电气系统设计论文汇总十篇
时间：2023-03-20 16:09:16
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电气系统设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
1工程概况
某工程位于长沙市CBD商务区内，占地面积9500m2，总建筑面积45000m2，地上19层，地下2层，为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇。该工程电气设计按供配电一级负荷设计，采用两路10KV电源供电，供电线路采用电缆直埋方式，两路10KV电源一用一备。通过母连接，两路电源均能负载100%的负荷。供电制式为三相五线制TN-S系统，为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力，该工程选用二台1600KV干式变压器，变压器的负荷率平时保持在70%左右。
2大厦电气系统设计与验算
2.1系统设计
2.1.1照明系统
2.1.1.1系统概述
本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。
正常照明主要包括舞厅照明，大厅照明，公共区域照明，客户照明等。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响，设定了一专用变压器为照明系统供电。自酒店的中心配电室出线后进入配电竖井，经低压母线引至各楼层的总照明配电箱，然后由此分布到各区域配电箱。
因本工程为高档星级酒店与智能化办公楼，对供电要求较高，所以除配有自备发电机组外，楼层设有专用的应急照明系统，系统主要覆盖区域包括：酒店大堂，各餐厅、走廊、电梯间、楼梯间等。在设计时该系统的供电采用双电源，其中大堂，餐厅区域选择其中几个支路兼做正常照明，供电从本层配电竖井应急照明切换箱中出线。在此基础上，在各公共区域及通道设置具有蓄电池的事故照明灯具，在没有任何外供电源的情况下，该灯具能不间断供电1h。
2.1.1.2照度的确定
星级酒店的装修档次一般较高，为配合装修效果，充分体现酒店及办公气氛，本工程对酒店中各重点区域的照度均采用利用系数法进行计算。根据酒店各功能区的特点，各功能区的照度标准值见表1。
2.1.2动力系统
动力系统设备包括正常动力与消防电源两部分。正常动力包括：空调制冷机组，空调水泵，冷却塔，洗衣设备，污水泵，客用电梯，货梯，各层空调器，开水器等。因动力设备在地下2层分布较多，所以该部分设备的配电自酒店总配电室出线后在地下2层设动力控制中心。
消防电源包括：消防水泵，水幕水泵，消防电梯，喷淋水泵，排烟风机，正压送风机等。消防动力设备为双电源供电，一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上，另一路引自自备发电机组，两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换，以确保消防设备的供电可靠性及安全性。
2.1.3负荷计算
电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小：
2.1.3.1三相负荷计算：
2.1.3.2单向负荷计算：
①尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡，计算时，将线负荷换算成相负荷，将各相负荷相加，取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。
②当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，按三相平衡负荷计算。
③只有线负荷时，将各线间负荷相加，选取较大的两项进行计算，现以Pab≧Pbc≧Pca为例：
按70%的负荷率，第二台变压器的容量为：1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。
2.2防雷与接地
本工程联合接地电阻阻值要求小于1，利用钢筋混凝土箱型基础做自然接地体。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线，在建筑物四角距室外地坪0.5m处做测试点。为防止侧击雷进入酒店，酒店铝合金钢窗均与圈梁内钢筋可靠焊接。酒店中所有金属管道均与混凝土中钢筋焊接，以使整个大楼处于一种均压状态。考虑到弱电系统对接地的特殊要求，而弱电接地装置与强电接地装置的间距无法满足规范要求，不能设置单独弱电接地系统，只能选用联合接地。
3线槽敷设安装施工
智能化建筑弱电工程是当今建筑中很重要的一部分，衡量一个城市建筑的现代化标准，设计形态和智能化是其中的两个方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各子系统组成：
(1)通信网络系统；(2)办公自动化系统；
(3)建筑设备监控系统；(4)火灾自动报警及联动控制系统；
(5)公共安全防范系统；(6)结构化布线系统；(7)弱电电源及接地系统。
如此之多功能设施，布线设计方案也成为电气设计的关键，因涉及专业多，施工时相互配合尤为重要。为保证大厦内部的美观，也为了更科学满足设施智能化的要求，方案选用地板内敷设地面线槽来达到各功能目的。
3.1地面敷设线槽的定义
地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽，可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距，根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽，规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。
线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点：地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设，终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。
3.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求
内外均热浸镀锌，出线口处采用无螺纹接口，线槽标准长度为3m（可特殊加工），线槽出线口开孔尺寸：﹤48mm，线槽开孔间距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。
主要配件有：线槽分线盒：线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板，以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。
线槽支架：分为单槽、双槽、三槽支架，它是用于线槽的支撑及高度调整，高度调节范围一般为20mm～150mm的热镀锌件。其它还包刮弯头、封头、出线圈等配件。具体穿线根数见表4。
3.3地面线槽的敷设安装工艺
3.3.1弹线定位：根据设计图纸确定线槽走向，从始端至终端找好水平线或垂直线，用粉线袋在线路的中心外进行弹线，按照设计图要求及施工验收规范规定，分别找出分线盒、分线口及支架的具置，用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。
3.3.2线槽敷设：根据标准位置放置分线盒和支架，然后放置线槽和出线口，同时根据需要加各种配件，朝上的线槽不必立得太长，否则易被砸断。连接完毕后，调整支架和塑料盖，使出线口到适当高度。达到位置正确，固定牢固，走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入，各连接处周边抹专用胶，各分线盒、出线口盒盖拧紧，并用铁丝绑扎，未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护，发现问题及时处理。
3.3.3跨接地线焊接：依据施工规范，确定跨接线规格。地线两端焊接面不小于该跨接线截面的6倍，焊缝均匀牢固。
3.3.4槽内配线：首先清扫线槽，可先将带线穿插至出线口，然后将布条绑在带线一端，从中一端将布线条拉出，反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净，也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全，其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。敷设线缆应注意以下基本原则：1、同一路径不同回路绝缘导线设计于同一线槽内，但同一槽内强电回路必须能同时切断电源；2、线槽内导线总截面不应超过线槽内截面的30%；3、强弱电回路应分槽敷设；4、不同电压回路交叉时应在分线盒处采用金属隔板隔开。
3.3.5线路检测：线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。
3.3.6面板安装：配合装修，依据各出线口用途，安装相应的终端面板。
3.4地面线槽安装时具体注意事项：
3.4.1地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm；
3.4.2线槽内外应光滑平整，无棱刺，扭曲、翘边等变形现象；
3.4.3支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜；
3.4.4线槽整体连结完毕后，应按设计检查确认，无误后对线槽及附件连结处用蜜封胶密封，对线槽首、末、分线盒、出线栓和未用出线孔用专用塑料防护盖封堵。
4结语
综上所述，现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂，用电设备越来越多，对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求，因此在电气设计和线路安装时，将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。
篇（2）
2设计要点
2.1可编程逻辑控制器性能
本次设计采用西门子S7-200CN型可编程逻辑控制器，本机集成8输入/6输出共14个数字量输入/输出点，可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。24V直流输入，24V直流输出，100～230V交流电源，24V直流输入继电器输出。
2.2PLC外接电路设计
该附加系统外接电路需接入线圈电压为DC24V的继电接触器两个，起动按钮一个及停止按钮一个。其中K1、K2为两个外加线圈电压DC24V的继电接触器，线圈电路中分别串联K2、K1常闭触点实现互锁功能，防止程序时间间隔设计或操作过程中的误操作而导致K1、K2同时接通,出现试验系统主电路短路事故。试验中，通过控制接触继电器K1、K2线圈的通断电，利用其常开触点的接通与分断，控制可逆起动器接触器线圈的通断电，实现可逆起动器接触器的接通与分断。启动按钮给可编程逻辑控制器提供触发信号，可编程逻辑控制器开始运作。停止按钮实现中止功能，可随时中止试验。
2.3试验系统与可逆起动器的连接
可逆起动器主电路与控制电路分开。在原接通通断试验系统变压器与阻抗柜（电阻、电感调节控制柜）的基础上调试试验所需电压及电流，接入可逆起动器主电路。试验系统提供与可逆起动器的断路器线圈电压相对应的电源单独给断路器线圈供电。KM1、KM2为可逆起动器两断路器线圈，分别串联于接触继电器K1、K2常开点，通过控制接触继电器K1、K2常开点的交替合分实现可逆起动器两断路器线圈的交替接通与分断。
篇（3）
因此，根据实际需求，在客厅配置控制面板1，在原有照明控制开关的基础上进行改造。控制面板主要配置:客厅射灯、灯带、主照明灯开关、餐厅灯带、门厅照明灯开关、主卧照明灯控制按钮、书房照明灯控制按钮、防盗控制开关、闹铃控制开关。上述设计可实现主人在离开客厅时开启主卧或书房的照明灯，关闭客厅照明灯。在书房门旁4配置主卧灯控制按钮、书房灯控制按钮，主人在书房完成工作后，开启主卧照明灯，关闭书房照明灯，进入主卧室。主卧门旁和床头配置照明灯控制按钮5，在卧室内对照明灯进行开、关控制。
在厨房配置燃气泄漏检测开关2，检测到泄漏信号进行报警，报警设计为铃声报警10秒。在次卧配置床头求助按钮3，当家中有卧床老人时，通过按钮进行铃声求助;对于家中有幼儿的，也可改为夜晚被子未盖好的检测信号，如被子偏离位置过大，检测开关则进行铃声求助。
在入户门、阳台、各个窗户上安装检测开关，在主人入睡后启动午夜时段报警，当有人非正常从门、窗进入时启动防盗10秒报警;在主人离家时，合上客厅控制面板上的防盗控制开关，10分钟后启动防盗报警程序，报警设计为铃声报警10秒。
在主人上班或孩子上学期间，合上客厅控制面板上的闹铃控制开关，通过手机与LOGO!通讯软件或LOGO!操作键设定早晨起床时间和午休起床时间，进行5秒钟铃声叫醒服务。
设计部分插座具有现场手动与远程自动通电控制功能，利用手机进行远程控制，比如在厨房设计带旁通开关控制的插座，节假日主人在家，合上开关利用该插座插上电饭煲进行煮饭。在上班时间，断开该开关，利用LOGO!的输出二端点与此控制开关二端点并联，淘好米放入电饭锅后加入适量水，把电饭锅插在该插座上，快下班时，主人可通过手机与LO-GO!通讯，控制LOGO!的输出进而控制此插座通电进行煮饭。
2家用电气控制系统设计
根据产品功能介绍，该款家用多功能安防与电气控制系统需要8路数字量输入和三路数字量输出。系统控制器采用西门子LOGO!230RC控制器，控制器有8个数字量输入4个数字量输出。根据客户定制需求，可选用扩展模块采用一个LOGO!DM8/24R(四个数字量输入端口，四个数字量输出端口)。系统数字量输入资源分配为:I1主卧按钮，客厅、书房、主卧等处四个主卧按钮并联后接入，单次操作为开主卧照明灯，双次操作为关主卧照明灯;I2书房按钮，客厅、书房二个主卧按钮并联后接入，单次操作为开书房照明灯，双次操作为关书房照明灯;I3次卧床头求助按钮或盖被检测拉线开关，有信号时进行3秒求助铃声报警;I4燃气检测开关，有信号时进行10秒铃声报警，通过手机可进行远程监控、信息查询;I5防盗检测，门、窗等处七个检测开关并联后接入，有信号时进行10秒铃声报警，通过手机可远程进行信息监控查询;I6闹铃开关，有信号且达到设定时间则进行5秒叫醒闹铃服务;I7与I8防盗开关，I7有信号则进行时段报警，即主人入睡后当I5防盗检测到信号则进行10秒铃声报警，I8有信号则进行全天候报警，当I5防盗检测到信号则进行10秒铃声报警，报警信息通过手机可远程监控、查询，当I7与I8均有信号时，具有时段报警与全天候报警功能。系统数字量输出资源分配为:Q1主卧照明灯控制，Q2书房照明灯控制，Q3铃声控制，Q4插座控制。
3家用电气控制系统调试
(1)主卧与书房照明灯异地控制，采用单次按钮接通为开启照明灯，双次按钮接通为关闭照明灯。
(2)次卧床头求助按钮3，当家中有卧床老人时，通过按钮进行3秒铃声求助;对于家中有幼儿的，也可改为夜晚被子未盖好的检测信号，如被子偏离位置过大，检测开关则动作，进行3秒铃声求助。
(3)厨房燃气泄漏检测，检测到泄漏信号进行报警，报警设计为铃声报警10秒。采用LOGO!0BA7模块，通过通讯主人可以利用手机远程进行信息查询。
(4)门窗检测开关，在主人入睡后启动午夜时段报警，当有人非正常从门、窗进入时启动防盗10秒报警;在主人离家时，合上客厅控制面板上的防盗控制开关，10分钟后启动防盗报警程序，报警设计为铃声报警10秒。采用LOGO!0BA7模块，通过通讯主人可以利用手机远程进行信息查询。
(5)合上闹铃控制开关，通过手机与LOGO!0BA7模块通讯软件或LOGO!操作键设定早晨起床时间和午休起床时间，进行5秒钟铃声叫醒服务。
(6)厨房安装旁通开关控制插座，旁通开关断开时，插座受LOGO!的输出控制，程序采用利用存储器数据进行比较，当大于某数据时LOGO!产生输出信号接通插座通电，根据实际情况确定通电一段时间后自动修改存储器数据，使插座断电，以防电器通电时间过长产生安全事故。如，电饭锅由于使用年限较长，饭煮好后不能自动断电，长时间通电引起电饭锅导线过热绝缘损坏，很容易造成火灾。主人可通过手机与LOGO!通讯，改写存储器的数据，进而达到控制LOGO!的输出使插座通电。
篇（4）
1、前言
云南某千年古寺为国家重点文物保护单位，历史上曾两度遭遇火毁。2009年的地震导致古寺大部分建筑受损，现正进行统一修复，而消防系统设计与实施便是其中一项重要任务。
2、火灾危险性分析
1）火灾荷载大，耐火等级低
寺院以木材作为主要的建筑材料，以木构架为主要的结构形式，火灾危险性极大，而建筑构件的耐火等级很低，并且由于寺院是建在山上，发生火灾后火势能够迅速蔓延，极易形成立体燃烧。
2）建筑之间无防火间距，容易出现“火烧连营”
寺院以各式各样的单体建筑为基础，组成各种庭院。在庭院布局中，基本采用“四合院”和“廊院”的形式。这两种布局形式都缺少防火分隔和安全空间，如果其中一处起火，一时得不到有效控制，就会形成“火烧连营”的局面。
3、消防系统设计
由于寺院存在上述火灾隐患，而对其实施保护又具有极其重要的意义，因此，必须加强消防安全对策。古建筑消防安全不仅要以扑灭火灾为第一目标建筑工程论文建筑工程论文，而且还要最大限度的保护古建筑的整体结构及形式。因此，火灾探测技术及消防安全措施的选择就显得尤为重要，必须能够因地制宜的达到早期探测和早期灭火。整个工程中消防系统包括消防电气系统及消防灭火系统。
1）消防电气系统设计
消防电气系统包括火灾自动报警及联动控制系统、消防广播系统、消防电话系统、应急照明和疏散指示系统[1]。
（1）根据本工程对火灾自动报警及消防联动控制系统的要求，经过认真细致的研究和论证，为该工程提供以下配置方案如下表1所示论文格式范文。
（2）根据《古建筑消防管理规则》及《火灾自动报警系统设计规范》[2]，并参照故宫等国内古建筑领域的常用探测保护方式，在本次设计中采用了点型感烟探测、点型感温探测、极早期吸气式探测以及视频火灾探测。
其中，视频火灾探测系统是现代消防的最先进技术。本工程在大雄宝殿设置一套8路视频火灾探测系统，大雄宝殿空间高大，点式探测器不能满足规范的设置要求，其他探测方式对古建筑的美观及使用会有一定的影响，综合以上因素，设置了视频火灾探测系统。它的特点是：
l系统不仅能够探测烟雾，还能够探测火焰
l能够起到视频监控的作用
l现场设备只有摄像机，安装方便
l管线少，不破坏建筑结构
l能够夜间探测
l能够适用于如大雄宝殿这类大空间古建筑
表1消防电气系统设置一览表
序号
保护区域名称
保护措施
火灾自动报警系统
联动控制系统
消防广播系统
消防电话系统
应急照明和疏散指示系统
1
鼓楼
2
钟楼
3
藏经阁
4
禅房
5
客堂
6
大雄宝殿
7
地藏殿
8
方丈室
9
圆通殿
10
后轩北院
11
斋堂
12
消防控制室
13
消防泵房
篇（5）
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
随着经济的发展，各地对电力的需求缺口也越来越大，在这样的背景下，我国开始大力建设配电站。小型配电站因其建设周期快、成本相对较低，占建设数量的很大一部分，本论文主要所探讨10 kV配电站。对配电站电气系统的设计，主要是结合配电站输变电的等级要求，对相关电气系统进行功率设计，保证在安全稳定运行的前提下实现配电站效益的最大化。随着电力电子技术的飞速发展，以及计算机网络通信技术的发展，现在配电站越来越倾向于对电气系统实现远程监测与控制。本文从10 kV配电站电气系统的实际开发应用入手，对电气系统进行开发设计，并探讨电气系统设计过程中的一些问题，以此和广大同行分享。
二．配电站设备的选择
1．lOkV开关柜的选择
本设计10kV开关柜选用“五防”型KYN28A一12型户内金属铠装中置移开式开关柜，柜中配VD4真空断路器。进线柜、分段柜额定电流为1250A、额定开断电流为25kA。馈线柜、配变柜额定电流为630A，额定开断电流选用20kA，压变避雷器柜额定电流为630A。进线回路的电流互感器变比600／5A。馈线回路的电流互感器变比400／5A。
2．配变的选择
在配电站中，变压器是主要电气设备之一，担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是配电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，以确定保证安全可靠供电为基础，确定变压器的经济容量，提高网络经济运行素质将具有明显经济意义。根据变压器的台数、容量、形式、连接组别等选择原则，本设计选用两台S11一MR一800／10kV油浸式变压器(带油枕)，连接组别选用D，ynl1。
过去也有工程选用Y，ynO结线组别的变压器，其原因主要是不清楚D，ynl1结线的优点。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，ynl1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，ynl1结线比Y，ynO结线的变压器具有以下优点：
(一)有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波励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。
(二)有利于单位相接地短路故障的切除。因D，ynl1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。
(三)能充分利用变压器的设备能力。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％，见GB50052—95第6．0．8条，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，ynl1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。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中，推荐采用D，ynl1结线组别的配电变压器。
三．10 kV配电站电气系统设计
1．配电站电气一次系统设计
电压等级为110 kV设置2回进线，而10 kV则设置l6回进线，变压器采用三角星型接线方式，在进线端采用内桥接线方式，在出线端采用母线分段连接的接线方式。对于电气一次系统，主要从变电站层和间隔层两个角度人手设计，实现主接线电气设计。具体电气接线设计方案如图1所示。
图1 10 kV配电站电气接线原理示意图
1O kV配电站电气系统设计可以由以下几个层次构成，具体分析如下：
（一）变电站层
变电站层硬件可分为以下几个部分：
首先是监控终端主机。监控终端主机，也就是所谓的上位机，能够对来自底层的设备传感器采集的状态数据进线处理和分析，主要完成对电网电力数据的采集，以及对电网和主要电气设备运行过程的实施监测，并将需要保存的运行数据进行显示、存储、打印、图形化分析及超限报警等任务。
其次是工程师站，为每一个配电站网络节点配备工程师站节点，利用工程师站的节点计算机实现对日常维护工作的统一和协调。
再次是通信管理机。通信管理机的主要功能是实现对网络中的不同通信终端与主机之间的通信转换，包括通信规约转换、通信格式转换等。简单的说，通信管理机就是一个远程通信的调度管理器，将来自不同终端的网络设备彼此之间的通信，以及与主机之间的通信按照事先设计好的调度权重值进行通信调度和转换，从而实现整个配电站网络通信的顺利和通畅。
最后是网络设备及网络电缆。光纤网络设备主要是指完成相关数据传输传送的网络中间件，比如路由器、收发中转站等。网络层设备及其网络电缆的通信可靠性直接影响到配电站运行的稳定可靠。
（二）间隔层
间隔层从硬件角度来实现，主要依赖于最小单片机系统，采用16位的PIC系列单片机作为间隔层的CPU，通过配置片外ROM 和片外RAM，以及必要的输入通道器件和输出通道器件，实现由最小单片机系统对各电气设备之间的隔离和信号传输，同时最小单片机系统还承担着对变压器、继电保护器、进线、出线等电气设备的工作状态参数的实时监测和保护等功
能。
2．电气系统设计的要点
（一）分布式母线保护
分布式母线保护对于一次电气系统而言具有多重保护作用，主要负责保证主接线母线的稳定可靠工作，防止误跳闸。分布式母线保护主要由隔离保护模块和中央保护模块两个功能模块构成。间隔保护模块主要由光电隔离器实现对电信号传输链路的切断，从而阻隔了干扰的传输，而中央保护模块主要完成主接线母线负责的各子单元之间的同步协调和跳闸判断等等。倘若不采用分布式母线保护装置，一旦断路器保护装置失灵，将会有大量的干扰信号被引人到主接线母线中，造成电气一次系统无法正常稳定可靠工作。
（二）旁路保护
由于10 kV主接线采用双母线带旁路母线设计方案，因此需要对旁路进行保护，否则旁路容易因为受到被隔离在双母线之外的干扰信号的干扰而无法正常工作。在设计保护电路时，主要是通过隔离保护器和自动切换装置实现对旁路的保护。隔离保护器主要实现对干扰信号的隔离，而自动切换装置需要实时监测双母线的工作状态。一旦双母线出现故障时，要能够自动切换到旁路通道进行无缝连接工作，从而有效地保障了整个电气一次系统的正常温度可靠工作。
（三）直流电源保护
配电站一次电气系统中必须要对直流电源进行保护，倘若采用传统的直流电源滤波器，则会由于滤波需求而引入新的谐波干扰。因此尽量采用直流稳压开关电源对电气系统进行直流稳压供电。这样能够在实现供电的同时避免将纹波电流引入到电气系统中而造成新的干扰。
3．电气系统抗干扰设计
由于配电站电气系统中存在大量电气设备及感性负载，因此在实际运行过程中，不可避免地存在很多高频或低频谐波干扰，为了保证电气系统的稳定可靠运行，就必须对电气系统进线抗干扰设计。由于电气系统在设计时分为模拟传输通道和数字传输通道，因此在具体抗干扰设计时需要根据传输物理量的性质分别进线抗干扰设计。
（一）模拟通道抗干扰技术
一是使用隔离放大器实现模拟信号在相邻电气设备之间传输时的干扰，这是由于隔离放大器内部的隔离器(光电隔离器或者电磁隔离器)能够切断信号传输链路，从而切断干扰的传输路径，实现了对模拟信号的干扰隔离。
二是从传感器到传输装置，尽量采用电流型器件，或者尽量将电压型器件的电压信号转换为电流信号进行传输，这样能够有效地避免由于电压叠加而带来的叠加噪声干扰。
三是在信号传输链路上加入低通滤波器，实现对高频噪声干扰信号的过滤，提高信号的信噪比。
（二）数字通道抗干扰技术
数字通道抗干扰措施主要借助于数字抗干扰集成芯片，对整个配电站电网或者电力系统回路采取干扰补偿的方式将高频尖峰脉冲干扰或者低频纹波电流干扰滤除，从而获得稳定可靠的电气特性。
四．结束语
10KV配电站电气系统的设计是一个系统工程，应该努力做好这方面的设计，提高配电站的运行效率。
参考文献：
[1]吴轶强 某高校10KV变配电站的微机继电保护工程设计与建设南昌大学2007-12-10硕士
篇（6）
中图分类号：TM921.5文献标识码： A 文章编号：
一、地铁屏蔽门控制系统、基本构成以及运行模式
1、地铁控制门系统
地铁屏蔽门系统是一个典型的机电一体化产品,包块机械和电气控制部分，其沿站台边缘布置，将车站站台与行车隧道区域隔离开，降低车站空调通风系统的运行能耗。同时减少了列车运行噪音和活塞风对车站的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境，提高了地铁的服务水平。
2、地铁屏蔽门控制系统的基本构成
地铁屏蔽门控制系统的基本组成包括硬件组成和软件组成。其硬件组成主要包括就地控制盘LCB、中央接口盘PSC、车站紧急控制盘PEC、配电屏、驱动ups、控制ups、蓄电池屏、、屏蔽门状态报警盘、屏蔽门操作控制开关等。软件组成主要包括电机控制、门宽参数自学习系统、障碍物检测系统、防挤压系统、开门程序控制系统、关门程序控制系统、总线控制系统等。如图：
3、屏蔽门控制系统运行模式
正常运行模式分为两种：
(1)在列车配备自动驾驶系统的情况下，来自系统级(列车信号系统)的控制。
(2)在列车无自动驾驶系统的情况下，信号系统发出“列车占位”信号，由授权的操作人员在站台控制面板(PSL)上控制屏蔽门的操作为站台级控制的正常运行模式。
3．2非正常运行模式
(1)故障运行模式
在以下故障情况发生时，进入故障运行模式：
a.滑动门关闭时探测到障碍物。
b.列车超过允许停车精度，列车门与滑动门错位。
c.个别滑动门不能打开。
d.控制系统发生故障。
(2)紧急工作模式
在以下故障情况发生时，进入紧急工作模式：
a.列车在隧道罩发生火灾。
b.车站内发生火灾。
c.其它以外突况。
(3)测试工作模式
当系统安装或维修时采用的工作模式。
二、地铁屏蔽门控制系统功能及其作用
电气设计中采用控制部分和监视部分分开，其中控制部分采用硬线连接，监视部分采用总线连接。
1、控制功能。在任何运行模式中，接收上级发来的各种命令，上报信息以及对各屏蔽门单元进行自动控制，完成相应的动作。
2、监视功能。具有监视功能的设备包括两部分：中央接口盘(PSC)和远方报警盘(PSA)。主要完成站台每侧屏蔽门单元相关信息的集成，主要有以下功能：（1）收集系统测试(PST)、手动解锁、就地控制(LCB)、车站紧急操作装置(PEC)、站台控制PSL的状态信息；（2）通过现场总线通信收集全部门控单元(DCU)信息；（3）允许对DCU参数进行修改；（4）存储屏蔽门故障诊断信息以及正常系统运行记录；（5）收集驱动电源信息。
3、屏蔽门控制系统作用
从屏蔽门控制系统的作用的角度来讲，屏蔽门系统的控制分就地级控制、站台级控制、列车信号系统级控制、火灾模式级控制。就地级控制是每个活动门模块可以独自机械，电气操作；站台级控制，列车信号系统级控制，火灾模式级控制都是通过PSC里的继电器控制活动门模块的运行，PSC是根据各级控制发出的命令对活动门模块进行操作、监视，是各级控制的集合体。优先级是就地级，其次是火灾模式级，然后是站台级，最后是列车信号系统级。火灾模式级是在车控室操作屏蔽门系统，支链打开屏蔽门。
现在有两种PSC设计方法，一种是把电气系统(主要是处理硬线命令的继电器组)和监控通讯系统组合在一个模块里，成为一个黑盒子。黑盒子的输出输入接口有电源，现场总线网络(监视网络)，各级控制的命令、状态的硬线端口，门单元的命令、状态的硬线端口。可以既控制屏蔽门运行，也监控屏蔽门状态、故障，并把相关信息存贮起来。一种是电气系统和监控通讯系统各自独立，把电源，各级控制的命令、状态的硬线端口，门单元的命令、状态的硬线端口集合一起，把现场总线网络(监视网络)独自成一体，与各门单元，PSC里各重要继电器组有接口，从而全面监控系统，电气系统和监视网络收集的若干重要状态如“开门”状态，若干重要故障如“系统故障”通过PSC的指示灯面板反映。首先这样电气和监控通讯两个系统不会相互影响，独立开来以后维修、改造方便。其次减低维修成本，一个部件损坏不必整个PSC更换。
三、制系统的关键技术
1、伺服驱动系统
门机是屏蔽门系统的核心设备之一，门控单元(DCU)是门机的重要组成部分，向．门控单元的丰要部分是服伺驱动系统，包括电机和伺服驱动器。从成本来考虑，伺服驱动系统约占门机的l／2，约占屏蔽门系统每单元的1／6。目前，屏蔽门行业国内的生产厂商所采用的是大都是外购通用件，功能齐全，性能很好，相成地价格很高；有的还需要另外配置控制器，使得系统累赘和不可靠。相比之下，国外的屏蔽门厂商就有很大的优势，因为他们掌握了伺服驱动的核心技术，拥有他们自己的电机和驱动器，他们以最少的硬件投资成本，获得了最大化的利润，他们卖的是技术。冈此，如果能够自己研制伺服驱动系统，节省的成本将相当可观。
2、监控软件
运行于中央接口盘(PSC)上的MMS和远方报警盘(PSA)上的监视软件系统，它能够实时临测系统运行状态。编程语言的选择多为VB(Visual Basic)，从软件的功能实现和系统的大小来说，VB也完全能够胜任，不过，已经有不少客户为了追求更好的性能，要求采用VC(Visual C++)。
3、现场总线
DCU的状态信息是通过通信网络传递到PSC的，对于通信网络的选择有多种，常见的有RS485、CAN总线、Profibus以及LonWorks等。由于地铁站台的距离一般较长，有的将近200米，为了通信的实时、稳定，现在多采用现场总线。每个DCU单元作为一个从设备(节点)挂在总线上，总线丰设备放在屏蔽门系统设备室，上设备收集到DCU的状态信息后发到PSC，完成通信。
四、控制系统设计特点
所有控制线路通过硬线连接，保证了控制系统的高可靠性，成本较低. 监控系统采用标准的国际工业网络数据总线进行链接，传输大量信息. 采用这种方式保证了系统操作的高可靠性、良好的功能和设备扩展，除门控器需要进口外，其他控制部件和软件都能由国内的专业公司提供。
总结
地铁屏蔽门是地铁环控系统的重要部件，其活动门数量多，运营中平均每2 min 就须开关门一次，其控制系统必须十分安全可靠. 地铁屏蔽门是一复杂的分布参数控制系统，它集建筑、机械、电子和控制等科学于一体，其信息传递速率、同步性、系统可靠性和电磁兼容性等要求十分严格. 本文在经过2 年多屏蔽门样品研制，参照国外屏蔽门工程实例，结合国内研究的基础上，较深入地研究了屏蔽门的控制原理。.
【参考文献】
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中图分类号：U664.5 文献标识码：A
1 前言
随着国内经济的飞速发展，挖泥船的应用越来越广泛，挖泥船大量用于河道疏通、挖沙清淤、吹填造地、筑路等，且随着工程需要，通过泥泵离合器智能控制系统控制本地泥泵执行机构，实现挖泥、吹泥等不同的工况。现在大多数耙吸式挖泥船多采用主机“一拖三模式”，采用双速比齿轮箱驱动泥泵，然后通过泥泵离合器智能控制系统操作合排，使主机驱动泥泵，进而实现多工况操作，本文就是针对这种双速比齿轮箱离合器研究开发出的一套智能控制系统，该系统将获取的状态信号进行采点、运算、诊断后执行对泥泵的控制，该智能控制系统不但能很好的控制高低速档合排、脱排，而且对合排过程中出现的故障能进行识别，并自行在诊断界面弹出故障点，能对离合器状态实时监控，此外在合排前后能配合功率管理系统实施功率管理。
2 智能控制系统的设计研究
2.1 控制对象
泥泵离合器是耙吸式挖泥船泥泵传动的中间连接核心部件，其结构如图1所示。泥泵通过主机，以离合器为纽带，通过控制驱动离合器合排使得泥泵实现转速输出。本文把离合器作为控制对象设计开发出一套智能控制系统，实现泥泵高、低速不同转速切换输出。
2.2 系统构成
根据系统的结构和控制不同特点，离合器控制系统可分气压系统和电气系统两大部分构成。
2.2.1 气压系统
气压控制是对离合器上的进气通路进行控制以响应相应高速档或低速档气路通断的操作，系统由滤器、压力表、恒压器、蓄能器、压力开关、电磁阀组件、消音器等组成，如图2为气压控制系统的工作原理图。其中，压力表示气源压力，滤器是将空气中的杂质过滤掉，通过减压阀把压力调到工作值，有一个安全阀保证气源压力不要过高，同时通过一个压力检测装置监测低于工作压力值时报警，按下合排按钮后控制空气通过两位两通阀和两位三通阀和节流阀后进入蓄能器瓶，其中压力监测装置监测高速合排时压力，压力监测装置监测低速合排时压力，当满足高速合排压力或者低速合排压力后，分别操作高速合排按钮和低速合排按钮进行合排操作，当有应急情况时，按下应急停止按钮控制两位两通阀泄放控制空气，离合器自动脱排。
2.2.2 电气系统
该电气系统通过采集功率管理系统、PCU主机推进系统、主机系统、液压PLC系统、MIMIC系统、泥泵离合器系统、泥泵齿轮箱系统、泥泵系统、AMS全船报警系统等各系统发出的信号来获得整个离合器的工作状态，如图3为电气系统框图。在对各个状态做出判定后，可操作相应的离合器动作。电气控制系统设计为三处控制模式，即可在机舱-离合器箱机旁控制，又可在集控室控制，也可在驾驶室-疏浚台远程遥控控制。离合器电气系统为了确保可靠性，有DC24V及AC220V电路，控制系统的电源均为UPS电源，保障系统在主配电板失电情况下依然能保持工作及监视状态，离合器系统信号均被采集到泥泵控制系统PLC柜，供全船的监控系统使用，此外系统还具有各种信号的报警功能，包括离合器电源故障、离合器主空气压力低、离合器控制空气压力低、离合器堵塞、离合器滑差、离合器紧急停止、离合器装置故障等。
2.3 软件系统
系统控制软件是整个智能控制系统的控制神经中枢，是系统的重要组成部分，根据不同船型选用合适的PLC控制模块作为控制单元，并能与上位机构成复杂的控制系统，离合器的合排/脱排联锁由泥泵控制系统PLC执行，泥泵离合器智能控制系统服务器方将各个系统信号采集处理后传送到泥泵PLC柜控制中枢的客户方，客户可在SCADA界面监测到整个系统状态图，进而进行操作。
2.3.1 系统设计的安全性-诊断保护
为了确保整个“一拖三”泥泵离合器智能控制系统的安全性，避免误操作引起离合器及相关设备损坏，在实际设计中采用多信号互相联锁诊断控制，只有在满足条件情况下方能操作离合器高低速档合排，只要有脱排操作条件，离合器将合排不成功。
2.3.2 系统高低速合排操作执行
智能控制系统对离合器的控制过程就是采集各系统发出的信号进行逻辑运算与判断，再根据不同工况来控制各个电磁阀的得电与失电，实现高速档或低速档气路的通与断，从而充气泥泵气胎离合器，推动泥泵齿轮箱和主机连接共同运动，完成输出泥泵转速的过程。当离合器合排条件吻合后，按下“低速”合排按钮，低速比离合器将合上；按下“高速”合排按钮，离合器高速档将合上。
3 应用情况
广州文冲船厂为上海航道局建造的科技含量非常高的万方大型耙吸式挖泥船 “新海牛”、“新海马”，分别于2009年11月、2010年2月交付使用，而后同类型挖泥船“新海虎4”、“新海虎5”也分别于2011年9月、2011年12月交付使用。该4艘挖泥船参加了长江口深水航道治理、唐山曹妃甸、天津临港工业区等重点工程项目建设，并成功进入美洲等海外地区，4艘挖泥船均采用了本文所述的泥泵离合器智能控制系统，该系统性能安全稳定，施工可靠，操作和诊断方便，达到了国际同类产品的先进水平，船东对此智能控制系统及诊断流程十分满意。
该系统具有如下特点：模块化设计；采用PLC程序；控制箱采用可靠的UPS电源，保障断电情况下泥泵离合器不会脱排导致泥浆罐在泥管里；具有多处控制操作功能，可在本地机旁控制、集控室控制、驾驶室控制；系统具有简单友善的诊断界面，减少工作人员故障诊断反应和处理时间等，大大提高了设备使用的安全性，减少工作人员劳动强度。
4 结论
随着船舶自动化程度越来越高和设备的增加，原有的控制系统设计已满足不了设备的兼容性和存在安全漏洞，为有效的减少设备操作流程，减轻施工人员工作量及提高系统安全性，我们研制了本文所述的离合器智能控制系统，它很好的适应了目前耙吸式挖泥船双速泥泵齿轮箱的特点，既具有高、低速合排诊断功能，又有泥泵在单泵高档、单泵低档、双泵高低档串并联控制诊断功能，并给疏浚台操作人员提供简洁的可视化信息界面和故障处理信息界面，由于简化了施工和故障诊断操作，劳动效率大大提高，进而缩短了施工项目完成时间，为船东产生了巨大效益，同时也产生了巨大的社会效益。
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变频调速协调控制系统设计摘要新型粗纱机在机械结构、系统传动以及电气控制方面都有较大的改变，它除去了传统粗纱机中的上、下锥轮，差速器，龙筋升降传动部件和成型机构，机械结构变得大为简化。新型粗纱机采用PLC控制四台变频器，分别独立驱动锭翼、罗拉、筒管和龙筋的电机来实现高效高质纺纱。机械结构的简化虽然可以在很多方面提高粗纱机的性能和稳定性，但是罗拉、锭翼、筒管、龙筋四个电机的同步控制成了整个控制系统设计的难点，从而粗纱的张力控制也成了最需要解决的问题。如何设计一个全新的控制系统来代替原先机械传动部分，实现和超越其功能是新型四电机粗纱机设计的关键和核心部分。张力控制的好坏决定着新型粗纱机能够开发成功。针对以上的关键和难点，本文从硬件和软件系统两方面来阐述解决方案，并且着重对张力控制系统的设计进行详细的分析。在硬件系统的设计方面，本文首先对整个控制系统的机械结构做了个简要说明；在电气系统方案方面，我们选择了由工控机、PLC、矢量
变频基础传动、光电传感器组成的系统，其中，工控机为综合监控系统，人机界面采用WINCC来设置纺织工艺参数，监控整车的运行和故障状态，它通过MPI网络协议和PLC进行通讯；PLC是实时控制的核心，获取粗纱位置光电传感器的检测值，并通过PROFIBUS-DP总线和四台矢量变频器进行通信，读取矢量变频器中各电机的速度，计算出各个电机的理论速度，然后向矢量变频器发送指令，设置各变频电机的速度，从而控制电机的运转。由于变频器对整个系统的重要性，本文又对变频器的选择以及其与PLC的通讯作了一个详细的描述。在硬件结构搭建完毕的基础上，本文在对控制对象分析后提出了张力控制方案。张力控制方案主要包括两方面：一、张力软测量模型。该模型的主要作用就是取代原先机械锥轮，根据实时的径向线密度调整卷绕直径，从而调整四电机的速度，改善其同步性。并且该模型具有自学的功能，使得该模型能够适应多种不同的机型，从而超越了机械锥轮的功能，有着更加广泛的应用。二、张力控制算法。该算法建立在软测量模型的基础上，通过优化过的闭环控制算法，不断地调整径向线密度，并且使其趋于稳定。这两方面相辅相成，从而使张力控制达到最优化。最后本文对整个软件系统作了分析，对软件的主要模块分开剖析，概述了模块与模块之间的关系，并且对最为复杂的几个模块进行仔细阐述，使得本系统的设计思路跃然纸上。通过合理的硬件系统，周详的软件系统和创新的张力控制方案，新
型四电机粗纱机在测试阶段运行良好，为其研发成功奠定了基础。关键词：同步控制，张力控制，变频器，软测量模型
Design of Coordinated Control SystemBased On Frequency ConversionAbstractThe new type of roving machine has undergone a great change in mechanical structure，systematictransmission and electrical control.It eliminated the up and down cone drums，differential device，railsdrive assembly and forming device，which simplified the mechanical architecture a lot.Inthis design，PLC controlled four frequency converters to separately drive four motors tomake flyer，roller，bobbin and rails run in a synchronized way.Thus，the roving machinecould product roving of high quality efficiently.Although simplification of mechanical architecture could enhance the performanceand the stability of the roving machine in many fields，it became difficult to execute asynchronized control over the four motors of roller，flyer，bobbin and rails in the wholedesign，which also made the tension control of rove become the key problem to be solved.The core of the design of the new type of machine is how to invent a brand-new controlsystem to substitute the traditional mechanical parts and to realize or even surpass theoriginal functions.Whether this new type of machine can be developed or not just dependson the performance of the tension control.According to the key problems and the most difficulties，this thesis expatiates on the solutionsfrom two aspects，hardware and software.Moreover，it emphasizes on the control system of the tensioncontrol in details.In the design of hardware，the thesis gives an overall view on its mechanical design.Then，in the
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1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状
自上世纪八十年代，楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分，也就是电气设备的构建及管理分为两个体系，同时设计以及施工直到完成所有过程，即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题：（1）因为生产商存在差异，造成设备间出现不兼容现象，因此造成系统交互过程出现问题；（2）因为子系统的功能存在差异，同时系统之间存在独立特性，造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同，协议与接口也要有统一的指标，因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病，达到资源与信息共享的目的。
2集成化的楼宇电气设备监控系统结构
集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内，我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计，可以择取声控传感设备；同时拟定相匹配的电路监测，予以各水位及压力的控制，达到节能控制的基本要求；针对空调系统，设计完善的启动与停止控制系统，不但可以减少楼宇的负荷，同时可以达到节能减排的要求。
3集成化的楼宇电气设备监控系统设计
集成化楼宇电气设备监控系统，是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理，而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上，达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况，我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性，而且，要保障系统的稳定性。
4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议
站在行业角度来分析，全面利用现前沿的技术，对常规技术实施改造。举例说明，把信息技术与集成化技术进行有机结合，对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面，能够在常规的基础上，深化智能化的检测控制系统，这样不但能够具备基础功能，还可以传输相关电量参数，同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统，所生产的产品本身具备智能化的监控功能，在楼宇应用过程，无需设置BA系统，仅将设备予以联网，就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究，比如空调冷机厂商，目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施，其控制设施能够对所有设备予以整体的监控，所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施，经整体开、停控制，达到启动速度快与停机时间缩减的目的，可以解决耗能，深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节，同时可以确保机组的稳定运行，对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存，构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心，在控制中心予以遥控等操作，具有智能化特点，具备BA系统所有的监控及管理功能，同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明，智能化的开关配电设施，是在常规的开关柜上，予以智能化系统的完善，在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式，不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能，同时还具备常规BA系统所没有的管理功能，其中包括故障录波等，使设施趋于全智能化，同时使配电柜本身具备远程监控能力，这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中，已然有一定的开发空间，所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备，在应用环节，怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中，是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能，这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互，仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可，在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能，那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成，这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中，各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计，这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备，只要匹配于LONMARK认证指标，则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台，进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证，空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程，要尽可以应用此技术。
5总结
综上所述，为确保楼宇的电气设备可靠运行，我们要深化软硬件的稳定性。举例说明，为楼宇实施最简单的供电及配电过程中，我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标，电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要，楼宇要侧重于节能减排，楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施，为控制资源浪费，对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合，自动检测楼宇的基础电气设施，同时予以控制及保护，举例说明，供配电系统的监测，检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性，为信息与资源的共享奠定良好的基础；而且，通过互联网，对网络内外的资源与予以全面利用，因此达到自动化与集成化的要求，可以很好的为信息集成提供依据；经上述举措，能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输，此措施不但有远程通信的优势，同时还具有一定的广度。在此环节，要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度，参数存在繁琐的特性，所以不能只追求响应速度，在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少，如一台组合式的中央空调机组，其予以室内温度以及湿度收集，同时和设定的温度与湿度进行对比，依附于公式，对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制，调节温度、湿度，以达到相关需要，上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能；综合建筑内，把一些设备予以联网改造，能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展，一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中，进行了一系列功能完善，其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内，具有分布零散的特性，所以，需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上，现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制，不过在相关动力以及组合式空调机控制等，自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成，那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中，全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。
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1 问题提出
随着经济的迅速发展，人们生活水平的提高，对建筑物的功能需求越来越高，对电能的要求也就更高，带来的能耗也随之增多。在全球能源危机，不可再生能源日益减少的背景下，我国提出节能环保，可持续发展战略，建筑节能是贯彻可持续发展战略的一件大事，而电气系统作为建筑物最主要的能耗，加强对其的节能已势在必行。
2 功能需求与总体方案
2.1 节能型楼宇大厦的供电需求
供电设计应根据用户的设备容量使用要求进行设计。对于用电质量很高的楼宇大厦，分别从城市电网引两路10kV高压电源，一用一备，采用高压电缆埋地引入高压配电房。同时根据用电设备的需求特性，确定负荷等级。对于特别重要的负荷采取双电源双回路专用电缆供电，并就地设置UPS电源供电。也可以使用风光互补发电加储能设备进行供电，并在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其他一二级负荷也采用双电源供电。通常情况，对于照明负荷供电均采用风光储系统供电，当蓄电量不能满足用电负荷时，切换到城市电网供电。
2.2 节能型楼宇大厦的配电需求
高压配电接线方式为单母，两路电源一用一备分别对低压配电所配电，低压段采用单母线分段运行，配电采用220/380V放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷采用放射式供电，对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。
2.3 节能型楼宇大厦整体供配电设计
通过对楼宇大厦供配电功能需求分析，结合用户对用电设备的需求，得到楼宇大厦电气系统基本组成如图1所示。
由图1可知，楼宇大厦建筑电气系统组成主要有供配电系统、照明系统、消防系统、空调系统、电梯系统、以及给排水系统等。合理设计、动态控制及管理各个子系统能量需求，是楼宇大厦节能的重要工作。
3 供配电节能设计
本系统设计以具体工程为例，工程大厦地上12层，地下2层。建筑高度54.9m米（室外地面至屋顶构架）。建筑面积77756.9m2。项目属于一类高层建筑。就地下1、2层展开节能设计。
3.1 结合节能元素的照明系统设计
对于室内场所的照明主要选择节能型荧光灯及低功耗LED灯，选用的照明光源、镇流器的能效符合相关能效标准的节能评价值。最新颁布的《建筑照明设计标准》GB50034-2013相比《建筑照明设计标准》GB50034-2004，在6.1节和6.2节对照明节能作了一般规定，并且给出了具体的照明节能措施。规定照明节能应采用一般照明的照明功率密度值（LPD）作为评价指标，提出在满足规定的照度和照明质量要求的前提下，进行照明节能评价。
照明设计计算主要依据《照明设计手册》第二版，照度计算采用利用系数法，该方法考虑到光源直接照射和经室内反射到工作面上的光通量，计算结果比较准确，再根据选择的灯具容量及镇流器功率，计算工作平面上的照明功率密度值，并与节能目标值比较，具体结果如表1所示。
由表1可知，室内主要场所照明的实际照度均大于标准照度的要求，实际功率密度也均小于标准规范功率密度的节能目标值，照明设计满足节能要求。
3.2 结合节能元素的动力系统设计
在楼宇大厦动力系统中，电机拖拽系统是主要的能耗部分，其主要节能方法利用变频调速控制方式，根据系统控制对象需求，调节输入电源频率，通过调节电机转速使整个电机拖拽系统达到输入与输出间动态平衡，从而达到提高系统功率因素，节能降耗。在采取变频调速控制的基础上，各子系统还有其他的节能措施。就空调系统的节能设计来说，2004年颁布施行的《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003相比于2001年C布施行的《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-1987，在第八章监测与控制中明确提出对采暖、通风与空气调节系统应设置监测与控制系统，采用集中监控系统可合理利用能量实现节能运行，2005年7月颁布实施的《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005在第五章对空调系统的节能设计做了明确规定，并根据09CDX008-3《建筑设备节能控制与管理》图集，设计空调控制系统。电梯系统还可采用电梯群控技术，通过对楼宇大厦内部多部电梯进行合理调度分配管理，防止电梯长期运行在空载或轻载工况下，降低电梯系统能耗。电梯回馈技术，将电梯轻载上行和重载下行运行过程中产生的一部分电能反馈到供配电系统中，供其他用电设备使用。
3.3 结合节能元素的变压器设计
3.3.1 合理选择变压器容量和数量
变压器容量按变压器所带用电负荷来选择，与负荷特性匹配，并合理分配负荷，力求三相平衡。变压器台数选择，依据《供配电系统设计规范》GB50052―2009中第3.3.1条，本工程均为一级二级负荷，所以选用两台或两台以上变压器。综合考虑投资和运行费用，变压器主接线采用单母线分段，确定变电所1变压器T1、T2容量为2000KVA，变电所2变压器T3、T4容量为1600KVA。
3.3.2 选用节能型变压器
2008年颁布施行的《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008相比于已废止的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-1992，在配电变压器选择一节中，明确规定配电变压器选择应根据建筑物的性质和负荷情况、环境条件确定，并应选用节能型变压器。节能型变压器中铁损很小，将有效减少变压器输配电过程中的电能损耗。课题采用SCB10-10/0.4kV系列的干式变压器。
3.3.3 选用D，yn11接线组别变压器
楼宇大厦节能灯、荧光灯、计算机、变频空调、镇流器、UPS电源等的大量使用，会产生很大的三次谐波。因此，配电变压器宜选用D，yn11接线组别的变压器，能有效限制三次谐波，也能降低三相系统中的零序阻抗。
3.4 结合新能源利用供电灵活切换
目前风光互补发电效率较低， 无法完全满足楼宇大厦的电力需求，因此需要市电和风光互补发电共同为居民供电。在用电低谷时，用户可以直接从电网取电；用电高峰时，切换到风光互补系统蓄电池供电，蓄电池为重要负荷及照明负荷供电，当控制器检测到蓄电池电压不能满足用电负荷使用时，切换到城市电网供电，并根据风光条件与用电负荷合理配置风光互补发电系统，风光互补发电系统基本组成如图2所示。
4 计算机辅助工程设计
4.1 照明系统
课题在建筑条件图的基础上对地下一二层照明进行设计，室内公共场所的照明选用节能型T5荧光灯，疏散指示灯采用低功耗LED光源，根据表1的计算结果进行照明平面图绘制。公共场所照明，可采用楼宇自控系统，楼梯间采用节能延时自熄开关控制。照明控制根据功能要求采用分组、分区、动静控制、时间控制、光敏调节照度或开关等方式。照明配电系统图如图3所示，车库照明回路设接触器，并接入楼宇自控系统（BA）。
4.2 动力系统
对功率大于4KW的电动机（除消防设备）均采用变频降压启动控制，以节约能源。并采用楼宇设备自控管理系统对空调设备、水泵、各类风机及其他用电设备进行能量自动控制、自动调节、实时监察，以实现最优化运行，达到集中管理、程序控制和节约能源等目的。动力配电系统图如图4所示。
4.3 低压配电系y
低压配电系统采用两路10kV电源进线，一用一备，两路进线开关不能同时闭合。正常工作时只用1#主进线，2#进线备用。在低压配电柜及馈线柜设多功能仪表，支持RS485通信，MODBUS协议，可接入多种软件通讯系统，通过智能联网设计，可在人机界面实时观察动态用电情况。
5 总结
课题以某12层大厦为研究对象，结合建筑电气设计相关新旧标准规范及楼宇大厦主要能耗，分析楼宇大厦电气节能技术，对楼宇大厦供配电系统进行节能设计，并结合工程案例进行具体分析。同时，引进新能源领域风光互补发电系统，为楼宇大厦的供电提供了多种渠道，减少用电高峰对城市电网的用电。
参考文献
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