電氣工程及其自動化設計畢業論文

　　隨著科學技術的快速發展,作為一門新興的技術,電氣工程及其自動化已被廣泛應用到各個行業。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：電氣自動化工程中的節能設計

　　摘要：當今世界的科學技術突飛猛進，資訊科技也得到了跨越式發展;電力系統為了不落伍於時代，滿足社會發展變革的需要，從未停止過發展的步伐，不僅逐漸提高了自動化程度，還將以節能設計為發展的方向。本章就電氣自動化的節能設計技術進行深入的探討，來促進節能技術在電氣系統中的運用。

　　關鍵詞：電氣節能;自動化工程;設計應用

　　中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

　　引言

　　隨著我國經濟建設的飛速發展，全球能源危機的爆發，使能源節約成為現代社會、經濟以及文明發展的重要課題。無論是供配電系統或用電裝置，不同配件的選擇，不一樣的設計線路方式等，在能源的節約或浪費上都存在一定的差異，在這裡，本文主要就電氣節能設計的應用談談自己粗淺的認識。

　　一、電氣自動化節能設計的重要性

　　在世界經濟高速發展的今天，各領域的生產能力都發生了很大的變化，同時能源的問題也在不斷的出現。我國在工業和農業的生產過程中對能源的利用情況並好，對環境缺乏保護的意識。而在總的能源損耗中，工業以及建築業的佔比相對較大，而且還不斷成上升的趨勢。

　　目前節能減排已經成為了可持續發展戰略中至關重要的環節，今天人們對電氣能源的需求在明顯增加，電能在很多領域都出現了超出供應，限電以及節電的情況。可見，電氣節能已經成為重中之重，國家也在不斷出臺政策來控制電氣能源的浪費和損耗。

　　二、電氣自動化節能設計的方法

　　1、將電能線上路中傳輸的消耗降到最低

　　電能使用電纜作為傳輸工具，電纜作為一種電阻，在傳輸的過程中會有電能消耗掉，而電線中的電流卻沒有變化。要使得電線中電能在傳輸的過程中儘量的少損耗，就應該將改變電線的電阻，儘量使電線的電阻降到最低。導線的電阻與與導線的長度有關，線路越長線路的電阻就越大。那麼如何來有效降低線路的電阻，將電能的消耗降到最低?可以採用以下幾種措施：在電纜的選擇上應該選擇那些電阻率較小的材質的電纜;優化線路的佈局，線路儘量採用最短線路，如能夠直線佈局最好;在有條件的情況下，供電源與用電源儘量縮到最短;儘量選用橫截面較大的導線，導線的橫截面與導線電阻成反比，採用較大橫截面的導線，將能夠有效的降低線路電阻，降低電能在傳輸中的損耗。

　　2、合理配置變壓器

　　在電氣節能技術的工程設計中，合理配置變壓器可有效達到節能目的。對於變壓器來說，負載損耗和空載損耗是其主要的有功損耗。在選擇變壓器時，須從多個方面綜合考慮，如產品型號、產品負荷、變壓器容量等。從型號上來看，主要以選擇空載損耗或者是負載損耗較低的新型產品為主;從容量上來看，變壓器的容量不能過大，條件允許的話，儘量選用單臺容量低於1000kVA的變壓器;從負荷率方面來看，合理的負荷率一般在75%-85%之間。若負荷率低於50%，空載的消耗比過載會增加，使整個系統的電能增加，若負荷率高於85%，會降低變壓器使用壽命，也不利於電器的節能設計。

　　3、無功補償

　　在配電裝置中，無功功率所佔有的容量相當大。這就導致了線路在傳輸電能過程中損耗變大，也將使電網中電壓變低，影響使用者的使用。無功率補償所佔容量過大，加大了電網的執行負擔，使電力公司蒙受一定的經濟損失。功率因數偏低，是無功功率對對使用者的直觀體現。如果功率因數小於0.9，則使用者需要繳納罰金，這將損害使用者經濟利益，與此同時，也不利於電力公司長遠的經濟利益。因此解決此問題需要科學合理選用無功補償裝置，至少是功率因素在1以上，才能維持電壓網電壓的穩定，保證使用者穩定使用電能，實現企業的社會效益與經濟效益雙佳。

　　4、有源濾波器的應用

　　電氣裝置在正常執行的過程中，出現諧波是沒有辦法避免的，該諧波不但會降低電氣裝置的使用性，還會給電氣裝置的整體質量造成很大程度的損壞，從而導致非常嚴重的電氣能源損耗和浪費。另外，由於諧波會經常的作用於電網上，還會引起電網電壓不穩，這樣就容易會出現失誤操作，從而影響電氣裝置的健康執行。同時，諧波還會縮短電動機的使用壽命，還會打擾其它裝置的工作等等。然而，有源濾波器的執行速度很快，可以徹底的濾波，當然價格也要比無源濾波器要高，可是它在工作的過程中不會產生任何副作用，因此，應用有源濾波器可以更加有效的對諧波進行過濾，減少諧波的出現，降低失誤率，進一步提高供電的可靠性，還可以保證電氣裝置的正常執行，對電氣裝置起到了更好的保護。

　　5、照明節能燈的選擇

　　在電氣節能設計中，“照明”是必不可少的環節，因此照明節能燈的選擇，就顯得尤為重要。在選擇照明燈的時候，我們要根據照明場所的特點、照明空間的大小、照明燈的控制方式等多方面綜合考慮，在保證照明充足的前提下，多選用新型的節能燈、太陽能燈、高效熒光燈以及氣體放電燈等這一類高效的光源。如普通室內的照明，應避免使用白熾燈，可採用小功率的LED光源燈;陽光充足的南方地區，可以選用太陽能燈作為街道或工業企業廠區的路燈等。從照明燈的控制方法上說，室內的照明燈應注意儘量做到一燈一開關、多燈多開關，避免多燈、多路共用一個開關，使用過程中造成能源的浪費;多層建築樓梯間、除電梯間的公共區域等儘量採用聲控自熄燈，以有效節約能源。

　　6、電動機的選擇

　　工業用電過程中的節能措施，除上面提到的三種外，另一個關鍵措施就是電動機的選擇。工業用電負荷中，電動機負荷佔很大比例，因此當電動機的功率因數和效率提高時，就可以將工業用電的功率損耗降低。在選擇電動機時，應該選擇高效率的電動機，以提高電動機的功率和效率，減少電動機的電能的損耗，如採用Y、YZ、YZR等高效率的電動機。但需要考慮的是，新型的高效率的電動機，其價格也相對昂貴，高於普通電機很多，因此，在選擇電動機前，除考慮電動機的功率與效率，也要同時考慮經濟效益。電動機的經濟效益可以通過最大使用年限來衡量。即任何電動機都是有使用壽命的，在到達使用壽命時就需要回收，而高效率的新型電動機由於其較普通電機效率高，電能損耗少，使用壽命就長，回收年限就較高，而這部分“回收年限”可以用“新型電動機價格高於普通電機的價格”除以“使用新型電機降低損耗所減少的費用”來計算，當“回收年限”在可接受的範圍之內時，即可採用新型電機。經過很多專業人士多年的實驗資料得知，一般當負載率高於0.6、電動機年持續執行時間超過3000小時以及電機單機容量較大時，選用新型電動機可以滿足經濟要求。

　　三、電氣自動化的節能的設計應用

　　1、優化配電設計

　　電力系統服務的目標是為電氣系統的工程裝置提供充足的動力。因此，必須充分考慮電力系統的適用性，以符合配電設計的標準。關於電力系統的適用性，首先應當達到用電裝置負荷容量與可靠性的要求，嚴格控制電氣裝置的質量，在進行配電時，不但要保障用電裝置的基本要求，還應當確保電力系統的靈活性、可靠性，保證其穩定、高效地運作。其次是要保障電力系統的安全性，要選擇絕緣效能較好的導線，在佈線的過程中要注意導線之間的絕緣應保持適度距離。再次是要保障導線的熱穩定、動態穩定以及負荷能力，在電力系統運作時，要保證配電與用電裝置的安全性。最後是選擇良好的接地和防雷設施。

　　2、提高電氣系統的運作效率

　　電力系統首先要做的就是對節能裝置進行選擇，選擇一個好的節能裝置可以為其本身的節能提供條件，並且還能夠採用無功補償、降低電路損耗，以及均衡負荷的方式來保障電力系統的在運作時的節能效果，比如，在進行配電設計的過程中，可以採用合理選擇設計系數與合理調整負荷來實現。通過採用上述辦法，在電力系統的安裝與運作過程中，能夠有效地提高裝置的運作效率和電源的利用率，如此一來就能夠最大限度地降低電能的損耗。

　　結束語

　　進入新世紀以來，節能經濟己在我國廣泛普及，我國的節能經濟戰略已全面推廣，併為企業節能經濟的開展制定了更優惠的政策，我國政府對節能經濟的研發提供了積極的扶持。我國正不斷地提高企業在節能領域的自主創新能力，使得各種先進的節能技術不斷被研發出來。因此，我國電力自動化企業應當抓住機遇，迎接挑戰，強化節能意識，積極研發電氣自動化技術與產品，推動我國節能經濟的快速發展。

　　參考文獻

　　[1]伍廷熙.談電氣節能在工程設計中的應用[J].城市建設，2010年.

　　[2]張欣.建築電氣設計中的節能措施[J].工程建設與設計，2011年.

　　範文二：建築電氣工程自動化設計分析

　　摘要：隨著我國社會經濟發展腳步的不斷加快，社會各領域對建築電氣工程自動化設計的要求也必然會越來越高，對建築電氣工程自動化設計質量進行嚴格控制，最大限度發揮其優勢也成為了相關部門所面臨的一項重大課題。鑑於此，文中筆者根據多年工作經驗對建築電氣工程自動化設計存在的問題及自動化技術的完善策略進行簡要闡述。

　　關鍵詞：建築電氣;電氣工程;自動化;設計;

　　中圖分類號：F407文獻標識碼： A

　　在科學技術不斷進步的時代，社會各領域逐漸實現了自動化和智慧化，建築電氣工程也不例外。隨著人們生活水平的不斷提高，對電氣工程自動化設計質量也有了較高的要求，為了充分滿足人們的諸多要求，在分析目前建築電氣工程自動化設計中存在問題的基礎上，對電氣工程自動化設計進行不斷完善具有重要意義。

　　一、電氣工程及其自動化的發展史

　　按照使用的電子電力器件不同，電氣工程及其自動化的發展主要經歷了四個階段，第一階段所使用的電子電力器件為閘流體，由於其自身具有矽整流器件的特徵，能夠在高電壓、大電流的條件下工作，因此，對其應用一直延續至今。第二階段所使用的電子電力器件為全控制式器件，這種器件不僅能夠通過訊號控制其導通，而且還能夠控制其關斷，又被稱之為自關斷器件。第三階段所使用的電子電力器件為複合型電力電子器件IGBI和MGT，最後，第四代電力電子器件是功率積體電路PIC。經歷這四個階段的電氣工程自動化已經逐步趨於完善，被廣泛應用到社會各個領域的發展中。

　　二、目前建築電氣工程自動化設計中存在的問題

　　隨著社會發展對建築電氣工程自動化要求的不斷提高，傳統建築電氣工程設計中存在的問題也越來越多，不僅不能有效滿足人們的根本需求，而且還在很大程度上制約了建築電氣工程的可持續發展，這些問題主要體現在以下幾個方面：

　　1.設計的深度不夠

　　就我國目前建築電氣工程使用的情況來看，經常會出現各種各樣的問題，對整個專案的使用功能造成了很多不必要的影響。究其原因，主要是因為設計人員在對工程進行具體設計的時候，忽略了設計內容的可實施性，從而導致整體設計缺乏一定的深度，造成在某些施工安裝的環節中存在很大不必要的麻煩，甚至還會出現一些設計上的缺陷問題，導致安裝的可操作性大大降低。由此可見，如果設計人員在對工程進行設計的時候，沒有按照必要的深度去對工程的各個環節進行計算和標註，那麼勢必會導致設計內容缺乏科學性和合理性，從而影響到工程的整體質量。

　　2.設計的標準不夠規範

　　設計的標準不夠規範也是目前建築電氣工程自動化設計中存在的一個重要問題，而由於此項問題引起的後果也是不容忽視的。比如說，在對一棟大樓進行設計的時候，設計人員如果沒有嚴格按照設計的標準來進行規範和設計，那麼就很有可能將一些重要的設計環節遺漏，在工程投入使用之後，必然也就無法滿足人們的日常需求。由此可見，設計標準對於一項工程的整體設計具有不可或缺的作用，如果不能達到設計標準，那麼勢必會造成較多的安全隱患。

　　3.設計配合不科學

　　在目前建築電氣工程設計中，涉及了多個專業的工程設計和安裝環節，如果想要從根本上確保工程的順利施工，那麼就必須對各個專業和安裝環節進行合理協調，確保彼此之間達到有效配合。但就我國目前建築電氣工程自動化設計的現狀來看，很多環節的施工圖都沒有完善，或多或少都會忽略到一些東西，正是由於這些問題的存在，不僅會給施工人員的施工作業帶來麻煩，而且還會給監理人員的工作帶來阻礙，甚至還會引起意外事故。

　　三、建築電氣工程自動化設計的策略分析

　　就我國目前社會發展對建築電氣工程自動化設計的要求來看，不僅要滿足家電用電、照明、安全用電等需求，而且還要保證工程設計的實用性、美觀性和便捷性，結合以上幾種需求，工作人員在對建築電氣工程進行自動化設計的時候，可以從以下幾個方面進行考慮：

　　1.強電系統網路設計

　　強電系統主要指的是交流電電壓在24V以上的電力系統，比如說電燈、插座等。在建築電力工程自動化設計中，強電系統的網路設計內容主要包括照明線路、用電絃線路以及消防系統中的控制線路等。由於強電系中涉及到的電壓最高，對線路的設計要求也有所增加，相關的制約機制和合計更加複雜，對於難度和精度的要求也越來越嚴格。因此，為了能夠確保強電系統的網路設計達到工程的需求，設計人員在對其進行設計的時候，要將所有的設計內容一次性納入到設計當中，反覆檢查，必須確保沒有遺漏的專案之後，才能夠將工程設計交予施工人員。

　　2.弱電系統網路設計

　　一般來說，建築中的弱點主要可以分為兩種型別，一種是國家規定的安全電壓等級及控制電壓等低電壓電能，有交流和直流之分，交流36V以下，直流24V以下，另一類是載有語音、影象以及資料等資訊的資訊源，比如說電話、電視以及計算機的資訊等。而建築電氣工程自動化設計中所涉及到的弱電系統，通常指的是後者。然而，隨著計算機技術的飛速發展，在原有弱電系統的基礎上，又加入了計算機終端系統線路、網路終端系統線路以及電化教育系統線路的設計等。由於這類系統的網路設計涉及到要對電場、磁場或電磁場遮蔽直接地線路，因此，設計人員在對其進行設計的時候，必須要首先將防雷接地裝置線路和遮蔽保護接地線路進行事先考慮和安排。

　　3.電氣工程設計中的對策分析

　　為了確保建築電氣工程自動化設計的順利實施，在對工程進行設計的時候，設計人員首先要嚴格按照工程的設計標準來進行工程設計，對於工程中涉及到的裝置型號和引數，都要有明確的標準。其次，在對設計圖進行審查的時候，一定要認真對待，仔細的核對圖紙中的任何一個環節和資料，一旦發現問題，應及時予以改正，只有這樣，才能夠有效避免由於設計不科學而引起的質量問題，確保設計達到相關標準，使施工順利展開。

　　4.建築中電氣工程及其自動化技術的完善

　　建築中必須有一套自動化系統框架。這是為了保證建築的正常執行的同時能夠適應多種外接裝置和用電系統，在建立自動化系統的同時要使其具備能夠處理功能，發現問題的能力，這就需要在設計中加入適當的管理模組。並且根據需要，將裝置的使用功能載入到管理模組中。

　　每個建築都要有一套的自動化框架系統，它要作為後續建設的基本依據，並且在發生功能改變的同事能夠發揮系統的指導性作用，在資料管理、監控、裝置養護等方面發揮自身的作用。在自動化裝置的選擇上要符合建築的使用功能，因為電氣自動化技術的基礎就是通過自動化裝置來提高和完善整個建築功能的，並且通過合理的自動化技術使裝置的執行環境更加的高效。在很多情況下。電氣自動化被分為三種，首先是開關的自動化轉變，這是對裝置實現自動化的基礎，自由在裝置的開關問題上進行升級，才能體現自動化的有效性。

　　其次是對裝置中訊號、監控、網路傳輸的自動化轉變，這通常是使用訊號轉換器和收集器進行完成的，一般情況下通過對資訊的傳送和收集能夠體現出建築用電環境的狀態，對危險源能夠進行及時的消除和預防。第三種是針對裝置的執行環境進行控制，這種控制主要來自於環境監控的主要形式，可以通過監測過程對裝置的溫度、電壓、功率等進行控制，並且建立最低容納性，使外部的環境效能能夠被正確的判斷出來，當外部連結性較大時，控制中心就會通過資料變化所發出相關的動作指令。

　　結束語

　　總之，在未來的時間裡，設計人員必須根據工程的實際需求，採取科學合理的設計方法，確保工程質量，從而促進我國建築行業的可持續發展。

　　參考文獻：

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　　[3]趙文選.建築電氣工程主要節能技術分析[A].河南省土木建築學會2010年學術大會論文集[C].2010年