摘要
电能是现代工业生产的主要能源和动力，工业生产实现电气化以后，可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产效率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义。因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支持国家经济建设也具有重大意义。
工厂供电系统是将电力系统的电能降压再分配到各个厂房或车间中去。它由供电电源、总降压变电所、高压配电所、车间变电所、输电线路及用电设备等组成。对其要求是：安全、可靠、优质、经济及考虑今后发展。本文主要对红星机械厂的电气系统进行的设计主要包括电气设备的选择，变压器容量数量的选择，短路电流的计算及继电保护，进线的选择，以及防雷接地装置的设计选择。
关键词：电气系统变压器短路计算无功补偿
第1章 设计要求
1.1设计要求
要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑工厂生
产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，变电所防雷、接地、照明设计，最后按要求写出设计说明书，绘制变电所系统图，功率因数补偿到0.9。
1.2设计依据
1.2.1工厂负荷情况
本厂车间为两班制，年最大负荷利用小时为4800小时，日最大负荷持续时间为6小时，该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。工厂负荷统计如下
1.2.2供电电源情况
按照工厂与供电协议，本厂由3公里处取得10KV 电源进线，干线首端断路
器断流容量为500MV A ，此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7S ，为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压
厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量/KW 需要系数 功率因数 1 铸造车间 动力 315 0.4 0.75 2 铁铆车间 动力 270 0.3 0.7 3 金工1车间 动力 275 0.4 0.75 5 金工2车间 动力 210 0.4 0.7 6 工具车间 动力 220 0.3 0.7 7 氧气车间 动力 200 0.3 0.8 8 热处理车间 动力 315 0.4 0.8 9 装配车间 动力 285 0.3 0.7 10 机修车间 动力 232 0.3 0.75 11 锅炉房 动力 75 0.3 0.7 12 仓库 动力 34 0.4 0.7 13
生活用电
照明
150
0.7
1.0
联络线由2公里处邻近单位取得备用电源。
1.2.3有关情况
本厂所在地区的年最高气温为41度，年平均气温为23度，年最低气温为 - 8度，年最热月平均最高气温为30度，年最热月平均气温为26度，年雷暴日为20。本厂所在地区平均海拔500米，底层以砂粘土为主。
第2章 负荷计算和无功功率计算及补偿
2.1 负荷计算
负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。 主要计算公式有： 有功功率：e d P K P ?=30
无功功率:?tan 3030?=P Q 视在功率:?
cos 30
30P S = 计算电流:N
U S I 330
30=
注:由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取
95.0~90.0=∑p
K ，97.0~93.0=∑q
K
总的有功计算负荷为 ： ∑∑=i p P K
P .3030 总的无功计算负荷为： ∑
∑=i q Q K
Q .3030
总的视在计算负荷为： 2
3023030Q P S +=
总的计算电流为 ： N
U S I 33030=
()??arccos tan tan =
经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2-1所示（额定电压取380V ）
表2-1 各厂房和生活区的负荷计算表
编号
名称
类
别 设备
容量
需要系数
cos
? tan
?
计算负荷
30P /k 30Q /kva 30S /k 30I /
e P /kW
d K
W r VA A 1 铸造车间 动力
315
0．4 0．75 0.88
126
110.9
168
254.5
2 铁铆 车间 动力
270 0．3 0．7 1.02 81 82.6 115.7 176
3 金工 车间 动力
275 0．4 0．75 0.88 110 96.8 146.7 222.
9
5 金工
2 车间 动力
210 0．4 0．7 1.02 84 85.7 120 182.3
6 工具 车间 动力
220
0．3 0．7 1.02 66 67.3 94.3 143.
2
7 氧气 车间 动力
200 0．3 0．8 0.75 60 45 75 114
8 热处
理 车间 动力
315 0．4 0．8 0.75 126 94.5 157.5 239.
3
9 装配 车间 动力
285
0．3 0．7 1.02 85.5 87.2 122.1 185.
5
10机修车间 动力
232 0．3 0．75 0.88 69.6 61.2 92.8 143.
7
11锅炉房
动力
75 0．3 0．7 1.02 22.5 23 32.1 48.8
12 仓库 动力 34 0.4 0.7 1.02 13.6 13.9 19.4 29.5 13生活区 照明
150 0.7
1.0
105
105
276
总计
动力 2431 949.6 767.7 —— ——
照明
150
计入p K ?∑=0.95,
q K ?∑=0.97
0.77 902 744.7 1159 1761
2.2 无功功率补偿
无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。
由表2.1可知，该厂380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10kV 进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量：
C Q =30P (tan 1? - tan 2?)=902[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) ]
=410.8kvar
参照图2，选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar ?5=420kvar 。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无
功计算负荷'
30Q =（727.8-420）kvar=307.8 kvar ，视在功率
2
'30230'30Q P S +==953.1kVA ，计算电流N
U S I 3'30
'
30
=
=1455.7A,功率因数提高为
cos '
?='30
30
S P =0.946。
在无功补偿前，该变电所主变压器T 的容量为应选为1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T 的容量选为1000kVA 的就足够了。因此无功补偿后工厂380V 侧和10kV 侧的负荷计算如表2-2所示。
表2-2
无功补偿后工厂的计算负荷
项目
cos ?
计算负荷
30P /KW
30Q /kvar
30S /KV
A
30I /A
380V 侧补偿前负荷 0.75 902 744.7 1170 1761 380V 侧无功补偿容
量
-420 380V 侧补偿后负荷 0.946 902 324.7 958.7 1456.5
主变压器功率损耗
0.01530S =17
0.0630S =70
10KV 侧负荷计算 0.919 919 394.7 1000.5 57.8
第3章 变电所主变压器及主接线方案的选择
3.1 变电所主变压器的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：
a)装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式30S S T N ≥?，T N S ?为主变压器
容量，30S 为总的计算负荷。选T N S ?=1250KVA>30S =1000.5KVA ，即选一台S9-1250/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。 b)装设两台变压器 型号为S9型，而每台变压器容量根据式（3-1）、（3-2）选择，即
?≈?)7.0~6.0(T N S 992.3 KVA=（595.38~694.61）KVA
（3-1）
)(30 S S T N ≥?=(168+115.7+32.2) KVA=315.8 KVA
（3-2）
因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Yyn0 。
3.2 变电所主接线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案：
3.2.1 装设一台主变压器的主接线方案
如图3-1所示
图3-1 装设一台主变压器的主接线方案
3.2.2 装设两台主变压器的主接线方案
如图3-2所示
图3-2 装设两台主变压器的主接线方案
3.3 主接线方案的技术经济比较
表3-1 主接线方案的技术经济比较
比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案
技术指标供电安全性满足要求满足要求
供电可靠性基本满足要求满足要求
供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，
电压损耗较小
灵活方便性只有一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵
活性较好
扩建适应性稍差一些更好一些
经济指标电力变压器的综
合投资额
查得S9-1000/10的单价为15.1
万元，而变压器综合投资约为其
单价的2倍，因此综合投资约为
2*15.1=30.2万元
查得S9-500/10的单
价为10.5万元，因此
两台变压器的综合投
资约为4*10.5=42万
元，比一台主变方案
多投资11.8万元
高压开关柜（含
计量柜）的综合
投资额
查得GG-1A(F)型柜可按每台4万
元计，其综合投资可按设备的1.5
倍计，因此高压开关柜的综合投
资约为4*1.5*4=24万元
本方案采用6台
GG-1A(F)柜，其综合
投资约为
6*1.5*4=36万元，比
一台主变方案多投资
12万元
电力变压器和高
压开关柜的年运
行费
主变的折旧费=30.2万元
*0.05=1.51万元；高压开关柜的
折旧费=24万元*0.06=1.44万元；
变配电的维修管理费=（30.2+24）
万元*0.06=3.25万元。因此主变
和高压开关柜的折旧和维修管理
费=（1.51+1.44+3.25）=6.2万元
主变的折旧费=42万
元*0.05=2.1万元；
高压开关柜的折旧费
=36万元*0.06=2.16
万元；变配电的维修
管理费=（42+36）万
元*0.06=4.68万元。
因此主变和高压开关
柜的折旧和维修管理
费=（2.1+2.16+4.68）
=8.94万元，比一台
主变方案多投资
2.74万元
供电贴费主变容量每KVA为800元，供电
贴费=1000KVA*0.08万元/KVA=80
万元
供电贴费
=2*630KVA*0.08万
元=100.8万元，比一
台主变多交20.8万
元
从上表可以看出考虑经济因素，决定采用装设一台主变的主接线方案
第4章 短路电流的计算
4.1 绘制计算电路
图5-1 短路计算电路
4.2 确定短路计算基准值
设基准容量d S =100MVA ，基准电压d U =c U =1.05N U ，c U 为短路计算电压，即高
压侧1d U =10.5kV ，低压侧2d U =0.4kV ，则
kA kV MVA U S I d d d 5.55.103100311=?=
=
（4-1）
kA kV
MVA U S I d d d 1444.0310032
2=?==
（4-2）
4.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值
1 电力系统
已知电力系统出口断路器的断流容量oc S =500MVA ，故
*1X =100MVA/500MVA=0.2
（4-3）
2 架空线路
查表3-1得线路电抗，而线路长3km ，故
（4-4）
3 电力变压器
查表得变压器的短路电压百分值%k U =4.5，故
SN10-10I=500MVA K-1 K-2
3km
10.5kV S9-1250 0.4kV
(3)
(1) ～ ∞系统
km x / 35 . 0 0 Ω = 05 . 1 )
5 . 10 ( 100 ) 3 35 . 0 ( 2 2 0 2 = ? Ω ? = = * kV MVA U S l x X c d
kVA
MVA
S S U X N d k 12501001005.4100%3?
==
*=3.6 （4-5）
式中，N S 为变压器的额定容量
因此绘制短路计算等效电路如图4-2所示。
图4-2 短路计算等效电路
4.4 k-1点（10.5kV 侧）的相关计算
1 总电抗标幺值
*
2*1)1(X X X k +=*-∑=0.2+1.05=1.25
（4-6）
2 三相短路电流周期分量有效值
（4-7）
3 其他短路电流
（4-8）
（4-9）
（4-10）
4 三相短路容量
（4-11）
4.5 k-2点（0.4kV 侧）的相关计算
1 总电抗标幺值
*
3*2*1)1(X X X X k ++=*-∑=0.2+1.05+3.6=4.85 （4-12）
2 三相短路电流周期分量有效值
1/0.2
k-1 k-2
2/1.05
3/3.6
KA KA
X I I k d k
4 . 4 25
. 1 5 . 5 * )
1 ( 1
* 1
= =
= - ∑
= KA I I I k
4 . 4 ) 3 ( 1 ) 3 ( ) 3 ( ' ' = = = - ∞ KA KA I i sh
22 . 11 4 . 4 55 . 2 55 . 2 ) 3 ( ' ' ) 3 ( = ? = = KA KA I I sh
64 . 6 4 . 4 51 . 1 51 . 1 ) 3 ( ' ' ) 3 ( = ? = = MVA
MVA
X S S k d
k 80 25
. 1 100 * )
1 ( ) 3 ( 1
= =
= - ∑
-
（4-13）
3 其他短路电流
（4-14）
（4-15）
（4-16）
4 三相短路容量
（4-17）
以上短路计算结果综合图表5-1所示。
表4-1 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流
三相短路容量/MVA
)3(k I
)
3(''I
)3(∞I )
3(sh i )
3(sh I )3(k S
k-1 4.4 4.4 4.4 11.22 6.64 80 k-2
29.69
29.69
29.69
56.63
32.36
20.62
第5章 变电所一次设备的选择校验
5.1 10kV 侧一次设备的选择校验
5.1.1 按工作电压选则
设备的额定电压e N U ?一般不应小于所在系统的额定电压N U ，即≥?e N U N U ，高压设备的额定电压e N U ?应不小于其所在系统的最高电压max U ，即≥?e N U max U 。N U =10kV ，
max U =11.5kV ，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压e N U ?=12kV ，穿墙套管额定电压e N U ?=11.5kV ，熔断器额定电压e N U ?=12kV 。
KA KA X I I k d k 69 . 29 85 . 4 144 * )
2 ( 2
* 2
=
= = - ∑
= I I I k ) 3 ( 2
) 3 ( ) 3 ( ' ' = = = - ∞ KA I i sh
69 . 29 84 . 1 84 . 1 ) 3 ( ' ' ) 3 ( ? = = = I I sh
29.69 09 . 1 09 . 1 ) 3 ( ' ' ) 3 ( ? = = = MVA
X S S k d
k 62 . 20 85
. 4 100 * )
2 ( )
3 ( 2
= =
= - ∑
- A
29．69 56.63KA 32.36
KA MVA
5.1.2 按工作电流选择
设备的额定电流e N I ?不应小于所在电路的计算电流30I ，即≥?e N I 30I
5.1.3 按断流能力选择
设备的额定开断电流oc I 或断流容量oc S ，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值)3(k I 或短路容量)3(k S ，即
≥oc I )3(k I 或≥)
3(oc S )3(k S
对于分断负荷设备电流的设备来说，则为≥oc I max ?OL I ，max ?OL I 为最大负荷电流。
5.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验
a)动稳定校验条件
≥max i )3(sh
i 或)
3(max sh I I ≥ max i 、max I 分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，)
3(sh i 、)3(sh I 分别为开关所
处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值
b)热稳定校验条件 im a t t I t I 2)3(2∞=
对于上面的分析，如表5-1所示，由它可知所选一次设备均满足要求。
表5-1 10 kV 一次侧设备的选择校验
选择校验项
目 电压 电流 断流
能力
动态定度
热稳定度
装置地点条件
参数 N U N I )3(k I )
3(sh
I ima t I ?∞2
)3(
数据
10kV 72.2A )1(T N I ?
4.4k
A
6.60kA
一次
设额定参数
e N U ? e N U ? oc I max i t I t ?2
高压少10kV
630kA 16kA
40 kA
5122162=?
9 . 32 7 . 1 4 . 4 2 = ?
备型号规格油断路
器
SN10-1
0I/630
高压隔
离开关
6
8
GN-
10/200
10kV 200A - 25.5 kA 500
5
102=
?
高压熔
断器
RN2-10
10kV 0.5A 50
kA
- -
电压互
感器
JDJ-10
10/0.1kV - - - -
电压互
感器
JDZJ-1
kV
3
1.0
/
3
1.0
/
3
10- - - -
电流互
感器
LQJ-10
10kV 100/5
A
- kA
1.0
2
225?
?
=31.8
kA
1
)1.0
90
(2?
?
=81
避雷针
FS4-10
10kV - - - -
户外隔
离开关
GW4-12
/400
12kV 400A - 25kA 500
5
102=
?
5.2 380V侧一次设备的选择校验
同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如表5-2所示，所选数据均满足要求。
表5-2 380V一次侧设备的选择校验
选择校验项目电压电流断流
能力动态
定度
热稳定度
装置地点条件参数
N
U
N
I)3(
k
I)3(
sh
I
ima
t
I?
∞
2)3(- 数据380V 总
1456.
32A
29.69kA 32.5
6kA
-
一次设备型号规格
额定参数
e
N
U
?e
N
U
?oc
I
max
i t
I
t
?2- 低压断路器
DW15-1500/
3D
380V 1500A 40kA - - -
低压断路器
DW20-630
380V 630A
（大
于
30
I）
30Ka
(一般)
- - -
低压断路器
DW20-200
380V 200A
（大
于
30
I）
25 kA - - -
低压断路
HD13-1500/
30
380V 1500A - - - -
电流互感器
LMZJ1-0.5
500V 1500/
5A
- - - -
电流互感器
LMZ1-0.5
500V 100/5
A
160/5
A
- - - -
20.8
7.0
69
.
29=
?
5.3 高低压母线的选择
查附表17得到，10kV 母线选LMY-3(40?4mm),即母线尺寸为40mm ?4mm;380V 母线选LMY-3（120?10）+80?6，即相母线尺寸为120mm ?10mm ，而中性线母线尺寸为80mm ?6mm 。
第6章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择
6.1 10kV 高压进线和引入电缆的选择
6.1.1 10kV 高压进线的选择校验
采用LGJ 型钢芯铝绞线架空敷设，接往10kV 公用干线。 a).按发热条件选择
由30I =T N I ?1=72.2A 及室外环境温度40°，查表得，初
选LGJ-50,其40°C 时的al I =178A>30I ,满足发热条件。
b).校验机械强度 查附表14得，非居民区最小允许截面积min A =162
mm ，
而LGJ-50满足要求，故选它。
由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。
6.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。 按发热条件选择
由30I =T N I ?1=72.2A 及土壤环境25°，查表得，初选缆
线芯截面为502
mm 的交联电缆，其al I =90A>30I ,满足发热条件。
6.2 380低压出线的选择
热处理车间
馈电给8号厂房（热处理车间）的线路，亦采用BLV-500四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设
a ）按发热条件需选择 由30I =211A 及地下0.8m 土壤温度为25℃，查表，初选缆芯截面1852
mm ，其al I =212A>30I ，满足发热条件。
b ）校验电压损耗 热处理车间距变电所170米，选择变电所至热处理
车间的导线截面积, 而查表得到1852
mm 的铝芯电缆的0R =0.21km /Ω （按缆芯工作温度75°计），0X =0.07km /Ω，又8号厂房的30P =112kW, 30Q =84 kvar ，故线路电压损耗为
V
kV
k kW U qX pR U N
15.1338.0)17.007.0(var 84)17.021.0(112)(=??+??=+=
?∑
%5.3%100380
78
.23%=?=
?U <%al U ?=5%。
6.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验
采用YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敖设，与相距约2Km 的临近单位变配电所的10KV 母线相连。
6.3.1 短路热稳定校验
按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯252
mm 的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单位10KV 的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。
以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表 6-1所示。
表6-1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格
线 路 名 称 导线或电缆的型号规格
10KV 电源进线 LGJ-50铝绞线（三相三线架空）
主变引入电缆 YJL22-10000-3 ?50型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋） 380V 低压 出线 至1号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至2号
厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至5号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至6号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至7号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至8号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至9号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至10号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆（直埋）
至11号厂房 BLV-500-3?400+1?185的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆
（直埋
至12
号厂房 BLV —500—1×4铝芯线5根穿内径252
mm 硬塑管 至13号厂房 四回路，每回路3×BLX-500-1×120+1×BLX-1000-1×75橡皮线（三相四线架空线）
与临近单位10KV 联络线
YJL22—10000-3?25型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆（直埋）
第7章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定
7.1 变电所继电保护装置
7.1.1主变压器的继电保护装置
a ）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时，应动作于高压侧断路器。
b ）装设反时限过电流保护。采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。
7.1.2 过电流保护动作电流整定
max ????=
L i
re w
rel op I K K K K I
其中A A KV KVA I I T N L 144.722)103/(1250221max =?=??==?，可靠系数
1.3rel K =，接线系数1w K =，继电器返回系数0.8re K =，电流互感器的电流比
i K =100/5=20 ，因此动作电流为：
A A I OP 7.1114420
8.01
3.1=???=
因此过电流保护动作电流整定为
12A 。
7.1.3 过电流保护动作时间的整定
因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍的动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s 。
7.1.4过电流保护灵敏度系数的检验
1
min ??=
op k p I I S
其中，T
K T K k K I K I I /866.0/)
3(2)2(2min --?===0.866A*30.1/10kV/0.4kV=0.65
A A K K I I w i op op 2401/2012/1=?==?，因此其灵敏度系数为：
=650A/240A=2.7>1.5 满足灵敏度系数的1.5的要求。
7.2装设电流速断保护
利用GL15型感应式过电流继电器的速断装置。
7.2.1速断电流的整定
利用式max ????=
k T
i w
rel qb
I K K K K I
，其中
，=1.4rel K ，=1w K ，
=100/5=20i K ，=10/0.4=25T K ，因此速断保护电流为
速断电流倍数整定为=83.13A/12A=6.93(注意qb K 不为整数,但必须
在2～8之间)
7.2.2 电流速断保护灵敏度系数的检验
利用式1
min
??=
qb k p
I I S
，其中，
，因此其保护灵敏度系数为
S=3810A/1662.64A=2.29>1.5
7.3 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置
7.3.1 装设反时限过电流保护
亦采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分跳闸的操作方式。
a)过电流保护动作电流的整定,利用式max ????=L i
re w rel op I K K K K I ，其中 .max L I =230I ，
取
30I =
0.6×57.8A=34.68A ，=1.3rel K ，w K =1，re K =0.8，i K =50/5=10， 因此动作电流为：
I I k k 69 . 29 ) 3 ( 2
max = = - ? A A I qb 13 . 83 30100 25 20 1
4 . 1 = ? ? ? =
I I I K K k 4 . 4 866 . 0 866 . 0 ) 3 ( 2
) 2 ( 2 min = ? = = = - - ? 3.81 A K K I I w i op op 64 . 1662 1 / 20 13 . 83
/ 1 = ? = = ? A
kV V KVA A U S S S
I
N
20 . 18 ) 10 3 /( () 115.7 167 ( ) 3 /( () ( 1 11
. 30 2 . 30 1
. 30 )
( 30 = ? + + = + ≈ ∑ 32.1 KA KA A
因此过电流保护动作电流op I 整定为6A 。
b)过电流保护动作电流的整定
按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s 。 c)过电流保护灵敏度系数
因无临近单位变电所10kV 母线经联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有从略。
7.3.2 装设电流速断保护
亦利用GL15的速断装置。但因无临近单位变电所联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数。
7.3.3 变电所低压侧的保护装置
a ）低压总开关采用DW15—1500/3型低压短路器，三相均装设过流脱钩器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路。脱钩器动作电流的整定可参看参考文献和其它有关手册。
b ）低压侧所有出线上均采用DZ20型低压短路器控制，其瞬间脱钩器可实现对线路的短路故障的保护。
第8章 降压变电所防雷与接地装置的设计
在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻R<10W （表9-6）。通常采用3-6根长2.5 m 的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列，管间距离5 m ，打入地下，管顶距地面0.6 m 。接地管间用40mm ×4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用25 mm ×4 mm 的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm 的镀锌扁刚，长1～1.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m 以上的距离。
A
A I op 5.91 20 . 18 2 10
8 . 0 1
3 . 1 = ? ? ? ? =
目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量，选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19
设计总结·20谢辞·21 参考文献·22
第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器（Central Processor Unit 简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器（Microproce-ssor）存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源（Power Supply）：给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU 的控制信号，并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”
沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书
一. 总体设计方案 根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益； ？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来； ？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统： 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 （1）控制设备内容 根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容 冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手
自动状态、水流开关状态； 冷却水供回水管路供水温度、回水温度， 冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态； 冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态； 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量； 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节； 膨胀水箱高、低液位检测； 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 （2）控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下： 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度， M＝分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。 机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻 水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组， 关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自
电气施工图设计统一说明 一、建筑概况 本工程位于（），（）路与（）路交叉口（）。建筑面积（m2）。地下（）层，主要为车库、各种机房、库房，地上（）层，主要为办公室、餐厅、会议室等，属于（）类建筑。建筑主体高度（M），裙房高度（M）。结构形式为（），基础为（），楼板厚（mm）,垫层厚（mm）。 二、设计依据： 1.各市政主管部门对初步设计的审批意见； 2.甲方设计任务书及设计要求； 3.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92; 4.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94; 5.《供配电系统设计规范》GB50052-95; 6.《低压配电设计规范》GB50054-95 7.《建筑物防雷设计规范》GB50057-94;（2000年版） 8.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95;（2001年版） 9.《人民防空地下室设计规范》GB50038-94; 10.其它有关国家及地方的现行规范，规范； 11.各专业提供的设计资料； 三、设计范围 本设计包括红线内的以下内容： 1.高、低压配电系统； 2.电力配电系统； 3.照明配电系统； 4.楼宇自控系统；
5.防雷及接地系统； 6.人防工程； 7.室外照明系统（与专业厂家配合）； 8.报告厅，演播室，多功能厅等的调兴照明系统（与专业厂家配合）； 9.有工艺设备的场所（例如：厨房、电梯等），设计仅预留配电箱； 10.根据甲方（）文，本工程设计时，公共场所及所有办公室的强电设备均只做预留，强电将电源引至配电箱，预留装修照明仅先期估算照明容量，待以后由室内装修设计负责进行配电盘及平面的二次设计，以防止重复投资。 11.本工程电源分界点在高压进线柜处。 四、供电设计 1.本工程负荷等级为（）级。 2.本工程从（）及（）引来两路10kv高压电源，每路均能承担本工程全部负荷。两路高压电源同时工作，互为备用。 3.10kv高压电源引至设在本工程（）层的分界室。变配电所设在地下（）层。高压为单母线分段运行，手动联络，高压断路器为真空断路器，直流操作（）AH,继电保护为定时限过流及速断保护。 4.用电负荷 Pe=()kWPj=()kW(其中：照明（），电力（）kW,消防设备（）kW，选用（）台（）kVA变压器。 5.选用（一台）柴油发电机组（）kW作为第三路电源。 6.低压为母线分段运行，联络开关设自投自复、自投不自复、手动，转换开关。自投时应自动断开非保证负荷，以保证变压器正常工作。主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的2个开关。 7.计费：本工程为高压计费，低压设电力分表。 8.在变配电所低压侧，设功率因数集中自动补偿装置，电容器采用自动循环投切方式，要求补偿后的功率因数大于0.90。本工程要求荧光灯，气体放电灯单灯就地补偿。要求补偿后的功率因数大于0.90。
中央空调自控系统设计 第一章中央空调的构成和工作原理 1.1 中央空调的组成 中央空调系统的组成主要由空调负荷，制冷机组，冷水泵，冷却水泵，冷 却塔和水管道连接而成。从大的方面来看主要有两大系统：一个是冷水系统，一个是冷却水系统。 冷水系统的动力源是冷水泵，12°C的水在冷水泵的作用下进入制冷机组，在制冷机里放热后变成7°C的水，7°C的水进入空调负荷吸热后又变成12°C 的水，重新进入制冷机组。这样形成一个密闭的冷水循环系统。 冷却水系统的动力源是冷却水泵，冷却水泵把来自于冷却塔的32°C的冷却水泵入制冷却机组，冷却水在制冷机组中吸热后变成38°C的水，此水在冷却泵的作用下重新进入制冷机组，这样反复的运行形成冷却水系统。与本项目控制有关的设备为：冷却泵，冷却水泵，制冷机组，冷却塔。 与本项目控制有关的设备为：冷却泵，冷却水泵，制冷机组，冷却塔。 1.2 系统特点 在该系统中，冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制，由维护人员根据季节不同和负荷的变化进行调节；风机采用温度闭环控制，可根据温度传感器的反馈值，调节风机的转速，从而使被控环境温度基本保持恒定。 TD2000变频器还提供了RS232/RS485串行接口，以便与中央控制室的微机联网，实现集中监控，使维护人员及时了解各变频器的工作状态。冷冻机组是中央空调的“制冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”，降温为“冷冻水”，冷却水塔用于为冷冻机组提供“冷却水” “外部热交换”系统由两个循环水系统组成：1)冷冻水循环系统 2)冷却水循环系统。 1.3中央空调的工作原理 1.3.1冷(热)水机组的基本工作过程 室外的制冷机组对冷(热)媒水进行制冷降温(或加热升温)，然后由水泵将降温后的冷媒(热)水输送到安装在室内的风机盘管机组中，由风机盘管机组采 取就地回风的方式与室内空气进行热交换实现对室内空气处理的目的。 1.3.2风管(道)式机组的基本工作过程
目录 1.系统概述 (1) 2.系统需求分析 (1) 3.编制依据 (1) 4.方案设计 (1) 4.1系统总体结构 (2) 4.1.1管理层 (2) 4.1.2控制层 (2) 4.1.3执行层 (2) 4.2系统架构图 (2) 4.3设备选型及优势 (3) 4.3.1双门互琐功能 (3) 4.3.2双人同进同出功能 (3) 4.3.3读卡器选型 (3) 4.3.4信号传输 (3) 4.3.5系统控制 (4) 4.3.6持卡人管理 (4) 4.3.7门禁模式管理 (4) 4.4系统设备主要性能指标 (4) 4.4.1Pro3000双门控制器 (5) 4.4.2智能感应卡读卡器JT-MCR-45-32 (6) 4.4.3Winpak门禁控制管理软件 (7) 4.5门禁系统功能 (11) 4.5.1门禁控制 (11) 4.5.2编程管理 (12) 4.5.3卡及持卡人管理 (12) 4.5.4在线监控和报警功能 (12) 4.5.5数据和事件记录查询及生成报表 (13) 4.5.6电子巡更管理 (13)
4.5.7电子地图控制 (13) 4.5.8集成联动 (13) 4.5.9通信及连接 (14)
1.系统概述 门禁系统主要由识别卡、前端设备（读卡器、门状态探测设备、锁具、门禁控制器等）、传输设备、系统管理服务器、管理控制工作站、制卡设备（制卡数码照相机、卡证打印机、制卡工作站）及相关应用软件组成。 2.系统需求分析 门禁系统是保证授权人自由出入、限制未授权人进入未获授权区域、对强行闯入的行为进行报警，从而保证门禁控制区域的安全。门禁系统应该对医院的出入人员进行管理，确保医院的安全、有序是十分必要且必须的。门禁系统需要满足省医院各部门的系统的独立管理，并且实现远程联网管理。医院门禁系统需要与监控系统、报警系统相联动，当门禁系统正常开门时，报警系统撤防，工作人员可以自由工作，当门禁系统非正常开门时，报警系统布防，将报警图像在监控中心的工作站上显示出来，并进行录像。 3.编制依据 《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002） 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001） 《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339-2003） 《安全防范系统验收规则》（GA308-2001） 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000） 4.方案设计 本系统在楼内的药库，出入院收费处，计算机室、ICU、NICU、中心供应、手术部等净化区域以及病房护理单元出入口均设门禁控制器，共设置201套出入口控制点。此系统可通过系统设置，完成在紧急情况下，如消防报警发生时，自动开启相关受控门的功能，以便人员及时疏散，确保人身安全。若有人非法进入这
医院建设项目 设计说明 第七章电气专业设计 一、设计依据 1、甲方设计任务书及设计要求； 2、《建筑设计防火规范》GB50016-2014 3、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008； 4、《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013； 5、《供配电系统设计规范》GB50052-2009； 6、《低压配电设计规范》GB50054-2011 7、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010； 8、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012； 9、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013； 10、《建筑照明设计标准》GB50034-2013； 11、《综合医院建筑设计规范》GB51039-2014 12、《医疗建筑电气设计规范》JGJ312-2013 13、《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2013 14、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005； 15、《安全防范工程技术规范》GB50348-2004 16、《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007 17、《视频安防系统工程设计规范》GB50395-2007 18、《出入口控制系统工程设计规范》GB500396-2007 19、《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007 20、《电子会议系统工程设计规范》GB50799-2012 21、《公共广播系统工程技术规范》GB50526-2010 22、《数据中心设计规范》GB50174-2017 23、《全国民用建筑工程设计技术措施--节能专篇（电气）》2007年版 24、其它有关的国家及地方现行规程规范；二、设计范围 本设计包括红线以内的如下内容： 1、中低压配电系统；动力配电系统；照明配电系统；电气安全及防雷接地系统。 2、综合布线系统；有线电视系统；安全防范系统监控系统；楼宇自控系统；医护对讲系统；ICU探视系统；手术监控管理系统；手术室示教系统；信息显示系统；火灾自动报警及消防联动控制系统；消防应急及日常广播系统等。 三、用电负荷估算： 编号名称面积（㎡）用电标准计算负(kW) 备注 1 A区行政综合楼2280.19 80W/㎡182 2 A区中医门诊综合楼4415.4490W/㎡397 3 B区门诊综合楼8713.8290W/㎡784 4 B区住院综合楼14899.0960W/㎡893 5 C区康疗中心2741.4690W/㎡247 6 地下室建筑8996.00 50W/㎡450 一部份为诊疗区 7 其他200 合计3153 用电负荷同期系数取：0.8 整个项目用电负荷合计：2552KW; 三、高、低压配电系统 1、1．负荷分级： 一级负荷：火灾报警及联动控制设备、消防电梯、排烟风机及加压送风机、保安及消防监控系统、应急照明及疏散照明、急诊部、监护病房、手术部、分娩室、婴儿室、血液病房的净化室、血液透析室、核磁共振、介入治疗用CT及X光机扫描室、洁净手术室空调、ICU病房、重要的计算机系统等。其中重要手术室、
建筑电气自动化系统设计与实现 发表时间：2019-05-24T10:58:27.483Z 来源：《电力设备》2018年第35期作者：刘芬 [导读] 摘要：随着社会的快速发展，对居住或办公环境的要求逐渐提高，建筑也逐渐向智能化方向发展，建筑电气自动化设计应运而生，为有效满足现代节能理念要求，需对传统建筑电气自动化进行优化设计，使建筑电气系统运行方式更加自动化，更加智能，随着相关技术（以太网传输、控制总线等）在建筑电气自动化领域的应用，为系统的智能化和自动化提供了技术支持。 (中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司新疆乌鲁木齐 830002) 摘要：随着社会的快速发展，对居住或办公环境的要求逐渐提高，建筑也逐渐向智能化方向发展，建筑电气自动化设计应运而生，为有效满足现代节能理念要求，需对传统建筑电气自动化进行优化设计，使建筑电气系统运行方式更加自动化，更加智能，随着相关技术（以太网传输、控制总线等）在建筑电气自动化领域的应用，为系统的智能化和自动化提供了技术支持。 关键词：建筑电气；自动化系统；设计 1建筑电气自动化系统的应用背景分析 我国自从改革开放以来，经济一直处于稳定增长的状态，经济的快速增长和发展，不仅能够带动人们的日常生活水平得到有效提升，而且还能够推动国民经济的增长。现代人对建筑物的整体要求越来越高，不仅要求建筑物本身的功能性能够满足人们日常生活需求，而且还要能够体现出时代化的特征，在稳定、功能、舒适等各个方面都提出了更高的要求。在这种大环境背景下，建筑行业不仅要满足现代人提出的个性化需求，同时还要面临市场越来越激烈的竞争环境，这样就需要引入一些先进的科学技术手段，对自己的施工水平提升能够起到一定的推动作用。为了能够将这一作用和价值充分发挥出来，在实践中可以将自动化系统科学合理的应用到现代建筑物的建设当中。这样不仅有利于从根本上实现对温度、湿度的有效控制，而且还能够促使自动化系统在安装时，实现建筑电气各个系统相互之间的有效衔接和利用。 2电气自动化系统设计 2.1中央控制室设计 中央控制室的设备需尽量靠近控制负荷中心，距离强电磁设备及其干扰场所大于１５米，为避免突发停电状况发生时影响建筑内的正常工作，需设计备用电源备，变配电控制系统的主要功能在于监测电气设备状态及故障报警等，建筑包含较多的内变频器、电机等大功能电器设备，在设计电源时需满足系统内的整体用电负荷，以保证系统的稳定运行。 2.2控制器设计 作为系统的关键部分，现场控制器需满足系统设计指标，为确保现场控制器设备正常运转，就需确保线路、管道及与强电磁干扰环境保持合理的距离，ＰＬＣ整体输入及输出预留超出２０％的裕量以满足系统整体设计需求，在此基础上完成设备安装，并对功能进行调试，通过应用模块化管理模式以便于后期开展维护等工作，实现自动高效的系统管理。 2.3布线设计 以智能建筑实际情况为依据，设计系统的电源布线时，要结合使用网络通信设备部署方式实现布线的灵活高效（即综合布线系统ＰＤＳ），以保证系统高效稳定的运转，信号线在使用电缆布线时需进行严格控制，完成信号传输线路的分槽式设计，对计算机和网络控制器等设备布线过程中，需同其他共用接地干线完成有效连接，以满足电气设备的运行需求，进一步提高建筑电气自动化系统的稳定性。 3建筑电气自动化控制技术的应用与展望 3.1电气自动化控制技术的应用 对电气自动化控制技术的关注，首先要集中在网络技术的运用上。网络技术和多媒体技术对电气工程的自动化十分重要，在未来，电气自动化控制技术将会重点运用网络技术和多媒体技术，简化维修步骤，自动化系统实现了系统的自我管理和自我维护，解放了工作人员的双手，降低了劳动力成本。同时，自动化系统对各个设备的所有运行参数进行监控管理，一旦发现异常运行情况，会及时发出告警信号，引起监控人员的注意，及时处理，从而降低了设备故障率，保证建筑用电的安全、稳定。同时还包括电气自动化技术对节能减排反面的应用，比如，通过自然光线的强弱，自动调节灯具的照度或控制灯具的开关，以及空调系统通过红外检测技术确定房间没有人时，将空调的温度升高（夏天）或降低（冬天）等等。 3.2对建筑电气自动化控制技术的展望 电气工程自动化对于我国工业、经济的发展具有重要的作用，将电气工程自动化应用于建筑行业，体现了国家电气工程自动化实现自动化生产的形势。随着社会的不断发展进步，人们生活水平不断提高，智能化的电气工程技术会应用到社会的各个方面，大到为了实现工业的生产，小到为了满足人民日常的生活，并且对人工智能化、电气自动化技术不断旺盛的需求，也会促进人工智能、电气自动化技术的创新和升级。总体而言，电气工程自动化在我国建筑行业领域内的应用，价值显著，前景广阔，电气工程自动化技术将促进建筑行业的发展，建筑行业的繁荣也会推动电气工程技术产业科学进步，不断造福于人类。但是电气工程自动化技术的发展不是一帆风顺的，也不是一蹴而就的，需要充分发挥自身的主观能动性，积极促成日常生活中的创新由量到质的飞跃，不断为我国科技的发展和社会的进步作出贡献，为实现伟大的中国梦而奋斗。 3.3人工智能在电气自动化中的应用 （1）基于电气产品优化设计中的人工智能。电气产品的设计是非常重要的一个环节，同时也是一个非常复杂的过程。要求设计人员深入的掌握较为全面综合的知识，具备细心、耐心等良好的心理素质，因为在产品设计过程中，基本不允许出现错误，出现任何一个甚至是微乎其微的失误，在今后都有可能变成致命的威胁，因此，对设计人员的要求非常高，需要投入较大的人力、财力、物力成本。另外，设计过程中的理论与实践相统一之前需要进行的大量实验，也占用了产品设计成本和大量时间。（2）基于电气设备故障诊断中的人工智能。人工智能技术应用于电气设备故障诊断中，已经非常完善和成熟，人工智能技术结合计算机技术，具有专业性、科学性、数学性和人工神经性网络的特点，可以有效把握系统整体的运行故障，但是也不会漏掉任何一处微小的故障、隐患，发现故障后可以及时的进行故障排除，面对复杂多变的情况，也可以运用数学性分析解决问题。这些特点都比人力检测故障更加有优势，这相对于传统的设备故障检修来说是一项突破，并且现在人工智能检测技术仍处于不断的更新换代之中。电气设备的故障发现和排除，是一项复杂而又枯燥的工作，但是
1．当负载电流达到熔断器熔体的额定电流时，熔体将立即熔断，从而起到过载保护的作用。（×） 2．低压配电装置应装设短路保护、过负荷保护和接地故障保护。(√ ) 3．熔断器的熔断电流即其额定电流。(× ) 4．低压刀开关的主要作用是检修时实现电气设备与电源的隔离。(√ ) 5．交流接触器吸引线圈的额定电压与接触器的额定电压总是一致的。(×) 6．刀开关与断路器串联安装的线路中，送电时应先合上负荷侧刀开关，再合上电源侧刀开关，最后接通断路器。(× ) 7．交流接触器的短路环的作用是过电压保护。(×) 8．低压断路器的瞬时动作电磁式过电流脱扣器和热脱扣器都是起短路保护作用的。(×) 9．低压断路器的瞬时动作电磁式过电流脱扣器是起过载保护作用的。( ×) 10．断路器的分励脱扣器和失压脱扣器都能对断路器进行远距离分闸，因此它俩的作用是完全相同的。(× ) 11．交流接触器的静铁芯端部装有短路环，它的作用是防止铁芯吸合时产生振动噪声，保证吸持良好。(√ ) 12．普通交流接触器不能安装在高温、潮湿、有易燃易爆和腐蚀性气体的场所。(√ ) 13．所谓主令电器是指控制回路的开关电器，包括控制按钮、转换开关、行程开关以及凸轮主令控制器等。(√ ) 14．熔断器的额定电流和熔体额定电流是同一概念。(× ) 15．熔断器更换熔体管时应停电操作，严禁带负荷更换熔体。(√ ) 16．热继电器的额定电流与热元件的额定电流必定是相同的。(× ) 17．热元件的额定电流通常可按负荷电流的1．1－1．5倍之间选择，并据此确定热继电器的标称规格。（√） 18．热继电器的动作电流一般可在热元件额定电流的60％－100％的范围内调节。(√) 19．交流接触器在正常条件下可以用来实现远距离控制电动机的启动与停止，但是不能频繁地接通。(× ) 20．交流接触器不能在无防护措施的情况下在室外露天安装。(√ ) 21．DZ型自动开关中的电磁脱扣器起过载保护使用；热脱扣器起短路保护作用。(× ) 22．对于禁止自行启动的设备，应选用带有欠压脱扣器的断路器控制或采用交流接触器与之配合使用。(√ ) 23．交流接触器的主要结构包括：电磁系统、触头系统、和灭弧装置三大部份。(√ ) 24．热继电器只要按照负载额定电流选择整定值，就能起到短路保护的作用。(×) 25．交流接触器的交流吸引线圈不得连接直流电源。(√ ) 26．刀开关与低压断路器串联安装的线路，应当由低压断路器接通、断开负载。(√ ) 27．与热继电器连接的导线截面应满足最大负荷电流的要求，连接应紧密尽可能的减小接触电阻以防止正常运行中额外温度升高造成热继电器误动作。(√ ) 28．剩余电流动作保护装置俗称漏电保护装置。(√ ) 29．装置式低压断路器有塑料外壳，也叫做塑料外壳式低压断路器。(√ ) 30．上级低压断路器的保护特性与下级低压断路器的保护特性应满足保护迭择性的要求。(√ ) 31．在正确的安装和使用条件下，熔体为30A的熔断器，当负荷电流达到30A时，熔体在两个小时内熔断。(× ) 32．带有失压脱扣器的低压断路器，失压线圈断开后，断路器不能合闸。(√ ) 33．刀开关是靠拉长电弧而使之熄灭的。(×) 34．熔断器具有良好的过载保护特性。(× )
毕业设计(论文) 空调自控系统研究与设计
摘要 随着人们生活水平的日益提高，人们生活、生产及办公的环境要求也日益曾长了，而中央空调自动控制就给人们创造这样一个环境，它在各个领域各个行业占据了重要的位置，空调自动化程度决定着智能楼宇建筑的科技水平高低。所以空调自动控制系统的研究有很高的实用价值，而本论文的作用就是介绍空调的工作原理以及设计自控系统时的一些方案。 本论文详细的介绍了空调的原理，并结合一些原理图更加直观的了解空调的工作原理。 本论文介绍了空调的自动控制方案以及在设计时应当注意的问题。 本论文还通过一些烟厂实际工程的空调自控系统来详细的介绍空调自控方案设计。 关键词:空调原理监控系统空调自控系统水系统
目录 第1章绪论 (5) 1.1空调系统的研究意义 (5) 1.2空调系统的发展状况 (5) 第2章空调的原理及组成部分 (6) 2.1空调基础知识 (6) 2.2空调系统的组成部分 (6) 2.3空调系统的分类 (8) 2.3.1按空气处理设备的设置情况分类 (8) 2.3.2按负担室内热湿负荷所用的工作介质分类 (9) 2.3.3按集中式空调系统处理的空气来源分类 (9) 第3章空气调节的制冷机组 (9) 3.1制冷机组分类 (10) 3.1.1电驱动的压缩式制冷机 (10) 3.1.2热驱动吸收式制冷机组 (11) 3.1.3各种类制冷机特性及其单机容量比较： (11) 3.2 制冷机组的原理及其构造 (12) 3.2.1液体气化制冷法方式一：压缩——膨胀方式制冷原理（氟利昂制冷） (12) 3.2.2液体气化制冷法方式二：蒸发——吸收方式制冷原理（溴化锂制冷） (14) 3.3 吸收式制冷机的组成及循环过程 (14) 3.4 发生过程 (15) 3.5 冷凝过程 (15) 3.6 节流过程 (15) 3.7 蒸发过程 (15) 3.8 吸收过程 (15) 3.9 热交换器 (15) 第4章空调的自控系统的设计 (15) 4.1 空调自控系统各个单元的设计原理 (16) 4.2空调自控系统的监控 (17) 4.3 下位机、上位机与网络控制器 (18) 4.4某烟厂设计方案 (19) 4.5被控设备及被监测控制点 (19) 4.5.1 空调机组1台 (19) 4.5.2模拟量输入（AI） (19) 4.5.3 开关量输入（DI） (19) 4.5.4 模拟量输出（AO） (19) 4.5.5 开关量输出（DO） (20) 4.6控制器/电动阀及执行器选择 (20) 4.6.1空调DDC控制器： (20) 4.6.2 彩色液晶触摸屏： (20) 4.6.3 电动阀及执行器选型（根据甲方空调机组招标书提供参数）： (20) 4.7空调机控制方案 (21) 4.7.1 温、湿度检测 (21)
控制部分: 一、根据人体红外辐射传感器原理，设计一个自动门控制系统 1.画出系统组成方框图（不得少于4个环节）， 人体信号-光学系统-热释电红外传感器-信号处理-自动门控制电路-开关 2.介绍系统运行原理（不多于50字） 3.说出这是按什么控制的（不多于20字） 4.如果将人换成工厂里来了一辆运输车什么来着的，修改哪个环节最好（不多于20字）。 二、水池里的水有时会太多，有时会太少，设计一个液位控制系统 1.画出系统组成结构图， 2.介绍控制装置各个原件，对应什么，有什么用。 期望液位-比较器-控制器（机械或气动装置）-执行器（阀门）-被控量（水池液位）-检测装置（传感器） 三、对于一阶惯性系统，根据系统控制要求选择合适的控制器，可选择的控制器有P,I,D,PI,PD,PID，有2小问， 1.追求较好的控制速度，容许有稳态误差，期望无超调，说出理由（不多于50字）， 2.期望较好的控制速度，不容许有稳态误差，期望无超调，说出理由（不多于50字） 传感器与检测部分: 一、填空题 1.电涡流传感器那里的，线圈下方放置金属导体时，等效电阻会怎样（变大），等效电感会怎样（变小），等效品质因数会怎样（变小）， 2.电容式传感器根据不同的结构分为哪3类（变极距，变面积，变介电常数）， 3.光纤传感器的组成（纤芯，包层，保护套），光在光纤中传播，入射角与折射率应满足（光在包层和纤芯的分界面上发生全反射）。 二、应变片 1.什么是金属导体的电阻应变效应：导体的电阻在受力产生变形时发生变化的现象。
2.金属导体标准阻值R为1200欧姆，传感器灵敏度K为2，应变ε是几百微应变，求电阻变化了多少？（ΔR/R=Kε） 3.一个等强度悬梁臂，上面贴2块应变片，下面贴2块应变片，组成全桥，从上方施加压力，画出电桥的电路，并标出阻值的变化情况，电源电压10V，求输出电压。 三、热电偶 1.说出热电偶的测温原理（热电势的组成及原因，接触电势和温差电势）， 2.计算题，和书上一个例题一样，数值不一样，求热端温度T，给你E(Tn,0)和E(T,Tn)求T，会给一张温度表（PS:书上有，要会查表= =） 面试： 第一，是英文翻译，是现代控制理论的。 第二，是专业问题。 1，用了PD调节器时，出现了较大的震荡，是什么原因（P的增益设的太大） 2，增大无阻尼固有频率会有什么好的影响，但是这样又会有什么不利的影响。 3，非线性有哪些具体形式，对系统有什么影响。 4，李雅普诺夫稳定性的本质是什么，李雅普诺夫稳定判据可以判别非线性系统吗。 5，什么是静稳定飞机，什么是静不稳定飞机。 静稳定性，静不稳定，静中立稳定 动稳定，动不稳定，动中立稳定 6，阻尼器的作用是什么。 以飞机角运动作为反馈信号，稳定飞机的角速率，增大飞机运动的阻尼，抑制振荡 7，飞机飞行时需要用到哪些传感器。 驾驶杆力传感器，驾驶杆位移传感器，脚蹬位移传感器，温度传感器，压力传感器，加速度传感器，迎角传感器 8，什么是可观性，当系统不可测的时候，怎么样控制系统 9，谈谈对飞行控制系统前景及未来的发展。 采用光传操纵系统。利用光纤数据传输技术，抗电磁干扰，防雷电，光线本身电隔离性好，可以减轻控制系统的重量和体积，采用只能空感知系统，在变化的环境下能自主完成目标的
电气设计说明精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
电气设计 一、设计依据： （一）上级主管部门批准的文件和兴建方提出的有关要求。 （二）国家现行的有关规范、规程： 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版） 《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94 《火灾自动报警系统设计规范》GB50016-2013 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 《建筑照明设计标准》GB50034-2013 《低压配电设计规范》GB50054-2011 《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011 《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97 《住宅建筑规范》GB50386-2005 《住宅设计规范》GB50096-2011 《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242—2011 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94 （三）各专业提供的有关资料及图纸。 （四）由甲方处了解的市政相关条件及方案构想。 二、设计范围： （一）本工程拟设置的强电系统 1.高、低压变配电系统。 2.动力配电系统、照明配电系统（不包括住宅电表箱以前公变部分）； 3.柴油发电机系统 4.漏电火灾报警系统
5.防雷、保护接地系统。 （二）本工程拟设置的主要弱电系统 1.通讯系统。 2.安全防范系统。主要由以下子系统组成： ①视频安防监控子系统； ②出入口控制子系统； ③入侵报警子系统； ④保安报警子系统； ⑤电子巡查子系统； ⑥停车库管理子系统； ⑦周界及公共区域防范系统。 3.有线电视及卫星电视系统。 4.火灾自动报警及消防联动控制系统。 5.背景音乐及紧急广播系统。 6.楼宇控制系统 7.公共信息显示系统 三、供电系统 （一）负荷等级 本建筑群属于一类、二类高层及多层建筑，其中一类高层建筑消防控制室、防 排烟设施、消防电梯、消防水泵、火灾自动报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散标志灯和电动卷帘.生活水泵、客梯、楼梯间照明等用电等为一级负荷; 二类建筑中以上部分为二级负荷；其余的用电设备属三级负荷。 （二）供电电源及电压：由市政为本建筑引入两组（共4路）（按一路高压10000KV A）10KV独立电源，每组10KV电源需引自上级不同开闭站。（需与 供电部门落实）。 东南区装设220/380V应急式柴油发电机组作为酒店、商业等一级负荷的备用电源。 （三）供电系统：10kV系统采用单母线分段加联络型式接线，放射式馈至各台 变压器；低压系统采用单母线分段接线，正常时各变压器独立运行，变压器之
毕业论文任务书
摘要 主要对其进行供配电系统、照明系统、防雷接地，综合布线系统等弱电设计,总建筑面积7558.94平方米，为学校标志性建筑。按照建筑设计要求，所有教室均按多媒体教室设计。 该工程首先对供配电系统进行设计，在供电系统中涉及到建筑供配电的负荷分级和智能建筑对供电的要求以及如何减少电能损耗。在低压配电系统设计中主要考虑配电系统的原则，配电系统配电方式以及配电设计的质量。最后利用需用系数法对系统的负荷进行计算。 照明系统的设计是在照度要素和要求的基础上，满足照度均匀度，亮度均匀度，眩光的限制与利用，颜色对比，阴影的处理，照度的稳定性等的要求，利用单位容量法对光源和灯具
进行选择和布置。然后根据各回路的计算电流来选择使用的开关，插座，导线，断路器等器件。 弱电部分的设计主要是消防和综合布线系统的设计，综合布线是采取标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工做到结构清晰，使用方便，便于集中管理和维护。 关键词：供配电系统 , 照明系统, 弱电系统 , 建筑物防雷系统，弱电系统 外文翻译 Electrical design of integrated building Its main power supply and distribution systems, lighting systems, and other strong electrical socket system design , such as weak cabling systems designed to meet all the requirements of a modern intelligent building . The project first power supply and distribution system design, supply and distribution of construction related to the classification and intelligent building load power requirements of the power supply system and the design of low-voltage distribution system mainly consider the distribution system , distribution methods and the quality of the distribution system distribution design. Finally, the required system load factor method of calculation . The design of the lighting system is based on the requirements of the illumination elements and meet the illumination uniformity , brightness uniformity, requires the use of restrictions and glare , color contrast , processing, stability of the shadow of illumination , the method of using the
目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分
4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………
电气设计说明 一．设计依据 1．建筑概况： 本工程位于XXXX。总建筑面积约xxxx㎡。地下x层，主要为xxxx，地上xx层。本工程属于xxx建筑。建筑主体高度xxxm，裙房高度xxxm。结构形式为xxxxxx结构，基础形式为xxx结构。人防工程为x级，平战结合；防火等级：xx级; 2．相关专业提供给的工程设计资料； 3．各市政主管部门对初步设计的审批意见； 4．甲方提供的设计任务书及设计要求； 5．中华人民共和国现行主要标准及法规： --《供配电系统设计规范》 GB50052-2009； --《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-2008； --《10KV及以下变电所设计规范》 GB50053-94； --《低压配电设计规范》 GB50054-2011； --《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010； --《建筑设计防火规范》GB 50016—2006； --《高层民用建筑没计防火规范》GB 50045—95（2005年版）； --《建筑照明设计标准》 GB50034-2004； --《人民防空工程设计防火规范》GB 50098-2009； 6．国家、地方现行标准、规范。 二．设计范围 1．本工程设计包括红线内的以下电气系统： 1）10/0.4kV变配电系统； 2）电力配电系统； 3）照明及应急照明系统； 4）建筑物防雷、接地系统及安全措施； 2．与其它专业设计的分工：
1）室外照明系统，航空障碍灯：由专业厂家设计，本设计仅预留电源； 2）工艺用电设备供电系统，本设计仅预留电源容量； 3）有特殊设备的场所（例如：综合布线机房、网络交换机房、消防控制室等），本设计仅预留配电箱并注明用电量，预留部分出线回路，其具体的出线回路由二次设计决定； 4）有特殊装修要求的场所，由室内装修设计负责进行照明平面的设计。本设计将电源引至 配电箱，预留装修照明容量。本工程主要为以下场所：办公建筑的接待、餐厅和大堂。 5）电源分界点：由城市电网引入本工程变配电室的两路10kV 电源线路。本设计提供此线路进入本工程建设红线范围内的路径，变配电室位置。电源分界点为高压配电室电源进线柜内的进线开关。 6）本工程的人防工程设计由当地设计院完成。 三．10/0.4kV变配电系统 1．负荷分类及容量： 1）本工程负荷等级为：一级 一级负荷：消防系统（包括消防控制室内的火灾自动报警及联动控制装置、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯、电动的防火卷帘）、火灾应急照明及疏散指示标志、安防监控系统、航空障碍灯、通讯机房、计算机机房、客梯、污水泵、生活水泵等负荷。 二级负荷：自动扶梯等； 三级负荷：其他电力负荷及一般照明。 2）各类负荷容量： 一级负荷：400kW； 二级负荷：200kW； 三级负荷：1000kW； 2．供电电源：