電氣系統(tǒng)設計論文

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電氣系統(tǒng)設計論文范文第1篇

1通訊系統(tǒng)

通訊系統(tǒng)可以說是汽車電子信息系統(tǒng)的核心和中樞，同時也是車輛內(nèi)部系統(tǒng)和外部網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交互和重要橋梁，對于實現(xiàn)系統(tǒng)的各項功能而言有著不可替代的作用。從目前來看，在汽車電子信息系統(tǒng)中，最為常用的是GPRS無限數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，按照相應的網(wǎng)絡協(xié)議，利用傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡的相關資源，進行數(shù)據(jù)的傳輸工作，可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量。不僅如此，在不斷的發(fā)展過程中，全球的運營商都針對商用GPRS系統(tǒng)進行了研發(fā)，為車載通訊系統(tǒng)提供了必要的網(wǎng)絡支持，也使得汽車電子信息系統(tǒng)有了一個接入時間短、傳輸速率高、安全可靠的信息交互平臺。

2車載嵌入系統(tǒng)

在科技發(fā)展的帶動下，車載系統(tǒng)的嵌入技術愈發(fā)成熟，逐漸成為汽車信息網(wǎng)絡的控制中心。車載嵌入系統(tǒng)可以對車輛內(nèi)部設備的運行狀況進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以立即向駕駛?cè)藛T發(fā)送相應的警報信息，如語音提示或燈光信號等，同時針對故障進行前面細致的分析，向駕駛員提出合理化建議，如停車檢修或者調(diào)整路線前往維修點等，對安全事故進行規(guī)避，保證行車安全。在車載嵌入系統(tǒng)中，利用相應的處理器、GPS接收機、GPRS模塊以及人機交互接口等，可以構(gòu)建出一個具備強大通信能力和信息處理能力的平臺，利用無線通訊、藍牙數(shù)據(jù)交互等網(wǎng)絡通訊技術，實現(xiàn)信息的交互和共享。系統(tǒng)的標準化和模塊化設計不僅便于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)和維護，也使得其具備良好的拓展性，可以實現(xiàn)車輛定位、動態(tài)導航等功能。

3外部系統(tǒng)

從目前的發(fā)展情況看，外部系統(tǒng)包括一個專業(yè)的門戶網(wǎng)站，可以為每一位用戶提供個性化的服務，滿足用戶不同的使用需求，同時還可以根據(jù)相應的情況，進行動態(tài)更新，為用戶提供完整、合理、準確、可靠的信息。需要進行動態(tài)更新的情況包括：汽車自身的地理位置，或者用戶指定的道路路況圖；用戶的具體需求；與汽車服務供應商服務協(xié)議的相關內(nèi)容；汽車在行駛過程中遇到的特殊狀況。

汽車電子信息系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，不僅需要相應的硬件資源，還需要良好的軟件支持，因此，做好系統(tǒng)軟件的設計工作是非常重要的，應該重視以下兩個方面的內(nèi)容：

（1）軟件的結(jié)構(gòu)模式。汽車電子信息系統(tǒng)的軟件架構(gòu)，可以利用UML的Component框圖進行描述。用戶可以通過因特網(wǎng)，連接到門戶網(wǎng)站，對相應的數(shù)據(jù)信息進行查詢，也可以對系統(tǒng)網(wǎng)絡服務進行擴展。之前也提到，門戶網(wǎng)站可以為用戶提供良好的個性化服務，結(jié)合用戶的位置信息，在比較特殊的情況下，可以對用戶需要的數(shù)據(jù)信息進行動態(tài)更新。不僅如此，用戶可以通過移動通訊設備，利用Web搜索服務，查詢自己需要的信息，如旅店和車票、機票等的預定，必要的車輛維修信息等。同時，系統(tǒng)中的個性化管理模塊可以根據(jù)每一個用戶的基本情況，為門戶網(wǎng)站的動態(tài)更新提供必要的數(shù)據(jù)信息；事物管理模塊可以對數(shù)據(jù)的流通、交易等進行監(jiān)控，對數(shù)據(jù)庫故障以及數(shù)據(jù)沖突進行處理和恢復，保證數(shù)據(jù)的訪問和使用安全。另外，在系統(tǒng)中，信息數(shù)據(jù)庫的功能是非常重要的，不僅可以對地理信息進行存儲，也可以為用戶提供必要的地址信息，確保數(shù)據(jù)的準確性和合理性是極其關鍵的，必須得到軟件設計人員的充分重視。

電氣系統(tǒng)設計論文范文第2篇

論文關鍵詞：云南古寺,古建筑,現(xiàn)代消防設計理念

1．前言

云南某千年古寺為國家重點文物保護單位，歷史上曾兩度遭遇火毀。2009年的地震導致古寺大部分建筑受損，現(xiàn)正進行統(tǒng)一修復，而消防系統(tǒng)設計與實施便是其中一項重要任務。

2．火災危險性分析

1）火災荷載大，耐火等級低

寺院以木材作為主要的建筑材料，以木構(gòu)架為主要的結(jié)構(gòu)形式，火災危險性極大，而建筑構(gòu)件的耐火等級很低，并且由于寺院是建在山上，發(fā)生火災后火勢能夠迅速蔓延，極易形成立體燃燒。

2）建筑之間無防火間距，容易出現(xiàn)“火燒連營”

寺院以各式各樣的單體建筑為基礎，組成各種庭院。在庭院布局中，基本采用“四合院”和“廊院”的形式。這兩種布局形式都缺少防火分隔和安全空間，如果其中一處起火，一時得不到有效控制，就會形成“火燒連營”的局面。

3．消防系統(tǒng)設計

由于寺院存在上述火災隱患，而對其實施保護又具有極其重要的意義，因此，必須加強消防安全對策。古建筑消防安全不僅要以撲滅火災為第一目標，而且還要最大限度的保護古建筑的整體結(jié)構(gòu)及形式。因此，火災探測技術及消防安全措施的選擇就顯得尤為重要，必須能夠因地制宜的達到早期探測和早期滅火。整個工程中消防系統(tǒng)包括消防電氣系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)。

1）消防電氣系統(tǒng)設計

消防電氣系統(tǒng)包括火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)、應急照明和疏散指示系統(tǒng)。

（1）根據(jù)本工程對火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的要求，經(jīng)過認真細致的研究和論證，為該工程提供以下配置方案如下表1所示。

（2）根據(jù)《古建筑消防管理規(guī)則》及《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》，并參照故宮等國內(nèi)古建筑領域的常用探測保護方式，在本次設計中采用了點型感煙探測、點型感溫探測、極早期吸氣式探測以及視頻火災探測。

其中，視頻火災探測系統(tǒng)是現(xiàn)代消防的最先進技術。本工程在大雄寶殿設置一套8路視頻火災探測系統(tǒng)，大雄寶殿空間高大，點式探測器不能滿足規(guī)范的設置要求，其他探測方式對古建筑的美觀及使用會有一定的影響，綜合以上因素，設置了視頻火災探測系統(tǒng)。它的特點是：

2）消防滅火系統(tǒng)設計

寺院屬于國家級文物保護單位，為保持寺內(nèi)建筑的原貌，建筑內(nèi)不便安裝傳統(tǒng)的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動噴水系統(tǒng)，又由于寺院建筑比較集中，道路陡峭狹窄，消防車難以到達現(xiàn)場，鑒于本工程特點，在建筑內(nèi)部設置滅火器，建筑外部設置室外消火栓系統(tǒng)，設置在室外的消火栓采用“室外用室內(nèi)型消火栓”，在火災初期，可使用滅火器將火災撲滅；當火災較大時，可直接使用消火栓系統(tǒng)進行滅火，無需消防車加壓或供水。

（1）消防蓄水池設計

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘查報告，蓄水池設計選址在寺院西側(cè)一百米左右地方，水池長約8米，寬約10米，蓄水池內(nèi)有效水深3米，蓄水量約為240立方米，以滿足寺院消防用水的需求。

序號

保護區(qū)域名稱

保護措施

火災自動報警系統(tǒng)

聯(lián)動控制系統(tǒng)

消防廣播系統(tǒng)

消防電話系統(tǒng)

應急照明和疏散指示系統(tǒng)

1

鼓樓

2

鐘樓

3

藏經(jīng)閣

4

禪房

5

客堂

6

大雄寶殿

7

地藏殿

8

方丈室

9

圓通殿

10

后軒北院

11

齋堂

12

消防控制室

電氣系統(tǒng)設計論文范文第3篇

關鍵詞：35kv變電所 電氣部分設計 方法 過程

現(xiàn)代社會，科技不斷發(fā)展、經(jīng)濟持續(xù)進步，對電力系統(tǒng)、電能供應質(zhì)量等的要求越來越高，電力網(wǎng)絡系統(tǒng)也正在逐漸走向發(fā)展與完善，變電所電氣部分設計中，接線設計占據(jù)十分重要地位，因為接線系統(tǒng)設計水平會極大地關系到電氣系統(tǒng)的運行質(zhì)量、工作狀態(tài)，因此，必須加強對變電所電氣接線的設計。

一、35kv變電所電氣一次部分設計的整體分析

所謂35kv變電所電氣一次部分就是一次接線，高壓電器設備通過連接線構(gòu)成的電路，其能夠接收并分配電能。一次接線能夠從總體上反應不同設備的功能、鏈接方式、不同電路間關系等等，對應構(gòu)建出變電所電氣主要構(gòu)造。電氣主線在整個電力系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵而重要作用，因為電氣主線設計與鏈接質(zhì)量直接影響著供電質(zhì)量、線路運行狀況等重要因素，甚至關系到配電設備的布局、繼電保護的裝配等等，因此，電氣主線的設計必須要達到以下標準：安全穩(wěn)定、自由靈活調(diào)動、便于檢修等等，只有這樣才能體現(xiàn)出其經(jīng)濟性特征。

1、電氣主接線的設計標準

（1）確保安全供電，維護電能質(zhì)量

電力系統(tǒng)運行的根本就是要安全、穩(wěn)定，減少停電次數(shù)與規(guī)模，從而減少發(fā)電廠自身以及其他用電行業(yè)客戶的損失，而且故障性斷電還可能造成供電設備損壞、報廢，社會安定受到影響等等。這其中所帶來的損失是巨大的。

所以，電氣主接線的設計必須本著供電安全穩(wěn)定的原則，其中要確保電壓合理、頻率合理、供電線路連接正確等等，只有具備這幾點基本要求，才能確保電能質(zhì)量，主接線必須在不同工作狀態(tài)中達到這些基本標準。

（2）富于靈活性、便捷性

電氣主線在供電運行過程中安全、穩(wěn)定的同時，也要具有一定的自由度和靈活度，例如：當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電氣設備需檢修時，電氣主線能夠方便、靈活地被調(diào)度，能夠及時轉(zhuǎn)變運行方式來維持供電系統(tǒng)持續(xù)供電，盡量控制停電范圍與時間。

（3）成本合理、經(jīng)濟廉價

在確保供電安全、穩(wěn)定、高質(zhì)的前提下，主接線設計也要本著經(jīng)濟實惠的原則，要確保對設備的成本投入最少，所占空間最小、轉(zhuǎn)移費用最低，為了控制設計成本，盡量一次性設計成功，并實施分期投資戰(zhàn)略，這樣才能有效控制成本投入量，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

（4）具有可塑空間

任何電氣部分的設計都不是一成不變的，需要隨著時代的發(fā)展、科技的進步實時變化，這就需要在主線設計方面留出可塑空間，一方面要顧及到最終接線能夠順利運轉(zhuǎn)，另一方面也要考慮到分期過渡的情況，要為日后的電力系統(tǒng)施工檢修等提供方便。

2、具體設計方法

電氣主接線的設計過程與方法應該包括以下方面：

第一，綜合、全面地分析設計原則、設計圖紙以及其他相關資料信息。

第二，科學抉擇所需配置的發(fā)電機數(shù)量、單個發(fā)電機的容量，編制出科學的、適合性的主接線模式。

第三，對主變壓器的數(shù)量與容量大小做出正確的判斷與選擇。

第四，廠用電源的引接。

第五，深入分析情況，判斷有無限制性短路電流接入的必要，對應采取科學的解決對策。

第六，將所選擇的設計方法、組織方案等進行綜合對比分析，從經(jīng)濟、技術這兩大方面進行對比，從而得出一套最科學的接線方法。

二、35kv變電站電氣一次部分設計研究

1、主線設計主體設計方案

要想確保主接線安全、穩(wěn)定地運行，首先要確保電氣設備運行的安全可靠，因此，要優(yōu)選質(zhì)量好、安全系數(shù)高的電氣設備，從而使接線簡單化，一方面要保證主接線安全穩(wěn)定、靈活變通，另一方面又要確保其成本低廉、投入小，占地面積小。

本著以上標準和要求展開電氣設計，才能打造出科學、合理，令人滿意電氣設計類型。

2、具體設計過程

遵照上面的設計方案，對于35kv變電所電氣部分主接線的具體設計步驟體現(xiàn)為：

引入一臺半斷路器進行接線設計，如果進出線回路數(shù)大于或等于6回，可以選擇此斷路器接線，相反，則可以選擇雙母線接線法，但是前提是要確保其能夠維護電力系統(tǒng)的安全、持續(xù)、穩(wěn)定運行。

在一臺半斷路器接線過程中，電源線需要同負荷線成雙成對，形成串，而且同名回路要裝設于不同串中。例如：如果電源線同負荷線所成串只有兩個時，同名回路則需對應鏈接在不同側(cè)的母線上，而且進出線需要配置隔離開關，如果接線串在三個或更多時，同名回路則應該接在同一側(cè)母線中，此類情況下可以不設隔離開關。

此外，在接線設計過程中，還應根據(jù)接線地區(qū)的地理環(huán)境、自然條件以及電力系統(tǒng)的實際狀況等進行有針對性地選擇與設計。

3、35KV變電所電氣接線中的問題分析

要嚴格依照我國在變電站電氣設計方面的相關規(guī)定進行電氣接線設計，其中需要注意的是，如果機組的容量在200MW甚至更高時，需要裝配交流保安電源，而且要對應要配置柴油發(fā)電機組，同時要確保其能夠在短時間的被啟動，以此發(fā)揮監(jiān)控與保安功能，并對應配置能夠永久、持續(xù)供電的電源設備，35kv變電站適合這一選擇，具體的工作安排體現(xiàn)為：

第一，各個發(fā)電機組都裝配一套柴油發(fā)電機組，并確保其能夠及時、靈活地被啟動，這個發(fā)電機組就為持續(xù)供電提供保障，參照具體的負荷要求，來選擇其容量。

第二，在兩個發(fā)電機組的保安pc中間增設開關，以此將兩個發(fā)電機組聯(lián)系起來，這樣就能夠保證一臺機組電力無法供應時，啟動另一臺機組，從而確保電能的持續(xù)供應。

第三，增設預防斷電的電源系統(tǒng)。任何一個機組都應配一個能夠確保持續(xù)供電的電源設備，例如：DCS系統(tǒng)、熱工控制儀表、自動化設備等等，而且要確保所輸出的電壓在220v，容量達到100kva.

第四，單位機組中配設2個保安段，機組保安負荷在保安段，有柴油機引接，當線路依照常規(guī)規(guī)則運行時，機組的兩個鍋爐工作段發(fā)揮供電功能，當出現(xiàn)故障問題時，則應立刻轉(zhuǎn)入柴油機發(fā)電機，確保供電持續(xù)進行。

總結(jié)：

35kv變電所電氣部分設計中，一次接線設計是重要的設計工作，必須提高接線設計水平，確保接線設計達到安全、穩(wěn)定的水平，因為接線設計水平直接影響到整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)與工作水平，甚至會威脅到電氣系統(tǒng)的運行質(zhì)量，必須首先制定出科學的設計方案，對設計方案作出科學化、合理化的選擇，同時明確設計過程中可能遇到的各種問題，針對這些問題事先采取有效的解決對策，這樣才能切實提高變電所電氣設計質(zhì)量。

參考文獻：

[1]蔣年德，魏育成：變電站綜合自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)研究[J].電網(wǎng)技術.2011年10期.

[2]賈玲珍.變電站綜合自動化設計中若干問題的研究[J].華北電力大學，2012年.

[3]王超.嚴敏.王凡.唐培康.胡月丹.徐橋安.WANG Chao.YAN Ming.WANG Fan.TANG Pei-kang.HU Yue-dan.XU Qiaoan降壓變電所電氣設計[期刊論文]-上海船舶運輸科學研究所學報2010，33（1）

電氣系統(tǒng)設計論文范文第4篇

關鍵詞：發(fā)電廠；電氣系統(tǒng)；有效控制

Abstract: As one of the important basic industries of national economy, power industry plays an extremely important role in the national economic development strategy. At the same time, as the million-kilowatt-class large-scale power plant system, stable operation and economic benefit of power plant electrical system and is closely related to the. Therefore, in order to make the large power plant safe and reliable operation and good economic benefits, it is necessary for the electrical system wiring, equipment selection, following aspects of protection, control, analysis, and design a scientific and effective electrical control system.

Key words: power plant; electrical system; effective control

中圖分類號：TM62文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

伴隨當今發(fā)電技術的迅猛發(fā)展，由于我國的人均可利用的能源資源比較缺乏，因此，亟待發(fā)展大容量、高效率、節(jié)能環(huán)保的百萬千瓦級大型發(fā)電機組。同時，又因為電氣系統(tǒng)對電廠的生產(chǎn)運行作用巨大。所以，為使發(fā)電機自動化水平得到提高，并實現(xiàn)其安全可靠運行和較高的生產(chǎn)效益，就必須進一步加強對電廠電氣系統(tǒng)的有效控制。

一、發(fā)電廠電氣系統(tǒng)設計所要遵循的基本原則

1.發(fā)電廠電氣主接線形式的選擇所要遵循的基本原則。發(fā)電廠電氣主接線在滿足靈活性、經(jīng)濟性以及可靠性等基本要求之外，還需以以下幾項內(nèi)容作為設計所要遵循的依據(jù)：第一，在電力系統(tǒng)中發(fā)電廠所起的作用及其地位；第二，分期以及最終建設發(fā)電廠的規(guī)模；第三，負荷的重要性及其大小；第四，電氣系統(tǒng)備用容量的大小；第五，電氣主接線由電氣系統(tǒng)專業(yè)所提供的具體資料。

2.發(fā)電廠主變壓器容量的選擇所要遵循的基本原則。首先，主變壓器的容量可以按照扣除廠用變壓器計算負荷后的發(fā)電機最大連續(xù)容量來加以選擇。其次，主變壓器的容量可以在扣除本機組的廠用負荷并留出10％裕度的發(fā)電機額定容量來加以選擇。

3.發(fā)電廠主變壓器阻抗的選擇所要遵循的原則。首先，變壓器的阻抗實際上就是產(chǎn)生于繞組之間的漏抗，其大小主要有變壓器的材料及其結(jié)構(gòu)所決定。并且，當變壓器的材料、結(jié)構(gòu)以及所采取的的類型、變比一定時，其阻抗大小受變壓器容量的影響便很小。其次，從供電質(zhì)量及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性兩方面分析，對變壓器的阻抗要求盡量偏低；然而變壓器阻抗偏低卻又可能造成系統(tǒng)的短路，而導致電流急劇增大，從而造成選擇高壓及低壓電氣設備變得困難。此外，發(fā)電廠主變壓器阻抗的大小與變壓器并聯(lián)運行的要求密切相關。

4.發(fā)電廠用電接線形式選擇所要遵循的基本原則。首先，為避免出現(xiàn)因一臺故障機停運或出現(xiàn)電氣故障而導致對另一臺的正常運行產(chǎn)生影響，因此，要保持各機組廠用電系統(tǒng)之間相互獨立。其次，要對機組啟動及停運過程的供電要求加以充分考慮，如配備可靠的備用/啟動電源；盡量減少機組啟動、停用或發(fā)生事故時的切換操作。再次，要對廠用電系統(tǒng)在電廠分期建設及連續(xù)施工過程的運行方式加以充分考慮，尤其是需要對廠用電系統(tǒng)給公用負荷供電所帶來的影響加以格外注意。最后，為保證在全廠停電時，變壓器能夠持續(xù)運行，則需要在2機組中設置容量足夠大的交流事故保安電源，并保證保安電源的供電裝置不能間斷【1】。

二、發(fā)電廠電氣系統(tǒng)控制的基本方式

通常在當前大型火力發(fā)電廠中，采取DCS（Distributed Control System）集散控制的電氣控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)高度整合通信技術、控制技術、屏幕顯示技術以及計算機技術，是網(wǎng)絡控制以及計算機高速發(fā)展并有效結(jié)合的產(chǎn)物，在諸如化工、電廠、煉鋼、制藥等諸多領域都有廣泛的應用。一般來說，依據(jù)結(jié)構(gòu)層次對集散控制系統(tǒng)進行分類，其主要包括上位管理層、監(jiān)督控制層、現(xiàn)場控制層以及生產(chǎn)現(xiàn)場四類，并且該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示。

圖1 集散控制系統(tǒng)DCS的結(jié)構(gòu)圖

1.集散控制系統(tǒng)的現(xiàn)場控制層。現(xiàn)場控制層在DSC結(jié)構(gòu)層次中處在最低端，其主要完成的功能是：首先，采集過程數(shù)據(jù)，即對現(xiàn)場的狀態(tài)開關量以及各種物理量加以采集，并適當采取轉(zhuǎn)換及濾波設備對數(shù)據(jù)加以處理。其次，監(jiān)測并診斷裝置設備情況及其運行的狀態(tài)。最后，使得開環(huán)及閉環(huán)控制得以實現(xiàn)，并盡可能地對順序邏輯控制功能或DDC控制功能加以完成，逐漸將一些自動控制技術包括仿真智能控制、專家系統(tǒng)控制、預測控制以及自適應控制等投入到集散控制系統(tǒng)當中。

2.集散控制系統(tǒng)的監(jiān)督控制層。監(jiān)督控制層主要是用來對現(xiàn)場控制層發(fā)出的實時數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息加以接受，然后將下一步操作指令向下級進行。其主要功能包括：處理事故報警以及對裝置加以監(jiān)視；各類報表的打印工作；提供集散控制工作的操作界面；使得優(yōu)化控制、自適應控制以及其他各類的先進控制策略得以實現(xiàn)；完成數(shù)據(jù)通信等。

3.集散控制系統(tǒng)的上位管理層。從功能層次上看，上位管理層主要包括調(diào)度層和決策管理層兩類。其中調(diào)度層主要是依據(jù)市場調(diào)查的情況，完成對生產(chǎn)計劃的制定工作，并然后使生產(chǎn)優(yōu)化的調(diào)度與管理得以實現(xiàn)。在此過程中，能夠獲得工廠級制定的統(tǒng)計報表以及實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)。而決策管理層則是為方便上層管理人員能夠方便科學地進行決策管理，所以從調(diào)度層獲得相關的統(tǒng)計信息及監(jiān)測數(shù)據(jù)等【2】。

三、發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的有效控制方案選擇

（一）發(fā)電廠電氣主接線有效方案的選擇

發(fā)電廠電氣主接線通常選用兩種接線方式：一臺半斷路器接線和雙母線接線。

1.一臺半斷路器接線包括六臺斷路器，有兩個完整串，其接線圖如圖2所示。

圖2 一臺半斷路器接線圖

采用一臺半斷路器接線的優(yōu)點包括，第一，供電具有極高的可靠性，因為在每一條回路均有2臺斷路器進行供電，因此，一旦母線發(fā)生故障，只需將所有與此母線相連的斷路器跳開，便可保證認可回路電路運行正常。并且在對回路進行事故檢修時，停電回路要低于兩回。

第二，運行調(diào)度非常靈活，通常情況下，全部斷路器及兩組母線均被置入工作之中，形成多環(huán)形供電的模式，因此對其運行的調(diào)度非常靈活。

第三，對檢修的操作非常方便，線路中的隔離開關只用作檢修，無需被當做倒閘操作電器。

而采用一臺半斷路器接線的缺點是，因為一臺半斷路器接線中一條回路中被接入兩臺斷路器，并且中間斷路器的兩端各連著一條回路，因此，將二次回路和繼電保護變得異常復雜。

此外，500kV配電裝置采取一臺半斷路器接線，其占地面積為208。

2.雙母線接線包括五臺斷路器，且中間沒有分段，其接線圖如圖3所示。采用雙母線接線的優(yōu)點包括，第一，供電比較可靠，為防止供電中斷，可以將兩組母線的隔離開關用作倒閘操作電器，以便對母線進行輪流檢修。并且一旦一組母線出現(xiàn)故障，可以迅速將供電恢復正常，同時在對任意一回路的母線隔離開關進行檢修時，只需將該回路停運即可。

第二，運行調(diào)度比較靈活，可以任意將各個回路負荷及電源箱某一組母線分配，從而能夠使運行中對各種潮流變化的需要而進行的調(diào)度操作變得更加靈活。

采用雙母線接線的缺點是，第一，在檢修母線出現(xiàn)故障的過程中，將隔離開關當成了倒閘操作電器使用，因而，容易出現(xiàn)操作上的失誤。

第二，在今后將雙母線接線擴建成雙母線雙分段或者雙母線單分段的接線方式，會增加更多的設備，因而，使得其運行的可靠性與靈活性比一臺半斷路器接線方式要差。

其中，500kV配電裝置采取雙母線接線，其占地面積為。

圖3 雙母線接線圖

綜合考慮兩種接線方式的優(yōu)缺點、占地面積及經(jīng)濟性特點，依據(jù)發(fā)電機出口是夠裝設機組的啟動（備用）電源以及GCB斷路器，當接入500kV配電裝置時，得出兩種發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的主接線有效方案。其一，是將斷路器裝設在發(fā)電機與主變壓器之間，并在每四臺機組配置一臺高壓備用變壓器；其二，是不在發(fā)電機與主變壓器之間設斷路器，而在美兩臺機組中設置兩臺高壓啟動（備用）變壓器。

（二）發(fā)電廠發(fā)電機出口斷路器的有效選擇

1.發(fā)電機出口斷路器技術性能的分析。發(fā)電機出口斷路器一般在絕緣性能、電氣性能和機械性能上魚通用型斷路器基本一致。其與后者主要的區(qū)別是，發(fā)電機出口斷路器對直流分量及衰減時間常數(shù)的要求比較嚴格。這是因為發(fā)電機的電感值相對較大，因而導致在瞬間斷路器所承受的衰減時間常數(shù)及直流分量急劇增加。

2.發(fā)電機出口斷路器的有效選擇。當前國際通用的ANSI/IEEEC37-013規(guī)定，對發(fā)電機出口斷路器型式的選擇主要考核系統(tǒng)源短路以及發(fā)電機源短路時斷路器的開斷與關合。首先，系統(tǒng)源短路是斷路器的開斷與關合試驗，通常情況下，發(fā)電機出口斷路器的工作是在非自動重合閘操作順序之下，直流分量包括DC％＞20％和DC％＜20％，其瞬間恢復的電壓峰值是發(fā)電機最高工作電壓的1.7倍，而瞬態(tài)恢復電壓達3.5Kv/us的上升率；而通用型斷路器通常是在自動重合閘操作順序之下工作，其直流分量為DC％＜20％，瞬間恢復電壓峰值為額定工作電壓的1.71倍，而瞬態(tài)恢復電壓的上升率僅僅為0.34Kv/us。

其次，發(fā)電機源短路的開端與關合，發(fā)電機源短路時，依照國際標準規(guī)定，其直流分量的值為DC％=130％，遠遠高出通用型斷路器的直流分量。

綜上所述，發(fā)電機出口斷路器的選擇主要從斷路器在電力系統(tǒng)中的作用、發(fā)電機源短路及系統(tǒng)源短路的可靠性數(shù)據(jù)的計算、電廠接入系統(tǒng)的方式等多方面進行考慮【3】。

此外，在變壓器的選擇過程中，除卻要遵循其變壓器容量及阻抗選擇的原則之外，通常還要對變壓器的可靠性要求、運輸條件及制造條件等多方面綜合考慮，從三相變壓器或者單相變壓器組中進行合理選擇。尤其是大型變壓器，則更需對其運輸?shù)目赡苄赃M行考察。

結(jié)束語：基于電氣系統(tǒng)與電廠的穩(wěn)定運行及經(jīng)濟效益之間的密切關系，電氣系統(tǒng)的有效控制包括電氣系統(tǒng)主要設備如斷路器以及主變壓器等的合理選擇、對電氣主接線形式的合理選擇、電氣系統(tǒng)的繼電保護以及控制等的科學有效，在保證大型發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)為發(fā)電廠提供安全、可靠、經(jīng)濟的生產(chǎn)環(huán)境方面，均具有極其重要的意義。

參考文獻:

[1] 金楠.發(fā)電廠電氣系統(tǒng)控制淺談[J].城市建設理論研究（電子版），2011，(24)：105-107.

電氣系統(tǒng)設計論文范文第5篇

1、產(chǎn)生與技術標準分支電纜是在普通塑力纜基礎上發(fā)展而來。

由于現(xiàn)代文明的發(fā)展，都市的高層建筑越來越普及，在高層建筑配電系統(tǒng)電氣設計中，供電可*性、工程經(jīng)濟性和施工便利性越來越重要，采用普通電力電纜供電，三者的矛盾總難完全統(tǒng)一，只能根據(jù)不同工程而有所側(cè)重。按傳統(tǒng)方法，在樓層配電設計中，通常采用的辦法有三種：

（1）放射式，由地下配電間分別對各個樓層引電纜直接供電，卻需要大量的電纜、橋架和較大的電纜井，造價高，經(jīng)濟性最差。

（2）鏈接法，由配電間引出電纜至底層配電箱，再由底層逐層向上鏈接供電，此法經(jīng)濟性最佳，但由于層數(shù)越多，安全系數(shù)越低（安全系數(shù)是逐級相乘）。

（3）分區(qū)樹干式，把一座高層建筑劃分成n個單元區(qū)，每個單元采用電纜接從配電室供電，然后再分配至單元區(qū)內(nèi)各個樓層。經(jīng)濟性都比較好，經(jīng)常被采用。

（4）干線電纜分支法，從配電室引出一根（或數(shù)根）主干電纜，每個樓層在干線電纜上供頭分支，此法經(jīng)濟性最好，但施工卻是最麻煩的，更麻煩的是在主電纜上做樓層分支頭時，受電纜的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場施工條件以及人員素質(zhì)的影響，接頭質(zhì)量參差不齊，但這種方法卻促使人們想到把接頭與電纜一同制造，由此誕生了新一代的建筑配電電纜——分支電纜。

分支電纜是把經(jīng)過專門工藝處理的單芯電力電纜作為建筑主干電纜，根據(jù)各具體建筑的結(jié)構(gòu)特點和尺寸量體裁衣，預先把分支接頭與分支線、主干電纜一同設計制造。是把上面第（4）種方法中現(xiàn)場施工和管理的工作由專業(yè)制造廠完成，而且工藝一致性也帶來了質(zhì)量一致。

分支電纜較早出現(xiàn)于英國和日本，在技術標準方面，1980年，日本電線工業(yè)協(xié)會頒布了第一部行業(yè)性標準JCS376（1980），隨著技術的發(fā)展與進步，在1992年對該標準進行了修訂，放寬了對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料方面的要求，提高了成品技術指標，目前，國內(nèi)正規(guī)的分支電纜生產(chǎn)廠的產(chǎn)品標準主要是以該標準為基礎。

2、結(jié)構(gòu)分支電纜在結(jié)構(gòu)上，分為單芯型和多芯絞合型兩種，每根單芯分支電纜又可分為三部分：

（1）主干電纜；（2）支線電纜；（3）分支連接體。

目前，因單芯型分支電纜結(jié)構(gòu)簡單，本論文由

型分支電纜實質(zhì)上是多個單芯電纜的絞合體，而不是傳統(tǒng)概念多芯電纜的結(jié)構(gòu)，多芯型分支電纜的每項導體外面都有單獨的絕緣和護套，每根線芯有獨立的分支連接體。多芯型分支電纜具備一般多芯電纜的運行性能，國內(nèi)只有為數(shù)極少的大型綜合性電纜廠才具備生產(chǎn)能力，目前也已在推廣應用中。

3、性能分支電纜是一種新型的電力配送電纜，其關鍵性能有兩項：首先，一根具備良好品質(zhì)的分支電纜，必須是性能優(yōu)良的電力電纜，對于國內(nèi)產(chǎn)品，其導體性能、絕緣性能、材料的機械物理性能均應符合GB12706-91標準——電纜的性能是分支電纜產(chǎn)品的基礎指標。

第二，分支連接體的性能至關重要，這是分支電纜的關鍵性能。分支連接體把干線電纜與支線電纜的導體連為一體，并作絕緣防潮處理。從外觀上看，無法知道內(nèi)部接頭質(zhì)量，有兩項重要的試驗能夠檢測接頭性能，即機械拉力試驗和電熱循環(huán)試驗。對機械拉力試驗而言，分支連接體（含干線與支線導體）的拉斷力應保持在連接前的80%以上，對電熱循環(huán)試驗而言，在125次一定時間間隔的額定載荷與空載循環(huán)后，分支連接體的溫度不得大于電纜表面溫度的8℃。決定分支連接體的機械與電氣性能的關鍵在于分支連接體的材料和工藝。對廣大用戶而言，應充分關心分支電纜的電纜質(zhì)量、接頭的材料選擇和生產(chǎn)工藝工裝。

我們講，分支電纜更適合于現(xiàn)代建筑的配電系統(tǒng)，為什么？要分析這個問題，我們必須首先弄清楚相關電氣設計規(guī)范中對配電線路的要求。

二、相關規(guī)范對建筑電氣系統(tǒng)中配電線路的設計要求

1、建筑電氣相關的設計規(guī)范目前與建筑電氣低壓配電系統(tǒng)設計有關的規(guī)范主要有：

（1）GB50052-1995供配電系統(tǒng)設計規(guī)范

（2）GB50054-1995低壓配電設計規(guī)范

（3）JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規(guī)范

（4）GBJ16-87建筑設計防火規(guī)范（1997年版本）

（5）GB50045-1995高層民用建筑設計防火規(guī)范其中：《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》和《低壓配電設計規(guī)范》是兩項基礎規(guī)范，主要內(nèi)容參照采用了IEC標準。本論文由

致，但由于這是一個建筑行業(yè)的專業(yè)標準，建筑相關的部分規(guī)定更具體，如供電系統(tǒng)的負荷簡等級，除規(guī)定分級原則外，更規(guī)定了各類具體建筑名稱的負荷級別。

由于上述規(guī)范在頒布實施時，分支電纜產(chǎn)品在國內(nèi)還沒有應用先例，因此在規(guī)范中并未提及分支電纜，但在眾多條款中體現(xiàn)了設計指導方向，總的說來，有三種觀點：

1、關于配電級數(shù)——越少越好；

2、關于配電方式，從高到低依次為放射式>樹干式>分區(qū)樹干式>鏈接式；

3、關于安裝敷設方式，應與環(huán)境、建筑特征、機電應力等多種因素相適應。

（一

）、關于配電級數(shù)：對配電級數(shù)而言，GB50052-95第3.07條規(guī)定：供電系統(tǒng)應簡單可*，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級，JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規(guī)范》中8.14條規(guī)定：“自變壓器一次側(cè)至用設備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，但對非重要負荷供電時，可超過三級。”上述規(guī)范體現(xiàn)了一個要領，那就是配電級數(shù)越少越好，越少可*性越高，技術越先進。

（二）、關于配電方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05條中提出：“在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當大部分用電設備為中小容量，但無特殊要求時，宜采用樹干式配電”，“當用電設備為大容量，或負荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的車間、建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電”，“當部分用電設備離供電點較遠，而彼此相距很近、容量很少的用電設備，可采用鏈式配電，但每一回路環(huán)鏈設備不超過5臺，其總?cè)萘坎灰顺^10kW”：“在高層建筑物內(nèi)，當向樓層各配電點供電時，宜采用分區(qū)樹干式配電，但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應從低壓配電室以放射式配電”。

（三）、JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規(guī)范》中對配電方式有更為詳細的規(guī)定，如：“8.2.15居住小區(qū)的高層建筑，宜采用放射式配電”“8.2.2.4除多層民用住宅外的其他民用建筑，對于較大的集中負荷或較重要的負荷應從配電室以放射式配電；對于向多層配電間或配電箱配電，宜采用樹干式和分區(qū)樹干式的方式”“由層間配電間或?qū)优潆娤渲粮鞣峙潆娤涞呐潆姡瞬捎梅派涫脚c樹干式結(jié)合的方式”，“8.2.3.2對于容量較大的集中負荷或重要負荷，宜從配電室以放射式配電對各層配電間的配電宜采用下列方式之一：

（1）工作電源采用分區(qū)樹干式，本論文由

（2）工作電源和多用電源都采用由首層到頂層垂直干線方式。

（3）工作電源采用分區(qū)樹干式，多用電源取自應急照明等電源干線。

上述規(guī)定，是限于制定規(guī)范時，分支電纜尚未在國內(nèi)推廣應用，供電線路主要依賴普通電力電纜和母線。筆者認為，在應用分支電纜配電后，上述規(guī)定應該可以簡化。放射式高于樹干式，又高于鏈接式的觀點。

（四）、關于電纜和母線安裝敷設方式。

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都規(guī)定“封閉母線宜用于干燥和無腐蝕性的屋內(nèi)場所。”

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5規(guī)定“豎井垂直布線時應考慮下列因素：……。垂直干線與分支線的連接方法。”

GB50054-94中5.7.3豎井內(nèi)垂直布線采用大容量單芯電纜大容量線線作干線時，應滿足下列條件：

1、載流量要留有一定的裕度；本論文由

GBJ16-87《建筑設計防火規(guī)范》中10.1.4規(guī)定：“消防用電設備的配電線路應穿管保護。當暗敷時應敷時應敷設在非燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)，其保護層厚度不應小于3cm，明敷時必須穿金屬管，并采取防火措施。采用絕緣和護套為非延續(xù)燃性材料的電纜時，可不采取穿金屬管保護，但應敷設在電纜井溝內(nèi)。

GB50045-95《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中對消防電源及其配電，9.1.4條也規(guī)定了相同內(nèi)容。

上述規(guī)范說明：電纜配電比母線具有更好的環(huán)境適應性，安裝敷設更便利。

在熟悉電氣規(guī)范的相關規(guī)定后，讓我們來分析分支電纜配電方法與規(guī)范的符合性與技術先進性．

三、分支電纜配電的技術先進性

1、分支電纜的配電方式分支電纜配電系統(tǒng)一般如圖所示，在一個n層的大樓中，垂直豎井干線和各樓層供電由一根整預制的分支電纜完成，PG是總配電柜，PX是樓層配電箱，ZJX是轉(zhuǎn)接箱，當PG與ZJX之間距離不遠時，（滿足載流量與起動運行壓降要求）一般不予選用，這樣可減少一個連接點，節(jié)約投資。

2、分支電纜配電的技術先進性從上述配電系統(tǒng)的分析中，可以知道分支電纜可以使樓層配電簡化成二級配電，每個樓層都可以達到最簡單的二級配電，符合規(guī)范中配電級數(shù)越少越好的原則，這是先進性之一。

分支電纜配電系統(tǒng)的實質(zhì)是一種放射式配電系統(tǒng)，適用于各種重要場合甚至是特別重要場合的配電，這是先進性之二。

分支電纜是一種經(jīng)過預制的電力電纜，本論文由

在出廠時經(jīng)受過水中耐壓和絕緣電阻試驗，因此對環(huán)境要求低，能適用于潮濕、鹽霧酸堿等環(huán)境，而母線在規(guī)范中明確不能應用于這些環(huán)境，比母線適用范圍廣。而且，其安裝方式簡便，施工工期短，工費低，符合規(guī)范中設計應注重經(jīng)濟性的觀點，這是其技術先進性之三。

四、分支電纜配電設計的注意點

我們已分析：分支電纜配電系統(tǒng)的技術先進性，可以說分支電纜就是一種為現(xiàn)代建筑度身定做，量體裁衣的專業(yè)產(chǎn)品，具有最佳的適用性和技術經(jīng)濟性，但在工程設計中，需注意一點——那就是分支線的保護問題。對由于支線截面一般都有比干線小，因此，當支線發(fā)生過載或短路時，干線保護系統(tǒng)一般不會對其發(fā)生作用，必須在支線配電箱中設置保護器，保護器與分支接頭問題不超過3m，如超過，分支線必須受敷設在不燃的管或槽中，且當該段發(fā)生單相或兩相短路時，干線保護應能夠斷開。對此，應予以注意。

分支電纜作為一種從國外傳入的新型建筑配電電纜，

員認同并使用。本文旨在說明分支電纜配電與現(xiàn)有建筑電氣相關規(guī)范的一致性，并能更好地體現(xiàn)規(guī)范的指導思想。是一種能滿足現(xiàn)有規(guī)范的一種最先進、經(jīng)濟的配電方式。因水平所限，文中如有謬誤，敬請讀者指正。