供配电系统设计论文范文第1篇

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供配电系统设计论文范文第2篇

关键词：瞄准具，测试仪，设计与研究

 

某新型瞄准具是一种航空光学射击瞄准具，它装备于某型歼击机上，可用于配合航炮、航箭、导弹、炸弹等武器对空中和地面目标瞄准攻击。从结构上来说该型瞄准具是一种结构复杂的机电一体化的控制系统，因此，对其进行检测也具有较高的要求。传统的检测方法是用配电盘对瞄准具的各个部件进行通电检查，将检测出的结果人工填写到瞄准具检测记录中去，并对照检修记录中的标准来判断其工作是否正常。由于瞄准具检测需要进行到部件级，需要检测的部件包括综合校验和电动机在内共有10个部件，因此检测瞄准具的全套配电盘就有10个之多。而目前使用的部件测试和总校测试配电盘都是机电式的，这类测试设备主要存在三个文面的不足：

（1） 测试精度不高，配电盘上的测量仪表采用的都是机械指针表头，分辩率底，容易产生误差。

（2） 智能化程度低，使用配电盘进行测试工作时，用户须根据报表逐项设定状态参数，并判断仪表指示的性能数据，填写测试报表。这样工作，操作方法复杂，效率低，且易产生误操作。科技论文。科技论文。

（3） 兼容性差，对于瞄准具的10个部件，用传统方法检测需要10个配电盘，且每个配电盘只能测试一种型号的部件，甚至仅用于一种型号的电路板，这给维护人员使用及其维修和保管带来很多不便。

针对以上的缺点，我们研制了一种用于瞄准具技术性能检测的通用性微机检测系统（简称ITS－3）它是通过计算机数据采集控制系统，该系统的集成化程度和智能化程度高，仅一套系统即可完成全套瞄准具的检测。

系统由硬件和软件两部分组成。硬件主要包括计算机、电源箱、接口箱。它提供检测所需的各个接口（如：电压通道、电流通道、电阻通道、DA、AD、DI和DO等）、使被测设备工作所需的外激励电源（电压、电流等）、以及用于数据采集和处理的计算机系统（微机本身）。系统的软件则包括系统软件和应用软件两类，系统软件提供了检测系统的工作环境；应用软件包括检测程序、检测数据库、文本文件等。

下面分别介绍ITS－3系统的硬件和软件的构造特点。

1系统的总体设计与基本工作原理

为了解决机电式配电盘通用性差、智能化程度低、测试精度不高等缺点，本检测系统采用微机数据采集与控制系统，其核心是一台以Intel80586、66为处理器的工业控制计算机，由微机完成各种被测信号及模拟参数的数据采集和数据控制，它提供检测所需的各个接口（如：电压通道、电流通道、电阻通道、DA、AD、DI和DO等）、以及用于数据采集和处理的计算机系统（微机本身）。计算机系统提供的标准接口还需要一套转换电路与被测部件联贯即ITS-3接口电路，它用来完成被测部件的信号匹配、信号调理、信号模拟、信号驱动等，同时还提供使被测设备工作所需的外激励电源（电压、电流等），ITS-3接口电路单独放在一个机箱内，称为ITS-3接口箱。科技论文。根据工控机提供接口的情况以及被测设备的检测需要，本系统采用图1所示的方案。

图1　ITS-3系统设计方案

检测所需电源、数据采集接口、模拟信号等由计算机系统提供，经电缆接入ITS-3接口；被测设备经电缆与ITS-3接口箱相连，与计算机、接口箱形成一个整体（一个完整的测试系统），实现对机载设备高精度、自动化检测；被测设备所需的模拟信号（如迎角信号）由计算机系统提供，经ITS-3接口电路转换和处理送给被测设备，驱动设备工作，被测设备工作后产生的反映被测设备工作状况的物理量信号经ITS-3接口电路进行信号匹配后送工控机，经工业控制计算机系统进行数据采集和处理，测量出被测信号性质、大小，以报表的形式显示器里，供维修人员判断并作为检修的依据。与原有测试设备（配电盘）相比，采用上述方案有以下优点：

（1）的综合机数据采集与控制系统，大大提高了系统的通用性，由于测试接口是由计算机提供的一套通用接口，当构造出一套标准接口后，所有部件都可以用这套接口检测，从而大大提高了系统的能用性，实现了对瞄准具部件综合化检测；

（2）在软件的控制下测试是自动完成的，且检测过程中必要的操作提示信息可在屏幕上实时给给出，使系统的自动化程度大化程度大大提高，实现了对实现了对机载设备的自动化和智能化检的自动化和智能化检测；

（3）由于计算机及接口板的精度和数据采集非常高，本系统的测试精度和速度都比老式配电盘大大提高。

2　系统的硬件设计

前面已经介绍介绍ITS-3系统的总体方案，根据上述方案及分析被测设备的检测信号和所需的模拟模拟信号，本检测系统的硬件设计如下。

被测设备包括以下部件：瞄准具头部、控制盒、电子部件、稳压器、高度机构、加速度计、电动机、放大器、以及综合校验等10个部件；根据工厂检修以下部件的工艺规程及设备的技术条件，我们对被测设备所需的模拟信号和被测信号进行综合分析，总结出瞄准具所需的检测和模拟信号有以下一些种类：检测接口有D/I量和D/O量（用于通路检测）、电流检测（I主、I抬、I迎、I测、等）、电压检测（各种工作电压）、电阻测量（距离和高度电位计安装电阻）等，还需要D/A（用于模拟输入，如：迎角侧角信号等）以及电阻分压器模拟（用于距离和高度模拟信号。以上接口均由计算机系统和插入计算机主板扩展槽（PCI总线）上的接口板提供。被测设备的接口通道分配，则由ITS-3系统接口电路来完成，根据以上分析，设计ITS-3系统接口箱硬件组成如图2所示：

它由一块主板、二块插件板、一块稳压器负载电流调整电路板和设备驱动元件、电源变压器、电流扩展电路等组成，其中插件板是为检测头部、控制盒、电子部件、稳压器、高度机构、加速度计及电动机等部件提供信号匹配的；主板主要联结各个功能模块并实现电流扩展和交流电整流；接口箱一端用一根转接电缆（ITS-3主电缆），通过1号～4号插头与计算机相连，将计算机提供的电源及各接口通道（D/A、A/D、D/I、D/O等）引入到rTS-3接口电路，接口箱后面板上5号、6号插头通过各个部件连接分电缆与被测部件相连，在软件的控制下，实现对被测部件的检测。

图2中1号插件板是电子部件、稳压器、加速度计提供信号匹配；2号插件板是为头部、控制盒、高度机构、电动机提供信号匹配；3号板用稳压器负载电流调整实现大功率电流；检测；主板把系统提供的电流量通道扩展为15路，并对交流电进行整流，为部件提供各种交流电源。

下面以“电子部件”检测为例说明系统对被测部件的测试过程：

直流电源由计算机系统提供，经1号插头进入ITS-3接口箱，（～115伏，400HZ）外接引入，经电源变压器变压和整流电路整流后，从5号插头输出到电子部件，模拟信号（如迎角输入信号用D/A模拟）也从插头进入ITS-3接口箱，经 转换后进入电子部件工作后，产生的输出信号（被测信号）经5号插头回送到ITS-3，经ITS-3电路信号匹配后送到计算机系统，由计算机系统进行数据采集和处理后，其数据处理以报表的形式显示在显示器上，供维修人员判读并作为检修的依据。

为简化设备，提高可靠性，ITS-3接口电路采用模块化结构，在充分分析被测部件的信号种类和性质的基础上，将相似种类的部件匹配电路合并制作在同一块电路板上，并将用途和参数相同的器件合并（如：抬高角线圈Q4模拟电阻R4，它既用于电子部件又用于加速度计检测），以尽量减少使用的器件数目；图2中将电子部件、稳压器、加速度计等部件的转换电路合并在一块电路上（1号插件板），此板上主要转换光流信号；而将头部、控制盒、高度机构、电动机等部件的转换电路作在叧一块板上（2号插件板），此板上主要转换直流信号；这种设计也利于消除检测中信号的干扰。对于测试接口如D/I、电流测试通道等也采用“分时复用”的方法尽量减少硬件的数量，如本系统中计算机系统提供的电流检测通道只有几路，利用ITS-3主板上的扩展电路将其扩展为15路，以满足对不同部件的检测要求。由于采用了以上优化措施，极大地简化了硬件设计，实现了测试系统的通用性，使一整套系统就可代替原有十个配电完成对瞄准具10个部件的检测。且由于使用的器件和硬件接口数量较少，大大提高了系统的可靠性。

3系统的软件设计

本系统的软件包括系统软件和应用软件两类，系统软件提供了检测系统的工作环境，本系统中采用Windows操作系统，因此软件无论从开发还是使用的角度来说都有很大优越性；应用软件包括C＋＋编写的检测程序、检测数据库、文本文件等。由于瞄准具的构造特点决定了需要检测的信号种类和数量繁多，包括电压、电流、电阻、时间、角度、频率、转速等，检测点数量也很多，例如综合校验一项就有32个子项目数百个检测点，而每个检测是点又有操作方法、检测条件、技术要求、实测结果等信息和数据，全套瞄准具的检修记录达数十页纸之多，若将这些信息都放在检测程序中，将使检测程序的编写变的非常复杂和庞大。因此被测设备的有关信息是存放在检测数据库和文本文件中，而不是存放在检测程序中，数据库提供所需的各种状态模拟参数（即检测条件，如需送的DA、电流、触点控制等），这些参数使被测部件按检测所需的工作状态工作来完成检测，并且数据库还将把检测到的反映被测部件工作状态的物理量（即实测结果，如：电压、电流、时间等）数据保存到库中，进行判断以得到被测部件工作状态是否正常的结果；文本文件则提供检测所需的信息（如：界面选择时的提示信息，检测过程中的操作规程信息）以及用于生成检测结果的文档模板。检测程序数据库和文本文件来确定被检设备的检修属性。检测程序与检测数据库和文本文件之间的联结关系则是通过数据库定义的。检测数据库不公存放被测设备的有关数据和体现测试项目的检测方法，而且要确定检测程序、检测数据库、文本文件之间的关联关系。 由于被测设备的检修属性是反映在检测数据库和文本文件中的，因此实现了检测程序与被测设备的分离，使系统的通用性大大增强，因此本检测系统扩展检测其它类型的机载设备非常方便。例如本系统如需扩展检测其它类型的机载设备，对硬件和检测程序不作改动，只需根据设备的性质增加相应的检测数据库和文本文件即可。

4结束语

ITS-3瞄准具检测系统是一种以数字计算机为核心的数据采集与控制系统，该系统具有较强的“以软代硬”功能，自动化程度和测试精度高，软件采用基于Windows操作系统的开发工具设计，人机界面好，操作方便；硬件设计中采用通用接口和电路优化设计，简化了系统的硬件结构，降低了成本，提高了可靠性。它能在修理厂现有的条件下，替代大量的传统维护手段所需的各类专用信号激励装置、专用测量仪器和配电盘，进行机电式瞄准具各部件和总体技术性能的检测及调试。且系统的通用性好，易于扩展检测其它类型的机载设备，为部队和工厂维护和修理工作提供了有效手段。

参考文献：

[1] 吕文龙，刘玉其.射击瞄准具讲义. 中国人民解放军空军飞行学院出版,1996.

[2] 张毅刚, 乔立岩.虚拟仪器软件开发环境编程指南,2002.,8.

供配电系统设计论文范文第3篇

关键词：电气工程及其自动化；工厂供电；教学方法

作者简介：王筱珍（1963-），女，江西吉安人，广东海洋大学信息学院，副教授；李一峰（1966-），男，山西孝义人，广东海洋大学信息学院，副教授。（广东 湛江 524088）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0045-02

电气工程及其自动化专业是融电气技术、自动化技术和计算机技术于一体的宽口径应用型专业，在广东海洋大学（以下简称“我校”）的人才培养方案中，“工厂供电”课程是该专业的一门重要课程，良好的教学效果对于培养电气工程及其自动化领域的高级应用型技术人才是十分重要的。笔者从事“工厂供电”课程教学多年，一直坚持探索该课程的教学方法，至今已取得了较好的教学效果。借本文把多年来的教学方法总结出来，仅供同行参考。

一、上好首次课

要使学生对课程产生兴趣，首先要让学生明白学习课程的目的、意义以及实用性。课程的首次课是课程的开篇课，是激发学生对课程产生兴趣的最佳时机。我们在首次课中不急于讲授课程的具体内容，而是向学生介绍课程的内容构架及其相互之间的关联关系、学习课程的目的和意义。紧接着布置课程设计任务——某机械厂供配电系统的初步设计。课程设计任务书中的设计内容应按设计顺序列写详细，它们与教材目录中的顺序大致一致，例如：工厂的负荷计算；变配电所主接线方案的确定；短路计算；一次设备的选择；继电保护方案的确定及其整定计算；防雷保护及接地装置设计。学生通过课程设计内容的解读，可进一步体会课程内容构架及其相互间的关联关系，并初步了解课程内容在工厂供配电系统设计中的应用。

二、课程设计与理论教学同步进行

传统的课程设计是在课程的理论教学完成之后进行的，其缺点是：学生在理论学习时对课程内容缺乏实用性的认识。“工厂供电”课程是门实践性很强的课程，需要学生一边学习一边练习。以前我们只要求学生做每章后的习题，但习题都是小题，且各章习题的练习内容之间没有关联，学生只是做些离散的习题。课程设计与理论教学同步进行，学生学到相关的知识内容就可进行课程设计中的相应内容的设计，学生就能及时地把理论知识与工程设计结合起来。这样，一方面提高了学生学习的兴趣性和积极性，另一方面以课程设计为纲，把课程内容有机地结合起来了。同时，课程学完之时，课程设计也基本完成，不需专门一周时间做课程设计，节约了学生的时间。有些好学或自学能力强的学生甚至提前通过自学来完成课程设计任务，达到创造性学习之目的。

三、采用多种教学模式

“工厂供电”课程内容多、涉及面广，而且工程实践性强，单一的教学模式和方法很难保证教学效果，应根据具体的教学内容采用相应的教学模式和方法。

（1）对负荷计算、短路电流计算、电气设备选择与校验、导线截面选择、继电保护原理、无功补偿等内容，仍采用传统的教学方法，在课堂上讲授基本原理和基本方法，让学生课后通过课程设计去消化和扩展。

（2）对工厂变配电所及其一次系统、高低压供电线路与敷设、防雷接地、变电所结构与布置等内容，则先在课堂上讲授基本理论、重点、难点，然后把学生带到学校的主变电房、图书馆变电房及工程训练中心（金工实习厂）变电房参观见习。

（3）对变压器、高低压电气设备的结构、原理等内容，则主要在湛江变压器厂和湛江高压电器公司以实物教学为主，教师根据现场的电气设备，介绍其结构、工作原理；通过参观变压器的制造生产线，学生对变压器的制造工艺、材料、内部结构、出厂试验等有较深刻的了解。

（4）通过广东华德力电气有限公司的现场教学，学生对工厂高低压开关柜的种类、柜内设备配置及其接线方式、继电保护的配置及自动装置等有比较好的认识，同时，学生可见习工厂供配电系统中的多种一次设备。

采用课堂讲授、实物教学、现场教学相结合的教学方法的优点是：将抽象的知识具体化、感性化，可使一些枯燥乏味的内容变得生动有趣，有利于学生较完整地建立起供电系统的概念；有利于充实“工厂供电”课程内容，提高教学效率和教学质量。

四、布置文献查阅性的作业

由于学时的限制，不可能在课堂上把课程所涵盖的内容都一一讲清，特别是新设备、新技术发展很快，涉及面也很广，很难在课堂上讲得全面，只能是简单介绍，而要求学生课后有一定的相关文献资料阅读量。为了监督学生查阅文献资料，一般要求学生撰写相关的小论文，比如：论电力系统中性点运行方式；论低压配电系统接地型式；工厂高低压开关的现状及发展趋势综述；浅谈环网供电技术的发展；论非金合金变压器的发展。

学生通过查阅文献，或对某一专题理解得较深，或对供配电系统的新设备、最新技术及发展前沿有较全面的了解。例如，通过做“论电力系统中性点运行方式”小论文，学生对电力系统中性点各种运行方式的特点及其使用范围、目前10kV城市环网的中性点运行方式等就有较深的理解，其掌握的知识大大超过教材的内容；通过做“工厂高低压开关的现状及发展趋势综述”小论文，学生对工厂高低压开关目前技术及未来的技术发展就有较全面的了解。

五、抓住实验教学环节

我校根据实际情况提出了培养“能安心、能吃苦、能创业”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基层一线、热爱本职工作的敬业奉献精神；“能吃苦”是指能经受艰苦环境、艰苦岗位和各种困难的磨练，具有百折不挠的坚强意志；“能创业”是指具有扎实的科学基础知识和实践技能，并善于灵活运用于工作实践的开拓创新能力。

“工厂供电”课程是一门实践性和工程性很强的课程，有很多实践技能和理论知识必须在实验中得到学习和提高。因此“工厂供电”的教学，不仅要进行理论教学的改革，而且必须高度重视实验教学。通过实验教学和理论教学的有机结合，加深学生对相对抽象的理论知识的理解，同时也培养了学生的动手能力，更重要的是通过实验教学能引导学生积极思维，主动寻求知识。

目前，我校开设的工厂供电实验有：继电器特性实验；10kV线路过电流保护综合实验；电力变压器差动保护实验。此外，还有两个拆装实验：继电器拆装，让学生拆装电流继电器、电压继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器等常见继电器，使学生掌握常见继电器的实际结构、工作原理；高压断路器、变压器、PT、CT、低压空开的拆装，这些电气设备中有的是从学校变电房退役下来的。

为了培养学生的创新能力，对于10kV线路过电流保护综合实验和电力变压器差动保护实验，我们只给出实验内容和实验目的，提供实验设备，要求学生自己拟定实验接线及步骤，经实验指导教师审阅后，学生完成接线。对于实验中出现的各种问题，让学生提出见解、发表自己的意见，提出解决方案，并对这些学生给予表扬。这样的实验有利于拓宽学生的思路，在很大程度上提高实验课的效果，提高了学生发现问题解决问题的能力。针对有兴趣的学生，实验室在正常上班时间之内都是开放的，学生可以根据课本上或者自己查阅的资料作实验，进一步提高了学生的动手能力。

尽管拆装实验既累又脏，但在了解设备结构和工作原理方面，其他教学方法难以替代，同时也是符合我校“三能”型人才培养目标的。

六、抓好课程设计，强化学生能力培养

正如前述，在本课程的首次课中就下达课程设计任务，设计工作与理论教学同步进行，边学边练。课程设计不但能加深学生对课程内容及知识的全面理解和掌握，而且是对学生进行工程训练非常重要的教学环节，是围绕“工厂供电”课程内容所做的综合训练。在课程设计中，着重让学生掌握工业企业供配电系统的设计步骤和基本工程设计方法，锻炼学生的工程计算和设计能力；使学生初步掌握供配电系统设计方案的技术经济比较方法；培养学生遵守电气设计相应规范的意识。总之，通过课程设计使学生得到电气设计工程师的初步训练。

课程设计环节中，教师只下达设计任务书，给出题目、原始资料、设计内容及要求。设计工作以学生为主体，充分放手让学生独立思考，独立设计。教师的指导重点是抓总体方案制定，抓进度，抓设计说明书的撰写和图纸的绘制，对学生设计中错误或不规范处加以引导，由学生自己纠正或改进。并且鼓励学生多查阅文献资料、设计规范，鼓励提出多种设计方案，引导学生对不同方案进行技术经济比较。

为保障课程设计的顺利实施，在课程设计中安排学生到我校的主变电房、图书馆变电房及工程训练中心（金工实习厂）变电房现场参观见习，并看其设计图纸。

七、结语

“工厂供电”课程内容多、涉及面广，而且工程实践性强，传统的教学模式和方法很难保证教学效果。笔者在多年的教学实践中，坚持“理论+实践”的指导思想，在“工厂供电”课程教学方法上作了一些探索和实践，并取得了较好的教学效果。通过努力，学生的“工厂供电”课程学得扎实，基础牢靠，通过课程设计使学生得到了电气设计工程师的初步训练。这些都为学生毕业后从事工业企业供配电系统设计及维护管理工作打下了良好的基础。

参考文献：

供配电系统设计论文范文第4篇

【关键词】供电系统，电气设计，防雷接地

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

伴随着我国的建筑行业的不断发展，建筑的功能日益多样化，人们对建筑的舒适性和安全性都有了更为严格的要求，因而，在进行建筑施工过程中，整个建筑的供电系统和防雷接地工作，也渐渐被提升到新的高度，在笔者多年的电气设计施工，和相关的供电系统和防雷接地工作经验中，笔者发现，供电系统；在保证供电可靠性的前提下应尽量满足电源的质量要求、减少电能损耗；防雷接地；内部防雷与外部防雷相结合，保障人身安全，避免建筑和电气设备造成损坏；在设计、施工和维护方面也给人们带来许多方便。

二.电气设计中的防雷接地分析和探讨

为了把雷电流迅速泄人大地，以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。在做办公楼的防雷接地设计前，首先根据办公楼等效面积和办公楼所在区域的年平均雷暴日等参数计算年预计雷击次数，再根据年预计雷击次数确定办公楼的防雷类别，最后按照《建筑物防雷设计规范》的要求进行设计。办公楼的防雷接地分外部防雷和内部防雷两类。

1.外部防雷措施探讨

外部防雷系统由接闪器、引下线、接地带、接地极等有机组成。缺一不可。设计时，首先根据土建所提条件，确定选用何种形式的接闪器、引下线、接地带和接地极。不同结构形式的建筑物，选用的外部防雷系统各不相同。

在办公楼设计中，经计算年预计雷击次数为0.159 97 次/a，属于第三类防雷建筑物。采用Φ10 圆钢避雷网暗敷于屋檐及女儿墙上作为接闪器，凡突出于屋面的物体均与避雷网可靠连接。避雷网网格大小不大于20m×20m 或24m×16m。屋面避雷网与所有柱内的主筋牢固焊接，利用柱内钢筋作为引下线，引下线在地下800mm 外引线与接地扁钢牢固焊接，其中2～3 根引下线在地上500mm 处引设断接卡供检测用。室内接地带利用基础及地梁内主筋，并与引下线牢固焊接，在底层引出地面供配电箱接地用。利用基础内钢筋作为接地极。当测试接地电阻不够时，由扁钢接地带外引增装角钢接地极，角钢接地极埋于地下800mm。办公楼接地电阻值

2.内部防雷分析

内部防雷系统的作用是减少建筑物内的雷电流和所产生的电磁效应以及防止反击、接触电压、跨步电压等二次雷害。办公楼的防雷设计中，内部防雷主要包含浪涌保护和等电位联结两种方式。

（一）浪涌保护

所谓浪涌，指的是超出正常工作电压的瞬间过电压。在办公楼中，为防止电子设备遭受雷电浪涌而损坏，故需作浪涌保护。浪涌保护通过安装浪涌保护器（SPD）来实现。浪涌保护器的作用是泄放浪涌电流、限制浪涌电压。在办公楼设计中，采取分级保护、逐级泄流的原则。在电源的总进线处安装放电电流较大的一级浪涌保护器，每层配电箱及电梯配电箱内设二级浪涌保护器。

（二）等电位联结

等电位联结的目的是减小防雷空间内各金属部件以及各系统之间的电位差。做法是用联结导体将处在需要防雷空间内的防雷装置、建筑物的金属构架、金属装置、外来导体、电气装置或电信装置等联结起来。等电位联结分总等电位联结（MEB）和局部等电位联结(LEB)。总等电位联结作用于全建筑物，它在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件间的电位差，并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害。在一局部场所范围内将各导电部分连通称作局部等电位联结。在办公楼设计中，采用总等电位联结，电源进线做重复接地。变配电室设一个总等电位MEB 箱,将建筑物内保护干线、设备进线总管等进行联结。总等电位联结线采用BV-1×25mm2 线穿SC32 管。总等电位联结均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。各层动力配电箱及休息室卫生问内安装局部等电位LEB 箱进行局部等电位联结，根据需要也可在计算机中心、安防、电信、消防等有电子设备的房间内做局部等电位联结。

三.电气设计中供电系统的分析探讨

1.科学设计供电方案

办公楼电气设计时，首先要确定办公楼的供电方案。办公楼供电要在保证供电可靠性的前提下满足电源的质量要求，并减少电能损耗。

在本办公楼中，无消防泵和消防电梯，只有应急照明和消防疏散指示标志，因此，应急照明和消防疏散指示为二级负荷，其余为三级负荷。办公楼的电源由上一级降压站经10KV 架空线路及10KV 电缆进一层变配电室，变配电室内设10KV 干式变压器1 台，把10KV 电压降至380/220V 后，为本楼的用电负荷供电。应急照明和消防疏散指示标志等二级负荷采用EPS 应急电源供电。

2.严格加强对负荷的计算

之所以要进行负荷计算，主要是因为办公楼的用电设备工作时的实际负荷不等于设备的额定负荷（安装容量);在设计时,如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费,因此必须先进行负荷计算,算出全部设备的实际负荷,以便正确选择供配电系统中导线、电缆、开关、变压器等电气设备，还可以计算出全厂的电能需要量、电能损耗以及选择无功补偿容量等，做好办公楼在电气上的节能措施。负荷的计算方法有需要系数法、负荷密度法、单位指标法等。由于需要系数法比较简便，因而低压母线上的负荷计算多采用需要系数法。

式中：Kt 为同时系数；Kn 为需要系数；Q30 为用电设备组无功计算功率（kvar）；P30 为用电设备组有功计算功率（KW）；S30 加为用电设备组视在计算功率（KVA）；Ijs 为计算电流（A）；Pe 为用电设备额定功率（KW）；cosΦ为功率因数。办公楼设计中，在低压母线上进行无功补偿。利用上述公式逐级计算后，即可得出无功补偿容量。计算出的无功补偿容量为120kvar，补偿后，10KV 侧的功率因素可达0.98，满足供电部门的要求。补偿后的总的视在计算功率为251KVA，选用400KVA 的10KV 干式变压器,变压器负载率为62.75%。

3.低压配电网络

低压配电网络，是指从终端降压变电所的低压侧到用户内部低压设备的电力线路，其电压一般为380/220V。

（一）供电系统的合理配置

为便于维修，多层建筑宜分层设置配电箱，每套房间宜有独立的电源开关。单相用电设备应适当配置，力求达到三相负荷平衡。办公楼共有四层，每层总面积较大，在不同位置各有两个电间，故在每个电间内分别放置动力配电箱1 台，为本层的照明箱及动力负荷供电。

（二）用电质量要求低压配电线路应当满足用户用电质量的要求

电能质量主要包含电压和频率两个指标。电压质量除了与电源有关以外，还与动力、照明线路的合理设计关系很大。在设计线路时，必须考虑线路的电压损失。一般情况下，低压供电半径不宜超过250m。插座和照明应分别在不同供电回路。照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A，光源数量不宜超过25 个。插座回路中每一回路插座数量不宜超过10个；电能质量的频率指标在我国规定工频为50Hz，是由电力系统保证的，它与照明、动力线路本身无关，但超过了规定值，将影响用电设备的正常工作。

（三）结合工程实际选择合理的接地方式

配电网络主要有放射式、树干式和混合式3 种接线形式。在办公楼设计中，采用放射式与树干式相结合的供电方式。动力负荷采用放射式供电，照明用电采用混合式供电。

四.结语

加强对建筑的电气设计中的供电系统与防雷接地工作，对于提高建筑的整体安全性能和稳定性有着十分重要的作用，在此过程中，要不断加强设计人员的综合素质培养，提高其设计的专业技能，结合具体的工程的实际情况，从而确保整个工程的安全性。

参考文献：

[1]李青 杭州庆春路越江隧道供电系统设计 [期刊论文] 《自动化博览》 -2011年6期

[2]肖盈 建筑电气设备中防雷接地及供电系统的设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年17期

[3]张星 探讨某办公楼电气设计的几个方面 [期刊论文] 《云南冶金》 -2011年4期

[4]金大算 上海环球金融中心电气设计 [期刊论文] 《智能建筑电气技术》 -2010年5期

[5]陈新民 广州国际会议展览中心电气设计介绍 [会议论文] 2003 - 中国建筑学会建筑电气分会2003年建筑电气论坛会

供配电系统设计论文范文第5篇

关键词：变电所，配电所，存在问题，规范

 

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。

综上所述，我们在变配电所设计中还存在各种各样的问题，有待今后改进。本人的简单分析和点滴看法，仅供参考。论文格式，存在问题。不当之处，请予以指正。