供配电设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇供配电设计论文范例，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。

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1.1实现线路供电可靠水平和利用效率的提升改进线路设计统计发现，10KV配电线路运行过程中产生的线损在整个配电系统电能损耗中比重较高，可见其有着巨大的节能空间，因此要从线路设计着手，实验证明设定相同的环境温度和电缆型号后发现，在一定范围内，线损会随着导线横截面积的增大而降低，而经济效益则随之上升。应更多的运用节能型在10KV配电线路中，从而达到节能的效果。建议选用低磁或者无磁工具，借助合适的架空绝缘导线，简化塔杆结构，减少线路用材，并且有助于减少停电次数，降低维护工作强度，进而实现线路供电可靠水平和利用效率的提升。

1.2科学选用变压器变压器与配电线路在输变电系统中一样都是能耗的主要消耗者，尤其是10KV配电系统中的小型和中型变压器，降低其实际消耗，从而来表现出节能效果。具体的措施是在10KV配电节能设计中选用变压器时，应遵守以下几个原则：合理确定数量，合理确定类型，即尽量选用节能效果好的变压器，合理确定容量，即为避免增大空载损耗或负载损耗，应该对备选变压器的功率因数、负荷量及其对象的负载率进行科学计算，使其效率得到进而充分发挥；另外还要合理确定组别连接。要科学决定变压器的安装位置，变压器的安装位置应确保低压线路供电半径500米的前提下，将其置于或靠近负荷中心，或最大负荷点，使电网呈网状结构，线路向四周辐射，来保证电能损失最小，尽量避免采用链状或树状结构。同时，地理位置要安全可靠，便于维护检修。

1.3利用无功补偿方式合适的无功补偿技术在10KV配电节能设计中对谐波影响和污染具有有效抑制作用，降低无功流动下的有功损耗，相对的来提高系统运行水平和电能质量，从而获得更好的经济效益和社会效益，所以无功补偿是实现配电网节能降损的关键手法。对于10KV配电节能设计而言，常用的无功补偿方式包括：如果设计对象为容量较大、负荷相对稳定的用电设备，适宜采取单独就地补偿，但最为理想的是就地平衡补偿方式，这种补偿方式能够使位于低压端的用户根据变化的无功负荷对补偿电容器进行自动投切，而且其既无需为高压线路进行无功电能的反送，又可以将线路无功电流保持到最小，进而最大程度的降低有功功率损耗，另外在10KV母线侧安装并联电容器来对其配电线路和变压器运行过程中的无功损耗进行补偿，提高线路末端的实际电压，进而提高电能的利用效率；

1.4针对三相失衡现象要根据实际情况合理选用分相电容补偿技术，大量的工程实践证明，无功补偿技术节能效果较为理想，在选择无功补偿方式的时候要对其变压器容量、功率因数以及负荷性质等进行综合计算，以此选择最佳补偿容量，彰显理想补偿效果。以免因欠补偿或过补偿的出现危害整个电网的安全运行。

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要建设一套高质量的配网系统，首先要做的就是对系统的设计，万事开头难，设计环节也可以说是电力配网工程较难的环节，一旦出现设计不合理或设计疏忽的问题，都会对后期配网工程系统的运营和维护造成一定的影响，因此，在保证配网工程系统设计合理性的同时，还要做好各个环节的设计工作。首先，要掌握220kv配网系统的组成，再根据地区、气候等因素来对电力配网工程系统进行合理的设计，尤其是设计图纸画制，必须严格按照规范要求进行，这也是220kv配网工程系统设计过程中应该注意的。其次，在220kv配网工程系统设计过程中，必须做好风险预测和分析，尤其是对配网系统所在区域的地质地貌、人文条件、自然气候等因素的分析，有效的规避风险因素，提高配网工程系统设计的有效性。再次，要加强系统设计过程中的监督工作，在一定的时期下要对原有的监督机制进行完善，进而提高220kv配电网后期运行的效率。

1.2在设计方案中对施工要求进行明确的规定

在设计方案中需要对施工的准备阶段、施工阶段、竣工验收阶段等三方面进行明确的规定，每个环节都必须严格按照配网工程系统设计方案进行，当然，在必要的时候可以更改设计方案，但要尽量控制设计方案的变动，避免方案变动对系统施工以及运行造成影响。首先，要考虑的是220kv电力配网工程系统施工的准备阶段，根据设计方案提供的机械设备、人员、材料、安全防护设施等方面的要求，做好前期的准备工作，为后期配网工程顺利施工打下夯实的基础。另外，要派专门的监督人员，确保准备阶段中的各项材料、设备、器械等质量都满足设计方案中的要求。其次，在施工阶段，纵有质量再好的材料和设备，如果施工阶段出现问题的话，也会对工程质量造成极大的影响，影响到配网系统的后期运行效率。因此，必须加强配网工程施工阶段的安全管理，要求施工过程按照设计方案的要求实施。监督管理人员与方案设计人员进行有效的沟通，了解配网工程系统的设计要点，再对每个施工环节进行监督，确保每项环节都能满足方案设计的质量要求，并对每个施工环节的实际情况以及测试情况进行记录，以便于对系统的优化调整，这样才能进一步确保电力配网工程系统设计的施工质量，对配网系统后期的运行效率也非常有利。再次，要做好220kv电力配网工程系统竣工阶段的工作，工程竣工检验合格之后就会投入到试运营阶段，如果检验工作出现问题的话，势必会造成配网系统的运行问题，会涉及到工程的维护费用，甚至会出现返工的现象，不仅延误了配网系统投入运营的时间，还浪费了大量的人力、物力和财力，因此，在配网系统工程竣工检验期间，必须保证检验的质量，避免系统投入运营再引发故障。为了提高配网系统工程的检验质量，可以采取分段检验的方式，将各个系统分段区接入到总配网系统中测试，这样可以确保每个区段的检验都能够按照设计方案中的要求进行检验，一方面能够对配网系统进行全面的检验，另一方面可以通过分段试运营的测试方式更好的对系统进行调整，从而节省大量的人力、物力和财力。

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引言

目前我国城市的供配电系统已经发展得比较完善。其中10kV供配电设计是目前电力工程建设中一项普通却至关重要的工作，它关系到我国城乡大部分地区企业和人民的生产生活。对于10kV配电设计来说，需要重视的是设计中的规范性和技术性，要严格按照国家和地区供电部门的要求进行设计，除了要考虑电力工程的质量外，还要对电力工程的进度和施工安全做出妥善的规划。笔者在此结合实际工作经验，提出一些10kV供配电设计中存在的问题以及其影响因素，努力找到行之有效的解决方法，为完善我国城乡电力工程建设作出贡献。

一、10kV供配电设计中影响安全的因素

一方面，由于工频电压、内部过电压和大气过电压都要经过10kV供配电网络中的电气设备，给电气设备绝缘和耐压水平带来很大的挑战。在配电网络设计中，有些配电设施建设时间较早，建设时考虑的因素较少，电网爬距不够，这些因素给电网的安全运行带来了很大的隐患。电网电容电流有一定的限定量，接地过电压是一种很高的过电压，如果接地电弧经过电网超过了限定值，那么就会威胁电网的安全运行.过去我国大部分10kV配电网络建设的绝缘措施不到位，仅仅依靠针式瓷瓶进行绝缘，导致了在暴雨雷电天气，电源的过电压过高，给供配电系统带来很大的影响。

从另一方面来说，如果10kV供配电网络的绝缘设备一直处在高电压的工作状态，那么在其表面会形成污垢，这些污垢遇到阴雨潮湿天气容易发生闪络。同时这些污垢还会使绝缘设备绝缘性大大降低，增加了线路的安全隐患。

二、10V配电设计中存在的问题

虽然10kV供配电网络在我国电力工程中应用广泛，但其在设计方面还是存在不少问题。本文选取几种常见的问题进行分析，旨在在今后的供配电工程建设中避免或减少这些问题。

2.1、没有明确10kV供配电电源

一些电力工程设计人员在10kV供配电设计时比较盲目，在还没有明确10kV供配电电源的情况下就开始进行设计。这种情况将会影响供配电设施和用电负荷的数量和布置。对于不同的用电项目和对象，需要使用的电源情况不一样。例如：如果居民用电没有明确供配电电源的型号和相关参数，那么就会影响施工过程中对配电站、配电房的设施布置及配电变压器数量的设定。10kV供电电路路径设计是住宅楼设计的重要环节，如果在工程开工以后再来进行修改，那么可能将会造成后续工程变更、工期延误等情况。

2.2、10kV供电电源和负荷分配布置不明确

主要影响的是配电房的数量及平面布置。如住宅用电，需要明确10kV供电电源和负荷如何分配后再进行相关的供配电设计，配电房的布置才会准确。因为不明确供电电源，电气设计人员和建设单位就不会知道供电部门在拟建的住宅楼内是否设置开关房，设置的配电房是综合房还是公变房。而不清楚负荷分配布置，就不能确定出线回路数和出线点。这些都将会对施工造成不必要的返工，如曾有一住宅工程，原设计为公变房，但建设单位在配电房施工完后才进行用电报装手续，结果供电部门按行业及运行要求设置综合房，因为原设置的配电房不能满足规定的要求，不仅引起己完成的墙体要推倒重做，更直接导致整项工期的延误，造成严重的资金和时间损失。

2.3、电费计量表设置不合理

对于电费计量表来说，不合理包括设置的数量和设置的位置。电费计量表包含两种，一种是对供电部门查询的电表，另一种是供建筑物业管理公司内部测算费用的电表。电费计量表设置不合理主要是指针对供电部门查询的表。由于建筑工程的用途不同，有商业用电性质、民用用电性质以及其他各种用电性质之分，因此对于电费的收取就要依靠电表显示的读数来反映。对于普通住宅用电，供电部门需要根据一户一表进行电量统计，将电梯，水泵等公共用电的电量在按照基本民用电费来收取。对于综合性质的建筑，既有商业楼层又有民用楼层，对于电费的收取及比较复杂，不可能按照单一商业用电或民用电费来计算。在安装电表的时候既要考虑民用又要考虑商用，总电表采取办公性质用电进行安装，在对商业区域安装子表。建筑物业管理公司应当提前与供电部门做好沟通，将楼层电表分配图和设计图纸提供给供电部门，经过审查后对电费计量表进行合理安装，避免工程在竣工后还要对电表进行重新安装或增设。

2.4、供配电设备的设置

对于供配电设备的选型设置不合理，主要表现在高压柜和低压柜方面。

（1）高压柜选型设置。对于 10kV 供配电中的开关柜和变压器之间的搭配，电力工程设计人员习惯于使用真空断路器。实施上，应该根据变压器的容量进行测算，当变压器总容量小于 800kVA 时，没有必要安装真空断路器开关柜，可以选择更加节约经济成本的负荷开关柜。负荷开关柜可以与熔断器配合使用，这样在整体设计安装过程中相对比较简单，同时价格比较便宜，同时熔断器又可以作为电压的保护设备，在短路时及时断开电源。但是对于特别负荷的运行安全需求，要使用安全性能高的真空断路器。

（2）低压柜的选型设置。对于低压柜的选型应当注重框架开关的极数，一般采用双投四级开关。对于供电负荷，应当在设计中标明垂直母线的额定电流。

2.5、选择合适的电缆

对于电缆的选型，电力工程供配电中一般使用YJV型交联聚乙烯和VV型聚氯乙烯电缆。前者载流量大，且体积小、重量轻，和后者相比具备很多优势。在现代电力工程 10kV供配电设计中应当较多地使用YJV型交联聚乙烯电缆。与此同时，对于特殊用途的电缆应该特殊对待，如消防类的供配电电缆就应当选择NH耐火型电缆和ZR阻燃型电缆。

三、关于10kV供配电设计的改进以及建议

电力工程设计人员应当在工程完工前对电表安装进行及时的调整，对有问题的地方及时修改，避免在工程全部完成后再来返工。设计人员对于开关房、电缆等基本供配电设备的选择和布置应进行充分的考虑，为减少返工和配电问题的出现打下基础。

供用电协议方案是由相关建设的单位提出用电申请，与电网运行部门签订的。现在大部分工程都是在设计单位完成施工图后建设单位才进行用电报装，但往往造成修改的工作量较大。这是因为供电运行部门的运行要求、行业要求较多，同时负荷情况等实施条件与建设方所掌握的有比较大的出入。这就导致原设计方案可能出现颠覆性的修改，原设计的施工图根本不能满足，如电房的设置、电表计量表箱的设置等。建议建设单位在设计单位完成初步设计后应先进行用电的报装。因为初步设计后用电负荷的容量已基本确定，此时建设单位进行用电报装并和供电运行部门达成初步意向并签订供用电协议方案，对于下一步施工图设计有很好的指导意义。如是否要设开关房、各类用电性质的划分、各表计的设置要求、电源点等。经过这样过程的设计施工图，无论是对以后减小返工量还是通过供电运行部门的验收送电，都会打下良好的基础。总之，提高10kV配网供电可靠性是一个系统工程，必须从多方面努力才能取得实效。

四、结语

通过以上分析，电力工程管理人员应当对10kV供配电设计中常见的问题予以重视，从技术和管理上提高供配电的安全和稳定性，同时也要有针对性地探究一些行之有效的应对措施。电力设计单位应该在实际工作中不断总结经验，做好设计和管理工作，预防线路故障的发生，提高线路供电的可靠性，让电网安全、稳定的发展，从而满足社会经济的发展需要。

参考文献：

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一、引言

火电建设工程中各种资源的配置即具有很强的特殊规律,对工程建设的成败有至关重要的作用,绝不容忽视。火电厂建设工程有其固有的行业特点,其需要的资源可以分为资金、人力、机具、设备、材料、图纸,以及施工场地、空间和道路等,缺少任一资源都会对工程建设造成重大影响。本文就图纸资源的特点及配置进行分析。

二、设计工作及图纸资源的特点

图纸资源是设计单位取得必要的设计基础资料后,经过设计过程完成的,图纸是指挥现场施工的必须条件,没有施工图纸,就无法制定施工组织设计方案,无法组织材料、人力以及机械,更无法进行验收和质量控制。笔者在火电基建工程实践中总结了设计工作的特点:

1.设计周期长,时间跨度大。由于火电建设工程系统复杂的特性,设计工作量很大,而且各专业之间相互配合很多,许多卷册还需要结合现场实际进展进行设计变更,故设计周期很长,一般从初步设计开始到施工图基本完成要经过初步设计、司令图设计、施工图设计、竣工图设计等阶段,前后至少两年时间,其中施工图设计高峰就需要经过六至八个月时间。

2.设计进度受基础资料的影响很大。火电工程的设计需要设备厂家的资料才能开展,设备厂家向设计单位提交设备的大小、接口尺寸、动静荷载、电负荷等参数,设计单位才相应设计设备的位置、基础、连接管道、电源等。假如在设计过程中上述设备没有订货,或者设备厂家没有向设计院提交资料,设计工作自然无法进行。

3.各个工程的设计具有不可复制性。由于地质条件、气候环境、燃料品质和设备厂家的不同,主辅设备的参数和建筑物的结构显然不可能完全相同,系统配置也有多种方案可供选择。而且由于原始场地条件的差异,各厂附属系统的布置位置也不可能完全一样,需要根据实际情况进行设计。

三、图纸资源配置

1.图纸资源的特性

图纸资源即设计院或设备厂的设计成果,是一类特殊的资源,其设计特点决定了其设计工作需分步进行,图纸是随着建设进度分批提供的,不可能在施工前将图纸全部设计完成。施工中一旦某个环节卡壳,现场就有可能出现停工待图现象。从工程施工的角度讲,图纸资源相对工程是唯一的,到位得越早,越有利于施工方案和材料的准备,且其到位得早对其他资源的配置也没有负面影响。

尽管当前设计院由于工程较多比较繁忙,但相对而言,设计工作的弹性远比设备制造要大,制约其到位的主要因素还是设备的招标定货和提供设备资料的早晚。这些都需要项目公司超前策划,加强过程监督,才能保证设计进度,使图纸资源按要求配置到位。

相对设计单位的设计图纸,设备厂家的图纸也是影响工程进度的重要资源。不过厂家设备一般都是成型产品,图纸相对稳定,其交付进度是有所保障的。

2.火电工程建设各资源的配置关系

(1)图纸资源与材料资源的关系

图纸资源与材料资源之间是因果关系。要想使材料按时到场,图纸必须提前到位。按照电力建设的惯例,图纸应先于施工开始前三个月到场,以便项目公司和电建公司准备甲乙供材料。尤其对于一些制作工期较长或非通用的材料,更需要提前准备。而且图纸中的设计错误对材料准备的影响也很大,在实际工程中,由于设计本身错误或设备厂家资料错误导致的图纸和材料清册错误很常见。

(2)图纸资源与机械工器具资源的关系

对于施工工艺较复杂的分项工程,根据设计图纸的要求,会制定出不同的施工方案,必然涉及到机械和工器具的需求。比如某些混凝土预制件的制作,预制件的大小和形状的设计要考虑最终整体强度、接缝处的二次灌浆等因素,单个预制件越大就越需要大的起重工具完成吊装。再如烟道支架等,某些工程设计采用钢支架,某些工程设计采用采用混凝土支架,后者就需要准备浇筑混凝土用的模板。所以图纸资源制约工器具资源的配置,也需要图纸尽早到场以便尽早准备。

(3)图纸资源与人力资源的关系

除材料和机械工器具外,根据图纸要求制定的施工方案也会对施工人员的数量、素质提出要求。尤其是一些需要特殊工艺的项目,会要求特殊的人员施工。比如高温高压管道的焊接,要求必须使用有相应材质焊接资质的焊工完成,不同的防腐工艺、也需要不同专业的施工人员完成。

(4)图纸资源与场地道路资源的关系

在火电厂为提高土地利用率和降低投资,在设计中会尽量减少空余场地的面积,厂区内道路、通道和空地的面积很小,而且这些场地也会布置地下管道、沟道等。所以基建施工场地分为两类,一类是在建设区域外租赁来的场地,一般用于组装、制作、物资存放、办公、生活;另一类则是通过科学的施工组织设计,合理安排工序,临时占用一部分建设用地,作为另一部分施工作业的施工场地,用于机械布置、现场物资中转、施工作业。道路资源也同样,除正式道路外,在施工期间根据施工要求,也会在建设用地中开辟一些临时性通道。故而良好的设计会充分考虑到施工需要,使场地能够周转使用。

(5)设备资源与图纸资源的关系

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中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

对不同省份的隧道管理部门的随机调查中我们发现，隧道供配电及照明系统所花费的电费已经是公路隧道建设运营管理中最主要的开支。隧道的照明安全是不能忽视的，但是如何在保证隧道供配电及照明系统正常、安全运行的情况下减少电费的花费、降低隧道管理部门的成本投入，同时降低我国的电能消耗，已经成为各个省市隧道管理部门共同面临的难题，也是迫不及待要解决的问题。纵观我国目前的隧道供配电及照明系统技术，多数采用的是高功率因数的供配电和照明工具、合理安排配电房的位置、缩短供电电缆的长度、在隧道的两侧铺设反射率较高的装修材料等等。从这些所有使用的方法来看，虽然有些方法能起到较好的节能效果，但是从整体来看，仍然存在较高的电能浪费的情况。

目前国内隧道供配电及照明技术的发展

我国隧道照明节能技术与国外先进水平相比，存在一定差距，主要表现在以下方面：

1、控制方式智能化水平低，未从不同的工况考虑不同的照明方案；

2、未考虑隧道照明显色性与照度、亮度之间的关系 及光源的等效亮度、中间视觉、司辰视觉等新兴视觉理论应用于照明参数的研究；

3、未考虑照明系统的分期实施；

4、规范存在一定缺陷．现行规范忽略了对中、短隧道照明的论述；

5、随着新型照明技术的迅速发展， 有必要研究其在隧道内的应用性，如LED灯、电磁感应灯；

6、未系统性地考虑照明节能

三．我国隧道供配电及照明系统中节能技术的应用现状

1、隧道供电针对长大隧道供配电技术的专项研究较少，比如公路隧道供配电节能与管线优化配置、中压供电技术在长大和连续公路隧道中的应用、通风与照明供配电综合布线系统、连续隧道变电站的合理布局、适应交通量增长的供配电系统分步实施方法、节能型供电线缆和设备对比。

2、变压器大马拉小车现象突出，大多数投入运营的隧道变压器负载率都在10%—30%左右，造成极大的资源浪费，也造成隧道运营期间费用偏高。

3、低压配电电缆初期投资和运营费用高

隧道内低压配电电缆为长距离供电，设计者一般都按电压降进行电缆截面的选择，由此确定的电缆截面远远超过按经济电流选择的电缆截面。目前，供配电设计人员受隧道内环境污染严重思想的影响， 通常将隧道变电所设置在隧道洞口外，因此造成隧道内低压配电电缆更加长距离供电。随着电缆主要源材料钢材价格不断上涨，电缆价格高居不下，没有从设计上考虑低压电缆工程造价 同时，设计者往往忽略了长距离供电的低压配电电缆有功和无功损耗都是比较大的，造成长期运营的浪费。

4、系统方案差异大

由于设计者对隧道用电负荷的重要程度理解不同， 国内没有相关设计手册， 因此不同设计者的隧道供电系统方案差异很大，不便于隧道运营管理和维护。

四．我国隧道供配电及照明系统中存在的问题

1、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出

一些地方的营运者为了节省隧道供配电及照明系统所产生的电费，往往在设计的时候都主动的避免采用自动控制，而是较多的采用手动控制的方式进行工作，制定了专门的开关隧道灯的时间，再由人工在规定的时间里进行控制。但是

由于隧道一天里弄内外的亮度变化很大，人工根本无法进行精确的掌控。司机也

很有可能在规定熄灯的时间里通过隧道，所以很有可能造成事故。有过隧道驾驶经验的人都知道，在车子通过隧道的全程中，由于洞内洞外亮度的不一致，在刚进入隧道和要出隧道口的时候，人的视觉会出现短暂的“黑洞效应”，短时间内无法看清楚前方的路况，这时候如果前后方有车辆或者驾驶不当的时候，就非常可能出现事故。这对隧道的照明就提出了非常高的要求。但是如何在提供较好的照明前提下又适当的节省电能，这已经成为一个非常尖锐的矛盾。

2、现有隧道照明控制模式设计，在实际运行中存在很大的电能浪费

目前，隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明，其中过渡段有两个，分别设计在中间段前后。各段的长度和照度是从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限，通常因线路布线回路的限制，只能做到2、3级人工或自动控制，对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑，最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。因此，目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。

3、隧道供配电系统设计中存在着诸多不合理因素

目前国内隧道普遍采用的供电系统模式为：在隧道洞口设置10／0.4KV变电所，采用0．4KV低压线路向隧道内的用电设施供电。采用这种方式供电的隧道，供电距离有时会达到1000米甚至更远。设计中变压器容量的选择一般参考的是隧道内和隧道洞口所有负荷的容量总和，并考虑一定的预留。隧道尤其是长隧道中具有相当数量的射流风机，但大多数时间这些大功率设备未处于运转状态，隧道的照明灯具出于节电考虑在实际运营中也通常没有全部打开，隧道的用电负荷还包括洞口消防水池的水泵等不常使用的大功率设备。上述变压器的选型原则和实际运营情况的矛盾就造成变压器长期处于低负荷的不经济运行状态之下，造成了大量的变压器铁磁损耗。更有甚者在个别项目中由于变压器容量选取的过大，其损耗的百分比已经接近实际用电的负荷。

4、大量高能耗灯具的使用

目前，我国国内的隧道供配电及照明系统中主要以高压钠灯作为光源，它的特点是配置了电感型镇流器，它对电压的要求比较高，使用寿命短，功耗高，并且色性较差，灯具本身无法对光强进行控制。所以，为了保证隧道的照明，一般要配置多条照明回路，导致了电缆数量的增加，提高了故障率，增加了施工过程的难度和施工时间。

解决高能耗问题的几种方法

1、优化变压器的配置方案。

变压器运行损耗的大小很大程度上取决于容量及同样负荷容量下变压器个数的选择。在供配电的设计中应当将各种负荷按照其运行的时间规律来进行分类，并为不同的负荷单独配备压器

2、采用新型的节能型灯具。

研发能替代高压钠灯的绿色节能型灯具是目前隧道节能的一个突破口。

电磁感应灯：

白光LED灯：L印光源具有节约能源、污染少、光指向性好、寿命长(约为8万小时)、低电压、反应快的特点，在隧道诱导系统方面的应用有很大研讨空间。

电磁感应灯：它是一种全新的照明光源，具有高光效、高显色、环保、长寿命、节能、安全、性能稳定的特点和优势，一般用在景观照明灯、室内照明，尤其当被照物有较高的显色要求时，能充分发挥它的优势。同时，它的光不刺眼、无污染、无眩光，这对隧道供配电及照明系统有着重要的意义。

3、优化灯具布设的设计

在隧道供配电及照明系统的设计中，我们一般设计的时候，会在隧道的两头安装较多的灯具，中间段的灯具安装的较为少一些，但是由于不同隧道的长度和情况对照明的要求是不一样的，我们在设计的时候就不能片面的按照我们的常规设计来，要具体的情况具体对待，充分考虑到车速、车流量、隧道长度、隧道亮度、洞外亮度等情况，优化灯具布设的设计。

4、改进供配电系统的设计，更合理的进行设备选型。

中压供电模式在长隧道和隧道群中应用的推广。改变以往在长隧道两端洞口设置10／0．4KV变电所的设计模式，而采用10KV中压进洞的供电方式。中压供电是国外已广泛应用于道路机场、隧道等长距离照明供电的一项技术成熟、设备先进、系统配套的专用型供电设施。

结束语

对于隧道运营节能， 国内业界还任重而道远，无论是相关政府机构、高速公路建设业主、管理部门，还是相关科研设计从业结构与从业人员，都需要从人力、物力、财力各方面加大投入，在保证交通安全的前提下，为建设节约型社会作出应有的贡献。

参考文献：

[1]高远望 隧道供配电及照明系统中节能技术综合应用的探索 [会议论文]2006 - 第八届中国高速公路信息化管理及技术研讨会

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中图分类号：TU208文献标识码： A

高层建筑的一大特点在于：所涉及到的机电设备种类众多，因此用电负荷也相对较大。在这样一种实际情况下，高压供配电系统电气设计质量的保障与提升就显得至关重要的。本文认为：做好高层建筑高压供配电系统电气设计工作需要从以下几个方面入手：

1 供电电源设计要点分析

高层建筑用电负荷分级需要充分遵循我国现行的《建筑设计防火规范》、以及《高层民用建筑设计防火规范》中的相关规定与标准来开展。从供电电源的选取角度上来说，若整个高层建筑内部仅具有三级负荷，则在供电电源的选取方面，则可以在充分遵循就近原则的基础之上，选取110～35/10kV区域变电所的10kV供电回路进行供电。而若高层建筑内部同时具有一级负荷、以及二级负荷，则应当进一步以供电区域变电所的电源路数、以及变压器台数实际情况，选取合理的供电电源指标。同时，还需要特别注意的一点问题在于：若高层建筑内部所对应设置的一级负荷、以及二级负荷水平较低，则可以通过设置自备电源的方式解决供配电系统在供电电源设置方面的问题。若展开高压供配电系统供电的区域规模相对较大，同时若此情况下，区域变电所10kV出线走廊受到限制影响，则就需要在高层建筑内部单独设置10kV电压等级的开闭所/开关站。同时，为了确保整个高层建筑高压供配电系统运行的安全与可靠，就需要实现开闭所与10kV电压等级变电站建设的联体性。

2 供电电压设计要点分析

对于高层建筑而言，高压供配电系统的正常运行与供电电压参数的确定之间有着极为密切的关系。同时，相关研究工作证实：对于高层建筑高压供配电系统而言，供电电压的具体取值情况会受到电力负荷大小、供电距离长短、以及供电线路回路数等关键因素的影响。在常规意义上，针对未配置有关键性电力负荷的高层建筑高压供配电系统而言，在对一级负荷容量进行详细核定的基础之上，对于电力供应方式的选择可以考虑以下两种类型：第一，基于两路电网电源的供电方式；第二，基于一路电网电源配合应急发电机组的供电方式。在此种电力供应方案影响下，选取10kV电压等级高压电源作为供电电源的首选方案，同时需要将其安全引入民用建筑开关房当中。而针对低压配电电压而言，所选取的电压数值应当为380/220V，同时，需要通过增设柴油发电机装置的方式，确保高层建筑供配电系统运行状态下，消防设备用电需求能够得到充分的保障。

3 变压器设计要点分析

在高层建筑高压供配电系统电气设计工作的实施过程当中，变压器作为最关键性的设备之一，做好对变压器的设计工作是至关重要的。这当中，主要涉及到了对变压器台数的选择、以及对变压器容量的选择这两个方面的问题。

首先，在变压器台数的选择与设计工作过程中，需要遵循以下几个方面的基本原则：（1）针对与一级负荷、以及二级负荷相连接的变电所而言，变压器台数应当确定为2台。其中1台作为面向一级负荷、以及二级负荷进行供电的设备，1台作为故障状态下的备用装置；（2）针对仅与二级负荷相连接的变电所而言，变压器台数的选择原则上仍然为2台。但在低压侧存在与其他变电所相连接联络线作为备用电源的情况下，可将变压器台数确定为1台；（3）针对变电所所布置区域昼夜负荷变化较大、或季节性负荷变动趋势显著的情况，变压器台数应当确定为2台，以确保整个高压供配电系统运行的安全与可靠。

其次，在变压器容器的选择与设计工作过程中， 需要遵循以下几个方面的基本原则：（1）针对仅设置有1台主变压器的变电所而言，所确定的变压器容量应当符合：主变压器额定容量参数≥用电设备总视计算负荷；（2）针对设置有2台主变压器的变电所而言，主变压器容量在实际应用中应当同时满足以下两个方面的基本条件：首先，在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下，变压器额定容量参数=用电设备总视计算负荷*（0.6～0.7）；其次，在其中任意一台变压器设备独立运行的状态下，应当确保对一级负荷、以及二级负荷需要的充分满足，即要求变压器额定容量≥用电设备总视计算负荷（涵盖一级、二级负荷）。

4 接线方式设计要点分析

在高层建筑供配电系统当中，应用比较普遍的接线方式主要有以下方案：即针对分布有2台变压器设备的低压侧，需要通过单母线分段运行的方式进行接线。此种接线方式的优势在于：能够确保重要负荷供电的可靠性得到保障。但，针对规模相对较大的高层建筑而言，考虑到高压供配电系统在整个运行过程当中所对应的一级负荷表现出了较大的设备容量，同时还设置有相应的发电机自备电源。因此，基于对一级负荷可靠性、以及不同等级负荷投切操作稳定性等因素的考量，就需要将系统所对应低压母线线路划分为三个区段，并面向其设置不同类型的用电设备与装置：（1）在剔除消防用电因素影响的前提条件下，重要负荷母线段可配置包括生活水泵、照明、电梯等用电设备；（2）应急负荷母线段可配置包括消防用电、以及相关的公共设置用电设备；（3）一般负荷母线段可配置包括空调、冰箱、电视等设备。

5 结语

在本文有关高层建筑高压供配电系统电气设计相关问题的分析过程当中，分别从供电电源设计、供电电压设计、变压器设计、以及接线方式设计这四个方面入手，就电气设计中的关键要点展开了简要分析与说明，望引起同行人员的特别关注与重视。

参考文献：

[1] 郑华敏,徐轲,刘先福.高层建筑电气设计探讨――某小区高层综合建筑设计实践[A]. 2011建筑工程电气技术文集[C]. 2011

[2] 徐珍.韩国某超高层建筑多联机和冷水机混合使用实例[A]. 全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C]. 2010

[3] 马亚翔,曹莉,胡洋,刘芳毅,唐剑锋.侨鑫集团珠江新城F1-1项目空调工程[A]. 全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C]. 2010

篇（7）

中图分类号：TU855文献标识码： A 文章编号：

引言：随着世界能源的大规模使用及其不合理的浪费，能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。

一、电气工程设计原则

1、优化供配电设计。促进电能合理利用

在做电气工程设计时首先考虑的是适用性，就是要能为电气设备的运行提供必要的动力：为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；确保供电、配电与用电设各的安全运行：有可靠的防雷装置：防雷击技术措施；在特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施；按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足电气工程的实用性和安全性的基础上，利用先进的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。

2、提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗

在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。

3、合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。

二、电气自动化节能技术

在进行电气自动化的技能设计时，主要就是希望能够通过一些可靠的新技术和新思路来保证设备的安全运行和成本的有效控制。在实际的设计与施工过程中，可以从多个角度多个方面来实现，下文中分类简述之。

1、减少电能传输的损耗

电路线路上必然会存在电阻，因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗，对于这样一种形式的能量损失，我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理，考虑到线路上的电流是不允许改变的，因此就只能够在线路的电阻上做文章，也就是说，只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻，就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨，与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度，相应的节能方式也就可以分为三个大类：一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线；二是尽可能的减少线路的长度，这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现；三是适当的增大导线截面的面积。

2、无功补偿

在电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此，为了实现无功就地平衡，减少损耗，可以选用恰当的无功补偿设备，这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言，对无功补偿设备有以下几点要求：一是在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据具体参数，如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等，通过对这些参数的计算来确定；二是为了达到良好的补偿效果，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式，因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等，都不能达到现在我们想要的补偿效果；三是最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。

3、使用有源滤波器

为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。

4、选择电压等级

电压等级的合理配置同样能够起到较好的节能效果，一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择，另一方面就是在进行供电电压的确定时，需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行，包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等。

5、供配电系统的设计

通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一，具体来说可以从以下三个方面来着手进行：一是尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定，尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置，这样就能够最大程度的降低供电半径，从而实现电力节能，并且，这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。

6、提高自然功率因数

自然功率因数就是在没有配备无功补偿装置的供配电系统中有功功率与无功功率的比值。用电设备根据其性质可以分为直流、电感和电容三大类，而在实际的应用中通常这三种性质的电器都会同时存在，这时候系统中就会因为感性和容性电器的存在而产生一部分无功功率，我们所需要做的就是通过系统自身超前的无功引入将其抵消掉。从这样一种状况中我们就可以看到，提高功率因数的好处就在于能够在保证负荷有功功率不发生任何变化的情况下降低无功功率来实现线损降低的目的。在实际的设计过程中，实现功率因数降低的方式有两种：一是直接采用功率因数较高的同步电动机，二是采用电容器来实现补偿。

7、照明节能

在电气自动化的节能设计中，还可以通过照明节能来实现，具体来说同样是有两种方式，一种就是直接利用高效光源，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低；另一种就是充分的利用自然光，这就需要对构筑物的门窗进行扩大，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。

结束语：

社会还在不断的发展，电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好，并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。

参考文献：

[1]刘江，浅析220 kV变电电气自动化[期刊论文]-中国科技博览2010(26)

[2]刘沫然，发电厂电气自动化技术分析[期刊论文]-科学时代（上半月）2010(4)

篇（8）

关键词：供配电；负荷；火灾；设计

一、电力负荷等级划分及供电要求

（一）负荷分级

由于不可能对所有的用电单位和用电设备都采取相同的供电措施，所以供配电设计应首先对用电单位和用电设备进行负荷分级。负荷分级应根据用电单位（即电能用户）和用电设备的规模、功能、性质及其在政治、经济上的重要性进行确定。国际上普遍的做法是将负荷按应急电源自动切换的允许中断供电时间划分为0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五个级别，而我国则是沿用前苏联的做法，按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度分为一、二、三级。另外人防工程负荷分级中用电负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。平时用电负荷分级，应同时满足《人民防空地下室设计规范》和地面同类建筑国家现行有关标准之规定。由于各行业的各类负荷很多，通用性规范只能对负荷分级作原则性规定，具体行业中负荷等级详细的划分需在相应行业标准中规定。常用的重要用电负荷分级（含人防战时负荷分级）。

（二）供电要求

1.供配电系统力求简单可靠，操作安全，运行灵活，检修方便。正常工作电源与柴油发电机组的应急电源应自成系统、独立配电，事故时应能自动切换。消防用电等一类负荷在火灾情况下，由应急电源保证连续供电，二类负荷应保证两回路切换供电.低压配电级数不宜过多。如从变电所的低压配电装置算起，则配电级数一般不多于四级，重要负荷不超过一级。总配电长度一般不宜超过200m，每路干线的负荷计算电流一般不宜大于200A.

2.变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层，宜将总配电室（变电所）设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组，且机房最好设置在地下一层；一是便于通风冷却；二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关，而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.

3.供配电系统的网络设计应合理。民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电，主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少，决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树千式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.

4.要适应建筑的发展。随着经济的发展，新设备、新材料、新功能等不断增多，因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。供配电系统的设计，是建筑电气设计的重要组成部分，合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。

二、合理选择供电设备

（一）高、低压设备的选择

高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压刀开关柜的选择要满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号。同时确定其中所有一次设备的型号规格。

（二）导线、电缆的选择

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求，对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面.再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路。则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。

（三）配电所高压开关柜的选择

高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。

三、电气照明设计

人眼对外界环境明亮差异的知觉，取决于外界景物的亮度。但是，规定适当的亮度水平相当复杂，因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以，在实践中是以照度水平作为照明的数量指标。设计中应根据不同场所的特点和作业对视觉的要求确定照度，并应按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》的相关规定执行。

照度标准值分级应为0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。标准值是以维持平均照度作为照度标准值。

四、火灾自动报警及联动系统

按国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物火灾自动报警系统的保护共分三级，即特级、一级、二级。

建筑高度为24米及以下的建筑物消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行，24～100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。国标是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位强制性技术规定。超高层建筑尚无相应国标，在实际设计中可参照有关国标及国际标准，并依据当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，仔细周详的完成设计工作。

民用建筑的火灾自动报警及联动系统包括：火灾探测器、消防报警控制器、消防通风系统和自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。

（一）关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几个方面入手：

报警探测器安装、报警手段、自动灭火方面、手动灭火方面、通讯设备、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。

（二）其他重要的防火手段，在高层建筑中包括：

防火阀：为了防止烟火沿风管蔓延而设置，因而一般在通风机房外侧装设。通风风管穿越电气设备间时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀，使设备间的烟火不能外传，也避免外面的烟火导入设备间。

平时防火阀处于开启状态，火灾时当风管中温度达到70℃，防火阀中的易熔片熔断，防火阀在弹簧的作用下迅速关闭，阻断管道。灭火结束后，防火阀可手动复位。

排烟阀：设于排烟风机的排烟管道上，多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开，随之排烟风机联动启动排烟，当烟气温度达到280℃时，排烟阀自动关闭。

正压送风系统：正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初期打开送风口，启动正压送风机，使楼梯间、电梯厅等疏散区域处于较高的风压状态。阻止烟气进入。

火灾报警系统的有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到68℃时，喷淋头的玻璃球会爆破喷洒，此为灭火直接有力的措施，为了监测该系统的正常工作，喷淋系统设水流指示器，湿式报警阀、喷淋阀等探测信号装置，以及时反映水喷淋系统的工作状态。

火灾自动报警及联动系统设计不仅要深刻理解消防规范的相关规定、条文，更要与水暖专业密切配合，了解各专业消防对电气的要求，使设计做到合理、经济、适用。

五、结语

以上论文介绍的概括，结合部分规范阐述一下该系统。就电负荷、消防方面，合理性，安全性作了阐述。建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。所以在建筑工程中尤为重要。

参考文献：

篇（9）

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。

篇（10）

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

随着世界能源的大规模使用及其不合理的浪费，能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中，电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时，也开始注重电气自动化工程的节能设计，既要做到合理、达到用户使用需求，又要兼顾到节能设计。

1电气工程设计原则

1.1优化供配电设计。促进电能合理利用

在做电气工程设计时首先考虑的是适用性，就是要能为电气设备的运行提供必要的动力：为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；确保供电、配电与用电设各的安全运行：有可靠的防雷装置：防雷击技术措施；在特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施；按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足电气工程的实用性和安全性的基础上，利用先进的技术，优化供配电设计。促进电能合理利用。

1.2提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗

在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电源的综合利用率，提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。

1.3合理调整负荷。

选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。

2电气自动化节能技术

在进行电气自动化的技能设计时，主要就是希望能够通过一些可靠的新技术和新思路来保证设备的安全运行和成本的有效控制。在实际的设计与施工过程中，可以从多个角度多个方面来实现，下文中分类简述之。

2.1减少电能传输的损耗

电路线路上必然会存在电阻，因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗，对于这样一种形式的能量损失，我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理，考虑到线路上的电流是不允许改变的，因此就只能够在线路的电阻上做文章，也就是说，只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻，就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨，与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度，相应的节能方式也就可以分为三个大类：一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线；二是尽可能的减少线路的长度，这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现；三是适当的增大导线截面的面积。

2.2无功补偿

在电气自动化系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此，为了实现无功就地平衡，减少损耗，可以选用恰当的无功补偿设备，这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言，对无功补偿设备有以下几点要求：一是在使用电容器补偿时，电容器容量的确定应该根据具体参数，如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等，通过对这些参数的计算来确定；二是为了达到良好的补偿效果，应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式，因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等，都不能达到现在我们想要的补偿效果；三是最好选择无功功率作为投切参数物理量，以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外，无功补偿装置最好就地安装，实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。

2.3使用有源滤波器

为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。

2.4选择电压等级

电压等级的合理配置同样能够起到较好的节能效果，一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择，另一方面就是在进行供电电压的确定时，需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行，包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等。

2.5供配电系统的设计

通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一，具体来说可以从以下三个方面来着手进行：一是尽可能的减少配电的级别，这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性；二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定，尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置，这样就能够最大程度的降低供电半径，从而实现电力节能，并且，这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。

2.6提高自然功率因数

自然功率因数就是在没有配备无功补偿装置的供配电系统中有功功率与无功功率的比值。用电设备根据其性质可以分为直流、电感和电容三大类，而在实际的应用中通常这三种性质的电器都会同时存在，这时候系统中就会因为感性和容性电器的存在而产生一部分无功功率，我们所需要做的就是通过系统自身超前的无功引入将其抵消掉。从这样一种状况中我们就可以看到，提高功率因数的好处就在于能够在保证负荷有功功率不发生任何变化的情况下降低无功功率来实现线损降低的目的。在实际的设计过程中，实现功率因数降低的方式有两种：一是直接采用功率因数较高的同步电动机，二是采用电容器来实现补偿。

2.7照明节能

在电气自动化的节能设计中，还可以通过照明节能来实现，具体来说同样是有两种方式，一种就是直接利用高效光源，传统的白炽灯虽然简单便宜，但是其发光的效率比较低；另一种就是充分的利用自然光，这就需要对构筑物的门窗进行扩大，或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。

3结束语

社会还在不断的发展，电气系统也随着社会的发展在不断的进步，而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果，而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好，并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。

参考文献：