供配电设计论文合集12篇

时间:2022-11-21 05:45:11

供配电设计论文

供配电设计论文篇1

 

引言

电力系统包括发电、送电、变电、配电以及相应的通信、安全自动、继电保护、调度自动化、配电自动化等设施。电力系统的根本任务,是在国家发展计划的统筹规划下,合理开发利用动力资源,用最少的支出(含投资和运行成本)为国民经济各部门与人民生活提供充足、可靠和质量合格的电能。

一、配网自动化系统功能要求

配电自动化系统的建设经验告诉我们,系统建设的成败不在于采用的技术的先进程度,而是在于配电自动化的实用性问题。配电网属于电力输送的末端,配电线路的重要性不能和输电线路相比,但是设备数量众多。实用的新型配电监控自动化系统在技术要求上应该考虑以下几个方面:

l、功能实用化。论文大全。鉴于目前配电高级应用功能并不实用,供电部门一般在相关应用上采取审慎的态度,在建设初期中一般只进行最基本的网络拓扑功能的建设,就是到工程结束,也仅仅实现网络拓扑、潮流计算、负荷预测、安全经济运行分析及可视化展现等功能,将建设重点放在了尽量实现最大范围的配电设备监控,减轻运维工作量和系统的复杂程度。论文大全。

2、故障处理不苛求。现有配电自动化系统中没有过多的考虑线路故障的自动恢复功能。由于目前的配电模型很难搭建完整,线路现状有时也不允许供电网络的自动重构,而且在一些情况下网络的自动重构可能还会引起更大的故障,但在新建设的线路上则提出必须按照可以进行自动重构的功能要求来规划建设。论文参考。

二、系统总体设计

2.1总体原则与目标

新型实用化配电自动化系统应综合当地配网结构、设备状况、社会用电需求和可靠性指标要求等多方面因素,坚持以“经济实用、技术先进、因地制宜、分步实施、合理利用、适当改造、统筹兼顾、协调发展”为指导原则。

配电自动化系统建设的总体目标是建设一个完善的、先进的、可持续发展的配电自动化系统。能够实现配网线路故障的快速定位、隔离和恢复供电,缩短配电线路故障停电时间,为配网运行提供现代化的管理手段,提高配网运行管理水平和工作效率,提升用户满意度和客户服务水平,切实提高用户供电可靠性。

2.2系统软件配置

2.2.1配网运行监视

实现配电网络的实时运行监视。把10kV馈线沿线设备(主要指开关设备)的开关位置信号、故障指示器信号等遥信量信息,以及电压、电流、功率、电能、供电质量等遥测量信息汇总到配电自动化主站系统(或有人机交互界面的配电子站),对配电网运行状况进行监视。如发生故障,能够根据遥信、遥测信息综合分析,诊断出故障区段范围,指导工作人员尽快到达故障地点,实施必要故障处理措施。

2.2.2馈线自动化

馈线自动化是指利用自动化装置及系统,监视馈线的运行状况,及时发现线路故障,迅速诊断出故障区域并将故障区间隔离,及时恢复对非故障区域的供电。实现馈线自动化的前提条件是监控对象必须具备“遥信、遥测、遥控”的三遥技术条件,能够实施远方遥控动作。论文大全。论文参考。

2.2.3配网分析软件

实现基本的网络拓扑、潮流计算等功能,并将这些功能融合进基本的配电网的操作,如负荷转供、线路闭环监视等,并实现基本的调度作业管理及供电质量统计分析等,以加强调度操作的智能化,方便调度人员的操作,强化安全运行、经济运行。

2.2.4实时信息

主要实现配网实时信息的有效,方便管理、维护人员及时注意相关设备状况,查询、浏览各类历史及统计数据等。

三、配网运行管理系统

3.1配网运行管理与信息整合

按照IEC61970/IEC61968中规定的CIM/CIS的标准要求,以设备统一编码为基础,对供电局的相关系统,如营销系统、配网自动化、负控系统、配变监测系统、计量遥测系统、GIS系统、配网生产MIS系统、95598客服等系统数据进行集成。配电SCADA、计量、负控等系统的实时、历史数据可以根据设备所属关系在集成应用系统地理图上统一显示。论文参考。

3.2配网运行集成分析

1、多类客户停电分析

在配网运行管理系统上实现了对于用户停电的全部管理,包括预安排停电、SCADA设备故障信息、用户保障信息、错锋线路信息,通过GIS系统配变与营销系统的关联,查询用户信息,在统一的平台上实现用户停电的分析、统计,停电用户短信通知以及停电影响用户的分析。

2、停电管理

停电管理应该具有停电显示、停电模拟、停电分析、复电情况分析、辅助停电方案、统计分析预测故障等功能模块。

3、倒闸方案与调度操作票

系统具有自动和手动生成倒闸操作票的功能。调度员判断故障地点后,通过系统自动生成故障隔离/倒闸建议。调度员也可手动生成倒闸操作票,通过设定倒闸前及倒闸后的状态,根据安全规则推导出倒闸步骤。对于己生成的倒闸步骤,可以根据安全规则及设备的过负荷状态分步校验,由倒闸方案生成调度操作票。

4、供电可靠性分析

提高用户供电可靠性必须采取大量有针对性的技术、管理、电网建设等措施,可靠性相关的信息种类多、来源广、时效性强,及时、准确地获取、统计供电可靠性数据难度很大。通过集成系统可以实时获取电网运行监控系统如配网Scada、负控等的电网停电信息,依托配网GIS及配网生产MIS系统中的电网基础数据,及时、准确、可靠、一致的分析、统计电网可靠性指标数据。

3.3统计分析及辅助决策

整个配网运行管理系统中各类业务产生的信息大量而且复杂,如何在这些信息中找到业务和工作的改进方向是辅助决策应用要解决的问题。

通过综合查询,预制多个查询条件和过滤器使用户能够方便的找到各个业务集成后的信息。

通过主题信息分类,定期执行预先定义的统计分析并存储结果报表,可以有效提高统计分析的效率。

开发活动的统计报表,进行提供向下挖掘钻取的方法,使统计报表能够层层钻取深入分析原因所在。

结论

为供电企业的一个重要的自动化系统,配电自动化系统覆盖了供电企业生产的各个方面。配电自动化系统的建设,对于实现配电运行的透明化,提高供电可靠性,提高配电网的运行管理水平,以及对于配电网的规划建设,都有着重要的意义。新型实用配电自动化系统的建设,必将对供电企业提高社会服务质量,提高工作效率和企业效益,发挥巨大作用。

参考文献

[1] 刘东,丁振华,滕乐天.配电自动化实用化关键技术及其进展.电力系统自动化,2004,28(7)

[2] 刘东.配电自动化系统试验.北京:中国电力出版社,2004

[3] 姚建国、周大平、沈兵兵等电力系统自动化2006.4:30(8)

[4] 李澎森等.配电技术概况及发展趋势.高电压技术。2008.01:34

供配电设计论文篇2

 

10、6 kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计,是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作,其规范性和技术性都很强,许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程,又要满足当地供电部门的具体要求,否则会出现种种问题,影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计,现将本人在我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来,进行简要的分析,与大家相互交流,以便共同提高。

1.对土建的要求在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求,在执行中我们还存在不少具体问题,现仅列举以下几例略加分析,今后设计时应予以重视。

1)牱阑鹛糸埽撼导涓缴璞涞缢选用油浸电力变压器时,有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053-94的第6.1.8条,规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐”。

2)牥踩出口:有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053-94第6.2.6条的规定,规范要求“长度大于7m的配电室应设两个出口,并宜布置在配电室的两端”。

3)犃焊撸河械纳杓圃诳悸鞘夷诰桓呤蔽醇萍傲旱母叨取S捎诒渑涞缢的跨度较大,有时梁的高度可达800mm左右,故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。

4)犞蛋嗍遥河械纳杓平值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053-94的第4.1.6条规定,该条规定“有人值班的配电所,应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通,值班室应有直接通向户外或通向走道的门。”

5)牭缋鹿担河械谋涞缢内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟,两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整,宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。

2. 推荐选用D,yn11结线变压器最近十年,在TN系统中采用D,yn11结线组别的变压器已很普遍,但还有不少工程仍选用Y,ynO结线组别的变压器,其原因主要是不清楚前者的优点。论文格式,存在问题。在GB50052-95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定:“在TN及TT系统接地型式的低压电网中,宜选用D,yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由,主要基于D,yn11结线比Y,ynO结线的变压器具有以下优点:

1)有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下,可在原边形成环流,有利于抑制高次谐波电流,保证供电波形的质量。

2)有利于单位相接地短路故障的切除。因D,yn11结线比Y,ynO结线的零序阻抗小得多,使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上,故有利于单相接地短路故障的切除。

3)能充分利用变压器的设备能力。论文格式,存在问题。论文格式,存在问题。Y,ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%熂鸊B50052-95第6.0.8条牐严重地限制了接用单相负荷的容量,影响了变压器设备能力的充分利用;而D,yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上,甚至可达到相电流的100%,使变压器的容量得到充分的利用,这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。论文格式,存在问题。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中,推荐采用D,yn11结线组别的配电变压器。论文格式,存在问题。

3.断路器选择与短路电流计算在低压配电系统中用作保护电器的有断路器和熔断器两种。目前我们使用最多的是断路器,用它来作配电线路的短路保护和过载保护。但是,在选用低压断路器时存在不少问题,其中突出的问题是没有进行短路电流计算。配电线路短路保护电器的分断能力应大于安装处的预期短路电流。选择断路器应先计算其出口端的短路电流,但有的设计者却没有进行短路电流计算,所选短路器的极限短路分断能力不够,不能切断短路故障电流。要确定断路器安装处的短路电流,可按设计手册进行计算,但比较烦杂;也可以采用“短路电流查曲线法”来确定计算电流,比较简便。现将由上海电器科学研究所设计、浙江瑞安万松电子电器有限公司断路器产品资料中提供的一种“短路电流查曲线法”附在后面。通过查此曲线,可以较方便地求得任意安装位置的短路电流近似值。所举例子的短路点仅为假设,实际工程设计中最常用的短路点是选在保护电器的出口端。论文格式,存在问题。

4.断路器与断路器的级联配合低压配电线路采用断路器作短路保护时,断路器的分断能力必须大于安装处可能出现的短路电流。但是有时不能满足此要求。例如:C45N、C65N/H微型断路器的分断能力仅分别为6kA、10kA,但其安装处出口端的短路电流有时可达15kA甚至更高。论文格式,存在问题。这时可用两路办法来解决此问题,第一是改用短路分断能力高的塑壳断路器;第二是仍选用微型断路器,利用其与上级断路的级联配合来实现短路保护。但是,进行级联配合的上下级断路器的选择须满足下列条件:

1)先决条件是上级断路器的固有分断时间比下级断路器的全分断时间短。论文格式,存在问题。也就是说下级断器出口端短路时,下级未来得及切断短路电流,上一级先行切断了短路电流。论文格式,存在问题。

2)下级断路器虽不能切断短路电流,但下级断路器及其被保护的线路应能承受短路电流的通过。

3)越级切断电路不应引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断。论文格式,存在问题。论文格式,存在问题。

4)上下级断路器宜采用同一系列的产品,其额定电流等级最好相差1~2级,或根据生产厂提供的级联配合表来选择。现将施耐德电气公司提供的级联配合表附后。 由此表可见,C65N/H型断路器可与NS100、NS160、NS250型断路器进行级联配合,不能与更大的NS400、N630及以上的断路器进行配合,更不能直接接在变压器低压侧框架式主开关后的母线低压屏上。

供配电设计论文篇3

引言

作为建筑类院校,电气工程与自动化专业承担着为建筑业输送人才的任务,致力于培养具备较强的综合素质、坚实宽广的工程技术基础,系统的专业知识,较强的实践能力和创新精神,具有市场竞争力的应用型、复合型人才。在电气工程与自动化专业复合型人才培养过程中,《建筑物供电》是承上启下的核心枢纽课程。该课程综合应用电路原理、电机与拖动等前期课程知识,又为后续课程:照明工程、建筑电气与智能化工程设计、毕业设计等建立必要的基础。《建筑物供电》课程遵循学以致用的原则,重点培养学生了解掌握新信息、新成果,并运用各种设计手段、设计方法、行业法规及先进的设计理念,对建筑供配电进行综合设计。

《建筑物供电》是一门实用性很强的专业课,其教学内容既有理论知识又有工程应用,在教学过程中,立足于建立学生综合的思维理念和独立创新能力的培养。在理论教学中不断优化教学内容,注重培养学生了解掌握新信息、新成果,注重培养学生的工程素质。实践环节是培养学生实践动手能力和创新思维的重要途径。本文对《建筑物供电》课程实践教学进行探讨,设置如实验、课程设计、毕业设计、实践基地、实物展台、优秀的网络资源等实践环节的教学,对提高学生的应用实践能力及社会适应能力很有必要。

1、实验教学

根据《建筑物供电》课程教学大纲的要求,《建筑物供电》课程安排6学时的实验,该课程的实验依托山东建筑大学信息与电气工程学院的智能变配电实验室来完成,该实验室是山东省省级重点实验室―智能建筑技术重点实验室的一个功能实验室,是智能建筑实验室的有机组成部分。其中智能变配电系统作为大型仪器设备已纳入山东省大型仪器设备共享协作网,可以为教学、科研提供设备支持。继电保护实验平台与智能变配电系统均已稳定运行5年以上。充分利用智能变配电实验室提供的优越的实验条件开发综合性实验及开放式实验项目。

基于智能建筑实验室现有的智能变配电系统、继电保护实验装置等新型设备,结合行业发展状况,充分发挥智能变配电实验室的功能,研究开展相关的实验项目:低压断路器的选择性配合试验;定时限与反时限保护实验;以及线路的三段保护综合型实验等,通过实验能使学生进一步掌握有关电气设备的原理和组成;学会对主要电气设备参数的测定方法和调试方法。结合山东建筑大学大学生开放实验项目的立项,探索适合供配电技术的实验方法和实验手段,提炼开放性实验、综合性实验项目为学院和学校相关专业的不同层次的实验教学和科研提供实验保证,已开发多个开放性实验项目,如:双侧电源网络相间短路的方向性电流保护实验等。

2、课程设计及毕业设计教学

为了使学生在巩固课堂内容和基础理论同时,将知识更快更好地应用于工程实践,《建筑物供电》课程设置一周的课程设计环节,内容为某建筑的供配电系统设计。课程设计选取一个实际工程,包括方案设计、负荷分级、负荷计算、确定主接线、短路电流计算,设备选型等一系列的设计过程,学生在指导老师的指导下经过一周的课程设计可以掌握一个实际工程的设计,通过课程设计可将课堂讲解过的知识综合应用于实际,既加深了基础知识的理解,又锻炼了综合应用能力、绘图能力和编写工程说明书的能力。在毕业设计环节开发实际工程的供配电系统的设计题目,通过毕业设计不仅加深对供配电课程内容知识的综合应用,而且把电气工程与自动化专业的多门专业课如:电气控制与PLC,照明工程、建筑电气与智能化工程设计等课程的课程知识综合应用于工程实践,提高了学生应用实践能力。

3、实践基地教学

为了提高学生的应用实践能力及社会适应能力,学院建有校内和校外的实践基地。校内实践基地有校锅炉房及变配电室。锅炉房及变配电室的变压器、配电柜、补偿柜、电缆沟、母线,以及建筑物内的电气竖井、桥架、线槽、电缆等等在课堂上介绍的内容,到了工程现场加深了对实物的感性认识。校外实践基地有安丘市供电公司教学实习与社会实践基地,济南雪山供水有限公司实习教学基地,垦利明珠电力工程有限公司实习教学实践基地,学生可利用校外实践基地,深入建筑施工现场,接触设备、熟悉施工图纸,通过在校外实践基地的认识实习、社会实践及毕业实习使学生对建筑供配电系统有一定的感性认识,激发学生学习的积极性,理论和实践进一步结合,综合应用能力及社会适应能力大大提高。

4、创建实物展台教学

《建筑物供电》课程是一门综合性、实践性很强的课程,该课程的学习中涉及到很多电气元件,学生在学习时感觉电气元件的内容抽象、枯燥,因此,结合本门课综合性、实践性强的特点,强化理论结合实践的教学环节,创建了实物展台。通过实物展台对电气元件有了感性认识,通过拆装电气元件加深对电气元件的结构和原理的理解。

5、利用网络资源教学

开辟第二课堂,利用优秀的网络资源为课程教学服务。随着信息技术的飞速发展,网络成为学生获得信息的重要途径和手段。在《建筑物供电》课程的教学中,将优秀的电气网站、电气工程师论坛、及部级和省级精品课程等介绍给学生,鼓励学生接触学校以外的专家与技术人员,拓展视野。利用部级和省级精品课程的实践教学录像加深电气元件的结构和工作原理的理解。

6、结论

供配电设计论文篇4

关键词:建筑物供电实践教学

引言

作为建筑类院校,电气工程与自动化专业承担着为建筑业输送人才的任务,致力于培养具备较强的综合素质、坚实宽广的工程技术基础,系统的专业知识,较强的实践能力和创新精神,具有市场竞争力的应用型、复合型人才。在电气工程与自动化专业复合型人才培养过程中,《建筑物供电》是承上启下的核心枢纽课程。该课程综合应用电路原理、电机与拖动等前期课程知识,又为后续课程:照明工程、建筑电气与智能化工程设计、毕业设计等建立必要的基础。《建筑物供电》课程遵循学以致用的原则,重点培养学生了解掌握新信息、新成果,并运用各种设计手段、设计方法、行业法规及先进的设计理念,对建筑供配电进行综合设计。

《建筑物供电》是一门实用性很强的专业课,其教学内容既有理论知识又有工程应用,在教学过程中,立足于建立学生综合的思维理念和独立创新能力的培养。在理论教学中不断优化教学内容,注重培养学生了解掌握新信息、新成果,注重培养学生的工程素质。实践环节是培养学生实践动手能力和创新思维的重要途径。本文对《建筑物供电》课程实践教学进行探讨,设置如实验、课程设计、毕业设计、实践基地、实物展台、优秀的网络资源等实践环节的教学,对提高学生的应用实践能力及社会适应能力很有必要。

1、实验教学

根据《建筑物供电》课程教学大纲的要求,《建筑物供电》课程安排6学时的实验,该课程的实验依托山东建筑大学信息与电气工程学院的智能变配电实验室来完成,该实验室是山东省省级重点实验室―智能建筑技术重点实验室的一个功能实验室,是智能建筑实验室的有机组成部分。其中智能变配电系统作为大型仪器设备已纳入山东省大型仪器设备共享协作网,可以为教学、科研提供设备支持。继电保护实验平台与智能变配电系统均已稳定运行5年以上。充分利用智能变配电实验室提供的优越的实验条件开发综合性实验及开放式实验项目。

基于智能建筑实验室现有的智能变配电系统、继电保护实验装置等新型设备,结合行业发展状况,充分发挥智能变配电实验室的功能,研究开展相关的实验项目:低压断路器的选择性配合试验;定时限与反时限保护实验;以及线路的三段保护综合型实验等,通过实验能使学生进一步掌握有关电气设备的原理和组成;学会对主要电气设备参数的测定方法和调试方法。结合山东建筑大学大学生开放实验项目的立项,探索适合供配电技术的实验方法和实验手段,提炼开放性实验、综合性实验项目为学院和学校相关专业的不同层次的实验教学和科研提供实验保证,已开发多个开放性实验项目,如:双侧电源网络相间短路的方向性电流保护实验等。

2、课程设计及毕业设计教学

为了使学生在巩固课堂内容和基础理论同时,将知识更快更好地应用于工程实践,《建筑物供电》课程设置一周的课程设计环节,内容为某建筑的供配电系统设计。课程设计选取一个实际工程,包括方案设计、负荷分级、负荷计算、确定主接线、短路电流计算,设备选型等一系列的设计过程,学生在指导老师的指导下经过一周的课程设计可以掌握一个实际工程的设计,通过课程设计可将课堂讲解过的知识综合应用于实际,既加深了基础知识的理解,又锻炼了综合应用能力、绘图能力和编写工程说明书的能力。在毕业设计环节开发实际工程的供配电系统的设计题目,通过毕业设计不仅加深对供配电课程内容知识的综合应用,而且把电气工程与自动化专业的多门专业课如:电气控制与PLC,照明工程、建筑电气与智能化工程设计等课程的课程知识综合应用于工程实践,提高了学生应用实践能力。

3、实践基地教学

为了提高学生的应用实践能力及社会适应能力,学院建有校内和校外的实践基地。校内实践基地有校锅炉房及变配电室。锅炉房及变配电室的变压器、配电柜、补偿柜、电缆沟、母线,以及建筑物内的电气竖井、桥架、线槽、电缆等等在课堂上介绍的内容,到了工程现场加深了对实物的感性认识。校外实践基地有安丘市供电公司教学实习与社会实践基地,济南雪山供水有限公司实习教学基地,垦利明珠电力工程有限公司实习教学实践基地,学生可利用校外实践基地,深入建筑施工现场,接触设备、熟悉施工图纸,通过在校外实践基地的认识实习、社会实践及毕业实习使学生对建筑供配电系统有一定的感性认识,激发学生学习的积极性,理论和实践进一步结合,综合应用能力及社会适应能力大大提高。

4、创建实物展台教学

《建筑物供电》课程是一门综合性、实践性很强的课程,该课程的学习中涉及到很多电气元件,学生在学习时感觉电气元件的内容抽象、枯燥,因此,结合本门课综合性、实践性强的特点,强化理论结合实践的教学环节,创建了实物展台。通过实物展台对电气元件有了感性认识,通过拆装电气元件加深对电气元件的结构和原理的理解。

5、利用网络资源教学

开辟第二课堂,利用优秀的网络资源为课程教学服务。随着信息技术的飞速发展,网络成为学生获得信息的重要途径和手段。在《建筑物供电》课程的教学中,将优秀的电气网站、电气工程师论坛、及部级和省级精品课程等介绍给学生,鼓励学生接触学校以外的专家与技术人员,拓展视野。利用部级和省级精品课程的实践教学录像加深电气元件的结构和工作原理的理解。

6、结论

供配电设计论文篇5

随着电力工业的发展和电力行业体制的改革,供用电技术专业背景也发生了全方位的变化。电力已由卖方市场向买方市场转变,服务理念已由计划用电向开拓市场转变,由用电管理向营销服务转变。电力工业从大电网、大机组、超高压、高自动化阶段,进入了优化资源配置,实施大区联网和全国联网阶段。由于本专业发展速度较快,出现了人才培养质量良莠不齐、培养的人才无法满足生产第一线的高素质技能型专门人才要求等问题。因此,必须对原有的教学模式、教学管理进行改革,以适应现代电力行业发展及人才培养的需求。

一、电力企业调研内容

(1)了解供用电专业人才服务面向的就业岗位类型。

(2)了解电力企业对供用电技术专业教学体系、教学内容等的建议。

(3)了解电力企业对供用电技术专业专项技能的要求。

(4)了解往届学生对本专业理论教学、实践教学等方面在现场实际应用效果的评价和建议。

(5)与去台交流的教师进行座谈,探讨台湾教育教学模式。

(6)协商师资培训项目,为本专业建立“理论—实践”教学一体化储备师资力量。

(7)与企业建立产学研方面的合作,探讨“配电设计”产学研一体化的教学模式。

二、就业单位类型和岗位类型

通过对电力企业及相关行业进行广泛的调研,得到专业服务面向的就业单位类型和就业单位岗位类型。就业单位类型有:供电企业,电力设计部门,电力建设工程公司、电力设备修造企业,社会各行业自备供、配电系统,电力用户等单位。就业单位岗位类型有:配电设计,配电线路的设计、运行、施工及检修,配电线路带电作业,电力负荷控制,用电检查,抄表核算收费,装表接电,配网自动化等岗位。

三、专业定位及发展方向

原有的供用电技术专业定位比较接近发电厂及电力系统专业,经企业调研和课题组教师对就业职业岗位类型的深入探索和分析,现将供用电技术专业定位为电业局、县电力公司的配电中心一线工作人员。

具体来讲,结合对电力企业的调研情况,福建电力职业技术学院的供用电技术专业方向定位于:培养适应社会主义市场经济需要,德、智、体、美等方面全面发展,综合素质高,掌握供用电技术专业必备的基础理论知识和专业技术技能,具备分析问题、解决问题的基本能力,具有独立分析处理生产实践问题的能力,毕业后作为电业局、县电力公司的配电中心一线工作人员,从事电力客户服务、配电维护、电能计量与计费等工作的高等技术应用型专门人才。

四、专业教学团队建设

学院充分发挥校企一家的优势,制定具体措施、创造条件鼓励教师“三上三下”,即“上学历、上职称、上水平”和“下企业、下基层、下一线”。鼓励教师参加企业培训师认证工作,以支撑学院职前职后“互为加强、互为支撑”的办学理念,增强教师实践能力和职业素养,增加“双师”素质教师数量,改善专业教学团队结构。

1.专业带头人培养

制定专业带头人培养方案,从专任教师中选拔1名业务能力强、综合素质高的教师给予重点培养。安排其到相关企业、院校进行交流学习,到相关科研机构和企业培训,主持专业建设、教学科研、参加专业学术活动。计划在三年内培养出1名能把握专业发展方向,具有扎实的专业基础和宽广的专业视野,具有专业培养方案的设计、开发能力,具有较高的理论和实践教学水平,具有较强的科研能力和学术水平,具有一定的社会活动能力和组织能力的专业带头人。

2.“双师”素质教师培养

在本专业已选派2名青年教师到福建省电力公司离岗研修并取得了良好效果的基础上,计划每年继续派出1名教师到企业挂职锻炼半年,积累实际工作经历,提高实践教学能力,同时给企业提供技术咨询服务和横向科研项目,实现校企互动,体现“产学研一体化”。

制定“双师”素质教师培养计划,对进校3年以内的教师分阶段进行教学能力培训和专业技能训练,鼓励青年教师参与工程实践和国家各类职业资格考试,鼓励教师申报工程和技能系列职称,将专任教师培养成懂理论、会操作、能培训、具备“双师”素质的教师。

3.兼职教师队伍建设

计划于1~2年内在福建省电力公司所属企业范围内,聘请6名兼职教师,形成1:1的“双师”结构教学团队。另外,积极开展兼职教师与专任教师教学互助活动,共同提高专业知识、技能与授课技巧,承担校内外教学任务特别是担任学生生产性实训和顶岗实习的指导任务,协助开展专业建设与课程开发。

五、建立与专业培养目标相适应的教学体系

根据培养目标,围绕本专业技术岗位(群)对专业的课程体系和教学内容进行了改革,形成了“职业能力型”人才培养模式的课程体系和教学内容。

1.职业能力结构

职业素养、外语应用能力、计算机应用能力、电力应用文写作能力、电力营销与用电管理能力、配电运行能力、线路设计运行与检修能力、配电系统设计能力等。

2.支撑职业能力的课程设置

如支撑配电线路运行与检修能力的课程:“电工技术”(由原来设置的电路、电机、电子合为一门课程)、“电气工程制图与cad”、“电气工作安全规程”、“配电线路”、“配电设备”、“配电系统”、“配电线路规程”、“配网自动化”、“电气运行”、“电力法律与案例分析”、“钳工实训”、“电工工艺实训”、“线路带电作业实训”等。

3.创新课程设置

打破“基础课、专业基础课、专业课”老三段式的传统课程设置,按“文化基础教学包、基础教学包、专业技术教学包、专业拓展教学包、素质教育教学包”要求设置能力素质式课程体系。

文化基础教学包:“思想道德修养与法律基础”、“语文”(包括电力应用文和科技文写作)、“基础英语”、“计算机应用基础”等。

基础教学包:“电工技术i”(含实训)、“电工技术ii”(含实训)、“钳工实习”(含实训)。

专业技术教学包(一体化教学):“供用电系统”、“配电设备”(含实训)、“配电线路设计施工与检修”(含实训)、“安全用电与安规”(含实训)、“装表接电与内线安装”(含实训)、“供用电系统继电保护及自动装置”(含实训)、“配网自动化”(含实训)、“用电管理”(含实训)、“电力市场营销”(含实训)、“电气制图与cad”(含实训)、“毕业设计”、“毕业实习”。

专业拓展教学包:“建筑配电与设计”(含实训)、“电力工程预决算”、“电气运行”(含实训)、“带电作业”(含实训)。

素质教育教学包:“电力法律与案例分析”、“准军事化与电力企业文化”、“职业口才与训练”、“职业发展与就业指导”、“电力办公应用软件”。

六、初步教学改革

1.理论教学改革

为了形成职业能力所必须的理论知识和技能知识,我们在课程目标中,融入了职业岗位群的国家职业标准对知识的要求,使课程内容以职业内容为主线。文化基础教学包、基础教学包教学以应用为目的、够用为度。专业技术教学包、专业拓展教学包强调职业能力的培养,各门课程均实现一体化教学,突出针对性、应用性和实用性教学。通过素质教育教学实现职业能力中对相关知识的要求。

2.实践教学改革

构建了“四层次、三培养”集中性的实践教学体系。“四层次”为:实验、实训、实习、设计;“三培养”是指培养工程素质、操作技能、应用能力。四层次实践环节,层层递进,构成了能力培养的有机整体。

开展电工技术、继电保护试验等,以培养学生的基本工程素质;进行电能表接线、检查、错接线查找,低压排故,配网自动化调度,带电作业,杆上作业实训等,以培养学生实践操作技能;通过配电线路、配电室、配电站、开闭站、开闭所等毕业设计,电气运行仿真实训、顶岗实习等专业性设计、实训和生产实习,以培养学生的工程应用能力。

在专业教学改革的牵动下,已形成了“装表接电”实训室、“低压排故”实训室、“电气运行”实训室及“配电设计研究所”等,计划在3年内,建立“配网调度实训室”、“电力负荷控制实训室”等。逐步形成实验与实训,基础与专业,校内与校外,相互衔接、配套成龙的实践教学体系与实践基地,为实现应用型人才的培养目标提供了坚实的保障。

3.一体化教学建设

(1)教师一体化建设。任课教师负责本课程教学大纲与教材的编写、一体化教室的建设,并负责实验、技能训练的指导,即大纲、教材、备课、讲课、实验实训指导等一体化。

(2)教室一体化建设。包含传统理论教学教室、实验室、实训室,三合一。教师在一体化教室边讲理论边示范,学生边练习,突出技能培训功能。

(3)教材一体化。包含该课程的基本理论知识、实验指导及考核、技能训练指导及考核等内容,即教材、实验指导书、实训指导书一体化。

对主要专业课程如“配电线路设计施工与检修”等10门课程采用“教、学、做”一体化教学模式,整合相关课程的教材和教学大纲。

七、深化教学方法、手段的改革

教学方法和手段改革的深入,是把工学结合作为切入点,融“教、学、做”为一体。

(1)探索建立“讲、演、练”一体化的教室,如配线线路设计施工与检修、装表接地与内线安装、配网自动化、带电作业、配电运行等理论与实践教学均在一个教室里进行,边讲边练,做到工学结合、“教、学、做”一体化。

供配电设计论文篇6

随着电力工业的发展和电力行业体制的改革,供用电技术专业背景也发生了全方位的变化。电力已由卖方市场向买方市场转变,服务理念已由计划用电向开拓市场转变,由用电管理向营销服务转变。电力工业从大电网、大机组、超高压、高自动化阶段,进入了优化资源配置,实施大区联网和全国联网阶段。由于本专业发展速度较快,出现了人才培养质量良莠不齐、培养的人才无法满足生产第一线的高素质技能型专门人才要求等问题。因此,必须对原有的教学模式、教学管理进行改革,以适应现代电力行业发展及人才培养的需求。

一、电力企业调研内容

(1)了解供用电专业人才服务面向的就业岗位类型。

(2)了解电力企业对供用电技术专业教学体系、教学内容等的建议。

(3)了解电力企业对供用电技术专业专项技能的要求。

(4)了解往届学生对本专业理论教学、实践教学等方面在现场实际应用效果的评价和建议。wWW.133229.COm

(5)与去台交流的教师进行座谈,探讨台湾教育教学模式。

(6)协商师资培训项目,为本专业建立“理论—实践”教学一体化储备师资力量。

(7)与企业建立产学研方面的合作,探讨“配电设计”产学研一体化的教学模式。

二、就业单位类型和岗位类型

通过对电力企业及相关行业进行广泛的调研,得到专业服务面向的就业单位类型和就业单位岗位类型。就业单位类型有:供电企业,电力设计部门,电力建设工程公司、电力设备修造企业,社会各行业自备供、配电系统,电力用户等单位。就业单位岗位类型有:配电设计,配电线路的设计、运行、施工及检修,配电线路带电作业,电力负荷控制,用电检查,抄表核算收费,装表接电,配网自动化等岗位。

三、专业定位及发展方向

原有的供用电技术专业定位比较接近发电厂及电力系统专业,经企业调研和课题组教师对就业职业岗位类型的深入探索和分析,现将供用电技术专业定位为电业局、县电力公司的配电中心一线工作人员。

具体来讲,结合对电力企业的调研情况,福建电力职业技术学院的供用电技术专业方向定位于:培养适应社会主义市场经济需要,德、智、体、美等方面全面发展,综合素质高,掌握供用电技术专业必备的基础理论知识和专业技术技能,具备分析问题、解决问题的基本能力,具有独立分析处理生产实践问题的能力,毕业后作为电业局、县电力公司的配电中心一线工作人员,从事电力客户服务、配电维护、电能计量与计费等工作的高等技术应用型专门人才。

四、专业教学团队建设

学院充分发挥校企一家的优势,制定具体措施、创造条件鼓励教师“三上三下”,即“上学历、上职称、上水平”和“下企业、下基层、下一线”。鼓励教师参加企业培训师认证工作,以支撑学院职前职后“互为加强、互为支撑”的办学理念,增强教师实践能力和职业素养,增加“双师”素质教师数量,改善专业教学团队结构。

1.专业带头人培养

制定专业带头人培养方案,从专任教师中选拔1名业务能力强、综合素质高的教师给予重点培养。安排其到相关企业、院校进行交流学习,到相关科研机构和企业培训,主持专业建设、教学科研、参加专业学术活动。计划在三年内培养出1名能把握专业发展方向,具有扎实的专业基础和宽广的专业视野,具有专业培养方案的设计、开发能力,具有较高的理论和实践教学水平,具有较强的科研能力和学术水平,具有一定的社会活动能力和组织能力的专业带头人。

2.“双师”素质教师培养

在本专业已选派2名青年教师到福建省电力公司离岗研修并取得了良好效果的基础上,计划每年继续派出1名教师到企业挂职锻炼半年,积累实际工作经历,提高实践教学能力,同时给企业提供技术咨询服务和横向科研项目,实现校企互动,体现“产学研一体化”。

制定“双师”素质教师培养计划,对进校3年以内的教师分阶段进行教学能力培训和专业技能训练,鼓励青年教师参与工程实践和国家各类职业资格考试,鼓励教师申报工程和技能系列职称,将专任教师培养成懂理论、会操作、能培训、具备“双师”素质的教师。

3.兼职教师队伍建设

计划于1~2年内在福建省电力公司所属企业范围内,聘请6名兼职教师,形成1:1的“双师”结构教学团队。另外,积极开展兼职教师与专任教师教学互助活动,共同提高专业知识、技能与授课技巧,承担校内外教学任务特别是担任学生生产性实训和顶岗实习的指导任务,协助开展专业建设与课程开发。

五、建立与专业培养目标相适应的教学体系

根据培养目标,围绕本专业技术岗位(群)对专业的课程体系和教学内容进行了改革,形成了“职业能力型”人才培养模式的课程体系和教学内容。

1.职业能力结构

职业素养、外语应用能力、计算机应用能力、电力应用文写作能力、电力营销与用电管理能力、配电运行能力、线路设计运行与检修能力、配电系统设计能力等。

2.支撑职业能力的课程设置

如支撑配电线路运行与检修能力的课程:“电工技术”(由原来设置的电路、电机、电子合为一门课程)、“电气工程制图与cad”、“电气工作安全规程”、“配电线路”、“配电设备”、“配电系统”、“配电线路规程”、“配网自动化”、“电气运行”、“电力法律与案例分析”、“钳工实训”、“电工工艺实训”、“线路带电作业实训”等。

3.创新课程设置

打破“基础课、专业基础课、专业课”老三段式的传统课程设置,按“文化基础教学包、基础教学包、专业技术教学包、专业拓展教学包、素质教育教学包”要求设置能力素质式课程体系。

文化基础教学包:“思想道德修养与法律基础”、“语文”(包括电力应用文和科技文写作)、“基础英语”、“计算机应用基础”等。

基础教学包:“电工技术i”(含实训)、“电工技术ii”(含实训)、“钳工实习”(含实训)。

专业技术教学包(一体化教学):“供用电系统”、“配电设备”(含实训)、“配电线路设计施工与检修”(含实训)、“安全用电与安规”(含实训)、“装表接电与内线安装”(含实训)、“供用电系统继电保护及自动装置”(含实训)、“配网自动化”(含实训)、“用电管理”(含实训)、“电力市场营销”(含实训)、“电气制图与cad”(含实训)、“毕业设计”、“毕业实习”。

专业拓展教学包:“建筑配电与设计”(含实训)、“电力工程预决算”、“电气运行”(含实训)、“带电作业”(含实训)。

素质教育教学包:“电力法律与案例分析”、“准军事化与电力企业文化”、“职业口才与训练”、“职业发展与就业指导”、“电力办公应用软件”。

六、初步教学改革

1.理论教学改革

为了形成职业能力所必须的理论知识和技能知识,我们在课程目标中,融入了职业岗位群的国家职业标准对知识的要求,使课程内容以职业内容为主线。文化基础教学包、基础教学包教学以应用为目的、够用为度。专业技术教学包、专业拓展教学包强调职业能力的培养,各门课程均实现一体化教学,突出针对性、应用性和实用性教学。通过素质教育教学实现职业能力中对相关知识的要求。

2.实践教学改革

构建了“四层次、三培养”集中性的实践教学体系。“四层次”为:实验、实训、实习、设计;“三培养”是指培养工程素质、操作技能、应用能力。四层次实践环节,层层递进,构成了能力培养的有机整体。

开展电工技术、继电保护试验等,以培养学生的基本工程素质;进行电能表接线、检查、错接线查找,低压排故,配网自动化调度,带电作业,杆上作业实训等,以培养学生实践操作技能;通过配电线路、配电室、配电站、开闭站、开闭所等毕业设计,电气运行仿真实训、顶岗实习等专业性设计、实训和生产实习,以培养学生的工程应用能力。

在专业教学改革的牵动下,已形成了“装表接电”实训室、“低压排故”实训室、“电气运行”实训室及“配电设计研究所”等,计划在3年内,建立“配网调度实训室”、“电力负荷控制实训室”等。逐步形成实验与实训,基础与专业,校内与校外,相互衔接、配套成龙的实践教学体系与实践基地,为实现应用型人才的培养目标提供了坚实的保障。

3.一体化教学建设

(1)教师一体化建设。任课教师负责本课程教学大纲与教材的编写、一体化教室的建设,并负责实验、技能训练的指导,即大纲、教材、备课、讲课、实验实训指导等一体化。

(2)教室一体化建设。包含传统理论教学教室、实验室、实训室,三合一。教师在一体化教室边讲理论边示范,学生边练习,突出技能培训功能。

(3)教材一体化。包含该课程的基本理论知识、实验指导及考核、技能训练指导及考核等内容,即教材、实验指导书、实训指导书一体化。

对主要专业课程如“配电线路设计施工与检修”等10门课程采用“教、学、做”一体化教学模式,整合相关课程的教材和教学大纲。

七、深化教学方法、手段的改革

教学方法和手段改革的深入,是把工学结合作为切入点,融“教、学、做”为一体。

(1)探索建立“讲、演、练”一体化的教室,如配线线路设计施工与检修、装表接地与内线安装、配网自动化、带电作业、配电运行等理论与实践教学均在一个教室里进行,边讲边练,做到工学结合、“教、学、做”一体化。

供配电设计论文篇7

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0107-02

随着人类生活水平的提高,越来越多的电器相继进入人们的生活,并成为人们生活不可缺少的一部分。这些产品在成为我们生活的一部分时,也给我们带来了一定的问题。随着家电的增加,出现大功率的家电也越来越多,大功率的家电使用带来了很多的安全隐患等。除此之外,建筑电气的供配电线路设计不合理也导致能源浪费越来越严重。而要如何解决这些问题,下面针对不同的情况,就来谈谈怎样完善建筑电气中供配电线路的设计。

1 建筑电气供配电线路的设计原则

建筑物是建筑电气的主体,所有的工程设施都要在满足建筑物的需要的基础上进行。现代的用电器广泛应用到我们生活的方方面面,所以要满足各种用电器在生活中的供电需求。不仅如此,对于不同建筑物存在的不同情况,如室内照明强度要求,空调调节温度要求,以及不同娱乐场所和公共社区等供配电要求,都应该合理地设计满足不同情况的需求。在遵循供配电线路设计同时也要考虑到经济效益的实际收效,从实际的角度出发是办好事的前提,通过分析和计算并考虑实际情况把握节能的投资,尽大可能地提高经济的收益,避免因一些无味的消耗浪费。

2 对建筑电气供配电线路设计

2.1 电器分类设计

现代生活建筑用电分类甚多,在确定线路设计之前,有针对性地对用电器做好有效的分类是建筑电气配供电进行设计的重要过程。在当快速发展的社会中,越来越多的电器走进了人们的生活。不同种类的电器的所具备的功能都存在差异,所以在正常的供配电系统中有些大功率的电器会出现不能正常工作的现象。对电器的性能划分有一个明确的认识,对不同性能的电器进行分类设计,使得每种电器的功能都能够安全有效地使用,通过对电气性能的分类而对供配电线路设计能避免因不同电器的同时使用出现的安全隐患。

2.2 安全选择导线

在线路的设计配置中导线的选择同样也关系着用电是否安全,由于电器的不同,所以在导线的选择上也存区别,无论是导线的材质还是导线的横截面都应有一定的要求。线路的设计中需要做好过载保护等安全保护,普遍为人们使用的导线主要有铝线和铜线两种。两者在选择使用上需要有一个明确认识,就算是相同横截面积的两种导线在过载保护上也会存在很大的区别。一般来说铜导线的较于铝导线比较安全和高性能而为人们普遍使用;但是从经济的角度来看,铜导线相较于铝导线,就显得就比较昂贵。所以综合个方面考虑,导线的选择可根据实际使用电器的功能和功率进行选择判断。同时对导线粗细的选择也应根据电器的实际使用情况和功率来计算判定。

2.3 对线路的设计

在供配电导线选择完成以后,就是对导线的安装和布置。一般而言,供电母线主要以地埋方式输入,因为不同的负载需要输送的电压不同,所以应根据每个建筑的负载情况采用合理的母线供电,并根据不同情况实行分路供电,然后对不用电器的使用采用不同的导线输送。在对线路的设计过程中要避免线路之间的相互影响,因为有一些仪器或是电器的使用过程中,线路之间相互影响产生的一些谐波会对电器和仪器的正常工作带来不同程度的影响。同时对可能出现的意外情况也要做好应急准备,设计独立的供电回路系统和交流不间断电源以避免突然断电带来的影响和损失。最后应该在建筑中靠近用电量较大的合适区域对整体的供电系统设立专门的配电室,以便于集中管理控制和减少能源的消耗。

在设计和装好线路以后,接下来要做的就是完善建筑电气的保护系统。为避免出现超载、短路以及漏电引起的突况,就需要做好线路的安全保护措施,对此对不同的配电室、楼层、室内等地方应安装上保护元件,并设计建立上下级的保护系统。为使有效地保护供配电的线路,应结合不同区域的负载、电流等情况设置空气开关或者熔断器。

3 对线路设计的保护

3.1 完善接地设计

接地系统在所有的建筑电气供配电线路设计中都是至关重要的,因为它关系到用户在用电过程中的安全,也影响到供电系统的有效性。只有完善接地系统的设计才能保证建筑电气的供配电线路的正常使用,和使用者的安全。要想有一个健全完善的供电系统,就要科学地选择和设计接地系统。对于一般的供电系统主要采用直接接地式,对于不同的保护接地形式有不同的分类和选择方式,一般分为TN系统和TT系统,其中TN系统又细分为了三种不同系统,分别为TN―C,TN―S,TN―S―C。而对于建筑的不同情况应选择不同的接地系统。比如:公共电网直接供电的,未进户前可以采用TN―C系统,在进户后应采用TN―S系统,这样的接地系统优点在于减少导线的浪费。上图为TN系统和TT系统。

3.2 线路的防雷设计

雷电是大自然常见的现象,对供配电线路的设计危害性极大,所以建筑电气的供配电线路必须做好防雷设计。雷雨天,为避免雷电对线路带来的危害,要做好对雷电的导入地表的工作。通过对实际情况的分析,在建筑物上巧设避雷线,避雷线是通过对雷电屏蔽、耦合、分流等方式来做好防雷工作,其中屏蔽可以减少雷电带来的强大感应电压;耦合可以减少绝缘子电压在电路中的输送;分流可以大大减少雷电在铁塔上的电流量,降低电位的输送,避雷线的实际可以减轻雷电对供配电线路的损坏,还可以使得供配电系统得以有效安全的运行;在安装好避雷线以后,还要安装避雷器,通过安装避雷器就是给防雷系统打了一剂强心剂。从而可以有效地将雷电产生的电流及时地传到大地上,避免出现雷电带来的强大的电压破坏线路系统。当按要求正确地完成避雷系统的安装以后,安装自动跳闸装置做好最后一道防御,即是当出现雷击时,可以自动跳闸断开线路,避免出现过大的电流带来的危害。只有做好所有保护系统和雷电的防范措施,才能为建筑电气的供配电线路设计在运行过程中一路开绿灯。

4 结论

建筑电气的供配电线路系统的设计有很多种方案,但是要从实际出发,根据实际情况选择科学合理的设计方案,同时做好供配电过程中的保护措施也是重中之重的事,完善供配电系统的构成,让建筑电气中供配电的线路设计更科学,安全,稳定,以最合理安全的形式去服务大众。

参考文献

供配电设计论文篇8

照明系统设计部分包括:光源选择、灯具选择、照度选择、照明方式选择,一般照明与应急照明,相关计算等。

【关键词】负荷;照度

1. 基本情况

(1)随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人们对有关供配电、照明、防雷接地及弱电等系统的要求越来越高,使得建筑开始走向高品质、多功能领域,并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。

(2)建筑电气设计是在认真执行有关国家标准和规范的前提下,进行工业与民用建筑建筑电气的设计,并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。

(3)本工程概况:体育交流中心,高52.5米,地上十三层,第一层为商场,二到十三层为办公用房,顶层为机房层。按“高规”划分,属一类高层建筑。

2. 要解决的问题

(1)低压配电系统中负荷等级的划分及对应的供电要求,项目负荷计算以及配电方式,项目中负荷的分类。

(2)照明系统光源、灯具选择,照度计算,一般照明及应急照明等。

3. 解决方案

3.1配电系统设计。

3.1.1负荷等级及供电要求。

电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。

(1)一级负荷的供电可以采用一路高压电源加一路备用电源——应急柴油发电机组供电,当一级负荷容量较大时,应采用两路高压供电。

(2)二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”,设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压,另一路备用电源(柴油发电机组)。

(3)三级负荷对供电无特殊要求。

对于一类高层建筑的消防用电按一级负荷要求供电并且采用专用的供电回路。火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源,其配电设备应明显标志。

本工程为一类高层建筑,消防相关、电梯相关按一级负荷,采用双电源供电。其它动力设备、照明用电为三级负荷。

3.1.2负荷计算原理。

负荷计算一般采用需要系数法。

3.1.3导线选择的原则。

(1)根据计算负荷电流选断路器整定值。

(2)根据断路器整定值选电缆。

(3)导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级。

(4)动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值。

3.1.4配电方式。

高层建筑低压配电系统的确定,应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统;消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。

3.1.5负荷计算及导线选择结果。

3.2照明系统设计。

3.2.1照明系统光源的选择。

电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调,就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。

3.2.2照明灯具、照度及照明方式选择

灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量,满足环境和作业的配光要求,选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率,选择高光效灯具。

根据选择原则,本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下:

(1)配电室、办公室、消防控制室、值班室、商场、门庭:300lx三管格栅荧光灯。

(2)机房、库房:50lx单管荧光灯。

(3)走廊:50lx白炽灯。

(4)厕所:75lx白炽灯。

3.2.3应急照明设计。

3.2.3.1应急照明设计考虑的因素。

应急照明按照用途可分为三类:疏散照明、安全照明、备用照明。

(1)疏散应急照明:为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。在疏散通道地面上提供的照度最低不得小于0.2lx。安全出口的明显位置还要设有标志指示灯。

(2)安全应急照明:在正常照明突然熄灭时,为保证潜在危险场所的人员人身安全而设置的照明。安全照明照度不应小于正常照明系统提供照度的5%。

(3)备用应急照明:备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供,其应急电源主要应来自两个级别的电源:电网电源和自备电源(发电机或集中蓄电池),照度一般为正常照度的10%。

3.2.3.2应急照明灯具选择、布置及控制方式。

应急照明必须选用能瞬时启动的光源,否则,当其不在正常照明运作中一同使用,一旦发生事故,因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。

3.2.3.3应急照明的设计。

充分考虑相关因素后,本建筑采用应急照明与正常照明相结合,走廊、楼梯等场所按一级负荷供电,采用双电源,已满足应急照明要求,办公室等场所应急照明采用蓄电池作备用电源,且连续供电时间不少于20min,走道疏散标志灯的间距在20m内,安装高度及其它要求均满足相关规范。

4. 结论

本次设计论文完成了对某办公楼的部分电气设计,通过对该办公楼配电系统、照明系统、防雷接地系统四个系统的设计,综合了电气理论与设计规范及从业多年的实践经验。

建筑电气所涉及的内容繁多,本人目前所掌握的只是其中的一部分,日后当在努力工作的同时,勤奋地学习专业知识,进一步提高自己的专业技能,以期写出更专业的论文。

参考文献

[1]王晓东主编 电气照明技术 北京:机械工业出版社,2003.

[2]胡乃定主编 现代民用建筑电气工程设计与施工 北京:中国电力出版社.

[3]朱银根主编 21世纪建筑电气设计手册 中国建筑工业出版社.

[4]建筑照明设计规范(DBJ133-90).

[5]高层民用建筑设计防火规范(2001版) (GB50045-95).

[6]建筑设计防火规范(2001版)(GBJ16-87).

供配电设计论文篇9

中图分类号:U661.42 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0011-02

电力系统是现代船舶的核心系统,也是船舶设计工作中重要的组成部分。本文以大型散货船中具有代表性的巴拿马型散货船作为论述对象,着重讨论了电力设备的配置及供电方面的设计要点。

1 设计依据

1.1 入级规范

船舶设计的首要依据为其入级船级社的规范,系统的设备也是以此为基础进行设置。中国船级社(以下简称CCS)现行有效的版本为《钢制海船入级规范2012》(以下简称《钢规》),2013年CCS针对该版规范了最新修改通报,并于同年7月1日生效。

1.2 国际海事组织出版物及文件

系统的设计过程中,除需遵守船级社的规范,还应注意到相关国际海事组织制定的公约或规则及其修正案等,其对缔约国船舶具有强制性要求。同时,相关的文本也可对船级社规范的一些内容作进一步解释或补充,如:

①国际海上人命安全公约(SOLAS)。

②国际消防安全系统规则(FSS)。

③国际海上避碰规则(COLREGS)。

④国际海事组织决议等。

2 电力系统的组成

船舶电力系统可以分为电源装置、配电装置、电网以及负载四部分。

2.1 电源装置

电源设备分为主电源与应急电源。

主电源是指通过向主配电板供电,并将电源逐级分配至各用电设备的电源,并且这些设备为保持船舶正常操作和居住条件所必需的所有设备。通常选用具有单独柴油机驱动(非船舶主推进装置驱动)的发电机作为主电源。

应急电源是指当主电源故障时,能够对应急配电板进行供电的电源,该电源可以是发电机也可以是蓄电池组。

2.2 配电装置

配电装置的作用是接收和分配电能,同时对电网进行保护。主要有主配电板、应急配电板、分配电板(分电箱)、充放电板、岸电箱等。

2.3 电网

船舶电网是电源和用电设备之间的传输、分配电能的电缆线路的总称。

根据对配电要求的差异,不同船型电网的结线方式也有所不同。巴拿马型散货船的电网多为440 V及以下电压等级的电网,采用了放射式电网。其特点是每一馈电电缆均独立由主配电板引出,向一个负载或分配电板进行供电,具有良好的集中控制的特点。

2.4 负载及控制与检测装置

巴拿马型散货船的负载可分为以下5类:

①舱室及动力装置用辅助机,如:滑油泵、机舱风机、辅锅炉配套辅机等;

②甲板及辅助装载机械设备,如:舵机、锚机、舷梯绞车、货舱盖液压单元、电动压载水泵等;

③通风及冷藏设备,如:空调、冷藏单元及舱室风机等;

④厨房及洗衣设备,如:电灶、炸锅、冰箱、洗衣机、干衣机等;

⑤其他小功率设备,如:照明设备、无线电设备、航行设备等。

相关的控制及检测装置保证了各设备在运行中的稳定与安全。

3 主要电力设备的配置

3.1 主电源

主电源应至少由2台发电机组组成,且其台数及容量应能在任一发电机组停止工作时,仍能满足正常推进、船舶安全以及保证最低舒适居住条件的供电要求。而通常在装卸货或进出港状态时,全船的用电负荷可比正常的海上航行状态高出30%以上,所以选取3台等容量的发电机组作为主电源具有较好的经济性与可靠性性。船舶在正常航行状态时,发电机组的工作情况为一台发电机接近满负荷运行,两台发电机做备用;船舶在装卸货或进出港状态时,有两台发电机并联运行,一台发电机做备用。发电机组容量的选择上,应留有一定的余量,以保证正常航行状态时单机负荷率约80%为宜。

3.2 应急电源和备用电源

巴拿马型散货船作为500总吨以上的货船,应设有独立的应急电源。另外,根据《钢规》及SOLAS对部分设备的供电要求,还应考虑设置备用电源,我们在此与应急电源一并讨论。

由于该型船舶配有舵机等大功率应急负载,所以在应急电源的配置上应设有应急发电机。作为舵柄处舵杆直径大于230 mm的非冰区加强型普通货船,其应急电源应能在45 s内向操舵装置自动供电,因此会要求应急发电机具有在主电源失效后的45 s内完成自动启动和向应急配电板供电的能力,利用这一特性也可使我们简化临时应急电源的设置。应急发电机容量的选择是根据应急工况下的供电范围来确定的,具体应考虑以下几方面的负荷:

①全船应急照明及COLREGS所要求的航行灯和其他号灯;

②SOLAS所要求的航行设备、无线电设备和应急消防泵;

③断续使用的白昼信号灯、船舶号笛、手动失火报警按钮以及所有紧急状态下需要的船内信号和通信设备。

④探火和失火报警系统以及操舵装置

另外,《钢规》中同样规定了如电站自动化系统等失电时仍有必要使用的控制系统以及安全系统和报警系统,应能在正常供电失电时自动转接至备用电源。而这些系统可能因电源中断而受到有害影响时,应采用不间断电源为备用电源。为了简化电力系统结构,可设置一总用蓄电池组,为如主发电机的安全、控制和报警系统等规范或技术规格书要求需配有备用电源或临时应急电源的设备供电,该蓄电池组通过充放电板进行充电和供电。也可针对一些设备的特点独立设置UPS作为其备用电源。总用蓄电池组或这些UPS的容量应至少能够维持0.5 h的供电需要。

需要注意的是,SOLAS要求应配备1个或多个独立于船舶推进动力和船舶电力系统的备用电源,在主电源和应急电源故障时向无线电设备供电。通常情况下无线电设备厂家是不会配套安装该备用电源的,因此,还需单独设置一套蓄电池组作为无线电设备的备用电源,并且其不能经由充放电板进行充电和配电,而应由无线电台内的专用电源转换装置来实现。该蓄电池组的容量应能同时向以下设备供电1小时:首先,甚高频无线电装置;其次,中频无线电装置或船舶地面站或中频/高频无线电装置;再次,操纵无线电设备的无线电控制台适当的照明设备。

3.3 变压器

普通船舶的交流配电系统普遍采用绝缘性和安全性较好的三相三线绝缘及单相双线绝缘配电系统,变压器也就成为了照明系统及主电源供电系统的必要组成部分。因此,对变压器数量及容量上的要求与对电源的设置有着相似的要求,即在任何一台变压器停止工作时,其余变压器仍能保证正常推进和船舶安全必须设备的运转,同时最低舒适居住条件也应得到保证。巴拿马型散货船通常设有两台等容量的交流三相变压器作为主变压器和另设两台等容量的交流三相变压器作为应急变压器,容量的选择上应能满足对220 V用电设备的供电要求。

另外,在变压器数量的设置上还需注意以下两方面:

①巴拿马型散货船作为一种6~8万载重吨的船型,其船长可达200 m以上,因此在对艏部设备供电时的压降也是不可忽视的。在这一情况下,为了保证艏部220 V用电设备的正常工作,有些设计方案中会采用440 V电压对船艏供电,并在船艏位置设置独立的变压器。

②厨房作为船上一个比较特殊的潮湿场所,其用电设备在实际使用过程中往往会导致配电系统出现绝缘低报警,影响了船员对系统故障的判断。出于船员使用体验方面的考虑,通常在主配电板至厨房设备分配电板之间设置绝缘变压器,以此将厨房配电系统的绝缘低报警分离出来。

3.4 配电板

前面我们讨论过,该型船采用了放射式电网的结线方式,设有一个主配电板和一个应急配电板。

主配电板应包含发电机控制屏、440 V馈电屏、220 V馈电屏、组合启动屏以及汇流排。具体的屏数可依据实际情况进行调整,而汇流排则应至少分成两个独立分段,由不带脱扣装置的断路器或可使汇流排能方便分开的隔离开关等加以连接,并尽量将发电机和其他双套设备均分的连接在这些分段上。

应急配电板应包含应急发电机控制屏、440 V馈电屏、220 V馈电屏。

分配电板或分电箱的配置可根据用电设备的运行工况、电压等级或所在区域等进行设计,但需要注意的是无线电分配电板应与航行设备分配电板相互独立。

4 重要设备的供电

重要设备是指推进、操舵和船舶安全所必需的设备,以及具有特殊附加标志的船舶上的特殊设备。其中为保持推进和操舵需连续运转的设备我们称之为主重要设备,其他的重要设备可称为次重要设备。对重要设备供电进行设计时,其电动机应由独立的最后分路供电,并且除其获得完全选择性保护或另有明文规定,主重要设备应直接由主配电板或应急配电板(要求应急电源供电的)供电。另外,还应注意到下述装置的供电要求:

①电动液压操舵装置:从稳定性考虑,海运船舶的主操舵装置通常都会设有2台或以上的电动液压动力装置。在设计该装置的供电方案前应首先明确其基本性能是否能够使船舶最大航海吃水和最大运营前进航行时进行操舵,使舵自任一舷的35 ?觷转至另一舷的35 ?觷,并且于相同条件下自一舷的35 ?觷转至另一舷的30 ?觷所需时间不超过28 s。如该装置满足这一性能,其供电可设计为每一动力设备由主配电板设置一路独立馈电线进行直接供电(其中一路可通过应急配电板供电),而当该装置不满足上述性能要求时,其每一电动液压装置至少应由主配电板设二路独立馈电线直接供电,但其中一路可通过应急配电板供电。

②无线电设备与航行设备:无线电设备分配电板和需由应急电源供电的航行设备分配电板都应由主配电板和应急配电板设独立馈电线供电,并通过分配电板内的主/应急电源自动转换装置对设备提供可靠供电。每一用电设备也应由其分配电板的独立最后分路供电。

③航行灯:航行灯控制箱应直接由主配电板和应急配电板供,如应急电源设计中设置了为航行灯供电的临时应急电源,则航行灯控制箱应直接由应急配电板和临时应急电源充放电板进行供电。上述两种供电方式中均应设置电源自动转换装置对航行灯提供可靠供电,并且每1盏航行灯均应由控制箱引出独立分路供电。

④固定式探火和失火报警系统:应至少由两套电源供电,其中一套应为应急电源。其供电应设有独立馈线并接至控制板的电源自动转换开关。

⑤水位探测系统:作为散货船的特色系统,该系统也应由两个独立的电源供电,其中一路电源失效时能够自动转换至另一路电源为其供电。

除此之外,前文中我们也提到了船舶自动化系统中的安全系统、报警系统以及失电时仍有必要使用的控制系统,应能在正常供电失电时自动转接至备用电源。

5 结 语

本文对巴拿马型散货船的电力系统设计做了简要的总结,希望能对其他大型散货船的设计起到借鉴的作用。中国船级社作为国际船级社协会成员之一,其规范内容具有很强的通用性,因此本文对入级其他船级社的同型船舶的设计也具有一定的参考作用。另外,设计人员在设计工作中还应注意到新生效的规范、指南、规则和公约的要求等,并尽可能收集新的技术,不断的对系统进行优化和改进。

参考文献:

[1] 中国船级社.钢制海船入级规范[M].北京:人民交通出版社,2012.

供配电设计论文篇10

中图分类号:TU85-4 文献标识码:A 收稿日期:2016-04-22

由于建筑电气与智能化专业的创办历史不长,与其他专业相比,建筑电气与智能化专业属于土木类专业中的新兵,教学内容和课程系统建设研究与实践都有待发展。

一、课程特点

建筑供配电与照明课程具有理论联系实际、工程实践性强、知识内容庞大、新内容不断增加、相关规范不断更新等特点。传统的建筑供配电与照明课程主要表现出教材厚、内容广、学时多的特点,教学过程强调知识的系统性和理论的完整性,缺乏工程应用的针对性和实用性,这种学术型的教学模式显然不能适应应用型本科人才培养标准。因此,对建筑供配电与照明课程教学的研究势在必行。

二、课程相关规范更新要求

近几年,相关部门对与建筑供配电与照明课程相关的很多设计规范都进行了调整。因此,在课程教学过程中,教师必须为学生及时、准确地讲授规范中更新的专业知识,只有这样,才能使学生更好地适应未来工作需要。

三、以“工程案例”为导向的教学方法

1.以能够识读“工程案例”为目标,激发学生学习积极性

在讲授本门课程的理论之前,先要为学生提供具体的“某建筑电气设计图”,再给学生展示具体的实际工程案例,并明确告知学生,只要认真学习本门课程,就能全面识读工程案例,这样既可以激发学生对本门课程学习的兴趣,又能培养学生自主学习的能力。

2.熟悉设计相关规范,提高理论联系实际的工程设计能力

很多学生在从事设计工作之初,经常不知道如何下手,这些问题往往是由于对专业相关规范的不熟悉而导致的。因此,在建筑供配电与照明课程的学习中,使学生熟悉相关规范是十分必要的。近几年,随着智能建筑的发展和建筑电气领域新技术和新发展的需求,与建筑供配电与照明课程相关的国家规范,如《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)、《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)、《低压配电设计规范》(GB50054-2011)等都进行了规范更新和调整。一些相关书籍的出版日期可能在新规范执行日期之前,这样会造成某些书籍中的专业知识点与最新规范不一致的问题。因此,在建筑供配电与照明课程的授课中,及时给学生讲解课程相关的最新规范是非常必要的。

3.以“工程案例”为导向,阶梯化讲授教学内容

传统的建筑供配电与照明授课采用逐个讲授知识点的方法,本文将课程重点内容进行阶梯化分解,将众多知识点,通过实际工程实例串联起来,使学生能将理论知识与实践工程相联系。比如,针对负荷计算问题,主要包含设备功率的确定、需要系数的选取、有功及无功功率的确定、计算负荷的确定等课程难点。如果采用传统的理论教学,学生只会根据相关公式来计算,在遇到实际工程中,不知道如何利用公式来计算。而如果有具体的工程案例,学生可以通过图纸上具体设备的信息来理解各种参数及计算过程,还能明确在实际工程中如何利用专业规范,查找相关参数,从而能够达到理论和实际工程有机结合的教学目的。

四、结束语

本文根据建筑供配电与照明课程的特点及实际工程的需求,探索了以“工程案例”为导向的教学方法,在实际的教学过程中取得了较好的效果。

供配电设计论文篇11

【中图分类号】TM421

【文献标识码】A

【文章编号】1672-5158(2012)12-0266-01

电网的线损率既是电力系统一项重要的技术经济指标,用来综合衡量电力企业的管理水平,也是国家电力工业发达的重要标志之一。电力系统中发电厂生产的电能是通过电网的输电、变电和配电环节供给用户的。在输送和分配电能的过程中,电网中各元件,变压器、输电线路、补偿和调整设备以及测量和保护装置,都要耗费一定的电能。

在给定的时间段内,电网所有元件中产生的电能损耗称为电网的线损电量,简称线损。通常,线损是用电度表计量的“总供电量”和“总售电量”相减得到的,我们把线损电量占供电量的百分数称为线损率,即:

线损率=(供电量售电量)/供电量×100%

在电网的实际运行中,用电度表计量理论出的供电量和售电量之差得到的线损电量,称为理论线损电量,相应的线损率称为理论线损率。在理论线损电量中,有一部分是电能在输、变、配电过程中不可避免的,其数值由相应时段内运行参数和设备参数所决定。其中主要包括:与电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗;与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质损耗以及电晕损耗等,这部分损耗电量习惯上称为“技术线损电量”,它可以通过理论计算得出,所以又称为理论线损电量。理论线损的另一部分是由于管理工作上的原因造成的,这部分损失电量习惯上称为“管理线损电量”。

一、线损的理论计算方法

配电网具有闭环设计,开环运行的特点,因此实际运行中的配电网多呈辐射状,而配电网中要详细收集和整理各负荷点的负荷资料及元件运行数据是非常困难的,也缺乏进行潮流分析所需的负荷数据。一般来说,馈线出口均装有电流表、功率表,可以获取馈线出口代表日24h正点电流。

因此,均方根电流法是10kV及以下电压等级的配电网中最常见的理论线损计算方法,另外也可根据计算条件和计算资料,采用平均电流法、最大电流法、等值电阻法等方法进行计算。

(一)均方根电流法。在进行配电网线损计算时,需收集沿线各节点的负荷。由于配电网节点数多,负荷在不同时段的变化又比较大,运行数据根本无法全面收集。为尽量减少运行数据的收集量,同时又不影响线损计算的精度,一般作如下假设:①各负荷节点负荷曲线的形状与首端相同。②各负荷节点功率因数与首端相等。③忽略沿线的电压损失对能耗的影响。④负荷的分配与负荷节点装设的变压器额定容量成正比,即各变压器的负荷系数相同(负荷系数为通过变压器的视在功率与其额定容量之比)。

(二)平均电流法。平均电流法是利用均方根电流与平均电流的等效关系进行能耗计算的方法。因为用平均电流计算出来的电能损耗是偏小的,因此要乘以大于1的修正系数。令均方根电流与平均电流之间的等效系数为K,称为形状系数。

(三)最大电流法。最大电流法是利用均方根电流与最大电流的等效关系进行能耗计算的方法。与平均电流法相反,用最大电流法计算出的损耗是偏大的,要乘以小于1的修正系数。令均方根电流的平方与最大电流的平方的比值为F,称为损失因数。

(四)等值电阻法。等值电阻法的理论基础是均方根电流法。因10(6)kV配电网络节点多、分支线多、元件也多,各支线的导线型号不同,配电变压器的容量、负荷系数、功率因数等参数和运行数据也不相同,要精确的计算配电网络中各元件的电能损耗是比较困难的。因此,在满足实际工程计算精度的前提下,使用等值电阻法计算配电网络的电能损耗具有可行性和实用性。

二、等值分析法分析

等值电阻法的主要任务是计算配电线路和配电变压器的等值电阻。等值电阻法是利用配电线路分段线路和全部配电变压器额定容量参数进行计算。在实际运行中,但由于配电线路和配电变压器的负荷系数并不完全相同,因此利用配电变压器额定容量计算配电线路和配电变压器的等值电阻不符合实际情况,计算误差比较大,这是等值电阻法的重大缺点。在《电力网电能损耗计算导则》中,是基于配电线路各负荷点未装设电能表和其他表计的前提下,假设配电变压器的负荷系数相同,推导出配电线路和配电变压器等值电阻计算公式。目前,国家实施农村和城市配电网建设与改造工程以来,配电线路中的配电变压器低压侧全部装设了电能表,精确计量电能。由于电能表的计量精度比较高,可以利用电能来计算配电线路和配电变压器的电阻,基于这一思想,本文提出新的计算方法改进等值电阻法。通过配电线路、配电变压器电能表计量的电能数据和配电线路参数、配电变压器额定容量及其参数来计算的配电线路和配电变压器等值电阻,提高计算精度。

三、降损措施

(一)电网降损管理措施

线损率是衡量电力企业管理水平的一项重要指标,为切实降低损耗,供电企业应建立健全线损管理责任制,加强指标管理、用电管理、计量管理、明确各管理部门的职责,并落到实处。以近期线损理论计算值和前几年线损统计值为基础,根据影响线损率升、降的许多因数进行修正,制定适合本单位具体晴况的线损计划指标,作为考核、评价本单位生产任务和经济效益完成好坏的依据。线损管理部门要认真收集资料,统计要及时,数据要正确,以便对线损定期定量分析,弄清线损升降的原因:①电网网损中的输、变电线损应分压、分线进行,配电线损的分析应分线(片)、分台变(区)进行,并分别与其相应的线损理论计算值进行比较,以掌握线损电量的组成,找出薄弱环节,明确主攻方向。②按售电量构成分析线损,将无损用户的专用线路,专用变压器以及通过用户的转供电、兜售电等相应的售电量扣除后进行统计分析,以求得真实的线损率。③分析供、售电量不对应对线损波动的影响。④健全营业管理分级考核,严格岗位责任制,并制订相应的奖惩办法,调动职工的积极性。⑤加强营业普查,查偷漏,查卡、帐、票、证及底册与电能表度数,查电压和电流互感器变比,查电能表接线,杜绝无表用电。对抄表人员的管辖范围实行定期轮换,对用户实行两人抄表,以削弱人情电、关系电的产生。

(二)电网降损技术措施

供配电设计论文篇12

本次对鸿铭中心金街银苑6号住宅楼的建筑电气毕业设计,旨在运用所学的电工理论知识,联系实际,通过自身的设计实践,掌握建筑电气设计的一般步骤、方法,并能够对工程中的某些问题进行分析和解决,为今后从事建筑电气工作打下良好基础。

Abstract:This thesis mainly explains the electrical design basal principle, methods and the selective conclusion of the design in each electrical system of a certain dwelling house building which is sixteen floors .The thesis include two parts: the forceful electric power part and the light current part. It has six chapters and previous four chapters are mostly about the design of the forceful electric power part and chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current part.

The part of forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and ground connection for lightning protection system, among others include load-calculation and illumination-calculation.

The part of light current mainly including: telephone system, CATV,Wide Band system and fire-warning system, etc.

This electrical design of the dwelling house building is a graduation design. The purpose of this design is to manage electrician theory and contact practice so as to get the method of electrical design and be able to analyze and solve practical problems of project. It will lay a good foundation for future work.

Key Words: The distribution system of the low voltage, Illumination, Lightning-protection, CATV, Fire-warning

1 绪论

1.1 建筑电气概况

现代建筑电气是以电能、电气设备、电气技术、计算机技术、无线电技术和通信技术为手段来创造、维持和改善建筑或建筑群室内空间的电、光、热、声和通信环境,并将随着科技的进步向更加完善的自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高,人们对建筑中有关照明、室内供电线路、接地防雷、消防安全、有线电视和通信等系统的要求也是越来越高,这促使了建筑电气技术无论在横向上还是纵向上将更进一步的发展,要求多学科的理论能够很合理的交融发展。

建筑电气设计包括强电和弱电的设计。在认真执行国家有关经济技术政策和标准规范的前提下,要求设计出能保障人身、财产、设备和建筑物安全的图纸,并力求可靠、安全、合理、节约、先进。

1.2 设计依据

本次设计是对市鸿铭中心金街银苑住宅小区高15.5层的6号楼进行的电气设计,其主要概况是:住宅楼,地下一层为架空层,作为停车场,以上15.5层为住户,其中15和15.5层作为复式楼,高为54.5m,属二类建筑。设计要综合运用所学的理论知识,利用AUTO CAD和天正电气专业软件绘图,理论联系实际,认真贯彻国家的相关标准和规范的要求,执行我国建筑电气行业相关的政策方针,力求使设计做到安全合理、运行可靠、技术先进、节约成本。

1.3 设计的内容

本工程根据户主的要求,联合实际的情况进行设计。本论文主要阐述了该住宅楼建筑电气各方面系统的设计理论依据、原则和方法以及设计选择的结论等。本论文共包括强电和弱电两大块,分为六章,前四章为强电部分,五、六章为弱电部分。

第二章为低压配电系统设计,主要说明负荷等级的划分及对应的供电要求、用需要系数法进行负荷计算和配电的方式等内容的相关原理、方法。用需要系数法进行的负荷计算,用于确定各个系统照明和用电设备等负荷的容量、计算电流,并以此选择出所需要的断路器、刀闸开关和导线,并根据不同级别的负荷及负荷大小采取不同的配电方式,选择合适的配电箱。本章设计出图一张,包括有住宅照明配电箱、电梯配电箱、通风机控制箱。

第三章为照明系统设计,主要内容包括光源、灯具的选择,进行的照度计算,一般照明及应急灯的选择等。并根据资料文献用利用系数法进行照度计算,选择出各个房间适合的灯具数量。本章出图五张,包括各个楼层的照明平面图。

第四章为防雷接地系统设计,主要说明对直击雷、侧击雷和感应雷的防护和接地系统的方式及其具体要求等内容,并根据文献且结合本建筑的特点,做了防直击雷、侧击雷和感应雷设计及接地系统设计,本章出图一张,为屋顶防雷平面图。

第五章为火灾自动报警与联动控制系统设计,它又可分为两大部分,第一部分为火灾报警系统,主要说明感温、感烟探测器、手动报警按钮、消防电话、消防广播等的选择原则、方法、布置位置等内容,并通过计算结合利用保护半径作辅助线的方法确定出各场所所需的探测器数量,确保保护无死区,同时也进行了消防广播、消防电话等设计工作;第二部分为联动控制部分,主要说明对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯等的控制等内容,并对消防泵、喷淋泵、正压送风机、排烟机以及非消防电源、电梯的控制做出了具体设计,确保发生火灾后相关水泵能启动,风机能按要求投入或退出,非消防电源能自动切断,电梯实现回归地层,对重要设备能在控制室手动控制。本章出图五张,包括各个楼层的火灾自动报警平面图和火灾自动报警及联动控制系统图。

第六章为弱电系统设计,包括电话接入系统、有线电视系统、宽带接入网系统。电话接入系统主要是每户需安装电话门数的确定和敷设线路的注意事项等;有线电视系统主要是系统组成和功能,前端信号直接从市区有线电视网引入;宽带接入网系统主要是介绍宽带网的具体实现功能,可根据实际情况装设、升级;本次设计按每户口设置标准依据考虑各个房间确定工作区点数。

各章节的框架如下图所示:

鸿铭中心金街银苑住宅楼的电气设计

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2 低压配电系统设计

2.1 负荷等级及供电要求

2.1.1 负荷等级的分类

不同的电力负荷,其重要程度是不同的。重要的负荷对供电可靠性的要求高,反之则低。因此电力负荷根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级,并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷[2,6-10]。

1.

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。例如:重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。

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供电。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电力负荷。在一级负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,应视为特别重要的负荷。

2.二级负荷

1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如:主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。

2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如:交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷,以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱。

3.三级负荷

不属于一级和二级负荷的负荷者为三级负荷。

2.1.2 供电要求

对于供电要求有如下规定:

1.一级负荷的供电应由两个电源供电,当一个电源发生故障而中断供电时,另一个电源应不致同时受到损坏,而应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。当一级负荷设备容量在200KW以上或有高压用电设备时,应采用两个电压等级相同的高压电源供电。当需双电源供电的用电设备容量在100KW及以下,又难于从地区电力网取得第二电源时,宜从邻近单位取得第二低压电源或用柴油发电机组作为备用电源。对于特别重要的负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源(如应急柴油发电机),并且该电源严禁接入其他负荷。

2.二级负荷的供电宜由两个回路供电,其第二回路可来自地区电力网或邻近单位,可用自备柴油发电机组,且供电系统应做到当电力变压器或线路发生故障时,不致中断供电或中断供电能够及时恢复。当负荷较小或地区变电条件困难时,可由一路6KV及以上专用的架空线路供电,或采用两根电缆供电,其每根电缆应能承担全部二级负荷。

3.三级负荷对供电无特殊要求,采用单回路供电,但应使配电系统简洁可靠,尽量减少配电级数,低压配电级数一般不宜超过四级。

此外,应该注意,作为应急用电的自备电源与电力网的正常电源之间必须采取防止并列运行的措施。

本工程为二类高层建筑,应急照明设备用电、消防控制室、消防水泵、消防电梯和防烟排烟风机为一级负荷,采用两路专用回路供电。火灾事故照明和疏散指示可采用蓄电池作为备用电源,事故时其连续供电时间不应小于20min。普通客梯、排水泵、生活水泵、楼梯照明等用电设备为二级负荷,应由两路电源供电,楼梯照明灯采用电子延时开关控制,火灾时强制点亮。其他的一般电力、照明用电属于三级负荷。

2.2 负荷计算

负荷计算一般采用需要系数法。

用电设备功率乘以需要系数和同时系数(一般可取K∑=0.9),便可直接求出计算负荷。这种方法比较简单、应用广泛,尤其适用于配、变电所的负荷计算。需要系数值是在一定的范围内按统计方法来确定的,它的准确性对负荷计算有重要的意义,可从许多文献中查表得到。但是,需要系数表中给出的只能是推荐值,这就要求设计者根据设计经验和具体情况从中选取一个比较恰当的值。一般来说,当用电设备组的设备台数多时选取较小值,否则选取较大值;设备使用率高时选取较大值,否则选取较小值[1,13]。

(1)用电设备组的有功、无功和视在计算负荷:

(2)配电干线或变电所的有功、无功和视在计算负荷:

又有,每层配电箱有功功率:

计算电流为:

式中 W--------------------单位面积功率(W/㎡)

S --------------------供电面积(㎡)

--------------------同时系数

-------------------需要系数

Q--------------------用电设备组无功功率(KVA)

P--------------------用电设备组有功功率(W)

例如,对配电箱ZAL1进行负荷计算。

P=8KW,查表可知,需要系数Kx取0.5, 取0.9,

则,可求得

=0.484

=0.5×8=4 KW

=4×0.484=1.94 Kvar

= =4.45 KVA

= A=6.76 A

转贴于 所以可选择空气式断路器:C65-40/P,电度表用10(40)A的为宜。 又,对于配电箱AP1,P=180KW,Kx取0.5, 取0.9, =0.484,

则,可求得

=0.5×180=90 KW

=90×0.484=43.56 Kvar

= =99.99 KVA

= A=151.92 A

所以在干线上选择HUM8系列智能型塑料外壳式断路器,额定电流值选175A的为宜。

电源220/380V三相四线制以电缆穿钢管埋地分住宅照明、双回路电梯和通风机电源引入,进线处作重复接地并引出保护PE线,接地电阻小于1Ω。

所有配电箱、照明箱、电表箱暗装于墙上,距地面高均为1.5m。开关、触摸延时开关、插座、空调插座暗装于墙上,距地面高分别为1.3、1.3、0.3、2.0(厨房、阳台、卫生间、漱洗间均为1.5m,客厅空调插座0.3m)。

具体的计算书见附录A表1所示配电箱负荷计算表。具体选择结果见附录配电系统图。

2.3 导线的选择

2.3.1 导线的选择原则

1. 根据计算负荷电流选断路器整定值;

2.根据断路器整定值选电缆;

3.导线及断路器选择时要前后级之间相互配合,前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级;

4动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值[5]。

2.3.2 导线的选择结果

根据规范要求,照明回路统一选用BV2*2.5, 插座回路统一选用BV3*4,三相空调插座选用BV5*4。详细情况见附录B配电系统图所示。

2.4 配电方式的确定

高层建筑低压配电系统的确定,应满足计量、维护管理、供电安全及可靠性的要求。应将照明与电力负荷分成不同的配电系统;消防及其他防灾用电设施的配电宜自成体系。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由首层到顶层垂直干线的方式。

2.工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。

3.工作电源采用分区树干式,备用电源取自应急照明等电源干线[5]。

本工程配电采用分区树干式,详细见附录B配电系统图。

3 照明系统设计

3.1 照明设计的基本概念

电气照明设计的基本原则主要是实用、经济、安全、美观。根据这一原则,在进行照明设计时,应根据视觉要求、作业性质和环境条件,使工作区或空间获得:良好的视觉功效,合理的照度和显色性、适宜的亮度分布以及舒适的视觉环境。在确定照明方案时,应考虑不同类型建筑对照明的特殊要求,处理好电气照明与天然采光的关系、合理使用建设资金与采用节能光源高效灯具等技术经济效益的关系。要求我们设计时要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、灯具数量、形式与光色,防止人与光环境之间失去协调性[5]。

总之,电气照明设计是由照明供电设计和灯具设计两部分组成。其目的是应人的视觉功能要求,提供舒适明快的环境和安全保障。设计要解决照度计算、导线截面的计算、各种灯具及材料的选型,并绘制平面布置图、大样图和系统图。

3.2 照明电光源的选择

光源按其工作原理可分为热辐射光源、气体放电光源、半导体发光源三种。常用的光源有:白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯和半导体灯等。照明光源的选择遵循以下的一般原则:

1.发光效率好;

2.显色性好,既显色指数高;

3.使用寿命长;

4.可靠、方便、快捷;

5.性价比高。

3.3 照明灯具的选择和布置

灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量,满足环境和作业的配光要求,并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率,选择高光效灯具。

在各类灯具中,荧光灯主要用于室内照明,汞灯和钠灯用于室外照明,也可将二者装在一起作混光照明,这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。

照明灯具选择的一般原则[2,148-149]:

1.光通量与光分布。根据环境对光通量的需要确定灯具的效率和光源,根据环境要求光通量的分布而确定灯型,两方面综合考虑。

2. 限制眩光。

3.场所的环境。根据场所的环境(如:干燥少尘、潮湿、有腐蚀性气体、易受机械损伤、有爆炸或火灾危险)选择相适应的灯具。

4.经济性原则。在满足照明质量和达到环境要求的前提下,采用光源发光效率高、光通量利用率高、耐用、安装维护方便的灯具。

5.艺术性原则。选用的灯具要与建筑结果协调,应与装饰空间、美化环境结合起来,达到照明的艺术效果。

灯具的布置就是确定灯的空间位置,直接决定工作面的亮度、光通量的均匀性、眩光、光的投射方向、亮度分布、环境的阴影、初期建设的投资、后期的维护费用、使用的安全性和耗电量等,合理的灯具布置能得到较高的照明质量和较高的艺术效果。现介绍室内布置的两种方案:均匀布灯和选择布灯。

均匀布灯:是使灯具在一定的平面内或空间内均匀分布相同的灯具。在要求照度均匀、阴影少、对眩光有较高限制的场合都采用均匀布灯,如发光顶棚等。

选择布灯:是指根据环境内不同区域对照度要求不同或追求艺术效果而设置不同的灯具,如办公室的台灯、卧室的壁灯、车间的工作灯等。采用这种布灯方式可以减少设施投资又可获得较好的照明效果,且可达到较高的艺术性。

3.4 照度和照明方式的选择

照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。不同的照明种类有不同的照度要求。所谓照度,是用来表示被照面上光的强弱,以被照场所光通的面积密度来表示。选择照度是照明设计的重要问题,照度太低会损害工作人员的视力,不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。

照明方式有一般照明、局部照明和混合照明三种。在满足标准照度的条件下,为节约电力,应恰当选用合适的照明方式,当一种光源不能满足显色性要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式,这样既提高了光效,又改善了显色性。

另外,充分利用自然光,正确选择自然采光,也能改善工作环境,使人感到舒适,有利于健康。充分利用室内受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,如白色墙面的反射系数可达70-80%,同样能起到节电的作用。

3.5 照明设计

本建筑的照明设计可分为一般照明设计和应急照明设计。本建筑为普通民用住宅,一般照明主要为住宅室内照明和楼梯照明。

3.5.1 一般照明设计

住宅照明应具有浓厚的生活感,据统计一般人每天几乎有多一半的时间要在自己的家里度过,大大超过了在办公室、学校里停留的时间,因此不断改善住宅的光环境是至关重要的。住宅照明质量的提高有赖于合理的选择灯具特性(科学性),而灯具造型的多样化又是个人对灯具型式偏爱的需要,在条件允许时应尊重使用者的意愿进行照明设计以利住宅的商品化、生活化。在住宅照明设计中,只规定在插座回路上设置漏电保护器,是因为插座回路所连接的电器主要是移动式和手持式设备,从防单相故障接地保护角度,这是必要的。这里需要提醒的是卫生间内的灯具应设置在防护区以外为好。随着人民生活水平的提高,美化家庭、节约电能的任务也越来越显得必要。

住宅建筑的照明主要应满足人们不同居住水平、不同居住条件的生活需要。在住宅或公寓照明中,常用的光源有白炽灯和荧光灯两种。

住宅灯具的安装方式:厨房、厕所采用防水吊线式;客厅、卧室、门厅、过道采用吸顶式灯具;吸顶式灯具尽可能选用节能型灯具,如三基色照明灯具,不但光线柔和悦目、无频闪、保护视力,而且具有多种色温。

在许多文献和国家制定的规范中,对住宅照明的照度都有所规定并给出其标准值。表3.1列出的就是住宅建筑照明的照度标准值。

参照表6.1的标准值,厕所、走廊为0m工作面照度,其他为0.75m的工作面照度,则可得出本建筑主要照度、光源及灯型选择参考如下:

1.配电室、消防控制室、门厅:300lx 三管格栅荧光灯;

2.电梯机房:50lx 日光灯;

3.起居室:200lx 白炽灯;

4.卧室:75lx 白炽灯;

5.厨房:100lx 白炽灯;

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