电气工程学概论论文

1、电气工程及其自动化与国家建设 i电气工程及其自动化与国家建设摘要 结合电气的发展与国家建设中各项重工业的反展总结电气自 动化与国家建设的关系。0引言目前国家进入十二五重点建设当中，工业发展是经济发展的重中 之重，如何更快更好地发展工业是发展经济的主要内容。目前我国工业主要是轻工业方面，而重工业方面则有不足。而电气工程及其自动 化的发展水平与国家重工的发展水平密不可分。 所以在新的时代背景 下要想为国家发展做出重大贡献，在十二五建设中有所作为，就要发 展好电气工程及其自动化。1电气工程及其自动化概况电气工程及其自动化是一门古老的学科，是所有电类专业的基 础，包括强电和弱电。主要包括：计算机技术，

2、电机电器技术信息与 网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学 科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。该专业培养 具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子， 系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析 与控制问题基本能力的高级工程技术人才。电气工程人才主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、 电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子 电气工程及其自动化与国家建设 与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广 泛，可以这么说，电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西，是工厂 里的支柱。2国家工业转

3、型的必然性国家需要发展，农业是必然不行的，只能是靠工业发展。而现在 我国的工业发展还是主要以纺织， 玩具等轻工业为主。此类产品人员 密集度高，污染大，效益低。当前，中国工业确实面临着前所未有的 挑战：一是严峻的资源环境形势与资源利用率低下并存。中国经济快速发展付出了很大的资源环境代价。不少地区主要污染物排放总量超 过环境承载能力，环境污染事故时有发生，呈现出污染从城市向农村 转移的态势。同时，资源利用效率低下。我国的能源利用效率为33%， 比发达国家低约10个百分点。我国工业用水重复利用率要比发达国 家低15至25个百分点。我国矿产资源的总回收率大概是 30%，比 国外先进水平低20个百分点。

4、二是产品处于全球产业链低端与庞大 的生产能力和巨大的出口压力形成对比。 我国长期存在产品技术含量 和附加值低的突出问题，拥有自主知识产权核心技术的企业仅占约万 分之三，99%企业没有申请专利，60%企业没有自己的商标。中国 GDP约占世界5.5%，能源和矿产资源却被大量消耗，消费的原煤、 铁矿石、钢材、氧化铝、水泥，占世界 25%至40%。我国规模以上 制造业全员劳动生产率与发达国家相比差距明显。 三是不断的产能过 剩与推动新型工业化进程的矛盾。我国一些传统制造业产品的需求已 趋于饱和，甚至供大于求，但我国的工业化进程仍处于中期阶段，一大批省区推进工业化任务艰巨。推动工业化进程和工业现代化仍然

5、是 中国经济发展的根本任务。因此，“十二五”时期是我国工业化推进的 关键时期，推进工业化的任务是从一个工业大国转变为工业强国。近年来，我国宏观经济尤其是工业经济增长过于依靠投资拉动， 经济结构失衡问题日益突出；经济增长过于依赖资本、劳动、土地等 有形生产要素大量投入，投资效率持续快速下降，全要素生产率对经 济增长的贡献有待进一步提高；工业发展方式粗放，环境污染、生态 破坏和资源相对缺乏问题突出；自主创新能力弱，缺乏核心技术和关 键共性技术，中国制造依然处于全球价值链低端。目前我国经济急需转型，由低端向高端发展。3电气的工作方向目前电气的工作方向有电力、机械、电子、汽车、冶金、建材、 房地产等行

6、业，基本包括了关系国计民生的各行各业。3.1电力工业的发展不仅关系到国家的经济安全，而且对人们的 日常生活、社会稳定都有着极其深远的影响.电力工业在国民经济发展中扮演着至关重要的角色， 是国民经济 的第一基础产业，为国民经济各个行业发展提供能源供给和动力支 持。随着中国经济的迅速发展，对电的需求量在不断扩大，电力需求 市场的扩大又进一步拉动了电力工业的发展。 而电力工业的适度超前 发展又反过来为国民经济乃至整个社会的稳定发展提供了有效的保 障。为建设资源节约型和环境友好型社会， 促进我国经济社会可持续发展，我国狠抓节能减排工作，明确了“十二五”能源消耗和主要污染 物排放总量控制目标。电力行业作

7、为节能降耗和污染物减排的重点领 域，2012年积极推动实施上大压小、差别电价、节能调度、发电权 交易等多种措施，节能减排工作取得了显著的成效。据粗略估算， 2007年电力行业仅通过提高能效（包括降低线损率和供电煤耗）、 发展可再生能源发电和加强需求侧管理三项措施，即相当于节约一次能源6492万吨标煤，减少二氧化硫排放约103万吨（约占2006年 电力二氧化硫排放的7.65%，全国二氧化硫排放的3.99% ），减少 二氧化碳排放约1.8亿吨。水电是重要的清洁型能源，可再生、无污染、运行费用也比 较低，还便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综 合效益。根据”积极开发水电、优化发展火电

8、、推进核电建设、大力 发展可再生能源”的能源开发政策，到2010年，全国水电装机容量将 达到1.9亿千瓦，其中大中型水电1.4亿千瓦，小水电5000万千瓦； 到2020年，全国水电装机容量达到3亿千瓦，其中大中型水电2.25 亿千瓦，小水电7500万千瓦。在清洁能源和可再生能源利用中，核 电和风电将是我国今后电源建设的重点， 但由于两者在我国发电装机 中所占比重很小，所以即便是根据中长期规划，至V2020年核电和风电装机容量分别到4000万千瓦和3000万千瓦，届时，核电和风电 占全国发电总装机容量也不到 5%。所以，核电和风电在今后我国的 清洁能源和可再生能源发展规划中将扮演着重要的角色，二

9、者的投资发展空间是无可限量的。3.2电气与机械发展的关系机械设备如果想正确运转起来，需要能电能，而协调这个机械设 备正确运转的先后顺序，需要一个控制电路和组装电器元件组成的系 统。因此一台机械设备，除了要有机械零件组成的机构以外，还要有 一个电器系统，这个系统是控制这个机械可以正确运转的系统， 比如, 想让一个发动机正转，你需要按下相对应的按钮，按钮触动了一个控 制电路的开启，这个控制电路让发动机正转。如果想让发动机停止， 也需要按相应的按钮，同理还可以点动，等等。而高级机械的设计建 设必须要用电气的高级应用。3.3电气与汽车技术的发展关系一个现代化的汽车生产线可以很迅速的拼装起一辆完整的汽车

10、。而汽车生产线的建设需要大量的电气化设备。 并且现在新兴起了汽车 电气概念，发展电动汽车。 首先尼桑LEAF，这是一个已经量产的汽 车，百分之百电池汽车。 八百千瓦，240千瓦/小时锂离子电池，驾 驶里程120英里，而发动机的研发则需要更高的电气知识。而电动 汽车的发展不仅仅对经济还对环境能源等有重要影响。首先从两个角度来看，能源和环境。能源角度来说，电能到驾驶功能的转移非常非 常高效，同时电可以是一次能源产生的，比如像汽油、生物能、煤炭、 天然气、核能、可再生能源等。环境方面，基本上就是零排放。内燃 机汽车的发展是非常重要的，但是从长远角度来说，需要很多的零排 放汽车，像电池的汽车、燃料电池

11、汽车。从能源角度、环境角度来说，电气化是未来发展技术的主要方向。这是推动零排放汽车的背景介 绍。电动汽车不仅仅是汽车，电动汽车的特点是还可以储存能量，可 再生能源像风能、太阳能是随着天气和时间变化而变化的， 因此需要 能源储存，这个角度来说电动汽车电池可以起到非常重要的作用。第一个例子是从住家角度来说，第二是社区角度来说。在住家角度太阳 能产生能源，将在电动汽车中储存，这个关于智能房屋的概念等一下 再说。社区角度来说大型的太阳能、风电能够产生电。刚才讲了智慧 的房屋，是清洁能源社会中非常重要一环， 在房屋里减少使用是第一 位的。看太阳能发电板能够产生电，有些电进入电动汽车不仅仅为了 驾驶，同时

12、用于家庭用电使用，比如我们可以晚上从供电网络用电， 白天不需要了。这是一个非常大的优势。随着清洁零排放汽车发展，电动汽车将能够促进二氧化碳减排， 这是肯定的，今天从能源角度来介绍一下。在中国可再生能源快速的 发展，这是国家的规划。另外一个点，国家的很多发电厂，都是在离 城市很远，大规模的输变电设施是必须的。考虑到这两点，电动汽车 可以支持、推动这个政策。有很多机会。3.3电气与冶金的关系目前国内设备存在诸多问题如：（1）无功补偿装置。有先进 性，但智能性不够。元器件质量及水平较差。低压补偿装置的智能化， 无级调节（类似高压SVC ）的装置，只是有设想，没有价格适当的 可靠产品。高压自动的补偿装

13、置（如晶闸管）可靠性不错，但先进性不高，且价格都很高；（2）大功率电子器件国产化水平太低，进口 价格昂贵；（3）国产高压变频器质量仍需提高；对变频装置的计量 仪表还不行，比如用于绝缘监察的仪表，不能满足频率变化条件下的 监察。（4）电动机。大型轧钢电动机阻尼导条断裂问题时有发生。 低压电动机效率仍需提高，轴承问题占电动机烧损比例大。变频电动 机的设计水平制造水平参差不齐。 选用专门绝缘线的不多。适应某些 特殊工作环境的电动机还没有专用的。（高温环境，特殊负载曲线等） 电动机在线检测装置质量价格尚不能被接受；（5）低压断路器过电 流的调整不方便，不如国外产品准确。瞬间失电时需要维持吸合的接 触器

14、质量还不太可靠；（6）高中压供电部分：冶金企业对不间断供 电要求也较高。特别是一些变频设备受电压影响大。 这样大功率的在 电压凹陷时起作用的设备很重要。但目前市场上可靠的少，价格也高。 在设计时考虑也不足；（7）过电压保护装置存在问题，能适应存在 大量谐波等不利条件下的保护装置不多。 没有适应不同中性点接地方 式好条件的产品；（8）经消弧线圈接地的系统的接地位置的选线问 题还没有很好解决；（9）变压器抗短路电流的实际能力达不到样本 标准。许多厂家产品漏油问题严重。变压器故障在线监测装置应该开 发；（10）微机继电保护装置中电流互感器在近区短路时短路电流饱 和造成的问题还需要解决。装置的记录功能

15、，防干扰水平，在事故状 态下的记录问题都需要研究；（11）适应类似炼钢LF炉的频繁动作 的高可靠性长寿命的高压断路器需要完善；（12）产品应该标准化程 度高些；（13）高压电气设备将来必将朝智能化、智能控制的方向发 展。随着计算机技术的进步，智能控制将取代人工操作。而冶金设备的进一步发展则需要电气设备的进一步发展。只有电气的进一步发展才能使冶金技术得到进一步的提高。4电气的发展情况当今是知识和经济飞速发展的时代，经济的发展离不开科学技术 的带动和支撑，只有科技的突飞猛进，才能使经济向前发展。电气自 动化专业属于科学技术中的高端顶尖行业领域， 其发展前途远大，就 业前景辉煌。所以，应该加大电气自动化专业这方面的投入力度，扩 大电气自动化专业的研发项目，开拓电气自动化展业方面的人才市 场，促进我国经济又好又快健康发展。 建立创新型国家离不开电气自 动化方面产品的研发和电气自动化专业人才市场的投入和培养。同 时，电气