時間：2023-08-08 16:51:12
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【關鍵詞】功率器件；散熱
1.散熱器基礎
作為散熱器的鋁合金型材，通常采用的是6000系列鎂硅鋁合金，其供應狀態包括T4、T5、T6。模塊的散熱器選配，其散熱器主要選用6063鋁合金型材。在眾多的鋁合金材料中，6063的導熱系數是較高的，達到209 W/mK，與純鋁的導熱系數237 W/mK比較接近。其抗拉強度適中，厚度可小于6 mm。供應狀態T5系由高溫成型過程冷卻后，不經過冷加工（可進行矯直、矯平，但不影響力學性能極限），型材變形系數小，硬度一般，適宜作為功率器件的散熱器。
平板器件作為大電流的半導體器件，散熱器是作為電極導電的，表面不宜進行氧化處理。
2.選配散熱器的原則
散熱器的選取原則，應使模塊芯片的實際工作結溫低于芯片的最高允許結溫。無論是連續工作制還是短時工作制，都不允許器件超結溫。晶閘管結溫不超過125℃（398.15K），整流管結溫不超過150℃（423.15K）。
模塊在使用時，必須配備適當的散熱器。為保證功率半導體器件正常工作，散熱條件至關重要，主要涉及環境溫度、空氣流動、環境污染程度等情況。隨著環境溫度的升高，器件P-N結到散熱器的溫差變小，嚴重影響散熱效果?？諝饬鲃釉酵〞?，散熱器向環境散熱就越快，反之則散熱變慢。環境污染越嚴重，散熱器上覆蓋的灰塵就會越多，不僅為散熱器向環境散熱增加了一個阻擋層，也使得散熱風機的葉片結垢而影響轉速，會嚴重影響散熱效果。器件工作的空間大小也與散熱有關，狹小的空間會造成熱量聚積，減小模塊到散熱器的溫度梯度，影響散熱。因此，要注意保持環境的清潔，設備上的灰塵也應及時清理。
晶閘管模塊的熱阻與功耗計算，按以下經驗公式：
Rja= （Tj-Ta）/ PT（AV）=Rjc+Rch+Rha （1）
PT（AV）=VTOITAV+rTIeq RMS （2）
或 PT（AV）=（0.785VTM+0.215VTO）ITAV （3）
式中：
PT（AV）――模塊芯片耗散功率
IRMS――通態電流交流有效值
ITAV /IFAV――晶閘管/整流管通態平均電流
rT /rF――晶閘管/整流管斜率電阻
VTM /VFM――晶閘管/整流管通態峰值電壓
VTO /VFO――晶閘管/整流管閾電壓（門檻電壓）
Rch――模塊基板與散熱器的接觸熱阻
Rja――芯片與環境間熱阻（總熱阻）
Rjc――模塊結殼熱阻
Rha――散熱器熱阻
Ta――模塊使用環境溫度
Tc――模塊基板溫度（殼溫）
Tj――P-N結溫度
3.連續工作制的散熱器選配
連續工作制的半導體器件，選配散熱器要充分考慮影響熱傳導的各種因素。散熱器的選配只能是半定量計算，環境溫度、散熱空間、灰塵、空氣流速等環境因素對散熱條件均有影響，選配散熱器時要多方考慮。
散熱器的散熱效果主要取決于散熱器的表面積，其表面積越大，散熱效果就越好。計算散熱器表面積時，其端面可忽略。要增大散熱器表面積可增加其長度，但散熱器的長度又不能無限制，而且，散熱器的熱阻與其長度非線性關系！模塊熱量的傳導以垂直方向為主，橫向傳導則要慢很多，因此，單純依靠加長散熱器是不可取的，而且在散熱器長度增加的同時也增大了風阻，從而降低了散熱效率。而7m/s以內的空氣流速對散熱器的熱阻影響卻很明顯。
若利用公式（2）或公式（3），通過計算，得到某模塊的耗散功率為240W，模塊的結殼熱阻Rjc=0.08K/W， 模塊與散熱器的接觸熱阻Rch=0.05K/W，環境溫度按最高溫度40℃，則按公式（1），有
Rja= （Tj-Ta）/ PT（AV）=（125-40）/240=0.35（K/W）
又Rja=Rjc+Rch+Rha，則
Rha=Rja-Rjc-Rch=0.35-0.08-0.05=0.22（K/W）
據此，可選擇DXC-616散熱器長度為100 mm、風速4 m/s的散熱條件即可，或者DXC-616散熱器長度為50 mm、風速不低于7 m/s（對風機要求較高）的散熱條件也可。在實際工作環境下，模塊的通態平均電流不會達到額定值，可根據實際情況酌情考慮。
如果梳狀散熱器沒有相關試驗曲線，我們也可按下面的公式選配散熱器：
式中：
H――散熱器齒高
K――散熱器導熱系數（6063鋁合金的導熱系數209 W/mK）
l――散熱器長度
L――散熱器截面周長
v――風速
w――散熱器齒寬
n――散熱器齒數
最后得到的結果，Rha單位為K/W
4.短時工作制的散熱器選配
短時工作制，指的是功率半導體器件的持續工作時間不足以使散熱系統達到熱平衡，而其空載（或不工作）時間足以使系統恢復到環境溫度。按國家標準，短時工作標準時間分為7種（30 s～90 min）。
短時工作制下，散熱器的主要作用不是散熱，而是吸收熱量，這就要求散熱器要有足夠的熱容量，在理想狀態下，可把功率半導體模塊的功耗發熱全部吸收。實際工作中，雖然散熱器在吸收熱量的同時也向環境中釋放熱能，但因熱阻的存在會使熱量傳遞過程受到一定的阻礙，而且這種阻礙的效果遠大于散熱器的放熱效果，致使散熱器的溫度遠遠低于芯片結溫。因此，在計算過程中，我們會忽略散熱器向環境釋放的熱能。
按GB/T3190-2008《變形鋁及鋁合金化學成分》的要求，作為散熱器的鋁合金型材，其鋁的含量一般在98%～99%，我們可按純鋁的比熱容0.88kJ/（kg?K）來計算。
以某廠家的KP2500-16平板硅為例，VTM=1.80V，VTO=0.75V，負載電機的每相工作電流有效值為1455A，短時工作環境為4倍電流、時間為30s。則
每路反并聯平板硅通流的有效值為1455×4=5820A
每支平板硅通流的平均值為5820/2.2=2645A，略大于平板硅的額定值。
PT（AV）=（0.785VTM+0.215VTO）ITAV=（0.785×1.80+0.215×0.75）×2645=4164（W）
短時工作發熱量Q=PT（AV）tw=4164×30=124920J=124.92kJ
設定環境最高溫度為40℃，允許最高殼溫85℃，則有
124.92/（0.88×45）=3.15kg
每一組反并聯的平板硅需鋁合金散熱器3.15×2=6.3kg
如將上例中的散熱器改為銅材，銅的比熱容為0.39 kJ/（kg?K），則有
124.92/（0.39×45）=7.12kg
每一組反并聯的平板硅需銅材散熱器7.12×2=14.24kg
論文關鍵詞：電氣工程；專業英語；教學方法；教學改革
專業英語，顧名思義，以英語講解專業知識，是大學英語的后續課程。專業英語課程的目的是為了使學生能夠閱讀英語專業文獻，了解國外學術及業內動態，為將來從事本專業工作后參加學術會議、聽取國外學者的演講報告、學術討論會、出國留學或參觀考察等提供基礎。專業英語也是電氣工程專業的基礎課程，它使學生能夠對國內外的行業現狀、研究前沿、研究難點和研究熱點有一個比較清晰的認識和了解。因此可以認為，專業英語為電氣工程專業學生的進一步發展建立了一個平臺?；谶@個平臺，學生可以深化既得知識，擴展專業知識領域，了解專業領域的全貌，洞察該領域中技術和理論研究的前沿，為學生在本專業領域中與國內外的同行進行交流創造條件。
電氣工程專業涉及面廣，設置課程包含“電氣工程”、“電子應用技術”、“計算機技術”、“控制理論”等內容，與之相應，專業英語也應涵蓋這些內容。因此學習專業英語要具備一定的專業知識，并且要區別于基礎英語的學習。為了使學生順利地從基礎英語過渡到專業英語，并將所學專業知識與英語能力相結合，提高專業英語的聽、說、讀、寫能力，本文結合實際教學，在教學內容、教學方法和教學設計與安排等方面提出一些改進方法。
一、教學內容
大學本科教育的目的主要是培養學生扎實的專業功底和獨立獲取知識的能力，為學生繼續學習和獨立從事本專業的研究工作奠定基礎。為此，專業英語課程對內容和教材的要求就不能局限于用英語念原文、翻譯課文、用中文講解難點、用中文解釋重點，這樣就很難把基礎英語與專業英語區分開。
電氣工程專業英語教材的課文內容主要包括構詞法、翻譯和寫作的內容。構詞法主要介紹電氣工程專業英語中一些常用的詞根、前綴、后綴以及合成詞等構詞方法。大學生掌握了構詞法，就可以達到對專業英語詞匯舉一反三、融會貫通的效果。熟練和掌握構詞法是學習專業英語的基礎，為以后閱讀英文專業文獻資料、學習新的詞匯做鋪墊，也是擴展詞匯量的一種高效方法。翻譯是針對專業英語的句子特點，比如長句多、句子結構復雜等，介紹其翻譯技巧。翻譯技巧涉及詞義選擇、語序的變換、用詞的增加和省略等內容。掌握翻譯技巧是學習專業英語的更高一層次要求。翻譯要做到信、達、雅，符合中英文的語言表達習慣和語法規則。寫作是比專業英語翻譯更高一層次的內容。英文寫作包括應用文、學術論文、學位論文等。熟悉應用文寫作有利于幫助學生到工作崗位后盡快適應工作、熟悉工作。學術論文、學位論文的寫作為學生進一步的深造奠定了基礎。這三方面內容是專業英語教材內容中要講解的重點。
學習專業英語，除了以上這些內容之外，內容安排還應該注意以下兩點。
第一，專業英語的教學內容越新越好，內容應與國內外最新的專業知識技術和前沿熱點保持同步。鑒于此，筆者認為，電氣工程專業英語的教材內容可以選取一些國外相關專業技術期刊或報紙上的文章，并且要與時俱進。每學期安排幾個學時，專門用來探討這些技術發展的新動態。
第二，電氣工程專業英語的教學內容還應該兼顧傳統內容與現代內容、基礎知識與前沿熱點之間的聯系。教材中的內容是一些基礎的專業詞匯以及基本的原理介紹。通過教材學習，可以讓學生從基礎英語過渡到專業英語，了解專業英語的特點以及一些詞法和句法特點，使學生在有限的教學時間內提高自己的聽、說、讀、寫能力，鍛煉出一種能夠終生受用的專業英語應用能力。
二、教學方法
傳統的教學觀以知識為本，而不是以人為本，立足于向學生傳授知識，而不考慮學生的需求和學生的接受程度。課堂上教師講、學生聽，“滿堂灌，注入式”的教學方法不根本改變，學生的學習主動性就不會調動起來，電氣工程專業英語教學要實現從知識傳授向綜合能力和素質培養的轉變，著力培養學生的創新精神和創新能力。這一實現過程，教學方法尤為重要。
1.采用啟發式與交流式教學
電氣工程專業英語內容本身比較枯燥，而且難于理解。因此，教師在教學過程中要采用各種手段和方法去調動學生學習的主動性和積極性，讓學生參與進來，營造一個輕松的學習環境，讓學生作為課堂的主體全身心投入到教學過程中，啟發和激勵學生的興趣使其主動地思考問題。學生在不知不覺中通過自己的積極參與、自由交流，無障礙地發表見解，在寬松和自由的氛圍中完成學習任務，枯燥的學習內容也變成了有趣的內容不容易忘記。例如在電氣工程專業英語教學中，專業術語和專業詞匯比較多，筆者啟發學生運用構詞法，如前綴、后綴、合成詞等聯想和記憶更多的單詞，并讓學生課下制作單詞卡片在課堂分組進行交流，讓學生在自由的交流中找到單詞的規律，激發興趣來記憶；另外利用多媒體教學方法給一些單詞增加適當的圖片解釋以活躍課堂氣氛。
2.覓食發現法
在教學中發揮學生的主體作用是一種教學的指導思想和理念。如何實現這一教學方法因課程、教師的不同而不同，其關鍵是從學生的角度出發。針對電氣工程專業英語，筆者認為，應該從“講、議、讀、練、評”這幾個方面使學生積極、主動地學習。
（1）講，是讓學生上講臺來講，改變教師講一課堂的做法。比如教材文章，可以提前布置給學生閱讀，自己歸納。在下一節課，以自愿的方式讓學生上臺講課，由其他學生來補充不足，最后教師進行歸納和點評。采用這種方法，使學生可以自由地發表自己的觀點，學生得到了交流的機會，又活躍了課堂氣氛。
（2）議，即精心地設計和組織課堂討論。結合當前電氣工程專業發展的新趨勢，確定一些具有代表性、普遍性和現實性的熱門話題，提前一周布置，指導學生閱讀有關資料和信息，分小組討論并推薦代表發言，最后由教師評析和總結。如在電氣工程專業英語教學中，筆者給學生布置關于智能電網、風能、光伏發電、電動汽車等熱點話題進行討論，討論其當前發展的現狀和未來發展的趨勢，以及發展過程中各自的優缺點和技術難題。通過自主學習和討論，使學生感受到身邊這些新技術和新科技為自己生活帶來的變化，讓學生加深對自己所學專業知識的了解。學生們積極發表自己的見解，踴躍討論，激發學習興奮點，從課堂討論中獲得了大量專業發展的前沿知識。教師從學生的發言和辯論中也獲得了大量的信息，從中掌握了學生的思想動態，增強了教學的針對性。
（3）讀，即讀書，不僅讀課本，還要讀與專業相關的書，如國外電氣工程專業的期刊雜志，國外電氣工程專業網站等，一方面學生可以加深對課堂內容的理解，另一方面也可以豐富學生的文化底蘊，了解英語的語言表達習慣和語法規則，拓寬學生的知識面，有助于培養學生自主學習和獨立思考的能力。
（4）練，就是設計以培養學生能力為目的的“問題體系”。這個問題體系可以根據學生的能力發展水平分層次進行。通過不同層次的練習，逐步培養學生自主發現、分析問題、創造性解決問題的能力。
（5）評，每個教學階段結束，可以讓學生對自己學習專業英語的收獲進行自評和互評，并對教師的教學工作進行評價，發揚教學民主，了解學生對課堂的教學意見和建議，提高教學的透明度，支持和鼓勵學生參與到教學改革中來，增強學生的主體意識，同時也督促教師不斷提高自己的教學水平。
采用這些教學方法，引導學生創造性地獲取與運用知識，在不知不覺中培養專業英語能力。與此同時，教師的能力也獲得了提高，心智獲得了完善。
三、教學設計與安排
學完電氣工程專業英語后，學生應該掌握一定量的專業詞匯，掌握閱讀專業相關英文資料的技巧，能夠熟練閱讀和翻譯相關的專業文獻資料，并且具備一定的聽、說、讀、寫、譯的能力。因此，電氣工程專業英語的教學安排也應該培養學生的聽、說、讀、寫、譯的能力，而不是只偏重于某一面能力的培養，忽視了其他方面。
在規定的教學學時內，教學內容可以分塊進行講授。比如，安排幾個學時的聽說課教學，幾個學時的讀寫譯，再通過幾個學時把這幾個方面綜合起來。這樣學生會在每一階段教學結束后很有收獲感。并且課下也更容易有重點地去學習，去提高自己。
充分運用現代化的教學手段，建立了真正意義上的網絡課程。教學輔導、作業布置與批改、問題的討論與回答都在網上進行，除要求學生通過網絡完成并提交作業外，還規定每個學生必須提出當前最新的專業發展的技術前沿問題，并參與其他同學提出的問題的討論。課程結束時，每位學生在網上跟同學的討論都可以查到，并且點擊率很高。這不僅明顯提高了學生運用現代化手段進行學習的能力，而且還可以讓學生隨時參與討論自己想要了解的問題，教學效果與效率都令人滿意。
本文以電氣工程自動化為研究對象，通過對電氣工程自動化系統的原理的介紹和發展現狀的分析，結合目前電氣工程自動化的研究實際和社會發展對自動化電氣工程的需求，把握電氣工程自動化的發展方向及其對社會可能的作用和影響，探索電氣工程自動化在未來生產領域的最終實現方式和途徑，準確把握電氣工程自動化的未來市場和科研的發展前景，推動電氣工程自動化相關理論研究。
關鍵詞
電氣工程；自動化；系統
前言
隨著現代科技水平的不斷發展和進步，電氣工程不斷朝著自動化控制的方向發展。一個國家工業領域的電氣工程自動化程度已成了其工業發展水平高低的重要指標之一，電氣工程的自動化研究也成為了當前實用科學研究的熱點領域。歐美發達國家不斷通過提高電氣工程自動化水平以推動工業生產效率的提高。電氣工程自動化可以解放機器對人力的束縛，推動生產力的提高和社會工業文明的進步，因此各國都加緊了對電氣工程技術的研發。對于生產企業來說，電氣工程自動化的實現可以大幅提高企業的經濟效益，同時降低人力勞動成本，顯著提高生產效率。對于人類社會來說，電氣工程自動化的普及與應用還可以有效降低生產事故帶來的人力資源的損耗。電氣工程自動化的研發與運用也是大勢所趨。
一、電氣工程自動化的發展現狀
隨著當今世界社會經濟的不斷發展和進步，傳統的電氣工業生產效率已經不能滿足于日益擴大的工業市場需求，為了有效提高電氣工業生產效率，傳統的依靠人工操作的電氣工程逐步轉向智能化和自動化方向發展。雖然我國的工業生產電氣工程自動化發展已經取得了長足的進步，然而相對于歐美發達國家的電氣工程自動化水平，我國依然還有一段很長的路需要走。同時隨著我國市場經濟體制的日益完善，企業想要立于不敗之地，就必須想方設法提高科學技術，提高勞動生產率，因此必須大力發展電氣工程自動化。
（一）電氣工程自動化與信息技術的結合
電氣工程自動化的實現需要依靠多種科學技術的整合，如信息技術。信息技術對電氣工程自動化的實現有著重要的作用，信息技術主要依靠電子計算機的龐大數據庫儲備進行自動化和全面化管理，信息技術還可以利用網絡信息傳遞的實時性進行同步管理和遠程管理，如此一來，信息技術可構建和完善電氣工程自動化的控制管理系統。在實際的生產運用中，可以幫助企業自動化管理人力、財會、盈虧等各種繁雜的數據，為企業的決策和運轉提供有效信息，數據的及時性還可以幫助企業實現生產、物流和營銷的一體化管理。
（二）電氣工程自動化與軟件技術的結合
電子工程自動化的實質是實現電子工程運轉的智能化運行，而電子工程的智能化運行需要借助現代的電子計算機技術，電子計算機技術的智能化運行基本依靠的是軟件，也就是整個管理邏輯是：人―計算機軟件―計算機管理―電氣工程智能運行。在這個過程中需要建立起一套標準的語言規范，語言規范有統一的“語法”和“詞匯”，并構成通行無阻的“指令”，人、計算機和機器通過統一的指令實現順利互動，完成最終的電氣工程自動化。
（三）電氣工程自動化與分散控制系統的結合
電氣工程自動化的實現需要依靠分散控制系統的管理來有機協調整個生產過程中的不同類型的生產活動。然而分散式控制系統也存在諸多缺點，例如分散控制系統作為通過模擬數字原理來實現控制目的的混合系統，其所使用的電子儀表裝置非常復雜，而且更新換代不及時，在自動化實現過程中可靠程度很低，而維修系統的儀表也因為各個商家沒有統一的規范的儀表而使成本非常高昂。整個系統需要進一步簡化才能有助于實現電氣工程自動化。
二、電氣工程自動化的發展前景
（一）獲得國家相關政策的支持
為了促進我國工業經濟的發展，國家在關于電氣工程的發展方面制定了特別的發展規劃，鼓勵電氣工程在市場經濟環境下，大力提高電氣工程的自動化自主創新能力和科研能力。國家同時出臺了相關政策激勵企業對電氣工程自動化進行研發，讓企業擁有一批關于電氣工程自動化的自主知識產區和專利產品，為電氣工程自動化的發展奠定良好的市場和社會基礎。同面對世界現代工業日益激烈的技術競爭局面，國家已經將電氣工程自動化確定未來科技主攻方向之一，在國家層面設立一批電氣工程自動化科研項目的同時，制定相關的鼓勵政策大力培養一批擁有核心競爭力的自主創新電氣自動化企業。
（二）電氣工程自動化要面向市場
傳統電氣工程從開發到最終運用是相互分開的，從工程開發到最后的投入市場運用會經歷很長的周期。因此電氣工程自動化下一步發展方向將是實現電氣自動化產品設計周期的降低：產品測試、產品調試和產品維護都一體化運行，從而最大程度節省從設計開發到投入運行過程中間所耗費的資金和時間成本。而一體化的電氣自動化工程將縮短研發周期，進一步提高電氣工程自動化效率。
（三）電氣工程自動化將標準化生產
電氣工程自動化的結果是智能化地運行，極大地提高生產效率，而這一切是建立在標準統一的生產程序和技術規范的基礎上的。自動化就是智能化運行，重復而簡單的工作由計算機控制運行，每一個動作的技術規范都是規定的，每一個零件和設備都是統一配套的，標準化的生產和運作才能最大程度地降低工作環節之間銜接成本，加快信息交換和提取，提高生產效率，推動生產力進步。
關鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應用
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
電氣工程是一項在技術性、專業性上都是要求很高的設施工程，而電網的建設、改造等方面都在快速的發展著，且也對電氣自動化系統上要求很高，故而要在這些方面大大提高電氣自動化系統的水平，使其在電氣工程中發揮其本身的優勢，同時電氣自動化系統在電氣工程的經濟效益和安全運行方面都有著非常重要的地位，所以我們將電氣自動化在電氣工程中實現現代化、國際化和全球化。
一、電力系統自動化的未來發展趨勢和熱點
由于電力系統自動化與IT技術的發展有著十分緊密的關系，因此未來電力系統自動化的發展趨勢和熱點主要表現在以下方面。
1、電力一次設備實現智能化
一般來說，電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔數十米，有的甚至相隔幾百米，而兩者通過強信號電力電纜與大電流控制電纜實現連接。與這種情況相比，電力一次設備智能化有著較大的區別，在對一次設備進行結構設計時就進行了綜合考慮，這樣就可以有效的節約控制電纜以及電力信號電纜，這就是人們常說的一次設備自帶保護與測量功能。
2、電力一次設備能夠進行在線檢測
在電力系統中，發電機、變壓器以及短路器等一次設備往往需要不間斷的對相關重要參數進行實時檢測，一方面要對設備的運行狀態進行監視，另一方面還要能預測重要參數的變化趨勢，同時對設備發生故障的可能性進行判斷。這樣就可以延長電力設備的保養周期，也能使電力設備從定期檢修順利過渡到狀態檢修。
3、研制出更為先進的光電式電力互感器
電力互感器可以按照一定的比例將輸電線上的高電壓和大電流降到設備所允許的標準范圍之內，但在這個過程中，電力互感器還存在著嚴重的不足和缺點，這些不足和缺點對電力互感器的使用效果產生了很大的負面影響。因此，人們研制出了較為先進的光電式電力互感器。目前，在實際使用中這種電力互感器還存在著一些亟待解決的技術難題，這些難題將是未來研究的主要方向。
二、電力工程中自動化技術的應用情況
1、自動化技術在發電廠分散測控系統中的應用
在發電廠分散測控系統中應用自動化技術時往往采取分層次的分布結構，它主要是由高速數據通訊網、以太網、運行人員工作站、工程師工作站以及過程控制單元所組成。其中，過程控制單元是由主控模件與輸入/輸出模件組成的，其主控模件可冗余配置，也可以采取冗余智能輸入/輸出以及輸入/輸出總線模式來完成通訊。另外，還可以在生產過程中直接使用過程控制單元，同時也可以直接接收熱電阻、電氣量、脈沖量、開關量以及現場變送器等信號。運算處理結束之后，對設備的運行狀態和參數進行實時的顯示、打印及輸出，以此來驅動執行機構，從而實現對生產過程的保護、控制與檢測。過程控制單元在工作中不僅要向運行人員工作站發送其接收的信息，還要接受工作站的指令，這也是操作人員控制和監視機組運行狀態的主要手段和方式，工程師在設置或修改系統組態時需要工程師工作站提供具體的診斷以及維護方式。
2、電氣自動化在電網調度中的應用
現代意義下的電網調動主要是遠動裝置與主站調動系統，主要負責的方面是進行電網運行狀態的監控。使得電網在人員的調配方面、電網的安全運行更加有保障。其作用主要體現在以下幾點；第一點是電網安全運行的監控，電網在正常的運轉時，我們需要的是調度人員進行監視和控制電網的電壓、負荷等情況。主要設備的水能和熱能等等方面的工作指標，使得其更加的符合規定，保障用戶的用電安全。第二點是電網經濟調度方面，在對電網實現安全監控的基礎之上，我們還要注重的是經濟效益的實現。通過自動化的調度手段來實現電網的經濟價值最大化，降低能耗、節約能源，達到最小的成本最優的配置。第三點是電網運行中安全事故分析和處理，電網出現故障的原因是多種多樣的。出現的原因也很復雜，過程根本來不及反應。如果不能及時進行預測和處理，不但人身安全會得到威脅，還會導致電網的大面積崩潰，大面積的停電狀況出現，造成國民經濟的嚴重損失。所以增強自動化調度勢在必行，實現電網運行的安全分析，完善事故處理方式方法，避免造成重大損失。
3、在綜合自動化技術和智能保護中的應用
我國對智能保護和綜合自動化技術的相關原理展開了大量研究，目前，我國的綜合自動化在國際已處于領先水平，智能自動化保護技術也位于國際前列，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將先進的綜合自動化控制理論、人工智能理論、自適應理論、微機和網絡通信技術等引入到電力系統的自動化保護裝置中，對電力系統自動化保護的新原理進行了研究，使得保護裝置更加智能化，大大提高了電力系統的安全水平和系統的可靠性，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。經過多年努力所研制成功的分層式綜合自動化裝置，突破了傳統裝置所受的限制，能夠廣泛應用于各種電壓等級的電站，極大地拓寬了綜合自動化裝置的應用范圍。
4、在空調設備中的應用
對溫度與濕度的控制：裝設在通風管的回風濕度近似于潔凈室的溫濕度傳感器所檢測到的溫度與濕度，用比例加積分運算控制把送到控制器與設定濕度進行比較將輸出的電JK信號來控制回風的濕度使其保持在45%，為了使潔凈室濕度以滿足GMP要求將蒸汽電動調節閥的動作控制在65%。對溫度的控制：裝設在回風管的凈化空調系統采用DDC控制其溫度傳感器所檢測到的溫度送往DX－9100輸出相應電壓信號并與設定點相比較，控制回風溫度保持在12℃-26℃之間控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作，使潔凈室溫度符合GMP要求。
5、
三、電氣工程中自動化技術的應用優勢
1、電氣自動化的監測優勢
一般的電氣設備如變壓器、斷路器等等都需要進行實時的監測，以對于一些臨時發生的故障進行及時的調整與排除，通過電氣自動化設備就可以實現這種實時監測的要求。通過對于電氣設備的一些關鍵參數進行監測，通過相應的反饋進行監視，可以迅速的判斷出設備的故障原因并進行及時措施的采取。
2、電氣自動化有助于實現電氣工程設備的智能化
現代化生活所需要的是一種現代化的管理方式，隨著電氣自動化系統的廣泛應用于各個行業領域，對于人們生活的智能化管理、對于工業生產的自動化運行提供了便利。人們也對于這種智能化與人性化的管理模式越來越習慣。由于電氣系統中對于微型計算機的完美結合，實現了生活生產的智能化，因此電氣自動化在電氣工程中尤其得天獨厚的優勢。
結束語
綜上所述，電氣工程是一個國家現代化文明發展水平的重要標志，而電氣自動化水平則是現代化生活生產水平的重要體現，不但支撐著現代電氣工程的發展，也是一切工業發展的前提與原動力。正因如此，近些年來，電氣工程中電氣自動化的應用也有了十分迅速的發展，并廣泛應用于各個行業領域之中。
參考文獻
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在全球經濟飛速發展的帶動下，世界各地的經濟水平都有了很大的提高。明顯的，經濟的發展必然導致科學的發展。我國是工業大國，在我國經濟發展的道路上，電氣工程占據了不可小視的地位。但是，隨著經濟建設腳步的加快，傳統的電氣工程已經不能跟上時代的步伐。為了經濟建設更好的發展，提高自動化技術水平刻不容緩。
【關鍵詞】電氣工程 自動化 發展趨勢
電氣工程及其自動化在我國國民經濟建設領域中占有主導的地位。一定程度上，電氣工程的自動化技術明顯推動了生產力水平的發展。然而近年來逐漸加快的經濟建設進程，導致高效率的經濟生產成為了各行各業努力追求的目標。只有更高的自動化技術水平才能滿足當下社會的需求，才能更好推動經濟的發展。這直接導致了現代化工業將電氣工程從傳統方式轉化到先進的電氣工程自動化科學水平，更高的自動化技術水平儼然成為了社會關注的熱點。
1 什么是電氣工程及其自動化
作為現代化工業發展中的領頭企業，電氣工程及其自動化正隨著時代的變遷不斷地更新和發展著。電氣工程及其自動化是電氣信息領域的新興學科，是高新技術產業的重要組成部分。由于人們日常生活以及工業生產與其密不可分的關系，電氣工程及其自動化被廣泛的應用于工農業以及國防等方面，并且在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。電氣工程及其自動化是綜合性很強的一門學科，涉及到很廣泛的領域，內容相當的豐富。電氣工程主要包括電力電子技術，計算機技術，電機電器技術信息以及網絡控制技術和機電一體化技術的應用等。強弱電結合、機電結合以及軟硬件結合是電氣工程及其自動化具有的主要特點。隨著科技的不斷發展，電氣工程及其自動化的技術也逐漸形成了獨立的系統。
2 關于電氣工程及其自動化現在的發展
2.1 電氣工程及其自動化在發展中出現的問題
自二十一世紀以來，電氣工程及其自動化的技術在社會上已經獲得了不容小看的成績。但是，在電氣工程及其自動化的發展與建設中，某些客觀的因素成為了其成功路上的絆腳石，一定程度上阻礙了電氣工程及其自動化的發展。當前，我國的電氣工程及其自動化技術還處于綜合領域的時期，其獨立性還不夠完善。而工作人員在實際的運用過程中，除了運用自己的實踐經驗外，只能結合目前有關的技術成果，從而得到自己設計成果。這在無形中直接導致了經濟成本的增加，最終造成了工程的總造價增加。而且，不同的企業擁有不一樣的電氣工程及其自動化的技術。甚至，各企業有關電氣及其自動化的技術水平也是不一樣。在電氣工程及其自動化施工的過程中，工作的效率決定著整個工程質量。因此，在電氣工程及其自動化技術加快發展步伐的時候，為了獲得更高的利益，各企業要緊跟其后，努力提高自身的技術水平。眾所周知的，優勝劣汰是這個世界上的生存法則，落后就要挨打。電氣工程及其自動化技術是在工業發展中形成的，在科學的進步中得到了發展與建設。在電氣工程及其自動化逐漸發展到商業領域的過程中，有關電氣及其自動化的數據信息的管理是相當重要的，其傳輸的安全性更是重中之重。在各企業之間交流信息的過程中，由于各個企業之間用來傳遞信息的電子產品各不相同，五花八門。這直接導致數據之間的傳輸和通信形成了一定的困難，從而增加了電氣工程及其自動化的運營成本。因此，在電氣工程及其自動化的發展與建設中，一定要對數據的傳輸工作投入百分之百的注意。
2.2 解決電氣及其自動化技術發展過程中所遇到的問題
電氣工程及其自動化是工業發展的有力助手，其快速的發展不僅能夠推動工業的發展，而且還可以為社會經濟的發展帶來源源不斷的動力。雖然，目前的電氣工程及其自動化的發展與建設存在著這樣或那樣的或多或少的問題，但它快速的前進腳步是不可抵擋的，是社會有目共睹的。只要能夠把這些不同的問題依次慢慢的化解，一點一點的去耐心改善，在即將到來的時代中，我國的電氣工程及其自動化一定會在世界的工業舞臺上占有一席之地。要想實現電氣工程的自動化，企業就必須利用科學的信息技術創造電氣工程自動化控制體系，監督控制生產過程和信息的集成等工作環節。電氣工程自動化控制體系擁有信息集成、提高工作效率以及實現企業標準化接口等三個方面的優勢。信息的集成提高了企業的生產效率，規范了企業的工作流程、把企業在工作中的失誤降到最小。而企業標準化接口解決了企業之間信息資源共享的問題，有效的節約了電氣工程及其自動化施工的時間和經濟成本，合理的控制了企業內部資源的使用，提高企業的收入利潤，提高了企業在市場中的競爭實力。另外，由于企業不同的電氣工程及其自動化技術，導致的企業經濟成本的增加，以及對企業的長遠發展的不利。技術人員一定要設計詳細的電氣工程及其自動化方案解決這些問題，建立電氣及其自動化的統一獨立的平臺，減少企業的經濟支出。通用的網絡系統對電氣工程及其自動化的各個系統之間的數據高效的、快捷的交換也有很大的幫助，能促使整個企業朝著更加優化的方面發展。更重要的是治病要治根，以上方法只是治標不治本，只有人才的培養才是解決一系列問題的根本所在。因此，電氣工程及其自動化專業應該以教育和管理科學為基礎，遵循教育科學和大學生的成才規律，優化人才培養的方案，完善課程體系結構，培養適合社會需求、引領社會發展的高素質應用型高級工程技術人才，為經濟建設服務。
3 結語
綜上所述，電氣工程及其自動化作為現代工業發展的代表工業技術，隨著時代的進步而逐漸的發展和壯大。在形成電氣及其自動化技術統一的平臺時，一些不可避免的問題也隨之而來。為了能讓電氣工程及其自動化快速穩定的發展，必須對電氣工程與自動化技術做進一步的分析和研究。結合其發展的現狀，采取合理的應對方式，解決所遇到的問題，完善電氣工程及其自動化技術，努力為人類的利益作出最大的貢獻。
參考文獻
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關鍵詞：電氣工程；自動化；技術
電氣自動化是運用電子技術、微機控制技術和計算機網絡技術實現電氣自動控制，是結合電氣技術和計算機技術實現直接或間接程序控制，通過系統集成，實現自動控制電力系統運行和維護功能。
1 電氣工程自動化及其重要性
電氣工程是保證工業生產正常運行的基礎保障。在工業生產中，各種智能化的先進設備儀器不斷的應用到生產中，所以電氣工程中的作用越來越重要。電氣自動化是從上個世紀50 年代開始興起并且逐步發展壯大的，以化工企業為例，到如今，化工工業自動化技術和裝備技術不斷發展，其發展速度和應用領域急速擴大，幾十年來，從初期簡單的手工操作到連續工藝迅速發展，為工業發展做出了巨大的貢獻。同時工藝單發展也對生產穩定性提出了越來越高的要求，儀表使用越來越普遍，由于自動化專業在國民經濟領域里發揮的巨大的作用，涉及面之寬，應用范圍之廣，自動化技術從簡單回路的閉環控制到單元裝置的全面自動控制，所使用的工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS，普遍應用在化學工業中，控制水平也日新月異，從傳統單參數簡單控制回路到多變量復雜控制技術，而且正以蓬勃發展之勢影響著人們的生產和生活。目前生產中的快速反應、臨界穩定工藝、能量綜合平衡等得到廣泛應用，可以說生活中到處都有自動化的身影。隨著工業規模的進一步推廣，特別是在化工行業中，對自動化提出了更高的要求。同時，信息技術更是極大地影響著化工自動化技術的發展，電氣自動化技術應用更為廣泛。
2 電氣工程自動化問題所在
電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路，我國目前一些電氣自動化還處在初級自動化的層次，自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷，不能充分發揮電氣自動化的功能和作用。而且電氣自動化的發展方向是建立高效、快捷的電氣工程及自動化系統，但目前很多企業自身網絡構架不盡相同，使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中，因為程序接口的不一致，影響企業數據和信息的傳輸交流，進而阻礙了企業數據和信息的共享，使電氣工程及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。
3 電氣工程自動化對策分析
（一）發電廠自動化。發電廠作為電力系統的始端，它的自動化決定了整個電力工程的自動化?；鹆Πl電廠是利用煤、油、天然氣、油頁巖等為燃料的發電廠。它的自動化系統一般由廠級監控信息系統（SIS）、電廠管理信息系統（MIS）、遠動系統、故障信息子系統、繼電保護及故障信息管理子站、數據采集與監視控制系統（SCADA）、機組分散控制系統（DCS）構成。（PCU）是其中最為重要的部分，可接受現場變送器、脈沖量、開關量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號，可直接應用于生產過程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能 I/O 模件構成，在運算處理之后可實現生產過程的聯鎖監測、聯鎖控制、聯鎖保護等。運行人員工作站（OS）和工程師工作站（ES）能夠提供了人機接口，同時為電氣設備維修工程師提供系統診斷、系統維護、系統組態設置等手段。數據的采集、處理、監控都采用微型計算機來完成，機組的監控水平得到了大幅度的提升，也提高了人機交互界面；無論是進口的機組，還是國產的大型機組，基本都安裝了協調控制系統；在很多電廠的自動裝置設備都是采用數字化儀表來進行顯示控制，而不再是過去那種傳統的機械式儀表，這些措施都將我國的電廠熱工自動化技術推向到了一個新的高度。
（二）變電站綜合自動化。隨著使用規模的擴大和實用技術的推廣，人們已經越來越多的認識到變電站綜合自動化的重要性。自動化技術應用于變電站的主要目的是確保變電站的運營安全，提高變電站工作效率，加強對變電站的監控，逐步取代掉人工監視和人工操作，它是建立在變電站自動控制技術和變電站應用信息處理、傳輸技術基礎之上的。自動化變電站系統主要由以下子系統構成：一是控制系統。主要是進行變電站的數據包括模擬量、開關量和電能量的數據采集、故障錄波和測距、故障記錄、斷路器跳合閘記錄、保護動作順序記錄的事件順序記錄、操作控制功能、安全監視功能、人機聯系功能、數據處理與記錄功能、諧波分析與監視、打印功能。二是繼電保護子系統。變電站綜合自動化系統中的微機繼電保護主要包括輸電線路保護、電力變壓器保護、母線保護、電容器保護、小電流接地系統自動選線、自動重合閘等。三是電壓、無功綜合控制子系統。變電站綜合自動化系統必須具有保證安全、可靠供電和提高電能質量的自動控制功能。電壓和頻率是電能質量的重要指標，因此電壓、無功綜合控制也是變電站綜合自動化系統的一個重要組成部分。四是低頻減負荷控制及備用電源自動投入子系統。備用電源自動投入已成為變電站綜合自動化系統的基本功能之一。五是通信子系統。主要由內部的信息溝通和變電站與其他管理部門的信息溝通。
（三）電氣工程狀態檢修自動化。電氣工程狀態檢修技術主要是指通過應用電氣工程設備資產管理系統的方式，重點發揮其在狀態監視與故障診斷方向的綜合性應用功能，提供狀態檢修所對應設備在正常運行狀態下所表現出的運行狀態信息以及相關數據，同時也可以結合這部分數據實現對電氣工程相應設備運行狀態以及可能存在安全隱患或是故障的問題進行有效預測。按照此種方式，還能夠將傳統意義上的故障檢修模式轉變成為全新的狀態檢修模式。從實踐應用的角度上來說，將狀態檢修技術應用于電氣工程實踐工作過程中不但能夠提高相應電氣設備的穩定性與安全性，同時也使得傳統意義上定期檢修作業模式下可能存在的缺陷以及遺漏性問題得到有效克服，從而保障運行安全。
（四）先進制動控制自動化。相對于常規PD控制，與此相對應的先進制動控制的控制效果要更加突出，表現更加好。先進制動控制自動化采取建立一個動態的數學模型來表征一個實際過程，通過多個輸入和輸出的變量之間關系相互的約束實現控制，主要是通過軟件來實施控制。過程變量數據的采集、處理和軟件測量必須保證其有效性和可靠性，主要是因為現場的數據采集受噪音的干擾，需要做濾波處理。適時計算不可測量的變量數值正是先進控制的主要內容。在化工業生產中，飽和蒸汽壓、反應熱、某些蒸餾塔的質量指標數值，就需要軟測量技術才能準確獲得。先進控制的策略包括傳統的串級、筆直、前饋控制等內容，還有智能控制系統、專家系統、模糊控制等都是先進控制的策略所在。智能控制是目前自動化發展的趨勢及熱點，也是先進控制的熱點。生產過程的故障診斷以及過程的監督控制都需要智能系統來完成。專家系統可以進行自動化生產故障的診斷以及過程的監控，通過計算機完成與人工操作同樣效果的控制。在化工企業中，主要是進行滯后大、非線性的模糊控制及技術。處理復雜多的模式及聯想預測和記憶需要神經網絡來完成。這種技術可以用于質量預測，結合模糊控制進行非線性對象的生產控制，替代儀表，進行疑難及復雜的控制。
總之，電氣自動化不但得到了充分的發展，它也會在現代工業中起著舉足輕重的作用，它完全能促進我國生產力的發展。至此，將會給我們帶來生產效率的大幅度提高，以及社發展的穩定與進步。
參考文獻
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[關鍵詞]電氣工程 施工質量 防范與控制
中圖分類號：G124 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0077-01
幾年來，電網建設與改造電氣工程隨著經濟的發展、社會的進步正在加速建設，電氣工程功在當今、利在千秋，百年大計、質量第一。電氣工程的熱點問題，需要我們進一步去研究、去解決。
一、電氣施工質量問題產生的原因
由于電氣建筑本身結構復雜性，整個電氣系統組件繁多、功能的多樣性，實現工程建設的快速高效推進，質量的控制與管理，是重中之重、特別重要。
施工人員的技術水平。在建筑電氣工程施工中，必須有高能力、高技巧的員工，只有這樣，才能擁有較強的施工質量規劃。當下，我國的建筑電氣安裝工程施工隊伍還不夠完善。在隊伍中，還存在著很多的老員工，這些員工有著豐富的經驗，但是，卻缺乏足夠的專業理論知識，隨著時代的發展，他們只能逐步被淘汰。在隊伍中，還有一些臨時替補的隊員，這些員工對于建筑工程的施工可謂是一竅不通，就連最基本的圖紙以及設計方案都看不懂，那些由于崗位人員不足而臨時從土建施工部分抽出的工作者，根本不具備電氣工程所需的技術能力。
電氣材料的技術要求。隨著市場經濟競爭日益激烈，很多生產廠家在利益的驅使下降低了產品的質量，導致常用電氣設備和材料不符合要求，如電阻率、熔點、性能、尺寸不符合要求；電纜耐壓差、抗腐蝕能力差、絕緣電阻小，內部線芯、絕緣層等均不符合要求；電線管壁薄，強度差，鍍鋅層質量不符合要求；燈具、扇葉粗制濫造，使用壽命短；開關、插座導電值與標稱值不符合，導電金屬片彈性差，接觸不好，不能滿足安全要求等。這些劣質產品在使用中會對電氣安裝的質量影響巨大，甚至釀成大禍。
二、電氣施工質量問題的防范與控制
針對發現的質量問題，堅持問題導向，從主動破題的角度出發，逆向思維、倒推思路，對于發現的薄弱環節和疑難問題，注重從零散性、局部性、普遍性、規律性的深層次內容，進行深度分析和提煉，舉一反三、以點帶面，及時提出應對措施，專人全程督辦，實時跟蹤進展，注重“點上突破、以點帶面”，抓住關鍵事項、聚焦重點項目、選取試點項目，通過示范帶動，推動條塊聯動，實現整體互動，確保防范控制。
一次控制安裝質量的控制。在電氣工程施工的過程中，會出現很多問題，比如配電柜與配電箱內部器件“配線”電氣性能等不符合產品質量標準；箱體或柜體底座不平整、接地不可靠、開孔與管徑不匹配、配電箱設在可燃材料上等。目前，建筑企業最重要的就是解決這些問題。首先要嚴格按照《建筑電氣工程施工技術標準》對那些低壓配電柜技術進行相關的檢查，只有不斷完善檢查工作，才能真正解決電氣工程施工中存在的質量問題；其次在控制方面，要做好承重墻和填充墻上的工作，在施工的時候，要完美地控制好嵌裝配電箱的高度、長度，這樣在工作的時候就不會手足無措。
二次配線安裝質量的控制。相關配電導線不符合技術規定，以及導線的火線、零線等的混同等。在二次配線的接線、連接處，對于絕緣的處理不夠得當，接地端省略了應有的標號；導線有很大的面積在外面，只要有人不小心，就會造成嚴重的后果；不同電壓等級的導線混淆在一起，而且在線管內還有很多的接頭等。因此，建筑企業必須嚴格按照國家的標準，將導線等的顏色標示清楚，此外，在電氣配電安裝過程中，要嚴格要求施工人員，絕對不允許最基本的錯誤的出現。
電纜橋架安裝質量的控制。在電纜橋架的安裝的時候，并沒有可靠地接觸到地面；電纜在安裝時橋架與托架之間并沒有得到固定，導致他們之間的填充率大于35%左右；在電纜橋的安裝中，由于轉彎的半徑過大，導致經過防火區時未作防火封堵等。為解決這些問題，我們可以采取以下措施，首先嚴格按照《建筑電氣施工質量驗收規范》中對電纜橋架的要求施工，并要做到將電纜的相關位置做好標志，當電纜橋架的內敷完成后，應及時做好封堵密實工作，這樣可以有效保護人們的安全。
電氣部分安裝質量的控制。在安裝的過程中常常會出現器具不全的現象，這使得工作不能按時展開；器具安裝時相序接反或一個回路串入的器具過多；出現坐標偏移過大或者過小的現象，最終導致器具的接觸不良；在安裝之后所做的相關的防范工作也不夠到位，對于水滴的濺落等，都會造成嚴重的后果。因此，在安裝燈具之前，應先按照《建筑電氣施工質量驗收規范》，對燈具的型號、規格進行詳細檢查；接線時注意做好安全措施，嚴格檢查燈具、開關等是否可用以及掌握可用的時間，避免危害的產生。
三、電氣施工質量問題的進一步探索
關鍵詞：電氣自動化 節能設計 變壓器 功率因數
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
伴隨著新時代到來的是能源的大量消耗，以及不合理的浪費，能源短缺已經成為一個世界級的問題。電力資源同樣如此，電能耗費和合理的電力設計已經成為人們普遍關注的問題，在追求各種生活場所、住宅樓辦公樓舒適辦公的個性化服務的同時，對于電氣自動化工程的節能設計，也開始了研究。電力設計是電力工程的核心部分，如何做到合理并兼顧節能技術的設計，是擺在眾多企業面前一個重要問題。本文從變壓器的節能設計、功率因數的管控以及輸配電線路的電力電纜合理選擇等方面，論述了電氣自動化工程中的節能設計技術。
1 變壓器的節能設計技術
作為電力自動化工程中的重要設備，變壓器負責電壓、電流和功率的轉換工作，它需要消耗大量的能源，即使是空載運行狀態，變壓器的運行也會造成低壓系統的大量能耗。所以如何做好變壓器的節能設計，是電氣自動化工程節能設計的首要關鍵問題。一般來說，變壓器的節能設計主要涉及以下幾個方面：
1.1避免變壓器型材帶來的大量能耗。變壓器的制備材料需要優化設計組合在一起才能真正實現節能，硅鋼片、銅片以及絕緣材料等如果設計不合理的話，就會造成很多不必要的能耗。應該秉承節約的理念，滿足變壓器工作的前提下，選擇最為合理的材料和運行介質，既能減少電氣自動化工程的成本，又能實現變壓器節能的目的。
1.2銅材是一種優秀的材料，為變壓器配備的電柜和電線可以采用銅質材料，并用換位導線措施。降低磁密并采用高質量、較薄的冷軋硅鋼片，可以有效降低空載運行時變壓器的能耗，實現節能的目標。
1.3現在市場上已經出現了專門為節能設計的變壓器，在電器工程中應該優先考慮這樣的變壓器。比如S11和S10等型號，它們除了具備傳統變壓器的有點，從長遠看也具有很好的節能效果。有了節能變壓器，其之間的接線方式也很重要，除此之外應該杜絕變壓器長期過度運行的現象出現，這樣不僅會過度磨損變壓器，而且也會消耗更多的電力資源。
1.4在工廠或者大型寫字樓等建筑中，作為電力系統的關鍵部分，變壓器應該被放置在電力消耗的中間位置，和其他的輔助設備放在一起，不僅便于管理，還能減少電纜的長度，節約成本和資源，降低電壓降和多長電纜造成的能耗，提高供電功率和質量。
1.5合理選擇變壓器的容量和使用臺數。所選變壓器的額定容量應該根據實際所需電量來確定。如果變壓器的容量太小，會讓變壓器長期處于過度運行狀態，加速其老化，減少使用壽命；但是如果所選變壓器的容量太大的話，也會使其長期處于輕載狀態，過低功率會極度浪費電力資源和變壓器使用效率。綜合考慮，在選擇變壓器的時候應該留出大約百分之二十的冗余空間，過多過少都不可取。關于變壓器臺數的選擇，應綜合考慮擴容和可能出現的過度耗損情況，不能用過多的變壓器臺數，那是一種資源浪費。如果使用的變壓器臺數在2臺或者2臺以上的話，應該采取并聯措施，這樣不僅可以提高其安全可靠性能，還能增加電力系統的功率因數，實現真正的節能設計。
2 功率因數的管控措施
2.1 提高用戶負載率
應當要了解的是，極數較少的電動機，它的起動轉矩較大，在這個過程中的產生的電流也相對較大，使得電氣設備能夠在最快速的時間內實現正常運行，工作效率非常高，并且還可能夠節約電能的損耗。對動力電力設備，如電動機，可在滿足生產規范和使用要要求的前提下，盡量選擇極數較少的電動機。除此之外，關于電動機的運轉，可讓其實現變頻自動控制，如此可使電動機負載較小，還能獲得較高的功率因素。如當用戶的負載率控制在0.7 左右，并處于比較穩定的水平時，能夠使變壓器的一次側功率因素達到最高。自然，節能效果也能有所保證。
2.2 裝設自動補償
電容柜除上述提高負載率的措施外，還可在低壓電力系統中裝設自動補償電容柜，籍此補償無功功率，實現節能效果。一般而言，自動補償電容柜的無功功率需盡量控制在變壓器的20%~30%之間，這樣就可以實現電力系統的穩定，且節能效果最好。
3 選擇合適的電力電纜
作為輸配電系統中不可或缺的部分，電力電纜占據了電氣工程投資成本的較大部分，尤其是因長期維護電力線路而產生的費用。故而在選擇電力電纜的時候應該謹慎為之，通常按照相對經濟的電流密度曲線和可以通過的電流強度來選擇電力電纜的截面，對于電力電纜材質的選擇，主要有銅材和鋁材兩種。從成本的角度來看，較之銅電纜，鋁電纜較為便宜，所以很多電氣工程都選擇鋁電纜，但是從安全和節能的方面，鋁電纜雖然較為便宜，但是這兩項性能卻落后于銅電纜。只是截面越粗，銅電纜比鋁電纜要貴重很多，因此這種情況下可以選擇鋁電纜，而其他情況下，從安全和節能方面考慮的話，推薦銅電纜。
結語
綜上所述，電氣工程的節能設計已經成為當下普遍關注的熱點問題，相關部門和單位應該從變壓器的選擇、功率因數的管控以及輸配電線路中電力電纜的節能設計等方面，來做好節能設計，盡可能減少能耗。通過選取合適的變壓器，變壓器之間的優化組合，處理好功率因數和無功功率之間的關系，按照實際線路需要，選擇合適的電力電纜等等方面的優化設計，相信電氣自動化工程的節能設計將不再是空談。
參考文獻
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關鍵詞：電氣工程及其自動化；電氣裝備；課程體系
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業，所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展，培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署，2013年，平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》，明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位：建設服務于智能電力設備行業產業發展需要，富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群；服務面向定位：立足平頂山，面向河南，對接智能電力設備行業產業，為區域經濟社會發展服務。2014年，學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點，電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此，電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前，我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的，強調學科知識的系統性和完整性，強調全面掌握學科領域知識，忽視知識的實用性，整個課程體系學術性很強，技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變，沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際，只滿足于課堂教學，給學生提供動手的機會很少，缺乏應有的靈活性，不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計，但持續學習時間短，學生未能真正深入進去，專業見習更是走馬觀花，學生純粹是看熱鬧，沒有任何實質性學習。因此，教學效果不夠理想，對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代，這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要，培養應用型人才，平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上，在實踐中開展多維調研與深度探究，積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查，得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求，從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求，理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。（1）通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念，強調德、智、體、美相互滲透，設置的課程有：思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習，獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練，形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。（2）學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎，注意培養學生的基本素質，著眼于學生的可持續發展，著眼于為學生繼續學習打基礎，使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有：高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。（3）專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向，專業必修課是這兩個方向必修的課程，主要培養學生的基本專業技術和能力，使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有：電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。（4）專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程，根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系，按照“有用、可用、管用”的原則，根據“電氣裝備”方向的特點，精心設置了“電氣裝備”方向的課程：電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程，其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外，為高年級學生開設電氣新技術講座，聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座，介紹學科研究熱點、發展趨勢，使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求，結合專業群內現有人才培養資源，電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養，注重人文，強化基礎，著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力；第4年進入合作企業，以企業為主，開展校企聯動的工程實踐教育，參與項目實訓和畢業設計，從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力，熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識，培養團隊合作精神和創新意識。為此，在實踐課程新體系中，設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。（1）獨立實驗課。減少驗證性實驗，增加研究性、設計性、綜合性實驗，盡可能模擬電氣工作的現實環境，在實驗中分配給學生一定的工作任務，學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中，達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有：大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中，電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學，尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系，綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。（2）集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練，設置的環節有：軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐，包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例，該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識，為達到上述要求，首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀，了解供配電系統的線路及設備，讓學生總結各企業供配電網絡的特點，然后回到學校學習相關理論知識，在學校進行基本知識的學習后，再到企業去參觀實習，找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向；驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識，培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式：參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中，每個學生側重1個崗位，實際工作不少于2～3個月，以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受，能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式，主要解決企業生產實際中遇到的問題，培養學生的創新意識和獨立工作的能力，使學生提前熟悉工程環境，為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。（3）第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐；在暑假、寒假期間，安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習；鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗；請大公司的工程師來做講座、工程培訓，縮短畢業生進入企業的適應期，節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等，還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端，該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下，實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效，相信在不久的將來，我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻：
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[2]劉順新，黃文力.電氣工程及其自動化專業的課程設置與選修[J].中國電力教育，2011，（3）：185-186.
