农业电气化与自动化专业毕业论文范文 下面是小编整理的农业电气化与自动化专业毕业论文范文欢迎阅读 提要 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 1电气综合自动化系统的功能 1.1断路器和隔离开关的控制及操作 发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作 隔离开关：类似闸刀开关没有防止过流、短路功能无灭弧装置; 断路器：具有过流、短路自动脱扣功能带有消磁灭弧装置可以用来接通、切断大电流; 一般情况下隔离开关不能用来接通或切断电流它仅仅是在断路器断开的情况下分断提供一个“明显的断开点” 1.2电气自动化 1.2.1发变组保护 发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制1.2.2发电机励磁系统 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 1.2.3220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网 220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网 1.2.46kV高压厂 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1.2.5380V低压厂 380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制1.2.6高压启/备变压器控制和操作 高压启/备变压器控制和操作 1.2.7柴油发电机组和保安电源控制和操作 柴油发电机组和保安电源控制和操作 1.3.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 2电气自动化控制系统的设计思想 2.1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 2.2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 2.3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、模拟量变送器等而且智能设备就地安装与监控系统通过通信线连接可以节省大量控制电缆节约很多投资和安装维护工作量从而降低成本另外各装置的功能相对独立装置之间仅通过网络连接网络组态灵活使整个系统的可靠性大大提高任一装置故障仅影响相应的元件不会导致系统瘫痪因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向 3探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcessControl)技术的出现IEC61131的颁布以及Microsoft的Windows平台的广泛应用使得未来的电气技术的结合计算机日益发挥着不可替代的作用IEC61131已成为了一个国际化的标准正被各大控制系统厂商广泛采纳 Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和电子商务的普及将加速着这一过程Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据也可以对当前生产过程的动态画面进行监控在第一时间了解最全面和准确的生产信息虚拟现实技术和视频处理技术的应用将对未来的自动化产品如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了软件的重要性在不断提高这种趋势正从单一的设备转向集成的系统 4电机绝缘结构直流电机电枢绝缘结构 4.1电枢绕组绝缘 目测检查在拆开电机取出转子之后通过目测的方法检查绕组的绝缘情况这是最简单的方法绝缘电阻检查电枢绕组对地(铁芯)的绝缘电阻包括体积电阻和表面电阻其阻值的大小与绝缘材料性能、绝缘结构、表面状态、制造工艺、环境条件及试验检测方法等许多因素有关由于绝缘电阻并不正比于绝缘介电强度与击穿电压没有单值比例关系其阻值究竟要多大电机才可安全运行或阻值降低到何值才会发生事故并没有一个准确的标准因此它只能作为估计绕组绝缘状态的一个依据在我国一般认为绝缘电阻低于0.5M1);日本认为绝缘电阻低于0.1Mn电机就会进入危险区域运行时绕组易发生烧损事故耐压试验将直流高压直接加在绕组线圈的绝缘上检查其耐压情况所加电压的大小视电的电压等级、使用年限等隋况来决定对于绝缘已老化或劣化的线圈耐压试验时就会出现击穿、表面放电、电晕、表面覆盖物烧损等现象 4.2匝间绝缘 绕制变压器的线圈时每一圈为一匝匝之间的绝缘就是匝间绝缘影响匝间绝缘的主要因素是漆包线的质量以及后期的浸漆、烘干等工艺目前国内关于干式空心电抗器匝间绝缘故障检测设备的研究相对较少国外已有成型产品但是价格昂贵达数十万美元国内绝大多数生产厂家没有能力购买.因此研制一种性能优良成本相对较低的空心电抗器匝间绝缘故障检测设备已成为迫切需要.对变压器作匝间绝缘故障橙测通常是采用感应电压法该法通过在一个变压器绕组上施加较高频率的电压在高压(中压)绕组上产生所要求的感应试验电压从而达到检验匝间绝缘的目的.但空心电抗器只有一个绕组而且一般情况下其磁路是开放式这就决定了无法用感应电压法对其匝间绝缘进行橙然利用一个分离的变压器产生正弦电压波可对电抗器做匝间绝缘检测但所需变压器的容量很大费用很高尤其是在电抗器电感值较低的情况下更是如此.尽管在这种试骑方法中采用容性补偿装置可以降低电源的总容量但由此所产生的总的试验费用并没有降低.本文从介绍脉冲电压法的基本原理人手提出用脉冲电压法检测干式空心电抗器的匝间绝缘状况.并利用实际的电抗器电路模型和计算机辅助分析手段对这种方法在实际的干式电抗器上应用的可行性进行了分析 5电气设备的“健康”状况存在差异 首先是设备的先天条件不一样进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备不同厂商因技术与管理水平不一样使其产品质量也不一样;即使是同一厂商因技术、管理上的进步不同时期、不同批次的产品其质量也会不一样因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的 其次设备的使用环境不一样不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响这种环境主要有两种：一是设备所处的外部自然环境不一样尤其是供电设备大部分暴露在室外自然环境中因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异对设备的影响有较大不同;二是设备在电力系统的位置不同所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同尤其是故障时系统短路容量差异较大 此外新技术、新材料的使用使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善尤其是20世纪90年代以后我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理设备的改型换代较快整体技术水平有了较大的提高因此电力系统的装备水平得到较大的改善 6电力电子系统故障诊断方法浅析 6.1故障诊断中的谱分析方法 电力电子电路的实际运行表明大多数故障表现为功率开关器件的损坏其中以功率开关器件的开路和直通最为常见电力电子电路故障诊断与一般的模拟电路、数字电路的故障诊断存在较大差别由于电力电子器件过载能力小损坏速度快其故障信息仅存在于发生故障到停电之前数十毫秒之内因此需要实时监视、在线诊断;另外电力电子电路的功率已达数千千瓦模拟电路、数字电路诊断中采用的改变输入看输出的方法不再适用只能以输出波形来诊断电力电子电路是否有故障及有何种故障故障诊断的关键是提取故障的特征故障特征是指反映故障征兆的信号经过加工处理后所得的反映设备与系统的故障种类、部位与程度的综合量故障诊断方法按提取特征的方法的区别可分为谱分析方法、基于动态系统数学模型的方法、采用模式识别的方法、基于神经网络的方法、专家系统的方法、小波变换的方法和利用遗传算法等这些方法将在下文具体介绍 6.2参数模型与故障诊断 如果系统的数学模型是已知的就可以通过测量估计系统的状态和参数确定状态变量和系统参量是否变化采用基于系统数学模型的故障诊断方法可以从较少的测量点去估计系统的多个状态量或系统参数从而实现故障诊断进一步又可以分为检测滤波器方法、状态估计法和参数辨识方法三种.6.2.1检测滤波器方法 它将部件、执行机构和传感器的故障的输出方向分别固定在特定的方向或平面上6.2.2状态估计法 状态估计法通过监测系统的状态变化也能反映由系统参数变化引起的故障并对故障进行诊断与一般的状态估计不同在进行故障诊断时并不是去估计未知的状态信息而是借助观测器或卡尔曼滤波器去重构系统的输出以便取得系统输出的估计值这个估计值与实际输出值之差就叫量测残差残差中含有大量的系统内部变化的信息因此可以作为故障诊断的依据状态估计法的优点是在线计算量小诊断速度快6.2.3参数辨识方法 实时辨识出系统模型的参数与正常时模型的参数比较确定故障常用的有最小二乘法故障的模式识别就是从那些反映系统的信息中抽取出反映故障的特征并根据这些特征的不同属性对故障进行分类用模式识别方法进行故障诊断是根据样本的数学特征来进行的因此它不需要精确的数学模型对于一些被诊断对象数学模型过于复杂、不易求解的问题模式识别方法也是适用的另外在对工业系统的故障诊断中应尽量利用非数学(包括物理和结构)方面的特征设计出各种各样的特征提取器这样将有利于利用对已有系统的知识有利于减少计算工作量由于特征的选择和提取与待识别的模式紧密相关故很难有某种泛泛的规律可循目前常用的方法有：最小距离分类法Bayes分类法Fisher判别法从参数模型求特征用KL变换提取特征等 6.3模式识别在故障诊断中的应用 故障的模式识别就是从那些反映系统的信息中抽取出反映故障的特征并根据这些特征的不同属性对故障进行分类用模式识别方法进行故障诊断是根据样本的数学特征来进行的因此它不需要精确的数学模型对于一些被诊断对象数学模型过于复杂、不易求解的问题模式识别方法也是适用的另外在对工业系统的故障诊断中应尽量利用非数学(