电气工程及其自动化新技术

电气工程及其自动化新技术（精选8篇）

电气工程及其自动化新技术 篇1

1 电气工程及其自动化技术内涵

1.1 电气工程及其自动化技术的设计。

工业设计是一项复杂过程, 其设计理念必须符合工程的实际需要。电气工程与自动化设计有硬件设计和软件设计两方面组成。在设计的过程中必须先进行硬件设计, 硬件设计的理念比较符合工程的实际需要, 在电子元器件的选择, 要根据实际发展的需要, 硬件设计首先要设计中央服务器, 这是硬件设计的核心部分, 负责整个自动化运行的核心部件。在控制器的选择上, 要进行综合的详细考虑, 选择符合实际需求的控制器。在硬件设计过程中, 电路的连接必须要正确, 正确的连接才能使整个系统正常的运行起来, 使各个部件发挥自己的功能。在硬件设计完成以后, 计算机的选择也是非常重要的, 要选择理想的计算机, 计算机落后使整个自动化系统不能发挥自己的功效, 整个系统出现不平衡现象。硬件设计完成以后, 就要进行自动化软件设计, 自动化软件设计一定要符合企业的需要, 市场上自动化软件非常多, 企业一般不会选择使用, 企业一般都要开发符合自己企业需求的自动化软件, 硬件设计必须与软件设计结合使用, 才能使硬件发挥最大功效, 体现出实际应用价值, 通过硬件的实现, 体现出软件的功能, 为企业的实际生产服务, 提高企业的工作效率, 增加剩余利润。

1.2 电气工程及其自动化的内涵。

电气工程与自动化技术应用比较广, 在计算机技术领域、计算机网络控制领域、电子元器件领域、电机电器领域应用都取得一定成绩。电气工程进行软硬件结、强弱电结合符合现代企业的发展需要, 电气工程技术与自动化技术现在比较成型, 与其它技术相结合, 进行控制理论与控制技术相结合, 实际应用的技术手段在不断更新, 在进行系统的硬件设计与软件设计符合系统开发基本原理, 进行市场调研, 系统分析、系统设计、系统实施、系统测试、系统维护及管理。在实际应用过程中, 根据企业的发展需要, 选择合适电气工程技术, 进行软硬件设计, 进行信息的传递加工与存贮, 利用相应的控制理论进行控制, 提高电气工程的技术的具体应用, 符合现在高科技发展今天的需要。

2 电气自动化在电气工程中的应用

2.1 电气工程及其自动化技术应用理论。

现在企业生产过程中, 主要靠实践。但工人的实践技能, 需要雄厚的理论支持。系统的理论学习是非常重要的, 是提高电气工程技术工人能力基本保障, 符合现代企业对高科技人才需求原理。电气工程自动化技术作为一项以人工为主要方式的技术能够满足生产的实际情况。随着科学技术的发展, 市场需求量的增加和社会经济的发展, 由人类操作机器这种方式已经跟不上日益增长的市场需求。为此, 我们做了许多这方面的调查。自动化技术在企业中的应用, 减少工人的数量, 也就是企业利用自动化技术能减少大量人力, 而且还能提高工作效率, 机器作业是完全可靠的, 在软件技术的支持下, 能正常完成工作, 并且在人休息的时候, 机器能正常运转, 对提高企业的经济性基本保障。

2.2 加强电气工程及其自动化应用措施

2.2.1 强化数据传输接口建设。

自动化技术中数据传输是非常重要环节, 设计者非常重视数据传输, 数据传输是核心技术需要解决问题, 由于数据传输对电气工程自动化工作结果起着决定作用, 所以数据传输一直受到我们的重视。要想保证电气自动化的有效性就必须要加强对数据传输的管理从而保证其稳定性、快捷性、高效性和安全性的提高。接口技术的建设是数据传输的关键部件, 在其数据在元器件中进行数据传输, 接口技术是保证数据传输正确性的关键元器件, 数据正确性是整个系统考核的核心指标, 因此接口技术的建设是整个自动化系统建设的核心地位, 是保障数据传输的关键技术。

2.2.2 加强通用型网络结构应用的探索。

网络结构的选择是数据通信的基本保障技术, 计算机网络技术在自动化技术中起到重要作用, 网络结构选择是很重要的, 每种网络结构都有自己的优缺点, 在实际工作过程中, 我们一般根据企业的自动化技术实际需要, 选择综合性网络结构, 综合性网络的合理化建设是进行电气工程高效工作基本保障, 在一定程度在减少人力、物力、财力都有一定的益处, 也是理想型的网络结构建设。

2.2.3 强化技术创新, 建立统一系统平台, 节约成本。

企业与企业之间在自动化技术应用过程中, 应该强调技术创新, 技术创新是企业发展的核心竞争力, 在技术创新过程中, 建立统一系统平台, 这样在技术革新过程中, 能节约成本, 还能保障技术的科学升级。

2.2.4 只有加大了电气自动化在技术上的投入, 才能保证自动化技术的综合性。

电气自动化瓶颈的突破促进了自动化技术水平的进步。所以, 在进行建设与发展电气工程自动化的时候, 一定要加强系统平台的建设, 结合不同终端用户的需求, 对自身运行特点展开详细的分析与研究, 在统一系统平台中展开操作, 满足不同终端用户的实际需求。

3 电气工程自动化热点技术运用

3.1 管控一体化技术。

无论是在电气工程的哪一个通讯环节都要充分发挥信息数据的集成性和整体性, 这就是管控一体化的过程。在这个过程中, 只有把自动化技术不断地应用在处理信息数据过程中, 才能让管控一体化水平得到提高。

3.2 状态检修技术。

利用设备资产管理系统在电气工程中的应用方式, 重点发挥状态检修技术在故障诊断和状态监视方面的功能, 并提供状态检修设备在正常运行时的状态信息和数据, 并有机结合该部分数据有效预测电气工程对应设备的实际运行状态、潜在的安全隐患或故障因素, 这些都是电力工程在对状态进行检测时要坚持的定位。

总之, 电气工程及自动化技术应用范围比较广, 与其它技术结合应用, 在各个领域取得一定成绩, 电气工程及自动化技术提高是现代化企业发展的保障, 符合现代化企业发展需要。在科技高速发展的今天, 电气工程及自动化技术越来越成熟, 能为企业的发展提供技术支持。

摘要：现在中国经济高速发展, 电气工程及自动化技术的应用领域比较广, 在其各个领域取得一定成绩。本论文从电气工程及其自动化技术内涵、电气自动化在电气工程中的应用及电气工程自动化热点技术运用三方面进行阐述, 希望为电气工程及自动化技术研究的学者提供理论参考。

关键词：电气工程,自动化技术,研究

参考文献

[1]曾拜宙.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].科技致富向导, 2015 (2) .

[2]李静慧.电气工程及其自动化技术的应用[J].中国新技术新产品, 2014 (13) .

[3]袁红军, 袁米.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].装备制造技术, 2014 (1) .

[4]郑嘉智.电气工程及其自动化技术的应用[J].中国科技投资, 2013 (30) .

电气工程及其自动化技术探讨 篇2

关键词：电气工程；自动化；探讨

一、电力系统自动化技术

1.电网调度自动化 所谓电网调度的自动化，其主要运行模式是由电网调度控制中心的计算机网络系统、服务器、工作站、大屏幕显示器、打印设备等，经过网络、专线方式连结下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站端设备（如测量控制等装置）等形成。电网调自动化能在电力生产过程中实时采集与监控相关的数据、还能对电网运行进行安全分析和估计电力系统状态，另外它还可以预测电力负荷和调度控制自动发电系统，适合于当今电力市场的科学运作。

2.变电站自动化 变电站自动化从一定程度上而言可以提升电力部门的工作效率，不需要人为时刻的去监控，省下了大量的人力资源，并且其监控的能力远远超出人为的控制，使得变电站的安全指数大大提升。变电站自动化的主要任务是有效的监控站内运行的电气设备，使其能够正常的工作。主要特征是随着科技的进步改善了传统的监控设备，向数字化监控的方向发展，譬如利用计算机电缆或光纤代替以往的电力信号电缆，使得管理、记录、操作等方面变得简便而实用，数据也更加具体精确。科技带动进步，现如今变电站的自动化已然是电力生产现代化的一个重要改革。

二、电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步

上世纪八十年代初期，我国电力系统使用了当时最先进的单片机技术，使得电力化设备得到良好的改善，更好的服务大众。在当时，我国工业生产中使用的计算机和PC机技术备受青睐，当时的设备可以快捷的完成电力系统实时数据采集、分类、汇总、分析、显示、存档、打印、报警、完成操作控制等任务。但是也存在着不足，解决不了工业快速发展所产生的一些新问题。譬如系统结构、功能、通信协议等方面都不够完善，还有操作起来也比较的繁琐，欠缺灵活性。直到上世纪九十年代，这一系列的缺点才有所改善，科技的进步带来福音，在信息归纳处理，服务器运行速度和承载负荷等各方面都有了一个质的飞跃，电网调度自动化系统、变电站自动化和发电厂分散测控系统都得到很大的改善。与十年前相比，不仅大幅度减少了电力电缆、通信电缆的用量，还降低了设备的建设成本，最主要的是提高了系统的技术性能，使得操作变得灵活、维护工作变得简单快捷，系统运行更加安全稳定。

三、当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要热点技术

现如今，我国的电力系统自动化主要是靠先进的电子技术和计算机技术来完成相关的工作的，并随着这些技术的不断更新，自动化的程序将会更加完美，当前其主要发展的内容有一下几点，下面作出逐一分析。

1.电力一次设备智能化 一般而言，在电力局设备机组中，一次设备和二次设备的安装在两个不同的地点，在它们之间，使用的是强信号电力电缆和大电流控制电缆进行连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。

2.电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投人了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强，检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。

3.适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 电力系统采用光电互感器技术后，与之相关的二次设备，如测控设备，继电保等装置的结构与内部功能将发生很大的变化。首先省去了装置内部的隔离互感器、MD转换电路及部分信号处理电路，从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样，其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。

4.单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展 以MCS-51为代表的8位机虽然仍占主导地位，但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的语言。

在集成电路方面，需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面，还有专用于产生PWM控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等应用也相当广泛。

在逻辑电路方面，值得注意的是用专用芯片（ASIC）进行逻辑设计。ASIC中有编程逻辑阵列PLD，PLD力现有四种类型的器件：PROM、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL的第二代產品，它可以在线电擦洗，与TTL兼容，有较高的响应速度，有可编程的保密位等优点。这些特点使得GAL在降低系统造价，减少产品体积和功耗，提高可靠性和稳定性及简化系统设计，增强应用的保密性方面有厂阔的发展产景，特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理，其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成[4]。

总之，电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。电气工程及其自动化是实现工业现代化发展的重点工程，在现代工业中得到广泛的应用，关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。加强对电气工程改造及其自动化技术的研究，是现代工业未来发展的必然要求。

电气工程及其自动化 篇3

2011-06-01 20:32电信学院(阅读次数： 131)

●基本情况

本专业包含电力系统及其自动化专业、电机电器及其控制两个专业方向。拥有实力雄厚、经验丰富的教学、科研骨干队伍，并具有与之相对应的硕士点——电力电子与电力传动，为本专业毕业生提供继续深造的机会。本专业拥有完整的实验体系（包括电力系统综合自动化、电力电子技术、电气传动等专业实验室），可为学生提供良好的实验环境，结合开放实验室培养学生的实践能力、动手能力和创新精神。教师队伍中有博士生导师1名，教授5名，副教授8名，40%的教师具有博士学位，90%以上的教师承担着国家级、省部级或横向科研课题。

●培养目标和专业特点

本专业主要培养具备电工技术、电子技术、电气技术与装备、运动与控制、电力系统自动化、计算机技术应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、电力电子技术、电子与计算机技术等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、系统开发等与电气工程有关的宽口径“复合型”教学、科研和工程技术人才。本专业主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制技术问题的基本能力。

本专业注重教学与实践、教学与科研相结合，积极支持学生进入实验室，参加大学生校内、陕西省级和国家的各种竞赛，并参与到专业教师的科研工作中。近年来取得了显著的成绩获得国家级竞赛奖励5项、省级竞赛奖励数十项，并在各类科研项目中发挥一定的作用。

●课程设置

主要课程：电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、微机原理及接口技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电器设备、电力系统自动化、计算机控制系统、DSP技术与应用等。

主要实践性教学环节：包括电工与电子实训、电子工艺实习、认知实习、课程设计、生产实习、毕业设计。

●就业去向

电气工程及其自动化(专业)概论 篇4

1技术：人类根据生产实践经验和自然科学原理改变或控制其环境的手段和行动；2工程：应用科学知识使自然资源最好地为人类服务的专门技术；3系统：相互关联相互制约相互影响的一些部分组成；4信息：符号、信号或消息所包含的内容；5控制：通过信息的采集和加工而施加到系统的作用；6管理：为了充分利用各种资源来达到一定目标而对社会或其组成部分施加的一种控制 1.1.2 电气工程学科及其涵盖的内容

一：1电气工程是工学下属的一级学科2电气工程学科形成于第二次技术革命1870；3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”。4电气工程学科的主要任务是研究电磁现象的规律及应用有关的基础科学、技术科学及工程技术的综合。这包括电磁形式的能量、信息的产生、传输、控制、处理、测量及其相关的系统运行，设备制造技术等多方面的内容。

二：电气工程学科下属的二级学：电机与电器，电力系统及其自动化，高电压与绝缘技术电力电子与电力传动，电工理论与新技术，脉冲功率与等离子技术ΔS 三：电气工程学科的特点覆盖面广，理论体系逐渐完善，工程实践成功，应用领域宽广 1.1.3 电气工程学科的发展趋势

①信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术的进步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。②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发展的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统等领域。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自这些领域。1.3 电气工程与自动化专业本科培养方案：专业培养目标：本专业培养德、智、体全面发展，能够从事与电气工程有关的规划、设计、建设、系统调度运行维护、自动控制及保护、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径符合型高级技术人才。专业特色和培养要求：本专业是按国家教育部工程类引导性专业目录设置的宽口径专业，主要特色是电气工程与自动化相结合、强电与弱电相结合、电工技术与电子技术子技术相结合、电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、理论研究与技术应用相结合、理论与实践结合，培养各行业需要的强弱电兼顾的复合型高级人才。

学生主要掌握电工理论、电子学、控制理论、电气工程基础、高电压技术、电力系统运行与控制、信息和通信技术以及计算机应用等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，掌握一定人文社会和经济管理知识。要求学生具备电气工程技术分析、系统运行与控制技术的基本能力，具有较强的创新意识。1.5.2 对学习影响的一些因素

①智力因素②学习的目的性学习方法环境因素经济条件

1.5.3 学习方法①确立目标、激发动机②调控心理、优化心境③科学用脑、提高效率④及时复习、增强记忆⑤科学运筹、巧用时间 2 电磁学理论的建立与通信技术的进步

自从牛顿奠定理论物理学的基础以来，物理学的公理基础的最伟大变革，是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的。——爱因斯坦

历史：英国：1600年，吉尔伯特发现天然磁石摩擦铁棒，能使铁棒磁化;德国：1663年，物理学家盖利克研制出摩擦起电的简单机器。英国：1729年，学者格雷发现电可以沿金属导线传输。法国：1733年，化学家杜菲发现电有两种：“玻璃电”和“琥珀电（松香电）”。后来总结出“同性相斥，异性相吸”的规律。荷兰：1745年，莱顿大学马森布罗克教授研制出贮电瓶—莱顿瓶。美国：1747年，富兰克林提出具有两种带电状态的单一流体来描述电流。后来发明了避雷针；提出电荷守恒。1785年，法国物理学家库仑(Charles Augustin de Coulomb, 1736-1806)的研究为电和磁的研究开辟了新方向。他是磁和电的研究先驱者，制定了库仑定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中的一个重要的里程碑。库仑是18世纪一位学识渊博的法国物理学家，也是当时欧洲最好的工程师之一。他善于设计精巧的实验，进而取得精确数据，找出数据变化的规律，揭示运动的基本法则。1780年，加法尼，意大利生理学家和内科医生。他从动物组织对电流的反应开始研究化学作用而不是静电产生的电流。这种动物组织与两种不同金属接触所产生的反应现在称为“电疗”。1799年，意大利物理学家伏特发明电容器(condenser)；1800年发明了第一块电池。

2.2 电流磁效应的研究：1丹麦哥本哈根大学物理学教授奥斯特一直相信电、磁、光、热等现象相互存在内在的联系。 电流的磁效应研究结果：在通电导线的周围，发生一种“电流冲击”。磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时，阻碍它穿过，于是就被带动，发生了偏转；“电流冲击”是沿着以导线为轴线的螺旋线方向传播的。

 法国数学家、物理学家安培发现了两个载流导体相互作用力的规律：电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引；电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。还对两个线圈之间的吸引和排斥也作了详细分析。

 德国物理学家欧姆他在法国数学家傅里叶的热传导理论的启发下进行电学研究。傅里叶用数学方法建立了热传导定律。欧姆认为电流现象与此类似，猜想导线中两点间的电流也许正比于两点间的某种推动力之差。欧姆称这种力为电张力。这实际上是电压。

 德国数学家和物理学家高斯。1832年，他改进和推广了库仑定律的公式，并且提出了测量磁强度的实验方法。他和韦伯合作，建立了电磁学中的高斯单位制；发明了电磁铁电报机；绘制出世界第一张地球磁场图。

   法拉第发现电磁感应

亨利、楞次对电磁感应的研究 麦克斯韦建立电磁场理论  赫兹发现电磁波 电工技术与理论的发展

第一次技术革命（始于18世纪下半叶）基础：牛顿力学；主要标志：蒸汽机 应用：机器制造、采矿、铁路、冶金、纺织 第二次技术革命（始于19世纪下半叶）

基础：电磁学原理、电路原理、化工原理，力学等；主要标志：电力、钢铁、化工；汽车、飞机、通讯 应用：电气工程、电子信息、通信、自动控制 化工、钢铁等领域

第三次技术革命（始于20世纪中叶）

基础：电子技术、信息理论、系统理论、控制理论 主要标志：原子能利用、电子管、半导体、集成电路

应用：电气工程、电子信息、通信、自动控制、计算机技术、家用电器、医疗设备、化工等领域。3.1.2 电工技术的初期发展

1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了发电机的理论基础。科学的发现，引起了一场技术发明。1866年，德国物理学家西门子发明了励磁电机，并预见：电力技术很有发展前途，它将会开创一个新 1879年10月，美国发明家爱迪生（Thomas Alva Edison，1847~1931）发明了电灯。

1882年，爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂，装有6台直流发电机，共900马力（1马力=0.735kW，），通过110V电缆供电，最大送电距离1.6km，供6200盏白炽灯照明用，完成了初步的电力工业技术体系。

1892年，爱迪生创立通用电气公司(GE)。

爱迪生象征着美国由穷变富的理想，爱迪生的一生，是美国从落后农业国向工业国过渡、从全盘照搬欧洲技术到建立美国自己的技术体系的时代。1885年意大利科学家法拉里提出的旋转磁场原理，对交流电机的发展有重要的意义。

美国发明家、工业家威斯汀豪（George Wistinghouse，1846~1914）生于纽约州的一个农业机械制造商家庭。在龙宁学院学习后，参加南北战争的北军，在陆军和海军服役。1865年发明旋转式蒸汽机而首次获专利。

1869年设立威斯汀豪空气制动器公司（西屋空气制动器公司），在匹兹堡建设工厂，生产铁路制动器和铁路信号装置，其产品畅销欧美。

美籍南斯拉夫电气工程师特斯拉（Nikola Tesla，1856~1943）1883年发明了世界上第一台感应电动机。1888年发明的两相异步特斯拉电动机和交流电力传输系统。美国采用60赫兹作为工业用电的标准频率与他有很大关系。特斯拉出生于奥匈帝国的一个牧师家庭，具有难以置信的记忆力和对数学的理解能力。1888年他发明了两相异步特斯拉电动机和交流电力传输系统，他的多相交流发电、输电、配电技术也被社会接受。

1890年发明高频发电机；1891年发明特斯拉线圈（变压器），后来被广泛应用于无线电、电视机和其它电子设备中；1893年发明了无线电信号传输系统。特斯拉一生中拥有700多项专利。

1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。次年，三相交流电由试验到应用取得成功。不久三相发电机与电动机相继问世，这就为三相交流电在世界上的普遍应用奠定了基础。

1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机，建成第一条三相交流送电线路。三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小，距离 短的缺点，开创了远方供电，电力除照明外，用于 电力拖动等各种用途的新局面。3.2.1电路理论的建立        1778年，伏特就提出电容的概念，导体上储存电荷Q＝CU。1826年欧姆发表欧姆定律。1831年法拉第发表电磁感应定律。

1832年亨利提出了表征线圈中自感应作用的自感系数L，即磁通Φ＝Li。俄国楞次提出：导体中由电磁感应产生的电流，也遵守欧姆定律。

1845年，德国物理学家基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff, 1824-1887)提出电流定律和电压定律。发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析方法的基础

1853年，英国物理学家汤姆逊（William Thomson，1824～1907）采用电阻、电感和电容的串联电路模型，分析了莱顿瓶的放电过程，并发表了“莱顿瓶的振荡放电”论文。论文中通过分析后得出了放电过程中电流有反复振荡并逐渐衰减的结论，还计算出振荡频率与R、L、C参数之间的关系，由此建立了动态电路的分析基础。

 1853年，亥尔姆霍兹提出电路中的等效发电机原理。一个线性含有电源的一端口网络，对外电路而言，可以简化为一个电压源和一个电阻的串联电路来等效替代。

 1855年汤姆逊发表了电缆传输理论论文，他采用电容、电阻构成的梯形电路，来构成长距离电缆的等效电路模型，分析了电报信号经过长距离传送所产生衰减、延迟、失真的原因。

 德国出生的美籍电气工程师施泰因梅茨（C.P.Steinmetz, 1865—1923）对交流电路理论的发展作出巨大贡献；正弦交流电路计算方法的一个重要进展，是由施泰因梅茨于1893年提出的分析交流电路的符号法（相量法）。他利用数学中的第莫威定理，用复数的模和辐角来代表有正弦量的效值（或最大值）和初相位。在相同频率下的三角函数运算，就可以转化为复数的代数运算了。

 1911年英国电气工程师亥维赛德(Oliver Heaviside, 1850～1925)提出正弦交流电路中阻抗的概念，用相量法分析正弦交流电路时，阻抗也是一个复数，其实部是电阻，虚部是电抗。

 亥维赛德还提出了求解电路暂态过程的“运算法”。运算法的要点是将描述动态电路的微分方程，变换成为相应的代数方程，然后求解代数方程，最后由代数方程的解对应找出原微分方程的解。这一方法也称为积分变换法。

 数学中的积分变换法是由法国著名的数学家、力学家和天文学家拉普拉斯(Pierre Simon Laplace，1749～1827年)于1779年首先提出来的，人们习惯称之为拉普拉斯变换。

   拉普拉斯变换是将时域函数的微分方程变换成为复频域函数的代数方程，求得代数方程的解后，通过普拉斯反变换就可求出微分方程的解。这种求解微分方程的方法在物理学、和工程学中应用广泛。电路的暂态过程分析也使用这种方法。

傅里叶（Jean Baptiste Joseph Fourier1768--1830），法国数学家及物理学家。主要贡献是在研究热的传播时创立了一套数学理论，对19 世纪数学和理论物理学的发展产生深远影响。傅里叶级数（即三角级数）、傅里叶分析等理论均由此创始。

3.2.2电网络理论的建立

 20世纪初，由于通讯技术的兴起，促进了电网络理论的研究。1920年，坎贝尔与瓦格纳研究了梯形结构的滤波电路。1923年，坎贝尔还提出了滤波器的设计方法。

  1924年，福斯特提出了电感、电容二端网络的电抗定理。此后便建立了由给定频率特性而设计电路的电网络综合理论。

在电子管问世以后，电子电路分析的理论迅速发展。1932年瑞典科学家奈奎斯特提出了由反馈电路的开环传递函数的频率特性，来判断闭环系统稳定性的判据。

 1945年，美国伯德出版了《网络分析和反馈放大器》一书，书中总结了负反馈放大器的原理，由此形成了分析线性电路、控制系统的频域分析方法，并获得了广泛应用。

 20世纪中期以后电子计算机的出现，为电工理论的应用提供了强有力的工具。电网络的计算机辅助分析、计算机辅助设计应运而生。电工理论与其他学科的理论相互借鉴，继续在新的技术进步中共同发展。

3.2.3

电磁场理论的建立

       19世纪中期已经有了关于静电现象的库仑定律、关于电流和磁场关系的安培环路定律和法拉第电磁感应定律(三大定律)。1846年法拉第发表了一篇论文，设想光是力线振动的表现。他的这些论断，由英国科学家麦克斯韦所继承。麦克斯韦在1856年发表“论法拉第力线”一文，对力线进行了严格的数学描述；

1861年麦克斯韦发表的“论物理力线”的重要论文中提出了电位移的概念，并称电位移矢量的时间导数为“位移电流”密度。1864年麦克斯韦发表了“电磁场的动力学”论文，描述电磁场的空间分布和时间变化规律，提出了电磁场的基本方程组。

1887年赫兹用实验证明了电磁波的存在，使麦克斯韦的预言得到证实。他的电磁场理论具有相当普遍的意义，成为电工技术、无线电技术的基本依据。50年代以来，由于电子计算机的发展，有了求数值解的有力手段，扩大了可以进行计算的问题的范围，电路仿真技术（proteus 7.10、PSpice）、电磁场仿真技术（ANSYS、Ansoft）也逐步推广使用。电工理论随着科学技术的进步而不断的发展。

第三次技术革命（始于20世纪中叶）

基础：电子技术、信息理论、系统理论，控制理论

主要标志：新能源利用、电子管、半导体、集成电路、新技术的广泛应用 3.3.3 自动控制技术

 自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定方案达到要求的指标。自动控制技术属于信息科学和信息技术范畴，它是信息处理技术的一项技术。

  控制系统主要由控制器和控制对象两大部分构成。

控制系统的数字模型有两部分组成：一部分是目标函数，由一个关于状态变量X(t)，控制变量U(t)和时间t的函数的积分来表示；另一部分是约束条件，这些约束条件包括被控对象状态方程、状态的初始条件等。

3.3.5 激光技术：“受激辐射”基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且当处于高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数时，就能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。产生激光的装置称为激光器。

等离子体；发生电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体称之为等离子体(或等离子态)。等离子体的独特行为与固态、液态、气态截然不同，因此称之为物质第四态。4.1.3 电能利用的发展历程

火力发电系统的构成：燃烧系统，汽水系统，控制系统，电气系统

水力发电的类型：1流水式水利发电：大坡度河川上修坝，取水口水借助落差驱动水轮机2调整式水利发电：建设调整水库（溪谷）能够存储一天的容量来调节发电3水库式水力发电：建设大型水库、存储洪水、丰水，枯水期补给发电4扬水式水力发电：用谷期多余电量抽下部水库水到岛上部水库，峰期发电；

核反应堆类型：压水堆，重水堆，沸水堆，石墨沸水堆，石墨气冷堆，高温气冷堆，快中子增殖堆；；潮汐能发电：利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动发电机来发电，其发电原理与一般的水力发电差不多。

  发电分类：利用潮汐的动能发电 利用潮汐的势能发电

4.3.3 风能发电

风能特性：可再生能源；清洁能源；具有统计性规律；

风能发电优势：占地极少；工程建设周期短；装机规模灵活方便；运行简单；产品质量可靠；经济性日益提高。地热能：地热能就是地球内部的热释放到地表的能量。

形成地热资源的四要素：热储层、热储体盖层、热流体通道、热源 地热能的利用方式 1.直接利用方式

2.地热发电方式

燃料电池优点：污染极少、噪音小；能力转换效率高；适应能力强，供电质量高；占地少，建设快，构造简单，便于维护保养；燃料广泛，补充方便；不需要大量的冷却水，适合于内陆及城市地下应用；灵活性强，可构成不同规格、功率的电池。燃料电池分类：碱性燃料电池（AFC）磷酸型燃料电池(PAFC)熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)固体电解质型燃料电池(SOFC)固体高分子型（对称质子交换膜）燃料电池(PEFC/PEMFC)直接甲醇型燃料电池（DMFC）垃圾发电-3项关键技术：垃圾焚烧炉的设计、制造和管理；垃圾的质量管理；对焚烧炉温度和蒸汽产量的控制

4.4.2 变压器

变压器的最基本形式，包括以电感方式耦合在一起的两组线圈。当一交流电流于其中一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压，感应电压的大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。用公式表示如下：一次电压/二次电压=一次线圈/二次线圈；一次侧的功率=二次侧的功率 5.1.2 断路器

断路器(英文名称:circuit-breaker，circuit breaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。

5.1.4 电力系统继电保护

电力系统对安全可靠有着非常高的要求，系统中的短路、雷击、误操作等故障都可能损坏设备、不能正常供电而使生产停顿，甚至发生人员伤亡事故。早期的电力线路中只装有简单的熔断器、避雷器。1930年左右，已研制出多种电磁继电器及相应的保护设施，继电保护技术已趋成熟 引入电子技术，使用固体电子器件如晶体管、晶闸管整流元件，进而使用计算机技术，更为电力系统继电保护技术的发展开辟了新的途径 5.1.5电力网络

电力网络已成为现代社会生产、人民生活中的主要动力来源。保持这种系统的正常运行，对其进行管理、调度、监控，就形成了包括许多技术部门的庞大的产业体系。随着电能的应用日益广泛，电力的需求不断增长，许多电厂通过输电线互相联接，形成功率强大、遍及广大地区的电力网 5.3.1 社会对电力生产、供给的要求

安全可靠：如果电力生产过程、供电设备发生故障造成供电中断，不仅影响用户正常生产、生活，还可能造成发电、供电设备严重损坏和人身伤害。力求经济：目前，我国电力生产仍以火电为主，如果发电煤耗平均下降lg/kWh，按2004年的发电量计算，全年可节约标准煤200多万吨。保证质量：电能是一种商品，衡量电能的质量主要是电网的频率、电压。在功率因数较低或无功功率变化较大的局部地区，应进行无功补偿 控制污染：对于一些生产工艺落后而严重污染环境、高耗能的小型机组予以关闭，以达到“节能减排”的目的。5.3.2电力工业的三个特点：社会公用事业，技术密集产业，资金密集产业

5.3.3电力生产的特征：1平衡性，发电、用电同时完成且两者平衡2 瞬时性，开关一合，电能就以300000km/s的速度送到用户，发电、用电瞬间完成 3 功率特殊性，电力系统所特有的无功功率。为保持电网电压在一定的水平和电网稳定，必须保持无功功率的平衡。6．1 电力系统及其组成

电力系统的组成：由发电厂、变电站、输电网、配电网和电力用户等环节组成的电能生产与利用系统。

电力系统的功能：一次能源转化成电能，将电能输送到负荷中心，再由配电变电站向用户供电或直接分配到大用户，由大用户的配电装置为用户进行供电。电力系统的主体结构：电源电力网负荷中心

电力网的功能是将电源出的电压升高到一定等级后，通过高压输电线路将电能输送到负荷中心变电站，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。为确保系统安全、稳定、经济地运行，必须在不同层次上按技术要求配置各类自动控制装置与通信系统，组成信息与控制子系统。

系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中，正常状态又分为安全状态和警戒状态；异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。电力系统在保证电能质量、实现安全可靠供电的前提下，还应实现经济运行。即努力调整负荷曲线，提高设备利用率，合理利用各种动力资源，降低燃料消耗、厂用电和电力网络的损耗，以取得最佳经济效益。6．2．1 火力发电

利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。

按发电方式分为：汽轮机发电，燃气轮机发电，内燃机发电，燃气－蒸汽联合循环发电，火电机组既供电又供热的“热电联产”

火力发电厂的三大系统 1燃烧系统包括锅炉的燃烧部分和输煤，除灰和烟气排放系统等,燃烧系统的功能是将煤的化学能转换成热能，把锅炉里的水加热变为蒸汽。2汽水系统：包括锅炉，汽轮机，凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统，冷却水系统等。3电气系统：电气系统包括发电机，励磁系统，厂用电系统和升压变电站等。发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化，其电压一般在10～20千伏之间，电流可达数千安至20千安。6.3

变电站

变电站是电力网的重要组成部分，它的任务是汇集电源、变换电压、分配电能。它通过变压器将各级电压的电网联系起来。变电站若按其变换电压的功能划分可分为：升压变电站、降压变电站； 按其容量和重要性划分可分为：枢纽变电站、中间变电站和终端变电站。

变压器按作用分为：升压变压器和降压变压器；按分接头切换方式分为：有载和无载调压变压器；电压互感器和电流互感器是变电站用来测量高电压和大电流的设备。变电站的开关设备包括：断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等。变电站还装有防雷设备，主要有避雷针和避雷器。6．3．2

配电

配电是指电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。

配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。配电电压通常有35～60千伏和3～10千伏等。

配电系统中常用的交流供电方式有：三相三线制，三相四线制，三相二线一地制，三相单线制，单相二线制 配电系统的直流供电方式有：二线制，三线制 配电：一次配电网络的接线方式有：放射式与环式。

二次配电网络的接线方式有：放射式、环式、双回线接线和网格式接线。配电线路按结构分有：架空线路和地下电缆。7 高电压与绝缘技术

粒子加速器：粒子加速器是用人工方法产生高速带电粒子的装置，是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具

1.粒子加速器分类：静电加速，直线加速器，回转加速器，电子感应加速器，同步回旋加速器，对撞机

2世界范围：交流输电经历了35、60、110、150、230kV的高压，287、400、500、735～765kV的超高压，1150kV的特高压的发展；直流输电线路经历了±100、±250、±400、±450、±500、±750kV的发展。

3我国：超高压电网：交流330kV、500kV、750kV电网和直流±500kV输电系统;；特高压电网：指交流1000kV电网和直流±800kV输电系统。4这些阶段的发展与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关

5气体绝缘全封闭组合电器（Gas Insulated Switchgear 简称GIS）：它由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有绝缘性能和灭弧性能优异的SF6(六氟化硫)气体作为绝缘和灭弧介质，故也称SF6全封闭组合电器。

6现在世界上无论是交流输电、还是直流输电，总的趋势是输电电压等级越来越高。这种趋势形成的原因主要有以下几点：

一、从节约输电走廊方面考虑；

二、从提高输送容量和增大送电距离方面考虑；

三、从改善电网结构和提高系统运行可靠性方面考虑；

四、经济性的要求

7.2 高电压与绝缘技术的基本任务及特点：基本任务：研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压在其它领域的应用等。特点：实验性强，理论性强，交叉性强

7.3 高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容：

7.3.1高电压与绝缘技术的理论基础：绝缘介质的放电和击穿理论与相关的理论知识，气体（主要包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫SF6气体及高真空）放电过程的规律；

2、不同电压形式下各种气体电介质的绝缘特性；

3、绝缘子的沿面放电、污秽放电；

4、液体、固体电介质的极化、电导与损耗以及击穿理论；

5、液体、固体电介质的老化机理。

7.3.2 高电压与绝缘技术的主要研究内容：1高电压绝缘特性研究和绝缘诊断:在高电压技术领域，不论是获得高电压还是研究高电压下系统的特性或随机干扰下电压的规律，都离不开绝缘的支撑。高压电工设备的绝缘承受着各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。过电压及其防护：电力系统的过电压是电力系统运行中由于内、外原因引起的电压超过额定工作电压的现象。过电压：1外过电压（直击雷过电压，感应雷过电压）2内过电压：（暂时过电压，操作过电压，谐振过电压）

高电压试验设备、方法和测量技术：高电压发生装置有：由工频试验变压器及其调压设备等组成的工频试验设备、模拟雷电过电压或操作过电压的冲击电压发生装置、利用高压硅堆等作为整流阀的高压直流发生装置等。

高电压新技术：高功率脉冲技术：是研究高电压、大电流、高功率窄脉冲的产生和应用的技术。等离子体：是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。等离子体包括有几乎相同数量的自由电子和阳极电子。线爆技术：强大的电流通过金属线时，会使金属线熔化、气化、爆炸，产生很强的力学效应及光、电、热和电磁效应。液电效应：液电效应是液体电介质在高电压、大电流放电时伴随产生的力、声、光、热等效应的总称 8 电力电子与电力传动技术

电力电子技术：电力半导体器件（应用半导体工艺制作的可承受或控制一定功率的半导体元件。），电力电子成套装置（应用电力半导体器件以及所需的控制理论，按生产机械的要求而实现的一个电气整体。），控制理论（实现弱电控制强电接口的强有力桥梁。）；电力电子技术是以电力为对象的电子技术，是一门利用电力电子器件对电能进行转换与控制的新兴科学

8.1.1 电力电子技术的核心技术::功率变换;控制技术(模拟技术,数字技术)功率变换与控制的基本功能

8.1.3 电力电子技术的主要应用：

在输电系统中的应用：柔性交流输电技术；高压直流输电技术；静止无功补偿器 在配电系统中的应用：用户电力技术；电力拖动系统

两项关键技术应用::高频开关电源如：现代通信电源；变频调速技术如：感应加热装置 应用电力电子技术所实现的要求：增强功能（实现迄今不能实现的要求）

提高性能（加快响应速度，提高控制精度）提高效率（可做到节电，节能）；保养简单（可采用没有电刷和换向器的交；流电动机，来代替具有电刷和换向器的直流电动机）体积小重量轻（利用高频导通和关断，可使具有铁芯的装置小型化

8.1.5 电力电子技术的发展与特点：全控化，集成化，高频化，模块化数字化，绿色化，高效率化，变换器小型化，改善和提高供电电网的质量，电力电子器件的容量和性能的优化 电力传动技术： 电气传动系统的构成

8.2.1 电气传动技术的分类与特点

电气传动系统：1以转速为被控参数的调速系统2以直线位移或角位移为被控参数的位置随动系统

电气传动系统的主要优点：适用功率范围宽，转速范围广，与负载配合方便，运行特性的种类多，动态特性好、稳速精度高、定位精确，可实现四象限运行，空载损耗小、效率高

电气工程及其自动化新技术 篇5

我国工业建设的起步相比于发达国家而言较晚, 电气自动化技术在工业中的综合运用时间尚短。但电气工程及其自动化技术的发展, 毫无疑问地为我国工业建设、经济腾飞提供了动力, 同时还有力支撑着电气工程事业的前进。电气工程及其自动化技术的设计和应用水平, 愈发重要地衡量着我国科技发展、工业建设以及人民生活的的水准。因此, 理清电气工程及其自动化技术的特点、设计原则以及应用实效, 能够最大程度发挥该项技术的社会效益价值。

1 电气工程及其自动化技术的显著特点

1.1 技术融合程度高, 专业应用范围广

电气工程及其自动化的设计制造、开发试验以及系统运行过程, 以计算机技术为依托, 以电子电力技术为助力, 同时还涉及到机械自动化的应用。因此可以说该项技术融合了大量高等科技, 技术融合程度高, 运用价值也随之提升。同时, 我国的工业建设已经逐步进入全面电气化时代, 对于电气自动化技术的需求逐步攀升, 因而电气工程及其自动化技术的应用范围广阔, 大有用武之地。

1.2 技术实用性极强, 提升工业生产力

在当今社会生产生活中, 自动化技术已经遍及各个领域。电气工程及其自动化技术的实用性极强, 因此以电气工程为基础、以自动化技术为手段, 已经成为社会工业的主要发展模式。如今, 电气工程及其自动化主要应用于技术控制过程中, 调试和协同电气自动化设备, 帮助和促使形成自动化生产链条, 从而着力提高生产效率, 进一步提升工业生产力。

2 电气工程及其自动化技术的设计原则

电气工程及其自动化技术的应用, 不是将一成不变的技术手段生搬硬套进工业流程中。而是要在综合考虑不同的生产机械、生产环境以及平台支撑等因素的基础上, 进行科学化的针对性技术设计。在这一设计过程中, 要把握以下三大原则。

(1) 最根本的设计原则, 是致力于最大程度地满足机械工艺对电气自动化控制的要求。机械工艺对于电气自动化控制系统的具体要求, 一般体现在执行元件动作节拍表、检测元件状态表以及工作流程循环图等数据资料中, 是电气工程及其自动化技术设计的根本依据。

(2) 更为实际的原则, 是设计方案要在满足前者需求的基础上, 力争经济实用, 方便简捷。电气工程及其自动化技术的根本目的, 是为工业生产和社会建设提供电气动力保障和自动化技术支持, 因而要力争以最低成本实现最优效益。

(3) 最重要的原则, 是电气自动化设计要综合考虑硬件和软件。一方面, 根据工业控制的实际需要设置中央服务器, 适当选择电子元器件, 而后接连外围的控制器、传感器等辅助性设备。硬件的设计选择, 要以工业生产的规模、期限等作为考量要素。另一方面, 在硬件建设完成后, 要根据实际需要设计软件系统, 编制操作性强的自动化程序, 从而形成最符合机械需要的电气自动化技术体系。

3 电气工程及其自动化技术的广泛应用

电气工程及其自动化技术设计的最终目的, 是为了实现其在社会生产生活中的应用价值。目前, 随着经济全球化的发展, 工业对经济的推动力凸显。如何提高工业生产力、促进工业的可持续发展, 成为摆在各国经济建设者面前的难题。电气工程及其自动化技术, 能够实现对工业生产设备的高效控制和监测, 最大限度保障工业生产的安全和效率, 是经济建设的重要支撑技术。

3.1 在火电厂领域的应用

目前, 火力发电仍是我国的主要电力来源, 电气工程及其自动化技术应用在火电厂生产的各个环节。首先, 电气自动化技术有效串联着火电厂的锅炉、汽轮机以及发电机等重要设备, 通过自动化系统全面综合控制、监测这些设备的运转, 便于在发生设备问题时快速找到问题根源;其次, 在电厂电力设备正常运转之前, 利用电气工程及其自动化技术, 能够进行快速侦查调试, 及时发现并解决运行隐患, 有力保障着电力设备上线后电网运行的安全。在电网运转之后, 电气自动化技术还可以实时在线监控电力设备的运行情况;最后, 电气工程及其自动化技术, 将电厂原有的常规电磁设备转换为计算机化设备, 同时利用计算机光纤代替原本的电缆信号, 极大提升了电厂设备运行效率。

3.2 在建筑业领域的应用

随着城市进程的加快推进, 我国的建筑业蓬勃发展, 楼宇建设朝向高层化、智能化迈进。从最基本的电力照明、到电梯、再到复杂的给排水系统, 都离不开电气工程及其自动化技术的应用。电力设备以及自动化控制系统是当前高层建筑普遍采用的运行模式。电气自动化技术在高层建筑中的应用, 形成了以数字程控交换机为基础的网络监控中心, 全面监测各项设备的自动化运行。同时, 电气工程及其自动化技术, 促使建筑设备的综合信息通过自动化管理系统, 传输到建筑服务方终端, 从而有力维护建筑服务的高效便捷。

3.3 在钢铁业领域的应用

电气工程及其自动化技术已经深刻影响了钢铁业的生产发展。一方面, 实现了对钢铁行业生产规模、生产流程的自动化控制, 大力提高了钢铁生产效率。并且初步形成了自动控制的环境监测体系, 有利于减少钢铁生产中的废气废水排放。另一方面, 通过应用电气工程及其自动化技术, 国家有关部门实现了对钢铁行业的实时数据化监控, 因而能通过加强监管保障钢铁生产安全, 促进社会资源在钢铁行业的合理配置。

4 总结

总而言之, 电气工程及其自动化技术是国家工业建设的重要助推器, 以其实用性和科学性, 提升工业生产效率, 保障工业建设安全。电气工程及其自动化技术在未来的发展过程中, 将在继续坚持现有设计原则的基础上, 全面推进智能数字化、开放标准化的完善进程。只有不断地提升电气工程及其自动化的技术水准, 才能持续性拓展技术应用范围, 为国家建设贡献源源不竭的技术能量。

摘要：伴随着国民经济的崛起, 我国工业建设取得了不菲成绩。电气工程及其自动化技术, 作为我国工业建设的重要动力性技术, 以其实用性和科学性, 强力推动着科技工业的飞速发展。本文将重点阐释电气工程及其自动化技术的设计原则, 述清其显著特点, 并旨在详析其广泛应用实例, 探讨未来电气自动化技术的发展趋向, 从而为该技术领域的完善贡献理论性智力支持。

关键词：电气工程,自动化技术,设计应用

参考文献

[1]曾拜宙.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].科技致富向导, 2015 (02) .

[2]郑嘉智.电气工程及其自动化技术的应用[J].中国科技投资, 2013 (30) .

电气工程及其自动化新技术 篇6

【关键词】建筑；电气工程；自动化；构成系统

在我国国民经济不断发展的影响下，我国的建筑技术也得以迅猛发展，人们的物质生活条件大大地改善，并且人们也要求越来越高的建筑技术。建筑工程中的一项重要工程就是建筑电气工程，建筑电气工程的施工自动化质量对建筑物的安全应用、节能效果、建筑作用的发挥有着直接性的影响。因此，我国建筑电气工程质量的提高，有利于满足人们对建筑电气工程的需要，以及对建筑工程质量的提高和建筑行业的发展具有非常大的作用。

1建筑工程与电力系统中自动化技术的区别

在电力系统中，自动化技术的应用是十分普遍的，这主要有变电站的自动化技术、电网调度的自动化技术、分散测控系统这几个部分。在通常的情况下，发电厂的分散控制系统实施的是分层分布形式，它的四个构成部分是过程控制模块、工程师工作站、运行员工作站、冗余的高速数据通讯网络。电网调度自动化的重要组成部分是调度控制中心的大屏幕显示器、服务器，以及计算机系统，它是的连接是通过电力系统广域网而实施的，此外，还包括下一级电网调度控制、调度范围的发电厂，以及变电站终端装置等。

而在建筑工程中，电气的自动化技术主要体现在：第一，对建筑物的接地性能通过接地测试，再进行施工，特别是注重应用防雷自动化技术，务必确保接地引下线。在进行施工的时候，建筑人员应当标记钢筋，以避免混乱施工现象的出现。第二，对一系列接地支线的标记进行关注，换言之，并非一切建筑物的电气是金属材质的，特别是在建筑中普遍地应用新的塑料制品，为此，施工人员需要区分一系列接地支线的作用与位置。第三，选用适合的接地支线和分线，因为作用不一样的接地线的直径也不是完全一样的，如果用错了，就会对接地的效果产生不利的影响，甚至是给用户的用电安全造成比较大的危害。第四，在完成建筑工程的时候，应对接地线路通过电气工程自动化技术进行检测，以避免接地线因为应用太长时间而被腐蚀的情况发送，这也能够有效地防止出现火灾。

2建筑工程电气自动化技术的具体应用

2.1变配电系统

2.1.1变配电系统的具体施工步骤

在建筑工程电气工程及其自动化系统中，变配电系统是十分关键的。第一，将建筑电气工程施工所需要的材料准备好，再进行定位和测量，且应当开箱检查设施。第二，安置设施基础型钢，对母线槽垂直方向的尺寸和水平进行测量。第三，安置电缆桥架，再连接和敷设电缆桥架，在连接完之后试验和调整变配电系统。

2.1.2高压配电

高压配电的系统构成是由至少1000V的电压组合而成的配电装置。高电压配电指的是高压干线的配电，而链式高压配电、树立式高压配电，以及放射性高电压配电等一系列的形式构成了高压配电的方式。

2.1.3低压配电

低压配电是指低压电线的配电。放射性、树干式、链式这几种形式是低压的配电方式，而由配电设施与配电线路构成了低压配电系统。在通常情况下，低压电气装置是指电气装置小于1000V，比如，建筑施工时所见到的刀开关、熔断器、接触器，以及低压配电柜等等。

2.2楼宇的自动化控制

通常而言，计算机集散控制即所谓的分散控制集中管理，这属于楼宇自动化控制中心。通常使用数字控制器（DDC）来充当楼宇自动化的分散控制器，它重点是通过上位计算机监控与管理计算机画面。它的主要方式是一系列专门化的数据库、文本、动画、曲线、脚本、控件。楼宇自动化控制的关键系统是：通风和空调监控系统、给排水系统、消防监控系统、电梯运行系统、照明监控系统、综合保安系统，以及电力供应系统等。设计楼宇自动化控制的目的是为了处理、归类、分析与判断建筑中的一系列机电设施，并且统一地控制与管理一系列的系统装置，进而确保一系列子系统装置可以协调统一和井然有序，从而创设一种高效、舒适和安全的工作场所，最大化地减少日常能源与管理成本以及一系列系统的造价，有效地提高智能建筑的现代化管理能力，最终使得建筑工程的投资实现一个比较大的汇报。

2.3电气安全

近些年以来，在我国国民经济迅猛发展的影响下，人们的物质生活条件得以改善，与此同时，人们要求比较高的建筑电气工程的电气安全性。这是由于建筑电气工程的电气安全性跟人们的工作、实际生活有着非常密切的关系，因此我国建筑电气工程行业的前提和基础就是建筑电气工程的电力。然而，在人们注重电力能源发展和追求满足的影响下，建筑电气工程阻碍了建筑电气工程的发展。因为建筑电气工程而导致的一系列问题使得人们遭受着损失和烦恼。为此，人们也日益关注建筑电气工程当中的电力安全，这就要求在建筑电气工程电力施工的过程中密切配合建筑电气工程的施工人员，保障职工生命安全和健康、消除安全隐患，以及正确操作电气，从而顺利地完成一系列的任务。

2.3.1安全载流量

在建筑电气工程当中，可以在导体里面不间断通过的电流量就是电气导体的安全载流量。倘若不间断经过导体的电流超出了安全载流量，就会使得导体的发热超出了一定的要求，进而损坏绝缘，还会导致火灾或者是漏电情况的出现。因此，通过建筑电气工程当中导体的安全载流量能够对设备的选用与导体截面的确定有非常大的帮助。

2.3.2安全距离

物体或者是人体在靠近带电体的过程中尽可能地防止出现危险的可靠和安全距离就是建筑电气工程中的电力安全距离。比如，人体和带电体、带电体和其它的装置之间、带电体和带电体之间，以及地面和带电体之间，都需要保持一定的距离。因此，在变配电装置和配电线路工作上，更加需要重视线路的安全距离，以及检修的安全距离与安装变配电的安全距离。

2.3.3电气绝缘

电气绝缘能够确保电气装置与配电线路良好的绝缘性，电气绝缘能够确保建筑电气工程电气装置的顺利运行与施工人员的人身安全。主要是通过电气装置的介质损耗、泄露电流、耐压强度等一系列的参数确定电气绝缘性。在建筑电气工程的施工当中，电气绝缘和电气安全的隐患之间的关系是非常密切的。也正是有了电气绝缘对电气装置的检验，才有效地减少或者是避免了建筑电气工程中电力安全事故的发生。

3结语

总而言之，为了保障建筑电气装置的高效运行和建筑施工的安全性，建筑电气施工企业不但应当具备好的业务素质和技能，而且还应当认真地做好自动化的施工技术。只有如此，才可以保障建筑电气的施工质量和安全性，为建筑电气工程做出应有的贡献。

参考文献

[1]孟凡莉.建筑电气施工质量问题及防治[J].河北建筑工程学院学报，2010，（03）：73—75

[2]郑康年.公共建筑电气工程关键节点验收的研究[J].建筑施工，2010，33 （03）：215—216

[3]赵志浩.浅谈建筑水电自动化工程质量通病的预防措施[J].建筑科学（科学资讯），2008（20）

电气工程及其自动化学习心得 篇7

电气工程及其自动化专业最早起源于1956年军工时期的船舶电气设备专业，由船舶电机方向、船舶电力拖动方向和船舶电力系统方向构成船电专业三大支柱方向，当时船舶电气设备专业在三个支柱方向上居国内前列。本专业具有较长期从事船舶电力系统、船舶电力推进、电力传动控制研究的经验。

电气工程及其自动化专业2007年被增补为黑龙江省重点本科专业，该专业目前在校本科生共有381人。2006-2010年该专业本科学生一次就业率均在97%以上，为国家培养了大量高水平的专业技术人才。现有“电气工程”一级学科硕士学位授权点，电力电子与电力传动学科为黑龙江省重点学科。

本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面的基本理论和基本知识。学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，具有分析和解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。

本专业的办学指导思想是培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。

在学校的大力支持和学院全体教职员工的努力下，电气工程及其自动化专业在“十一五”期间得到了很大的发展，并取得了可喜的成绩。2008年获得电力电子与电力传动学科为黑龙江省重点学科。获省级精品课程各1门，校级精品课程1门；获黑龙江省高等教育学会优秀高等教育科学研究成果1等奖1项、二等奖5项；获省级教改立项4项。

目前，该专业的总体发展较好，但也存在一些不足之处。

1.人才方面的博士化率虽然提高了，但缺少领军人物和中青年骨干人才；如何更好地发挥大量引进博士的能力方面有待提高。

2.基础设施建设还有待进一步发展。由于本专业招收学生逐年增加，原定的计划执行完后，虽有改善，但相比较增加的人数，实验环境及人机台套数还略先不足。希望加大下一的投资额度。

电气工程及其自动化简介1 篇8

为期一周的电气工程自动化绪论课虽然就这样淡淡地结束了，它却沉重地叩开了我通向电气之路的大门，通过这几节课的学习，加上平查阅了一些书籍，我感觉学到了不少东西，并开始真正认识电气工程。

电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用科学技术，是以电工科学中的理论和方法为基础二形成的工程技术。

人类从古代就注意到电和磁的现象。经过不断地探索和创造，直到19世纪末麦克斯韦才首次以严格的数学形式多电磁场及其运动做了科学的概括，使之形成了完整的宏观电磁场理论，至此才正式建立电工科学完整的科学基础。如电弧灯、电热灯、电报、电话电影等。此后发电机、电动机、输电线路、广播、电视等有相机出现，为工业革命提供了新的动力促进了工业化和生产力的迅速的发展，具有重要的历史意义。根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科（电机与电器及其控制技术、电力电子技术、电力系统及其自动化技术、高电压与绝缘技术和电工新技术）。

电气工程学科除具有其各分支学科的专业理论外，还具有本学科的共性基础理论（电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等），他与基础科学（物理、数等）中的响应分支具有民且的联系，但又具有明显的差别。因为基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在的规律，而技术科学的母的则在于改造客观世界已达到人们的预定要求。所以，电气工程的基础理论所研究的对象是经过人类加工该在后出现的新现象，而不是自然界固有存在的现象；另外，不能只限于对现象的分析，还应包括现实所需现象的综合技术一击为此所需的代价，从而使其实现的方法和途径也占有重要的地位，例如：今年老电磁场理论中提出的广义能量、伴随场方法等，对场的分析、边值计算等大有助益，从而对产品优化设计产生了重要作用了状态空间、拓扑凸轮、混沌理论之后，对系统分析、网路计算、现象判断等起了重要作用。

电气测量技术在电气工程个分支学科发展中具有耳目和神经的作用，它是定量研究电气工程技术问题的手段，随着各分支学科的发展趋势，已深深渗透到电气工程个分支学科的测量技术中。新原理、新技术和新一期的发展日新月异，例如测量、监视、控制等多功能新型装置以及县城测试或实时监测技术队整体系统精确度的改进等，都对电气工程分支学科的发展起了重要作用。

电气工程正进一步从广度和深度上向前发展，客观世界也在不断提出新的挑战。例如：到处存在的工频电磁场对人体机能影响的研究，在经过多次起伏后最近有连续提出对诱发癌症的怀疑；太阳活动周期所引起的地磁暴对电力设施的破坏作用（1989年3月第22号太阳活动周期所引起的大型地磁暴造成加拿大魁北克全网停电，使得美国新泽西州以核电厂中一台大容量变压器发生永久性损坏，并对北美大联网大面积停电形成了现实的威胁，这场30年来最厉害的地磁暴还在多处影响了几乎所有类型的通信）；新型柔性输电技术和电气汽车技术所提出的多学科协同研究的心需要；人类从总体上对能源和环境的宏观评估，向更有效地利用太阳能、风能、水能等可再生能源方向发展而提出的新技术要求等。此外，电磁兼容技术、电工环境技术可能发展为新的共性分科学，信息管理自动化技术也在迅速发展。

电气工程学科在国家科技体系中具有特殊的重要地位。它既是国民经济的一些基本工业（能源、电力、电工制造等）所依靠的技术科学，又是另一些基本工

业（交通、铁路、冶金、化工、机械等）必不可少的支持技术，也是一些高新技术的重要科技组成部分；同时，在与生物、环保、自动化、光学、半导体等民用和军工技术的交叉发展中，电气工程又是能形成尖端技术和新技术分支的促进因素；在一些综合性的高科技成果（如导弹、卫星、核弹、空间站、航天飞机等）中，也必须有电气工程的新技术新产品。总之，在国防力量和工农业的发扎一击人民生活水平的提高过程中，电气工程的进步具有广泛的影响和巨大的作用。

解放前，我国电气工程因基础薄弱而落后。建国后，有了多方面的巨大发展。我国电气工程无论在传统的店里输送、电工制造或高电压技术方面，还是在电工新技术和高技术领域中都取得可喜的进展和成绩，说明我国的电器工程技术已成为国民经济发展中的可靠支柱

21世纪是信息化世纪，信息技术向其他传统学科渗透，用信息技术改造传统技术，使传统技术向更精确、更迅速、更安全可靠及更具可持续性方向发展，是一段时间内知识创新、技术创新的最重要的方面。随着电能的发生、传输、分配与使用而发展起来的电气工程学科，从20世纪70年代以来已经在利用信息技术的前期成果，特别是用电子技术与计算机来丰富、完善、深化自己的进步。在进入21世纪之际，更加主动地、全面地促进电气工程与信息技术的融合，探索这种融合的可能途径及融合中的基本理论与技术，无疑是电气工程学科研究的前沿问题及学科方向。融合并非简单的利用，融合过程中不仅要解决信息技术在特殊应用领域中的特定问题，同时也要解决电气工程学科中自身面临的问题以及与其他学科的交叉相互渗透、互相促进、共同发展的固有方式。

20世纪中叶以来，以电子信息技术为核心的新技术革命的兴起，冲击着所有传统科学，包括基础科学、技术科学、综合科学、甚至社会科学在内的诸多领域。据统计，最近20年中的科技创造和发明超过了过去两千年中创造发明的总和。在技术科学范围内，不少学科都 发生了 “旧貌换新颜”的变化，电气工程学科的巨大变化也十分显著。例如：新一代的电力电子技术对交流输电进行“柔性化”改造；机电一体化和综合自动化的大步发展；超临界参数的大型火电机组、联合循环发电机组以及大容量和高比速的新型水电机组和大容量的核电机组的研制；全国联网的电力系统即将建成，并进一步向具有中央一级调度管理及分层自动化调度控制系统的全国统一电力系统过渡，其运行监、经济运行、安全分析的功能和自动化通信网络、信息传输能力都 将有更大的提高；核电厂、潮汐发电厂、大容量和高水头的抽水蓄能电厂及其他新型蓄能电厂、地热厂、大容 量风力发电厂和太阳能电厂等新能源电厂的建设也将有大的发展;数学理论方法、微电子技术、电子计算机技术、控制技术、仿真技术、电力电子等方面的新技术和各种新型材料、工艺，在电工和电力行业中的应用将向更大范围发展；电气工程新技术的交叉应用和向外涌透范围将更为扩大，并将促进一些新的分支学科的形成和发展。总之，过去生产方要依靠体力劳动的环节将向方要依靠脑力劳动转变，智力密集型生产正在取代劳动密集型生产，进而成为创造成社会财富有的主要形式。电气工程学学科提供的各种基础研究、应用基础研究和应用研究的新科技成果将成为国家能源工业、电力和电工制造业和一系列新技术发展中的重要因素，成为这些方面生产力发展中最活跃和起决定性作用的力量之一。由于电气工程学科的发展历史较长，涉及国民经济中的方面多，新技术的内容多，对各行业和各种学科技术的支持作用显著等原因，电气工程学科的发展及其新理论、新方法、新技术和新应用的推广，将对我国科的事业和国民经济的发展起到特殊的推动作用。