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电气控制与保护 内容摘要：近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。
特别是乡镇企业及家用电器的迅速，更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。 关键词：技术现状 工作原理 运行维护 一、电动机技术发展及现状 电机是利用电磁感应原理工作的机械。
随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电机的基本结构变化不大，但是电机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。
它应用广泛，种类繁多。性能各异，分类方法也很多。
电机常用的分类方法主要有两种：一种是按功能用途分，可分为发电机﹑电动机，﹑压器和控制电机四大类。电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。
另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类，可分为变压器和旋转电机.根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类.交流电机又分为同步电机和异步电机. 在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。
由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。 按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。
纵观电力拖动的发展过程，交，直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的，更高的要求。
由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。 虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点，但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制（如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用），其电压等级，额定转速，单机容量的发展也受到了限制。
所以，在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展，半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。
诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，因此它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。
经历了100多年的技术发展，电动机自身的理论基本成熟。随着电工技术的发展，对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。
电磁材料的性能不断提高，电工电子技术的广泛应用，为电动机的发展注入了新的活力。 未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。
一批"巨无霸"电机、一批"光怪陆奇"电机将同时展现在世人眼前。 二、电动机工作原理 目前较常用的主要是交流电动机，它可分为两种：1、三相异步电动机。
2、单相交流电动机。第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。
下面以三相异步电动机为例介绍其基本工作原理。 下图所示为一 台三相笼型异步电动机的示意图。
在定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。转子槽内放有导条，导条两端用短路环短接起来，形成一个笼型的闭合绕组。
定子三相绕组可接成星形，也可以接成三角形。 由旋转磁场理论分析可知，如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压，就有对称的三相电流流过，并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个磁场的转速n1称为同步转速，它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为： n1=60 f1/p 转向与三相绕组的排列以。
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电气自动化在智能建筑中的应用 摘要] [关键词] 随着我国国民经济的迅猛发展，高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。
文章就电气自动化在智能建筑中的应用谈一下自己的观点。电气自动化智能建筑接地 一、TN-S系统 二、TN-C-S系统 三、交流工作接地 四、安全保护接地 五、屏蔽接地与防静电接地 六、直流接地 七、防雷接地 八、结束语 TN-S系统是把中性线N和保护接地线 PE严格分开的低压配电系统，是一个三相四 线加PE线的接地系统。
中性线N与保护接地线 PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再 有任何的电气连接。系统正常运行时，中性 线N带电，而PE线不带电。
该接地系统具备安 全可靠的基准电位，PE线不允许断线，对地 没有电压，故设备金属外壳接在PE线上安 全、可靠。因此，TN-S系统可作为智能建筑 的电气接线系统。
在智能建筑里，单相用电 设备较多，单相负荷比重较大，三相负荷通 常是不平衡的，因此在中性线N中带有随机电 流。另外，由于大量采用荧光灯照明，其所 产生的三次谐波叠加在N线上，加大了N线上 的电流量，如果将N线接到设备外壳上，会造 成电击或火灾事故；如果在TN-S系统中将 N线与PE线连在一起再接到设备外壳上，那么 危险更大，凡是接到PE线上的设备，外壳均 带电；会增加电击事故的范围；如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述 的危险外，电子设备将会受到干扰而无法工 作。
因此智能建筑应设置电子设备的直流接 地，交流工作接地，安全保护接地及普通建 筑也应具备的防雷保护接地。此外，由于智 能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换 机房、计算机房、消防及火灾报警监控室以 及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设 备，所以在智能楼宇的设计和施工中，还应 考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
TN-C-S系统由两个接地系统组成，第 一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系 统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一 般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场 所，进户之前采用TN-C系统，进户处做重复 接地，进户后变成TN-S系统。
TN-S接地系 统明显提高了人及物的安全性。同时只要我 们采取接地引线，各自都从接地体一点引 出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共 同获得一个等电位基准点等措施，因此TN- C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地 系统。
工作接地主要指的是变压器中性点或中 性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。
在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位 接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接 线端子不能外露；不能与其它接地系统，如 直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与PE线连接。
在高压系统里，采用中 性点接地方式可使接地继电保护准确动作并 消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以 防止零序电压偏移，保持三相电压基本平 衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使 用单相电源。
安全保护接地就是将电气设备不带电的 金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些 金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线 与N线连接。
在现代建筑内，要求安全保护接地的设 备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一 些非带电导电设备与构件，均必须采取安全 保护接地措施。当没有做安全保护接地的电 气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。
如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电 击伤或造成生命危险。我们知道：在一个并 联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的 大小成反比，即，接地电阻越小，流经人体 的电流越小，通常人体电阻要比接地电阻大 数百倍，经过人体的电流也比流过接地体的 电流小数百倍。
当接地电阻极小时，流过人 体的电流几乎等于零。实际上，由于接地电 阻很小，接地短路电流流过时所产生的压降 很小，所以设备外壳对大地的电压是不高 的。
人站在大地上去碰触设备的外壳时，人 体所承受的电压很低，不会有危险。加装保 护接地装置并且降低它的接地电阻，不仅是 保障智能建筑电气系统安全，有效运行的有 效措施，也是保障非智能建筑内设备及人身 安全的必要手段。
在现代建筑中，屏蔽及其正确接地是防 止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳 与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路 两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与 PE线可靠连接。
防静电干扰也很重要。在洁 净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。
例如在相对湿 度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万 伏的静电电压，如果没有良好的接地，不仅 仅会产生对电子设备的干扰，甚至会将设备 芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电 的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构 成电气回路的接地叫防静电接地。
防静电接 地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳及 室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可 靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越 小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤10 Ω；独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；独立 的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工 作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要 求≤100Ω。
在一幢智能化楼宇内。
6.求电气自动化的论文 8000
浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势摘要]文章分析发电厂用电系统的特点，探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式，归纳其中的关键技术，最后对技术发展作展望。
[关键词]发电厂；电气自动化；监控技术；发展趋势一、厂用电系统的特点在布置方式和数量上，厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心，元件数量众多，运行管理信息量大，检修维护工作复杂。与热工系统相比较，电气设备操作频率低，有的系统或设备运行正常时，几个月或更长时间才操作一次；电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快，比如保护动作速度要求在40ms以内完成。
在电气设备本身构造上，其具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。在控制方式上，厂用电系统的主要设备监控需要接入DCS系统，但在两台机组共用一台起/备变的情况时，由于一台机组的检修不能影响另一台机组的正常运行，因此需要考虑两台机组DCS电气控制的模式，确保对其控制权的唯一性。
总结以上特点，在构建ECS时，其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。既要实现正常起停和运行操作外，又要实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统在最安全合理的工况下工作。
二、集中模式（一）原理集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4~20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜，进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。这种模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程I/O采集柜，然后通过通信方式与DCS控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上没有区别。
（二）优点电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行环境好；硬接线方式成熟，响应速度快。（三）缺点1.电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。
2.DCS系统按“点”收费，不仅投资大，而且只有重要的电气量才能进入DCS，系统监测的电气信息不完整。3.所有信息量均要集中汇总至DCS系统，风险集中，影响系统可靠性。
4.由于DCS调试一般是最后进行，采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求。5.没有独立的电气监控主站系统，无法完成较复杂的电气运行管理工作（如防误、事故追忆、继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析等高级应用功能），不能实现电气的“综合自动化”。
三、分层分布式模式（一）原理分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层，即站级监控层、通信层和间隔层（间隔单元）。间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。
网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息。
（二）优点1.间隔层测控终端就地安装，减少占用面积，各装置功能独立，组态灵活，可靠性高。2.模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大大提高。
3.系统采集的数据量提高，监控信息完整，能实现在远方对保护定值的修改及信号复归，运行维护方便。4.分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块（部件）正常运行。
5.设置独立的电气监控主站，便于分步调试和投运，满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。
（三）关键技术1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位，现场配置测控保护单元。
该单元是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段，对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求，因此不宜由DCS来实现保护功能，而应该采用专用保护装置来实现。厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机综合保护测控装置等，实现微机化保护、实时数据采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。
2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大电场的环境，工作环境恶劣、电磁干扰大，因而通信网络是ECS系统的关键组成部分，通信网络的性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。
目前较为流行的采用电缆现场总线网络方式，光纤通信亦开始被用户逐步接受。通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁，方案中一般采用双冗余的设计思想，按照通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置，当数据通信网络中出现问题时，系统能自动切换至冗余装置或通道，以提高系统可靠性。
3.监控主站。监控主站安置在站级监控层，实现厂用电电气系统监控和管理，主站配置的设备和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要求进行设计，即可以配置成单机、双机或多机系统，标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站，以及其他网络设备。
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305022336
8.电气自动化专业毕业论文
论电气自动化控制系统的设计思想
【论文关键词】：电气自动化；控制系统；设计思想；系统功能
【论文摘要】：文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想（以发电厂为例子），展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域，基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。
一、电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能 为：
1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS（电力系统稳定器）的投退。
4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。
7.高压启/备变压器控制和操作（2台机共用）。
8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。
9.直流系统和LPS系统的监视。
对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。
二、电气自动化控制系统的设计思想
1.集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时， 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线（如Lonworks总线，CAN总线等）的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建
3.现场总线监控方式
目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而