电气工程师需要哪些知识

近来许多学生和已经入职工作的知友们，纷纷以私信的形式来询问我到底电气工程师需要哪些知识。我没法给出电网工作的知识结构，但对于本专业的知识结构倒是略知一二。我在ABB低压成套的工作岗位上先后从事过三个职务：第一个是职务是开关柜设计工程师，第二个职务是0.4kV和10kV电力监控系统设计工程师，第三个职务是技术支持工程师。以下谈谈这三个工作岗位所需要的知识结构。在这个岗位上，主业是设计ABB的MNS3.0低压开关柜，因此对MNS3.0低压开关柜有关技术和参数必须十二分的了解。开关柜的结构、防护形式、温升、短路参数、进出线方式、操作特点、测控方式等等，都必须彻底地明确。此外，对ABB的各种元器件，例如框架断路器、塑壳断路器、隔离开关、接触器、补偿电容器、热继电器、电流互感器、各种控制继电器和电力仪表、软起动器和变频器等等，都必须十分熟悉。除此之外，根据用户需求，需要设计一次系统图、系统排列方案图、结构图和全部回路的控制原理图。这些图纸得到用户确认后，送交车间生产；生产完成并交付后，要和售后服务协调配合进行安装调试，直至最后交钥匙。开关柜的结构设计可以利用ABB有专用的软件，并且此软件与系统数据库相连接，可以实现系统的完美设计。虽然系统也有标准原理图，但用户的需求不同，控制方式也不同，因此控制原理图就只能自己用ACAD（英文版）来绘制了。上岗后，很快就发现ACAD是个薄弱点。于是利用ACCESS数据库，当然是英文版，与ACAD配套，修改了ACAD的菜单，添加了各种专用块，实现了绘图自动化，并在整个工程部使用。在这个过程中，用到哪些知识呢？这些知识包括：供配电系统及短路分析、电器学、数电、模电、低压电器、高压电器（部分内容）、电力变压器、发电机技术、电机与拖动、自动控制原理、机械制图技术、电气制图技术、数据库技术、VB和VC编程语言、ACAD绘图及其深层开发技术、SQL SEVER数据库、互联网技术等等。另外，普通化学、材料力学和机械原理这几门课中的知识也用得上。特别指出，第一个岗位对应的几十个国家标准和IEC标准，必须十分明确，重要之处甚至能做到知其然且知其所以然。第二个岗位是电力监控SCADA。为此需要了解用户的操作要求和操作方式，明确用户的网络结构，以及用户的过程控制dcs系统、楼宇自控BAS系统和消防FCS系统。工作中需要将中压的配电系统图、低压的配电系统图、继电保护方式等写入SCADA的数据库和专用界面中；要用plc作为通信管理机来读取中低压的各种电力仪表、继保装置、脱扣器、电力变压器、遥测遥信数据采集装置，并在SCADA主机中设置和绘制相关的各种专用界面；SCADA要发布各种遥控命令和修改参数命令，当然，这些命令也是通过通信管理机PLC发布的。工作中用到大量的电力仪表、数据采集装置等等，这些装置的通信结构都符合RS485规约，协议有MODBUS的，也有PROFIBUS的。当这些信息进入通信管理机PLC后，在由PLC打包用工业以太网发送到SCADA主机中。另外，中压配电系统的全部ACAD图纸，低压配电系统的全部ACAD图纸都必须存储到数据库中，以便监控主机调用。于是，第二个岗位就必须熟悉计算机通信，通晓计算机VC和VB的编程方法，通晓SCADA各种专用界面的编写方法，熟悉SQL数据库、通晓ACAD的调用方法、熟练掌握PLC的编程知识和方法、通晓工业以太网和现场总线技术。在这个过程中，需要用到哪些知识呢？这些知识包括：现场总线技术、工业以太网技术、plc编程技术、数据库技术、VC和VB编程技术、人机界面编程技术、模电和数电技术，计算机接口技术，还有抗干扰技术和运动控制技术等等。值得注意的是：我们发现直接用计算机接口去读取现场信息是不可取的。一者是计算机本身的抗干扰能力很弱，即便是工业控制计算机也不行，必须用PLC来作为中间层面的通信管理机。这些都要在工作中自己去发现和调整才行。第三个岗位可以说是上述两个岗位的综合。通过电话接到某地发生了故障，马上判断出了何种问题，需要采用何种处理措施，并通过相关的售后服务去解决这些问题。在这个岗位上，模电和数电、计算机通信、各种开关电器的参数性能、配电系统的工作方式和短路故障应对措施，相关的国家标准和国际标准，这些都必须十分熟悉才行。这第三个岗位的知识结构我就不写了。总之，电气工程师的知识结构还是需要综合型的，以便能应对各种不同的场合。随便地写了一些，供给我发私信的知友们参考。和我写私信的学生们，从大一到大四的都有，还有读研的。此外，还有从事于某工作但仅只读到高中的。大家无一例外，均对未来很担心，总希望有人给指条路。我想说的是：电气技术是综合学科，这里面的知识丰富到一个人穷尽一生也学不完。举一个例子，单单电器设备的额定电流和温升就可以写成几本书，可见其中的知识量。电气技术的任何一个枝叶，都能开出美丽的花。对于学生，一定要读好学校安排的所有课程，而且要深入地理解这些课程之间的联系。另外，对于学校安排的各种实验课，也一定要认真地完成。这些都是我们将来进入职场后的知识基础。其实上大学真正学到的是什么？是自学能力。许多课程我们在校园里没学，没关系，入职后再学完全来得及。学生们根本就没有必要去担心将来要做什么，也完全不必担心能否进电网。说实在话，社会上各行各业多着呢，任何行当都能出状元。学生们最值钱的东西就是年轻，可雕塑性极强。有了这把利剑，还怕什么？作为刚入职的新人，一定要向老员工学习，特别向一些技术特强的工人学习。这些技工们掌握的知识，通过校园根本就不可能学到，而且都是一些实用知识。入职后，在掌握本职工作的同时，一定要特别关注与本职工作相关联的各种国家标准和各种规范，要结合所学知识来学习。