任何一项利民工程都离不开技术的保障,电力工程技术问题成为了电力工程中的核心问题。下面我给大家分享一些电力工程技术论文3000字,大家快来跟我一起欣赏吧。
论电力工程技术问题
摘要:作为第二次工业革命的象征——电,已经渗透在我们生活得方方面面,能否保障电力的充足逐渐逐渐成为国家和人民生活中的头等大事,任何一项利民工程都离不开技术的保障,电力工程技术问题成为了电力工程中的核心问题。本文主要是分析配网电力工程中存在的技术问题,针对存在的问题,按找出解决这些问题的有效方式和方法,并且能够尽可能的研发出更多的高科技技术手段给予配网电力工程充足的、强大的技术保障。
关键词:配网电力工程;技术问题;应对措施
Abstract: as a symbol of the second industrial revolution - electricity, has penetrated every aspect in our life, can guarantee power sufficient gradually gradually become a top priority in the country and people's life, any project is inseparable from the technology safeguard, a polity power engineering technical problem has become the core problem in power engineering. This paper is to analyze the technical problems existing in the distribution network power engineering, in view of the existing problems, according to find out the effective ways and methods to solve these problems, as much as possible and be able to develop more high-tech technology for distribution network power engineering enough, strong technical support.
Key words: distribution network power engineering; Technical problems; response
中图分类号:TU994文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1 配网电力工程中存在的主要技术问题
1.1不科学的使用无功补偿设备
在配网电力工程的技术应用中,还有一项十分重要的技术问题,那就是无功补偿设备,由于在电力输送过程中容易出电力的消耗,而无功补偿设备恰恰能够减小输送过程中电力消耗这一问题,并且保障配网电力的持续、充足的供应。而谐波干扰是无功补偿技术的天敌,谐波会干扰无功补偿设备,让它不能够正常的工作,所以,必须要科学的使用无功补偿设备
1.2 输电线路受外因破损
在配网电力工程的建设过程中,我们见到的很多配网电力都是以电线杆为支持,然后进行空中运输,这些电源大都是成辐射状的单端电源。现在,由于经济的发展,各种各样的居民区和工业区以及商业小区如雨后春笋般出现,这些庞大的用电体系,给电力工程造成了很大的压力。很多人直接就从电线杆上去接电,这样接的线本身就是临时的,不能够持久,并且容易出现漏电和短路的现象。此外,很多时候看到的电线就像是蜘蛛网一样,纵横交错,完全没有章法。还有就是很多的配网电力的线路设置是许多施工地段,这种情况就会造成线路的外在伤害。在化工厂附近的外露线路,由于化工厂周围空气和环境的污染情况都会导致线路的破损,从而导致事故的发生。
1.3 分配电源不合理
电源的分布问题是一个关系到整个配网电力工程协调运作的全局问题。如果电源的分布不合理就会导致整个电力在传送和运输的过程中出现各种各样的电力情况。现在的电源分布主要呈现以下的现状: 电源分布区和各种生活应用的管线集中地带相互混杂交错,容易造成对周围生活环境或者是自然环境的影响。在建设变电站的时候,变电站的位置距离电源的位置太远,导致长距离输电,电力输送不够便捷。再一个问题,就是配网电力工程的电源设备不够充足和强大,不能够确保充足的电力供应,这样就容易影响配网电力整个系统地协调、高效运转。
。
1.4 污物存积引起闪络
闪络问题是由于外在因素而形成的一个对配网电力工程产生威胁的技术问题。这个问题的产生主要是因为配网电力的线路长期暴露在空气中,时间一长,就会存积各种各样的尘埃和污垢,这些尘埃和污垢在积累到一定的程度之后,就会含有一定的盐分。这些盐分如果再遇到下雨天或者是雪天,污物上的盐分和空气一接触就会发生反映,再加上线路内输送的电力所产生的压力,这时配网电力的线路就会出现严重的闪络情况。出现闪络的后果就会单相电压和两相电压出现严重的两极化,两相电压将会升高,这样就造成了配网电力系统地不正常运行。除了污物所造成的闪络,还有就是相绝缘闪络,这种情况的闪络就会引起两相接地,出现短路现象。
2 配网电力工程科学技术措施
配网电力工程是一项惠民利民的国家性质的大工程,在人类社会中发挥着重要的作用,高效的、科学的配网电力工程将会推动人类社会的大步向前发展。但是,目前我国配网电力工程技术应用中存在很多的问题,如何才能够健全配网电力工程的科学技术,怎么样才能够建立一整套高效、持续运转的配网电力系统,就需要针对配网电力系统中出现的技术问题,来采取科学、有效方法,从而保障配网电力系统的高效运作。
2.1 进行合理的电源分配
由于电源分配问题是配网电力工程中的一个至关重要的技术问题。所以,针对电源分配不均问题,应该进行合理的电源分配,从而使电源进行高效的供电工作。怎样进行电源分配才是合理的呢?首先,就是要梳理好线路,规划好每条线路的路线,避免出现线路混杂,横七竖八的电网交错现象。其次,应该在建设变电站的时候,尽量缩小变电站和电源之间的距离,把变电站建在电源的周围。最后,就是要给配网电力工程配上充足的电源设备,从而保障电网工程的充足、持续的进行输电工作。
2.2 科学使用无功补偿设备
无功补偿设备能够保障配网电力工程的安全可靠性运行。但是,无功补偿设备在使用不科学的情况之下,容易受到谐波的干扰,导致配网电力系统不能够正常的进行工作。所以,在使用无功补偿设备的时候,应该先对供电系统进行了解和掌握,根据供电系统的需求再选择无功补偿设备。在供电系统和无功补偿设备匹配的情况下,如果还会出现谐波的干扰,那么就需要我们安装监测配件。
2.3 对外因条件进行综合管理
针对配网电力中出现的外因技术问题和出现的各种闪络问题,我们应该采取综合性的方法进行管理。在配网电力系统输电的过程中,我们要检查好是不是存在线路的交叉和重叠问题,是不是进行了正常和科学的接点方法,而且,尽量在设置线路的时候避开大型的施工地段,以免造成严重的线路损坏。针对出现的闪络问题,还可以采取穿凿套管、加防污罩等技术性的手段,这样既减少了污垢的存积,也能够保障电力的正常输送。
2.4 安装良好的避雷设备
在电力的传输过程中,往往会受到雷电的影响,发生各种电力问题。比如,线路中存在部分的过电压等。这就需要给配网电力工程安装良好的避雷设备,将避雷设备安装在能发挥防雷效果的地方。不仅可以避免雷击,又能避免过电压问题,给配网电力系统的安全稳定运行提供了保障。
3 结束语
总而言之,在电器普及、高新科技高速发展的今天,我们生活的任何一个方面对电力的依赖都达到了空前的程度。电力技术则当仁不让的承担起了整个配网电力工程的强大的保护神,保障配网电力工程的可靠性运行,就需要对配网电力存在的问题,利用高新科技和科学的管理进行弥补。只有技术保障了工程,工程才能够更好的为我们提供充足的、持久的电力需求。
参考文献
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电力工程管理技术分析
摘要:本文作者首先阐述了电力工程管理的理论概念,其次对电力工程的重要性进行了详细的叙述,最后关于如何进一步的提高电力工程管理提供比较有效的解决策略。
关键词:国民经济;电力工程;管理措施
中图分类号:F40 文献标识码:A
1概述
近几年,我国电力行业得到了快速发展,再加上,改革步伐也在逐渐加快。电力行业特别是在国民经济发展过程中的作用更加明显与突出,所以,成为了我国国民经济的支柱产业。另外,电力企业的快速发展也对电力工程建设提出了更高的要求。想要进一步规范管理电力过程项目的各种工作,就应该及时找到电力工程在发展过程中存在的诸多问题,与此同时,还要找出更为合理的解决对策。
2 电力项目信息管理
关于我国电力工程项目来说,随着项目计划的规划、制定和实施活动的开展,将会产生很多和电力项目相关的报告、合同、照片、图纸设计等的信息,这样一来,相关人员应该对其进行收集、加工、归档等处理,这样一来,有利于对电力项目的控制与管理。然而,对于我国电力项目的诸多信息管理主要是指对整个电力项目的生命周期加以科学、合理的管理,与此同时,也是对各种信息进行收集、加工、处理等各种活动的总称。
通过大量实践表明,对电力项目的信息管理对整个电力项目的管理的效率、质量等都会造成巨大的影响。因此,怎样对电力项目的整个生命周期的信息进行科学、合理的管理,成为电力项目管理最为重要的一个环节。然而,如果把计算机技术应用到电力项目的信息处理过程中,又可以对电力项目信息管理系统的规划、设计与控制提供了更为科学的信息管理理念、技术平台以及合理的解决方案。
(1)电力行业信息管理的原理。对于信息管理来说,主要和信息资源、技术、参与建设的各种工作人员等诸多要素有关联,同时也是一项涉及到多个要素和学科的管理活动。事实上,电力项目的信息管理是一项技术性要求较高的管理活动,因此,需要借助多种技术与管理手段。下面就电力项目信息管理的诸多原理进行深入分析:
信息增值原理:信息增值指的是项目信息的增多,也或者是信息活动的效率大大提高。做到信息内容的增加必须要借助信息的收集、组织、加工、共享等才可以最终实现。
增效原理:对于信息管理工作来说,利用提供信息与开发信息,将信息资源的作用充分发挥出来,例如:信息对社会活动的渗透、激活等作用。这样一来,不仅可以节省更多的社会资源,而且又能大大提高其工作效率,为企业赢得更大的效益,确保社会更好的发展下去。
市场调节原理:对于电力项目的信息管理来说,直接受市场发展规律的调节,主要表现在两个方面:一方面,信息产品的价格受市场规律的调节;另一方面,各种信息资源要素也会受市场规律的调节。
服务原理:信息项目管理和其它的管理过程相比,表现出较强的服务性,而对于电力项目信息管理的整个过程、方法以及目的来说,都应该以用户的需求为发展中心,借助服务用户来发挥出其作用。
(2)对于我国电力项目的信息管理的基本特征:信息管理的主要职能包含计划、领导与控制;而所管理的主要对象组织的多种活动;对于管理的主要目的是实现组织目标,因此,在信息管理中也应该具备。然而,由于电力行业的信息管理是一个专门的行业管理,因此,具有自身独特的特点,例如:必须要和电力企业制度结合在一起,将设备以及各种人员信息都结合在一起。然而,正是将所有的信息都集中在一起,从而使信息成为可利用的资源,可以做到共享信息资源。除此之外,也可以使电力管理人员及时掌握相关的设备与人员的动态信息,确保电力系统正常的运行下去。
3 对电力工程项目信息管理系统分析
对于电力过程项目的信息管理系统来说,重点是向电力企业内部的管理人员、与之相关人员、组织部分意外的部门提供相应的信息。此系统的运行为电力企业的发展的决策提供可靠的信息依据,与此同时,还可以为电力企业的计划、组织、控制等活动所服务。而对于电力信息管理系统来说,是向企业内部的管理部门提供、搜集以及处理和使用大量项目信息的信息服务。例如:以变电站的智能化巡检信息管理系统来进行分析,巡检信息管理系统主要利用"条码"来作为设备的标识器,与此同时,还会在每个巡检设备上都安装"条码",对于内部的存储功能来说,可以设置特定的代码以及标识设备的运行状态和参数等。这样一来,电力企业的巡检人员变便可以利于便捷的巡检设备到设备运行的现场采集相应的数据信息。由于巡检器的便捷以及操作容易的特点,比较适合用于现场,并且,也可以更好的解决复杂的数据录入工作,因此,在提高设备维护水平、减少数据输入量工作上发挥了巨大的作用。一旦需要对设备的运行状态进行检修、分析设备的性能时,可以随时从数据库中调取相关的信息,这样一来,便可以清楚的看到设备的历史运行状况。
3.1 变电站智能化巡检信息管理系统是由多个硬件组成的,如:无线射频设备标识器、客户计算机、网络服务器、巡检器等组成。
3.2 对变电站智能化巡检信息管理系统特点的分析
巡检路线结合不同的专业、部门等进行合理的分类;编制巡检内容一定要灵活;对所有的巡检路线结合设备、零部件实施分层组织;两种模式,即巡检与点检;对于巡检路线来说,可以设定巡检项目齐全,另外,为了使巡检工作人员录入信息更加方便,系统可以设定了多种巡检项目,例如:观察类、记录类、测温类等。
电力系统服务器软件的信息处理以及统计功能分析:
首先,信息查询。此功能是电力系统处理信息不可缺少的一部分,可利于多种查询功能结合多种方式来处理和分析信息,以便获得想要的结果。而最常用的查询方式主要为工作查询、异常查询以及漏检查询等。
其次,报表功能。此功能是在设计电力系统时,能够制定出比较完善的报表,与此同时,用户也可以结合自身的实际需求来定制所需的报表。
再次,缺陷管理功能。此功能能够使系统按照按巡检人员、巡检时间、设备等方式当作进行检索的条件,这样一来,更便于巡检人员统计设备所出现的各种问题。另外,也可以把设备缺陷问题转给其它的系统,有利于和其它相结合。
最后,考核统计功能。此功能是对便于统计巡检人员的工作情况,这样一来,更好的考核巡检人员的实际工作状况,其内容主要包含以下几点:线路统计、异常统计、工时统计等。其中,异常统计指的是要统计电力设备是否出现异常情况;而对于工时统计来说,是统计巡检人员到达现场的检查时间,以及到达检查点所消耗的时间。
结语
总体来说,电力行业是影响我国国际民生的主导产业,特别是在推动国民经济发展过程中发挥了巨大的作用。在未来我国电力行业发展的过程中,势必会发展非常迅猛。然而,由于电力建设项目不仅投资大、任务繁重等的特点外,更要大量的应用新技术与新工艺。近年来,国家对电力项目的质量、施工工期、安全性能等提出了更高的要求。所以,我国的电力项目必须要紧跟时代发展的步伐,最终实现现代化的管理。另外,也可以借鉴国外的一些先进技术与管理手段,这样一来,才能使电力系统安全、高效的运行下去。而在电力项目中广泛应用信息管理系统,既可以为工程管理打下牢固的基础,又能大大提高其管理水平。
参考文献
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维修电工技师论文
摘 要 :在 传 统 的 接 触 器 控 制 电 路 中 往 往 因 为 电 器 元 件 过 多 ,使 设 备 运 行 可 靠 性 下 降 , 维 护 人 员 工 作 量 增 加 、 维 修 费 用 上 升 , 本 文 使 用 了 PLC 可 编 程 控 制 器 代 替 传 统 的 接 触 器 控 制 ,并 阐 述 了 中 央 空 调 系 统 的 运 行 及 保护要求。 关 键 词 : PLC、 梯 形 图 、 中 央 空 调 。 PLC 在 中 央 空 调 控 制 系 统 中 的 应 用前言随着我国经济的不断发展,社会高度信息化,新的高科技技术不断应用到 各 个 方 面 中 ,使 得 智 能 化 已 成 为 一 种 发 展 的 必 然 趋 势 。智 能 化 也 往 往 是 从 设 备 自 动 化 系 统 开 始 我 公 司 于 1996 年 安 装 了 4 台 单 螺 杆 冷 水 机 组 , 其 制 冷 剂 为 R22,冷 却 方 式 为 水 冷 。 安 全 保 护 有 : 相 序 保 护 、 蒸 发 器 水 流 保 护 、 冷 凝 器水流保护、冰点保护、过载保护、电机热保护、高、低压保护等,由 于设备所用元器件过多,如接触器、中间继电器、时间继电器等,使控 制电路复杂,在使用五、六年后系统便经常性不能正常运行,维护过程 又烦琐复杂,维护费用直线上升,为使设备能正常运行,减少维护人员 工作量,降低维护费用,改善工作环境,于是决定对其控制系统进行改 造 , 由 于 PLC 控 制 具 有 可 靠 性 高 , 抗 干 扰 能 力 强 , 通 用 性 强 , 容 易 扩 充 功能不需改变线路、结构紧凑、体积小、重量轻、功耗低、维修工作量 少 , 现 场 连 接 方 便 等 优 点 , 所 以 公 司 决 定 将 原 控 制 电 路 改 成 PLC 控 制 。 1、 空调运行的保护及要求的分析 首 先 ,此 单 螺 杆 冷 水 机 组 ,要 求 开 机 前 必 须 将 空 调 机 组 的 电 加 热 器 送 电 预 热 , 以 使 冷 冻 油 油 温 在 40℃ 以 上 , 使 冷 冻 油 的 粘 度 降 低 , 同 时 使 冷 冻 油 和 制 冷 剂 分 离 ( 约 24 小 时 ) 因 加 热 器 功 率 较 小 , 设 备 的 金 属 外 壳 吸 收 热 量 散 热 ,所 以 加 热 器 可 长 期 加 热 ,不 必 担 心 油 温 过 高 ,当 电 机 运 行 时 ,切 断 电 加 热 器 ,冷 冻 油 吸 收 电 机 产 生 的 热 量 。电 源 要 有 相 序 保 护 , 电 源 相 序 必 须 正 确 , 压 缩 机 电 机 不 得 反 转 , 压 缩 机 电 机 要 求 Y-? 起 动 , 电 机 过 载 时 热 继 电 器 要 动 作 , 电 机 温 度 不 得 高 于 90℃ , 当 电 机 过 热 时 电 机 内 热 保 要 动 作 ,要 有 高 、低 压 保 护 ,吸 气 压 力 和 排 气 压 力 应 在 0.45MPa 至 1.5MPa 之 间 , 空 调 运 行 时 必 须 有 冷 却 水 流 和 冷 冻 水 流 , 压 力 为 0.3MPa 至 0.4MPa 左 右 ,且 进 出 水 水 压 差 要 为 0.1MPa 左 右 ,还 要 有 冰 点 保 护 , 当 设 备 运 行 后 冷 冻 水 温 比 设 定 水 温 小 2℃ 时 , 设 备 应 停 机 , 如 果 该 系 统 失 灵 , 水 温 下 降 到 4℃ 时 必 须 停 机 , 防 止 冰 堵 , 冻 坏 设 备 ,当 设 备 运 行 后 冷 冻 水 温 到 设 定 温 度 +2℃ 时 ,设 备 能 自 动 起 停 ,每 次 停 机 后 在 10 分 钟 内 机 组 不 能 2 次 运 行 。 按 下 设 备 起 动 按 钮 后 , 能 量 电 磁 阀 MV 4 与 MV 1 要 打 开 , 经 240 秒 延 时 后 ,电 机 Y 型 起 动 5 秒 后 电 机 ? 型 运 行 ,运 行 6 秒 后 ,要 关 闭 能 量 电 磁 阀 MV 1 同 时 打 开 能 量 电 磁 阀 MV 2 压 缩 机 加 载 为 40%运 行 , 运 行 5 分 钟 后 , 量 电 磁 阀 MV 3 打 开 同 时 关 闭 能 量 电 磁 阀 MV 2 压 缩 机 电 机 加 载 能 为 70%运 行 ,再 运 行 10 分 钟 后 ,能 量 电 磁 阀 MV 3 关 闭 压 缩 机 电 机 加 载 为 100%运 行 , 当 冷 冻 水 温 大 于 水 温 设 定 值 2℃ 时 , 设 备 减 载 , 压 缩 机 1 电 机 为 70%负 载 运 行 ,当 冷 冻 水 温 达 到 设 定 水 温 时 ,设 备 再 次 减 载 ,压 缩 机 电 机 为 40%负 载 运 行 ,当 冷 冻 水 温 小 于 设 定 值 2℃ 时 ,设 备 自 动 停 机 , 当 冷 冻 水 温 回 升 到 大 于 设 定 值 2℃ 且 停 机 10 分 钟 以 上 时 , 设 备 要 能自动启动。 当系统出现任一可能损坏设备的情况时都要求设备立刻停机并报 警 。 当 设 备 有 异 常 现 象 时 可 按 下 急 停 按 钮 SEM, 设 备 强 行 停 机 。 2、 图 形 设 计 1、 主 电 路 图 见 图 ① 2、 梯 形 图 见 图 ② 3、 主 要 元 器 件 见 表 ① 4、 PLC 的 输 入 、 输 出 继 电 器 及 控 制 对 象 见 表 ② 5、 能 量 电 磁 阀 动 作 与 能 量 对 照 表 见 表 ③ 6、 程 序 清 单 见 表 ④ 3、 空 调 设 备 的 运 行 3.1 准 备 工 作 1、 在 准 备 开 起 空 调 前 一 天 将 空 调 电 源 送 上 使 电 加 热 器 工 作 将 冷 冻 油 加 热 至 40℃ 以 上 (约 要 24 小 时 )油 温 到 40℃ 时 油 温 保 护 器 常 开 触 点 闭 合 使 PLC 输 入 继 电 器 X502 断 开 。 2、 主 机 电 源 相 位 正 确 , 相 位 继 电 器 动 作 使 PLC 输 入 继 电 器 X501 断开。 3、 打 开 所 有 水 流 阀 门 4、 调 节 风 管 阀 门 使 集 气 箱 风 机 打 循 环 风 (可 以 进 少 量 新 空 气 )。 5、 起 动 集 气 箱 风 机 、 冷 却 塔 风 机 、 冷 冻 水 泵 和 冷 却 水 泵 , 当 蒸 发 器 和 冷 凝 器 有 水 流 时 且 水 流 压 力 和 压 力 差 达 到 设 备 允 许 值 时 ,蒸 发 器 水 流 开 关 和 冷 凝 器 水 流 开 关 闭 合 使 PLC 输 入 继 电 器 X503、 X504 断 开 。 6、 水 温 开 关 均 为 常 开 , 当 水 温 低 于 开 关 设 定 温 度 时 开 关 闭 合 , 电 机 过 热 保 护 、 热 继 电 器 均 为 常 开 , 高 压 保 护 开 关 设 定 为 1.6MPa, 高 压 大 于 1.6MPa 开 关 闭 合 , 低 压 保 护 开 关 设 定 为 0.35MPa , 低 压 低 于 0.35MPa 低 压 开 关 闭 合 。 7、 冷 冻 水 温 开 关 设 定 到 需 要 值 (暂 且 把 冷 冻 水 温 开 关 设 定 到 7℃ , 把 其 余 两 温 度 开 关 , 水 温 上 限 值 和 下 限 值 分 别 设 为 9℃ 和 5℃ )。 3.2 起 动 空 调 当 一 切 准 备 工 作 就 绪 , PLC 辅 助 继 电 器 M101 失 电 , 报 警 灯 熄 灭 , 设备此时可以起动运行。 由 于 时 间 继 电 器 T455 早 在 设 备 加 热 时 就 得 电 并 在 10 分 钟 后 动 作 , 所 以 时 间 继 电 器 T455 的 常 开 触 点 早 已 闭 合 不 影 响 设 备 起 动 。 按 下 起 动 按 钮 SB 1 , PLC 的 输 入 继 电 器 X400 得 电 常 开 触 点 闭 合 使 辅 助 继 电 器 从 M100 得 电 , M100 的 常 开 触 点 闭 合 自 锁 , 同 时 使 输 出 继 电 器 Y530 得 电 自 锁 ,Y530 常 开 触 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y430、Y431 得 电 并 锁 , Y530 常 开 触 点 闭 合 使 交 流 接 触 电 器 KM 3 得 电 使 星 型 接 点 闭 合 , Y431 常 开 闭 合 使 时 间 继 电 器 T450 得 电 , T450 开 始 计 时 , 输 出 继 电 器 Y430、 Y431 得 电 又 使 能 量 电 磁 阀 MV 4 、 MV 1 得 电 打 开 , 当 时 间 继 电 器 T450 延 时 240 秒 后 , T450 常 开 触 点 闭 合 , 使 输 出 继 电 器 Y432 得 电 并 自 锁 , Y432 得 电 使 交 流 接 触 器 KM 1 动 作 , 压 缩 机 电 机 开 始 起 动 , Y432 2 常 开 触 点 闭 合 又 使 起 动 指 示 灯 H 2 亮 , 时 使 时 间 继 电 器 T455 失 电 复 位 , 同 接 触 器 KM 1 的 一 组 控 制 加 热 器 的 常 闭 触 点 断 开 使 电 加 热 器 停 止 工 作 , 冷 冻 油 吸 收 电 机 产 生 的 热 量 ,Y432 得 电 又 使 时 间 继 电 器 T451 得 电 ,压 缩 机 电 机 起 动 5 秒 后 ,时 间 继 电 器 T451 动 作 , 输 出 继 电 器 Y530 失 电 , 使 使 交 流 接 触 器 KM 3 失 电 断 开 星 型 接 点 , 同 时 时 间 继 电 器 T451 常 开 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y433 得 电 , Y433 得 电 自 锁 , 使 时 间 继 电 器 T452 得 电 , T452 开 始 计 时 ,Y433 得 电 又 使 交 流 接 触 器 KM 2 得 电 ,压 缩 机 电 机 开 始 正常运行, Y433 动 作 又 使 起 动 指 示 灯 H 2 熄 灭 同 时 使 运 行 指 求 灯 H 3 亮 , 时 间 继 电 器 T452 得 电 在 压 缩 机 电 机 运 行 6 秒 后 时 间 继 电 器 T452 动 作 , T452 常 闭 触 点 断 开 使 输 出 继 电 器 Y431 失 电 , Y431 失 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 1 失 电 闭 合 ,T452 常 开 触 点 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y434 得 电 ,使 能 量 电 磁 阀 MV 2 得 电 打 开 、压 缩 机 电 机 加 载 为 40%运 行 ,时 间 继 电 器 T452 的 另 一 组 常 开 触 点 闭 合 , 时 间 继 电 器 T453 得 电 , 缩 机 电 机 再 运 行 300 使 压 秒 后 , 时 间 继 电 器 T453 动 作 使 输 出 继 电 器 Y435 得 电 , 使 能 量 电 磁 阀 MV 3 得 电 打 开 , T453 动 作 又 使 输 出 继 电 器 Y434 失 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 2 失 电 关 闭 , 缩 机 电 机 加 载 为 70%运 行 , 压 T453 的 另 一 组 常 开 触 点 闭 合 , 时 间 继 电 器 T454 得 电 压 缩 机 电 机 再 运 行 600 秒 后 , 时 间 继 电 器 T454 动 作 , T454 断 开 输 出 继 电 器 Y435, Y435 失 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 3 失 电 关 闭 、 压 缩 机 电 机 加 载 100%运 行 , 在 运 行 一 段 时 间 后 当 冷 冻 水 温 下 降 到 9℃ 时 , 9℃ 水 温 开 关 闭 合 使 输 入 继 电 器 X402 动 作 , X402 常 闭 触 点 断 开 ,使 时 间 继 电 器 T451、T452、T453、T454 断 电 复 位 ,输 入 继 电 器 X402 的 常 开 闭 合 , 输 出 继 电 器 Y435 得 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 3 得 电 打 开 , 使 压 缩 机 电 机 减 载 为 70%运 行 , 当 冷 冻 水 温 下 降 到 7℃ 时 , 7℃ 温 控 开 关 闭 合 ,输 入 继 电 器 X505 动 作 ,X505 常 闭 触 点 断 开 ,使 输 出 继 电 器 Y435 断 电 ,Y435 断 电 又 使 能 量 电 阀 MV 3 失 电 关 闭 ,X505 常 开 触 点 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y434 得 电 ,Y434 得 电 又 使 能 量 电 阀 MV 2 得 电 打 开 ,同 时 压 缩 机 电 机 减 载 为 40%运 行 , 当 冷 冻 水 温 继 续 下 降 到 5℃ 时 , 5℃ 温 控 开 关 闭 合 使 输 入 继 电 器 X403 得 电 , X403 常 闭 触 点 断 开 , 输 出 继 电 器 Y430、 使 Y434 失 电 , 使 能 量 电 阀 MV 4 、 MV 2 失 电 闭 合 , X403 常 开 触 点 闭 合 , 使 输 出 继 电 器 Y431 得 电 , Y431 得 电 自 锁 并 使 能 量 电 阀 MV 1 得 电 打 开 , X403 常 开 触 点 闭 合 同 时 使 输 出 继 电 器 Y437 得 电 动 作 , Y437 的 常 闭 触 点 断 开 使 输 出 继 电 器 Y432、 Y433 失 电 使 交 流 接 触 器 KM 1 、 KM 2 压 缩 机 电 机 停 机 ,Y432 失 电 又 使 Y434、Y435、Y437 失 电 ,输 出 继 电 器 Y432、 Y433 失 电 又 使 运 行 指 示 灯 H 3 熄 灭 ,当 KM 1 失 电 常 闭 触 点 闭 合 又 使 电 加 热 器 工 作 (如 果 冷 冻 水 温 下 降 到 比 设 定 值 小 2℃ 时 , 限 水 温 控 制 器 不 动 下 作 , 冷 冻 水 温 将 继 续 下 降 , 当 冷 冻 水 温 下 降 到 4℃ 时 , 冰 点 保 护 开 关 常 开 闭 合 , 输 入 继 电 器 X406 常 开 闭 合 , 辅 助 继 电 器 M101 得 动 作 M101 使 使 的 常 闭 触 点 断 开 使 辅 助 继 电 器 M100 和 输 出 继 电 器 Y530 失 电 , M100 失 电 使 输 出 继 电 器 Y430、 Y431、 Y432、 Y433、 Y434、 Y435 失 电 使 交 流 接 触 器 KM 1 、 2 断 电 , 缩 机 电 机 强 行 停 机 , 关 闭 所 有 能 量 电 磁 阀 , KM 压 并 同 时 从 M101 的 常 开 触 点 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y534 得 电 报 警 指 示 灯 H 4 亮 , 此 时 设 备 无 法 再 起 动 运 行 , 只 有 当 故 障 排 除 后 , 辅 助 继 电 器 M101 失 电 复 位 , 报 警 指 示 灯 H 4 熄 灭 , 设 备 才 可 以 起 动 运 行 ), 当 冷 冻 水 温 回 升 到 5℃ 时 , 5℃ 温 控 开 关 断 开 , 输 入 继 电 器 X403 常 开 触 点 断 开 , 输 出 继 电 3 器 Y437 失 电 , Y437 触 点 复 位 , 当 水 温 回 升 到 7℃ 时 , 7℃ 温 控 开 关 复 位 ,当 水 温 回 升 到 9℃ 时 ,9℃ 温 度 开 关 复 位 ,输 入 继 电 器 X402 失 电 复 位 ,如 果 此 时 已 停 机 10 分 钟 ,时 间 继 电 器 T455 已 动 作 ,那 么 ,输 出 继 电 器 Y530 将 得 电 动 作 , 使 交 流 接 触 器 KM 3 得 电 闭 合 , 设 备 进 入 下 一 轮 运行。 注意在设备运行过程中有任一保护器动作或设备的运行条件变化 到 允 许 值 以 外 , 那 么 辅 助 继 电 器 M101 都 将 动 作 使 设 备 强 行 停 机 报 警 , 并 使 报 警 指 标 灯 H4 亮 , 只 有 在 故 障 消 除 后 设 备 方 可 运 行 。 3.3 停 机 空调设备停机最好等空调压缩机电机自动停机后,按下停止按钮 SB 2 ,这 样 可 以 减 轻 因 压 缩 机 电 机 突 然 停 时 产 生 的 大 电 流 对 设 备 和 电 气 元件的损伤。 按 下 停 止 按 钮 SB 2 ,使 输 入 继 电 器 X401 闭 合 ,使 输 出 继 电 器 Y436 得 电 动 作 , 断 开 辅 助 继 电 器 M100, M100 常 开 触 点 断 开 使 输 出 继 电 器 Y430、 Y431、 Y432、 Y433、 Y434、 Y435 压 缩 机 电 机 停 机 所 有 能 量 电 磁阀关闭,运行指示灯熄灭,当压缩机停机后,在没有特殊情况下, 集所箱风机、冷却塔以及冷却水泵和冷冻水泵应继续开启,在冷凝器 和蒸发器中的水温接近常温后再停机,以减少因水温过高和过低对设 备造成损伤。 4、 结 论 设 备 在 改 造 后 经 过 一 年 多 的 运 行 ,未 出 现 过 故 障 ,运 行 稳 定 ,达 到 了 预 期 的 效 果 ,减 轻 了 维 修 人 员 的 工 作 量 ,为 公 司 节 约 了 大 量 的 维 修 费 用,也改善了公司的工作环境。 5、 主 要 元 器 件 表 : 主要元器件表① 元器件符号 PLC MV 1 —MV 4 SEM FR 1 R1 RCP 元器件名称 三 菱 F1-40MR 能量电磁阀 急停按钮 热继电器 电加热器 相序保护器 元器件符号 FU 1 —FU 5 KM 1 —KM 3 M H 1 —H 4 T Q1 元器件名称 熔断器 交流接触器 压缩机电机 指示灯 变压器 空气开关 PLC 输入、输出继电器及控制对象表② 输入、输出继电器及控制对象表② 输入继电器符号 X400 X401 控制对象 起动按钮 SB1 停止按钮 SB2 输入继电器符号 Y430 Y431 被控制对象 能量电磁阀 MV4 能量电磁阀 MV1 4 X402 X403 X404 X405 X406 X407 X500 X501 X502 X503 X504 X505 开机温控 停机温控 电机内热保 热继电器 冰点保护 高压保护 低压保护 相序保护 油温开关 蒸发水流开关 冷凝水流开关 温度设定开关 Y432 Y433 Y434 Y435 Y530 Y532 Y533 Y534 交流接触器 KM1 交流接触器 KM2 能量电磁阀 MV2 能量电磁阀 MV3 交流接触器 KM3 起动指示灯 H2 运行指示灯 H3 报警指示灯 H4 能量电磁阀动作与能量对照表③ 能量电磁阀动作与能量对照表③ OPEN OR CLOSE MV1 1 0 0 0 1 0 MV2 0 1 0 0 0 0 MV3 0 0 1 0 0 0 MV4 1 1 1 1 0 0 能量 启动 40% 70% 100% 运行停止 停机 注:1、“1”表示能量电磁阀打开,“0”表示能量电磁阀关闭。 2、MV1、MV2、MV3、MV4 为能量电磁阀。 3、运行停止是指冷冻水温到了设定值后设备自动停机。 5 6 7 程序清单表④ 程序清单表④ 序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 指令 LD OR ANI ANI OUT LD OUT LD AND ANI OR ANI ANI ANI OUT LD OR ANI ANI AND OUT LD OR OR ANI AND OUT LD AND OUT K LD OR 元件号 X400 M100 Y436 M101 M100 X401 Y436 M100 T455 X402 Y530 T451 M101 Y433 Y530 Y530 Y430 Y436 X430 M100 Y430 Y530 Y431 X403 T452 M100 Y431 Y431 Y530 T450 240 T450 Y432 序号 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 指令 AND ANI ANI OUT LD ANI OUT K LD OR AND ANI ANI ANI OUT LD ANI OUT K LD OR ANI ANI ANI AND OUT LD OUT K LD OR ANI ANI 元件号 M100 Y436 Y437 Y432 Y432 X402 T451 5 T451 Y433 M100 Y436 Y437 Y530 Y433 Y433 X402 T452 6 T452 X505 T453 X403 Y431 Y432 Y434 T452 T453 300 T453 X402 T454 X505 序号 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 指令 ANI AND OUT LD OUT K LD AND OUT LDI OUT K LD ANI OUT LD AND OUT LD OUT LD OR OR OR OR ORI ORI ORI ORI OUT END 元件号 Y431 Y432 Y435 T453 T454 600 X403 Y432 Y437 Y432 T455 600 Y432 Y433 Y532 Y432 Y433 Y533 M101 Y534 X404 X405 X406 X407 X500 X501 X502 X503 X504 M101 8 总结 随着我国经济的不断发展,社会高度信息化,新的高科技技术不断 应 用 到 各 个 方 面 中 ,使 得 智 能 化 已 成 为 一 种 发 展 的 必 然 趋 势 。智 能 化 也 往 往 是 从 设 备 自 动 化 系 统 开 始 。本 文 主 要 针 对 我 们 本 次 的 毕 业 设 计《 智 能 化 小 型 中 央 空 调 》阐 述 PLC 控 制 设 计 与 智 能 化 中 央 空 调 (冷 冻 站 )系 统 的关系。 现在本文就系统改造实现情况作简单介绍:本文的系统调试应分为 两 步 ,设 备 电 气 控 制 系 统 调 试 和 中 心 网 络 系 统 调 试 。我 们 就 已 完 成 的 设 备电气控制系统设计、 试及使用情况作一下说明: 对实验室的要求: 调 针 要 求 电 气 系 统 运 行 稳 定 ,感 温 精 确 度 高 ,维 护 方 便 寿 命 长 ,并 能 联 网 进 行管理。除此之外在实际使用中系统的故障报警部分设计还不够完善, 许 多 功 能 还 未 开 发 。本 文 经 过 对 设 备 状 况 和 同 学 们 对 中 央 空 调 学 习 认 识 的 调 研 ,本 文 认 为 可 采 用 三 菱 公 司 的 A 系 列 PLC 作 为 设 备 的 控 制 系 统 核 心 。它 不 仅 具 备 普 通 PLC 可 编 程 控 制 器 的 各 种 优 点 ,而 且 能 够 利 用 以 太 网 网 络 模 块 ( B2/B5) 组 建 MELSECNET 网 络 , 最 终 达 到 建 成 先 进 的 分 布 式控制系统,既实现各种设备之间的联网,实现远程控制和管理。 我们本次的设计中有两套中央空调系统,由三台冷却水泵、三台冷 冻 水 泵 、一 台 冷 却 塔 风 机 、两 台 冷 水 机 组 等 主 要 设 备 组 成 两 套 制 冷 系 统 ( 因 系 统 小 ,冷 却 塔 功 率 大 ,实 验 室 要 求 等 ,本 系 统 较 一 般 两 套 制 冷 系 统 不 同 的 是 两 台 冷 水 机 组 却 只 选 择 一 个 冷 却 塔 ,经 计 算 核 定 ,这 并 不 影 响 其 效 果 )其 中 冷 水 机 组 是 由 设 备 生 产 厂 成 套 供 应 的 。根 据 本 次 设 计 的 实 验 室 要 求 ,我 们 选 择 了 2*5 匹 全 封 闭 式 压 缩 机 冷 水 机 组 。它 一 般 是 根 据 空 气 调 节 原 理 及 规 律 等 由 微 处 理 器 自 动 控 制 。冷 水 机 组 由 压 缩 机 、冷 凝器与蒸发器组成。 缩机把制冷剂压缩, 缩后的制冷机进入冷凝器, 压 压 被 冷 却 水 冷 却 后 ,变 成 液 体 ,析 出 的 热 量 由 冷 却 水 带 走 ,并 在 冷 却 塔 里 排 入 大 气 。液 体 制 冷 剂 由 冷 凝 器 进 入 蒸 发 器 蒸 发 吸 收 热 量 ,使 冷 冻 水 降 温,然后冷冻水进入冷风机盘管吸收空气中的热量。 如此循环不已, 把室内的热量带出,达到降低环境温度的目的。 当 然 系 统 基 本 达 到 了 设 计 的 要 求 ,它 不 仅 具 备 基 本 逻 辑 控 制 功 能 ,还 具 有联网通信功能和管理功能等。 外相对与老的控制系统, 工作稳定、 另 它 故 障 率 低 ,并 能 进 行 系 统 自 动 报 警 ,操 作 及 维 护 十 分 简 便 ,维 修 综 合 成 本(待机时间等)大大降低。 在 智 能 化 中 央 空 调 冷 冻 系 统 中 , 采 用 PLC 控 制 系 统 是 切 实 可 行 的 , 中 央 空 调 冷 冻 系 统 用 PLC 控 制 可 以 有 效 地 保 证 其 工 作 稳 定 、可 靠 ,便 于 维 护 , 且 性 能 价 格 比 高 。 同 时 以 PLC 为 核 心 的 高 可 靠 的 监 控 系 统 实 现 了 对 空 调 主 机 的 控 制 及 两 台 主 机 之 间 的 协 调 控 制 ,具 有 先 进 、可 靠 、经 济、灵活等显著特点。 9 参考文献 1.《中央空调工程设计与施工》,吴继红、李佐周编著,高等教育出版社 2.《制冷空调自动控制》,张子慧等编著,科学出版社 1 3. 三菱公司,三菱微型可编程控制器编程手册,2000 4. 《可编程控制器原理及应用》,顾战松、陈铁年编著,国防工业出版社,1996 5. 肖海亮等编著,实现微机和 PLC 在以太网中的通信,电气自动化,2001.5 6. 宋伯生编著,可编程控制器配置、编程、联网,中国气象出版社,
电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。我整理了电工与电子技术论文,欢迎阅读!
电工电子技术的现状与发展
【摘要】电工电子技术既是电气工程及其相关学科的基础学科,又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要,从电工电子技术的基本理论、电气化设备的应用以及电工电子领域出现的新技术等几个方面作了简单的介绍。
【关键词】电工电子技术;电气设备;现状;发展
《电工电子技术》是士官职业技术学校电类专业的一门专业基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速,应用非常广泛,现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。作为一名从事此类教学的教员,有必要对这一技术的现状和发展作出深入的研究。
一、电工电子技术概述
电工技术基础理论:电工技术包括电磁能量和信息在产生、传输、控制、应用这一全过中所涉及到的各种手段和活动。作为一门技术,它的内容包括:电路和磁路理论、电磁测量、电机与继电接触控制,安全用电、模拟电子电路、数字电路、自动控制系统等。
电子技术基础理论:电子技术基础理论属于这一类的分支学科有:电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、 自动控制原理、可靠性理论等。它们是构成功能性电子系统所需的各种技术手段或基础理论。
20世纪50年代以来,计算机技术、电子技术以及工程控制论等一系列新兴的科学技术理论蓬勃发展,基础科学、应用科学和技术开发之间的知识结构更加紧密,各门科与专业之间互相渗透,互相交叉,使科学技术和社会生产形成一个既深入分化又高度综合的庞大复杂的整体,同时也促进了电工理论的发展。静电场、电磁场等结构复杂又包括多种媒质的三维物理场求解方法的研究取得新进展。矩量法、变分原理、函数空间等都引入了电工理论。基于等效模型的概念发展了虚拟的磁荷与磁流模型,研究了多种动态位及不同的规范选择,提出了有关广义能量的定理等。由于系统与元件相结合而扩大了元件的内涵,包括了逻辑门、可控源、回转器以及大规模集成块等。各类工程系统的发展形成了共同的网络理论基础,使网络扩展成为研究某种特定空间结构和动状态的一般性理论方法。广义网络理论又将“场”与“路”结合起来,出现新的边缘理论领域,如物理场论的网络模拟、辐射场的络方法、等离子体的网络图解等;引用系统论的研究成果,将系统的整体性能和行为与系统结构、参数及局部物理量结合起来,进一步丰富了网络问题的内容。在人类历史发展的漫长岁月里,技术革命是强大的推动力。今天以电子和计算机技术为特征的新技术又在延伸人类的智力功能。正是电磁规律在能源、信息、控制等领域的技术应用,描绘出现代化社会的蓝图,形成新技术革命的主流。它冲激着社会生产和生活的每一个角落,不仅大幅度地提高了社会生产力,创造出丰富的物质财富,而且改变着人们的生活方式、社会行为、教育训练、思维方法,促进了社会的精神文明。电工正在与现代科学技术相汇合,继续发挥社会支柱的作用。
二、电气设备的现状与发展
(一)电气设备的“健康”状况存在差异
首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂商因技术与管理水平不一样,使其产品质量也不一样;即使是同一厂商,因技术、管理上的差异,其产品质量不同;不同时期、不同批次的产品,其质量也会不一样。因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。
其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响,这种环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是供电设备,大部分暴露在室外自然环境中,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。
(二)电气设备的维修制度:定期维修的弊端
由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大差异,即现场设备的“健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度几乎无视这些状况的差异,而采用统一的、一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。工程的实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果,必将出现如下维修的弊端:一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和故障率。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60%以上。
在今后的研究方向上,专家们注重状态维修完全替代定期维修的可能性。
(三)电气设备的状态检测技术
电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据。因此有必要对他们的运行状态进行监测,及时了解和掌握设备的状况,以确保整个电力系统的安全、稳定运行。状态监测是指通过各种测量、检测和分析方法,结合系统运行的历史和现状,对设备的运行状态进行评估,以便了解和掌握设备的运行状况,并且对设备状态进行显示和记录,对异常情况进行处理,并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。
近年来我国电气设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理,尤其是21世纪以后,新技术、新材料的使用,使得电气系统的装备水平得到较大的改善。因此,电气设备的维修制度和维修方法也要随着形势适当的进行调整,才能提升电气设备的稳定性、降低生产成本,为企业创造出更多的经济利益。
三、电子设备的现状与发展
2010年全球半导体制造设备销售总额达到395.4亿美元,恢复到历史最高水平。各个地区的设备支出都呈现了两位数甚至三位数百分比的增长,增长最快的是中国大陆和韩国。2010年中国内地半导体设备市场为22.4亿美元,预计2011年为26.4亿美元。按此增长率推算,到2015年,我国半导体设备市场规模将达到300亿元人民币。2010年,全球光伏生产设备销售额比上年增长40%,达到104亿美元,预计2011年将达到124亿美元,同比增长24%。从区域市场来看,2010年中国大陆地区占全球市场51%的份额,预计未来5年还将继续保持这一较高比例。据此,可以判断到2015年我国光伏设备将继续保有巨大市场空间。 新能源汽车用锂离子动力电池、高性能驱动永磁式同步电机、金属化超薄膜电力电容器等新型电子元器件生产设备将成为我国电子专用设备市场新的增长点。多学科交汇为电子仪器开辟了新的发展空间,物联网技术发展和三网融合对电子仪器提出新的测试需求,预计上述领域的电子仪器以及环境保护测试仪器和医疗电子仪器会面临大发展。
四、电工新技术
我们已在准备进入21世纪。21世纪,人类期望着进入一个持续协调发展的新时代,我国将以无愧于我们这个伟大民族的新姿态屹立于世界之林。整个进程中,科技的进步与发展有着特别重要的意义。从能源发展看,我国在上半叶还不大可能扭转以煤为主的能源结构,从而在提高煤的利用效率,特别是燃煤发电效率方面还要做出很大的努力。与此同时,还要大力促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快地在技术和经济上成熟起来,才能期望得以较快地改变以化石能源为主的能源结构,走上能源、环境与生态持续、协调、稳定发展的道路。在交通运输方面,实现高速度将是主要发展方向,而各种交通运输高速化都必须以电力推进系统的发展做为基础。在能源、交通和其他工业的发展中,电工新技术的发展将起着重要的作用,20世纪下半叶的一些进展已为此奠定了良好的基础,随着新原理,新技术与新材料的发展,还将出现一些新兴的领域。这里简要展望一下一些可见的重大进展,包括受控核聚变,磁流体发电,太阳能与风力发电,磁浮列车,磁流体船舶推进与超导电工。
(一)受控核聚变
受控核聚变的实现将为人类提供实际上用之不竭的洁净能源,从根本上解决人类能源,环境与生态的持续协调发展。20世纪下半叶的巨大努力,已在大型的托卡马克磁约束聚变装置上达到了“点火”条件,证实了聚变反应堆的科学现实性,正在进行聚变试验堆的国际联合的设计研制工作,期望在下世纪能建成、运行试验堆。然后还需要经过示范堆与商用堆两个阶段的展,预期可在下世纪四五十年代建成第一座商用的聚变电站,走向产业化。与裂变反应堆主要依靠核工技术与热工技术的结合而发展起来的历史不同,聚变反应堆的发展主要依赖于核工技术与电工新技术的结合,这里要把大体积、强磁场技术,大能量,脉冲电源技术,辅助加热技术与等离子体控制技术提高到新的水平。除此之外,还要探索利用聚变产生的带电粒子直接发电的可能性。聚变电站的实现也将导致一些新兴的电工产业的形成。
(二)磁流体发电
磁流体发电是将高温导电燃气与磁场相互作用而将热能直接转化成电能的新型发电方式。由于其初温可高达3000K,与已有的燃气及蒸汽发电组成联合循环,可望将燃煤电站的热电转换效率提高到50%以上,具有高效率、低污染、少用水的重大优越性。磁流体发电自60年代初原理性实验成功以来,经过30年的持续努力,已达到了最高发电功率几万千瓦,持续数百小时的水平。再经过试验电站、示范电站与商用电站几个阶段的发展,可望在21世纪二三十年代实现商业化。磁流体发电的发展过程表明,所遇到的困难比原设想的大得多,特别是用于燃煤的长时间可靠发电,这里需要大力发展电工、热工、材料、化工等多方面的新技术,在电工方面要解决电站系统、发电通道、超导磁体、功率调节与逆变等一系列关键技术问题,在现有基础上还要有长足的前进。由于我国属于燃煤为主和电力迅速发展的国家,燃煤磁流体发电的商业化具有特别重大的意义。
(三)太阳能与风力发电
太阳能与风能是最重要的可再生能源,它们是广泛存在,机会均等,自由索取,最终可依赖的初级能源。近年来,在太阳能与风力发电技术方面取得了可喜的进展,建设投资与电能成本有了大幅度下降,几十万千瓦的太阳热发电站,百万千瓦的大型风力发电场已经接入电网运行多年,千千瓦的光伏发电站已有了示范,使得越来越多的人相信太阳能与风力发电能够在21世纪整个电力生产中占有一定的份额。为此,需要继续努力提高效率,降低造价与成本,扶植相应产业的发展,以及解决并网运行的有关技术问题。
(四)磁浮列车
一部人类社会交通运输发展史,在某种意义上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。20世纪下半叶铁路的电气化使常规轮轨铁路的运营时速提高到了200多公里。为了进一步提高时速,发展起来了磁浮列车,它是一种采用磁悬浮,直线电机驱动的新型无轮高速地面交通工具,具有速度高、客运量大、对环境影响小、能耗低、维护便宜、运行安全平稳,无脱轨危险,有很强的爬坡能力等一系列优点。经过几十年的持续努力,磁浮列车已达到500公里/时的时速,处于实用化试验阶段,我国的磁浮列车也于几年前投入试运营。在今后,抓紧高速磁浮列车的研究发展,从技术上实行“迎头赶上”的战略,尤显重要。磁浮列车的实现要解决磁悬浮,直线电机驱动,车辆设计与研制、轨道设施、供电系统,列车检测与控制等一系列高、新技术的关键问题,推动着电工新技术登上新的高峰。高速磁浮列车有常导与超导两种技术方案,采用超导的优点是悬浮气隙大,轨道结构简单,造价低,车身轻。随着高温超导的发展与应用,将具有更大的优越性。
(五)磁流体船舶推进
磁流体船舶推进是一种正在发展的新技术。它利用强磁场与海水中的电流相互作用产生的罗伦兹力,使海水向后喷射,依靠其反作用力推进舰船向前行驶。由于它不用螺旋浆,具有无声、高速的优点,将引起船舶推进技术的重大革命。随着超导强磁场的顺利实现,从60年代开始了认真的研究发展工作。90年代初日本的载人试验船“大和一号”胜利地进行了海上试验,显示了其实现的现实性。再经过一二十年持续的分阶段的努力,可以期望在21世纪上半叶达到实用。
(六)超导电工
实用超导线与超导磁体技术与应用的发展,以及初步产业化的实现无疑是20世纪下半叶电工新技术的重大成就。在21世纪上半叶,无论是聚变电站、磁流体发电,还是磁浮列车,磁流体推进船的商业化,均将促使超导电工继续长足地向前发展,成为一个重要的电工产业。与此同时,还可期望,随着高临界温度超导体的实用发展,超导输电与超导飞轮储能将得到实际应用,工频超导技术的发展将使超导限流器、超导变压器、超导发电机投入运行,大能量的超导储能得到了示范和推广,超导电力技术成为电力发展的重要支柱。假如那时出现了临界温度达到室温的实用超导体,整个面貌还将大大改观。 五、电子新技术
(一)塑料太阳能电池技术
随着现代世界能源的日益紧张,许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发,这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵,不易安装,光电转换效率也低,大约只有12%到15%(现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30%左右),发1度电的成本大约是22美分,远比烧煤的火力发电厂美分1度电的成本要高。
令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面,制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高,可以有多种用途。
一些大公司开始关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池;而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池,实际上能够使许多材料具有发电能力。例如,塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁,可以随时在光照条件下对电脑充电;也可以装在电动汽车车身,为电动机供电;房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池,以供应日常用电。
(二)家庭机械电子工厂技术
专家预言,未来的家庭机械电子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺,利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然,真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。
比如家里的电视机遥控器坏了,就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个:从互联网上下载数字化电路图,用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板,打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料,每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的专家指出,用户只需为数字化电路图及所用材料付款,而不需为产品本身付款。
家庭机械电子工厂,意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图,制造有关电子产品还要有相关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明,在电子产品制造业,设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品,不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计,那就必须会用专业设计软件,还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。
(三)超级宽带网中的微型光芯片技术
现在已经有很多家庭通过宽带连接互联网。不过这种连接在最后一段的基础设施一般是已经落伍的同轴电缆或是电话线。而光缆入户的成本很高,每户成本大约1300美元。
微型光芯片可以改变这种现状,采用微型光芯片可以大大降低光缆入户的成本,让家庭用户享受真正的超级宽带。微型光器件把光路以及通常是分离的光学元件集成在一个光芯片上,这又是一个改变电信业经济学的重大技术创新,电信业采用光芯片可以以很低的成本传输大量数据。售价高达数万甚至数十万美元的光学元器件可能因为光芯片的采用而大大缩小体积,成本下降90%以上。这一技术使得人们在家里下载一部高清晰度电影就像是今天看体育频道一样普通。
(四)无线漫游的技术
无线通信领域是一个标准混乱的世界。手机通信、无线局域网、
军用无线通信及公共安全无线网络各自在特定的频段工作,这一工作频率是相关硬件在工厂生产时就已经设定的。所以美国的CDMA手机在欧洲不能用,而欧洲的许多GSM手机也没法用。这在平时只是麻烦而已。但是在某些紧急情况如911消防队同警察居然无法通过无线通信设备联系,因为频率不同,设备不兼容。
为了解决这一问题,一些兴企业正在用软件替代相关硬件,从而能够与不同标准、不同工作频段的无线通信网络兼容。这种技术称为软件无线电。想要驾车横跨中国旅行而又希望始终保持无线上网的话,软件无线电能够利用所到之处的各种无线通信网来上网,不论这种无线通信网是过时的模拟蜂窝电话网还是最新的3G无线网,或是时髦的WiFi及Wi-Max无线局域网。
在未来软件无线电技术将使美国陆军士兵、海军水手、空军飞行员能够在激烈战斗的时候保持无线通信。软件无线电技术进入消费市场还要再过一段时间。不过5年之内,软件无线电市场将有310亿美元之巨。到时候就可以买一个能够在各种不同标准无线通信网络工作的手机,从此无线漫游再无障碍。
六、总结
电工电子技术已经在我们 生活的各个领域发挥着重要的作用生活上离不开它,数字电视、手机、自动导航、自动倒车,这些在以前都是不可想象的,现在都已经变为现实了,在其他的领域也有非常重要的作用。它在很大程度上改变了我们的生活和科技,影响着我们日常身边的一切,在未来必将有着无限广阔的前景。
参考文献
[1]叶光辉.电工电子技术现状与发展.
[2]邵民.浅谈电工电子技术现状[J].新疆教育,2012,9.
作者简介:谭晗(1981―),女,江苏海安人,硕士研究生,副教授,主要研究方向:电工电子技术。