电气设计论文精选(九篇)

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第1篇：电气设计论文范文

进行增效扩容改造的电站均已运行多年，送出工程及与系统连接地点已经确定，变动的可能性不大，对电站的接入系统不必再进行论证，所以只要现有主接线相对合理，在增效扩容改造中可维持原主接线方案不变，只需根据现行规范和短路电流计算成果，对机组容量进行复核和选择设备即可。对个别电站由于多次修改，改变了原设计的主接线形式，增加或减少了部分设备，改变了布置，形成现有不合理的接线方式，造成重复容量大、损耗高、继电保护复杂、设备配置不合理等，或现有接线方式不适应目前电力系统要求，对这种情况应在设计过程中对主接线方案进行优化比选，同时复核送出线路的输送容量和电压降是否满足增效扩容的要求，复核电站内部电流互感器变比、电气设备动、热稳定和开断电流等能否满足要求。基本原则是送出电压等级和接入系统点不改变，否则投入资金会相应增加比较多，浪费比较严重。如果改变了主接线的接线方式或运行方式，涉及到电力系统的计量、保护方式和保护整定值等问题，需要与电力系统调度部门共同协商。早期投入的水电站当时电力系统容量较小，经过几十年的发展，电力系统的容量大为增加，结构也有很大的变化，网络在不断加强，同时由于发电机的改造，电气参数也会发生变化。因此，有必要根据目前电力系统的参数，或今后5～10年电力系统发展规划和改造后机组的参数，对短路电流进行重新复核计算。依据复核计算结果来复核现有电气设备的开断能力，或重新选择电气设备的型式和参数。一般情况下，严重老化设备、高耗能设备和淘汰设备会随着机组增效扩容一起进行更换，以提高电站运行的安全性，减少维护工作量，增加电站经济效益，保证新更新的电气设备能适应电力系统的发展和长期安全稳定运行。

电气设备的选择与布置

1995年以前的中小型水电站，由于受当时技术水平和建设资金的限制，电气设备存在性能较差、安全性不符合现要求、维护工作量大以及备品备件难以购买等问题。例如，低压开关柜多为GGD型或更老的BSL型等，开关和保护设备为DW系列或DZ10系列，而更多的是采用熔断器保护；10kV设备采用GG-1A开关柜配SN10少油断路器，或早期的真空断路器；35kV设备采用DW6、DW8等系列的多油断路器，或GBC户内型高压开关柜；110kV设备采用SW3、SW6及SW7少油型断路器；变压器采用SLJ1或SF7型等。这些设备是目前国家已明令禁止使用的产品，开断电流小，损耗大，不环保，由于诸多原因长期带病运行，严重影响电站和电网的安全，因此对这些电气设备进行更新换代是十分必要的。电气设备的选择应按照安全可靠、技术先进、维护简单方便和经济合理的原则进行，并应适应农村水电站的特点。对电气设备应根据增效扩容后的参数和短路电流计算结果来选取，而不应延用旧设备的参数来确定新设备的参数，这样可保证更换的电气设备能适应目前和将来系统发展的要求。由于设备基础、支架、房间的尺寸和开关站的位置均保持不变，因此在选择电气设备型式时还应考虑这些因素，尽可能多地利用已有基础或仅做小改动。

接地系统的检查与修复

水电站接地系统的好坏是关乎人身和设备安全的重要保障。接地电阻值是保证电站安全运行的重要参数，接地系统的设计不但要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流的要求，但在增效扩容和设备改造过程中，往往忽视了这部分内容。随着电网的不断发展，特别是电站内微机保护、综合自动化装置和电子元件的大量应用，这些弱电元件对接地网的要求更高，接地电位的干扰对监控和自动化装置的影响已经引起了人们的重视。早期投产的水电站由于短路电流较小和旧规范的要求，接地系统设计时接地线的截面积较小(原主网多为40×4扁钢，分支线多为20×4扁钢)，经过几十年的运行，接地网锈蚀严重，甚至部分断裂，特别是户外开关站和暴露于空气中的接地连接线的问题更为严重。因此，在增效扩容改造电气设备的同时，为保证水电站的安全运行，修复和改造接地系统也是十分必要的。在接地网改造修复前，首先应对现有接地系统的接地电阻进行实际测量，验证是否达到了设计目标值的要求。其次应对敷设于地面较浅的地下接地网（如开关站接地网及外引接地网）挖开后检查接地线的腐蚀和连接情况，检查暴露于空气中的接地连接线是否牢靠、截面积是否满足要求和锈蚀情况。在初步设计中应对现有接地系统做初步评估，如果接地电阻达不到设计值的要求或腐蚀严重，则应提出改造方案和目标值。在施工设计中应根据电力系统要求和短路电流计算结果提出具体的实施建议和改造范围，使其达到目标值。由于水电站已建成并运行多年，要改造厂房、尾水渠及大坝下方的地下或水下接地网已不可能，只有改造户外开关站的接地网和外引增加接地网面积，或采用其它相应的降阻措施来实现。接地网及接地线截面积的设计应按现行的接地设计规范进行，并复核接能电势和跨步电势是否满足要求。如果接地网系统良好，接地电阻符合目标值的要求，可以不对接地网进行改造，只需按最新设计规范对暴露于空气中锈蚀严重、接触不良的接地线以及改造设备的接地连接线进行修复。

第2篇：电气设计论文范文

关键词：住宅电气设计供电系统

随着《住宅设计规范》的实施，和广大设计人员的不断努力，住宅供电系统日渐合理，供电容量充足，用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用，用户入住装修时，总能见到对原有电气设施改、拆，甚至干脆废弃不用，造成巨大的人力，财物浪费。细加分析用户主要改变的是，供电末端设施的位置和数量，并非供电系统本身。

电气设施的布置要求，是由住宅的布局，现阶段室内布置的方式，以及拥有的家电数量决定的，当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的，下面就室内几大功能区常见布置，电气设施设计谈一些个人的体会：

一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有：床、床头柜、衣柜等。电气设计包括：照明、电源插座和电话、电视插座，设计时应该注意的是：灯具应设在除去衣柜位置的中央，否则家具一就位灯位就显偏了；灯具宜采用组合式吸顶安装（由于室内净高一般在2.6以下）双联开关控制，供不同使用功能选用不同照度。

电源插座应避开衣柜和床头位置，在两则墙上安装，距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间，电视插座设于相对的墙面上，与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调，空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。

二、起居室起居室是家人聚集，招待客人的场所。主要家具包括：沙发，茶几，桌椅等。电气设计包括：照明，各种插座，室内配电箱等。

一般起居室两面为墙，一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部，沙发依较长一面墙布置，电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部，电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上，电源插座也布置相应的位置即可，高度0.4米为宜。

起居室应采用组合式灯具，设计时应考虑采用多联开关，灯具宜设于沙发合围的中央上方。

起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调，在外窗附近的某一墙面上设一组插座，底边距地2米，以便为窗式空调提供电源，并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座，以备将来使用柜式空调。

户内配电箱可安装在入户门附近的墙上，此箱仅在检修或故障时使用，故可安装在较高位置，考虑到住宅层高级结构梁的影响，此箱底边距地2米暗装比较合适。

三、厨房厨房内的用电设备比较多有：微波炉，电饭煲，冰箱，抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。

新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜，厨柜高度约为0.7米，厚0.5米，吊柜在其上方底边距地为1.6米，厚度为0.3～0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上，距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装，其插座宜设于吊柜内侧墙上，高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。

厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯，普通跷板开关门外控制。

四、卫生间卫生间的电气设计一般包括：顶灯、镜前壁灯、排气扇，近一段时间按摩浴缸，暖风机，浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。

镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米，顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装，排气扇设于风道口旁高2－2.4米，在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸，当需设置时，建议其供电回路设置现场隔离开关，隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上，安装时再引出接线。另外，热水器，排气扇不宜直接用插座供电，可用暗盆出线预留1米左右长的导线，在安装时接入电器；卫生间的取得设备容量一般为800～1500W，可将零线引入设于室外的开关盒内，供二次装修时明管敷线，引入吊顶供电，设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间，采用防溅插座距地1.5米供电。

第3篇：电气设计论文范文

关键词：电锅炉电网负荷率

一概述

电锅炉是一种高效、节能、安全可靠、减少环境污染的新型电加热设备。利用它可以将电网夜间低谷电力用于加热水并保温储存，供白天使用或供热。对于充分利用电网低谷电力，增加电力有效供给，提高电网的负荷率是一种非常有效的手段。

电锅炉突出优点如下：

1电锅炉全套设备占地面积小，不需烟囱、燃料渣堆放场所。产品成套组装出厂，在现场只需接上电源，水管，即可投入运行，可大大节省基建投资及安装费用。

2热效率高，输送方便，损失很小。电锅炉运行热效率在95%以上。启停调节方便，比煤锅炉、油锅炉更能节约能源。电热锅炉与其它锅炉运行费用比较。

注：供暧面积以10000M2，采暧以每天10小时计算，采暧季为4个月。因各地区电价参数不同，此表数据仅供参考。

3自动化程度高、运行安全可靠

一般电锅炉都采用自动控制，快速平稳地控制电加热管组的循环投切。并且具有漏电保护、短路保护、过电流保护、过电压保护、压力超限保护、水位过低保护等多项保护功能。产品实现了机电一体化，不需专职锅炉运行工、节省费用，避免了人为因素的影响而发生事故。

4保护环境、造福大众

电锅炉不会排出如二氧化硫、二氧化碳等有害气体，无黑烟、灰尘，没有废物需要处理，无噪声、无污染，从环境保护角度来看，最为优越。

5适用范围广

电锅炉产品规格品种多，可满足各种用途、各种环境和各种条件下的需要。还可根据用户的特殊要求进行加工订货。

二电锅炉房的主要设备

电锅炉房的主要设备有:电锅炉本体，电锅炉电控柜，蓄热水箱、蓄热水泵、循环水泵、补水泵及其控制箱，软水器等。

电锅炉本体主要由钢制壳体、电加热管、进出水管及检测仪表等组成。电锅炉的加热方式有电磁感应加热方式和电阻加热方式两种。由于电磁感应加热方式为间接加热，因而热效率较低，约为96％。而电阻加热方式热效率高，可达98％。电阻加热方式即采用电阻式管状电热元件加热，在结构上易于叠加组合，控制灵活，更换方便。目前电锅炉基本上都采用电阻式管状电热元件加热。

采用电阻式管状电热元件加热方式,其电气特点是锅炉中的水不带电。但当电热元件漏水或爆裂时,也会使锅炉中的水带电,即称之为漏电。另外,受电热元件绝缘导热层的绝缘程度的影响,电热管也存在着一定的漏电电流。按照国家标准,漏漏电流应不大于0.5mA。因此，电气线路上都应设漏电保护。

电加热管是电锅炉的心脏，其性能好坏直接关系到电锅炉性能的好坏。电加热管一般选用管状形式，由金属管、电热丝、引出棒、连接座和填料等组成。一般情况下,电加热管使用寿命在10000-30000小时。电加热管的使用寿命主要取决于电加热管的材料,表面热负荷和用户的运行管理水平。电加热管为镍铬不锈钢管材，表面热负荷为6-9W/cm2。此外，电加热管的额定电功率也是一个非常重要的性能指标。在额定工况下，根据国标规定，电功率偏差绝对值不应大于5％。

电加热管的连接方式，一般采用三相，对称地接成星形（Y）或三角形（）。根据容量大小分成两组或多组。图1为750kW电锅炉主接线原理图。

电锅炉的控制技术。从电气角度来讲，电锅炉是一台大功率的电力调功设备，锅炉的输出功率越高，电功率的输出也就越大。电功率的输出调节分有级功率调节和无级功率调节两种。无级功率调节适用于调节精度较高的场合，而有级功率调节则适用于调节精度要求较低的场合。由于对电锅炉的输出热功率调节精确度一般要求都不很高，因此国内绝大多数电热锅炉均采用有级功率调节方式。

有级功率调节采用交流接触器控制，无级功率调节则采用可控硅控制。可控硅也可用于有级功率调节，其优点是无机械动作噪声，寿命长。缺点是主回路不能完全关断，过电流和过电压能力差，自身耗电量大，需要强迫散热，价格较高。而交流接触器的优点是可实现主回路电气完全隔离，过电压和过电流的能力较强，自身耗电量小，发热量小，价格便宜。因此，一般电锅炉均采用交流接触器作为控制器件。

电锅炉的加热控制是超大电流的控制，这是与燃油、燃气锅炉和燃煤锅炉控制上的最大差别。电锅炉在控制技术方面有以下几方面特点：

1.为了减少对电网的冲击影响，采取电加热管组逐级投切方式。各组加热器投切之间

间隔时间叫做逐级投切间隔时间。每组的功率越大，间隔时间越长。因此间隔时间因应根据需要可以任意设定。

2.为了延长电加热管的使用寿命，尽量使电加热管使用均衡，避免过多地使用管某一组或某几组电加热，。同时由于交流接触器在大电流下工作,也应均衡使用。因此，控制原则是保证每组电加热管总使用时间相同。控制方式采用多级控制，循环投切。即先投者先切，后投者后切，先停的先启动，后停的后启动。这样就可以保证交流接触器的动作次数完全相同，电加热管的工作时间也大致相同。大大延长电锅炉的使用寿命。

3.容量大的电锅炉电流将达到几百安培甚至几千安培，这么大的强大电流将对电锅炉控制装置产生干扰。因此，需要采取可靠的抗电磁干扰措施。

4．电锅炉的加热控制系统是一个大滞后的二阶惯性系统，采用一般的控制装置很难达到最佳的控制效果，往往产生交流接触器动作频繁，甚至反复振荡。国内已根据这一特点开发研制出了电锅炉电脑控制器。

国内电锅炉的控制方式有四种：（1）手动+温度显示控制仪表控制并温度显示；（2）顺序控制器或PLC控制+温度显示控制仪表控制并温度显示；（3）完全用PLC控制，包括温度输入模块和显示单元（液晶显示或触摸屏显示）；（4）专用电锅炉电脑控制器控制并温度显示。由于其控制性能好，功能全，性价比高，得到了普遍应用。

专用电锅炉电脑控制器为一体化机箱，触摸屏操作。触摸屏可实时动感地显示电加热管的运行状态和锅炉系统运行模拟图。还可用数码方式显示温度、压力等参数值,并设有全方位的在线帮助,多级中文弹出式菜单和故障维修指南,适合任何层次的操作人员使用。采用了现代先进的模糊控制技术，能够快速平稳地控制加热组循环投切，提高加热管使用寿命。电加热管组投切动作采取间隔控制，降低对电网的干扰。间隔时间可任意设定。取得了很好的控制效果。

电热锅炉控制柜与电热锅炉配套供应，作为电热锅炉的控制装置。控制柜主要由柜体、低压断路器、交流接触器、电脑控制器、测量仪表等组成，与电锅炉配套的蓄热水泵、循环水泵、补水泵等的控制装置一般单设电控柜（箱），根据用户要求也可装在电锅炉控制柜中。小型电热锅炉可与控制柜作成一体，以减小电锅炉房建筑面积。

三电锅炉房的电气设计

一般电锅炉房的电气设计包括电源设计、配电系统线路设计、热工检测系统设计及照明设计等。照明设计与一般锅炉房设计相同，这里不作介绍。主要对电源设计、电锅炉房的线路设计作一介绍。

1电源设计

（1）变压器台数及容量的选择

对于较大容量电锅炉房的应专设变配电所。为减少电能损耗、便于接线和节省投资，变配电所应邻近电锅炉房。容量较小的电锅炉房可由原有的公用变电所供电。专用变压器容量或由公用变电所提供的容量应满足电锅炉、蓄热水泵、循环水泵、补水泵等设备的总用电量要求，并应考虑10％-20％的富裕量。多台电锅炉可共用一台变压器,但不允许多台变压器供一台电锅炉。如电锅炉房设置两台700KW电锅炉，则应配置两台800KW变压器。

（2）变配电所低压配电柜配电开关及线路要求

变配电所低压配电柜配电开关及线路应与电锅炉房的用电负荷容量相匹配。如有两台700KW电锅炉，变配电所低压配电柜应设置两个1500A的低压断路器和两条配电线路引至电锅炉房。配电线路可采用带N线和PE线的五芯电缆，如变配电所邻近电锅炉房，可采用封闭式母线槽。如蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备单设控制箱，但用电量与电锅炉相比很小，供电电源线路可由电锅炉控制柜引接。

2电锅炉房的线路设计

电锅炉房的线路包括电力线路和热工检测信号和控制线路。

（1）电力线路设计

电锅炉控制柜至电锅炉电加热管的电力线路一般采用四芯YJV交联聚氯乙烯铜芯电缆或四根BV铜芯塑料电线，其中一根为PE线。电缆规格及根数见表2。电缆或电线敷设方式一般采用穿钢管埋地敷设，也可采用电缆桥架敷设或地沟敷设。

（2）热工检测信号和控制线路

热工检测信号线路包括温度、压力和水位检测线路，分别由装在电锅炉本体上的温度、压力和水位传感器接到电锅炉控制柜中的电脑控制器上。为避免干扰、确保检测的准确性，检测信号线应采用屏蔽线，并与电力线路分开敷设。敷设方式可在地坪下穿钢管暗埋或架空明敷设。

控制线路主要是蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备单设控制箱时，电锅炉控制柜与附属设备控制箱之间的控制及联锁线路，一般采用1.5平方毫米的BV铜芯塑料电线。敷设方式可采用在地坪下穿钢管暗埋。

一般锅炉房设有软化水装置，其用电量不大，在软化水装置附近墙上设置一个三孔电源插座即可。

(3)电锅炉控制柜布置设计

电锅炉容量较大、台数较多的电锅炉房，电锅炉控制柜、水泵控制柜及自动化控制台等应设在控制室内。如改造工程由于条件限制，单独设置控制室有困难，或电锅炉容量较小、台数又很少时，电锅炉控制柜和水泵控制箱也可设在电锅炉房内，但应远离水泵和水处理设备，并设置50-100mm的基础。

容量大的电锅炉控制柜一般为离墙安装，单面（正面）操作，双面开门维修。根据《10kV及以下变电所设计规范》GB50053－94规定，背面离墙距离应不小于1000mm，正面操作距离应不小于1500mm。容量较小的电锅炉控制柜控制柜可靠墙安装，正面操作距离也不应小于1500mm。

(4)接地系统设计

接地系统型式应采用TN-S系统。电源进线N线应作重复接地。电锅炉控制柜、水泵控制箱、电锅炉、水泵及其它电气设备的金属外壳、电缆电线穿线管等均应可靠接地。接地电阻要求小于1Ω。并按《低压配电设计规范》GB50054-95要求做好等电位联结。

四电锅炉房电气设计中存在的问题

随着我国对环保的重视，最近几年电锅炉的生产和应用发展非常迅速。但由于电锅炉在我国起步较晚，相关电锅炉技术方面的规范、标准还不够完善，各生产厂家各自为战，产品自定型号规格，自成系列。这给设计人员对电锅炉的选型，对电锅炉房的布置设计带来一定的困难。特别是电锅炉房设计以暖通、给排水专业为主，电锅炉的选择和订货由暖通、给排水专业负责，电气专业设计人员对电锅炉产品的技术性能和对电气专业的设计要求了解不够，使得电锅炉房电气设计中出现一些问题。据笔者了解的情况，主要存在着以下四个问题。

1电源容量与电锅炉房用电负荷不匹配。主要表现在改造工程项目上，或新建电锅炉房，但变配电所未改造，使得变配电所中变压器容量满足了电锅炉房用电要求，或变压器容量能满足要求，但引到电锅炉房的线路出线开关容量不够。希望建设单位在改建锅炉房时，应根据电锅炉房的负荷容量，对原变配电所增容扩建和改造。

2电锅炉房建筑面积偏小，使电锅炉、电锅炉控制柜及其它配套设备布置很困难。如有的锅炉房，电锅炉控制柜距电锅炉只有500㎜，控制柜的门都打不开，更不用说操作距离了。出现这一问题的原因是利用原有的锅炉房,或还未选择确定电锅炉设备,建筑设计时没有按设备的安装要求设计锅炉房幅员尺寸。结果造成了设备大，锅炉房建筑面积明显偏小的弊端。设计单位应在电锅炉及其配套设备都确定的条件下，再作电锅炉房设计为好。

3电锅炉与蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备等不是由同一厂家，而是由几个厂家配套供货，造成水泵控制箱与电锅炉控制柜不匹配。根据控制要求，电锅炉与蓄热水泵之间应互相联锁，但由于蓄热水泵控制箱没有考虑，这给施工安装带来很大的麻烦。

希望建设单位或承包商订货时，电锅炉和蓄热水泵、循环水泵、补水泵等附属设备及其控制箱应尽量由电锅炉供货商配套供货，水泵的控制装置最好集成到电锅炉控制柜中，由电脑控制器集中控制，即方便了安装接线，操作维护，又减少了故障，提高了安全可靠性。

第4篇：电气设计论文范文

关键词：体育场馆照明系统智能化奥运

2002年中国奥运组委会开始对体育场馆设计进行国际招标，根据奥申委在申办2008年奥运会时的承诺，要将2008年奥运会办奥运、科技奥运和绿色奥运，这是可持续发展的战略思想，也符合全中国人民的心愿。如何规划设计奥运体育场馆，在体育场馆的设计中体现科技奥运的宗旨，这是2008年奥运会场馆建设中必须始终如一贯彻的基本方针。

近几年来，全国各省市为举办全国运动会、各省市运动会也投资兴建设体育场馆。但如何设计好体育场馆、如何将现代科技运用到体育场馆中来，使体育场馆的建设跟上时代科技进步的步伐，是摆在我们面前的重要任务。

自上世纪90年代开始，许多国家的体育场馆的建设逐渐发生了重大的转变，从过去的片面追求大规模向规模适中、功能多样、设备先进、安全舒适和节能、环保的方向发展。设备先进则充分体现在科学技术的发展与进步，尤其是信息技术的应用，使体育场馆朝着信息化、智能化方向发展。在注重这些高科技应用的基础上，充分体现着以人为本，使高科技更好地服务于社会，更加注重与环境的协调，充分体现节能与环保。2000年悉尼奥运会已给世人留下了深刻的印象。以下就体育场馆设计中，有关电气设计谈谈自己的想法：

随着计算机技术、现代控制技术、通信网络技术的飞跃发展，在建筑领域出现了智能建筑，它具有非常鲜明的信息社会的时代特征，也是人类社会进步、生产力发展的必然需求，对于改造提升传统产业和改善人们的生活水平起到了积极作用，为人们提供了更为安全、舒适、方便、高效的工作与生活环境。我国国民经济的快速持续发展，综合国力的增强与城市信息化建设的推进，为智能建筑的发展提供了保障，智能建筑的建成，从另一方面来看，又起到了节约能源、降低能耗、保护环境的目的。

上述技术的发展，也为我国建设智能化体育场馆，顺利举办奥运会提供了技术保障。

1智能化变配电系统

现代体育场馆中的系统和设施，对供配电系统可靠性的要求越来越高，有许多系统在运动会期间是绝对不允许出现供电故障。因此首先应对体育场馆的用电负荷进行分级，不同等级的用电负荷，其供配电系统是有所区别。除消防设备用电属于一级负荷之外，根据《供配电系统设计规范》GB50052-95

第2.0.1条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定：

一、负荷下列情况之一时，应为一级负荷：

1．中断供电将造成人身伤亡时。

2．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。……

3．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要负荷。

第2.0.2条一级负荷的供电电源应符合下列规定：

一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。二、一级负荷别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。

在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92负荷分级及供电要求中：

3.1.1.1一级负荷

（1）中断供电将造成人身伤亡者。

（2）中断供电将造成重大政治影响者。

（3）中断供电将造成重大经济损失者。

（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。

对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。

在该规范表3.1.2常用重要电力负荷级别中，省、自治区、直辖市及以上体育馆、体育场中的计时记分用电子计算机系统电源、比赛厅（场）、主席台、贵宾室、接待室及广场照明，电声、广播及电视转播，新闻摄影电源均属一级负荷。并且对于计时记分用电子计算机系统电源为特别重要负荷。

3.1.3一级负荷的电子计算机，其机房及已记录的媒体存放间的应急照明亦为一级负荷。

3.1.4当在主体建筑中有一级负荷时，与其有关的主要通道照明为一级负荷。

因此，在进行体育场馆变配电系统设计时，应严格按照供电级别对用电负荷加以周密的考虑。并根据实际要求设置应急电源。

《体育建筑设计规范》送审稿10.3.1体育建筑电力负荷应根据体育建筑的使用要求，区别对待，并应符合下列要求：

1．甲级以上的体育设施电力负荷为一级，国家级大型体育中心为特别重要负荷；

2．以上系指体育场、体育馆、游泳馆的比赛厅（场）、主席台、贵宾室、接待室、广场照明、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电视转播、新闻摄影电源及紧急照明灯用电设备；

3．体育建筑的电气消防用电设备负荷等级应为该工程最高负荷等级；

4．一、二项中非比赛使用的电气设备及体育建筑使用要求为乙等的用电设备为二级。

体育场馆的变配电系统，除少数地区外，基本上都是10KV及以下的系统。目前多数还是采用传统的变配电系统，在这种系统中，所有高低压柜上配有大量的模拟指针仪表，柜内主回路的二次接线回路中，配有大量的继电器。高压侧以手动操作为主，低压侧则根据工程情况，实现部分自动（如联络开关），部分手动。这不仅给操作维护带来不便，而且对稍微复杂的控制实现起来也不方便，需增设一定数量的继电器等。一般来说，节点越多，出现的故障机率就越大。为了适应新技术的发展，在一些智能建筑中对变配电系统采用了以建筑设备自控系统的直接数字控制器（DDC）进行监测，随着断路器技术的发展，国内外一些厂家生产出了智能型断路器，从而进一步减少了在开关柜中安装CT等传感器，而且可以直接从这些断路器的接线端子上，根据需要引出相应的一些参数等。总之这些技术的发展，其目的就是朝着变配电系统的自动化方向发展。但是我们必须看到，在这些系统中，无论是采用智能开关，还是采用建筑设备自控系统的直接数字控制器，系统仅仅是朝着智能化方向迈出了一步，对于真正的变配电系统智能化还有相当的差距。尤其是采用DDC控制器的系统，一般仅仅是对系统的几个参数进行监测，根本无法达到自动化的目的。这种系统所采集的信息不全，数量有限，大量的参数和数据、故障和故障记录采集不上来，而仅限于电压、电流、断路器的开关状态等。另外每家从事建筑设备自动控制的承包商所采用的控制器，除少数采用开放型技术和产品外，一般均是自己的通信协议，与其它厂家产品之间互操作性差，协议转换困难。而且对于承担这些系统的建筑设备自控系统的承包商，绝大多数时从事自动控制的人员，对于变配电系统的工艺了解不深，因而很难做出符合要求的系统。

近几年，国内外一些公司，对于智能化变配电系统进行了广泛深入的研究，开发研制出了一系列用于变配电系统自动化的产品和设备，这些产品均是基于现场总线技术。现场总线是自动控制领域中一种互连通信网络，它是实现现场设备数字化通信的一种现场层网络通信技术。它具有协议简单，并具备开放性，容错能力强，实时性好，安全、成本低、适于频繁交换等特点。采用现场总线技术，可以快速、简单、低成本实现变配电系统的自动化。智能化变配电系统一般由计算机、通信网络、智能化开关和控制设备组成。它是由通信网络将变配电系统中带有通信接口的开关和控制设备连接起来，并与计算机相连，由工作人员在计算机上进行智能化管理和操作，从而实现集中数据采集和处理，集中进行监控，真正达到变配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。

但目前国内外采用的现场总线有许多种，例如：MODBUS、PROFIBUS、FF、CANBUS、CONTROLNET、INCOM、LONWORKS、INTERBUS、ETHERNET等，国际上已出台了IEC61158所推荐的8种总线标准，但仍未建立起国际统一的标准。随着通信技术的发展，自动化技术的提高，用户对变配电系统的可靠性和灵活性要求提高，在市场上将会出现多种类型的产品。这就造成了在一项工程中，可能会用到数种总线技术的产品。值得欣慰的是，针对这种多总线技术，现有大量的技术人员正从事于将多种总线技术用于一项工程的变配电系统的技术。采用通用型的现场总线、协议控制器，通过软硬件的方法，共同对现场总线协议进行处理，解决智能化变配电系统中多总线的兼容问题。

采用智能化变配电系统，对于系统的操作，可通过编制程序，对系统的各种操作进行预先设定，并以图形或表格的形式进行显示，非常直观、有效。对于信号的采集，一方面是信号的种类可根据实际情况的需要进行采集，尤其是一些直接关系到系统变化趋势的信息，系统能不断采集和分析，提前给出必要的提示或警告，便于系统安全可靠运行。智能化变配电系统可对每个回路上的断路器状态、柜内及母线温度、操作机构的机械性能、绝缘水平等进行检测，为系统运行的测量、保护、控制等提供必要的依据，并对发生故障的部分进行录波、故障记录，为故障分析提供可靠的数据。智能化变配电系统采用计算机技术、数据处理技术、控制技术、传感技术、通信网络技术、电力电子技术等，取代传统的二次回路，具有接线简单、性能可靠、易于维护的优点。尤其是对于具有数个变配电室的体育场馆而言，各变配电室的系统均具有通信接口，为实现变配电系统自动化和减少工作人员，提高工作效率提供了保证。

智能型变配电系统的产品，目前国内外有许多厂家均有成熟、实用的技术和产品，这些产品为标准的模块化结构，采用微电子技术，集成度高、体积小、功能全、便于各种功能的集成。而且这些设备布线简单、易于维护，给用户带来方便。例如施耐德电气公司的Powerlogic系统采用Modbus，能专业化地满足电能管理的要求，主要体现在对电能成本、电能质量、供电连续性三方面，这正是我们对于体育场馆供电系统中重点需要考虑的问题。对于供电成本，主要方面是在于减少损耗，系统可以识别主要的耗电源、在内部进行成本分配，让用户对成本有更直观的了解，利用多站点集合的优势，在降低成本方面，可随时查看能源消耗模式，控制用电高峰。对于电能质量，该系统可以对供配电系统进行谐波分析，电压波动探测，扰动探测，中性线电流监控。例如配电系统中的谐波，他导致设备运行效率降低，缩短设备的使用寿命，加大了容量，增大了系统的损耗。严重时，将会导致一些设备运行不正常，尤其是对于体育场馆中的弱电系统的电子设备。在保证供电系统供电连续性方面，该系统可以帮助用户分析和控制配电系统，从而提高供电的可靠性。该系统通过一个图形互动界面，将收集到的测量数据集中起来，并将其格式化，它可以提前发现问题，并加以解决，从而避免设备出现故障以及由此而引起的停电。当出现故障时，要迅速判断故障点以及故障原因往往是困难的，从而延误了及时恢复供电的可能性，而Powerlogic系统可以及时诊断出问题所在，给维护人员提供有效的信息，保证了即使出现故障，也比传统的供电系统能尽快消除故障，恢复供电。

2场馆照明

现代的体育场馆建设，向规模适中、功能多样方向发展。因此，体育场馆的照明设计，往往不是仅仅考虑单一功能，而是要考虑多功能的应用。在一个城市，奥运会仅举办一次，但随着全民体育健身运动的兴起，这些场馆还要在漫长的时间内为人们提供各种服务。2000年悉尼奥运会、2002年韩、日世界杯有些场馆的照明，均是进行了综合功能考虑后而设计的，而且是利用现代科技，利用计算机进行照明控制，达到采用简单操作而实现不同功能和使用条件下的体育照明。

体育场馆的照明，根据不同体育竞赛的要求，对不同项目、功能的竞赛，有其照度值等各方面的要求，如水平照度和垂直照度、对观众和运动员的眩光指数、显色指数等。对于体育场地的照明方式，主要有四塔式、多塔式、光带式、混合式等，不管采用何种方式，对于场地的照明效果应满足不同功能的需求。而对于体育馆内的照明，其方式有满天星式、灯桥式、混合式等等。从智能照明的角度来看，不管体育场馆的何种照明，应本着有利于运动员技术水平的发挥，有利于裁判员的正确判断，有利于观众各方位的观看效果，有利于现代电视转播。照明一定要满足体育竞赛工艺的要求，并实现照明的现代化管理，节约能源，改变光空间，创造光变化，并应在设计中做到安装简便，适应性强，系统安全可靠。

长期以来，CIE的标准和我国的标准是指导我国体育照明基本的指导性文件，在上述标准的基础上，不断提出更新的、更切合实际需求的实用性标准。这些标准通过实际工程被应用到体育场馆照明系统的实现过程当中。

值得提出的是，随着彩色电视技术的发展，HDTV（高清晰度数字电视）转播已正式进入了国际体育比赛（尤其是足球赛）的技术范畴。而CIE到目前为止，还没有相关的标准出台，在这种情况下，FIFA（国际足联）制定了《足球场照明推荐值》，并将HDTV转播所需的光环境正式纳入其中。按照这样的要求，赛场在主摄像机方向的垂直照度应在2000Lx以上。

目前国内新建体育场的照度水平，一般水平照度都至少在1600Lx以上，垂直照度则多在1400Lx以上。这样的要求对现有的彩电转播来讲是足够了，但还不能完全满足HDTV转播的要求。HDTV转播已成功地应用于悉尼奥运会和韩日世界杯足球赛，我国目前也在大力推广这一技术，在2008年奥运会上采用HDTV转播（与普通彩电转播并存）可以说是势在必行，因此对于我国的奥运赛场和其他一些大型的、常用于国际比赛的体育场来说，采用FIFA的《足球场照明推荐值》作为照度指标的标准是非常值得考虑的。

由于体育场馆的功能和结构特点不同，创造基本光环境的手段和方法有所不同。并不是所有体育场馆的光环境越亮越好，对于举办国际赛事可能性很小的一些体育场馆，照度水平设置在满足一般彩色电视转播这个层次上足够了，而对于经常举办国际赛事和大型活动的大型体育场馆，为满足HDTV转播的需要，而将照度水平设计很高，这主要不是考虑现场观众的感受，而更多地是考虑到广大电视观众的感受。所以照明系统在充分满足比赛和活动自身需要的同时，更多地是为电视转播系统提供最好的光环境。

场地照明灯具是体育照明系统的核心，选择是否恰当非常重要。如何在众多的、各具特色的专业产品中选择最适合自己需要的灯具，则是一个较为复杂的问题。灯具的光学性能、电气性能、使用寿命、可靠性以及性能价格比，是最基本的衡量指标。

一旦确定选用的灯具，照度计算是场地照明设计最基本、最直接、最有力的设计效果的依据。照度计算书包括所采用灯具的型号、数量、布置方式、投射角度、瞄准点以及最终的合成结果。通常体育场馆照明均分成多级，在照度计算时，应对各级照度度给出水平照度、垂直照度、对应的均匀度、眩光指数等一系列数据。当这些数据均满足上面提到的基本光环境的要求时，则认为该设计基本符合要求。照度计算除了用于确定照度值外，同时成为灯具安装调试的指导性文件。

在灯具布置时，应注意对于不同功能的场馆，其照明灯具的布置是有严格的规定，设计人员一定要清楚这些规定。有时对于多功能的体育场馆，为了满足不同功能情况下的使用，须分别设置一些灯具，以满足实际需求。

从计算书中得出的计算结果，仅仅是一种理想的情况。要获得真正实际效果，需要在现场经过反复的调试。照明设计与现场实际之间存在着互动的调整，这是很正常的事情。当现场条件不允许将所有环节都做到最完美时，需要设计人员做出决定。所以说，照明的计算和实施，不但要依靠高素质的设计人员，而且还必须要有专业的施工力量来支持。如飞利浦、松下、希优等专业公司，由此可以看出，这实际是对照明设计和产品提供商综合实力的全面考验。

对于大型的体育场照明，采用通常的“窄光束型”或更窄的“投光型”灯具，往往很难达到满意的整体光环境的效果。而以“窄光束型”或“投光型”灯具为主体，辅以其他配光的灯具（一般应为同种光源）的方式，则能获得令人满意的照明效果。这样做的好处在于不但能保证场地大部分区域的光环境达到要求，而且对于个别特殊区域和观察角度，也能给出周到的关照，从而使体育场馆的整体光分布更趋于合理，照明效果更好。体育场馆的照明节能，首先是在满足基本功能要求的前提下进行节能。因此，需要在设计阶段，认真研究实际需求和选择高光效的灯具。一方面控制好眩光，另一方面尽最大努力减少光的溢散，合理决定分级照明的效果，从而达到节能的目的。

体育场馆照明控制系统，作为整个工程照明系统的一个重要组成部分，不但要有效实现各级开关灯方案，而且还要具备安全保障功能。各级功率配比、与供配电设计的配合、防止频闪、控制界面的反馈等都是必须仔细考虑的问题。做到在控制台上可实现分组控制和集中控制，并具备声光报警功能。智能控制是目前体育照明的一个发展方向。另一方面要提供一定程度的灵活组合的预留以针对特殊情况时调整。这种需求是采用传统控制方式所难以达到的。

智能照明从目前技术发展来看，主要采用分布式集散控制方式。它是以计算机通信网络为平台组成的系统，将复杂的系统设计分层次进行，各层负责其须承担的任务。层次之间采用模块化设计方法，并提供层间接口的组合通道。以图形化界面监视整个照明系统的工作状态，包括各种控制器状态，供电回路状态。系统可对每个回路和各组灯具进行遥控，根据计算机程序的设定，分成多种场景，进行分门别类的控制。并根据各组灯具点燃时间进行统计，便于进行维护的提醒和管理，确保在竞赛过程种，各灯具始终处于良好的工作状态。采用计算机进行体育场馆的照明控制，能够对整个照明系统的工作状态进行实时监控，对每个回路、每个灯具的状态、故障进行监视，并能方便地进行各种照明场景模式的变换和更改，便于日常工作管理，减轻工作强度，确保照明的效果。智能照明控制系统采用模块化结构，能对灯具起到全面的保护控制和状态参数检测，这是采用常规控制方式所不能达到的。它采用软启动和软关断技术，限制电网电压浪涌，提高了灯具的使用寿命。

第5篇：电气设计论文范文

设备安装

1)总配电柜挂墙安装底边距地1．2m，配电箱为嵌墙暗装，安装高度为底边距地面1．4m。2)除注明外，开关底边距地1．3m、插座底边距地0．3m暗装。开关选用跷板开关，插座均采用安全型插座。

导线选择及敷设

1)室外电源进线由上一级配电开关确定校验后再行最终确定。2)进线选用YJV22-1kV铠装铜芯电力电缆，应急照明支线选用ZR-BV-500V铜芯阻燃导线;照明支线选用BV-500V聚氯乙烯绝缘铜芯导线。干线、分干线沿桥架或穿SC钢管暗敷设;支线均穿SC管沿墙及楼板暗敷设，保护层厚度不小于15mm。3)消防配电线路敷设具体要求可参见《建筑设计防火规范》相关条文。

照明系统

1)光源:一般场所选用T8三基色荧光灯管配节能型电子镇流器或紧凑型三基色节能灯。2)在走廊、主要出入口等处设置疏散照明。安全出口灯、疏散指示灯，以及应急照明灯采用带蓄电池的灯具，应急照明供电时间应保证不低于30min。应急照明灯具应带不燃型保护罩。应符合GB13495和GB17945国家标准。3)照明配电装置的线路，增设一根PE保护接地线。4)开关、插座和照明灯具靠近可燃物时，应采取防火保护措施。其他类型灯具防火保护措施可参见《建筑设计防火规范》相关条文。

节能措施

1)光源:灯具均选用三基色灯具高效节能型，荧光灯灯管为节能型三基色T8灯管。采用电子镇流器或节能型电感镇流器，灯头补偿功率因数应大于0．9。荧光灯灯具效率应满足GB50034-20043．3．2-1表要求。照明灯具选择镇流器应符合GB50034-20043．3．5表要求。2)照度要求:门厅100lx，走道50lx，宿舍100lx，图书阅览室300lx，活动室100lx。3)照明功率密度最大值要求:门厅6W/m2，走道4W/m2，宿舍7W/m2。图书阅览室11W/m2，活动室7W/m2。

避雷、接地系统及安全防范措施

1公寓楼避雷

1)此项公寓楼工程避雷级别按三类设计。公寓楼的避雷设施应能满足阻止直击雷和雷电波的侵入，在地下1层总配电箱旁设总等电位箱。2)接闪器:在公寓楼屋顶避雷接闪器为10的镀锌圆钢;避雷带在檐口顶板明敷或在屋面明敷;网格公寓楼应小于20m×20m或者24m×16m，采用镀锌圆钢作避雷带支架，支架间距为1m，高为0．1m。避雷带与做引下线的柱内主筋应可靠焊接，所有外露焊接部分应做防腐。3)接地极与引下线的施工做法按相关图集及规范要求设计，这里不再详述。

2接地系统及安全措施

1)本公寓楼的各接地系统的接地共同采用同一的接地极，接地电阻要求应小于1Ω，实测电阻不满足要求时，要增加人工接地极。2)在公寓楼的地下室设总等电位联结，要求MEB箱应与各类金属管道及强，弱电进线管以及避雷引下线和基础接地极等做必要联结。3)公寓楼的接地形式为TN-C-S系统，电源线在入楼处做重复接地。4)引至进线柜PE母排的MEB线采用BV-1×16铜线，穿PC25管沿墙、地板暗敷设，其余MEB线采用40×4镀锌扁钢沿地下室底板暗敷设，预埋件与基础钢筋网连接，做法参见国标02D501-2。5)水平与竖向敷设的金属管道及桥架两端就近与接地干线相连。6)过电压保护:在总电源配电柜内设置第一级电涌保护器(SPD)。7)综合布线引入端等处设过电压保护装置。8)接地支线必须独立和接地干线相互联结。9)带有淋浴设施的厕所应设局部等电位联结，并在厕所内引两根大于16钢筋到LEB箱，应将厕所的金属管件做联结，局部等电位箱暗装底距地0．3m。

综合布线系统

1)由室外引来的数据网线(大对数电缆)至1层的弱电总箱，再由配线柜配线给各层的用户。机房设备由电信部门设计，本设计仅负责总配线架以下的配线系统。2)本公寓楼网络和通讯设计为非屏蔽综合布线系统，出桥架后穿镀锌钢管暗敷。网络的垂直干线选择光纤，水平一般可以选用超5类电缆。3)语音与数据插座，可用RJ45超五类型插座。

第6篇：电气设计论文范文

要想从根本上实现节能生产的目标，最关键的就是要做好最初的工程设计工作。只有这样才能保证在后续的每一个工作环节中都能以最优的结构进行生产，达到生产节能性的不断提高。

1.1做到配电设计工作的完善

在开展设计活动的时候，首先应该考虑到的一点就是电力系统的可实施性。这一特性的达标要从两个方面来观察，第一整个系统的负荷能力的高低，第二是系统中所有设备的安全可靠性，同时不同的设备仪器要有配套的使用说明与技巧。在配电的过程中，要确保整个系统能够便于操作、调控，要运转灵活、高效、稳定。在电力设计过程中要达到系统的稳定性与安全性的效果，首先要做的就是提高材料的绝缘性能，最后再进行线路铺设的时候要确定线路之间的距离满足绝缘性的要求。

1.2提高电气系统的运行效率

为了提高整个系统的能源利用效率，达到节能的目标，在进行系统内部仪器装备使用的过程中就应该选择那些具有节能性的设备。此外，我们还可以通过负荷的均衡性、减少消耗等措施手段来提高系统运行过程中的节能效果。例如，在进行配电规划设置的过程中，要对配电负荷系数的确定也应该加强力度。在进行设备安装组合的过程中注意选择最佳的结构形式，也能够达到提高设备运行效率降低能源消耗的目的。

2电气系统中的节能设计技术

2.1减少电能在线路上的传输损耗

在设计阶段主要的目标就是达到节能降低消耗的目的，只有坚持这一理念，才能从根本上降低配电系统的运行压力，维持系统的正常、高效运转。因为在电力传递过程中，存在着过多的电阻压力，所以会对功率产生影响。通过电阻力的控制能够起到降低线路消耗的巨大作用。导线所能产生的电阻量和线路长度成正相关，与线路横截面积成负相关。所以，为了达到降低电阻的效果，我们可以从下面几个角度入手解决问题：

（1）选用电阻率小的材料来完成线路的铺设，工业电气设计中已较少采用铝芯电缆，多采用铜芯电缆。

（2）将导线的长度控制在规定的范围以内。减少线路铺设过程中的弯度，尽量选择直线型架线。此外，变为了缩减供电距离，最好在电压中心区设置变压设备。

（3）扩大导线的横截面。在国内经济初步发展的阶段，因为经济条件有限，所以进行线路设计铺设的时候我们对于线路运行长远经济效益的考虑总是不够。当前，对工程建设越来越重视整体和长远的合理性。在电力和建筑电气工程中推行按经济电流选择电缆截面是实现线路设计合理化的第一步。

2.2无功补偿

在整个电力体系中，无功功率占有的容量属于大部分，这在无形中增加了线路的压力，从而使得电网的电压处于不稳定阶段，对于电网的有效运行产生了极为不利的影响。对于电能使用者来说，从外观上来看无功功率的因数不足，当它达到0.9时，使用者就要根据实际情况上交一定的罚款，所以也会增加使用者的经济成本，这就要求我们要从下面几个方面出发进行相应的调整，以维持良好的经济效益：第一，将电容器作为最主要的补偿设备，通过该容器的容纳量来对参数进行详细的确定，希望通过这些数值来完成计算工作；二是考虑电网的运行情况，要十分了解补偿线路和负荷情况，如果固定负荷较多，应该采用静态补偿方式，反之，对于变化的、不连续的负荷较多应考虑动态补偿方式。第三，完成接地装置，能够遵循就近原则，就能够实现运电系统效能的降低。

2.3滤波器

因为系统中电气装备仪器的不断增多以及其它一些因素的影响，所以出现的谐波电流量也会不断地增多，而这些电流所导致的电压的产生会引起电压的畸形转变，导致电网仪器装备出现一些错误的举动。所以，为了降低电压，就应该采取有效的措施进行谐波的消除，为了达到这个效果最好的途径就是使用消波仪器。

2.4其他形式的节能

为了达到节能的效果，除了使用上面的一些措施以外，还可以通过其它一些方式，比如：通过光能的有效使用，在耗电活动中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，选择一些具有良好的节能型的照明设备将会起到良好的节能效果。这样也能起到系统性的节能作用。

3结语

第7篇：电气设计论文范文

随着科学技术的迅猛发展，汽车盗窃技术与日俱增，已成为全世界汽车领域包括我国在内的重要问题。所以，汽车防盗设计研究不管是对汽车生产商来说，还是对社会保险业以及个人来说都具有非常重要的意义与价值，怎样研制出更为安全、有效以及可靠性极高的汽车防盗设备，最大程度地降低车主的财产损失是当前汽车领域应该加以解决的迫切问题。针对当前世界性的汽车盗窃发展趋势，所有的汽车生产商都在努力研发、改进汽车防盗技术，特别是微电子技术的大踏步前进，更是推动着汽车防盗技术的自动化与智能化发展。截至目前，汽车防盗设备从最初的机械控制，发展到现在运用电子密码、使用遥控呼救、利用信息报警，早期阶段的防盗设备主要是应用在门锁、窗户、启动器、供油、制动器等联锁器件的控制，同时还有专为预防盗窃而设计出的专用型套筒扳手。伴随着科学技术的发展，汽车防盗设备可以说是日益进步与完善，最主要功能就是防护车辆，并持续推出全新的产品。现代化高科技的快速发展促使产品的各个功能不断强大，产品的设计过程与生产过程也更为复杂，这就促使产品的专业性更为重要，汽车电子防盗报警器当然也包含在内。另外，产品的可靠性已经成为当前测量产品性能及质量的核心标准之一，这主要是由于可靠性不但是产品质量的反映，更是产品安全性与维护性等多种性能的代表，因此提升汽车电子防盗报警器可靠性是增强产品市场竞争力与扩大产品市场占有率的重要手段与途径。

二、汽车电子防盗报警器电路可靠性设计的必要性

汽车电子防盗报警器对于保护汽车安全起着至关重要的作用，其可靠性直接决定着汽车的安全性能。因此，针对汽车防盗报警器电路的可靠性设计研究，可以降低汽车电子防盗报警器出现问题的几率，整体提升汽车自身的安全性。下面从五方面具体分析汽车电子防盗报警器电路可靠性设计的必要性:一是能够预防发生故障，特别是降低了误报或者被盗等特殊故障发生的几率，从而确保汽车的安全与长期的使用时间。二是能够从整体上减少电子防盗器的费用成本，因为提升产品的可靠性，就需要质量更有保证的元部件，对一些多余功能的部件调整以及其他部件的可靠性设计、研究、实验等，都需要大量的经费支撑，因此首先就是在费用方面得到保证。但是，产品一旦可靠性得到提升，就能将花费在修费与停机检查费用方面的费用降到最低。根据美国某相关公司的实际调查发现，在提升汽车可靠性和维修性研制阶段所花费的每一美元，将会在之后的使用与后勤方面节省至少30美元，即产生30:1的实际效益。同时，可靠性所产生的直接经济效益不但表现在未来实际运用方面，而且在研制过程中还会降低样机研制的所需次数，每减少一个样机，不仅仅能够节省很多资金，而且可以节约大量时间。三是能够大大缩减停机时间，提升产品的可用率，降低汽车发生故障或者被盗的概率。四是可以大幅提升产品的可靠性，增强企业的信誉，提高市场竞争力，拓展产品的销路，实现经济效益的提升。五是可靠性的提升能够直接降低汽车发生其他事故的几率，这样就能降低因多种事故所造成的费用支出，从而避免其他不必要的损失。提升产品的可靠性需要从生产的每个环节着手，但最为重要的是产品设计阶段，因为缺乏合理性的设计，如果想在之后的环节中加以维修并达到预期的可靠性，其几率微乎其微。所以，产品设计者必须具备扎实的可靠性设计基础知识与技能，并能够运用多种方法与手段进行设计，从多个途径寻求产品可靠性的突破。

三、汽车电子电路系统可靠性的设计方案

预计、分析、分配以及改进等一系列产品可靠性研发活动就是所谓的汽车电子电路系统可靠性研发设计，结合产品技术文件与图样，对汽车某个电子电路系统的可靠性进行定量设计，进而促进产品的可靠性更加稳固。这一过程包括确定的可靠性指标、构建的可靠性模型、预计法加速检验可靠性指标、分配的可靠性、分析检验电路的可靠性、筛选元器件等。

(一)建立可靠性指标。

我国在1997年加以修订的《汽车报废标准》，规定凡是非营运类轿车大于等于10年(经过申请通过最多研制15年)或者达到50万公里之后要进行强制性报废，这一规定可以说是汽车电子电路系统可靠性指标的确定范围。尽管当前新出台的汽车报废标准有所改动，但是此规定依然是检测机车各个部件功能可靠性指标的主要参考。依据报废指定标准的15年计算，汽车报废的时间长度约为129，600个小时(按照24小时/天计算)，与轿车共计行驶里程达到50万公里的报废标准，把这两种汽车报废标准的大约值视为同等效率，同国军标准规定的不能低于5，000千米的汽车电子系统故障发生的平均间隔里程数，计算得出汽车电子系统的可靠性指标即MTBF是1，296小时。

(二)确定可靠性模型。

在设计产品的最初时期，通常要依据产品的可靠性指标与其功能，确定具体的可靠性模型，从而为分配可靠性指标作准备。汽车系统一般包括贮备系统、复杂系统与非贮备系统。其中，贮备系统又分为工作贮备系统与非工作贮备系统，而工作贮备系统又分为并联、混联与表决这三个系统，非工作贮备系统又称之为旁联系统;而贮备系统就是串联系统。对于普通的电子电气系统，又可分为并联系统、串联系统与混联系统。并根据具体系统的模块功能确定框图与可靠性模型。构建汽车电气系统的可靠性模型的常规条件是:在整个汽车电气系统之中，除去电子的元器件之外，还包括其他部件部分(例如机械元件、系统软件、同电子的元器件相关的PCB板和连线等)的可靠性都是彻底可靠的;而所有电子元器件的使用时间则是服从分布的指数与故障形式的相互独立。

(三)分配可靠性指标。

分配可靠性指标就是把各个系统中的可靠性指标依照原有的规则分配给各个单元，并把分配所得的结果当做各个单元可靠性的定量要求通过设计加以实现。实际操作中的分配可靠性的方法多种多样，例如评分型的分配阀、层次型分析法以及工程加权型的分配法等，就当前而言，最为简单且容易操作的方法就是工程加权型的分配法，并且涵盖的面积比较广，因此应用愈来愈广泛。所以，针对汽车电子电路系统的可靠性指标分配也是采用工程加权型的分配法进行的。

四、结语

第8篇：电气设计论文范文

关键词：变电站；电气主接线设计；问题

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.149

0 前言

变电站是电力系统中接受分配电能，控制电流流向，调整电压大小的电力机构，是供电系统中的重要组成部分。做好变电站电气主接线工作是保证变电站正常运行的关键，其也影响着变电站运行的灵活性、经济合理性以及检修是否方便等方面，因此，科学合理设计变电站电气主接线，全面分析影响因素，正确处理各方面关系显得尤为重要。

1 变电站电气主接线的设计问题

变电站电气主接线的设计问题主要体现在以下五个方面，一、认真考虑变电所在电力系统中的位置，变电站在电力系统中的作用和地位是决定电气主接线的主要因素，变电站具有较多分类，功能存在较大差别，在电力系统中的地位与作用不同，对主接线连接的的经济性、可靠性以及灵活性都具有不同要求，因而，在电气主接线设计过程中，需要认真考虑变电站的地位与功能，以此为依据进行电气主接线设计[1]。二、充分考虑变电站近远期的发展规模，在电气主接线设计过程中，需要根据电力发展规划，依照负荷大小，增长速度，地区网络情况等因素进行综合考虑，以此来确定电气主接线的出线数，连接电源数以及接线形式。三、仔细考虑变台数对电气主接线的影响，变电站的变台数直接影响着电力的传输容量，对主线的灵活性以及可靠性具有不同要求，对电气主接线会产生直接影响。四、了解备用容量对电气主接线的影响，备用容量是为了保证可靠供电的应急设施，在设备检修、故障停运的情况下具有重要作用，其容量大小以及数量不仅影响着主接线的接线形式还影响着主接线设计的安全性与可靠性。五、负荷分级以及出线数多少对电气主接线具有一定影响，在此过程中需要注意备用电源的使用，一级负荷需要设置两个独立的电源供电，以保证在一个电源不工作后，另一个电源能够继续工作，保证设施能够正常运行，以降低对主接线的影响。

2 变电站电气主接线设计策略

2.1 相关电气设备的应用

变电站电气主接线受到多种电气设备的影响，其中需要应用的电器设备有隔离开关、母线、主变压器、断路器、跨条以及继电保护装置、电压互感器、电流互感器、避雷器等[2]。在变电站电气主接线设计过程中，中间变电站与终端变电站两种功能的变电站是考虑的主要重点。下面进行详细的阐述。一、中间变电站，中间变电站具有双重功能，不仅具有母线上的交换功能，还具有能够通过主变将电能分配给低压用户的降压分配功率功能，中间变电站是终端变电站与中心变电站的中间环节，其接线方式既不需要像中心变电站那样复杂，又不能像终端变电站那样容易。二、终端变电站，终端变电站即受端变电站，此类变电站接近负荷中心，一般分为两路进线，主要通过两台主变电站将电能分配给低压用户的方式进行输送，在此情况下，主接线设计应当规范化、自动化、无人化、简单化，以便能够保证供电的可靠性，减少占地面积，不仅如此，在接线过程中还需要根据电气设备特点、电流以及电压的负荷性质、上级电网强弱等因素来确定接线方式，以保证接线的准确合理性。

2.2 典型接线方式的运用

典型接线方式的运用是变电站电气主接线设计的主要策略之一，以中间变电站与终端变电站为例，通过对二者的分析比较，详细阐述典型接线方式的运用。中间变电器常用的接线方式有四种，一、单母线连接，单母线连接即由变压器回路、线路以及一组汇流母线连接而成的电气连接方式，是较为常用的一种方式。二、单母线分段接线，这是一种采用断路器或者隔离开关将单母线分段的接线方式。三、四角形接线，四角形接线是采用多个断路器与隔离开关进行接线的一种方式。四、内桥接线外加跨条是指利用跨条电气设备辅助接线的一种接线方式。终端变电站的接线方式则有三种，一、线路变压器主接线，二、外桥接线，三、内桥接线，桥形接线是指利用一台断电器与两个隔离开关组成的桥形接线方式，在终端变电站中主要采用桥形接线方式具有较好的接线效果，能够保证设备运行的可靠性。由以上内容可知，中间变电站接线方式较多，接线过程较为复杂，能够发挥出中间变电站的重要作用，保证电力系统的安全可靠。终端变电站的接线方式相对较少，接线较为容易，接线设计也较为简单。

2.3 配电装置的选型

配电装置的选型十分重要，是电气主接线设计的关键因素。当前，配电装置的选型主要分为两种，一、屋内布置，屋内布置包括sf6全封闭组合电气布置、断路器小车屋内布置，普通电器安装屋内布置等，其运行维护较好，占地面积小，投资相对较大，适用于城市中心、用地紧张、城郊以及污染严重的地方[3]。二、屋外布置，屋外布置分为屋外高型布置、屋外半高型布置以及屋外中型布置，其主要适用于农村与县城，屋外布置具有一定优势，首先，母线下不布置任何电气设备，设备布置清晰，不易产生误操作。其次，运行可靠，维修与施工容易，最后，经济合理，投资少，造价低。由此可见，做好配电装置的选型工作是科学合理设计变电站电气主接线的基础。

3 总结

综上所述，变电站主接线设计关系到电力系统运行的安全性与可靠性，科学合理设计变电站主接线方式十分重要，通过分析主接线设计中的问题，满足其基本需求，研究主接线变电策略有助于保证电气主接线的有效性，确保电力系统的安全性，实现整个电力行业的良好发展，同时推动我国经济建设的顺利进行。

参考文献：

[1]韩肖清，冯福旺.基于关联矩阵的电气主接线的可靠性分析[J]. 山西电力，2015（02）.

第9篇：电气设计论文范文

【关键词】高层住宅电气设计；电气节能；用户；建筑施工

前言

随着我国建筑规模的扩大，建筑使用用地日益紧缺，高层建筑的建设施工能够有效的缓解目前的人地矛盾。高层建筑由于垂直高度比较大，建筑内部居住人群比较密集，所以其电气设计和安装使用较普通的建筑要求更高。下面将主要针对现存问题提出相应的调整措施。

1.高层住宅电气设计过程中应注意的问题

（1）高层住宅由于用电负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。

（2）在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。电气设备的管线应采取防火措施。

（3）采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。

（4）消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。

（5）节省能源是我国经济建设中的一项重要政策，节约用电直接关系到人们的日常生活。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。

2.高、低压供电设计

（1）高压供电设计

高层住宅楼电气系统高压供电设计，选择高压供电设计方案尤为重要。要既满足住宅用户用电足够的负荷又解决住宅用户用电在不同负荷时间段供电容量系数分配问题。为了保证高层住宅楼整个环境的美观性，高压电源的引入是以电缆地埋方式。供电源采用双电源设计，一用一备，单母线分段运行，从而提高运行的可靠性。

（2）低压供电设计

低压配电系统设计时应根据变压器台数、主结线运行方式、确定运行方式与所带供电负荷的问题。当其中某一台变压器出现故障时，应考虑怎样切除负荷与分配负荷供电，如何分配一般负荷与重要负荷。同时，应该考虑如何分配季节性负荷和常规负荷，即常规照明负荷、动力负荷、不同季节空调负荷的问题。

（3）变配电所的设置

变配电所宜靠近用电负荷中心设置。从小区物业管理方面考虑，小区变配电所应设置在小区会所或专用管理用房内。从小区的建筑特点方面考虑，即住宅群、楼栋之间间距较大，分布分散。可在小区中心会所设高压总配电房，分区、分片设低压配电房。当条件不允许时亦可设置户外箱式变电站，但应注意对小区整体环境的影响和电力变压器噪声对小区住户的影响。

（4）导线及电器设备的选择

室内外导线及电器设备的选择合理与否，直接关系到住宅用电的安全及经济效益，因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。

4.1导线的选择

导线的选择主要是确定导线的型号和规格，其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料，做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择；导线的规格（导线截面）可按下列要求进行选择：有足够的机械强度，能确保导线安全运行，能确保电压质量。在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要，适当留有余量，减少电压损失，保证导线使用的安全可靠和经济有效。

4.2电器设备的选择

电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。为确保其质量，应选用符合国际电工委员会IEC标准和国内GB、JB有关行业标准，并具有产品质量认可证书的电器产品。总之，电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。

3.供配电系统的节能

变压器作为输变配电的重要设备，其性能参数节能、环保的优化是电气节能的一个重要方面。目前国内生产的干式变压器主要有两大类型：环氧树脂干式变压器（包括包绕式）和浸渍型干式变压器。环氧树脂浇注、干式变压器包括外晶式变压器和硅钢干式变压器，前者的铁芯采用超低损耗的外晶合金带卷绕而成，后者的铁芯采用硅钢叠片组成。

三相干式变压器主要分为SC和黔两大类。型号中“S”表示三相，“C”表示绕组外绝缘介质为“成”型固体绕注式，该产品中的大部分高压线圈采用环氧树脂真空浇注工艺制造，属包封型结构，绝缘耐热等级为F级。SG型中“G”表示空气“干式”该产品的线圈采用真空压力浸漆（VPI）工艺制造，属外包封型结构，绝缘耐热等级为H级。涨型干式变压器包括SCBH和SC两种，其中“B”类线圈导线采用铜“箔”绕制，SCBH中的“H”表示铁芯采用外晶“合”金带材，SCB为传统的硅钢铁芯。

变压器型号的选择，首先要符合该区域的用电需求，同时，还要对其实际经济费用进行预算，尽量选择费用成本低，使用效果良好的型号。

3.1 配电系统无功补偿

无功补偿是电网采用的重要节能措施，合理的无功补偿配置投资少、收效快，可以减少输送无功电流造成的电能损耗，改善电压质量，充分发挥电力输送有功功效的潜力。变配电站安装集中补偿的电容器组，主要用于补偿主变变损与供电范围内尖峰时无功损耗，对降损、调压，发挥重要作用。在民用建筑中，补偿方式分为集中补偿和就地补偿。

根据用户负荷水平的波动，在配电变压器380V侧集中电容补偿，投入相应数量的电容器进行跟踪补偿，其目的是提高专用变压器的功率因数，实现无功功率的就地平衡，对配电网和配电变压器的降损有一定作用，保证了用电设备电压水平。

3.2 抑制谐波

随着用电设备的多元化，由于许多外线性电气设备的投入运行，如公共场所的高压荧光灯及家用电器等非线性用电设备接入电网，会产生谐波电流注入电网，产生的谐波电流将随着非线性用电设备负荷电流的大小而相应变化，而流入电网各分路的谐波电流则随分路谐波阻抗的大小按反比例分配。大量谐波电流流入电网后，通过电网阻抗产生谐波压降、叠加在电网基波上，引起电网电压畸变，将产生以下主要危害：

（1）谐波作用下，电流量会超过线路的承受范围，导致电线温度升高，设备损耗加剧，降低了设备的使用年限，同时也存在严重的火灾隐患。

（2）使变压器产生磁伸缩和噪声，电抗器产生振动和噪声，感应电动机引起固定数的振动力矩和转速的周期变动。

（3）使相位控制设备的正常工作因信号紊乱而受到干扰，导致电气内部设备和仪器的数据指示受到干扰，传输错误的信号，误导工作人员的基本操作。

（4）使某些类型的继电保护、晶体管整流型保护变压器及母线复合电压保护，由于相位变化而误动或拒动。

4.电气照明系统的节能

选择合理的照度标准，对照度的合理选择是进行电气规划和设计的关键。实验数据已经表明，过低的照明标准对人的视力损害非常严重，尤其对青少年的成长极为不利，容易给青少年造成近视和假性近视。但是过高标准的照明也不是科学的，人眼长期在高亮度的灯光下，视网膜也会受到损伤，进而导致眼部疾病。此外，过高标准照明，也极大的浪费了电力能源。

5.结束语；

综上所述，我国能源浪费现象十分严重，节约能源，实现国家能源的可持续发展是每一个公民应尽的义务。高层建筑通过电气的科学合理合计，能够很大程度上既满足人们的能源利用，同时又能够实现节约的目标。上述论述办法还需要广大设计人员和用户共同努力，致力于国家的能源建设工作。

参考文献：