电气控制系统特点与结构

电气系统的特点
1.电气系统的可靠性高：电气系统由一系列设计合理、结构合理、制造精良的电气设备和配套设施组成，能够在各种复杂的电场、电压、电流和温度等条件下正常工作，因此具有很高的可靠性。

2.电气系统的灵活性强：电气系统可以根据不同的工作要求来实现快速调节，如改变容量、电压、电流等参数，以适应不同的负荷变化。

3.可通过自动化控制：电气系统可以运用先进的自动化技术来控制电流、电压、频率和功率等参数的调节，提高负载功率利用率，减少人力干预，降低运行成本。

4.电气系统的能量转换效率高：电气系统的能量转换效率高，能够将电能转换为其他形式的能量，例如机械能、热能、光能，使得能源的利用效率更高。

5.具有一定的安全性：电气系统的构建和维护要求高，需要专业人员进行操作和维护，有效地保证了安全性。

6.与其他系统协同工作：电气系统可以与其他系统（如水、气、热）协同工作，相互依存，提高整个系统的效率和质量。

PLC DCS ECS 系统比较分析-总结宝二爷杰作一、PLC(可编程逻辑控制器，英文：Programmable Logic Controller）定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

结构组成：主要结构包括①、电源。

②、中央处理单元（CPU）。

③、存储器。

④、输入输出接口模块（I/O）。

⑤、功能模块。

⑥、通讯模块。

系统特点：主要特点：①、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。

②、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。

另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

③、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

④、控制功能强，适用面广；现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。

既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。

⑤、维护方便，功耗低，故障率低；应用：PLC着重于逻辑控制及开关量的控制，也可实现模拟量控制。

一般应用场合比较广泛。

但处理能力和控制回路数一般都比较有限。

二、DCS（分布式控制系统，英文：Distributed Control System）定义：DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。

电气一、汽车电气系统的组成现代汽车所装备的电气系统,按其用途可大致归纳并划分为下面四部分：1．电源系统电源系统包括蓄电池、发电机及其调节器;前两者是并联工作,发电机是主电源,蓄电池是辅助电源;发电机配有调节器的作用是在发电机转速升高时,自动调节发电机的输出电压使之保持稳定;2．用电系统汽车上用电系统大致可分为以下几类：1起动系：主要机件是启动机,其任务是起动发动机;2点火系：它是汽油发动机的组成部分,包括电子点火系统或传统点火系统的全部组件;其任务是产生高压电火花,按发动机的工作顺序点燃气缸内的可燃混合气;3照明系统：包括车内外各种照明灯以及保证夜间安全行车所必须的灯光,其中以前照明灯最为重要;军用车辆还增设了防空照明;4信号系统：包括电喇叭、蜂鸣器、闪光器及各种信号灯等,主要用来保证安全行车所必要的信号;5电子控制系统：主要指由微机控制的装置,包括：电子控制点火装置、电子控制燃油喷射装置、电子控制防抱死制动装置、电子控制自动变速装置等,分别用来提高汽车的动力性、经济性、安全性、排气净化和操纵自动化等性能;6辅助电器：包括电动刮水器、低温起动预热装置、空调器、收录机、点烟器、防盗装置、玻璃升降器、座椅调节器等;辅助电器有日益增多的趋势,主要向舒适、娱乐、保障安全方面发展;3．检测系统包括各种检测仪表如电压表、电流表、水温表、油压表、燃油表、车速里程表、发动机转速表和各种报警灯,用来监测发动机和其它装置的工作情况;4．配电系统配电系统包括中央接线盒、电路开关、保险装置、插接件和导线等,以保证线路工作的可靠性和安全性;二、汽车电气系统电系的特点汽车电气系统具有以下四个特点：1．低压汽车电系的额定电压有12伏V、24V两种,汽油车普遍采用12V电系,而柴油车多采用24V电系;电器产品额定运行端电压,对发电装置12V 电系为14V；对24V电系为28V;对用电设备电压在～倍额定电压范围内变动时应能正常工作;2．直流汽车电系采用直流是因为起动发动机的启动机,为直流串激式电动机,其工作时必须由蓄电池供电,而蓄电池消耗电能后又必须用直流电来充电;3．单线制是指从电源到用电设备只用一根电线连接,而另一根导线则由金属部分如车体、发动机等代替作为电器回路的接线方式,具有节省导线、简化线路、方便安装检修、电器元件不需与车体绝缘等优点而得到广泛采用;但在个别情况下,也采用双线制;4．负极搭铁采用单线制时,蓄电池的负极必须用导线接到车体上,称为负极搭铁,这是国家标准规定的,也是交流发电机正常工作的必要条件;第二节蓄电池的构造与识别一、蓄电池的与类型一功用蓄电池是一种可逆的低压直流电源,是汽车电源的重要组成部分;蓄电池既能将化学能转换为电能,也能将电能转换为化学能;它的作用是：1．起动发动机时,供给起动机大电流,故称为起动型蓄电池;2．在发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电;3．当用电设备短时间耗电超过发电机供电能力时,协助发电机向用电设备供电;4．蓄电池存电不足,而发电机负载又较小时,它可将发电机的电能转变为化学能储存起来即充电;另外,蓄电池相当于一个大电容器,它可随时将发电机产生的过电压吸收掉,起到保护晶体管、延长其使用寿命的作用;二类型按其外部结构可分为：橡胶槽和塑料槽蓄电池;按其性能可分为：湿荷电、干荷电和免维护蓄电池等;目前汽车上广泛采用干荷电、免维护塑料槽的铅酸蓄电池;二、蓄电池的结构和识别铅酸蓄电池的构造如图4-1所示;它主要有极板、隔板、电解液和外壳等部分组成;1．极板极板分正极板和负极板,每片极板均由栅架和活性物质构成;制成正极板上的活性物质为二氧化铅,呈棕红色；负极板上的活性物质为海绵状纯铅,呈青灰色;为了增大蓄电池的容量,需要把正、负极板分别焊成极板组,且负极板组比正极板组多一片;图4-1干荷电蓄电池的结构1-外壳 2-正极板 3-加液孔螺塞 4-电池盖 5-负极柱 6-负极板组7-正极板组 8-隔板9-负极板 10-正极板2．隔板隔板通常用木质、微孔橡胶、微孔塑料或玻璃纤维制成;隔板安装在正负极板之间,防止正负极板相碰而短路;隔板一面制有沟槽,装配时有沟槽面应竖直面向正极板;3．电解液电解液由纯净硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成;其密度大小可用密度计测量,一般为～1.30g／cm3之间;4．外壳蓄电池外壳用橡胶或塑料制成整体,用以储存电解液和支承极板;相邻两单格之间有隔壁,把每个外壳分成三个或六个单格;5．极柱与穿壁式联条每个单格电池都有正、负两个极柱,分别连接正、负极板组,连接正极板组的叫正极柱,连接负极板组的叫负极柱;正极柱接起动机开关接柱,负极柱接车架接铁;穿壁式联条用来连接相邻单格电池的正、负极柱,使单格电池相互串联成多伏的电池;如一只12V 的蓄电池由6个单格电池串联而成;三、蓄电池的型号标志根据原机械工业部标准JB2599-1985铅蓄电池产品型号编制方法规定,蓄电池型号由三部分组成,各部分之间用破折号分开,其内容及排列如下：1串联单格电池数;指一个整体壳体内所包含的单格电池数目,用阿拉伯数字表示;2电池类型;根据蓄电池主要用途划分;启动型蓄电池用“Q ”表示,代号“Q ”是汉字“起”的第一个拼音字母;3电池特征;为附加部分,仅在同类用途的产品具有某种特征,而在型号中又必须加以区别时采用;如用干荷电蓄电池,则用汉字“干”的第二个拼音字母“A ”表示；如为无需免维护蓄电池,则用“无”字的第一个拼音字母“W ”来表示;当产品同时具有两种特征时,原则上应按表4-11串联单格电 池 数 2 蓄电池类 型 3 蓄电池类 型 4 额 定 容 量 5 特 殊性 能顺序用两个代号并列表示;4额定容量;是指20h率额定容量,用阿拉伯数字表示,单位为安培·小时A·h,在型号中可略去不写;蓄电池容量通常以正极板的片数n来估算,每片标准正极板额定容量Cs 为15 Ah,则蓄电池额定容量C20 = Cs·n;5特殊性能;在产品具有某些特殊性能时,可用相应的代号加在型号末尾表示;如“G”表示薄型极板的高启动率电池,“S”表示采用工程塑料外壳与热封合工艺的蓄电池;表4-1 蓄电池产品特征代号例1：东风EQ2102型越野汽车用6-QW-180型蓄电池：表示由6个单格电池组成,额定电压为12V,额定容量为180A·h的启动型免维护蓄电池;例2：解放CQ1121J载货汽车用6-QAW-180型蓄电池：表示由6个单格电池组成,额定电压为12V,额定容量为180A·h的启动型干荷电免维护蓄电池;例3：北京BJ2020型吉普车用6-QA-60型蓄电池：表示由6个单格电池组成,额定电压为12V,额定容量为60A·h的启动型干荷电蓄电池;四、铅酸蓄电池工作原理铅酸蓄电池的充、放电是由正极板上的活性物质二氧化铅PbO2和负极板上的活性物质海绵状的纯铅Pb与电解液中的硫酸H2SO4发生化学反应来完成的;一电动势的建立当正、负极板浸入电解液后,在单格蓄电池的正负极柱间产生电动势;在正极板处,少量PbO2溶入电解液,与水H2O生成PbOH4,再分解成四价铅离子Pb4+和氢氧根离子OH－;即：PbO2＋2H2O→PbOH4 PbOH4 Pb4+＋4OH－Pb4+沉附于极板的表面,OH－留在电解液中,使正极板相对于电解液具有正电位;当达到平衡时,约为＋;在负极板处金属铅受到两方面的作用,一方面它有溶解于电解液的倾向,因而有少量铅进入溶解,生成二价铅离子Pb2＋,在极板上留下两个电子2e,使极板带负电；另一方面,由于正、负电荷的吸引,Pb2＋有沉附于极板表面的倾向;当两者达到平衡时,溶解便停止,负极板相对于电解液具有负电位,约为－;因此,在外电路未接通,反应达到相对平衡状态时,蓄电池的电动势为：－－＝这是单格蓄电池正负极间的电动势,对于6个单格串联而成的一块蓄电池,则其电动势为×6＝;二放电过程将蓄电池的化学能转换为电能的过程称为放电过程,如图4-2a所示;图4-2 蓄电池充放电过程a放电过程 b放电终了 c充电过程蓄电池接上负载,在电动势的作用下,电流从正极经过负载流向负极即电子从负极流向正极,使正极电位降低,负极电位升高,破坏了原有的平衡;电解液中H2SO4的电离过程为：H2SO4 2H＋＋SO24－在正极板处,Pb4+与电子结合变成Pb2＋,Pb2＋与电解液中的硫酸根离子SO24－结合生成PbSO4沉附于极板上,即：Pb4+＋2e→Pb2＋；Pb2＋＋SO24－→PbSO4;在负极板处,Pb2＋与电解液中的SO24－结合也生成PbSO4沉附于负极板上,而极板上的金属铅继续溶解,生成Pb2＋和电子,即：Pb－2e→Pb2＋；Pb2＋＋SO24－→PbSO4;在电解液中,H－和OH－结合生成水,即：4H－＋4OH－→2H2O;如果电路不中断,上述的化学反应继续进行,使正极板上的PbO2和负极板上的Pb都逐渐转变为PbSO4,电解液中的H2SO4含量逐渐减少而水含量增多,故电解液的相对密度下降;同时因PbSO4的导电性比PbO2和Pb 差,随其含量的逐渐增加其内阻增大,使供电能力下降;蓄电池在放电过程中总的化学反应方程式为：PbO2＋2H2SO4＋Pb＝2PbSO4＋2H2O三充电过程将电能转换成蓄电池的化学能的过程称为充电过程,如图4-2c所示;充电时,蓄电池应接直流电源,蓄电池的正极接电源正极,蓄电池负极接到电源负极;当电源电压高于蓄电池的电动势时,在电场力作用下,电流从蓄电池的正极流入,负极流出即驱使电子从正极经外电路流入负极;这时在正负极发生的化学反应正好与放电过程相反;在电场力的作用下,正、负极板上的硫酸铅和电解液中的水均发生电离;即：PbSO4⇔Pb2＋＋SO24－；H2O⇔H－＋OH－在正极板处,Pb2＋失去两个电子2e变成Pb4＋,与电解液中的OH－结合生成PbOH4;它又分解为PbO2和H2O,PbO2附着在正极板上,即：Pb2＋－2e→Pb4+；Pb4+＋4OH－→PbOH4；PbOH4⇔PbO2＋H2O;在负极板处,Pb2＋在电场力的作用下获得两个电子2e变成金属铅,并附着在负极板上;即：Pb2＋＋2e→Pb;在电解液中,H－和SO24－结合生成PbSO4,即：2H－＋SO24－→H2SO4;可见,在充电过程中,正、负极板上的PbSO4将逐渐恢复为PbO2和Pb,电解液中的硫酸含量逐渐增多,水含量逐渐减少;当PbSO4已基本还原成PbO2和Pb时,充电电流主要用来电解水,即2H2O→2H2↑＋O2↑,使正极冒出氧气O2,负极冒出氢气H2;充电电流越大,则冒气越多,极易使极板上的活性物质脱落;故在充电末期,充电电流以小为宜;蓄电池充电和放电过程是可逆的电化学反应过程,内部导电靠离子运动实现;如略去中间的化学反应过程可用下式表示：。

火力发电厂厂用电电气控制系统综述摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火力发电厂建设越来越多。

火电厂厂用电气控制系统也得到了较为广泛的应用。

本文主要对火力发电厂厂用电气控制系统的结构、特点和现状进行了分析，并对厂用电气控制系统的后续发展提出了几点建议。

关键词：火力发电厂；电气控制系统；自动化引言火力发电厂是影响国家电力事业发展的重要内容，火力发电厂的工作效率及技术水平对国家经济与社会环境都有着极为重要的影响。

随着经济技术手段以及社会环境的发展变化，人们在重视火力发电技术的同时也对火力发电厂的环境、效率等因素产生了越来愈多的重视与考量。

如何利用现代化技术手段对火力发电厂的综合效益进行有效的提升，是电力行业与相关研究人员长久的研究课题。

1发电厂厂用电电气部分设计内容、功能及相关技术指标第一步，应当结合电网运行实际情况对预建电厂规模予以明确，诸如气象情况、产用电率、装机容量及机组年利用小时数等。

然后，要对设计相关技术指标予以明确，诸如确保供电安全可靠、经济适用；功率因数达到或超过0.9。

最后，要对设计内容予以明确，主要包括有：1）明确主接线，结合设计任务书，对原始数据资料开展回顾分析，在技术条件允许前提下制作可达成的若干个方案，再通过技术经济指标对比，确定最理想方案。

2）选择主变压器，对变压器台数、容量、型号等开展选取。

3）选择电气设备，对一系列电气设备进行选择及校验，包括断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、电缆、母线等，并将选择电气设备对应数量、型号制表。

4）计算短路电流，结合电气设备选取及继电保护整定需求，获得短路计算点，制作等值网络图，算出短路电流，在进行汇总制表。

2传统DCS系统的应用缺陷简析①随着电气自动化水平的不断提升，直接交流采样技术得到了广泛的应用，其具有精度高、速度快的应用优势，但是DCS系统需要对电压电流经过变送器转化之后才能够接入到系统中，并且存在有二次接线复杂、造价较高以及抗干扰能力过差的应用缺陷。