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

工程设计是基本建设的龙头，设计文件是工程建设的主要依据，设计质量是决定工程质量的首要环节。我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1％；工程施工原因引起的占29.3％；其它原因（如设备材料质量问题等）引起的占30.6％。可见对工程质量实施三控的关键在于设计质量控制。电气工程也不例外。

2、影响工程质量的几个建筑电气设计问题

合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。

2.1设计违背或偏离设计规范的规定，安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。

例如某市政府大楼前花园广场（包括广场绿化庭院照明、草坪照明及广场中心声光喷泉）工程提交施工酌电气施工图存在以下问题：未作电气保护接地及等电位联结设计；错误地采用TN-C低压配电系统；喷水池未按规定选用应有防护等级的电气设备及电缆。这样的设计完全违背了规范规定的安全性要求，按图施工必将留下严重的安全隐患。此前的1999年8月青岛市某喷水池曾发生数人，嬉水时被电击致死的伤亡事故，正是由于设计失误，水下灯具及潜水泵漏电而又未能及时断电所致。监理于施工前审图时及发现了上述问题，通过业主要求设计单位严格按设计规范要求修改了设计。正确的作法是：户外庭院及喷水池配电应采用局部TT系统或TN-S系统、并设置漏电保护（动作电流应不大于30mA），而不允许采用TN-C制；应设置完善的接地装置，喷水池应做等电位联结设计，而不能仅靠从大楼内引出的一根PE干线接地；潜水泵及水下灯具应采用潜水电缆配电；0区电器设备应采用1Px8防护等级，1区应为1Px5等等。

又如民用建筑低压配电线路截面选择问题。由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷，三相负荷不平衡必然导致中线通过不平衡电流；随着电脑及各种家用电器设备的发展与普及，低压电网高次谐波污染日益加剧，3次及其奇倍数谐波均构成中性电流。中线过电流并由此引发电气火灾的现象也日渐增多。为此，相关设计规范已规定“三相四线或二相三线的配电线路中，当用电负荷大部分为单相负荷时，其N线或PEN线截面不宜小于相线截面；以气体放电灯为主要负荷的回路中，N线截面不应小于相线截面……”，可见，民用建筑配电系统的干线，支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。然而监理审图发现当前仍有为数不少的民用建筑配电设计中仍沿用80年代前曾采用过的作法，选用的N或PEN线截面仍为相线的1／2甚至1／4～1／3.这也是最常见的电气设计安全问题之一。

再如，关于变配电所位置的选择，相关设计规范都明确提出应考虑“设备吊装及运输方便”，这是保证可用性及维修性的基本要求。近年来我们负责监理的不少高层建筑工程项目，其设置在地下层的变配！电所及柴油发电机房的配置多违背了这个要求。比如某高层商住楼地下变配电所及发电机房，其运输通路完全被冷水机组及地下水箱阻挡。施工安装顺序只能是先将变、配电设备及发电组安装就位后再安装冷水机组及水箱，而根本未考虑运行之后发变电设备检修、更换的运输问题；又如某高层办公综合楼地下变配电所与发机房，设置在一层某会议厅底部，地下层既未考虑必要的运输检修通道，也未设足够宽度能运进设备的门框。当监理审图发现并提出这一问题时，设计单位的解答竟然是：原设计意图是从一层会议厅处将变配电及发电设备吊装就位后再浇筑该厅地板。这种意图显然是错误的，即使不考虑土建施工可能对已就位的电气设备造成的损害，大楼投入运行后电气设备的维修更换运输是否只得撬开一层会议厅地板来解决呢！须知钢筋混凝土框架结构建筑的合理使用寿命可达50年以上，而变配电设备的使用寿命仅为20年左右或更短，定期或故障维修周期就更短了。故电气设计必须妥善考虑其运输及维修吊装通道问题。

2.2设计深度不够目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能。

例如按深度规定电力及照明系统图及相应设备材料表中应详细标明选用的电气设备及材料的型号、名称、规格参数及数量。改革开改以来，我国电工产品市场异彩纷呈，国内外各种型号规格的产品琳琅满目，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。设计标明各种设备材料的型号规格参数便显得尤为重要，这是业主或施工单位进行设备订货及采购的依据。然而近年来电气设计文件中普遍习惯于只在系统图的设备符号旁标注该设备的型号或厂家产品编号，使设备订货无所适从，并往往造成错误。比如某项目电气照明设计，设计者在系统图断路器符号旁仅标注了“A063M20A”，设备表中亦然，而未注明名称及详细参数，施工单位理解为20A普通断路器，因找不到该编号的产品而另行采购了另一种断路器。后在设备材料报验时经监理人员查对，原“A063M”乃是海格公司的一种电磁式漏电断路器的产品编号，额定电流20A，额定漏电动作电流值30mA.可见原设计中这些回路是应设漏电保护的。但因设计标注不清而引起订货错误。只得重新采购更换。又如许多电气施工图中对电缆沟只标注尺寸及走向，对电缆支架及盖板不作任何规定，或仅注明“参照XX图集XX页”，实际上国标图集中对任一种尺寸的电缆沟，其电缆支架及盖板的作法都提供了多个方案供设计时选择，设计不选定则施工方难于抉择，常按最低价方案施工。往往并不能满足实际需要，甚至可能引起结算纠纷。

再如电气照明图中按规定主要房间及场所应标注照度标准值，当然也就要求设计者进行照度计算并按计算进行灯具配置。然而当前民用建筑电气照明设计中能标注照度标准值并进行照度计算的极为罕见，绝大多数是按房屋开间及功能凭经验布灯。大多偏离了国家规定的照度标准，影响使用功能。比如经监理审图的某学校电气施工图，经核算设计达到的照度值实验室和教室仅为50～701x，不及国家标准（150LX）的一半；某局综合办公大楼中办公室及会议室设计照度仅达70～80LX，计算机房仅达约100h左右。也不及国家规定照度标准值（分别为150h及200k）的一半。

2.3相关专业设计文件衔接不清，不按规定协调配合的问题普遍存在，极易导致施工错误

例如目前普遍利用建筑物结构钢筋作为防雷接闪器、引下线及接地与等电位联结装置，按规定应在电气施工图中标出联接点、预埋件，说明敷设方式及技术措施（如焊接要求等）；并在土建施工图中有相关的预埋件详图及相关的标注与说明。而实际上多数施工图仅在电气图中有防雷接地图，且标注与说明相当简略，土建施工图中则常无任何相关的说明与标注。这给工程监理及施工都带来很大困难，若施工单位经验不足则极易因工种（序）配合不当而造成施工错漏。最常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊和作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设。尤其是建筑结构转换层，因柱（墙）内主钢筋调整、防雷引下线钢筋错接错焊的情况更易发生。

又如各专业管道、线路相互碰撞、相互矛盾的问题已成了施工图多发病，比比皆是，举不胜举。我们负责监理的好几栋大楼的地下层（含地下车库）施工图设计，审图时都发现：给排水管道及通、排风管道与照明灯具及电气管道多处相碰；多个火灾探测器被通风、排烟管道遮挡；只得修改设计后再行施工安装；再如某住宅小区由于原设计给排水与电气专业未能协调，工程竣工初验时才发现几乎每套居室内空调器安装处预留的排水管口及穿墙孔和空调电源插座分别设在外窗两侧的墙边上，即空调安装位置与插座不在同一处，插座无法使用，不得不返工重装。

第3篇：电气设计论文范文

关键词：分支电缆、结构、性能、设计要求、规范

一、分支电缆的结构与性能

1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。由于现代文明的发展，都市的高层建筑越来越普及，在高层建筑配电系统电气设计中，供电可*性、工程经济性和施工便利性越来越重要，采用普通电力电缆供电，三者的矛盾总难完全统一，只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法，在楼层配电设计中，通常采用的办法有三种：

（1）放射式，由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电，却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井，造价高，经济性最差。

（2）链接法，由配电间引出电缆至底层配电箱，再由底层逐层向上链接供电，此法经济性最佳，但由于层数越多，安全系数越低（安全系数是逐级相乘）。

（3）分区树干式，把一座高层建筑划分成n个单元区，每个单元采用电缆接从配电室供电，然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好，经常被采用。

（4）干线电缆分支法，从配电室引出一根（或数根）主干电缆，每个楼层在干线电缆上供头分支，此法经济性最好，但施工却是最麻烦的，更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时，受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响，接头质量参差不齐，但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造，由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。

分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆，根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣，预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第（4）种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成，而且工艺一致性也带来了质量一致。

分支电缆较早出现于英国和日本，在技术标准方面，1980年，日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376（1980），随着技术的发展与进步，在1992年对该标准进行了修订，放宽了对产品结构材料方面的要求，提高了成品技术指标，目前，国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。

2、结构分支电缆在结构上，分为单芯型和多芯绞合型两种，每根单芯分支电缆又可分为三部分：

（1）主干电缆；（2）支线电缆；（3）分支连接体。

目前，因单芯型分支电缆结构简单，便于生产和施工，已获得大量应用。按照日本标准的规定，多芯型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体，而不是传统概念多芯电缆的结构，多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套，每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能，国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力，目前也已在推广应用中。

3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆，其关键性能有两项：首先，一根具备良好品质的分支电缆，必须是性能优良的电力电缆，对于国内产品，其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。

第二，分支连接体的性能至关重要，这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体，并作绝缘防潮处理。从外观上看，无法知道内部接头质量，有两项重要的试验能够检测接头性能，即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言，分支连接体（含干线与支线导体）的拉断力应保持在连接前的80%以上，对电热循环试验而言，在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后，分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言，应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。

我们讲，分支电缆更适合于现代建筑的配电系统，为什么？要分析这个问题，我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。

二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求

1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有：

（1）GB50052-1995供配电系统设计规范

（2）GB50054-1995低压配电设计规范

（3）JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范

（4）GBJ16-87建筑设计防火规范（1997年版本）

（5）GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中：《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范，主要内容参照采用了IEC标准。民用建筑电气设计规范》中供电系统和低压配电部分与其规定基本一致，但由于这是一个建筑行业的专业标准，建筑相关的部分规定更具体，如供电系统的负荷简等级，除规定分级原则外，更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。

由于上述规范在颁布实施时，分支电缆产品在国内还没有应用先例，因此在规范中并未提及分支电缆，但在众多条款中体现了设计指导方向，总的说来，有三种观点：

1、关于配电级数——越少越好；

2、关于配电方式，从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式；

3、关于安装敷设方式，应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。

（一）、关于配电级数：对配电级数而言，GB50052-95第3.07条规定：供电系统应简单可*，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级，JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定：“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级，但对非重要负荷供电时，可超过三级。”上述规范体现了一个要领，那就是配电级数越少越好，越少可*性越高，技术越先进。

（二）、关于配电方式，GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出：“在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，但无特殊要求时，宜采用树干式配电”，“当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电”，“当部分用电设备离供电点较远，而彼此相距很近、容量很少的用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不超过5台，其总容量不宜超过10kW”：“在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电，但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电”。

（三）、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定，如：“8.2.15居住小区的高层建筑，宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑，对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电；对于向多层配电间或配电箱配电，宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电，宜采用放射式与树干式结合的方式”，“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷，宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：

（1）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或首层至顶层垂直干线的方式。

（2）工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。

（3）工作电源采用分区树干式，多用电源取自应急照明等电源干线。

上述规定，是限于制定规范时，分支电缆尚未在国内推广应用，供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。笔者认为，在应用分支电缆配电后，上述规定应该可以简化。放射式高于树干式，又高于链接式的观点。

（四）、关于电缆和母线安装敷设方式。

GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”

GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素：……。垂直干线与分支线的连接方法。”

GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时，应满足下列条件：

1、载流量要留有一定的裕度；2、安装及维修方便和经济。

GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定：“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于3cm，明敷时必须穿金属管，并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时，可不采取穿金属管保护，但应敷设在电缆井沟内。

GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电，9.1.4条也规定了相同内容。

上述规范说明：电缆配电比母线具有更好的环境适应性，安装敷设更便利。

在熟悉电气规范的相关规定后，让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性．

三、分支电缆配电的技术先进性

1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示，在一个n层的大楼中，垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成，PG是总配电柜，PX是楼层配电箱，ZJX是转接箱，当PG与ZJX之间距离不远时，（满足载流量与起动运行压降要求）一般不予选用，这样可减少一个连接点，节约投资。

2、分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中，可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电，每个楼层都可以达到最简单的二级配电，符合规范中配电级数越少越好的原则，这是先进性之一。

分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统，适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电，这是先进性之二。

分支电缆是一种经过预制的电力电缆，其外形和结构特征仍然具备电缆特性，而且接头经过密封绝缘处理，在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验，因此对环境要求低，能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境，而母线在规范中明确不能应用于这些环境，比母线适用范围广。而且，其安装方式简便，施工工期短，工费低，符合规范中设计应注重经济性的观点，这是其技术先进性之三。

四、分支电缆配电设计的注意点

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：