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第1篇：電氣設計論文范文

進行增效擴容改造的電站均已運行多年，送出工程及與系統連接地點已經確定，變動的可能性不大，對電站的接入系統不必再進行論證，所以只要現有主接線相對合理，在增效擴容改造中可維持原主接線方案不變，只需根據現行規范和短路電流計算成果，對機組容量進行復核和選擇設備即可。對個別電站由于多次修改，改變了原設計的主接線形式，增加或減少了部分設備，改變了布置，形成現有不合理的接線方式，造成重復容量大、損耗高、繼電保護復雜、設備配置不合理等，或現有接線方式不適應目前電力系統要求，對這種情況應在設計過程中對主接線方案進行優化比選，同時復核送出線路的輸送容量和電壓降是否滿足增效擴容的要求，復核電站內部電流互感器變比、電氣設備動、熱穩定和開斷電流等能否滿足要求。基本原則是送出電壓等級和接入系統點不改變，否則投入資金會相應增加比較多，浪費比較嚴重。如果改變了主接線的接線方式或運行方式，涉及到電力系統的計量、保護方式和保護整定值等問題，需要與電力系統調度部門共同協商。早期投入的水電站當時電力系統容量較小，經過幾十年的發展，電力系統的容量大為增加，結構也有很大的變化，網絡在不斷加強，同時由于發電機的改造，電氣參數也會發生變化。因此，有必要根據目前電力系統的參數，或今后5～10年電力系統發展規劃和改造后機組的參數，對短路電流進行重新復核計算。依據復核計算結果來復核現有電氣設備的開斷能力，或重新選擇電氣設備的型式和參數。一般情況下，嚴重老化設備、高耗能設備和淘汰設備會隨著機組增效擴容一起進行更換，以提高電站運行的安全性，減少維護工作量，增加電站經濟效益，保證新更新的電氣設備能適應電力系統的發展和長期安全穩定運行。

電氣設備的選擇與布置

1995年以前的中小型水電站，由于受當時技術水平和建設資金的限制，電氣設備存在性能較差、安全性不符合現要求、維護工作量大以及備品備件難以購買等問題。例如，低壓開關柜多為GGD型或更老的BSL型等，開關和保護設備為DW系列或DZ10系列，而更多的是采用熔斷器保護；10kV設備采用GG-1A開關柜配SN10少油斷路器，或早期的真空斷路器；35kV設備采用DW6、DW8等系列的多油斷路器，或GBC戶內型高壓開關柜；110kV設備采用SW3、SW6及SW7少油型斷路器；變壓器采用SLJ1或SF7型等。這些設備是目前國家已明令禁止使用的產品，開斷電流小，損耗大，不環保，由于諸多原因長期帶病運行，嚴重影響電站和電網的安全，因此對這些電氣設備進行更新換代是十分必要的。電氣設備的選擇應按照安全可靠、技術先進、維護簡單方便和經濟合理的原則進行，并應適應農村水電站的特點。對電氣設備應根據增效擴容后的參數和短路電流計算結果來選取，而不應延用舊設備的參數來確定新設備的參數，這樣可保證更換的電氣設備能適應目前和將來系統發展的要求。由于設備基礎、支架、房間的尺寸和開關站的位置均保持不變，因此在選擇電氣設備型式時還應考慮這些因素，盡可能多地利用已有基礎或僅做小改動。

接地系統的檢查與修復

水電站接地系統的好壞是關乎人身和設備安全的重要保障。接地電阻值是保證電站安全運行的重要參數，接地系統的設計不但要滿足工頻短路電流的要求，還要滿足雷電沖擊電流的要求，但在增效擴容和設備改造過程中，往往忽視了這部分內容。隨著電網的不斷發展，特別是電站內微機保護、綜合自動化裝置和電子元件的大量應用，這些弱電元件對接地網的要求更高，接地電位的干擾對監控和自動化裝置的影響已經引起了人們的重視。早期投產的水電站由于短路電流較小和舊規范的要求，接地系統設計時接地線的截面積較小(原主網多為40×4扁鋼，分支線多為20×4扁鋼)，經過幾十年的運行，接地網銹蝕嚴重，甚至部分斷裂，特別是戶外開關站和暴露于空氣中的接地連接線的問題更為嚴重。因此，在增效擴容改造電氣設備的同時，為保證水電站的安全運行，修復和改造接地系統也是十分必要的。在接地網改造修復前，首先應對現有接地系統的接地電阻進行實際測量，驗證是否達到了設計目標值的要求。其次應對敷設于地面較淺的地下接地網（如開關站接地網及外引接地網）挖開后檢查接地線的腐蝕和連接情況，檢查暴露于空氣中的接地連接線是否牢靠、截面積是否滿足要求和銹蝕情況。在初步設計中應對現有接地系統做初步評估，如果接地電阻達不到設計值的要求或腐蝕嚴重，則應提出改造方案和目標值。在施工設計中應根據電力系統要求和短路電流計算結果提出具體的實施建議和改造范圍，使其達到目標值。由于水電站已建成并運行多年，要改造廠房、尾水渠及大壩下方的地下或水下接地網已不可能，只有改造戶外開關站的接地網和外引增加接地網面積，或采用其它相應的降阻措施來實現。接地網及接地線截面積的設計應按現行的接地設計規范進行，并復核接能電勢和跨步電勢是否滿足要求。如果接地網系統良好，接地電阻符合目標值的要求，可以不對接地網進行改造，只需按最新設計規范對暴露于空氣中銹蝕嚴重、接觸不良的接地線以及改造設備的接地連接線進行修復。

第2篇：電氣設計論文范文

關鍵詞：住宅電氣設計供電系統

隨著《住宅設計規范》的實施，和廣大設計人員的不斷努力，住宅供電系統日漸合理，供電容量充足，用電安全可靠。但每當一幢新樓交付使用，用戶入住裝修時，總能見到對原有電氣設施改、拆，甚至干脆廢棄不用，造成巨大的人力，財物浪費。細加分析用戶主要改變的是，供電末端設施的位置和數量，并非供電系統本身。

電氣設施的布置要求，是由住宅的布局，現階段室內布置的方式，以及擁有的家電數量決定的，當然也有地域、年齡、職業的差異。具體到室內某一部分是由其功能所決定的，下面就室內幾大功能區常見布置，電氣設施設計談一些個人的體會：

一、臥室臥室是人休息的地方是室內最重要的場所。臥室的家具主要有：床、床頭柜、衣柜等。電氣設計包括：照明、電源插座和電話、電視插座，設計時應該注意的是：燈具應設在除去衣柜位置的中央，否則家具一就位燈位就顯偏了；燈具宜采用組合式吸頂安裝（由于室內凈高一般在2.6以下）雙聯開關控制，供不同使用功能選用不同照度。

電源插座應避開衣柜和床頭位置，在兩則墻上安裝，距地0.4米為宜。電話插座設于床與床頭柜之間，電視插座設于相對的墻面上，與電源插座平行安裝。臥室空間較小宜采用窗式空調，空調插座應設于避開衣柜一側窗戶旁墻面上高度宜為2米。

二、起居室起居室是家人聚集，招待客人的場所。主要家具包括：沙發，茶幾，桌椅等。電氣設計包括：照明，各種插座，室內配電箱等。

一般起居室兩面為墻，一面為窗。電視一般布置在較短的一面墻中部，沙發依較長一面墻布置，電話機布置在沙發轉角的小茶幾上。這樣電視插座就應設在較短一面墻中部，電話插座應在沙發轉角茶幾旁的墻上，電源插座也布置相應的位置即可，高度0.4米為宜。

起居室應采用組合式燈具，設計時應考慮采用多聯開關，燈具宜設于沙發合圍的中央上方。

起居室根據其面積大小可采用窗式或柜式空調，在外窗附近的某一墻面上設一組插座，底邊距地2米，以便為窗式空調提供電源，并在此插座垂直下方距地0.4米處設一組插座，以備將來使用柜式空調。

戶內配電箱可安裝在入戶門附近的墻上，此箱僅在檢修或故障時使用，故可安裝在較高位置，考慮到住宅層高級結構梁的影響，此箱底邊距地2米暗裝比較合適。

三、廚房廚房內的用電設備比較多有：微波爐，電飯煲，冰箱，抽油煙機等。因此在廚房內應布置足夠多的電源插座。

新裝修的廚房一般做一排廚柜和吊柜，廚柜高度約為0.7米，厚0.5米，吊柜在其上方底邊距地為1.6米，厚度為0.3～0.4米。電源插座宜設在廚柜與吊柜之間的墻面上，距地高度宜為1.5米設兩組以上。抽油煙機一般嵌于吊框內安裝，其插座宜設于吊柜內側墻上，高度2米左右為宜。冰箱插座宜設于廚房角部。

廚房燈具設于房間中央采用吊線罩燈，普通蹺板開關門外控制。

四、衛生間衛生間的電氣設計一般包括：頂燈、鏡前壁燈、排氣扇，近一段時間按摩浴缸，暖風機，浴霸等較大負荷設備也逐漸進入衛生間。

鏡前壁燈設于洗面盆高度1.8米，頂燈設于衛生間中央采用防潮型吸頂安裝，排氣扇設于風道口旁高2－2.4米，在室外墻上設多聯開關控制。在洗面盆旁側墻上設帶隔離變壓器的剃須插座距地高度1.5米。一般衛生間不考慮按摩浴缸，當需設置時，建議其供電回路設置現場隔離開關，隔離開關可配小開關盒暗設于衛生間就近外墻上，安裝時再引出接線。另外，熱水器，排氣扇不宜直接用插座供電，可用暗盆出線預留1米左右長的導線，在安裝時接入電器；衛生間的取得設備容量一般為800～1500W，可將零線引入設于室外的開關盒內，供二次裝修時明管敷線，引入吊頂供電，設計時考慮其負荷。若洗衣機也放在衛生間，采用防濺插座距地1.5米供電。

第3篇：電氣設計論文范文

關鍵詞：電鍋爐電網負荷率

一概述

電鍋爐是一種高效、節能、安全可靠、減少環境污染的新型電加熱設備。利用它可以將電網夜間低谷電力用于加熱水并保溫儲存，供白天使用或供熱。對于充分利用電網低谷電力，增加電力有效供給，提高電網的負荷率是一種非常有效的手段。

電鍋爐突出優點如下：

1電鍋爐全套設備占地面積小，不需煙囪、燃料渣堆放場所。產品成套組裝出廠，在現場只需接上電源，水管，即可投入運行，可大大節省基建投資及安裝費用。

2熱效率高，輸送方便，損失很小。電鍋爐運行熱效率在95%以上。啟停調節方便，比煤鍋爐、油鍋爐更能節約能源。電熱鍋爐與其它鍋爐運行費用比較。

注：供曖面積以10000M2，采曖以每天10小時計算，采曖季為4個月。因各地區電價參數不同，此表數據僅供參考。

3自動化程度高、運行安全可靠

一般電鍋爐都采用自動控制，快速平穩地控制電加熱管組的循環投切。并且具有漏電保護、短路保護、過電流保護、過電壓保護、壓力超限保護、水位過低保護等多項保護功能。產品實現了機電一體化，不需專職鍋爐運行工、節省費用，避免了人為因素的影響而發生事故。

4保護環境、造福大眾

電鍋爐不會排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體，無黑煙、灰塵，沒有廢物需要處理，無噪聲、無污染，從環境保護角度來看，最為優越。

5適用范圍廣

電鍋爐產品規格品種多，可滿足各種用途、各種環境和各種條件下的需要。還可根據用戶的特殊要求進行加工訂貨。

二電鍋爐房的主要設備

電鍋爐房的主要設備有:電鍋爐本體，電鍋爐電控柜，蓄熱水箱、蓄熱水泵、循環水泵、補水泵及其控制箱，軟水器等。

電鍋爐本體主要由鋼制殼體、電加熱管、進出水管及檢測儀表等組成。電鍋爐的加熱方式有電磁感應加熱方式和電阻加熱方式兩種。由于電磁感應加熱方式為間接加熱，因而熱效率較低，約為96％。而電阻加熱方式熱效率高，可達98％。電阻加熱方式即采用電阻式管狀電熱元件加熱，在結構上易于疊加組合，控制靈活，更換方便。目前電鍋爐基本上都采用電阻式管狀電熱元件加熱。

采用電阻式管狀電熱元件加熱方式,其電氣特點是鍋爐中的水不帶電。但當電熱元件漏水或爆裂時,也會使鍋爐中的水帶電,即稱之為漏電。另外,受電熱元件絕緣導熱層的絕緣程度的影響,電熱管也存在著一定的漏電電流。按照國家標準,漏漏電流應不大于0.5mA。因此，電氣線路上都應設漏電保護。

電加熱管是電鍋爐的心臟，其性能好壞直接關系到電鍋爐性能的好壞。電加熱管一般選用管狀形式，由金屬管、電熱絲、引出棒、連接座和填料等組成。一般情況下,電加熱管使用壽命在10000-30000小時。電加熱管的使用壽命主要取決于電加熱管的材料,表面熱負荷和用戶的運行管理水平。電加熱管為鎳鉻不銹鋼管材，表面熱負荷為6-9W/cm2。此外，電加熱管的額定電功率也是一個非常重要的性能指標。在額定工況下，根據國標規定，電功率偏差絕對值不應大于5％。

電加熱管的連接方式，一般采用三相，對稱地接成星形（Y）或三角形（）。根據容量大小分成兩組或多組。圖1為750kW電鍋爐主接線原理圖。

電鍋爐的控制技術。從電氣角度來講，電鍋爐是一臺大功率的電力調功設備，鍋爐的輸出功率越高，電功率的輸出也就越大。電功率的輸出調節分有級功率調節和無級功率調節兩種。無級功率調節適用于調節精度較高的場合，而有級功率調節則適用于調節精度要求較低的場合。由于對電鍋爐的輸出熱功率調節精確度一般要求都不很高，因此國內絕大多數電熱鍋爐均采用有級功率調節方式。

有級功率調節采用交流接觸器控制，無級功率調節則采用可控硅控制。可控硅也可用于有級功率調節，其優點是無機械動作噪聲，壽命長。缺點是主回路不能完全關斷，過電流和過電壓能力差，自身耗電量大，需要強迫散熱，價格較高。而交流接觸器的優點是可實現主回路電氣完全隔離，過電壓和過電流的能力較強，自身耗電量小，發熱量小，價格便宜。因此，一般電鍋爐均采用交流接觸器作為控制器件。

電鍋爐的加熱控制是超大電流的控制，這是與燃油、燃氣鍋爐和燃煤鍋爐控制上的最大差別。電鍋爐在控制技術方面有以下幾方面特點：

1.為了減少對電網的沖擊影響，采取電加熱管組逐級投切方式。各組加熱器投切之間

間隔時間叫做逐級投切間隔時間。每組的功率越大，間隔時間越長。因此間隔時間因應根據需要可以任意設定。

2.為了延長電加熱管的使用壽命，盡量使電加熱管使用均衡，避免過多地使用管某一組或某幾組電加熱，。同時由于交流接觸器在大電流下工作,也應均衡使用。因此，控制原則是保證每組電加熱管總使用時間相同。控制方式采用多級控制，循環投切。即先投者先切，后投者后切，先停的先啟動，后停的后啟動。這樣就可以保證交流接觸器的動作次數完全相同，電加熱管的工作時間也大致相同。大大延長電鍋爐的使用壽命。

3.容量大的電鍋爐電流將達到幾百安培甚至幾千安培，這么大的強大電流將對電鍋爐控制裝置產生干擾。因此，需要采取可靠的抗電磁干擾措施。

4．電鍋爐的加熱控制系統是一個大滯后的二階慣性系統，采用一般的控制裝置很難達到最佳的控制效果，往往產生交流接觸器動作頻繁，甚至反復振蕩。國內已根據這一特點開發研制出了電鍋爐電腦控制器。

國內電鍋爐的控制方式有四種：（1）手動+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示；（2）順序控制器或PLC控制+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示；（3）完全用PLC控制，包括溫度輸入模塊和顯示單元（液晶顯示或觸摸屏顯示）；（4）專用電鍋爐電腦控制器控制并溫度顯示。由于其控制性能好，功能全，性價比高，得到了普遍應用。

專用電鍋爐電腦控制器為一體化機箱，觸摸屏操作。觸摸屏可實時動感地顯示電加熱管的運行狀態和鍋爐系統運行模擬圖。還可用數碼方式顯示溫度、壓力等參數值,并設有全方位的在線幫助,多級中文彈出式菜單和故障維修指南,適合任何層次的操作人員使用。采用了現代先進的模糊控制技術，能夠快速平穩地控制加熱組循環投切，提高加熱管使用壽命。電加熱管組投切動作采取間隔控制，降低對電網的干擾。間隔時間可任意設定。取得了很好的控制效果。

電熱鍋爐控制柜與電熱鍋爐配套供應，作為電熱鍋爐的控制裝置。控制柜主要由柜體、低壓斷路器、交流接觸器、電腦控制器、測量儀表等組成，與電鍋爐配套的蓄熱水泵、循環水泵、補水泵等的控制裝置一般單設電控柜（箱），根據用戶要求也可裝在電鍋爐控制柜中。小型電熱鍋爐可與控制柜作成一體，以減小電鍋爐房建筑面積。

三電鍋爐房的電氣設計

一般電鍋爐房的電氣設計包括電源設計、配電系統線路設計、熱工檢測系統設計及照明設計等。照明設計與一般鍋爐房設計相同，這里不作介紹。主要對電源設計、電鍋爐房的線路設計作一介紹。

1電源設計

（1）變壓器臺數及容量的選擇

對于較大容量電鍋爐房的應專設變配電所。為減少電能損耗、便于接線和節省投資，變配電所應鄰近電鍋爐房。容量較小的電鍋爐房可由原有的公用變電所供電。專用變壓器容量或由公用變電所提供的容量應滿足電鍋爐、蓄熱水泵、循環水泵、補水泵等設備的總用電量要求，并應考慮10％-20％的富裕量。多臺電鍋爐可共用一臺變壓器,但不允許多臺變壓器供一臺電鍋爐。如電鍋爐房設置兩臺700KW電鍋爐，則應配置兩臺800KW變壓器。

（2）變配電所低壓配電柜配電開關及線路要求

變配電所低壓配電柜配電開關及線路應與電鍋爐房的用電負荷容量相匹配。如有兩臺700KW電鍋爐，變配電所低壓配電柜應設置兩個1500A的低壓斷路器和兩條配電線路引至電鍋爐房。配電線路可采用帶N線和PE線的五芯電纜，如變配電所鄰近電鍋爐房，可采用封閉式母線槽。如蓄熱水泵、循環水泵、補水泵等附屬設備單設控制箱，但用電量與電鍋爐相比很小，供電電源線路可由電鍋爐控制柜引接。

2電鍋爐房的線路設計

電鍋爐房的線路包括電力線路和熱工檢測信號和控制線路。

（1）電力線路設計

電鍋爐控制柜至電鍋爐電加熱管的電力線路一般采用四芯YJV交聯聚氯乙烯銅芯電纜或四根BV銅芯塑料電線，其中一根為PE線。電纜規格及根數見表2。電纜或電線敷設方式一般采用穿鋼管埋地敷設，也可采用電纜橋架敷設或地溝敷設。

（2）熱工檢測信號和控制線路

熱工檢測信號線路包括溫度、壓力和水位檢測線路，分別由裝在電鍋爐本體上的溫度、壓力和水位傳感器接到電鍋爐控制柜中的電腦控制器上。為避免干擾、確保檢測的準確性，檢測信號線應采用屏蔽線，并與電力線路分開敷設。敷設方式可在地坪下穿鋼管暗埋或架空明敷設。

控制線路主要是蓄熱水泵、循環水泵、補水泵等附屬設備單設控制箱時，電鍋爐控制柜與附屬設備控制箱之間的控制及聯鎖線路，一般采用1.5平方毫米的BV銅芯塑料電線。敷設方式可采用在地坪下穿鋼管暗埋。

一般鍋爐房設有軟化水裝置，其用電量不大，在軟化水裝置附近墻上設置一個三孔電源插座即可。

(3)電鍋爐控制柜布置設計

電鍋爐容量較大、臺數較多的電鍋爐房，電鍋爐控制柜、水泵控制柜及自動化控制臺等應設在控制室內。如改造工程由于條件限制，單獨設置控制室有困難，或電鍋爐容量較小、臺數又很少時，電鍋爐控制柜和水泵控制箱也可設在電鍋爐房內，但應遠離水泵和水處理設備，并設置50-100mm的基礎。

容量大的電鍋爐控制柜一般為離墻安裝，單面（正面）操作，雙面開門維修。根據《10kV及以下變電所設計規范》GB50053－94規定，背面離墻距離應不小于1000mm，正面操作距離應不小于1500mm。容量較小的電鍋爐控制柜控制柜可靠墻安裝，正面操作距離也不應小于1500mm。

(4)接地系統設計

接地系統型式應采用TN-S系統。電源進線N線應作重復接地。電鍋爐控制柜、水泵控制箱、電鍋爐、水泵及其它電氣設備的金屬外殼、電纜電線穿線管等均應可靠接地。接地電阻要求小于1Ω。并按《低壓配電設計規范》GB50054-95要求做好等電位聯結。

四電鍋爐房電氣設計中存在的問題

隨著我國對環保的重視，最近幾年電鍋爐的生產和應用發展非常迅速。但由于電鍋爐在我國起步較晚，相關電鍋爐技術方面的規范、標準還不夠完善，各生產廠家各自為戰，產品自定型號規格，自成系列。這給設計人員對電鍋爐的選型，對電鍋爐房的布置設計帶來一定的困難。特別是電鍋爐房設計以暖通、給排水專業為主，電鍋爐的選擇和訂貨由暖通、給排水專業負責，電氣專業設計人員對電鍋爐產品的技術性能和對電氣專業的設計要求了解不夠，使得電鍋爐房電氣設計中出現一些問題。據筆者了解的情況，主要存在著以下四個問題。

1電源容量與電鍋爐房用電負荷不匹配。主要表現在改造工程項目上，或新建電鍋爐房，但變配電所未改造，使得變配電所中變壓器容量滿足了電鍋爐房用電要求，或變壓器容量能滿足要求，但引到電鍋爐房的線路出線開關容量不夠。希望建設單位在改建鍋爐房時，應根據電鍋爐房的負荷容量，對原變配電所增容擴建和改造。

2電鍋爐房建筑面積偏小，使電鍋爐、電鍋爐控制柜及其它配套設備布置很困難。如有的鍋爐房，電鍋爐控制柜距電鍋爐只有500㎜，控制柜的門都打不開，更不用說操作距離了。出現這一問題的原因是利用原有的鍋爐房,或還未選擇確定電鍋爐設備,建筑設計時沒有按設備的安裝要求設計鍋爐房幅員尺寸。結果造成了設備大，鍋爐房建筑面積明顯偏小的弊端。設計單位應在電鍋爐及其配套設備都確定的條件下，再作電鍋爐房設計為好。

3電鍋爐與蓄熱水泵、循環水泵、補水泵等附屬設備等不是由同一廠家，而是由幾個廠家配套供貨，造成水泵控制箱與電鍋爐控制柜不匹配。根據控制要求，電鍋爐與蓄熱水泵之間應互相聯鎖，但由于蓄熱水泵控制箱沒有考慮，這給施工安裝帶來很大的麻煩。

希望建設單位或承包商訂貨時，電鍋爐和蓄熱水泵、循環水泵、補水泵等附屬設備及其控制箱應盡量由電鍋爐供貨商配套供貨，水泵的控制裝置最好集成到電鍋爐控制柜中，由電腦控制器集中控制，即方便了安裝接線，操作維護，又減少了故障，提高了安全可靠性。

第4篇：電氣設計論文范文

關鍵詞：體育場館照明系統智能化奧運

2002年中國奧運組委會開始對體育場館設計進行國際招標，根據奧申委在申辦2008年奧運會時的承諾，要將2008年奧運會辦奧運、科技奧運和綠色奧運，這是可持續發展的戰略思想，也符合全中國人民的心愿。如何規劃設計奧運體育場館，在體育場館的設計中體現科技奧運的宗旨，這是2008年奧運會場館建設中必須始終如一貫徹的基本方針。

近幾年來，全國各省市為舉辦全國運動會、各省市運動會也投資興建設體育場館。但如何設計好體育場館、如何將現代科技運用到體育場館中來，使體育場館的建設跟上時代科技進步的步伐，是擺在我們面前的重要任務。

自上世紀90年代開始，許多國家的體育場館的建設逐漸發生了重大的轉變，從過去的片面追求大規模向規模適中、功能多樣、設備先進、安全舒適和節能、環保的方向發展。設備先進則充分體現在科學技術的發展與進步，尤其是信息技術的應用，使體育場館朝著信息化、智能化方向發展。在注重這些高科技應用的基礎上，充分體現著以人為本，使高科技更好地服務于社會，更加注重與環境的協調，充分體現節能與環保。2000年悉尼奧運會已給世人留下了深刻的印象。以下就體育場館設計中，有關電氣設計談談自己的想法：

隨著計算機技術、現代控制技術、通信網絡技術的飛躍發展，在建筑領域出現了智能建筑，它具有非常鮮明的信息社會的時代特征，也是人類社會進步、生產力發展的必然需求，對于改造提升傳統產業和改善人們的生活水平起到了積極作用，為人們提供了更為安全、舒適、方便、高效的工作與生活環境。我國國民經濟的快速持續發展，綜合國力的增強與城市信息化建設的推進，為智能建筑的發展提供了保障，智能建筑的建成，從另一方面來看，又起到了節約能源、降低能耗、保護環境的目的。

上述技術的發展，也為我國建設智能化體育場館，順利舉辦奧運會提供了技術保障。

1智能化變配電系統

現代體育場館中的系統和設施，對供配電系統可靠性的要求越來越高，有許多系統在運動會期間是絕對不允許出現供電故障。因此首先應對體育場館的用電負荷進行分級，不同等級的用電負荷，其供配電系統是有所區別。除消防設備用電屬于一級負荷之外，根據《供配電系統設計規范》GB50052-95

第2.0.1條電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度進行分級，并應符合下列規定：

一、負荷下列情況之一時，應為一級負荷：

1．中斷供電將造成人身傷亡時。

2．中斷供電將在政治、經濟上造成重大損失時。……

3．中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要負荷。

第2.0.2條一級負荷的供電電源應符合下列規定：

一、一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。二、一級負荷別重要的負荷，除由兩個電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。

在《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92負荷分級及供電要求中：

3.1.1.1一級負荷

（1）中斷供電將造成人身傷亡者。

（2）中斷供電將造成重大政治影響者。

（3）中斷供電將造成重大經濟損失者。

（4）中斷供電將造成公共場所秩序嚴重混亂者。

對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家級及承擔重大國事活動的會堂、國家級大型體育中心，以及經常用于重要國際活動的大量人員集中的公共場所等的一級負荷，為特別重要負荷。

在該規范表3.1.2常用重要電力負荷級別中，省、自治區、直轄市及以上體育館、體育場中的計時記分用電子計算機系統電源、比賽廳（場）、主席臺、貴賓室、接待室及廣場照明，電聲、廣播及電視轉播，新聞攝影電源均屬一級負荷。并且對于計時記分用電子計算機系統電源為特別重要負荷。

3.1.3一級負荷的電子計算機，其機房及已記錄的媒體存放間的應急照明亦為一級負荷。

3.1.4當在主體建筑中有一級負荷時，與其有關的主要通道照明為一級負荷。

因此，在進行體育場館變配電系統設計時，應嚴格按照供電級別對用電負荷加以周密的考慮。并根據實際要求設置應急電源。

《體育建筑設計規范》送審稿10.3.1體育建筑電力負荷應根據體育建筑的使用要求，區別對待，并應符合下列要求：

1．甲級以上的體育設施電力負荷為一級，國家級大型體育中心為特別重要負荷；

2．以上系指體育場、體育館、游泳館的比賽廳（場）、主席臺、貴賓室、接待室、廣場照明、計算機房、電話機房、廣播機房、電臺和電視轉播、新聞攝影電源及緊急照明燈用電設備；

3．體育建筑的電氣消防用電設備負荷等級應為該工程最高負荷等級；

4．一、二項中非比賽使用的電氣設備及體育建筑使用要求為乙等的用電設備為二級。

體育場館的變配電系統，除少數地區外，基本上都是10KV及以下的系統。目前多數還是采用傳統的變配電系統，在這種系統中，所有高低壓柜上配有大量的模擬指針儀表，柜內主回路的二次接線回路中，配有大量的繼電器。高壓側以手動操作為主，低壓側則根據工程情況，實現部分自動（如聯絡開關），部分手動。這不僅給操作維護帶來不便，而且對稍微復雜的控制實現起來也不方便，需增設一定數量的繼電器等。一般來說，節點越多，出現的故障機率就越大。為了適應新技術的發展，在一些智能建筑中對變配電系統采用了以建筑設備自控系統的直接數字控制器（DDC）進行監測，隨著斷路器技術的發展，國內外一些廠家生產出了智能型斷路器，從而進一步減少了在開關柜中安裝CT等傳感器，而且可以直接從這些斷路器的接線端子上，根據需要引出相應的一些參數等。總之這些技術的發展，其目的就是朝著變配電系統的自動化方向發展。但是我們必須看到，在這些系統中，無論是采用智能開關，還是采用建筑設備自控系統的直接數字控制器，系統僅僅是朝著智能化方向邁出了一步，對于真正的變配電系統智能化還有相當的差距。尤其是采用DDC控制器的系統，一般僅僅是對系統的幾個參數進行監測，根本無法達到自動化的目的。這種系統所采集的信息不全，數量有限，大量的參數和數據、故障和故障記錄采集不上來，而僅限于電壓、電流、斷路器的開關狀態等。另外每家從事建筑設備自動控制的承包商所采用的控制器，除少數采用開放型技術和產品外，一般均是自己的通信協議，與其它廠家產品之間互操作性差，協議轉換困難。而且對于承擔這些系統的建筑設備自控系統的承包商，絕大多數時從事自動控制的人員，對于變配電系統的工藝了解不深，因而很難做出符合要求的系統。

近幾年，國內外一些公司，對于智能化變配電系統進行了廣泛深入的研究，開發研制出了一系列用于變配電系統自動化的產品和設備，這些產品均是基于現場總線技術。現場總線是自動控制領域中一種互連通信網絡，它是實現現場設備數字化通信的一種現場層網絡通信技術。它具有協議簡單，并具備開放性，容錯能力強，實時性好，安全、成本低、適于頻繁交換等特點。采用現場總線技術，可以快速、簡單、低成本實現變配電系統的自動化。智能化變配電系統一般由計算機、通信網絡、智能化開關和控制設備組成。它是由通信網絡將變配電系統中帶有通信接口的開關和控制設備連接起來，并與計算機相連，由工作人員在計算機上進行智能化管理和操作，從而實現集中數據采集和處理，集中進行監控，真正達到變配電系統的遙測、遙調、遙控和遙信。

但目前國內外采用的現場總線有許多種，例如：MODBUS、PROFIBUS、FF、CANBUS、CONTROLNET、INCOM、LONWORKS、INTERBUS、ETHERNET等，國際上已出臺了IEC61158所推薦的8種總線標準，但仍未建立起國際統一的標準。隨著通信技術的發展，自動化技術的提高，用戶對變配電系統的可靠性和靈活性要求提高，在市場上將會出現多種類型的產品。這就造成了在一項工程中，可能會用到數種總線技術的產品。值得欣慰的是，針對這種多總線技術，現有大量的技術人員正從事于將多種總線技術用于一項工程的變配電系統的技術。采用通用型的現場總線、協議控制器，通過軟硬件的方法，共同對現場總線協議進行處理，解決智能化變配電系統中多總線的兼容問題。

采用智能化變配電系統，對于系統的操作，可通過編制程序，對系統的各種操作進行預先設定，并以圖形或表格的形式進行顯示，非常直觀、有效。對于信號的采集，一方面是信號的種類可根據實際情況的需要進行采集，尤其是一些直接關系到系統變化趨勢的信息，系統能不斷采集和分析，提前給出必要的提示或警告，便于系統安全可靠運行。智能化變配電系統可對每個回路上的斷路器狀態、柜內及母線溫度、操作機構的機械性能、絕緣水平等進行檢測，為系統運行的測量、保護、控制等提供必要的依據，并對發生故障的部分進行錄波、故障記錄，為故障分析提供可靠的數據。智能化變配電系統采用計算機技術、數據處理技術、控制技術、傳感技術、通信網絡技術、電力電子技術等，取代傳統的二次回路，具有接線簡單、性能可靠、易于維護的優點。尤其是對于具有數個變配電室的體育場館而言，各變配電室的系統均具有通信接口，為實現變配電系統自動化和減少工作人員，提高工作效率提供了保證。

智能型變配電系統的產品，目前國內外有許多廠家均有成熟、實用的技術和產品，這些產品為標準的模塊化結構，采用微電子技術，集成度高、體積小、功能全、便于各種功能的集成。而且這些設備布線簡單、易于維護，給用戶帶來方便。例如施耐德電氣公司的Powerlogic系統采用Modbus，能專業化地滿足電能管理的要求，主要體現在對電能成本、電能質量、供電連續性三方面，這正是我們對于體育場館供電系統中重點需要考慮的問題。對于供電成本，主要方面是在于減少損耗，系統可以識別主要的耗電源、在內部進行成本分配，讓用戶對成本有更直觀的了解，利用多站點集合的優勢，在降低成本方面，可隨時查看能源消耗模式，控制用電高峰。對于電能質量，該系統可以對供配電系統進行諧波分析，電壓波動探測，擾動探測，中性線電流監控。例如配電系統中的諧波，他導致設備運行效率降低，縮短設備的使用壽命，加大了容量，增大了系統的損耗。嚴重時，將會導致一些設備運行不正常，尤其是對于體育場館中的弱電系統的電子設備。在保證供電系統供電連續性方面，該系統可以幫助用戶分析和控制配電系統，從而提高供電的可靠性。該系統通過一個圖形互動界面，將收集到的測量數據集中起來，并將其格式化，它可以提前發現問題，并加以解決，從而避免設備出現故障以及由此而引起的停電。當出現故障時，要迅速判斷故障點以及故障原因往往是困難的，從而延誤了及時恢復供電的可能性，而Powerlogic系統可以及時診斷出問題所在，給維護人員提供有效的信息，保證了即使出現故障，也比傳統的供電系統能盡快消除故障，恢復供電。

2場館照明

現代的體育場館建設，向規模適中、功能多樣方向發展。因此，體育場館的照明設計，往往不是僅僅考慮單一功能，而是要考慮多功能的應用。在一個城市，奧運會僅舉辦一次，但隨著全民體育健身運動的興起，這些場館還要在漫長的時間內為人們提供各種服務。2000年悉尼奧運會、2002年韓、日世界杯有些場館的照明，均是進行了綜合功能考慮后而設計的，而且是利用現代科技，利用計算機進行照明控制，達到采用簡單操作而實現不同功能和使用條件下的體育照明。

體育場館的照明，根據不同體育競賽的要求，對不同項目、功能的競賽，有其照度值等各方面的要求，如水平照度和垂直照度、對觀眾和運動員的眩光指數、顯色指數等。對于體育場地的照明方式，主要有四塔式、多塔式、光帶式、混合式等，不管采用何種方式，對于場地的照明效果應滿足不同功能的需求。而對于體育館內的照明，其方式有滿天星式、燈橋式、混合式等等。從智能照明的角度來看，不管體育場館的何種照明，應本著有利于運動員技術水平的發揮，有利于裁判員的正確判斷，有利于觀眾各方位的觀看效果，有利于現代電視轉播。照明一定要滿足體育競賽工藝的要求，并實現照明的現代化管理，節約能源，改變光空間，創造光變化，并應在設計中做到安裝簡便，適應性強，系統安全可靠。

長期以來，CIE的標準和我國的標準是指導我國體育照明基本的指導性文件，在上述標準的基礎上，不斷提出更新的、更切合實際需求的實用性標準。這些標準通過實際工程被應用到體育場館照明系統的實現過程當中。

值得提出的是，隨著彩色電視技術的發展，HDTV（高清晰度數字電視）轉播已正式進入了國際體育比賽（尤其是足球賽）的技術范疇。而CIE到目前為止，還沒有相關的標準出臺，在這種情況下，FIFA（國際足聯）制定了《足球場照明推薦值》，并將HDTV轉播所需的光環境正式納入其中。按照這樣的要求，賽場在主攝像機方向的垂直照度應在2000Lx以上。

目前國內新建體育場的照度水平，一般水平照度都至少在1600Lx以上，垂直照度則多在1400Lx以上。這樣的要求對現有的彩電轉播來講是足夠了，但還不能完全滿足HDTV轉播的要求。HDTV轉播已成功地應用于悉尼奧運會和韓日世界杯足球賽，我國目前也在大力推廣這一技術，在2008年奧運會上采用HDTV轉播（與普通彩電轉播并存）可以說是勢在必行，因此對于我國的奧運賽場和其他一些大型的、常用于國際比賽的體育場來說，采用FIFA的《足球場照明推薦值》作為照度指標的標準是非常值得考慮的。

由于體育場館的功能和結構特點不同，創造基本光環境的手段和方法有所不同。并不是所有體育場館的光環境越亮越好，對于舉辦國際賽事可能性很小的一些體育場館，照度水平設置在滿足一般彩色電視轉播這個層次上足夠了，而對于經常舉辦國際賽事和大型活動的大型體育場館，為滿足HDTV轉播的需要，而將照度水平設計很高，這主要不是考慮現場觀眾的感受，而更多地是考慮到廣大電視觀眾的感受。所以照明系統在充分滿足比賽和活動自身需要的同時，更多地是為電視轉播系統提供最好的光環境。

場地照明燈具是體育照明系統的核心，選擇是否恰當非常重要。如何在眾多的、各具特色的專業產品中選擇最適合自己需要的燈具，則是一個較為復雜的問題。燈具的光學性能、電氣性能、使用壽命、可靠性以及性能價格比，是最基本的衡量指標。

一旦確定選用的燈具，照度計算是場地照明設計最基本、最直接、最有力的設計效果的依據。照度計算書包括所采用燈具的型號、數量、布置方式、投射角度、瞄準點以及最終的合成結果。通常體育場館照明均分成多級，在照度計算時，應對各級照度度給出水平照度、垂直照度、對應的均勻度、眩光指數等一系列數據。當這些數據均滿足上面提到的基本光環境的要求時，則認為該設計基本符合要求。照度計算除了用于確定照度值外，同時成為燈具安裝調試的指導性文件。

在燈具布置時，應注意對于不同功能的場館，其照明燈具的布置是有嚴格的規定，設計人員一定要清楚這些規定。有時對于多功能的體育場館，為了滿足不同功能情況下的使用，須分別設置一些燈具，以滿足實際需求。

從計算書中得出的計算結果，僅僅是一種理想的情況。要獲得真正實際效果，需要在現場經過反復的調試。照明設計與現場實際之間存在著互動的調整，這是很正常的事情。當現場條件不允許將所有環節都做到最完美時，需要設計人員做出決定。所以說，照明的計算和實施，不但要依靠高素質的設計人員，而且還必須要有專業的施工力量來支持。如飛利浦、松下、希優等專業公司，由此可以看出，這實際是對照明設計和產品提供商綜合實力的全面考驗。

對于大型的體育場照明，采用通常的“窄光束型”或更窄的“投光型”燈具，往往很難達到滿意的整體光環境的效果。而以“窄光束型”或“投光型”燈具為主體，輔以其他配光的燈具（一般應為同種光源）的方式，則能獲得令人滿意的照明效果。這樣做的好處在于不但能保證場地大部分區域的光環境達到要求，而且對于個別特殊區域和觀察角度，也能給出周到的關照，從而使體育場館的整體光分布更趨于合理，照明效果更好。體育場館的照明節能，首先是在滿足基本功能要求的前提下進行節能。因此，需要在設計階段，認真研究實際需求和選擇高光效的燈具。一方面控制好眩光，另一方面盡最大努力減少光的溢散，合理決定分級照明的效果，從而達到節能的目的。

體育場館照明控制系統，作為整個工程照明系統的一個重要組成部分，不但要有效實現各級開關燈方案，而且還要具備安全保障功能。各級功率配比、與供配電設計的配合、防止頻閃、控制界面的反饋等都是必須仔細考慮的問題。做到在控制臺上可實現分組控制和集中控制，并具備聲光報警功能。智能控制是目前體育照明的一個發展方向。另一方面要提供一定程度的靈活組合的預留以針對特殊情況時調整。這種需求是采用傳統控制方式所難以達到的。

智能照明從目前技術發展來看，主要采用分布式集散控制方式。它是以計算機通信網絡為平臺組成的系統，將復雜的系統設計分層次進行，各層負責其須承擔的任務。層次之間采用模塊化設計方法，并提供層間接口的組合通道。以圖形化界面監視整個照明系統的工作狀態，包括各種控制器狀態，供電回路狀態。系統可對每個回路和各組燈具進行遙控，根據計算機程序的設定，分成多種場景，進行分門別類的控制。并根據各組燈具點燃時間進行統計，便于進行維護的提醒和管理，確保在競賽過程種，各燈具始終處于良好的工作狀態。采用計算機進行體育場館的照明控制，能夠對整個照明系統的工作狀態進行實時監控，對每個回路、每個燈具的狀態、故障進行監視，并能方便地進行各種照明場景模式的變換和更改，便于日常工作管理，減輕工作強度，確保照明的效果。智能照明控制系統采用模塊化結構，能對燈具起到全面的保護控制和狀態參數檢測，這是采用常規控制方式所不能達到的。它采用軟啟動和軟關斷技術，限制電網電壓浪涌，提高了燈具的使用壽命。

第5篇：電氣設計論文范文

設備安裝

1)總配電柜掛墻安裝底邊距地1．2m，配電箱為嵌墻暗裝，安裝高度為底邊距地面1．4m。2)除注明外，開關底邊距地1．3m、插座底邊距地0．3m暗裝。開關選用蹺板開關，插座均采用安全型插座。

導線選擇及敷設

1)室外電源進線由上一級配電開關確定校驗后再行最終確定。2)進線選用YJV22-1kV鎧裝銅芯電力電纜，應急照明支線選用ZR-BV-500V銅芯阻燃導線;照明支線選用BV-500V聚氯乙烯絕緣銅芯導線。干線、分干線沿橋架或穿SC鋼管暗敷設;支線均穿SC管沿墻及樓板暗敷設，保護層厚度不小于15mm。3)消防配電線路敷設具體要求可參見《建筑設計防火規范》相關條文。

照明系統

1)光源:一般場所選用T8三基色熒光燈管配節能型電子鎮流器或緊湊型三基色節能燈。2)在走廊、主要出入口等處設置疏散照明。安全出口燈、疏散指示燈，以及應急照明燈采用帶蓄電池的燈具，應急照明供電時間應保證不低于30min。應急照明燈具應帶不燃型保護罩。應符合GB13495和GB17945國家標準。3)照明配電裝置的線路，增設一根PE保護接地線。4)開關、插座和照明燈具靠近可燃物時，應采取防火保護措施。其他類型燈具防火保護措施可參見《建筑設計防火規范》相關條文。

節能措施

1)光源:燈具均選用三基色燈具高效節能型，熒光燈燈管為節能型三基色T8燈管。采用電子鎮流器或節能型電感鎮流器，燈頭補償功率因數應大于0．9。熒光燈燈具效率應滿足GB50034-20043．3．2-1表要求。照明燈具選擇鎮流器應符合GB50034-20043．3．5表要求。2)照度要求:門廳100lx，走道50lx，宿舍100lx，圖書閱覽室300lx，活動室100lx。3)照明功率密度最大值要求:門廳6W/m2，走道4W/m2，宿舍7W/m2。圖書閱覽室11W/m2，活動室7W/m2。

避雷、接地系統及安全防范措施

1公寓樓避雷

1)此項公寓樓工程避雷級別按三類設計。公寓樓的避雷設施應能滿足阻止直擊雷和雷電波的侵入，在地下1層總配電箱旁設總等電位箱。2)接閃器:在公寓樓屋頂避雷接閃器為10的鍍鋅圓鋼;避雷帶在檐口頂板明敷或在屋面明敷;網格公寓樓應小于20m×20m或者24m×16m，采用鍍鋅圓鋼作避雷帶支架，支架間距為1m，高為0．1m。避雷帶與做引下線的柱內主筋應可靠焊接，所有外露焊接部分應做防腐。3)接地極與引下線的施工做法按相關圖集及規范要求設計，這里不再詳述。

2接地系統及安全措施

1)本公寓樓的各接地系統的接地共同采用同一的接地極，接地電阻要求應小于1Ω，實測電阻不滿足要求時，要增加人工接地極。2)在公寓樓的地下室設總等電位聯結，要求MEB箱應與各類金屬管道及強，弱電進線管以及避雷引下線和基礎接地極等做必要聯結。3)公寓樓的接地形式為TN-C-S系統，電源線在入樓處做重復接地。4)引至進線柜PE母排的MEB線采用BV-1×16銅線，穿PC25管沿墻、地板暗敷設，其余MEB線采用40×4鍍鋅扁鋼沿地下室底板暗敷設，預埋件與基礎鋼筋網連接，做法參見國標02D501-2。5)水平與豎向敷設的金屬管道及橋架兩端就近與接地干線相連。6)過電壓保護:在總電源配電柜內設置第一級電涌保護器(SPD)。7)綜合布線引入端等處設過電壓保護裝置。8)接地支線必須獨立和接地干線相互聯結。9)帶有淋浴設施的廁所應設局部等電位聯結，并在廁所內引兩根大于16鋼筋到LEB箱，應將廁所的金屬管件做聯結，局部等電位箱暗裝底距地0．3m。

綜合布線系統

1)由室外引來的數據網線(大對數電纜)至1層的弱電總箱，再由配線柜配線給各層的用戶。機房設備由電信部門設計，本設計僅負責總配線架以下的配線系統。2)本公寓樓網絡和通訊設計為非屏蔽綜合布線系統，出橋架后穿鍍鋅鋼管暗敷。網絡的垂直干線選擇光纖，水平一般可以選用超5類電纜。3)語音與數據插座，可用RJ45超五類型插座。

第6篇：電氣設計論文范文

要想從根本上實現節能生產的目標，最關鍵的就是要做好最初的工程設計工作。只有這樣才能保證在后續的每一個工作環節中都能以最優的結構進行生產，達到生產節能性的不斷提高。

1.1做到配電設計工作的完善

在開展設計活動的時候，首先應該考慮到的一點就是電力系統的可實施性。這一特性的達標要從兩個方面來觀察，第一整個系統的負荷能力的高低，第二是系統中所有設備的安全可靠性，同時不同的設備儀器要有配套的使用說明與技巧。在配電的過程中，要確保整個系統能夠便于操作、調控，要運轉靈活、高效、穩定。在電力設計過程中要達到系統的穩定性與安全性的效果，首先要做的就是提高材料的絕緣性能，最后再進行線路鋪設的時候要確定線路之間的距離滿足絕緣性的要求。

1.2提高電氣系統的運行效率

為了提高整個系統的能源利用效率，達到節能的目標，在進行系統內部儀器裝備使用的過程中就應該選擇那些具有節能性的設備。此外，我們還可以通過負荷的均衡性、減少消耗等措施手段來提高系統運行過程中的節能效果。例如，在進行配電規劃設置的過程中，要對配電負荷系數的確定也應該加強力度。在進行設備安裝組合的過程中注意選擇最佳的結構形式，也能夠達到提高設備運行效率降低能源消耗的目的。

2電氣系統中的節能設計技術

2.1減少電能在線路上的傳輸損耗

在設計階段主要的目標就是達到節能降低消耗的目的，只有堅持這一理念，才能從根本上降低配電系統的運行壓力，維持系統的正常、高效運轉。因為在電力傳遞過程中，存在著過多的電阻壓力，所以會對功率產生影響。通過電阻力的控制能夠起到降低線路消耗的巨大作用。導線所能產生的電阻量和線路長度成正相關，與線路橫截面積成負相關。所以，為了達到降低電阻的效果，我們可以從下面幾個角度入手解決問題：

（1）選用電阻率小的材料來完成線路的鋪設，工業電氣設計中已較少采用鋁芯電纜，多采用銅芯電纜。

（2）將導線的長度控制在規定的范圍以內。減少線路鋪設過程中的彎度，盡量選擇直線型架線。此外，變為了縮減供電距離，最好在電壓中心區設置變壓設備。

（3）擴大導線的橫截面。在國內經濟初步發展的階段，因為經濟條件有限，所以進行線路設計鋪設的時候我們對于線路運行長遠經濟效益的考慮總是不夠。當前，對工程建設越來越重視整體和長遠的合理性。在電力和建筑電氣工程中推行按經濟電流選擇電纜截面是實現線路設計合理化的第一步。

2.2無功補償

在整個電力體系中，無功功率占有的容量屬于大部分，這在無形中增加了線路的壓力，從而使得電網的電壓處于不穩定階段，對于電網的有效運行產生了極為不利的影響。對于電能使用者來說，從外觀上來看無功功率的因數不足，當它達到0.9時，使用者就要根據實際情況上交一定的罰款，所以也會增加使用者的經濟成本，這就要求我們要從下面幾個方面出發進行相應的調整，以維持良好的經濟效益：第一，將電容器作為最主要的補償設備，通過該容器的容納量來對參數進行詳細的確定，希望通過這些數值來完成計算工作；二是考慮電網的運行情況，要十分了解補償線路和負荷情況，如果固定負荷較多，應該采用靜態補償方式，反之，對于變化的、不連續的負荷較多應考慮動態補償方式。第三，完成接地裝置，能夠遵循就近原則，就能夠實現運電系統效能的降低。

2.3濾波器

因為系統中電氣裝備儀器的不斷增多以及其它一些因素的影響，所以出現的諧波電流量也會不斷地增多，而這些電流所導致的電壓的產生會引起電壓的畸形轉變，導致電網儀器裝備出現一些錯誤的舉動。所以，為了降低電壓，就應該采取有效的措施進行諧波的消除，為了達到這個效果最好的途徑就是使用消波儀器。

2.4其他形式的節能

為了達到節能的效果，除了使用上面的一些措施以外，還可以通過其它一些方式，比如：通過光能的有效使用，在耗電活動中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，選擇一些具有良好的節能型的照明設備將會起到良好的節能效果。這樣也能起到系統性的節能作用。

3結語

第7篇：電氣設計論文范文

隨著科學技術的迅猛發展，汽車盜竊技術與日俱增，已成為全世界汽車領域包括我國在內的重要問題。所以，汽車防盜設計研究不管是對汽車生產商來說，還是對社會保險業以及個人來說都具有非常重要的意義與價值，怎樣研制出更為安全、有效以及可靠性極高的汽車防盜設備，最大程度地降低車主的財產損失是當前汽車領域應該加以解決的迫切問題。針對當前世界性的汽車盜竊發展趨勢，所有的汽車生產商都在努力研發、改進汽車防盜技術，特別是微電子技術的大踏步前進，更是推動著汽車防盜技術的自動化與智能化發展。截至目前，汽車防盜設備從最初的機械控制，發展到現在運用電子密碼、使用遙控呼救、利用信息報警，早期階段的防盜設備主要是應用在門鎖、窗戶、啟動器、供油、制動器等聯鎖器件的控制，同時還有專為預防盜竊而設計出的專用型套筒扳手。伴隨著科學技術的發展，汽車防盜設備可以說是日益進步與完善，最主要功能就是防護車輛，并持續推出全新的產品。現代化高科技的快速發展促使產品的各個功能不斷強大，產品的設計過程與生產過程也更為復雜，這就促使產品的專業性更為重要，汽車電子防盜報警器當然也包含在內。另外，產品的可靠性已經成為當前測量產品性能及質量的核心標準之一，這主要是由于可靠性不但是產品質量的反映，更是產品安全性與維護性等多種性能的代表，因此提升汽車電子防盜報警器可靠性是增強產品市場競爭力與擴大產品市場占有率的重要手段與途徑。

二、汽車電子防盜報警器電路可靠性設計的必要性

汽車電子防盜報警器對于保護汽車安全起著至關重要的作用，其可靠性直接決定著汽車的安全性能。因此，針對汽車防盜報警器電路的可靠性設計研究，可以降低汽車電子防盜報警器出現問題的幾率，整體提升汽車自身的安全性。下面從五方面具體分析汽車電子防盜報警器電路可靠性設計的必要性:一是能夠預防發生故障，特別是降低了誤報或者被盜等特殊故障發生的幾率，從而確保汽車的安全與長期的使用時間。二是能夠從整體上減少電子防盜器的費用成本，因為提升產品的可靠性，就需要質量更有保證的元部件，對一些多余功能的部件調整以及其他部件的可靠性設計、研究、實驗等，都需要大量的經費支撐，因此首先就是在費用方面得到保證。但是，產品一旦可靠性得到提升，就能將花費在修費與停機檢查費用方面的費用降到最低。根據美國某相關公司的實際調查發現，在提升汽車可靠性和維修性研制階段所花費的每一美元，將會在之后的使用與后勤方面節省至少30美元，即產生30:1的實際效益。同時，可靠性所產生的直接經濟效益不但表現在未來實際運用方面，而且在研制過程中還會降低樣機研制的所需次數，每減少一個樣機，不僅僅能夠節省很多資金，而且可以節約大量時間。三是能夠大大縮減停機時間，提升產品的可用率，降低汽車發生故障或者被盜的概率。四是可以大幅提升產品的可靠性，增強企業的信譽，提高市場競爭力，拓展產品的銷路，實現經濟效益的提升。五是可靠性的提升能夠直接降低汽車發生其他事故的幾率，這樣就能降低因多種事故所造成的費用支出，從而避免其他不必要的損失。提升產品的可靠性需要從生產的每個環節著手，但最為重要的是產品設計階段，因為缺乏合理性的設計，如果想在之后的環節中加以維修并達到預期的可靠性，其幾率微乎其微。所以，產品設計者必須具備扎實的可靠性設計基礎知識與技能，并能夠運用多種方法與手段進行設計，從多個途徑尋求產品可靠性的突破。

三、汽車電子電路系統可靠性的設計方案

預計、分析、分配以及改進等一系列產品可靠性研發活動就是所謂的汽車電子電路系統可靠性研發設計，結合產品技術文件與圖樣，對汽車某個電子電路系統的可靠性進行定量設計，進而促進產品的可靠性更加穩固。這一過程包括確定的可靠性指標、構建的可靠性模型、預計法加速檢驗可靠性指標、分配的可靠性、分析檢驗電路的可靠性、篩選元器件等。

(一)建立可靠性指標。

我國在1997年加以修訂的《汽車報廢標準》，規定凡是非營運類轎車大于等于10年(經過申請通過最多研制15年)或者達到50萬公里之后要進行強制性報廢，這一規定可以說是汽車電子電路系統可靠性指標的確定范圍。盡管當前新出臺的汽車報廢標準有所改動，但是此規定依然是檢測機車各個部件功能可靠性指標的主要參考。依據報廢指定標準的15年計算，汽車報廢的時間長度約為129，600個小時(按照24小時/天計算)，與轎車共計行駛里程達到50萬公里的報廢標準，把這兩種汽車報廢標準的大約值視為同等效率，同國軍標準規定的不能低于5，000千米的汽車電子系統故障發生的平均間隔里程數，計算得出汽車電子系統的可靠性指標即MTBF是1，296小時。

(二)確定可靠性模型。

在設計產品的最初時期，通常要依據產品的可靠性指標與其功能，確定具體的可靠性模型，從而為分配可靠性指標作準備。汽車系統一般包括貯備系統、復雜系統與非貯備系統。其中，貯備系統又分為工作貯備系統與非工作貯備系統，而工作貯備系統又分為并聯、混聯與表決這三個系統，非工作貯備系統又稱之為旁聯系統;而貯備系統就是串聯系統。對于普通的電子電氣系統，又可分為并聯系統、串聯系統與混聯系統。并根據具體系統的模塊功能確定框圖與可靠性模型。構建汽車電氣系統的可靠性模型的常規條件是:在整個汽車電氣系統之中，除去電子的元器件之外，還包括其他部件部分(例如機械元件、系統軟件、同電子的元器件相關的PCB板和連線等)的可靠性都是徹底可靠的;而所有電子元器件的使用時間則是服從分布的指數與故障形式的相互獨立。

(三)分配可靠性指標。

分配可靠性指標就是把各個系統中的可靠性指標依照原有的規則分配給各個單元，并把分配所得的結果當做各個單元可靠性的定量要求通過設計加以實現。實際操作中的分配可靠性的方法多種多樣，例如評分型的分配閥、層次型分析法以及工程加權型的分配法等，就當前而言，最為簡單且容易操作的方法就是工程加權型的分配法，并且涵蓋的面積比較廣，因此應用愈來愈廣泛。所以，針對汽車電子電路系統的可靠性指標分配也是采用工程加權型的分配法進行的。

四、結語

第8篇：電氣設計論文范文

關鍵詞：變電站；電氣主接線設計；問題

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.149

0 前言

變電站是電力系統中接受分配電能，控制電流流向，調整電壓大小的電力機構，是供電系統中的重要組成部分。做好變電站電氣主接線工作是保證變電站正常運行的關鍵，其也影響著變電站運行的靈活性、經濟合理性以及檢修是否方便等方面，因此，科學合理設計變電站電氣主接線，全面分析影響因素，正確處理各方面關系顯得尤為重要。

1 變電站電氣主接線的設計問題

變電站電氣主接線的設計問題主要體現在以下五個方面，一、認真考慮變電所在電力系統中的位置，變電站在電力系統中的作用和地位是決定電氣主接線的主要因素，變電站具有較多分類，功能存在較大差別，在電力系統中的地位與作用不同，對主接線連接的的經濟性、可靠性以及靈活性都具有不同要求，因而，在電氣主接線設計過程中，需要認真考慮變電站的地位與功能，以此為依據進行電氣主接線設計[1]。二、充分考慮變電站近遠期的發展規模，在電氣主接線設計過程中，需要根據電力發展規劃，依照負荷大小，增長速度，地區網絡情況等因素進行綜合考慮，以此來確定電氣主接線的出線數，連接電源數以及接線形式。三、仔細考慮變臺數對電氣主接線的影響，變電站的變臺數直接影響著電力的傳輸容量，對主線的靈活性以及可靠性具有不同要求，對電氣主接線會產生直接影響。四、了解備用容量對電氣主接線的影響，備用容量是為了保證可靠供電的應急設施，在設備檢修、故障停運的情況下具有重要作用，其容量大小以及數量不僅影響著主接線的接線形式還影響著主接線設計的安全性與可靠性。五、負荷分級以及出線數多少對電氣主接線具有一定影響，在此過程中需要注意備用電源的使用，一級負荷需要設置兩個獨立的電源供電，以保證在一個電源不工作后，另一個電源能夠繼續工作，保證設施能夠正常運行，以降低對主接線的影響。

2 變電站電氣主接線設計策略

2.1 相關電氣設備的應用

變電站電氣主接線受到多種電氣設備的影響，其中需要應用的電器設備有隔離開關、母線、主變壓器、斷路器、跨條以及繼電保護裝置、電壓互感器、電流互感器、避雷器等[2]。在變電站電氣主接線設計過程中，中間變電站與終端變電站兩種功能的變電站是考慮的主要重點。下面進行詳細的闡述。一、中間變電站，中間變電站具有雙重功能，不僅具有母線上的交換功能，還具有能夠通過主變將電能分配給低壓用戶的降壓分配功率功能，中間變電站是終端變電站與中心變電站的中間環節，其接線方式既不需要像中心變電站那樣復雜，又不能像終端變電站那樣容易。二、終端變電站，終端變電站即受端變電站，此類變電站接近負荷中心，一般分為兩路進線，主要通過兩臺主變電站將電能分配給低壓用戶的方式進行輸送，在此情況下，主接線設計應當規范化、自動化、無人化、簡單化，以便能夠保證供電的可靠性，減少占地面積，不僅如此，在接線過程中還需要根據電氣設備特點、電流以及電壓的負荷性質、上級電網強弱等因素來確定接線方式，以保證接線的準確合理性。

2.2 典型接線方式的運用

典型接線方式的運用是變電站電氣主接線設計的主要策略之一，以中間變電站與終端變電站為例，通過對二者的分析比較，詳細闡述典型接線方式的運用。中間變電器常用的接線方式有四種，一、單母線連接，單母線連接即由變壓器回路、線路以及一組匯流母線連接而成的電氣連接方式，是較為常用的一種方式。二、單母線分段接線，這是一種采用斷路器或者隔離開關將單母線分段的接線方式。三、四角形接線，四角形接線是采用多個斷路器與隔離開關進行接線的一種方式。四、內橋接線外加跨條是指利用跨條電氣設備輔助接線的一種接線方式。終端變電站的接線方式則有三種，一、線路變壓器主接線，二、外橋接線，三、內橋接線，橋形接線是指利用一臺斷電器與兩個隔離開關組成的橋形接線方式，在終端變電站中主要采用橋形接線方式具有較好的接線效果，能夠保證設備運行的可靠性。由以上內容可知，中間變電站接線方式較多，接線過程較為復雜，能夠發揮出中間變電站的重要作用，保證電力系統的安全可靠。終端變電站的接線方式相對較少，接線較為容易，接線設計也較為簡單。

2.3 配電裝置的選型

配電裝置的選型十分重要，是電氣主接線設計的關鍵因素。當前，配電裝置的選型主要分為兩種，一、屋內布置，屋內布置包括sf6全封閉組合電氣布置、斷路器小車屋內布置，普通電器安裝屋內布置等，其運行維護較好，占地面積小，投資相對較大，適用于城市中心、用地緊張、城郊以及污染嚴重的地方[3]。二、屋外布置，屋外布置分為屋外高型布置、屋外半高型布置以及屋外中型布置，其主要適用于農村與縣城，屋外布置具有一定優勢，首先，母線下不布置任何電氣設備，設備布置清晰，不易產生誤操作。其次，運行可靠，維修與施工容易，最后，經濟合理，投資少，造價低。由此可見，做好配電裝置的選型工作是科學合理設計變電站電氣主接線的基礎。

3 總結

綜上所述，變電站主接線設計關系到電力系統運行的安全性與可靠性，科學合理設計變電站主接線方式十分重要，通過分析主接線設計中的問題，滿足其基本需求，研究主接線變電策略有助于保證電氣主接線的有效性，確保電力系統的安全性，實現整個電力行業的良好發展，同時推動我國經濟建設的順利進行。

參考文獻：

[1]韓肖清，馮福旺.基于關聯矩陣的電氣主接線的可靠性分析[J]. 山西電力，2015（02）.

第9篇：電氣設計論文范文

【關鍵詞】高層住宅電氣設計；電氣節能；用戶；建筑施工

前言

隨著我國建筑規模的擴大，建筑使用用地日益緊缺，高層建筑的建設施工能夠有效的緩解目前的人地矛盾。高層建筑由于垂直高度比較大，建筑內部居住人群比較密集，所以其電氣設計和安裝使用較普通的建筑要求更高。下面將主要針對現存問題提出相應的調整措施。

1.高層住宅電氣設計過程中應注意的問題

（1）高層住宅由于用電負荷多，電梯等運輸設備多，給排水設備多，所以用電量特別大，且供電的可靠性要求很高。

（2）在高層建筑中，照明與動力基本上不共用干線。動力負荷多采用放射式供電，照明負荷則多采用母線槽配電，與動力分開。電氣設備的管線應采取防火措施。

（3）采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設備的防震；管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。

（4）消防要求高。因為高層建筑高度高，體量大，人員密集，設備多，裝飾豪華，建筑本身火災隱患多，故對消防要求很高。

（5）節省能源是我國經濟建設中的一項重要政策，節約用電直接關系到人們的日常生活。節電的設計方案，應根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定。

2.高、低壓供電設計

（1）高壓供電設計

高層住宅樓電氣系統高壓供電設計，選擇高壓供電設計方案尤為重要。要既滿足住宅用戶用電足夠的負荷又解決住宅用戶用電在不同負荷時間段供電容量系數分配問題。為了保證高層住宅樓整個環境的美觀性，高壓電源的引入是以電纜地埋方式。供電源采用雙電源設計，一用一備，單母線分段運行，從而提高運行的可靠性。

（2）低壓供電設計

低壓配電系統設計時應根據變壓器臺數、主結線運行方式、確定運行方式與所帶供電負荷的問題。當其中某一臺變壓器出現故障時，應考慮怎樣切除負荷與分配負荷供電，如何分配一般負荷與重要負荷。同時，應該考慮如何分配季節性負荷和常規負荷，即常規照明負荷、動力負荷、不同季節空調負荷的問題。

（3）變配電所的設置

變配電所宜靠近用電負荷中心設置。從小區物業管理方面考慮，小區變配電所應設置在小區會所或專用管理用房內。從小區的建筑特點方面考慮，即住宅群、樓棟之間間距較大，分布分散。可在小區中心會所設高壓總配電房，分區、分片設低壓配電房。當條件不允許時亦可設置戶外箱式變電站，但應注意對小區整體環境的影響和電力變壓器噪聲對小區住戶的影響。

（4）導線及電器設備的選擇

室內外導線及電器設備的選擇合理與否，直接關系到住宅用電的安全及經濟效益，因而必須在工程設計中合理選用導線和有關電器設備。

4.1導線的選擇

導線的選擇主要是確定導線的型號和規格，其原則是既能保證配電的質量與安全又能節省材料，做到既經濟又合理。其中導線型號應按使用工作電壓及敷設環境來選擇；導線的規格（導線截面）可按下列要求進行選擇：有足夠的機械強度，能確保導線安全運行，能確保電壓質量。在選擇導線時要考慮實際使用及未來發展需要，適當留有余量，減少電壓損失，保證導線使用的安全可靠和經濟有效。

4.2電器設備的選擇

電器設備主要指電源配電箱、電表、控制開關、漏電保護開關及電源插座等。電器設備的選擇合理與否直接影響工程的質量。為確保其質量，應選用符合國際電工委員會IEC標準和國內GB、JB有關行業標準，并具有產品質量認可證書的電器產品。總之，電器設備的選擇盡可能做到安全可靠和經濟合理。

3.供配電系統的節能

變壓器作為輸變配電的重要設備，其性能參數節能、環保的優化是電氣節能的一個重要方面。目前國內生產的干式變壓器主要有兩大類型：環氧樹脂干式變壓器（包括包繞式）和浸漬型干式變壓器。環氧樹脂澆注、干式變壓器包括外晶式變壓器和硅鋼干式變壓器，前者的鐵芯采用超低損耗的外晶合金帶卷繞而成，后者的鐵芯采用硅鋼疊片組成。

三相干式變壓器主要分為SC和黔兩大類。型號中“S”表示三相，“C”表示繞組外絕緣介質為“成”型固體繞注式，該產品中的大部分高壓線圈采用環氧樹脂真空澆注工藝制造，屬包封型結構，絕緣耐熱等級為F級。SG型中“G”表示空氣“干式”該產品的線圈采用真空壓力浸漆（VPI）工藝制造，屬外包封型結構，絕緣耐熱等級為H級。漲型干式變壓器包括SCBH和SC兩種，其中“B”類線圈導線采用銅“箔”繞制，SCBH中的“H”表示鐵芯采用外晶“合”金帶材，SCB為傳統的硅鋼鐵芯。

變壓器型號的選擇，首先要符合該區域的用電需求，同時，還要對其實際經濟費用進行預算，盡量選擇費用成本低，使用效果良好的型號。

3.1 配電系統無功補償

無功補償是電網采用的重要節能措施，合理的無功補償配置投資少、收效快，可以減少輸送無功電流造成的電能損耗，改善電壓質量，充分發揮電力輸送有功功效的潛力。變配電站安裝集中補償的電容器組，主要用于補償主變變損與供電范圍內尖峰時無功損耗，對降損、調壓，發揮重要作用。在民用建筑中，補償方式分為集中補償和就地補償。

根據用戶負荷水平的波動，在配電變壓器380V側集中電容補償，投入相應數量的電容器進行跟蹤補償，其目的是提高專用變壓器的功率因數，實現無功功率的就地平衡，對配電網和配電變壓器的降損有一定作用，保證了用電設備電壓水平。

3.2 抑制諧波

隨著用電設備的多元化，由于許多外線性電氣設備的投入運行，如公共場所的高壓熒光燈及家用電器等非線性用電設備接入電網，會產生諧波電流注入電網，產生的諧波電流將隨著非線性用電設備負荷電流的大小而相應變化，而流入電網各分路的諧波電流則隨分路諧波阻抗的大小按反比例分配。大量諧波電流流入電網后，通過電網阻抗產生諧波壓降、疊加在電網基波上，引起電網電壓畸變，將產生以下主要危害：

（1）諧波作用下，電流量會超過線路的承受范圍，導致電線溫度升高，設備損耗加劇，降低了設備的使用年限，同時也存在嚴重的火災隱患。

（2）使變壓器產生磁伸縮和噪聲，電抗器產生振動和噪聲，感應電動機引起固定數的振動力矩和轉速的周期變動。

（3）使相位控制設備的正常工作因信號紊亂而受到干擾，導致電氣內部設備和儀器的數據指示受到干擾，傳輸錯誤的信號，誤導工作人員的基本操作。

（4）使某些類型的繼電保護、晶體管整流型保護變壓器及母線復合電壓保護，由于相位變化而誤動或拒動。

4.電氣照明系統的節能

選擇合理的照度標準，對照度的合理選擇是進行電氣規劃和設計的關鍵。實驗數據已經表明，過低的照明標準對人的視力損害非常嚴重，尤其對青少年的成長極為不利，容易給青少年造成近視和假性近視。但是過高標準的照明也不是科學的，人眼長期在高亮度的燈光下，視網膜也會受到損傷，進而導致眼部疾病。此外，過高標準照明，也極大的浪費了電力能源。

5.結束語；

綜上所述，我國能源浪費現象十分嚴重，節約能源，實現國家能源的可持續發展是每一個公民應盡的義務。高層建筑通過電氣的科學合理合計，能夠很大程度上既滿足人們的能源利用，同時又能夠實現節約的目標。上述論述辦法還需要廣大設計人員和用戶共同努力，致力于國家的能源建設工作。

參考文獻：