变配电自动化系统集成设计
摘要：通过对目前人工操作室配电所存在的问题进行分析，按现行变配电设计规范对变配电控制、测量和监视的要求为设计目标，提出采用网络控制的方案，并对系统进行需求分析，可行性分析论证后采用博大工控公司的BDP－6000系列微机保护装置和局域网的连接组成变配电自动化系统。采用Sybaes数据库来保障变配电控制自动化系统的运行稳定、数据及时存储、确保大规模数据的存储安全。用户界面采用博大开发的组态工具设计，用户界面绚丽多彩，用户界面隐藏了与数据库、网络部分的复杂接口，通过组态图、各种监视控制窗口以及调度员权限管理工作变得直观。
1.前言
人类进入21世纪，科学技术飞速发展，特别是计算机技术的发展更是日新月异，已经应用到各个领域。而计算机网络技术发展更快，可以说网络技术已经为信息化社会架设了高速公路。如今，从政府机关，企业事业单位，医院，百货商场，银行和证券交易所，到一个部门，一个办公室，一个宿舍或一个家庭，随处都可以看到网络的存在，随处都可以享受网络生活带来的便利。
随着计算机和网络技术的发展，网络技术已经与现代建筑巧妙集成。即现代所谓的智能建筑。智能建筑是信息化社会，网络化社会的必然产物。智能建筑是利用系统集成方法，将计算机网络技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息化需要并且具有安全，高效，舒适，便利和灵活的建筑物。
变配电自动控制系统是智能建筑电气设计的一个重要组成部分，其能否安全、可靠地运行，方便、快捷的操作，远程控制智能化管理，是智能建筑的重要体现。一类建筑供电多数采用高压10kv系统单母线分段运行，两路高压电源同时供电。当一路电源断电时，中间联络开关自动闭合，由另一路电源向全部一级，二级负荷供电。为做好供电的安全性设各级保护，保护分为：进线过电流保护，电流速断保护和低电压保护。母线联络柜装设过电流保护。变压器装设过电流保护，电流速断保护，温度保护。为保障变配电系统时监控，监视，记录供电系统的运行情况。高压系统要进行进线与中间联络断路器状态控制监测，电压，电流，频率，有功功率，无功功率，变压器温度及故障状态正常运行显示与报警。低压系统包括进线与中间
联络断路器状态监测，电压，电流，功率因数，重要输出支路断路器状态控制，故障显示与报警。如何能对上述功能实行自动化控制需要设计人员选择先进的开发工具，可靠的设备进行系统集成。
2.系统分析
首先系统的现场的数据采集和控制设备应能够在变配电室的恶劣环境下如低温，高温，强电磁场干扰，有害气体，灰尘等，长期可靠运行和实现常规控制，测量与信号要兼容；其次系统需要有超大容量、高速稳定的数据库来保障电力调度自动化系统和配电自动化系统的稳定性、提高数据存储的及时性、确保大规模数据的存储安全；另外要有先进的网络操作系统和系统开发工具。
2.1需求分析
2.1.1应用现状
现在运行的变配电系统大部分由人工操作，对于双回路供电系统母联开关需要和两路进线开关进行机械和电气连锁，给人工操作带来很大难度，操作一旦出现失误就可能造成严重后果。另外变配电室需要24小时人工值班，工人定时抄表回路各相电流表、电压表、无功表、有功表等大量数据。人工抄表不但增加了工作强度，而且数据的准确性较差，给日常管理带来不便。开关跳闸的原因人工很难查找，查不到事故原因不能合闸，不能供电，使供电的可靠性下降。
2.1.2用户的要求
作为用户，系统运行的稳定性，可靠性，以及操作的方便，简单，高效率一直被视为首要的问题，除此之外如果功能强，价格低，施工调试方便那就更好了。
2.2可行性分析
首先单片机技术的发展为现场设备的数据采集和控制提供保障，CAN总线网络技术使现场设备的布线简单，设备之间通过一根双绞线连接就能实现设备之间进行实时数据交换，完成遥测、遥控、遥信及远程修改保护定值，信号复归等功能。
SyBase 数据库容量大，技术稳定，具有高速引擎。能保障变配电控制自动化系统的稳定、能提高数据及时存储、确保大规模数据的存储安全。SCADA功能可实现数据采集与处理、控制与调节、事故追忆、事故分析、事件顺序记录、报警处理、系统时钟和时钟同步、实时数据库、人机界面、用户管理、系统维护、历史数据和报表处理等功能。
局域网技术的成熟为宾馆内部各部门之间组网提供了很好的实例。网络操作
系统和VC语言的编程能使用户操作简单，人机界面图形逼真丰富多彩。随着科技的发展，上述的硬件和软件的成本都在下降，使用户在经济上能承受。
3.系统设计
3.1系统设计目标
设计目标达到建筑物使用单位内各个具有权限部门管理人员能实现对变配电系统进行遥信、遥测、遥控功能，实现远程操作集中管理，操作简单、方便，提高系统运行的可靠性及可维护性、减少事故隐患。
3.2总体设计
现场控制和数据采集和控制装置 微机保护装置采用博大工控公司开发的BDP－6000系列产品，现场的设备通过CAN总线连接并与服务器连接，服务器与其他部门组成C/S模式的局域网。数据库采用SyBase Enterprise Server/Cl ient 11.9.2。人机界面采用博大工控公司开发的组态工具。
3.3硬件设计
微机保护装置硬件由电源，监控，保护，继电器四大插件和模拟量输入，开关量输入两个小插件及底板组成。
模拟量输入部分包括：电压形成回路，模拟滤波，模数转换。将0－5A或1 00V的模拟量转换成单片机能识别的数字量，为保护判别及遥测提供数据来源。
开关量输入部分包括：光电隔离及编码电路完成断路器状态，瓦斯，温度信号，电量脉冲信号等的遥信。
开关量输出部分包括：光电隔离，驱动电路，继电器板，信号指示等，完成各种保护的出口跳闸，信号报警及遥控合分闸的出口。
网络通讯包括：网络通讯控制器，光电隔离及总线驱动，完成装置之间，装置与监控主机之间的通讯。
3.4软件设计
3.4.1功能设计
包括遥信、遥测、遥控功能，事故记录，数据存盘，数据服务，报表功能。
1）测量功能
测量部分包括电流测量，电压测量，频率测量，功率测量，功率因数测量，电度测量等。
2）遥信量
包括开关量，保护信号，故障参数，事件记录等。事故追忆、事故分析、事件顺序记录。
3）遥控输出
独立遥控跳合闸空接点输出，由外部连接片投退。
4）遥调量
包括保护定值，保护实验。
5）事故记录
事故记录部分自动记录最近一次事故发生的时间，事故类型，电气参数，开关状态。
6）完善的自诊断功能
定值错误报警：当保护定值错误时发报警信号。
装置故障报警：当装置自检发现有不可恢复的错误时发报警信号。
控制回路断线报警：当采用断路器控制时，控制电源保险熔断或跳闸跨路断线或合闸回路断线时均发控制回路断线报警。
7）网络通讯
CAN总线网络控制部分和局域网的连接实现现场装置同网络上其它设备和各个部门之间进行产量的数据交换。完成遥测、遥信、遥控，遥调及远方修改保护定值，远方信号复归等功能。
3.4.2数据库设计
数据库设计采用了SyBase Enterprise Server/Client11.9.2，利用SyB ase的稳定技术以及高速引擎、超大容量的存储等先端技术，保障了电力调度自动化系统和配电自动化系统的稳定性、提高了数据存储的及时性、确保了大规模数据的存储安全。在SyBase技术的前提下，又具有高速、安全的实时数据系统，在正常的情况下用户只是跟实时数据库进行数据交换，实时数据库在必要时可对内存数据进行物理存储——即存储到SyBase数据库。为电力调度自动化系统和配电自动化系统的实时要求提供了坚实的技术支持。
3.4.3组态工具设计
组态软件系统是基于Windows2000而开发的图表编辑工具，可以使你轻轻松松的绘制出种种电力系统所用图形图表 诸如：接线图、棒图、曲线图、综合图和各种精彩的三维图形 球体、圆柱、圆锥、立方体。本系统的核心特点是利用OPEN GL的技术支持，保障了图形逼真的渲染效果；强大的动画效果；并充分
的体现矢量化等特点。
3.4.4报表工具设计
报表工具包括两个部分：报表编辑器与报表查看器。
报表编辑器：用来创建与编辑报表
报表查看器：用来显示与打印报表
3.4.5用户界面设计
用户界面采用博大开发的组态工具垢，组态工具是基于Windows2000而开发的图表编辑工具，如3.4.3节所述。
用户界面是调度员监视、控制设备运行情况的窗口。人机界面隐藏了与数据库、网络部分的复杂接口，通过组态图包括配置图、接线图、曲线图等，各种监视控制窗口以及调度员权限管理使监控工作变得直观、方便、安全。
4.系统实施
4.1系统的安全与配置
1）服务器安装WINDOWS 2000操作系统：一般工作站安装WINDOWS 2000 PROFESSIONAL；历史数据库服务器安装WINDOWS 2000 SERVER。
2）在“控制面板/系统/高级/环境变量”中，增加环境变量RUNDIR：比如R UNDIR=E L2001；则增加PATH路径：E： L2001 LL。
3）在“控制面板/网络和拨号连接/我的连接/属性”中，配置TCP/IP协议，每个网卡只能一个IP地址。
4）在“控制面板/显示”中，配置显示属性，系统要求显示器的分辨率为102 4＊768以上，颜色为16位以上真色彩，由于系统完全采用OPENGL显示且支持三维动画，对显卡要求比较高。
4.2网络子系统实施
网络子系统能完成系统中各网络节点的状态监控、信息传输、进程控制、文件维护、事项管理、消息管理，同时还实现客户/服务器数据库访问的数据传输功能。
网络节点以主机名作为唯一标识，通过TCI/IP网络协议实现各网络节点之间的信息交换，，系统数据及控制命令采用传输控制协议 TCP。系统支持双网运行，每个网络节点均可以通过一个或两个网络适配器 粗缆、细缆、双绞线、光纤以及拨号网络与其他节点通信。网络节点按指定的时间间隔向服务器发送监控报文，
由此确定各网络适配器的状态。根据适配器的状态，确定与其他节点之间可用的通信链路，从而完成信息的传输。
4.3前置机子系统实施
前置机进程主要完成前置数据采集、各种通讯规约的解释、通讯通道运行监视、通道运行状态统计等工作，从而得到RTU采集到的遥测、遥信、电度等生数据。该程序具有非常高的实时性和稳定性。
前置机调试界面主要完成前置机子站和RTU的通讯配置显示，接收和发送缓区数据的显示，实时接收的数据及通道运行状况的显示，转发参数与转发数据的显示，遥信SOE、前置机生成事件及网络运行事件的显示，上行与主站数据链路的调式，下行与子站、RTU通讯链路的调试等功能。
5.结束语
在已运行的变配电室全部实现无人职守，实现了遥测、遥控、遥信，操作简单方便，提高了工作效率，提高了供电可靠性，增强了安全性，减少了事故处理时间，有效的节约了电能，减少了电力管理人员，取得很好的经济效益，因此受到了用户的好评。
中国自动化系统集成市场总体分析 一、自动化系统集成业务的市场规模 1.市场规模-系统集成商业绩 在系统集成商对客户的报价中，一般划分为硬件、软件、工程、服务等费用。但是由于不同的报价策略，这些比例很难是真实可用的。因此在衡量市场规模的过程中，我们讲对外采购单独进行了罗列（包括软硬件），其他均列为工程费用，即包含了主要的人工价值和毛利润。 从比例上看，平均的采购成本为37.4%，如果进行细分，在高端项目，这个比例可以低到30%左右，在中低端，这一比例可能会高达60%，甚至70%以上。当然，这种特殊的比例仅在一些简单的项目中才会出现，甚至某种意义上，可以划归到分销商的业务范畴。 根据睿工业研究的结果，2008年中国自动化系统集成市场的规模为559.5亿人民币元。其采购的自动化产品量为209亿，工程费用为350亿。 表1：中国自动化系统集成市场规模-2008 数据来源：米尔自动化网（https://www.doczj.com/doc/5c1983494.html,） 图1：中国自动化系统集成市场规模-2008 在市场规模的衡量中，会存在2-3三个干扰性的因素需要澄清： 1、分销业绩不含在内：很多系统集成商会兼具分销身份，同时多数分销商都会或多或少做些项目。但是在这里，我们所关注的是切实的系统集成业务。那种以销售硬件产品为目的所做的分销增值服务并不计算在内（这在OEM市场和低端项目市场较为常见）。 2、EPC不计算在内：很多行业的大型项目都是总承包的业务模式，但是EPC往往会把自动化部分外包给一个系统集成商进行，因此作为总包方，他们的业绩不列入计算。譬如中法水务、威立雅等，都是巨头公司，每年承包的工程和经手的自动化标可能以亿计，但是由于其不进行切实的自动化集成这种技术增值，因此不计算在内。不过作为系统集成业务开拓的重点客户方向。报告中对主要的EPC做了一些介绍。
10kV及以下变电所设计规范 GB50053－94 第二节对建筑的要求 第6.2.1条高压配电室宜设不能开启的自然采光窗〃窗台距室外地坪不宜低于1.8m；低压配电室可设能开启的自然采光窗。配电室临街的一面不宜开窗。 第6.2.2条变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。相邻配电室之间有门时〃此门应能双向开启。 第6.2.3条配电所各房间经常开启的门、窗〃不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。 第6.2.4条变压器室、配电室、电容器室等应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。 第6.2.5条配电室、电容器室和各辅助房间的内墙表面应抹灰刷白。地（楼）面宜采用高标号水泥抹面压光。配电室、变压器室、电容器室的顶棚以及变压器室的内墙面应刷白。 第6.2.6条长度大于7m的配电室应设两个出口〃并宜布置在配电室的两端。长度大于60m时〃宜增加一个出口。当变电所采用双层布
置时〃位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通道的出口。 第6.2.7条配电所〃变电所的电缆夹层、电缆沟和电缆室〃应采取防水、排水措施。 4.10 对有关专业的要求 4.10.1 可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃（或难燃）介质的电力变压器室、高压配电装置室和高压电容器室的耐火等级不应低于二级。低压配电装置和低压电容器室的耐火等级不应低于三级。 4.10.2 有下列情况之一时〃变压器室的门应为防火门： （1）变压器室位于高层主体建筑物内。 （2）变压器室附近堆有易燃物品或通向汽车库。 （3）变压器位于建筑物的二层或更高层。 （4）变压器位于地下室或下面有地下室。 （5）变压器室通向配电装置室的门。 （6）变压器室之间的门。 4.10.3 变压器室的通风窗〃应采用非燃烧材料。 4.10.4 配电装置室及变压器室门的宽度宜按最大不可拆卸部件宽度加0.30m〃高度宜按不可拆卸部件最大高度加0.30m。
自控系统集成总体方案 本项目智能化集成系统由一个平台、五个系统组成，包括：智能化集成 平台、能源 站监控系统、能耗管理系统、电力监控系统、 CCTV 视频监控系 统、门禁系统。 能源站监控系统、能耗管理系统、电力监控系统、CCTV ffl 频监控系统、 门禁系统 分别为功能完全独立的子系统，通过分布式计算机网络集成到智能 化集成平台。智能化系统配置冗余数据服务器，保存历史数据，与监控中心 工作站构成C-S 结构，工作站直接从服务器读取数据，远端客户机通过外网 访问服务器，浏览系统数据和运行工况。 系统架构及数据传递 1、 系统架构 本项目的独立功能的子系统集成到智能化系统平台，底层采集和控制的 子系统具备 高可靠性和高速性能，而智能化系统作为管理层，需具有强大的 集成能力和大容量的存贮容量以及高速、可靠的通讯能力。本项我们设计的 系统架构如下图： 智能化系统平台 TCP/IP 协议，工业以太网，网络带宽为 1000Mbps 理层、自动化控制层、现场层。三个层上的设备均能独立完成相应的任务 1.1 管理层 即中央监控系统，本项目中央监控系统设在能源站监控室内。配备有：能 耗数据服务器、磁盘阵列、工作站、能耗分析工作站、计费计量工作站、电力 监控工作站、视频监视硬盘录像机、视频监视工作站、大屏幕、一卡通工作站、 报表打印设备、核 系统构成 能源站监控系统 S7 CONNECT 协议 能耗管理系统 OPC 协议 OPC 协议 OPC 协议 OPC 协议 电力监控系统 CCTV 视频监控系统 门禁系统
心交换机、在线UPS不间断电源等，并可通过路由器等路由设备在其他外部网络上通过登陆授权，采用WE昉式进行远程实时监视。 管理层设计为冗余主干网，配置二台高性的核心交换机，采用TCP/IP 协议，工业以太网，网络带宽为1000Mbps。 1.2自动化控制层 控制层指控制器间的通信层，本项目是指能源站主控制器（CUP414）北 区能源站主控制器（CUP414）换热站主控制器CUP412之间的通讯网络；以及工作站和服务器之间的通讯网络等。 自动化控制层采用工业以太网，采用TCP/IP协议，网络带宽为1000Mbps各能源站交换机与中央监控室核心交换机通过光纤连接。 具备设备联动控制、操作优先次序选择、时间表操作控制和模式控制功能，并对相关设备进行有秩序的监控，方便现场编程。通过一定的计算来实现最优控制。 1.3现场层 现场层指能源站PLC控制器至现场设备间的网络和设备，以及带有RS485通信接口设备间采用RS485通信标准；能源站PLC控制器之间采用开放的国际标准协议Profibus-DP通信方式，通讯速度最高达12Mbps控制器发出控制指令至被控设备动作时间w 0.1秒。 各能源站分别配置一套西门子的高端冗余PLC S7-414H控制器以及多个分布式I/O 系统，采用Profibus-DP协议通讯，通讯波特率12M分别设一套换热站及计量主站S7-412控制器，用于与各能源站所供换热站监控从站PLC的监控, 主从站采用Profibus-DP 协议光纤通讯，通讯波特率185.75k。 现场层共采用了多套分布式I/O ,将分散的设备集中控制，为降低施工中布线、敷设桥架等的难度。通过末端空调机房计量系统及网络采集末端最不利
变配电自动化系统集成设计 摘要：通过对目前人工操作室配电所存在的问题进行分析，按现行变配电设计规范对变配电控制、测量和监视的要求为设计目标，提出采用网络控制的方案，并对系统进行需求分析，可行性分析论证后采用博大工控公司的BDP－6000系列微机保护装置和局域网的连接组成变配电自动化系统。采用Sybaes数据库来保障变配电控制自动化系统的运行稳定、数据及时存储、确保大规模数据的存储安全。用户界面采用博大开发的组态工具设计，用户界面绚丽多彩，用户界面隐藏了与数据库、网络部分的复杂接口，通过组态图、各种监视控制窗口以及调度员权限管理工作变得直观。 1.前言 人类进入21世纪，科学技术飞速发展，特别是计算机技术的发展更是日新月异，已经应用到各个领域。而计算机网络技术发展更快，可以说网络技术已经为信息化社会架设了高速公路。如今，从政府机关，企业事业单位，医院，百货商场，银行和证券交易所，到一个部门，一个办公室，一个宿舍或一个家庭，随处都可以看到网络的存在，随处都可以享受网络生活带来的便利。 随着计算机和网络技术的发展，网络技术已经与现代建筑巧妙集成。即现代所谓的智能建筑。智能建筑是信息化社会，网络化社会的必然产物。智能建筑是利用系统集成方法，将计算机网络技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息化需要并且具有安全，高效，舒适，便利和灵活的建筑物。 变配电自动控制系统是智能建筑电气设计的一个重要组成部分，其能否安全、可靠地运行，方便、快捷的操作，远程控制智能化管理，是智能建筑的重要体现。一类建筑供电多数采用高压10kv系统单母线分段运行，两路高压电源同时供电。当一路电源断电时，中间联络开关自动闭合，由另一路电源向全部一级，二级负荷供电。为做好供电的安全性设各级保护，保护分为：进线过电流保护，电流速断保护和低电压保护。母线联络柜装设过电流保护。变压器装设过电流保护，电流速断保护，温度保护。为保障变配电系统时监控，监视，记录供电系统的运行情况。高压系统要进行进线与中间联络断路器状态控制监测，电压，电流，频率，有功功率，无功功率，变压器温度及故障状态正常运行显示与报警。低压系统包括进线与中间
福州大学至诚学院《自动化系统集成实践》 题目： 姓名：林金都 学号：8 系别：电气工程及其自动化 专业：自动化 年级：2009 起讫日期： 指导教师：蔡逢煌
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1、认识实践目的 《自动化系统集成实践》是电气工程与自动化类专业的一门重要的专业实践选修课，是电气控制与PLC、过程控制、组态软件、计算机控制、数据通信与计算机网络等多学科的交叉综合应用实践，着重养学生的实践和综合应用能力，开拓学生学习积极性、主动性，为今后从事自动化系统集成设计打下良好的基础。 实验课程目标与基本要求 1）通过学习，让学生自己动手实践，实现自动控制系统严格规范的训练，使学生掌握自动控制系统的基本方法和基本技能。 2）通过学习，培养学生提出问题，查阅资料，设计方案，动手实践，观察现象，分析结果的能力，达到学生解决基本系统设计问题的学习目标。 3）通过学习，初步掌握电气电路原理图的读图，掌握从电路图转变成接线图的系统接线过程。 4）通过实践，掌握PLC编程的方法，掌握程序调试的方法。 基本要求： A) 读懂工程图纸，学会照图完成安装接线，掌握检查方法； B）学习根据控制要求编制和调试PLC程序的方法； C) 学习系统调试和分析、查找、排除故障的方法。 2、实践内容 Me093399型机电一体化教学系统是以工业生产中的自动化装配生产线为原型开发的教学、实验、实训综合应用平台。本装置采用铝合金结构件搭建各分站主体设备，选取多种机械传动方式实现站间串联，整体生产线充分展现了实际工业生产中的典型部分。系统控制过程中除涵盖多种基本控制方法外，还凸现组态控制、工业总线、电脑视觉、实时监控等先进技术，为培养现代化应用型人才创设了完整、灵活、模块化、易扩展的理想工业场景。 完成本实训项目涉及到现场所需的诸多综合技术应用，如：机械传动技术、电气控制技术、气动与液压技术、传感器的应用、PLC控制技术、过程控制技术和现代化生产中的组态控制、工业总线、电脑视觉、实时监控等。 在项目设计时应由易到难，逐步深入，可从单站开展入手，到现场总线控制和对整个模拟生产线的实时监控。
自动化系统集成的发展趋势 北京远东仪表有限公司副总经理张洪垠 关键词：自动化，系统集成，解决方案，发展趋势 Key W or d: Automation. system Integration. Solution. developing trend 【摘要】本文介绍了自动化行业新的发展所趋，自动化公司和系统集成商为能给用户提供整体自动化技术解决方案，都在走系统集成之路。系统集成和提供自动化解决方案，二者是相辅相成的关系。从技术和产品上看，系统集成模式是自动化发展的必然趋势；从用户需求上看，需要提供整体自动化解决方案；供应商的发展模式：都致力于打造最具竞争力的自动化解决方案供应商。 【Abstract 】This essay introduces the new trend of development of automation industry. In order to provide the clients with integral solution of automation technology. the automation companies and system integrator all choose the way of system integration. System integration and providing the solution of automation can be supplemented mutually. For technology and the products.System integration mode is the inevitable trend of development of automation industry. For the requirements from clients. Interal solution of automation is needed. The development pattern of the suppliers: they all work to become the most competitive supplier who can provide solution of automation. 随着工业装置的大型化、连续化、高参数化，对自动化产品的要求不断提高。为了达到工业设备的安全启／停、稳定运行、优化操作、故障处理、低碳经济等要求，必须把不同厂家生产的各种仪器仪表产品和系统无缝地集成为一个协调的信息系统。如何处理这些仪器仪表产品、系统之间的数据传递、信息共享、协调操作等以满足用户的要求已经成为一项十分重要的技术，即系统集成技术。另外，以提出整体解决方案(SOLUTION)为目标的应用技术和以优化软件、先进控制算法为代表的应用软件也已成为新的发展趋势。这些技术的发展都为用户带来明显的经济效益。 根据当今我国客户需求和市场变化，近年来，自动化公司和系统集成商为能给用户提供整体自动化技术解决方案，都在走系统集成之路，过去只做DCS或只做仪表的公司，现在发生了明显的转变。国际知名的大牌自动化公司几乎都是不但做现场仪表业务，也做DCS、PLC系统业务，既做产品销售，也做项目实施和工程技术服务，能给用户提供全集成的自动化技术解决方案，产品集成能力、方案技术能力、工程服务能力和实力都较强，不仅是产品销售公司，也是工程技术公司。譬如：1）、国内知名的自动化工程公司如和利时、浙江中控、国电智深、南京科远（靠DCS起家），其
第1章绪论 1.1 设计目的 通过课程设计巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。 1.2设计任务 根据富威机械厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠、技术先进、经济和的要求，确定工厂变电所的位置与型式；通过计算负荷，确定主变压器台数及容量；进行短路电流的计算，选择变电所的主线及高、低电气设备；选择整定继电保护装置；最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 1.3设计要求 1、要求每个学生独立完成设计任务。 2、要正确运用设计资料。 3、给出变配电所的主接线图。 4、完成课程设计任务书规定容。 5、要求提交成果。 （1）完成课程设计报告书一份； （2）A3变配电所的主接线图纸一。
第2章负荷计算及无功功率补偿2.1负荷计算 根据设计要求进行分析，机械厂负荷统计资料见下表2-1： 表2-1机械厂负荷统计 单组用电设备的负荷计算：
有功功率 n d c P K P ?= kw 无功功率 θarccos tan ?=c c P Q var k 视在功率 22c c c Q P S += KVA 计算电流 r c c U S I 3= A 通过以上公式对工厂各部分进行计算，得到计算结果如下： 1、仓库： 动力部分： 228825.0=?=c P kw 7.2565.0arccos tan 22=?=c Q var k KVA S c 8.337.252222=+= 2.5138 .33== r c U I A 照明部分: 6.1=c P kw 2、铸造车间； 动力部分： 3.8323835.0=?=c P kw var 857.0arccos tan 3.83k Q c =?= KVA S c 119853.8322=+= A U I r c 3.1803119 == 照明部分： kw P c 8= 3、锻压车间； 动力部分： kw P c 5.5923825.0=?= var 6.6965.0arccos tan 5.59k Q c =?=
系统集成方案建议书 随着各行各业现代化建设的需要，越来越多的单位要求建立起一个先进的计算机信息系统。由于各个单位都有着自己的行业特点，因此所需的计算机系统千变万化。从工厂的生产管理系统到证券市场的证券管理系统，从政府的办公系统到医疗单位的管理系统，不同的系统之间区别很大。对不同单位不同应用的计算机系统都要作出一个详细的系统设计方案，这就是计算机系统集成方案。一般来说，计算机系统集成分成以下三个部分来进行。 一、系统方案设计要求 1．设计目标 对于一个单位的计算机系统建设，首先要进行详细的调查分析，以书面的形式列出系统需求，供该单位的有关人员讨论，然后才能确定系统的总体设计内容和目标。 2．设计目标 这是系统需要达到的性能，如系统的管理内容和规模，系统的正常运转要求，应达到的速度和处理的数据量等。 3．设计原则 这是我们设计时要考虑的总体原则，它必需满足设计目标中的要求，遵循系统整体性、先进性和可扩充性原则，建立经济合理、资源优化的系统设计方案。下面我们分别逐个进行讨论： (1)先进性原则 采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软硬件技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要，从目前国内发展来看，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面： ·采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构； ·采用的计算机技术应当是先进的，如双机热备份技术、双机互为备份技术、共享阵列盘技术、容错技术、RAID技术等集成技术、多媒体技术； ·采用先进的网络技术，如网络交换技术、网管技术，通过智能化的网络设备及网管软件实现对计算机网络系统的有效管理与控制；实时监控网络运行情况，及时排除网络故障，及时调整和平衡网上信息流量； ·先进的现代管理技术，以保证系统的科学性。
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10KV变电所及其配电系统的设计 摘要：变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所涉及方面很多，需要考虑的问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电站的接线方式，再进行短路电流计算，选择送配电网络及导线，进行短路电流计算。选择变电所高低压电气设备，为变电所平面及剖面图提供依据。本变电所的初步设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）配电系统设计与系统接线方案选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷与接地保护等内容。 关键词：变电所；负荷；输电系统；配电系统
第1章绪论 1.1工厂变配电所的设计 1.1.1用户供电系统 电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下） 1.大型电力用户供电系统 大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。 某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。 2.中型电力用户一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。 3.小型电力用户供电系统 一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。 1.1.2工厂变配电所的设计原则 1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节 约有色金属等技术经济政策。 2.应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。 3.应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 4.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区
水处理行业的自动化系统集成方案 水处理厂自动化控制系统的开发，是我们发展行业工程的一个典型应用例。本公司的系统运行可靠，水处理及自动化技术达到了国外先进水平，具有功能齐全、高度智能化、运行可靠、投资省、见效快等优点，能帮助用户取得明显的经济效益和社会效益。并且该系统对生态环境、海水资源、城市环境及旅游业等，都能起到极大的推动作用。 系统特点 1、集中式控制结构 中心控制系统在中心控制室（Center Control Room）对全厂泵站系统实施控制，每个泵站系统又相互独立，有各自专门的PLC实施控制。对泵站的控制系统控制功能有就地（Local）和远程（Remote）两种；分手动（Manul）和自动（Auto）两种操作模式，平时可根据系统设计，设定自动运行。当某一控制室和泵站某一部分出现故障时，现场的报警信号立即通过网络反馈到中心控制室，通过打印机将故障的具体信息打印出来，并根据实际情况进行操作。这样既方便，叉快捷。 2、故障诊断实时性 PLC实时监控系统的硬件运行情况，功能针对性强，查找故障方便，排除也快， 3、修改和维护方便 PLC编程容易，可以在线（Online）、离线（Offline）编程，可以用模块图、梯形图和指令图，各种方式任选，即改即用，对设计维护相当便利。 工作原理 自动调节控制系统 （1）格栅程控系统 根据格栅前后的水位差（该水位差值直接反映格栅堵塞情况），自动控制栅耙，按预定周期运行，以保证格栅正常工作。 （2）水泵程控系统 按水泵池的液位控制水泵，按预定的次序逐台开启。一台水泵不够用时，下一台水泵开启（反之亦然）。备用泵最后启动，并根据水泵的运行时间自动轮换水泵，使各水泵的运行时间均等。 （3）曝气池空气量调节系统 曝气空气量的调整，采用控制鼓风机导叶片的方式，即通过改变鼓凤机导叶片的角度来改变空气量，从而保证溶解氧的需求量。 （4）回流污泥量调节系统 回流污泥量的调节，采用比例控制方式，按进入曝气池的水量控制回流污泥泵的开启台数和回流污泥管道上阀门的角度，以保证回流污泥管道上阀门的合适比例。
目录1课程设计原始数据 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计要求 (3) 1.3设计依据 (3) 1.4设计任务 (4) 2负荷计算及功率补偿 (4) 2.1负荷计算的方法 (4) 2.2无功功率补偿 (6) 3变电所位置和型式的选择 (6) 3.1根据变配电所位置选择一般原则： (6) 3.2变电所的型式与方案： (7) 4变电所变压器和主接线方案的选择 (7) 4.1主变压器的选择 (7) 4.2装设一台主变压器的主接线方案 (7) 5 短路电流的计算 (7) 5.1绘制计算电路 (7) 5.2确定短路计算基准值 (7) 5.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值 (8) 5.4 K-1点（10.5K V侧）的相关计算 (8) 5.5 K-2点（0.4K V侧）的相关计算 (8) 6变电所一次设备的选择校验 (8) 6.1选择校验条件 (8) 6.210KV侧一次设备的选择校验 (9) 6.30.4KV侧一次设备的选择校验 (10) 7变压所进出线与邻近单位联络线的选择 (10) 7.110KV高压出线的选择： (10) 7.2变电所及邻近单位焦点路线的选择 (11) 7.30.4KV低压出线选择 (11) 7.4按发热条件选择 (12) 7.5校验电压损耗 (12) 7.6短路热稳定校验 (12) 设计总结 (12) 致谢 (13) 参考文献 (13) 附图 (13) ***学校课程设计 某学校10kv变电所及配电系统设计
系部：机械工程系 班级：机电10-12(1)班 学生姓名： *** 学号： *** 指导教师：何颖 完成日期： 2012年6月15日 新疆工业高等专科学校 课程设计评定意见 设计题目：某学校10kv变电所及配电系统设计 学生姓名：*** 专业机电一体化班级机电10-12（1）班 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日评定意见参考提纲： 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。 新疆工业高等专科学校 课程设计任务书
关于非标自动化设备的设计分析 发表时间：2017-10-10T09:02:23.477Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：曹志钊 [导读] 摘要：随着市场竞争的日趋激烈，劳动力成本增加，国内各工业企业争相开展设备技术革新，以先进的自动化设备替代传统设备。这其中，非标自动化设备发挥着不可替代的重要作用，非标自动化设备的市场需求量也呈逐年上涨的态势。 身份证号码：44011119890324xxxx 摘要：随着市场竞争的日趋激烈，劳动力成本增加，国内各工业企业争相开展设备技术革新，以先进的自动化设备替代传统设备。这其中，非标自动化设备发挥着不可替代的重要作用，非标自动化设备的市场需求量也呈逐年上涨的态势。因此，加强非标自动化设备的设计研究，提高非标自动化设备的设计质量，对于工业企业的健康发展具有十分重要的意义。基于此，本文就通过非标自动化设备的概述、现状、设计分析、发展趋势这四个方面进行了详细的论述。 关键词：非标自动化设备；现状；设计；发展趋势 1.非标自动化设备的概述 非标自动化设备就是用户定制的、用户唯一的、非市场流通的非标自动化系统集成设备，是采用按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的单元设备组装而成，是根据客户的用途需要，开发设计制造的设备。即使同类型客户其工艺要求均不相同。且外观或性能不在国家设备产品目录内的设备。非标非标自动化设备物理上是一台机械生产设备，概念上它是一连串的特定的动作，它根据生产环境，生产类型，生产环节而特别定制，因此即使同一类型同一功能的非标设备，它的外形和尺寸都不尽相同。采购人员按照标准件清单，联系供应商进行标准件采购人工操作的速度是有限的。不管是哪一个工位，哪一种产品。我们都不排除可以靠机器来操作的可能。而工人的工资是只升不降的（由劳动法确定），而且每个月都得按时支付，此费用随着工人工作年限的延长而增加。例如：五轴自动拧螺丝机的应用案例，五轴自动拧螺丝机是多轴式的一个分支，这里的五轴自动拧螺丝机采用的是固定式的设计方案，产品需要锁付的螺丝孔位排列极不规律.多轴自动锁螺丝机可提高产品质量一次即可完成5颗螺丝的锁付，大大提高的工作效率，一人操作即可，减少工位，节省人工成本，操作简单，作业员只需将带锁付产品组装放入夹具.按下启动按钮即可 2.非标自动化设备的设计分析 2.1提升设计人员的设计水平 在非标自动化设备的设计过程中，设计人员可以按照自己的设计经验，结合自身的专业设计知识，对设计方案进行优化，对设备设计的各环节进行跟踪，把握设计细节，避免设计纰漏，从而提高产品的设计质量。设计人员也可以模仿和学习别人的优秀设计作品，在设计中加入特色化、创新性的设计概念，在注重设备功用性的同时，兼顾设备审美需求，如尽量避免在设备圆弧面上打孔，并多多向设计经验丰富的老工程师学习取经，从而不断提高自身的设计水准。 2.2运用soildworks三维软件进行设计 Soildworks具有功能丰富、创新性强、操作简便等优点，通过soildworks可以提供多种非标自动化设备的设计方案，减少设计失误，提高设计质量。借助Soildworks的实体扫描、放样、尺寸驱动、三维立体造型等功能，结合拉伸、旋转、扫描等操作，可以自动生成设备零部件的三维模型，对需要的零件进行应力应变情况的初步分析，还可以很方便地对此模型进行尺寸修改。还可制作成三维动画仿真，直接可模拟出各动作也可计算出零件之间的干涉等。Soildworks可以绘制各种复杂的零部件，还可以在2D图样和3D立体图之间进行灵活切换，同时还可以将3D立体图以三视图的形式打印出来。在应用Soildworks进行设计时，设计人员可以将主要精力放在方案结构设计上，这使得设备方案的设计及修改流程大为简化，并大大提高了零部件结构的安全性、可靠性。 2.3注重设计的合理性 在非标自动化设备设计过程中，不仅要考虑客户要求和设备实际生产需求，也需要确保设备结构的合理性。科学、合理的设备结构一方面有利于设备的安全、稳定运行，另一方面也便于设备的安装维护。首先，设计人员需要切实执行有关设计规范，深入了解非标自动化设备的工艺需求、技术参数及使用功能，并对多个方案进行全面比较，从中选定最佳方案。其次，设计人员需要重点加强非标设备零件的检查校核，确保零部件设计的合理性，使零件在刚度、强度等参数上达到使用要求。此外，对于零件的加工材料、组合式加工工艺等也要进行合理的选择。 2.4加强设计的标准化 设计标准化是促进设计工作顺利开展、提高非标自动化设备设计质量的关键所在，同时，设计标准化为国外先进技术的引进奠定了体制基础。要想开展标准化的设计工作，首先要制定严格的设计程序，按部就班地完成方案论证、图纸设计、工艺性能审查等设计步骤。对于设计中拟订的图样和设计文件，要对其进行仔细校核，确定其满足有关设计规定，特别是其中使用的符号、名词、术语、格式、代号等，更要进行严格审查，切实落实有关设计标准和规范。 3.非标自动化设备的发展趋势 非标自动化设备将会主导中国的制造业升级尽管制造业成为第一个在中国，但它的发展也面临着人均增加值低，技术创新能力弱、低竞争优势，加快转型升级，中国制造业是迫在眉睫的。近年来，中国的制造行业是一个黑暗的日子变得光明，这一领域的高新技术，以13.4%的平均年增长率上升，逐步淘汰替代和传统制造业。高端制造业与传统的制造业相比具有明显的优点：高技术、高附加值、低污染、低排放，一个强大的竞争优势。所谓的“可怜的改变，变则通，“通则久，一些企业在十字路口的生死已经强烈意识到发展趋势的转型升级，积极采用非标自动化设备代替传统的手工劳动，尤其是在制造业的几个重要环节，加强控制。这个问题，重要的是要注意，在该领域发展的相关测试设备，国内出现了一些新的趋势，如强烈的创新研究和开发能力的定制的设备供应商，如研究和开发企业对用户需求的深度挖掘而言，“一对一”设计方案，100%的回应需求的工业生产线。其中，工业领域产品测试促进研究和开发的“自定义”北京的邻居仪器公司（以下简称“邻居仪器”）就是其中之一。首席执行官崔于宁夏北机械电子工程研究所博士，最后组装后建立邻居仪器，专业从事工业测试设备的研发和生产，先做军事项目，参与民用产品测试领域，在累积开发了数百套定制检验设备、研究和发展领域的军事工业国家“一的专业“武器测试设备，在民用领域也发展为钕铁硼（和其他磁性材料）、阀、轴、轮、轴承、硅片、电池片、切割工具、酒吧和其他产品的非标自动化快速检测设备，通过用户的一致好评。我国的未来应该静下心来，苦练内功，始终坚持信誉第一、客户第一、质量第一的经营方针服务好每一位客户，为客户提供从方案、加工、组装到调试的一体化解决方案才是最可靠的生存方式。对于一家发展速度较快的企业，
综合自动化的系统集成 1 系统结构和配置 变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的，满足电网运行对变电站的要求，变电站综合自动化系统体系由“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理’’是桥梁，联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计算机系统”对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制，并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面，使运行人员可远方控制断路器分、合操作，还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干预的手段。“变电站主计算机系统”代替了很多过去由运行人员完成的简单、重复和繁琐的工作，如收集、处理、记录、统计变电站运行数据和变电站运行过程中所发生的保护动作、断路器分、合闸等重要事件，还可按运行人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的工作。“通信控制管理’’连接系统各部分，负责数据和命令的传递，并对这一过程进行协调、管理和控制。 与变电站传统电磁式二次系统相比，在体系结构上，变电站综合自动化系统增添了“变电站主计算机系统”和“通信控制管理”两部分；在二次系统具体装置和功能实现上，计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备，数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑；在信号传递上，数字化信号传递代替了电压、电流模拟信号传递。数字化使变电站自动化系统与传统变电站二次系统相比，数据采集更精确、传递更方便、处理更灵活、运行维护更可靠、扩展更容易。变电站综合自动化系统结构体系较为典型的是： (1)在低压无人值班变电站里，取消变电站主计算机系统或者简化变电站主计算机系统。 (2)在实际的系统中，更为常见的是将部分变电站自动化设备，如微机保护、RTU与变电站二次系统中电磁式设备(如模拟式指针仪表、中央信号系统)揉和在一起，组成一个系统运行。这样，即提高了变电站二次系统的自动化水平，改进了常规系统的性能，又需投入更多的物力和财力。 2 变电站综合自动化的结构模式 变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布 (一)集中式结构 集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的微型计算机完成的，只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。 集中式系统的主要特点有： (1)能实时采集变电站各种模拟量、开关量，完成对变电站的数据采集和实时监控、制表、打印、事件顺序记录等功能。 (2)完成对变电站主要设备和进、出线的保护任务。 (3)结构紧凑、体积小，可大大减少站地面积。 (4)造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利。 (5)实用性好。 集中式的主要缺点有： (1)每台计算机的功能较集中，若一台计算机出故障，影响面大，因此，必须采用双机并联运
工厂10kv总变电所及配电系统设计 摘要 工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择,防雷接地装置设计等。 本设计在对化工厂进行供配电调研、论证的基础上，完成了化工厂的负荷计算，无功功率补偿，变配电所位置和型式选择，10KV变配电所主接线设计；还进行了短路电流计算、电气设备的选择与校验。最后对化工厂的变压器进行了保护和供电系统的防雷。 关键词：变电所，负荷，短路电流，电力设备
CHEMICAL TOTAL SUBSTATION AND DISTIBUTION SYSTEM DESIGN ABSTRACT Factory power supply system is the redistribution of power system power step-down power to each plant or shop floor to it by the factory step-down transformer substation, high voltage distribution lines, plant and substation, low voltage distribution lines and electrical equipment composition. The total plant step-down substation and distribution system design is based on the load of each number and nature of the workshop, the production process on the load requirements, and load distribution, combined with the national electricity supply. Address the various departments of the safe, reliable, economic and technological The distribution of electric energy issues. The basic contents of the following areas: incoming line voltage selection, the location of the electrical substation design, calculation and short circuit current protection, electrical equipment selection, the number of plant and transformer substation location and capacity choices lightning protection grounding design. The design of power distribution in the chemical plant for research, demonstration, based on the completion of the chemical load calculation, reactive power compensation, power distribution by location and type selection, 10KV substation main wiring design; also conducted short-circuit current calculation, electrical equipment selection and validation. Finally, chemical plants and power transformer protection lightning protection system. KEY WORDS: substation ,load ,short-circuit current,power equipment