增加电能资源的节能需求。新型变压器在传输相同功率的电流时,其变压器内部的电压是较高的这样会逐渐减少电能的消耗。新型变压器的制造如今大多都是采用的环保材质进行制造的,有效的使变压器达到了节能减排的作用,在变压器安装期间,工作人员对安装好的变压器还要进行定期的检查,以免出现突发情况导致严重的后果。在变压器的使用过程中,可以选择使用三相四线或者单向自动补偿设备的变压器来进行实施。

2.3电网输出无功补偿设备选择

电网输出无功补偿设备是在电力系统中占据着非常重要的地位,电力负荷在电网系统运行过程中都是需要向其提供电网输出无功率补偿设备,电网输出无功率补偿设备是可以有效的降低导线在传输电能过程中的电能消耗,有利于提升国家供电的质量问题,在选用电网输出无功率补偿设备时要专业人员来进行选择,其设备选择失误的话会直接导致国家供电系统的正常运行,所以无功率补偿设备的作用是非常重要的。

2.4有源滤波器

在电气自动化设备运行期间,会出现谐波等现象。谐波的产生是由于导线的负荷所造成的,当电流经过负载时,电能增加的电压不成线性,从而导致电力系统中会出现谐波。谐波的出现不仅会导致电气设备的使用周期,还可能会导致电能消耗过大严重时甚至还会影响供电的安全质量。出现谐波时最好的针对方法就是使用有源滤波器这个设备可以有效的减少谐波出现的频率,有源谐波是能够控制谐波在导线中的产生,使用时要根据有关要求进行使用,不能盲目的进行操作,使用有源滤波器可以有助于提高电气自动化设备使用安全性和稳定性,保证电网系统的正常运行。

3结语

随着我国社会经济发展快速,人们的生活水平日益提高,日常用电量也会不断增加。在电气自动化节能设计技术中的研究也越来越被重视,关于电气自动化节能技术的发展,也有更多的学者加入进来,以电气设备入手,创新改善传统的电气设备,投入大量资源对电气自动化节能设计进行研究。现如今为了满足人们对生活工作上的用电需求,要做好电气节能设计,用以降低电气自动化节能运行中电能消耗,对促进我国电气行业经济发展具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]王玉林,贾玉良.关于电气自动化的节能设计技术的探讨[J].城市建设理论研究,(17).

[2]王光耀,李凯.深入论述电气自动化的节能设计技术[J].建筑工程技术与设计,2015(23).

篇8:电气自动化节能设计重点研究论文

电气自动化节能设计重点研究论文

1空调节能设计

基于被控参数变化是因为空气湿度造成的现状,结合风的大小会改变空气湿度这一条件,在空调节能设计方面,可设计为变风控制系统,其可以改变风量的大小,却不会改变风的温度。在运用此设计的过程中,可以根据室内人数的变化而变化逆风的转速。在这种情况下,送入房间的风量不会出现太大的波动,始终控制在参数内。另外,在变风量的末端,采用风机代替风阀就可以及时将对风量的需求反馈给风机,从而实现风转速的调节控制。具体而言,基于需求的不同,根据传感器监控得出的参数指标改变风的转速,这样就不会出现系统过载现象,也会在一定程度上减少维护费用。

2照明设施的节能设计

2.1选择配光合理的照明设施

基于当前我国工业发展与资源等现状,在设计厂区照明设施时,应重点考虑工业生产对光照的需求,可根据各种不同的需要进行合理、有效的设计,比如合理设置光源强度可有效避免新时期的工业厂区因过于追求照明条件而造成的能源浪费。作为评价灯具性能的有效指标,灯具照明效率一直是设计中需要重点考虑的因素,而对其有决定性影响的因素则包括反射面的材质、配光曲线以及外形和加工精度等。所以,在设计过程中,选择灯具时,应保证灯具的配光曲线在深、广照方面趋于平衡,这样才能让其发挥最佳的照明效果,进一步实现节能。另外,应根据使用环境和灯具使用方法的不同,在工业厂区中,尽量使用方便安装、维护较为简单的灯具,这不仅在一定程度上降低了材料的成本,还实现了降低建筑照明能耗的目的,两全其美。

2.2采用节能性较好的照明器具

在工业厂区照明方面,逐渐出现了各种各样的照明设施,但是,在节能设计的过程中,要想满足工业厂区对照明系统的节能需求,就应重点考虑设施的寿命长、发光效率高和显色性好等特点。在选择这类设备时,应重点考虑那种节能效果较好、强度较高的气体放电灯。在这种形势下,当工业生产中一种光源难以满足需求时,可运用两种光源照明,这也是气体放电灯的优势被充分发挥的主要表现之一。运用这种电灯,不仅维护了工业厂区的正常生产运营,还有效降低了工业厂区照明设施的耗电量。除了选用气体放电灯外,也可以选用性能优异、损耗较低的照明设施电子配件,这样也可以节约企业的`运行成本,减少工业厂区的能源消耗。

2.3采用科学的照明设计

由于电气自动化工业厂区内个股空间对照明的要求是不同的,所以,如果在设计中统一均匀布灯,就会造成电能资源的浪费。基于此,在节能设计的过程中,应当采用一般照明和局部照明相结合的方式,这样不仅实现了工业厂区不同空间对光照的需求,也有效地节省了能源。另外,在节能设计中,要积极利用自然光源照明,有效减少工业厂区生产运营时的电量消耗,从而实现节能的目的。

2.4弱电系统的节能设计

作为新时期的重要工业场所之一,在工业厂区的电气节能设计中,消防方面的设计对工业厂区的发展有非常重要的意义。它不仅可以有效减少工业厂区的火灾隐患,还能够实现企业的安全生产和发展。除此之外,在电气自动化工业厂区内部布设安保系统,对工业企业的发展也有一定的积极意义,比如入侵报警、监控和门禁系统等。在工业领域,使用这些弱电系统,有利于强化工业生产过程中的监督管理,提高生产效率和安全,同时,在降低能耗方面也有重要的作用。此外,弱电系统在运行的过程中,可以承担起安全防护的任务。当工业厂区发生意外状况时,弱电系统仍需要稳定运行,因此,在设计过程中,要注意分开弱电系统与其他设备的供电线路,并在此基础上采用节能效果良好的UPS不间断电源,以保证弱电系统的稳定运行,起到监控运营管理的目的,实现节能减排的效果,从而保证工业厂区生产的良好运行,进而推动我国经济的发展。

3结束语

本着节能减排和推动工业企业发展的目的,对工业厂区进行了低压配电线路的节能设计、照明设施的节能设计等,实现了工业厂区电气节能的目的,有效节省了工业厂区建设的费用,促进了人与自然的可持续发展,对推动我国经济社会的发展具有重要的现实意义。

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