电气一体化毕业论文(通用8篇)
培养目标:培养学生掌握电气自动化控制的专业知识和操作技能,具备组建和维护液压、气压系统能力;能根据工作任务设计机电设备的PLC控制程序;能对自动化生产流水线进行PLC﹑人机界面和伺服定位控制;会使用变频器对电动机进行变频调速控制操作。能够从事车间生产、技术管理、企业与质量工程管理等工作的高技能应用型人才。
主要课程:工程制图与CAD、电工电子技术、电动机与变压器、传感器技术、电力拖动与控制、液压与气动、三菱和西门子可编程控制(PLC)高级应用技术、变频应用技术、伺服定位控制技术、触摸屏技术、组态监控技术等。
就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修技术员、销售及管理人员;自动化生产线的电气设计维修人员;各类工厂的机械、电气设备的管理人员等。
技能证书:计算机办公软件应用(中级)、电工操作证(上岗证)、维修电工(中级、高级)可
选考可编程序控制系统设计师(中级)。
开学时间:2012年8月25日 学
制:三年
招生对象:全国高中、职中、中专、中技应(往)届毕业生
毕业发证:高级技工学生入校取得成人大专录取资格后方交纳成人大专学3000元/年,毕业颁发高级技工毕业证书和成人大专毕业证书及相关工种国家高级职业资格证。未获得成人大专录取资格毕业颁发高级技工毕业证书和相关工种国家高级职业资格证。特别说明: 旅游与酒店管理、中国名菜制作与营养保健、西餐技术与经营管理等专业不招收HAA阳性者。
报名办法:我校面向全国招生,学生可通过以下途径办理报名和缴交学费手续:
方法一:持毕业证和户口簿(或身份证)直接到我校招生办报名及缴费(节假日照常办公);
关键词:机电一体化,发展状况,发展趋势
现代科学技术的不断发展, 极大地推动了不同学科的交叉与渗透, 工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域, 由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化, 使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化, 使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
1 机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术, 将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术, 根据系统功能目标要求, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此, “机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大的体系。但是, 发展到机电一体化后, 其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外, 还被赋予许多新的功能, 如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说, 机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸, 还是人的感官与头脑的延伸, 智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段: (1) 20世纪60年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段。在这一时期, 人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间, 战争刺激了机械产品与电子技术的结合, 这些机电结合的军用技术, 战后转为民用, 对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时, 研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平, 机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展, 已经开发的产品也无法大量推广。 (2) 20世纪70~80年代为第二阶段, 可称为蓬勃发展阶段。这一时期, 计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现, 为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受, 大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 (3) 20世纪90年代后期, 开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段, 机电一体化进入深入发展时期。一方面, 光学、通信技术等进入机电一体化, 微细加工技术也在机电一体化中崭露头角, 出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面, 对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法, 机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时, 人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步, 为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究, 使机电一体化进一步建立了坚实的基础, 并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组, 并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作, 取得了一定成果。但与日本等先进国家相比, 仍有相当差距。
3 机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:
3.1 智能化。
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。诚然, 使机电一体化产品具有与人完全相同的智能, 是不可能的, 也是不必要的。但是, 高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能, 则是完全可能而且必要的。
3.2 模块化。
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元, 具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元, 以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品, 同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的, 还需要制定各项标准, 以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突, 近期很难制定出国际或国内这方面的标准, 但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然, 从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定, 无论是对生产标准机电一体化单元的企业, 还是对生产机电一体化产品的企业, 模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.3 网络化。
20世纪90年代, 计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到、质量可靠, 很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾, 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势, 利用家庭网络 (home net) 将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统 (computer integrated appliance system, CIAS) , 能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此, 机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.4 微型化。
微型化兴起于20世纪80年代末, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统 (MEMS) , 泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小, 耗能少, 运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术, 即超精密技术, 它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.5 环保化。
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面, 物质丰富, 生活舒适;另一方面, 资源减少, 生态环境受到严重污染。于是, 人们呼吁保护环境资源, 回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生, 绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中, 符合特定的环境保护和人类健康的要求, 对生态环境无害或危害极少, 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品, 具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指, 使用时不污染生态环境, 报废后能回收利用。
3.6 系统化。
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态, 进行任意剪裁和组合, 同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外, 还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系, 机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等, 显得越来越重要, 特别是对家用机器人, 其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理, 研制出各种机电一体化产品。事实上, 许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述, 机电一体化的出现不是孤立的, 它是许多科学技术发展的结晶, 是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然, 与机电一体化相关的技术还有很多, 并且随着科学技术的发展, 各种技术相互融合的趋势将越来越明显, 机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社, 2004.
【关键词】机械电气一体化技术;基本特征;工程机械;应用
一、机械电气一体化技术概述
机械电气一体化技术是指,在机械功能的设计和应用中,在机械结构的主功能、信息处理和功能控制中引入电子技术,将控制装置与电子化集成和控制软件等有机结合起来,形成统一的系统。系统引进电子技术后,在程序预定的操作功能下,综合运用机械技术、微电子技术和电力电子技术,再配合系统布局的各个
功能单元完成机械系统的智能化控制,以保证机械设备的多功能性、高质量、低能耗、环保,进而提高其运行的可靠性。
二、机械电气一体化技术的基本特征
机械电气一体化技术之所以被广泛应用,不仅仅因为其应用广泛,也因为其有着自身的特点,经过查阅相关资料和实际调查,本文作者总结出了机械电气一体化技术的几个特点,具体如下说明:
(一)应用广泛
机械电气一体化技术是多门学科的综合,涉及的技术较多,是一门综合性的交叉技术,正是因为其综合性较强,才使得机电一体化技术得以广泛应用,而不只是限于工程机械领域。固然,本文对于机械电气一体化的研究主要侧重于机械电气一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。
(二)逻辑性很强
机械电气一体化的核心思想就是把各个学科加以合理融合,形成一门独特的综合性技术应用到机械领域中,把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体,形成一个统一的整体,从这个角度来讲,机电一体化技术具有很强的逻辑性,也可以说是具有很强的系统性。
三、机械电气一体化技术的应用
根据笔者对机械电气一体化技术研究可知,该技术目前在工程有着极为广泛地应用,对此笔者将重点围绕于展开探究:
(一)分布式控制系统
相对于集中式控制系统而言,分布式控制系统是通过一台中央计算机对多台计算机进行控制和指挥,由于分布式控制系统强大的功能和可靠地安全性,使其成为机械电气一体化的主流技术。一般情况下,分布式控制系统根据实际情况进行分级,可分为两级、三级或更多级。其核心技术就是通过中央计算机完成对现场生产过程的实时控制等,另一方面,分布式控制系统随着测控技术的不断发展与创新,还可以实现对生产过程的实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能,成为一种集测、控、管于一体的综合系统,可靠性大幅提高。
(二)数控机床
机械电气一体化技术的应用当中,数控机床可谓最成功的典型。随着机械电气一体化的发展,数控机床技术也有了质的提高:结构更合理、功能更广、操作更方便、控制精度更高。数控机床结构的发展逐步趋向总线式、模块化、紧凑型,且采用多CPU、多主总线的体系。在数控机床中,开放性的设计逼近可以在很大程度上提高系统的兼容性和层次性,以便用户的编程和对设备进行改装和升级。一般情况下,可以在系统中引入在线诊断、模糊控制等技术,这些技术可以提高数控机床的智能化水平。其中,在线诊断功能可以将机床中出现的刀具破损等一系列故障或潜在性的故障反馈给操作人员,以便可以根据故障的情况,迅速采取控制手段;模块化的设计,可以丰富系统功能,使得机床控制操作都更加简便,一般情况下,都是通过一台机床控制多台机床,使它们同时、独立的完成各自的任务,实现多过程、多通道的控制。
(三)实时监控
实时监控的功能是机械电气一体化系统在机械工程中的另一个具体应用。与现有的技术相比,传统的机械工程比较落后,不能对操作过程进行实时监控。在这种该情况下,机械工程的整体质量无法得到控制,操作人员的人身安全也无法得到保证。机械电气一体化在机械工程中的的应用,这些问题就都可以很好地得到解决,机械电气一体化在机械工程中的应用,主要是通过对某一具体工程的制动、传动、执行等一系列环节进行实时监控。一旦在生产过程中出现问题或者故障,机械电气一体化系统就会立即发出预警,并且对故障就行定位,然后进一步分析问题,只有这样故障人员才能根据具体的故障做出应对办法。也只有这样,机械工程的安全性才能得到保证,机械工程的整体的工作效率爱能得到提高,机械工程的整体质量才能得到控制,还可以节约很多的人力物力,为机械工程企业带来经济效益和社会效益。
(四)确保精度
机械电气一体化系统在机械工程中应用,对于工程质量方面来说,最有意义的一点就是工程的精度的保证。传统的机械工程,工艺比较简单,大都是人工操作,在工程测量、数据统计与计算等环节,误差出现的频率很高,使得机械工程的整体质量得不到保证。在机械工程中,有了机械电气一体化系统的应用,不仅可以提高机械工程数据测量的精准度,还可以实现机械工程测量环节的自动运行,又可以在最大程度上避免传统的数据统计、计算所造成的误差值,为机械施工的整体质量与相关的精准度提供了可靠地保证。在机械工程的精准度有了保证的前提下,机械工程的效率大大增加,施工人员的劳动强度大大降低,还可以节不少的人力。综上所述,机械电气一体化系统在机械工程中的应用,在确保工程精准度的同时,也加强了机械施工的现代性、高效性与快捷性,使机械电气一体化系统在未来的应用前景变得更加广阔。
(五)控制柴油机
柴油机行业最重要的战略目标,就是缓解外排气污染,然而,要想一边解决解决外排污染,另一边又想降低柴油机的油耗,这是非常困难的。因此,将这两种参变量调整到一个平衡点。在传统的做法中,大家都只是考虑燃油率,外排污染物虽然有所减少,排放浓度却有了很大的提升,对于控制污染物方面并没有本质上的改观。然而,随着电子技术的高速发展,柴油机可以借助电子调速器,电子油门控制装置,自动停机装置等装置,不仅使柴油机能够满足经济指标,还能使够对最佳喷油进行定时。
(六)降低劳动强度
传统的工程机械施工都是人工操作,而且对操作人员的个人素质要求较高,主要是因为机械工程工作强度大,机械电气一体化技术的应用,将工程机械带入了自动化及半自动化的生产领域,传统工艺中,很多必须人工操作的项目都可以由机电技术中的控制系统来代替,这样一来,大大降低了来动人员的使用率,同时也降低了劳动强度、提高了机械工程的质量,也提高了机械工程工作的准确度。
四、结束语
综上所述,机械电气一体化是未来工程机械发展的主要方向。目前在科技的推动下,机械电气一体化的发展已经取得了一定的成就,其在工程机械中也得到了广泛的应用,极大的提高了工程机械的运行效率, 节省了大量的劳动力。
参考文献:
[1] 张帅, 王鸿超. 机械电气一体化技术的探讨[J]. 科技风, 2015(2):64-64.
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[3] 陈淑云. 关于机械电气一体化技术的研究[J]. 经济技术协作信息, 2012(29):94-95.
日第周星期
本周的主要任务是将自己的论文提交老师进行最终审阅,直至老师将我的论文定稿。这一周里,我与老师最后检查了论文的内容,对格式中易错易漏的地方进行了仔细的修改,对论文中的数据、图形、原理与分析等进行了最后的核对。对论文的相关资料,如中英文文献,论文目录等,进行了整理。最终,老师通过了我的论文,我的论文定稿了,相关的资料也准备齐全了。
下周,我将为答辩的事情作准备,希望通过仔细的准备,自己能够在答辩中发挥好,顺利地完成答辩的任务。我将端正好心态,克服自己在心理上的焦虑与急躁,积极地准备答辩工作。主要包括以下工作:
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6.与同组成员模拟演练论文答辩过程。
个人毕业实习报告是对实习的环境、实习的过程、实习的内容、实习的收获以及心得体会等进行综合的总结与概述.一、实习目的机械设计与制造专业是一门实践性很强的专业,毕业实习是教学计划中非常重要的一个教育环节,是学生在校学习期间理论联系实际、增长实践知识、培养自身各方面能力的重要手段和方法。通过实习,了解包装印刷企业生产流程、包装印刷工艺流程、包装印刷企业管理和包装印刷机械等相关知识,并了解本专业发展前沿,涉猎相关学科知识,使机械设计制造及其自动化专业的学生初步具有科学研究与解决工程实际问题的能力、较强的实践动手能力和创新意识的高级应用型人才。毕业实习是大学本科专业学习中不可缺少的重要部分,通过一段时间的生产实习后,使自己具备足够的技能,应付将来市场的挑战并保持强劲的竞争力,并为下一步的毕业设计打下坚实的基础。
二、实习说明
(1)实习时间:2011年3月1日至2011年4月31日
(2)实习地点:青岛海尔集团
(3)实习性质:毕业实习
三、实习单位简介
海尔集团创立于1984年,创业26年来,坚持创业和创新精神创世界名牌,已经从一家濒临倒闭的集体小厂发展成为全球拥有7万多名员工、2010年营业额1357亿元的全球化集团公司。“海尔”已跃升为全球白色家电第一品牌,并被美国《新闻周刊》(Newsweek)网站评为全球十大创新公司。
海尔要创造互联网时代的世界名牌。互联网时代世界名牌的特点是能快速满足用户的个性化需求,企业需要大规模定制而非大规模制造。海尔抓住互联网的机遇解决这一挑战,积极探索实践“人单合一双赢模式”,通过“倒三角”的组织创新和“端到端”的自主经营体建设,实现从“卖产品”到“卖服务”的转型,创造出差异化的、可持续的竞争优势。
我所在的部门,一天之内要生产上千到万套产品,弯的铜管直径也不同,有毛细、7.94、9.52、12.70、15.88、19.00、22.22等。所弯的形状各有差异。每天都的看cad图并按生产要求来生产。并在下送到焊接,清洗,包装组等,有时也按工作需求得库存。
四、实习环境
实习期间,我在实习工厂的商用空调部门工作,此部门主要从事于在生产第一线生产并简单加工产品。我被安排在该部门的一个小组工作,该部门有厂长1名,车间主任1名,主管1名。车间的各个生产小组有组长1名,技术员多名,每个生产小组有生产员工10多名左右。
五、实习过程
(1)了解过程
起初,刚进入车间的时候,车间里的一切对我来说都是陌生的。车间里的工作环境也不怎么好,呈现在眼前的一幕幕让人的心中不免有些茫然,即将在这较艰苦的环境中工作2个月。第一天进入车间开始工作时,所在小组的组长、技术员给我安排工作任务,分配给我的任务是弯管,我按照技术员教我的方法,运用操作工具开始慢慢学着加工该产品,在加工的同时注意操作流程及有关注意事项等。毕业实习的第一天,我就在这初次的工作岗位上加工产品,体验首次在社会上工作的感觉。在工作的同时慢慢熟悉车间的工作环境。
作为初次到社会上去工作的学生来说,对社会的了解以及对工作单位各方面情况的了解都是甚少陌生的。一开始我对车间里的各项规章制度,安全生产操作规程及工作中的相关注意事项等都不是很了解,于是我便阅读实习单位下发给我们的员工手册,向小组里的员工同事请教了解工作的相关事项,通过他们的帮助,我对车间的情况及开机生产产品、加工产品等有了一定的了解。车间的工作实行两班制(a、b班),两班的工作时间段为:早上8:30至晚上8:30;晚上8:30至早上8:30。车间的所有员工都必须遵守该上、下班制度。
(2)摸索过程
对车间里的环境有所了解熟悉后,开始有些紧张的心开始慢慢平静下来,工作期间每天按时到厂上班,上班工作之前先到指定地点等待小组组长集合员工开会强调工作中的有关事项,同时给我们分配工作任务。明确工作任务后,则要做一下工作前的准备工作,于是我便到我们小组的工具存放区找来一些工作中需要用到的相关用具(比如:胶料袋子、夹模、弯模、直尺等)。在电脑上根据员工作业指导书上的操作流程进行正常作业,我运用工作所需的用具将机器生产出的的产品加上标识单存放在指定的位置。另外在工作中,机器生产出的产品有时会出现异常(比如:产品弯扁、起皱、变型、尺寸错等)。出现上述情况时,要及时告知小组组长、技术员,让他们帮助解决出现的问题并处理好废料,小组长、技术员通过对机器的调节让生产出的产品恢复正常,符合检验的要求。
在工作期间有些产品的加工难度较大。刚开始加工起来还真棘手的,加工效率不高,加工出来的产品质量也不怎么好。让人苦恼的,于是我便向小组里的员工同事交流,向他们请教简单快速的加工方法与技巧。运用他们介绍的操作方法技巧慢慢学着加工这有难度的产品,从中体会加工产品的效果。同时在加工中选择适合的加工工具,也
有利于提高工作的效率。在平时工作过程中也要不断摸索出生产、加工产品的有效方法和技巧。
(3)实际操作
经过一段时间生产、学习,我对车间产品的整个流程已有了一个较详细的了解与熟悉。对有些常加工的产品也比较熟悉了,对不良产品的识别力也有所提高了,生产、加工产品的效率也在不断提高。上班期间,听从小组长的安排,接受小组长分配的工作任务,在自己的工作区认真地进行作业。当出现一些小的问题和困难时,先自己尝试着去解决,而当问题较大自己独自难以解决时,则向小组长、技术员反映情况,请求他们帮助解决。在他们的帮助下,出现的问题很快就被解决了,我有时也学着运用他们的方法与技巧去处理些稍简单的问题,慢慢提高自己解决处理问题的能力。在解决处理问题的过程中也不断摸索出解决机器小故障的方法途径。这样从而让我在工作时的自信心不断增强,对工作的积极性也有所提高。渐渐的,自己能够主动按时完成加工任务并得到了领导的认可。
在所使用的机器不出现大的故障的情况下,在确保产品质量的基础上尽自己的努力提高工作的效率。尽量让生产出的产品数量达到班产要求的数量,以便完成生产任务。每次下班之前,将自己工作区域内的卫生打扫干净,垃圾放入垃圾袋中并放到相应的位置,把工作桌面和地面上的物品用具收拾摆放好。就这样一天的全部工作内容也就完成了,这工作任务也较艰巨的。
六、实习期工作总结和收获
实习期间,我对实习工厂的空调(部门)生产、加工包装产品的整个操作流程有了一个较完整的了解和熟悉。实习的工作与所学专业有较大的关系,实习中,我拓宽了自己的知识面,学习了很多学校以外的知识,甚至在学校难以学到的东西。
在实习的那段时间,让我体会到从工作中再拾起书本的重要性。每天较早就要上班工作,晚上较晚才下班回宿舍,深感疲惫,很难有精力能再静下心来看书。这更让人珍惜在学校的时光。
此次毕业实习,我学会了运用所学知识解决处理简单问题的方法与技巧,学会了与员工同事相处沟通的有效方法途径。积累了处理有关人际关系问题的经验方法。同时我体验到了社会工作的艰苦性,通过实习,让我在社会中磨练了下自己,也锻炼了下意志力,训练了自己的动手操作能力,提升了自己的实践技能。积累了社会工作的简单经验,为以后工作也打下了一点基础。
七、致谢
单相相控整流电路的应用 专 业:
电气工程与自动化 层 次:
专升本 姓 名:
二0一三年 X月X日 目 录 标题、摘要、关键词…………………………………………2 前言……………………………………………………………3 第一章 原始资料分析 ………………………………………4 1.1 本所设计电压等级………………………………………4 1.2 电源负荷…………………………………………………4 第二章 电气主接线设计 ……………………………………5 2.1主接线接线方式 ………………………………………5 2.2电气主接线的选择 ……………………………………7 第三章 所用电的设计 ………………………………………9 3.1所用电接线一般原则……………………………………9 3.2所用变容量型式的确定…………………………………9 3.3所用电接线方式确定……………………………………9 3.4备用电源自动投入装置…………………………………9 第四章 短路电流计算………………………………………11 4.1 短路计算的目的 ……………………………………11 4.2 短路计算过程 …………………………………………11 第五章 继电保护配置………………………………………18 5.1变电所母线保护配置 …………………………………18 5.2变电所主变保护的配置 ………………………………18 第六章 防雷接地………………………………………… 19 6.1避雷器的选择 …………………………………………19 6.2变电所的进线段保护 ………………………………20 6.3接地装置的设计 ……………………………………21 致谢…………………………………………………………24 参考文献 ……………………………………………………25 电气自动化110-35kv变电所设计 摘 要 变电所是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。电力系统中,发电厂将天然的一次能源转变成电能,向远方的电力用户送电,为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降,需要将电压升高;
为了满足电力用户安全的需要,又要将电压降低,并分配给各个用户,这就需要能升高和降低电压,并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置,它是联系发电厂和电力用户的中间环节,同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来,变电所的作用是变换电压,传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。
这次设计以110kV降压变电所为主要设计对象,分析变电站的原始资料确定变电所的主接线;
通过负荷计算确定主变压器台数、容量及型号。根据短路计算的结果,对变电所的一次设备进行了选择和校验。同时完成防雷保护及接地装置方案的设计。
关键词: 变电所电气主接线;
短路电流计算;
一次设备;
防雷保护 前 言 本次设计题目为110KV变电所一次系统设计。此设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度,培养对本专业各科知识进行综合运用的能力,同时检验本专业学习三年以来的学习结果。
此次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,分析负荷发展趋势。通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑,并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了110kV主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,在根据最大持续工作电流及短路计算结果,对设备进行了选型校验,同时考虑到系统发生故障时,必须有相应的保护装置,因此对继电保护做了简要说明。对于来自外部的雷电过电压,则进行了防雷保护和接地装置的设计,最后对整体进行规划布置,从而完成110kV变电所一次系统的设计。
第一章 原始资料分析 1.1 本所设计电压等级 根据设计任务本次设计的电压等级为:110/35KV 1.2 电源负荷地理位置情况 1、电源分析 与本所连接的系统电源共有3个,其中110KV两个,35KV一个。具体情况如下:
1)110KV系统变电所 该所电源容量(即110KV系统装机总容量)为200MVA(以火电为主)。在该所等电压母线上的短路容量为650MVA,该所与本所的距离为9KM。以一回路与本所连接。
2)110KV火电厂 该厂距离本所12KM,装有3台机组和两台主变,以一回线路与本所连接,该厂主接线简图如图1.1:
图 1.1 110KV火电厂接线图 3)35KV系统变电所 该所距本所7.5KM.以一回线路相连接,在该所高压母线上的短路容量为250MVA.。
以上3个电源,在正常运行时,主要是由两个110KV级电源来供电给本所。35KV变电所与本所相连的线路传输功率较小,为联络用。当3个电源中的某一电源出故障,不能供电给本所时,系统通过调整运行方式,基本是能满足本所重要负荷的用电,此时35KV变点所可以按合理输送容量供电给本所。
2、负荷资料分析 1)35KV负荷 表1.1 35KV负荷参数表 用户名称 容量(MW)距离(KM)备注 化工厂 3.5 15 Ⅰ类负荷 铝厂 4.3 13 Ⅰ类负荷 水厂 1.8 5 Ⅰ类负荷 注:35KV用户中,化工厂,铝厂有自备电源 2)10KV远期最大负荷 3)本变电所自用负荷约为60KVA;
4)一些负荷参数的取值:
负荷功率因数均取cosφ=0.85,负荷同期率 Kt=0.9c,年最大负荷利用小时数Tmax=4800小时/年,表中所列负荷不包括网损在内,故计算时因考虑网损,此处计算一律取网损率为5%,各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。
第二章 电气主接线设计 电气主接线是变电所电气设计的首要核心部分,也是电力构成的重要环节。电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质,选择出某种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
2.1 主接线接线方式 2.1.1 单母线接线 优点:接线简单清晰,设备少,操作方便,便于扩建和采用成套配电装置。
缺点:不够灵活可靠,任一元件(母线或母线隔离开关等)故障时检修,均需使整个配电装置停电,单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。
适用范围:
35-63KV配电装置出线回路数不超过3回;
110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。
2.1.2 单母线分段接线 优点:用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
缺点:当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在检修期间内停电。当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。
适用范围:
35KV配电装置出线回路数为4-8回时;
110-220KV配电装置出线回路数为3-4回时。
2.1.3 单母分段带旁路母线 这种接线方式在进出线不多,容量不大的中小型电压等级为35-110KV的变电所较为实用,具有足够的可靠性和灵活性。
2.1.4 桥型接线 1、内桥形接线 优点:高压断器数量少,四个回路只需三台断路器。
缺点:变压器的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,影响一回线路的暂时停运;
桥连断路器检修时,两个回路需解列运行;
出线断路器检修时,线路需较长时期停运。
适用范围:适用于较小容量的发电厂,变电所并且变压器不经常切换或线路较长,故障率较高的情况。
2、外桥形接线 优点:高压断路器数量少,四个回路只需三台断路器。
缺点:线路的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,并有一台变压器暂时停运。高压侧断路器检修时,变压器较长时期停运。
适用范围:适用于较小容量的发电厂,变电所并且变压器的切换较频繁或线路较短,故障率较少的情况。
2.1.5 双母线接线 优点:
1)供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;
一组母线故障时,能迅速恢复供电;
检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。
2)调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3)扩建方便。向双母线的左右任何的一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。
4)便于试验。当个别回路需要单独进行试验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。
缺点:
1)增加一组母线和使每回线路需要增加一组母线隔离开关。
2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
适用范围:6-10KV配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时;
35KV配电装置,当出线回路数超过8回时,或连接的电源较多、负荷较大时;
110-220KV配电装置,出线回路数为5回及以上时,或110-220KV配电装置在系统中占重要地位,出线回路数为4回及以上时。
2.1.6 双母线分段接线 双母线分段可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且相互联系的系统是有利的。由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题,而较容易实现分阶段的扩建优点。但容易受到母线故障的影响,断路器检修时需要停运线路。占地面积较大。一般当连接的进出线回路数在11回及以下时,母线不分段。
2.2 电气主接线的选择 2.2.1 35kV电气主接线 根据资料显示,由于35KV的出线为4回,一类负荷较多,可以初步选择以下两种方案:
1)单母分段带旁母接线且分段断路器兼作旁路断路器,电压等级为35kV~60kV,出线为4~8回,可采用单母线分段接线,也可采用双母线接线。
2)双母接线接线 表2.1 35KV主接线方案比较 方案项目 方案Ⅰ单母分段带旁母 方案Ⅱ双母接线 技术 ① 单清晰、操作方 便、易于发展 ② 可靠性、灵活性差 ③ 旁路断路器还可以代替出线断路器,进行不停电检修出线断路器,保证重要用户供电 ④ 扩建时需向两个方向均衡扩建 ① 供电可靠 ② 调度灵活 ③ 扩建方便 ④ 便于试验 ⑤ 易误操作 经济 ① 设备少、投资小 ②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资 ① 设备多、配电装置 复杂 ② 投资和占地面 大 虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ,但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高,可选用投资小的方案Ⅰ。
2.2.2 110kV电气主接线 根据资料显示,由于110KV没有出线只有2回进线,可以初步选择以下两种方案:
1)桥行接线,根据资料分析此处应选择内桥接线。
2)单母接线。
表2.2 110KV主接线方案比较 方案项目 方案Ⅰ内桥接线 方案Ⅱ单母分段 技术 ② 线清晰简单 ②调度灵活,可靠性 不高 ① 简单清晰、操作方便、易于发展 ② 可靠性、灵活性差 经济 ①占地少 ②使用的断路器少 ① 备少、投资小 经比较两种方案都具有接线简单这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ,但其具有良好的经济性。可选用投资小的方案Ⅰ 第三章 所用电的设计 变电所的所用电是变电所的重要负荷,因此,在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求,考虑变电所发展规划,妥善解决因建设引起的问题,积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备,使设计达到经济合理,技术先进,保证变电所安全,经济的运行。
3.1 所用电接线一般原则 1)满足正常运行时的安全,可靠,灵活,经济和检修,维护方便等一般要求。
2)尽量缩小所用电系统的故障影响范围,并尽量避免引起全所停电事故。
3)充分考虑变电所正常,事故,检修,起动等运行下的供电要求,切换操作简便。
3.2 所用变容量型式的确定 站用变压器的容量应满足经常的负荷需要,对于有重要负荷的变电所,应考虑当一台所变压器停运时,其另一台变压器容量就能保证全部负荷的60~70%。由于=60KVA且由于上述条件所限制。所以,两台所变压器应各自承担30KVA。当一台停运时,另一台则承担70%为42KVA。
故选两台50KVA的主变压器就可满足负荷需求。考虑到目前我国配电变压器生产厂家的情况和实现电力设备逐步向无油化过渡的目标,可选用干式变压器。
表 3.1 S9-50/10变压器参数表 型号 电压组合 连接组标号 空载损耗 负载损耗 空载电流 阻抗电压 高压 高压分接范围 低压 S9-50/10 10±5% 10;6.3;6 0.4 Y,yn0 0.17 0.87 2.8 4 3.3 所用电接线方式确定 所用电的接线方式,在主接线设计中,选用为单母分段接线选两台所用变压器互为备用,每台变压器容量及型号相同,并且分别接在不同的母线上。
3.4 备用电源自动投入装置 3.4.1备用电源自动投入装置作用 备用电源自动投入装置目标:为消除或减少损失,保证用户不间断供电。
BZT定义:当工作电源因故障被断开以后,能迅速自动的将备用电源投入或将用电设备自动切换到备用电源上去,使用户不至于停电的一种自动装置简称备自投或BZT装置。
3.4.2 适用情况以及优点 1)发电厂的厂用电和变电所的所用电。
2)有双电源供电的变电所和配电所,其中一个电源经常断开作为备用。
3)降压变电所内装有备用变压器和互为备用的母线段。
4)生产过程中某些重要的备用机组 采用BZT的优点:
提高供电的可靠性节省建设投资,简化继电保护装置,限制短路电流,提高母线残压。
3.4.3 BZT的工作过程及要求[2] BZT装置应满足的基本要求:
1)工作母线突然失压,BZT装置应能动作。
2)工作电源先切,备用电源后投。
3)判断工作电源断路器切实断开,工作母线无电压才允许备用电源合闸。
4)BZT装置只动作一次,动作是应发出信号。
5)BZT装置动作过程应使负荷中断供电的时间尽可能短。
6)备用电源无压时BZT装置不应动作。
7)正常停电时备用装置不启动。
8)备用电源或备用设备投入故障时应使其保护加速动作。
BZT装置应由低电压启动部分和自动重合闸部分组成,低电压启动部分是监视工作母线失压和备用电源是否正常;
自动重合闸部分在工作电源的断路器断开后,经过一定延时间将备用电源的断路器自动投入。
变电所BZT装置工作过程:
1)110KV侧BZT:当某一条110KV母线故障导致母线失压,故障侧断路器切断工作电源,非故障侧母线与桥型母线上BZT动作,将故障侧设备自动切换到非故障侧。
2)35KV侧BZT: 当某一条35KV母线故障导致母线失压,故障侧断路器切断工作电源,BZT动作,将故障侧设备自动切换到非故障侧。
3)10KV侧、所用电BZT:当某一条10KV母线或所用电母线故障导致母线失压,故障侧断路器断开,BZT动作,母联断路器合闸,将故障侧负荷切换到非故障侧。
第四章 短路电流计算 在电力系统运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路,因为它们会遭到破坏对用户的正常供电和电气设备的正常运行。
4.1 短路计算的目的 1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等,均需进行必要的短路电流计算。
2)在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作,同时又力求节约资金,这就需要进行全面的短路电流计算。
3)在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。
4)在选择继电保护方式和进行整定计算时,需以各种短路时的短路电流为依据。
4.2 短路计算过程 4.2.1 110KV短路电流计算 1)根据资料,110KV火电厂的阻抗可归算为以下 · 图4.1 110KV火电厂接线图 图4.2 110KV火电厂阻抗图 在短路计算的基本假设前提下,选取=100MVA,UB= =0.135=0.432 各绕组等值电抗 取17%,取6%,取10.5% ==0.179 · 图4.3 110KV火电阻抗最简图 = 即火电厂的阻抗为0.232。
2)又根据资料所得,可将变电所视为无限大电源所以取 同理:因35KU变电所的短路容量为250MVA 所以 火电厂到待设计的变电所距离12KM,阻抗为每千米0.4欧 110KV变电所到到待设计的变电所距离9KM,阻抗为每千米0.4欧 35KV变电所到到待设计的变电所距离7.5KM,阻抗为每千米0.4欧 X= 待设计变电所中各绕组等值电抗 该变电所的两台型号规格一样所以另一个变压器的阻抗和相同。
根据主接线图可简化为以下图型 图4.4 主接线阻抗简化图 当K1点发生短路时将图四可转化为以下图行 图4.5 K1点短路阻抗图 又因为E1是有限大电源(将0.263改为0.264)所以 查短路电流周期分量运算曲线取T=0S ,可得4.324 =(4.324+5.525+1.134)× =5.514KA 冲击系数取1.8 ×5.514×1.8=14.034KA =(4.324+5.525+1.134)×100=1098.3MV.A 4.2.2 35KV侧短路计算 根据图四进行变换 图4.6 星三角形转化图 图4.7 K2点短路阻抗图 ==0.910 0.910×0.9375=0.853 查计算曲线取T为0S ,可得1.225 =(1.225+1.6+1.616)=6.930KA ×6.93×1.8=17.638KA =(1.225+1.6+1.616)×100=444.1MV.A 第五章 继电保护配置 继电保护是电力系统安全稳定运行的重要屏障,在此设计变电站继电保护结合我国目前继电保护现状突出继电保护的选择性,可靠性、快速性、灵敏性、运用微机继电保护装置及微机监控系统提高变电站综合自动化水平。
5.1 变电所母线保护配置 1、110KV、35KV线路保护部分:
1)距离保护 2)零序过电流保护 3)自动重合闸 4)过电压保护 2、10KV线路保护:
1)10kV线路保护:采用微机保护装置,实现电流速断及过流保护、实现三相一次重合闸。
2)10kV电容器保护:采用微机保护装置,实现电流过流保护、过压、低压保护。
3)10kV母线装设小电流接地选线装置 5.2 变电所主变保护的配置 电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响,而本次所设计的变电所是110kv降压变电所,如果不保证变压器的正常运行,将会导致全所停电,影响变电所供电可靠性。
5.2.1 主变压器的主保护 1、瓦斯保护 对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低,应装设瓦斯保护,它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。
2、差动保护 对变压器绕组和引出线上发生故障,以及发生匝间短路时,其保护瞬时动作,跳开各侧电源断路器。
5.2.2 主变压器的后备保护 1、过流保护 为了反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流,以及在变 压器内部故障时,作为差动保护和瓦斯保护的后备,所以需装设过电流保护。
2、过负荷保护 变压器的过负荷电流,大多数情况下都是三相对称的,因此只需装设单相式过负荷保护,过负荷保护一般经追时动作于信号,而且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。
3、变压器的零序过流保护 对于大接地电流的电力变压器,一般应装设零序电流保护,用作变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护,一般变电所内只有部分变压器中性点接地运行,因此,每台变压器上需要装设两套零序电流保护,一套用于中性点接地运行方式,另一套用于中性点不接地运行方式。
第六章 防雷接地 变电所是电力系统的中心环节,是电能供应的来源,一旦发生雷击事故,将造成大面积的停电,而且电气设备的内绝缘会受到损坏,绝大多数不能自行恢复会严重影响国民经济和人民生活,因此,要采取有效的防雷措施,保证电气设备的安全运行。
变电所的雷害来自两个方面,一是雷直击变电所,二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入,对直击雷的保护,一般采用避雷针和避雷线,使所有设备都处于避雷针(线)的保护范围之内,此外还应采取措施,防止雷击避雷针时不致发生反击。
对侵入波防护的主要措施是变电所内装设阀型避雷器,以限制侵入变电所的雷电波的幅值,防止设备上的过电压不超过其中击耐压值,同时在距变电所适当距离内装设可靠的进线保护。
避雷针的作用:将雷电流吸引到其本身并安全地将雷电流引入大地,从而保护设备,避雷针必须高于被保护物体,可根据不同情况或装设在配电构架上,或独立装设,避雷线主要用于保护线路,一般不用于保护变电所。
避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备,它实质是一个放电器,与被保护的电气设备并联,当作用电压超过一定幅值时,避雷器先放电,限制了过电压,保护了其它电气设备。
6.1 避雷器的选择 6.1.1 避雷器的配置原则 1)配电装置的每组母线上,应装设避雷器。
2)旁路母线上是否应装设避雷器,应在旁路母线投入运行时,避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。
3)220KV以下变压器和并联电抗器处必须装设避雷器,并尽可能靠近设备本体。
4)220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时,应在变压器附近增设一组避雷器。
5)三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
6.1.2 避雷器选择技术条件 1、型式:选择避雷器型式时,应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点,按下表选择如表6.1: 表 6.1 避雷器型号选择表 型号 型式 应用范围 FS 配电用普通阀型 10KV以下配电系统、电缆终端盒 FZ 电站用普通阀型 3-220KV发电厂、变电所配电装置 FCZ 电站用磁吹阀型 1、330KV及需要限制操作的220KV以及以下配电 2、某些变压器中性点 FCD 旋转电机用磁吹阀型 用于旋转电机、屋内 型号含义:
F——阀型避雷器;
S——配电所用;
Z——发电厂、变电所用;
C——磁吹;
D——旋转电机用;
J——中性点直接接地 2、额定电压:避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。
6.2变电所的进线段保护[8] 为使避雷器可靠的保护变压器,还必须设法限制侵入波陡度和流过避雷器的冲击电流幅值。因为避雷器的残压与雷电流的大小有关,过大的雷电流致使过高,而且阀片通流能力有限,雷电流若超过阀片的通断能力,避雷器就会坏。因此,还必须增加辅助保护措施配合避雷器共同保护变压器,这一辅助措施就是进线段。
如果线路没有进线段保护,雷直击变电所附近导线时,流过避雷器的雷电流幅值和陡度是有可能超过容许值的。因此,为了限制侵入波的陡度和幅值,使避 雷器可靠动作,变电所必须有一段进线段保护。本设计中采用的是在进线进线1~2km范围内装设避雷器。
6.3接地装置的设计 接地就是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地相连,使该物体或节点与大地保持等电位,埋入地中的金属接地体称为接地装置。
6.3.1设计原则 1、由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大,在接地设计中要满足电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》中 R≤2000/I是非常困难的。现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω,而是允许放宽到5Ω,但这不是说一般情况下,接地电阻都可以采用5Ω,接地电阻放宽是有附加条件的,即:防止转移电位引起的危害,应采取各种隔离措施;考虑短路电流非周期分量的影响,当接地网电位升高时,3-10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏;应采取均压措施,并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求, 施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。
2、在接地故障电流较大的情况下,为了满足以上几点要求,还是得把接地电阻值尽量减小。接地电阻的合格值既不是0.5Ω,也不是5Ω,而应根据工程的具体条件,在满足附加条件要求的情况下,不超过5Ω都是合格的。
6.3.2 接地网型式选择及优劣分析 220kv及以下变电站地网网格布置采用长孔网或方孔网,接地带布置按经验设计,水平接地带间距通常为5m-8m。除了在避雷针(线)和避雷器需加强分流处装设垂直接地极外,在地网周边和水平接地带交叉点设置2.5m-3m的垂直接地极,进所大门口设帽檐式均压带,接地网结构是水平地网与垂直接地极相结合的复合式地网。
长孔与方孔地网网格布置尺寸按经验确定,没有辅助的计算程序和对计算结果进行分析,设计简单而粗略。因为接地网边缘部分的导体散流大约是中心部分的3-4倍,因此,地网边缘部分的电场强度比中心部分高,电位梯度较大,整个地网的电位分布不均匀。接地钢材用量多,经济性差。在220kV及以下的变电工程中采用长孔网或方孔网,因为入地故障电流相对较小,地网面积不大,缺点不太突出。而在500kV变电站采用,上述缺点的表现会十分明显,建议500kV变电站不采用长孔或方孔地网。
6.3.3 降低接地网电阻的措施 1、利用地质钻孔埋设长接地极 根据接地理论分析,接地网边缘设置长接地极能加强边缘接地体的散流效果,可以起到降低接地电阻和稳定地网电位的作用。如果用打深井来装设长接地极,则施工费很高,如利用地质勘察钻孔埋设长接地极,施工费将大大节省。但需注意:利用地网边缘的地质钻孔,间距不小于接地极长的两倍;
钻孔要伸入地下含水层方可利用,工程 中我们曾经进行过实测,未插入到含水层的长接地极降阻效果差。
2、使用降阻剂 在高土壤电阻率区的接地网施工中使用降阻剂,无论是变电还是发电工程例子都很多。20世纪的70年代到80年代,使用较多的是膨润土降阻剂和碳基类降阻剂。据了解,多个使用降阻剂的工程,接地完工后测量接地电阻情况都不错,但由于缺乏长期的跟踪监测,对降阻剂性能的长效性和对接地极材料的腐蚀性的信息返回少。确实也有质量差的降阻剂,降阻效果不能持久,对接地网造成腐蚀,引起各地对降阻剂使用意见分岐。
3、利用地下水的降阻作用,深井接地,引外接地。
当变电站附近有低土壤电阻率区(水塘、水田、水洼地……),可以敷设辅助接地网与所内主接地网连接,这种方式叫引外接地。这也是降低接地电阻的有效措施。
4.扩大接地网面积 我们知道,在均匀分布的土壤电阻率条件下,接地电阻与接地网面积的平方成反比,接地网面积增大,则接地电阻减小,因此,利用扩大接地网面积来降低接地电阻是可能预见的有效降阻措施。
6.3.4 接地刀闸的选择 1、110KV侧接地刀闸的选择:
根据系统电压可以选择JW2-110型接地刀闸。
表6.2 JW2-110型接地刀闸参数表 型号 额定电压Ue(kV)最高工作电压 长期通流能力(A)全波(8/20)全波冲击对地耐压(KV)动稳定电 流峰值(kA)热稳定 电流 2S(kA)2 JW2-10 110KV 126 600 30.5 100 40 根据系统电压可以选择JW-35型接地刀闸。
表6.3 JW2-35型接地刀闸参数表 型号 额定电压Ue(kV)最高工作电压 长期 通流 能力(A)全波(8/20)全波冲击对地耐压(KV)动稳定电流峰值(kA)热稳定电流2S(kA)JW-35 35KV 37.5 —— —— 50 20 致 谢 为期三年的XX大学继续教育的学习即将结束,三年来在老师的精心辅导下,我的理论知识有了很大的提高。为检验三年来的学习成果,此次设计为110kV降压变电站电气一次系统设计。在设计过程中,我根据所学知识实际进行设计,没想到看起来简单的设计,实际干起来却有太多疑问。有时为了弄懂一个数据,除了要一遍遍的查找资料,还要向老师同学屡屡请教,有时还要抱着原来所学过的课程再进行学习。经过两个月的努力,终于有了以下这份毕业设计。虽然设计的内容中还存在许多的缺陷,但确是几个月来辛勤劳动的结果。在毕业设计过程中,导师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真,并给我们提供了大量有关资料和文献,使我的这次设计能顺利完成。通过这次毕业设计使我对以前学习的知识得到了更深的了解,并使知识得到了进一步的巩固。
1 关于机电一体化技术的概要
所谓的机电一体化主要是指将先进的技术引入到机电系统中, 如信息技术、动力技术等等电子技术, 所以, 机电一体化简单来说就是指将电子技术和机械装置相结合。机电一体化技术经历了一个漫长的发展过程, 到目前为止, 已经形成了一个较为完整的技术体系, 同时随着时代的不断进步以及技术的不断更新, 它也出现了很多新的特点。主要可以从以下几个方面进行归纳:它是从系统的整体性功能的方向出发, 将信息技术、机械技术、控制技术等等先进的高科技电子技术融为一体, 根据当前的系统要求以及功能目标, 对其系统的各个组成部分进行科学合理的规划, 以实现高质量、低能耗以及多功能等方面的价值, 使整个的机械系统达到最大化的发展。所以在组成系统的各个单元或者说各个功能系统
在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。而机电一体化技术的应用, 主要是通过技术运用和产品生产这两个部分来表现出来的。在现阶段我国机电一体化技术应用的过程中, 机电一体化技术不再是一种简单的机械技术和微电子技术, 而且是综合技术的一种, 它融合了机械技术、电子技术等科学技术的相关内容, 从而使其机械设备的工作性能得到进一步的提高。而且随着时代的不断进步, 人们也将许多先进的科学技术引入到其中, 这就使得机电一体化技术的应用效果得到进一步的提升。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:20世纪60年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段。在这一时期, 人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间, 战争刺激了机械产品与电子技术的结合, 这些机电结合的军用技术, 战后转为民用, 对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时, 研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平, 机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展, 已经开发的产品也无法大量推广;20世纪70年代~80年代为第二阶段, 可称为蓬勃发展阶段。这一时期, 计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现, 为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
3 机电一体化的发展趋势
在当前我国机械电气一体化技术发展的过程中, 人们也将许多先进的科学技术和管理理念引入到其中, 这就使得机电一体化技术逐渐向着智能化、模块化、网络化、系统化以及微型化的方向发展。这不仅满足了当前我国社会经济发展建设的相关要求, 还有效的提高了机械设备的工作性能。而且人们为了使得机电一体化技术的应用效果得到进一步的提高, 人们也将许多新型的管理理念和思想引入到其中, 这就使得机械设备的各方面性能得到进一步的提高。
智能化。智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。诚然, 使机电一体化产品具有与人完全相同的智能, 是不可能的, 也是不必要的。
模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元, 具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元, 以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品, 同时也可以扩大生产规模。
网络化。20世纪90年代, 计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到、质量可靠, 很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾, 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品
微型化。微型化兴起于20世纪80年代末, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统, 泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小耗能少, 运动灵活。
系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态, 进行任意剪裁和组合, 同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。
结束语
总而言之, 在当前我国社会经济发展的过程中, 机电一体化技术的应用, 不仅使得产品的生产质量和效率得到有效的保障, 还使得机械设备的工作性能得到充分的提升。而且随着科学技术的不断发展, 人们也将许多先进的科学技术应用其中, 这就使得机电一体化技术的应用相关的充分的提升, 从而有效的促进了我国社会经济的发展。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社, 2014.
【关键词】 技工院校;电气专业;一体化教学;改革探究
【中图分类号】G642.32【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)18-00-01
一、优化调整教学内容
创新教育理念,建立多元培养模式。首先,结合课程目标,选用符合具有职业教育特色的教材。现行教材大知识陈旧,未能突出职业能力的培养,未能反映新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料,成为制约高级技能人才培养的瓶颈。其次,在考虑学科内在的逻辑关系和培养职业能力宏观指导下,微观上精选、调整教学内容。课程知识面广、信息量巨大,但课时有限,要根据职业能力培养目标,有侧重地选择、调整教学内容,使“培养高级技能人才”落到实处。结合培养计划、培养创新拔尖人才等教学工作,动态优化重构人才培养方案,探索多元人才培养模式,建立系统传授与探索研究相结合的新教育体系。
二、改革教学方法和教学手段
采用案例教学法:精心选用较大的、典型的、有实用价值的、学生感兴趣的实例,以该案例的设计和改进中的问题为切入点,步步深入,将实践技能的培养贯穿于教学的始终。克服传统教学方法中理论与实践严重脱节造成弊端。案例教学法从真正意义上实现了以学生为主体,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向,案例教学法将会最大程度地调动学生的主观能动性和学习兴趣。模块式教学类似积木组合式的教学方式,具有培训目标明确、结构灵活、效率高等特点,充分体现理实一体化教学,能有效避免以往教学中理论与操作脱节、内容重复而造成的教学资源及学习时间的浪费。除了采用传统的黑板加粉笔的教学方法,大量地使用多媒体课件、EDA仿真软件、网络教学等多种教学手段。
三、完善教学模式
“基于学科体系的一体化课程改革”就是基本保持原有的学科体系,让学生系统地掌握理论知识,且每门专业课中必须有对应的实验或实训,即实行理实一体化教学。由于学生个性有差异,有的学生在正常教学课时内无法完成实验、实训,影响后续课程的进程。为此开放一个综合实训室,放置一些仪器仪表,让跟不上进度的学生利用课余时间、夜自修进行实验或实训,尤为必要。为完善学生的综合技能,除要求学生考取维修电工高级职业资格证书外,还要求学生完成毕业作品的制作,并就制作过程进行答辩,答辩内容涉及图纸、原理、材料选用、制作过程、调试过程、性能指标等,学生不仅需要做出来,还能答出来。
四、实践环节的改革,创新实践教学体系
不断探索新的实践教学方式,创新该专业的实践教学体系。例如专业课程教学体现强电与弓马电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合的特点,增加实践教学学时,使其达到总学时的四分之一。增加实践环节的学分,增加实践教学的系统性。再如,在实验、课程设计、实习、技能训练、毕业设计的指导下,全面分析和整合实践教学,不断激发学生的学习兴趣和实践的主动性,刺激学生探索科学知识和创新发展的细胞,达到创新教学和活化科学知识的目的。不断增强学生的实践能力和实际操作能力。实践是检验真理的唯一标准,没有实践,理论性的东西无法实现其发展的现实目标,因此,实现实践性的能力培养更有利于增强学生自身能力培养的信心,更有利于这一专业人才的培养。例如专业实习和综合实训使学生掌握了设备的设计、安装、调试的相关操作,提高了设计能力和工程实践能力。
五、校企合作,开展项目教学
推动校企合作,践行项目教学法。以学生为主体,教师为辅助,在实践中学习新知识、解决问题、提高技能。以行动为导向的项目教学法,把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件,设计出一个个项目教学方案,按行动设计教学思路,培养学生的职业能力。在项目教学中,将课堂教学、企业设计项目等全部贯穿于教学环节之中,构成一个学校——企业——社会贯通的现代教学链。通过这种校企间的全方位合作模式,不仅让学生丰富专业知识、培养独立思考、团队合作的能力,还让他们在解决实际问题过程中不断创新,取得更好的成绩。同时这种合作模式促进校企交流,更大地提高了学生的岗位竞争能力,也给企业补充了新鲜的血液,并为他们提供了合格的企业准员工。
六、实行双证教育手段促使学生学好技能
双证教育就是指学生毕业时要拿到毕业证书和技能证书③。为实现这一目标,在教学过程中将考证知识融入进去,使学生完成学习的同时也达到考证技能要求。开设相应的实训课程,让学生了解每个教学阶段的模块内容,应该掌握的知识和具备的技能,顺利通过中级、高级维修电工的资格证书考试。这样学生毕业后具有了技能资格证书能更好地就业。对学业突出的学生采取导师制的教学方式,由一个专业指导老师带几个学生,利用课余时间进行更深层次的学习,开设项目课题研究与开发,提升学生的专业技能,为社会培养出具有实践技能和创业能力的高素质的技能人才。
七、加强一体化教学团队建设
教学团队建设是提高教育质量的重要举措,是加强教师队伍建设的途径。通过培养、引进和聘用相结合的方式,建设由专业带头人、骨干教师和企业专家构成的一支理念先进、技术过硬的高水平的教学团队。在教学团队中选拔具有较高的职业教学理论水平和较强的管理能力的教师,成为引领教学团队、推动本专业教学改革与发展的专业带头人;推进教学工作的老中青结合,发扬传、帮、带的作用培养一支有较高水平的专业骨干教师队伍;聘请企业专业技术能手担任兼职教师,通过建立合理机制,明确责任、义务和待遇,建立相应考核评价制度,确保兼职教师队伍人员相对的稳定性;制订好教师培训计划,按照两个发展方向,从教法、技能等方面,通过校内培训、校外培训等方式培训教师,完成教师的一体化转型。
八、考核方法的改革
好的考核方法能给学生一个正确的学习导向,所以考核方法的改革是职业教育改革不可缺少的一个环节。职业教育课程的考核方法一定要与职业教育的人才观和质量观一致,考核的内容和方式要“以能力的考核为中心”作相应改革,在传统的闭卷笔试考核基础上,增加技能考核,把学生课外的小制作也纳入考核的范围。
参考文献:
[1]浅谈如何加快电气专业一体化教学改革进程[J].电工技术,2014.02
[2]电气工程及其自动化专业实践教学改革与探索[J].工程技术,2015.06
[3]院丕文.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].科技创业月刊,2010
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