供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

就目前而言，在滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的前提下，電氣設(shè)計(jì)師對(duì)同一或同類建筑可能做出多種配電方案。各方案的特點(diǎn)會(huì)有所不同。在很多具體工程中，因受到多方面因素的限制，配電方案的合理性、靈活性、實(shí)用性等優(yōu)點(diǎn)不可能同時(shí)兼?zhèn)洌覀兛梢栽谠O(shè)計(jì)工作中認(rèn)真總結(jié)，廣泛交流，統(tǒng)籌兼顧，揚(yáng)長(zhǎng)避短，力求做到最優(yōu)。建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的，就是要采用一切可能的、恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，在數(shù)量上、質(zhì)量上滿足各種用電設(shè)備在正常事故狀況下的不同用電要求，保證供電的安全和可靠，同時(shí)考慮技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。

一、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范要點(diǎn)

供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹執(zhí)行國(guó)家的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。在設(shè)計(jì)中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)，以及地區(qū)供電特點(diǎn)，合理確定設(shè)計(jì)方案。還應(yīng)注意近遠(yuǎn)期結(jié)合，以近期為主。設(shè)計(jì)中盡量采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。

1.負(fù)荷分級(jí)及供電要求

電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失及影響的程度分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)負(fù)荷。獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組，供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常的專用饋電線路，以及蓄電池和干電池可作為應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)由兩線路供電。必要時(shí)采用不間斷電源（UPS）。

一級(jí)負(fù)荷：一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊希?jīng)濟(jì)上造成重

大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者。

1.2 二級(jí)負(fù)荷：二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生較大損失的負(fù)荷，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負(fù)荷，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造成秩序混亂的負(fù)荷等。

1.3 三級(jí)負(fù)荷：三級(jí)負(fù)荷為不屬于前兩級(jí)負(fù)荷者。對(duì)供電無(wú)特殊要求。

2.電源及供電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級(jí)負(fù)荷別重要的負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時(shí)另外一個(gè)電源又發(fā)生故障的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要兩回電源線路的用電單位，應(yīng)采用同級(jí)電壓供電；但根據(jù)各級(jí)負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電的條件，也可以采用不同的電壓供電。供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不應(yīng)多于兩級(jí)。高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用放射式。根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。

3.電壓選擇和電能質(zhì)量

用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量，用電設(shè)備的特性，供電距離，供電線路的回路數(shù)，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。

二、建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

建筑供配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)遵循穩(wěn)定可靠性原則、規(guī)范性原則、分層分布式原則、獨(dú)立原則、分散和靈活開(kāi)放性原則等。要保證供配電的穩(wěn)定，宜選用技術(shù)成熟且通過(guò)國(guó)家檢測(cè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)定的，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行考驗(yàn)的綜合保護(hù)與測(cè)量于一體的自動(dòng)化系統(tǒng)；供配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行國(guó)家和行業(yè)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)定等；系統(tǒng)的各種接口規(guī)約應(yīng)逐步采用國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)特殊的通訊規(guī)約應(yīng)具備詳盡的規(guī)約文本，并通盤考慮直流系統(tǒng)及計(jì)量系統(tǒng)的建設(shè)；分層分布顧名思義即按不同的建筑樓層進(jìn)行分布，以充分應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線等通訊技術(shù)樓層內(nèi)數(shù)據(jù)交換問(wèn)題；由于供配電系統(tǒng)的特殊性，自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)功能也相應(yīng)獨(dú)立，不能依賴于其他的控制設(shè)備，而應(yīng)設(shè)置專門裝置；單元之間的裝置需要較高的可靠性和抗干擾能力，能向全分散全下放化過(guò)渡，結(jié)構(gòu)平臺(tái)應(yīng)靈活方便系統(tǒng)擴(kuò)展且具備與建筑自動(dòng)化其他系統(tǒng)集成的能力。

三、高層建筑供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.負(fù)荷等級(jí)的計(jì)算。負(fù)荷等級(jí)的確定應(yīng)按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行，一般情況下，高層建筑負(fù)荷等級(jí)也可按以下確定：一級(jí)負(fù)荷包括疏散樓梯、消防電梯前室及地下室的應(yīng)急照明、消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯等；二級(jí)負(fù)荷包括部分客梯電力、生活泵電力；三級(jí)負(fù)荷包括一、二級(jí)負(fù)荷以外的其他用電負(fù)荷。

2.供電電源。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為保證供電系統(tǒng)的合理性，要求根據(jù)負(fù)荷等級(jí)采取相應(yīng)的供電措施。各級(jí)負(fù)荷的供電電源應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō)，一般沒(méi)有特別重要負(fù)荷，且一級(jí)負(fù)荷容量較小，因此采用兩路市政電源供電或一路市政電源加應(yīng)急發(fā)電機(jī)組供電均可滿足要求，后者在工程應(yīng)用中較為常見(jiàn)。供電電源采用一路獨(dú)立的l0KV 高壓電源，由市政區(qū)域變配電站引入至小區(qū)首層開(kāi)關(guān)房.低壓配電電壓采用380/220V。設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)，以確保消防設(shè)備用電。

3.變配電所的設(shè)置。一般應(yīng)根據(jù)負(fù)荷容量、負(fù)荷分布以及建筑物功能分區(qū)的實(shí)際情況，與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)確定變配電所的位置以及數(shù)量。變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算容量選擇，變壓器的負(fù)荷率一般取70%～85%。低壓線路的供電半徑一般不宜超過(guò)200m，當(dāng)供電容量超過(guò)500KW，供電距離超過(guò)200m時(shí)，宜考慮增設(shè)變配電所。只要條件許可，變配電所的位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，從而簡(jiǎn)化了配電系統(tǒng)，有利于增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)也減少了線纜的使用量，降低因線路造成的電能損耗.由于首層空間的商業(yè)價(jià)值比較高，一般高層建筑的變配電所設(shè)于負(fù)一層，便于通過(guò)地下停車庫(kù)的車道運(yùn)輸變配電設(shè)備。

4.高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線型式及運(yùn)行方式。對(duì)于高層建筑，其高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線型式及運(yùn)行方式一般做如下設(shè)計(jì)：高壓系統(tǒng)采用一路l0kV 高壓進(jìn)線，結(jié)線型式采用單母線運(yùn)行方式；變壓器低壓側(cè)采用單母線分段結(jié)線型式，每臺(tái)變壓器對(duì)應(yīng)接一段母線，母線段之間采用母聯(lián)開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)，正常情況下各段母線分列單獨(dú)運(yùn)行，母聯(lián)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，當(dāng)其中一臺(tái)變壓器故障退出運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)開(kāi)關(guān)手動(dòng)合上，由同組的另一臺(tái)變壓器保證部分重要負(fù)荷的供電，當(dāng)故障的變壓器恢復(fù)供電后，母聯(lián)開(kāi)關(guān)自動(dòng)打開(kāi)，恢復(fù)正常運(yùn)行方式。母聯(lián)開(kāi)關(guān)與進(jìn)線開(kāi)關(guān)應(yīng)具有電氣聯(lián)鎖功能并加機(jī)械聯(lián)鎖，以防止電源倒送。變壓器低壓側(cè)設(shè)置應(yīng)急母線段，由正常電源與備用柴油發(fā)電機(jī)電源經(jīng)雙電源切換開(kāi)關(guān)向該母線段供電，以保證應(yīng)急情況下一級(jí)負(fù)荷的供電，雙電源切換開(kāi)關(guān)設(shè)有電氣和機(jī)械聯(lián)鎖，防止發(fā)生向市電反供，消防負(fù)荷均采用雙回路供電，在末端配電箱切換。

5.電能計(jì)量裝置。商業(yè)用電采用高壓計(jì)量，居民用電采用低壓計(jì)量到戶。商業(yè)高壓10kV 進(jìn)線側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，安裝有功電度表、無(wú)功電度表；變壓器低壓側(cè)不同用戶的供電回路分別裝設(shè)有功電度表，監(jiān)視儀表根據(jù)供電部門及建設(shè)方要求設(shè)置。為了方便管理，一般商鋪分戶電表集中設(shè)于每層電表間或配電間，住宅用戶采用一戶一表，九層以下(包括九層)的住宅樓，電表箱可集中設(shè)于首層電表間內(nèi)；九層以上的住宅樓，電表箱分設(shè)于每層的電井內(nèi)，為方便管理可設(shè)置遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，梯燈及電梯用電單獨(dú)計(jì)量，由住戶分?jǐn)偂?/p>

6.備用電源和應(yīng)急電源。自備柴油發(fā)電機(jī)組的容量按照需供電的最大穩(wěn)定負(fù)荷，計(jì)算時(shí)分別考慮消防情況和非消防情況下必須保證的電源容量，取其較大者。 當(dāng)市電中斷時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)立即啟動(dòng)，并在15s內(nèi)投入正常帶負(fù)荷運(yùn)行；當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，機(jī)組自動(dòng)退出工作并延時(shí)停機(jī)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，高層建筑供配電系統(tǒng)就應(yīng)該貫徹經(jīng)濟(jì)、合理、技術(shù)和材料先進(jìn)的原則，仔細(xì)斟酌具體的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，保證在建造時(shí)可以合理分配各個(gè)部件安裝到位盡量減少誤差達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備的選擇要按地點(diǎn)和位置來(lái)進(jìn)行最佳的配置。在現(xiàn)在高層建筑供配電系統(tǒng)中最主要的是在建造完成后使用時(shí)的安全。因此，在對(duì)高層建筑供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其負(fù)荷容量計(jì)算是否準(zhǔn)確，供電電源選擇及變配電所布置是否合理，供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行是否能保持穩(wěn)定、安全等方面，將決定其最終成果的優(yōu)劣。

篇（2）

中圖分類號(hào)：TM421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一．引言

電能是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是一種無(wú)形的、不能大量?jī)?chǔ)存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律。工廠為確保生產(chǎn)順利進(jìn)行，首先要做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)。在電力規(guī)劃中，供配電系統(tǒng)的方案優(yōu)選則是重中之重。

二．供配電的概念及原則

1. 工廠供配電的概念。

工廠供電，即指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。在企業(yè)工廠里，電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。

2.工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則。

（1）國(guó)家政策的執(zhí)行

在進(jìn)行工業(yè)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定，堅(jiān)決執(zhí)行低能減排、節(jié)約稀有金屬等國(guó)家方針與技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

（2）先進(jìn)性與安全性

供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)把人身安全與設(shè)備安全放在首位，在此基礎(chǔ)上確保供配電的電能質(zhì)量合格，同時(shí)還應(yīng)保證供電設(shè)備技術(shù)的先進(jìn)、價(jià)格的合理、采用效率高、能耗低等。

（3）設(shè)計(jì)方案的合理性

供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)工廠的性質(zhì)，實(shí)際所需的負(fù)荷性質(zhì)、電能容量，以及當(dāng)?shù)氐墓╇姉l件等因素進(jìn)行分析，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)系著工廠的生產(chǎn)運(yùn)作，也將影響到工廠的可持續(xù)發(fā)展。工廠電力系統(tǒng)的工作人員，必須充分掌握供配電設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)需要。

（4）可持續(xù)發(fā)展原則

設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模及未來(lái)發(fā)展的規(guī)劃進(jìn)行編制，在妥善處理近期的建設(shè)問(wèn)題后，應(yīng)充分考慮其與長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)系，分析日后規(guī)模擴(kuò)建的可能性，從全局出發(fā)，做到統(tǒng)籌兼顧。

三．工廠供配電系統(tǒng)方案比選。

1. 技術(shù)比較。

對(duì)工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，技術(shù)比較的內(nèi)容包括：（1)供電的可靠性；（2)供電的數(shù)量與質(zhì)量；（3)在運(yùn)行調(diào)度、操作、管理、維護(hù)等方面的優(yōu)劣；（4)在占地、拖工、工期與進(jìn)度、擴(kuò)建與發(fā)展等方面的考慮；（5)在節(jié)能節(jié)電方面之利弊；（6)工程的特點(diǎn)及其他突出的優(yōu)缺點(diǎn)。

2. 經(jīng)濟(jì)比較

經(jīng)濟(jì)比較的內(nèi)容有：

（1)初投資Z(萬(wàn)元)，它包括電氣、土建及其他因方案不同而引起的一切費(fèi)用。計(jì)算時(shí)，各方案相同部分可不予考慮，只計(jì)算不同部分的初投資，因此Z是相對(duì)數(shù)值。

（2)年運(yùn)行費(fèi)F(萬(wàn)元／年)，它包括折舊費(fèi)，維修費(fèi)，工人工資，年基本價(jià)費(fèi)，年電能損耗費(fèi)等，即：其中，折舊費(fèi)=基建投資×折舊費(fèi)率；維修費(fèi)=基建投資×維修費(fèi)率；工人工資=工人人數(shù)×平均月工資+福利、物價(jià)、浮動(dòng)等各項(xiàng)津貼×12×1．1；年基本價(jià)費(fèi)=12×基本電價(jià)×受電源變壓器總?cè)萘炕蚬╇娋峙鷾?zhǔn)的最大需用量；年電能損耗費(fèi)=年電能損耗×電度電價(jià)。

（3）折回年限N：如果提出的兩個(gè)可行方案，其初投資分別為Zl，Z2，且有zI>Z2，其年運(yùn)行費(fèi)為FI，F(xiàn)2。若Fl>F2，則方案二更優(yōu)，應(yīng)采用第二方案。若FI

（4）計(jì)算費(fèi)用。

對(duì)于兩個(gè)以上的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較時(shí)，可用比較各方案的計(jì)算費(fèi)用的方法來(lái)判斷方案的優(yōu)劣。計(jì)算費(fèi)用最小的方案就是經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的方案。

3．原材料消耗的比較

對(duì)供配電系統(tǒng)而言，主要是比較有色金屬的消耗量，包括變壓器與線路兩個(gè)部分。為r便于比較，在計(jì)算有色金屬消耗量時(shí)，可將有色金屬統(tǒng)一換成銅重，其變換比為1 t鋁相當(dāng)于0．5 t銅，l t鉛相當(dāng)于0．4 t銅。

4. 節(jié)能比較。

工廠供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計(jì)對(duì)于促進(jìn)工廠的可持續(xù)、綠色、循環(huán)發(fā)展具有重要的意義。在工廠進(jìn)行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計(jì)，有助于緩解社會(huì)用電需求量大與電力供給不足之間的矛盾，可以有效提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。合理的節(jié)電設(shè)計(jì)有助于工廠用電工藝以及用電設(shè)備的改進(jìn)；合理的節(jié)電設(shè)計(jì)有助于工廠能源投資成本的控制；合理的節(jié)電控制有助于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的均衡發(fā)展。此外，在工廠進(jìn)行供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計(jì)，可以有效提高能源的利用率。供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計(jì)能有效控制電廠的規(guī)模，縮減建設(shè)費(fèi)用；供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計(jì)能有效控制煤炭資源的使用量，降低對(duì)環(huán)境的污染程度；供配電系統(tǒng)的節(jié)電設(shè)計(jì)能有效提高能源的利用率，增加社會(huì)財(cái)富。選擇供電方案時(shí)要綜合考慮。

5.方案初定及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析。

根據(jù)工所能取得的電源及本廠用電的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的要求。綜合上述資料進(jìn)行考慮分析兩方案如下：

方案一：采用35kv電壓供電的特點(diǎn)

（1）、供電電壓較高，線路的功率損耗較小，年運(yùn)行費(fèi)用較低；

（2）、電壓損失小，調(diào)壓?jiǎn)栴}容易解決；

（3）、對(duì)cosφ的要求較低，可以減少高功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備的投資；

（4）、需要建設(shè)總降壓變電所，工廠供電設(shè)備便于集中控制管理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但要多占一定的土地面積；

（5）、根據(jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，35kv架空線路的故障率比10kv架空線路的故障率低一半，因而供電可靠性高；

（6）、有利于工廠進(jìn)一步擴(kuò)展。

方案二：采用10kv電壓供電的特點(diǎn)

（1）、不需投資建設(shè)工廠總降壓變電所，并少占土地面積；

（2）、工廠內(nèi)不裝設(shè)主高壓器，可簡(jiǎn)化接線，便于運(yùn)行操作；

（3）、減輕維護(hù)工作量，減少管理人員；

（4）、供電電壓較35kv低，會(huì)增加線路的功率損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會(huì)增大；

（5）、要求的cosφ值高，要增加補(bǔ)償設(shè)備的投資；

（6）、線路的故障率比35kv的高，即供電可靠性不如35kv.

由上述方案比較可知,方案一較方案二的投資費(fèi)用及年運(yùn)行費(fèi)用均少.而且方案二以10kv電壓供電,電壓損失達(dá)到了極為嚴(yán)重的程度,無(wú)法滿足二級(jí)負(fù)荷長(zhǎng)期正常運(yùn)行的要求.因此,選用方案一,即采用35 kv電壓供電,建立廠內(nèi)總降壓變電所,從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，不論經(jīng)濟(jì)上還是從技術(shù)上來(lái)看,都是合理的。

四．結(jié)束語(yǔ)

工廠供配電方案優(yōu)選具有十分重要的意義，它不僅可以緩解供求之間的矛盾，提高電能的利用率，還能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提供，減少環(huán)境污染，在選擇工廠供配電系統(tǒng)前，要通過(guò)優(yōu)選提高工程效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 李冬冬   試析工廠供配電系統(tǒng)的方案比選[期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2012年7期

[3] 黃建龍  某廠金工車間供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) [期刊論文] 《科技廣場(chǎng)》 -2012年7期

[4] 童水波 溫燕芳Tong ShuiboWen Yanfang     會(huì)展中心供配電系統(tǒng)解決方案   [期刊論文] 《建筑電氣》 -2007年12期

篇（3）

弱電部分主要內(nèi)容包括：有線電視、公共廣播系統(tǒng)及綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

消防部分主要報(bào)警系統(tǒng)、聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。

本次設(shè)計(jì)完成圖紙共18幅，繪圖采用AUTOCAD軟件繪制。

本電氣設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的是通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉獨(dú)立分析和解決建筑電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為未來(lái)的工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

Abstract ：This thesis mainly explains the electrical design basis ,principle, methods and the conclusion of the design choice in each system in the design of certain office building. The thesis includes six Chapters. previous four Chapters are mostly about the design of the forceful electric power Part ；Chapter 5 and 6 are mostly about the design of the light current and fire-fighting.

The part of the forceful electric power mainly including: the distribution system of the low voltage, lighting system and rounding for lightening systematical compose ，among others include load calculation, illumination calculation .

The part of the light current mainly including: CATV, Public Broadcasting System, Closed Circuit Monitoring TV and Premises Distribution System and so on.

The part of the fire-fighting mainly including:the design of the warning system and linked system etc.

The design adds up to 34 electric charts. Including 17 graphics for the forceful electric power parts ,9 graphics for the light current parts and 7 graphics for the fire-fighting parts. All drawn by AUTOCAD.

This electrical design of the office building is a graduation design，The purpose of this design is to give us a chance of synthetical usage of the knowledge we have learned. Besides, it can train our ability to analyze and solve practical problems in Construct electricity in dependently so that the theory is connected with practice and a solid base is made in favor of future work.

目 錄

一．緒論 6

1.1．建筑電氣概況 6 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容 6

二．配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9

2.1負(fù)荷分級(jí) 9

2.1.1一級(jí)負(fù)荷 9 2.1.3三級(jí)負(fù)荷 9

2.2負(fù)荷的供電要求 9

2.2.1一級(jí)負(fù)荷的供電要求 9

2.2.2二級(jí)負(fù)荷的供電要求 9

2.2.3三級(jí)負(fù)荷的供電要求 10

2.3本工程的負(fù)荷分級(jí)及供電要求 10

2.3.1本工程的負(fù)荷分級(jí) 10

2.3.2本工程負(fù)荷的供電要求 10

2.4負(fù)荷計(jì)算 10

2.4.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容 10

2.4.2負(fù)荷計(jì)算的方法 10

2.4.3負(fù)荷計(jì)算的公式 11

2.4.4負(fù)荷計(jì)算表 11

2.5變（配）電所所址選擇,結(jié)構(gòu)型式 11

2.5.1變（配）電所所址選擇 11

2.5.2變（配）電所結(jié)構(gòu)型式 12

2.6變壓器類型,臺(tái)數(shù),容量選擇 12 2.6.2變壓器臺(tái)數(shù)選擇 12

2.6.3變壓器容量選擇 12

2.7配電方式 12 2.7.2低壓配電方式 12

2.8電纜選擇及敷設(shè) 13

2.8.1電纜選擇的原則 13

2.8.2電纜選擇的結(jié)果 13

三．照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14

3.1總則 14

3.2照明光源選擇 14

3.3照明燈具選擇 14

3.4照度和照明方式選擇 15

3.5一般照明 15

3.6應(yīng)急照明 16

3.7照度計(jì)算 17

四．建筑物防雷，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18

4.1建筑物的防雷分類 19

4.2建筑物的防雷措施 20

篇（4）

作者簡(jiǎn)介：王筱珍（1963-），女，江西吉安人，廣東海洋大學(xué)信息學(xué)院，副教授；李一峰（1966-），男，山西孝義人，廣東海洋大學(xué)信息學(xué)院，副教授。（廣東 湛江 524088）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）17-0045-02

電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是融電氣技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的寬口徑應(yīng)用型專業(yè)，在廣東海洋大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）的人才培養(yǎng)方案中，“工廠供電”課程是該專業(yè)的一門重要課程，良好的教學(xué)效果對(duì)于培養(yǎng)電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才是十分重要的。筆者從事“工廠供電”課程教學(xué)多年，一直堅(jiān)持探索該課程的教學(xué)方法，至今已取得了較好的教學(xué)效果。借本文把多年來(lái)的教學(xué)方法總結(jié)出來(lái)，僅供同行參考。

一、上好首次課

要使學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生興趣，首先要讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)課程的目的、意義以及實(shí)用性。課程的首次課是課程的開(kāi)篇課，是激發(fā)學(xué)生對(duì)課程產(chǎn)生興趣的最佳時(shí)機(jī)。我們?cè)谑状握n中不急于講授課程的具體內(nèi)容，而是向?qū)W生介紹課程的內(nèi)容構(gòu)架及其相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、學(xué)習(xí)課程的目的和意義。緊接著布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)——某機(jī)械廠供配電系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)按設(shè)計(jì)順序列寫詳細(xì)，它們與教材目錄中的順序大致一致，例如：工廠的負(fù)荷計(jì)算；變配電所主接線方案的確定；短路計(jì)算；一次設(shè)備的選擇；繼電保護(hù)方案的確定及其整定計(jì)算；防雷保護(hù)及接地裝置設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的解讀，可進(jìn)一步體會(huì)課程內(nèi)容構(gòu)架及其相互間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并初步了解課程內(nèi)容在工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

二、課程設(shè)計(jì)與理論教學(xué)同步進(jìn)行

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)是在課程的理論教學(xué)完成之后進(jìn)行的，其缺點(diǎn)是：學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)課程內(nèi)容缺乏實(shí)用性的認(rèn)識(shí)。“工廠供電”課程是門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要學(xué)生一邊學(xué)習(xí)一邊練習(xí)。以前我們只要求學(xué)生做每章后的習(xí)題，但習(xí)題都是小題，且各章習(xí)題的練習(xí)內(nèi)容之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，學(xué)生只是做些離散的習(xí)題。課程設(shè)計(jì)與理論教學(xué)同步進(jìn)行，學(xué)生學(xué)到相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容就可進(jìn)行課程設(shè)計(jì)中的相應(yīng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，學(xué)生就能及時(shí)地把理論知識(shí)與工程設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)。這樣，一方面提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣性和積極性，另一方面以課程設(shè)計(jì)為綱，把課程內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)了。同時(shí)，課程學(xué)完之時(shí)，課程設(shè)計(jì)也基本完成，不需專門一周時(shí)間做課程設(shè)計(jì)，節(jié)約了學(xué)生的時(shí)間。有些好學(xué)或自學(xué)能力強(qiáng)的學(xué)生甚至提前通過(guò)自學(xué)來(lái)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)到創(chuàng)造性學(xué)習(xí)之目的。

三、采用多種教學(xué)模式

“工廠供電”課程內(nèi)容多、涉及面廣，而且工程實(shí)踐性強(qiáng)，單一的教學(xué)模式和方法很難保證教學(xué)效果，應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容采用相應(yīng)的教學(xué)模式和方法。

（1）對(duì)負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)、導(dǎo)線截面選擇、繼電保護(hù)原理、無(wú)功補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容，仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在課堂上講授基本原理和基本方法，讓學(xué)生課后通過(guò)課程設(shè)計(jì)去消化和擴(kuò)展。

（2）對(duì)工廠變配電所及其一次系統(tǒng)、高低壓供電線路與敷設(shè)、防雷接地、變電所結(jié)構(gòu)與布置等內(nèi)容，則先在課堂上講授基本理論、重點(diǎn)、難點(diǎn)，然后把學(xué)生帶到學(xué)校的主變電房、圖書館變電房及工程訓(xùn)練中心（金工實(shí)習(xí)廠）變電房參觀見(jiàn)習(xí)。

（3）對(duì)變壓器、高低壓電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理等內(nèi)容，則主要在湛江變壓器廠和湛江高壓電器公司以實(shí)物教學(xué)為主，教師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的電氣設(shè)備，介紹其結(jié)構(gòu)、工作原理；通過(guò)參觀變壓器的制造生產(chǎn)線，學(xué)生對(duì)變壓器的制造工藝、材料、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、出廠試驗(yàn)等有較深刻的了解。

（4）通過(guò)廣東華德力電氣有限公司的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，學(xué)生對(duì)工廠高低壓開(kāi)關(guān)柜的種類、柜內(nèi)設(shè)備配置及其接線方式、繼電保護(hù)的配置及自動(dòng)裝置等有比較好的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，學(xué)生可見(jiàn)習(xí)工廠供配電系統(tǒng)中的多種一次設(shè)備。

采用課堂講授、實(shí)物教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是：將抽象的知識(shí)具體化、感性化，可使一些枯燥乏味的內(nèi)容變得生動(dòng)有趣，有利于學(xué)生較完整地建立起供電系統(tǒng)的概念；有利于充實(shí)“工廠供電”課程內(nèi)容，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

四、布置文獻(xiàn)查閱性的作業(yè)

由于學(xué)時(shí)的限制，不可能在課堂上把課程所涵蓋的內(nèi)容都一一講清，特別是新設(shè)備、新技術(shù)發(fā)展很快，涉及面也很廣，很難在課堂上講得全面，只能是簡(jiǎn)單介紹，而要求學(xué)生課后有一定的相關(guān)文獻(xiàn)資料閱讀量。為了監(jiān)督學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，一般要求學(xué)生撰寫相關(guān)的小論文，比如：論電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式；論低壓配電系統(tǒng)接地型式；工廠高低壓開(kāi)關(guān)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)綜述；淺談環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)的發(fā)展；論非金合金變壓器的發(fā)展。

學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)，或?qū)δ骋粚ｎ}理解得較深，或?qū)┡潆娤到y(tǒng)的新設(shè)備、最新技術(shù)及發(fā)展前沿有較全面的了解。例如，通過(guò)做“論電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式”小論文，學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)各種運(yùn)行方式的特點(diǎn)及其使用范圍、目前10kV城市環(huán)網(wǎng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式等就有較深的理解，其掌握的知識(shí)大大超過(guò)教材的內(nèi)容；通過(guò)做“工廠高低壓開(kāi)關(guān)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)綜述”小論文，學(xué)生對(duì)工廠高低壓開(kāi)關(guān)目前技術(shù)及未來(lái)的技術(shù)發(fā)展就有較全面的了解。

五、抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)

我校根據(jù)實(shí)際情況提出了培養(yǎng)“能安心、能吃苦、能創(chuàng)業(yè)”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基層一線、熱愛(ài)本職工作的敬業(yè)奉獻(xiàn)精神；“能吃苦”是指能經(jīng)受艱苦環(huán)境、艱苦崗位和各種困難的磨練，具有百折不撓的堅(jiān)強(qiáng)意志；“能創(chuàng)業(yè)”是指具有扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能，并善于靈活運(yùn)用于工作實(shí)踐的開(kāi)拓創(chuàng)新能力。

“工廠供電”課程是一門實(shí)踐性和工程性很強(qiáng)的課程，有很多實(shí)踐技能和理論知識(shí)必須在實(shí)驗(yàn)中得到學(xué)習(xí)和提高。因此“工廠供電”的教學(xué)，不僅要進(jìn)行理論教學(xué)的改革，而且必須高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)相對(duì)抽象的理論知識(shí)的理解，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，更重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能引導(dǎo)學(xué)生積極思維，主動(dòng)尋求知識(shí)。

目前，我校開(kāi)設(shè)的工廠供電實(shí)驗(yàn)有：繼電器特性實(shí)驗(yàn)；10kV線路過(guò)電流保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)；電力變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)。此外，還有兩個(gè)拆裝實(shí)驗(yàn)：繼電器拆裝，讓學(xué)生拆裝電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、信號(hào)繼電器和中間繼電器等常見(jiàn)繼電器，使學(xué)生掌握常見(jiàn)繼電器的實(shí)際結(jié)構(gòu)、工作原理；高壓斷路器、變壓器、PT、CT、低壓空開(kāi)的拆裝，這些電氣設(shè)備中有的是從學(xué)校變電房退役下來(lái)的。

為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)于10kV線路過(guò)電流保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)和電力變壓器差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)，我們只給出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模峁?shí)驗(yàn)設(shè)備，要求學(xué)生自己擬定實(shí)驗(yàn)接線及步驟，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審閱后，學(xué)生完成接線。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，讓學(xué)生提出見(jiàn)解、發(fā)表自己的意見(jiàn)，提出解決方案，并對(duì)這些學(xué)生給予表?yè)P(yáng)。這樣的實(shí)驗(yàn)有利于拓寬學(xué)生的思路，在很大程度上提高實(shí)驗(yàn)課的效果，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。針對(duì)有興趣的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室在正常上班時(shí)間之內(nèi)都是開(kāi)放的，學(xué)生可以根據(jù)課本上或者自己查閱的資料作實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。

盡管拆裝實(shí)驗(yàn)既累又臟，但在了解設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理方面，其他教學(xué)方法難以替代，同時(shí)也是符合我校“三能”型人才培養(yǎng)目標(biāo)的。

六、抓好課程設(shè)計(jì)，強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)

正如前述，在本課程的首次課中就下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)工作與理論教學(xué)同步進(jìn)行，邊學(xué)邊練。課程設(shè)計(jì)不但能加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容及知識(shí)的全面理解和掌握，而且是對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程訓(xùn)練非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是圍繞“工廠供電”課程內(nèi)容所做的綜合訓(xùn)練。在課程設(shè)計(jì)中，著重讓學(xué)生掌握工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和基本工程設(shè)計(jì)方法，鍛煉學(xué)生的工程計(jì)算和設(shè)計(jì)能力；使學(xué)生初步掌握供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方法；培養(yǎng)學(xué)生遵守電氣設(shè)計(jì)相應(yīng)規(guī)范的意識(shí)。總之，通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生得到電氣設(shè)計(jì)工程師的初步訓(xùn)練。

課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，教師只下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書，給出題目、原始資料、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。設(shè)計(jì)工作以學(xué)生為主體，充分放手讓學(xué)生獨(dú)立思考，獨(dú)立設(shè)計(jì)。教師的指導(dǎo)重點(diǎn)是抓總體方案制定，抓進(jìn)度，抓設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫和圖紙的繪制，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤或不規(guī)范處加以引導(dǎo)，由學(xué)生自己糾正或改進(jìn)。并且鼓勵(lì)學(xué)生多查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)規(guī)范，鼓勵(lì)提出多種設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

為保障課程設(shè)計(jì)的順利實(shí)施，在課程設(shè)計(jì)中安排學(xué)生到我校的主變電房、圖書館變電房及工程訓(xùn)練中心（金工實(shí)習(xí)廠）變電房現(xiàn)場(chǎng)參觀見(jiàn)習(xí)，并看其設(shè)計(jì)圖紙。

七、結(jié)語(yǔ)

“工廠供電”課程內(nèi)容多、涉及面廣，而且工程實(shí)踐性強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法很難保證教學(xué)效果。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中，堅(jiān)持“理論+實(shí)踐”的指導(dǎo)思想，在“工廠供電”課程教學(xué)方法上作了一些探索和實(shí)踐，并取得了較好的教學(xué)效果。通過(guò)努力，學(xué)生的“工廠供電”課程學(xué)得扎實(shí)，基礎(chǔ)牢靠，通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生得到了電氣設(shè)計(jì)工程師的初步訓(xùn)練。這些都為學(xué)生畢業(yè)后從事工業(yè)企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及維護(hù)管理工作打下了良好的基礎(chǔ)。

篇（5）

關(guān)鍵詞：電氣工程設(shè)計(jì)；安全供電；節(jié)能降耗

中圖分類號(hào)：TU976+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言：

新的住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ242-2011已經(jīng)于12年4月1日正式生效。和舊規(guī)相比，新的規(guī)范里面將全面貫徹執(zhí)行國(guó)家的節(jié)能環(huán)保政策，同時(shí)也反應(yīng)出人們?cè)谧非笾悄軜怯畹氖孢m、安逸、安全和人性化的同時(shí)，也開(kāi)始注重電氣自動(dòng)化工程的節(jié)能設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)既要做到科學(xué)、合理的方便人們的使用需求，又要兼顧到節(jié)能設(shè)計(jì)。住宅及住宅小區(qū)的電氣工程直接關(guān)乎百姓的切身利益，同時(shí)也是各級(jí)政府的關(guān)注重點(diǎn)，無(wú)論是商品房還是經(jīng)濟(jì)適用房、公租房、安置房、定向安置房等住宅的電氣設(shè)計(jì)，都與百姓的衣食住行息息相關(guān)，因此都必須在電氣設(shè)計(jì)施工中體現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、整體美觀、維護(hù)管理方便的原則。

一、電氣工程設(shè)計(jì)原則

1、設(shè)計(jì)前調(diào)研，精確計(jì)算，優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。

在電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是適用性。在設(shè)計(jì)之初，必須進(jìn)行各類電力負(fù)荷的計(jì)算。電力負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的依據(jù)參數(shù)，是電氣設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一。各城市、地區(qū)的發(fā)展水平不同，需求也就有區(qū)別。城市電力系統(tǒng)的規(guī)定、要求也是千差萬(wàn)別，供配電系統(tǒng)在滿足負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性要求的同時(shí)；應(yīng)能保證控制方式的靈活多樣要求，從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，供配電系統(tǒng)應(yīng)保證適度余量，針對(duì)真理道甲一號(hào)工程不同子項(xiàng)的特點(diǎn)，對(duì)各單體高層住宅樓、地下車庫(kù)及小區(qū)內(nèi)學(xué)校、幼兒園、小型商業(yè)等多種負(fù)荷進(jìn)行相關(guān)調(diào)研、估算。在經(jīng)過(guò)多次負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上確定最終的供配電方案。本工程包括由市政道路劃分形成的三個(gè)地塊，即A、B、C三個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)內(nèi)分別設(shè)置專用及公用變電站。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)變壓器選型、回路劃分、線纜路由及整定、無(wú)功補(bǔ)償、系統(tǒng)防雷、防火災(zāi)漏電報(bào)警等多項(xiàng)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電氣工程的實(shí)用性和安全性，利用先進(jìn)、成熟的技術(shù)，優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)。促進(jìn)電能合理利用。

2、提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗。

首先，應(yīng)對(duì)各類負(fù)荷充分考慮其運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)各類負(fù)荷的最大負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間段進(jìn)行分析、調(diào)研及估算，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有效的“錯(cuò)峰填谷”，使變壓器盡量在經(jīng)濟(jì)負(fù)載率下長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行；其次簡(jiǎn)化配電級(jí)數(shù)，配電回路。有些工程的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)得比較復(fù)雜,配電級(jí)數(shù)過(guò)多,使供電系統(tǒng)故障率增高,故障面擴(kuò)大,不易管理,操作維護(hù)不方便等。為能正確理解配電系統(tǒng)的配電級(jí)數(shù)和保護(hù)級(jí)數(shù),提高設(shè)計(jì)水平,提高配電系統(tǒng)的可靠性,特撰此文以期能起到拋磚引玉的作用。 (詳《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052一2009)第4.0.6條的相關(guān)規(guī)定)。

第三，優(yōu)化主干線纜路由，減少線路損耗；設(shè)置安全的無(wú)功補(bǔ)償，提高電源的綜合利用率，提高設(shè)備運(yùn)行效率盡可能減少建設(shè)投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。

第四，選用節(jié)能型設(shè)備，如選用節(jié)能型變壓器、各類高效電機(jī)、電子鎮(zhèn)流器等低能耗、高效率的電氣器件降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，減少電能的間接或直接損耗。

設(shè)置建筑設(shè)備管理系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵及公共照明等負(fù)荷分別管理，有效提高效率，節(jié)能降耗。

3、各部分能耗進(jìn)行獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量。

各類負(fù)荷按照明、動(dòng)力、空調(diào)、水泵等分類別設(shè)置計(jì)量裝置。計(jì)量裝置包括機(jī)械式電能表，數(shù)字式電能表、多功能電表及數(shù)據(jù)信息管理平臺(tái)，為系統(tǒng)運(yùn)行提供記錄、分析、監(jiān)控、報(bào)警等多項(xiàng)功能。

二、住宅電氣設(shè)計(jì)中的自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)

環(huán)保理念在現(xiàn)代電氣設(shè)計(jì)工程中具有重要的地位，在進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮時(shí)，應(yīng)盡可能的使用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念。盡可能的從多個(gè)角度多個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1、配電設(shè)計(jì)考慮三相負(fù)荷平衡。保持三相負(fù)荷平衡，將負(fù)荷均勻分布在三相電源上。三相配電的各相負(fù)荷應(yīng)保持三相負(fù)荷的平衡（最大相負(fù)荷不宜超過(guò)三相負(fù)荷平均值的115%，最小負(fù)荷不宜小于三相負(fù)荷平均值的85%）。

2、地下車庫(kù)以高效節(jié)能細(xì)管徑(T8)緊湊型熒光燈為主。熒光燈燈具選配電子鎮(zhèn)流器。功率因數(shù)不低于0.9。疏散指示燈、出口標(biāo)志燈選用發(fā)光二極管（LED）。

3、帶防護(hù)罩燈具效率≥60%，開(kāi)敞燈具效率≥75%。

4、照明功率密度值低于《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004。

5、配電箱靠近負(fù)荷中心，盡量縮短低壓供電線路長(zhǎng)度。

6、照明采用統(tǒng)一管理相結(jié)合的方式，分組分時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)電。

7、設(shè)置功率因數(shù)集中補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償?shù)?.9以上，并設(shè)置3、5、7次諧波吸收裝置。

8、經(jīng)濟(jì)合理地選擇導(dǎo)線截面，電力干線的最大工作壓降不大于2%，分支線路的最大工作壓降不大于3%或分支線路的長(zhǎng)度超過(guò)30m時(shí)，線纜截面積相應(yīng)增大。

9、選用低能耗、高效率的變壓器及電氣元器件如節(jié)電信號(hào)燈等。

10、動(dòng)力、照明等各部分能耗進(jìn)行獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量。設(shè)備負(fù)荷按照明、動(dòng)力、空調(diào)、水泵等分類別設(shè)置計(jì)量裝置。

11、集中采暖系統(tǒng)要求供熱公司二次設(shè)計(jì)時(shí)，考慮計(jì)算機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)。

12、高次諧波諧波含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限制的泵房、換熱站等，應(yīng)由相關(guān)廠家及配套單位考慮設(shè)置高次諧波抑制的相應(yīng)設(shè)備及措施。

在設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)發(fā)新能源，積極推動(dòng)太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒃幽艿刃履茉丛诮ㄖ械膽?yīng)用。這些能源的開(kāi)發(fā)利用日益引起世界各國(guó)的重視，它將是解決世界能源危機(jī)的根本措施。我國(guó)已有這方面的研究應(yīng)用，如地源熱泵系統(tǒng)、太陽(yáng)能-水能源熱泵系統(tǒng)及太陽(yáng)能-空氣能熱泵系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)高效節(jié)能、無(wú)污染，不失為一種有效利用自然能的好途徑。

三、電氣工程中一些具體的質(zhì)量控制措施

1、施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制。

監(jiān)理工程師不能只停留在按圖施工的水平，要全面熟悉設(shè)計(jì)圖紙，努力并善于發(fā)現(xiàn)圖紙中的不足，與設(shè)計(jì)、施工方溝通后及時(shí)提出處理意見(jiàn) 。施工方要根據(jù)工程的實(shí)際情況編制施工組織設(shè)計(jì)(施工技術(shù)方案)并嚴(yán)格審查，要求有完善的質(zhì)量保證體系、保證工程質(zhì)量的各項(xiàng)技術(shù)措施，而且應(yīng)符合經(jīng)會(huì)審的設(shè)計(jì)圖紙及國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)電氣工程的施工及驗(yàn)收規(guī)范。 根據(jù)業(yè)主及土建工程的總體進(jìn)度編制電氣工程進(jìn)度計(jì)劃、人員計(jì)劃、機(jī)具計(jì)劃并組織落實(shí)，工程過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)修改及補(bǔ)充。

2、 施工階段的質(zhì)量控制。

施工中必須根據(jù)已會(huì)審后的電氣設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)技術(shù)文件，按照國(guó)家現(xiàn)行的電氣工程施工及驗(yàn)收規(guī)范，地方有關(guān)工程建設(shè)的法規(guī)、文件，經(jīng)審批的施工組織設(shè)計(jì)(施工技術(shù)方案)進(jìn)行。施工中若發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題應(yīng)及時(shí)提出并處理，不允許未經(jīng)同意私自變更設(shè)計(jì)。要求嚴(yán)格堅(jiān)持執(zhí)行和落實(shí)“三檢”制，關(guān)鍵部位，實(shí)施旁站監(jiān)理。 嚴(yán)格推行規(guī)范化操作程序，編制符合規(guī)范、工藝標(biāo)準(zhǔn)、可操作的質(zhì)量控制程序。平時(shí)注意及時(shí)收集和整理資料，特別是隱蔽工程的驗(yàn)收資料及隱蔽簽證。未經(jīng)有關(guān)人員在隱蔽驗(yàn)收表上簽字，不得進(jìn)行下道工序，防止監(jiān)督流于形式。記錄好監(jiān)理日志。

結(jié)束語(yǔ)

在日常生活中,為了滿足各種使用功能的需要,人們所使用的電氣設(shè)備的種類和數(shù)量越來(lái)越多,而且分布廣泛,使得建筑電氣設(shè)計(jì)與施工在建筑工程中的重要性變得越來(lái)越明顯。建筑電氣設(shè)計(jì)的好壞將直接關(guān)系整個(gè)建筑的質(zhì)量，因此建筑電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)引起足夠的重視,在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)前要做好充分的調(diào)研和準(zhǔn)備工作，對(duì)設(shè)計(jì)中的每個(gè)環(huán)節(jié)都要實(shí)施有效的控制，盡量使電氣設(shè)計(jì)做到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理、方便,以減少和避免住宅電氣事故和電氣火災(zāi)的發(fā)生。

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篇（6）

1 問(wèn)題提出

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)建筑物的功能需求越來(lái)越高，對(duì)電能的要求也就更高，帶來(lái)的能耗也隨之增多。在全球能源危機(jī)，不可再生能源日益減少的背景下，我國(guó)提出節(jié)能環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一件大事，而電氣系統(tǒng)作為建筑物最主要的能耗，加強(qiáng)對(duì)其的節(jié)能已勢(shì)在必行。

2 功能需求與總體方案

2.1 節(jié)能型樓宇大廈的供電需求

供電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)用戶的設(shè)備容量使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于用電質(zhì)量很高的樓宇大廈，分別從城市電網(wǎng)引兩路10kV高壓電源，一用一備，采用高壓電纜埋地引入高壓配電房。同時(shí)根據(jù)用電設(shè)備的需求特性，確定負(fù)荷等級(jí)。對(duì)于特別重要的負(fù)荷采取雙電源雙回路專用電纜供電，并就地設(shè)置UPS電源供電。也可以使用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電加儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行供電，并在最末一級(jí)配電箱處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。其他一二級(jí)負(fù)荷也采用雙電源供電。通常情況，對(duì)于照明負(fù)荷供電均采用風(fēng)光儲(chǔ)系統(tǒng)供電，當(dāng)蓄電量不能滿足用電負(fù)荷時(shí)，切換到城市電網(wǎng)供電。

2.2 節(jié)能型樓宇大廈的配電需求

高壓配電接線方式為單母，兩路電源一用一備分別對(duì)低壓配電所配電，低壓段采用單母線分段運(yùn)行，配電采用220/380V放射式與樹(shù)干式相結(jié)合的方式，對(duì)于單臺(tái)容量較大的負(fù)荷采用放射式供電，對(duì)于照明及一般負(fù)荷采用樹(shù)干式與放射式相結(jié)合的供電方式。

2.3 節(jié)能型樓宇大廈整體供配電設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)樓宇大廈供配電功能需求分析，結(jié)合用戶對(duì)用電設(shè)備的需求，得到樓宇大廈電氣系統(tǒng)基本組成如圖1所示。

由圖1可知，樓宇大廈建筑電氣系統(tǒng)組成主要有供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、以及給排水系統(tǒng)等。合理設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)控制及管理各個(gè)子系統(tǒng)能量需求，是樓宇大廈節(jié)能的重要工作。

3 供配電節(jié)能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以具體工程為例，工程大廈地上12層，地下2層。建筑高度54.9m米（室外地面至屋頂構(gòu)架）。建筑面積77756.9m2。項(xiàng)目屬于一類高層建筑。就地下1、2層展開(kāi)節(jié)能設(shè)計(jì)。

3.1 結(jié)合節(jié)能元素的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于室內(nèi)場(chǎng)所的照明主要選擇節(jié)能型熒光燈及低功耗LED燈，選用的照明光源、鎮(zhèn)流器的能效符合相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能評(píng)價(jià)值。最新頒布的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2013相比《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004，在6.1節(jié)和6.2節(jié)對(duì)照明節(jié)能作了一般規(guī)定，并且給出了具體的照明節(jié)能措施。規(guī)定照明節(jié)能應(yīng)采用一般照明的照明功率密度值（LPD）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，提出在滿足規(guī)定的照度和照明質(zhì)量要求的前提下，進(jìn)行照明節(jié)能評(píng)價(jià)。

照明設(shè)計(jì)計(jì)算主要依據(jù)《照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版，照度計(jì)算采用利用系數(shù)法，該方法考慮到光源直接照射和經(jīng)室內(nèi)反射到工作面上的光通量，計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確，再根據(jù)選擇的燈具容量及鎮(zhèn)流器功率，計(jì)算工作平面上的照明功率密度值，并與節(jié)能目標(biāo)值比較，具體結(jié)果如表1所示。

由表1可知，室內(nèi)主要場(chǎng)所照明的實(shí)際照度均大于標(biāo)準(zhǔn)照度的要求，實(shí)際功率密度也均小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范功率密度的節(jié)能目標(biāo)值，照明設(shè)計(jì)滿足節(jié)能要求。

3.2 結(jié)合節(jié)能元素的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在樓宇大廈動(dòng)力系統(tǒng)中，電機(jī)拖拽系統(tǒng)是主要的能耗部分，其主要節(jié)能方法利用變頻調(diào)速控制方式，根據(jù)系統(tǒng)控制對(duì)象需求，調(diào)節(jié)輸入電源頻率，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速使整個(gè)電機(jī)拖拽系統(tǒng)達(dá)到輸入與輸出間動(dòng)態(tài)平衡，從而達(dá)到提高系統(tǒng)功率因素，節(jié)能降耗。在采取變頻調(diào)速控制的基礎(chǔ)上，各子系統(tǒng)還有其他的節(jié)能措施。就空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，2004年頒布施行的《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2003相比于2001年C布施行的《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ19-1987，在第八章監(jiān)測(cè)與控制中明確提出對(duì)采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，采用集中監(jiān)控系統(tǒng)可合理利用能量實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行，2005年7月頒布實(shí)施的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005在第五章對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)做了明確規(guī)定，并根據(jù)09CDX008-3《建筑設(shè)備節(jié)能控制與管理》圖集，設(shè)計(jì)空調(diào)控制系統(tǒng)。電梯系統(tǒng)還可采用電梯群控技術(shù)，通過(guò)對(duì)樓宇大廈內(nèi)部多部電梯進(jìn)行合理調(diào)度分配管理，防止電梯長(zhǎng)期運(yùn)行在空載或輕載工況下，降低電梯系統(tǒng)能耗。電梯回饋技術(shù)，將電梯輕載上行和重載下行運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的一部分電能反饋到供配電系統(tǒng)中，供其他用電設(shè)備使用。

3.3 結(jié)合節(jié)能元素的變壓器設(shè)計(jì)

3.3.1 合理選擇變壓器容量和數(shù)量

變壓器容量按變壓器所帶用電負(fù)荷來(lái)選擇，與負(fù)荷特性匹配，并合理分配負(fù)荷，力求三相平衡。變壓器臺(tái)數(shù)選擇，依據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052―2009中第3.3.1條，本工程均為一級(jí)二級(jí)負(fù)荷，所以選用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器。綜合考慮投資和運(yùn)行費(fèi)用，變壓器主接線采用單母線分段，確定變電所1變壓器T1、T2容量為2000KVA，變電所2變壓器T3、T4容量為1600KVA。

3.3.2 選用節(jié)能型變壓器

2008年頒布施行的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008相比于已廢止的《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T 16-1992，在配電變壓器選擇一節(jié)中，明確規(guī)定配電變壓器選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)和負(fù)荷情況、環(huán)境條件確定，并應(yīng)選用節(jié)能型變壓器。節(jié)能型變壓器中鐵損很小，將有效減少變壓器輸配電過(guò)程中的電能損耗。課題采用SCB10-10/0.4kV系列的干式變壓器。

3.3.3 選用D，yn11接線組別變壓器

樓宇大廈節(jié)能燈、熒光燈、計(jì)算機(jī)、變頻空調(diào)、鎮(zhèn)流器、UPS電源等的大量使用，會(huì)產(chǎn)生很大的三次諧波。因此，配電變壓器宜選用D，yn11接線組別的變壓器，能有效限制三次諧波，也能降低三相系統(tǒng)中的零序阻抗。

3.4 結(jié)合新能源利用供電靈活切換

目前風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電效率較低， 無(wú)法完全滿足樓宇大廈的電力需求，因此需要市電和風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電共同為居民供電。在用電低谷時(shí)，用戶可以直接從電網(wǎng)取電；用電高峰時(shí)，切換到風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)蓄電池供電，蓄電池為重要負(fù)荷及照明負(fù)荷供電，當(dāng)控制器檢測(cè)到蓄電池電壓不能滿足用電負(fù)荷使用時(shí)，切換到城市電網(wǎng)供電，并根據(jù)風(fēng)光條件與用電負(fù)荷合理配置風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)基本組成如圖2所示。

4 計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)

4.1 照明系統(tǒng)

課題在建筑條件圖的基礎(chǔ)上對(duì)地下一二層照明進(jìn)行設(shè)計(jì)，室內(nèi)公共場(chǎng)所的照明選用節(jié)能型T5熒光燈，疏散指示燈采用低功耗LED光源，根據(jù)表1的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行照明平面圖繪制。公共場(chǎng)所照明，可采用樓宇自控系統(tǒng)，樓梯間采用節(jié)能延時(shí)自熄開(kāi)關(guān)控制。照明控制根據(jù)功能要求采用分組、分區(qū)、動(dòng)靜控制、時(shí)間控制、光敏調(diào)節(jié)照度或開(kāi)關(guān)等方式。照明配電系統(tǒng)圖如圖3所示，車庫(kù)照明回路設(shè)接觸器，并接入樓宇自控系統(tǒng)（BA）。

4.2 動(dòng)力系統(tǒng)

對(duì)功率大于4KW的電動(dòng)機(jī)（除消防設(shè)備）均采用變頻降壓?jiǎn)?dòng)控制，以節(jié)約能源。并采用樓宇設(shè)備自控管理系統(tǒng)對(duì)空調(diào)設(shè)備、水泵、各類風(fēng)機(jī)及其他用電設(shè)備進(jìn)行能量自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)監(jiān)察，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到集中管理、程序控制和節(jié)約能源等目的。動(dòng)力配電系統(tǒng)圖如圖4所示。

4.3 低壓配電系y

低壓配電系統(tǒng)采用兩路10kV電源進(jìn)線，一用一備，兩路進(jìn)線開(kāi)關(guān)不能同時(shí)閉合。正常工作時(shí)只用1#主進(jìn)線，2#進(jìn)線備用。在低壓配電柜及饋線柜設(shè)多功能儀表，支持RS485通信，MODBUS協(xié)議，可接入多種軟件通訊系統(tǒng)，通過(guò)智能聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，可在人機(jī)界面實(shí)時(shí)觀察動(dòng)態(tài)用電情況。

5 總結(jié)

課題以某12層大廈為研究對(duì)象，結(jié)合建筑電氣設(shè)計(jì)相關(guān)新舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及樓宇大廈主要能耗，分析樓宇大廈電氣節(jié)能技術(shù)，對(duì)樓宇大廈供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，并結(jié)合工程案例進(jìn)行具體分析。同時(shí)，引進(jìn)新能源領(lǐng)域風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，為樓宇大廈的供電提供了多種渠道，減少用電高峰對(duì)城市電網(wǎng)的用電。

參考文獻(xiàn)

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篇（7）

[中圖分類號(hào)] G642.477 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）24-0060-02

一、引言

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為一次實(shí)驗(yàn)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生在專業(yè)教師或工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下圍繞一個(gè)課題任務(wù)進(jìn)行有計(jì)劃有步驟的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、探索和開(kāi)發(fā)的過(guò)程。其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地綜合運(yùn)用所學(xué)地理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。檢查學(xué)生能否融會(huì)貫通大學(xué)時(shí)期的所學(xué)及能否將其拓展和升華。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果是檢驗(yàn)學(xué)生能否合格畢業(yè)和能否獲得學(xué)位資格認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。

本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有一定的獲取知識(shí)的能力，具備綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。能夠在供配電、電氣設(shè)備制造、電力電子及新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)運(yùn)行、管理、維護(hù)等技術(shù)工作。

C（Conceive—構(gòu)思）、D（Design—設(shè)計(jì)）、I（Implement—實(shí)施）、O（Operate—運(yùn)行）。其改革愿景是為學(xué)生提供一種在實(shí)際系統(tǒng)和產(chǎn)品的構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行的背景環(huán)境下強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)的工程教育，使學(xué)生能夠掌握深厚的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)行；理解工程技術(shù)的研究與發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要性和戰(zhàn)略影響。本專業(yè)在接近實(shí)際工程的環(huán)境下，以中小型電力系統(tǒng)和新能源系統(tǒng)項(xiàng)目為主要載體，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、較強(qiáng)綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。本專業(yè)面向中低壓供配電技術(shù)和新能源及其應(yīng)用領(lǐng)域，服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，培養(yǎng)從事電氣工程技術(shù)應(yīng)用的生產(chǎn)工程師、服務(wù)工程師及少量設(shè)計(jì)工程師。因此，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)精心進(jìn)行CDIO改革，是必要及可行的。

二、改革思路及配套方法

（一）課題來(lái)源及學(xué)生選題

根據(jù)題目來(lái)源可分為科研項(xiàng)目、自選題目、生產(chǎn)實(shí)踐和其它等類型；題目類型：設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、理論研究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和其它。分為四個(gè)階段：選題、調(diào)研、設(shè)計(jì)和答辯，每個(gè)階段都有不同的任務(wù)和目標(biāo)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)課題首先應(yīng)符合學(xué)生所學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，要體現(xiàn)可行性、實(shí)用性和創(chuàng)新性。而學(xué)生選擇題目時(shí)，應(yīng)選擇與專業(yè)需求一致，難度和工作量適當(dāng)。并且自己要感興趣，如果設(shè)計(jì)題目和就業(yè)方向相關(guān)則更好。除此之外，學(xué)生也可以自行構(gòu)思設(shè)計(jì)題目，體現(xiàn)CDIO的構(gòu)思C（Conceive）。指導(dǎo)教師則應(yīng)把握好學(xué)生構(gòu)思出的設(shè)計(jì)題目是否與專業(yè)相關(guān)，其難度和工作量是否合適。供配電和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，適用于CD或者CDI。電力電子及新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用等方面則適用于CDI或者CDIO。

（二）開(kāi)題工作

開(kāi)題工作也是屬于CDIO的C（Conceive—構(gòu)思）和D（Design—設(shè)計(jì)）。畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題是指學(xué)生從選擇課題到完成課題詳細(xì)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告（或開(kāi)題報(bào)告）的階段。該階段約占四分之一的時(shí)間，是相對(duì)較辛苦和細(xì)致的階段，關(guān)系到設(shè)計(jì)能否最終成功。在選定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題后，老師便將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書下達(dá)給相關(guān)學(xué)生，其中包含設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)內(nèi)容、基本要求、設(shè)計(jì)條件及參考資料。而課題調(diào)研則就是圍繞設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求盡可能地收集詳盡資料，從而對(duì)課題涉及的各方面有較深入的理解。具體的實(shí)現(xiàn)方式主要有：

1.參與課題相關(guān)的專題講座，學(xué)術(shù)報(bào)告，了解本課題的技術(shù)成分，前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。

2.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，搜索有價(jià)值的參考資料。

3.圖書館、院系資料室及書店查閱各類書籍和期刊。

4.在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)中實(shí)地調(diào)查研究，多想多問(wèn)。

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行仔細(xì)研讀及完成一定的實(shí)踐調(diào)查后，應(yīng)該對(duì)如何完成設(shè)計(jì)有一定的見(jiàn)解了，由此提出兩到三種課題的解決方案，并詳細(xì)分析各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可行性。然后在教師的指導(dǎo)下將各方案進(jìn)行定性分析和初步估算，針對(duì)設(shè)計(jì)條件確定出一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案。在依據(jù)方案，擬定設(shè)計(jì)詳細(xì)的時(shí)間計(jì)劃表，體現(xiàn)每個(gè)階段的工作內(nèi)容，需完成的任務(wù)，視需要可以具體安排到每周需完成的任務(wù)。因此，開(kāi)題階段銜接了CDIO的構(gòu)思與設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，屬于承上啟下的階段。

（三）設(shè)計(jì)實(shí)施工作

開(kāi)題報(bào)告審核通過(guò)后，進(jìn)入到畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施階段，其屬于CDIO的D（Design—設(shè)計(jì)）、I（Implement—實(shí)施）、O（Operate—運(yùn)行）。首先可以按照課題的難度將設(shè)計(jì)內(nèi)容分解成系列任務(wù)模塊。如果遇到技術(shù)困難，要客觀分析，積極尋找原因，并尋找合適的解決方法。該階段的D（Design—設(shè)計(jì)）可包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)或者供配電方案設(shè)計(jì)；I（Implement—實(shí)施）可包括元器件購(gòu)買、焊接，調(diào)試或者供配電系統(tǒng)圖繪制、預(yù)算表擬制。O（Operate—運(yùn)行）則是軟硬件聯(lián)調(diào)后通過(guò)后的整機(jī)運(yùn)行，供配電方案設(shè)計(jì)則不包含運(yùn)行這一步。

如果在設(shè)計(jì)中遇到之前無(wú)法預(yù)見(jiàn)的困難，在征求導(dǎo)師的意見(jiàn)后，可考慮適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)內(nèi)容。調(diào)整內(nèi)容不是降低難度，而是尋找另外一種新的替代途徑。但要把握好調(diào)整的分寸，應(yīng)保證總體格局盡量不變。這一點(diǎn)關(guān)系到設(shè)計(jì)最終能否順利完成。

設(shè)計(jì)階段非常重要的一點(diǎn)就是指導(dǎo)老師需每周定時(shí)對(duì)每個(gè)學(xué)生的工作進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)，做好過(guò)程管理。

（四）畢業(yè)論文撰寫工作

完成整體設(shè)計(jì)并調(diào)試通過(guò)后，緊接的一項(xiàng)重要的工作就是畢業(yè)論文的撰寫了。畢業(yè)論文一般有以下組成部分：中英文摘要、關(guān)鍵詞、前言、正文、結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄。

1.中文摘要的內(nèi)容則應(yīng)闡述設(shè)計(jì)研究的前提、目的和任務(wù)，使用的理論、算法、材料和設(shè)備，實(shí)驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)和由此推出的結(jié)論及該結(jié)論對(duì)今后的課題研究有何啟發(fā)。寫作時(shí)應(yīng)該保持客觀性，簡(jiǎn)潔性。英文摘要?jiǎng)t要求盡量何中文摘要相對(duì)應(yīng)，無(wú)語(yǔ)發(fā)錯(cuò)誤。

2.關(guān)鍵詞是應(yīng)采用能覆蓋畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容的通用技術(shù)詞條，選為3～6個(gè)較為合適。

3.前言是在概要介紹本領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外前人研究成果狀況的基礎(chǔ)上，提出尚待解決的問(wèn)題，從而引出畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的研究目的、理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。主要回答為什么研究。文字簡(jiǎn)練，直入主題，避免將前言寫成綜述。

4.論文的正文部分是核心部分，所占篇幅也最長(zhǎng)。設(shè)計(jì)的研究成果都應(yīng)體現(xiàn)在該部分，一般包括下面幾個(gè)方面：任務(wù)和目標(biāo)；總體方案設(shè)計(jì)；各部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，比如：硬件、軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試。正文要求結(jié)構(gòu)清晰嚴(yán)謹(jǐn)，內(nèi)容翔實(shí)準(zhǔn)確。

5.結(jié)論是對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的一個(gè)總結(jié)，是經(jīng)過(guò)推理、判斷、歸納等邏輯分析后得到的綜合觀點(diǎn)，包含設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)所在，也可以提出進(jìn)一步完善的意見(jiàn)或建議。

6.其余部分可按照論文的格式模版如實(shí)進(jìn)行編寫。

三、考核辦法及改革成效

畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核辦法，總結(jié)起來(lái)就是：重視中期檢查關(guān)，嚴(yán)守畢業(yè)答辯關(guān)。這個(gè)準(zhǔn)則也體現(xiàn)了CDIO中對(duì)于過(guò)程的有效管理。中期檢查對(duì)進(jìn)度超前的學(xué)生，是一種認(rèn)可和鼓勵(lì)，對(duì)進(jìn)度滯后的學(xué)生，則是一種督促和鞭策。對(duì)設(shè)計(jì)者而言，畢業(yè)答辯是一種有組織、有計(jì)劃、有鑒定的正規(guī)的審查畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的重要形式。畢業(yè)答辯，是完成了CDI后，最后在老師評(píng)審面前進(jìn)行O（Operate—運(yùn)行）的演示。作為指導(dǎo)老師，應(yīng)在答辯前，對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，指導(dǎo)其做好答辯前的準(zhǔn)備工作。

筆者緊跟本校的CDIO教育改革步伐，在2008年本校推行CDIO改革后，對(duì)于指導(dǎo)的幾屆畢業(yè)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格過(guò)程管理。所帶學(xué)生均取得較好的設(shè)計(jì)成績(jī)，每一屆沒(méi)有不及格學(xué)生，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)優(yōu)良率占所帶學(xué)生比例的70%以上。并且將每一屆所帶的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生召集起來(lái)，與低年級(jí)學(xué)生的相關(guān)CDIO工程實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行專門的技術(shù)交流及指導(dǎo)。并從CDIO工程實(shí)踐項(xiàng)目的小組成員中，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，對(duì)將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行方向思考，凝練出一個(gè)好的設(shè)計(jì)題目。最終使得好的構(gòu)思能有創(chuàng)新性和傳承性。

四、結(jié)論

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為高等學(xué)校本科教育人才培養(yǎng)計(jì)劃中的重要組成部分，是本科教學(xué)過(guò)程中最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要體現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行梳理，結(jié)合CDIO的理念，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生如何用工程的觀點(diǎn)正確對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，并順利開(kāi)展工程實(shí)踐工作，都有一定的參考價(jià)值。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 成都信息工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化2010版培養(yǎng)方案[Z].2010.

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篇（8）

中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動(dòng)化的要求也越來(lái)越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實(shí)用、方便的使用效果。

1 供配電系統(tǒng)

現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)及整個(gè)社會(huì)生活中電力應(yīng)用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。

1.1 電力系統(tǒng)及電力負(fù)荷

(1)電力系統(tǒng)概念。在電力系統(tǒng)中,如果每個(gè)發(fā)電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當(dāng)某個(gè)電廠發(fā)生故障或停機(jī)檢修時(shí),該地區(qū)將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續(xù)性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,并提高設(shè)備的利用率,減少整個(gè)地區(qū)的總備用容量,常將許多發(fā)電廠、電力網(wǎng)和電力用戶連成一個(gè)整體。這里由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。

(2)我國(guó)電網(wǎng)電壓等級(jí)。電力網(wǎng)的電壓等級(jí)比較多,從輸電的角度來(lái)講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸?shù)娜萘吭酱?但電壓越高,要求絕緣水平也相應(yīng)提高,因而造價(jià)也越高。目前,我國(guó)根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性及電機(jī)電器制造工業(yè)的水平等因素,由國(guó)家頒布制定了我國(guó)電力網(wǎng)的電壓等級(jí)主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級(jí)。其中電網(wǎng)電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。

1.2 10KV 變(配)電所及高壓設(shè)備

(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負(fù)荷中心,這樣可降低電能損耗,節(jié)約輸電線用量;②進(jìn)出線方便;③接近電源側(cè);④設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便;⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所;⑥不宜設(shè)在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所,如無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí),不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè);⑦不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨(dú)立建筑物時(shí),不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風(fēng)、散熱條件較好的場(chǎng)所。

(2)主結(jié)線的方式及特點(diǎn)。變(配)電所的主結(jié)線(一次接線)是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設(shè)備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據(jù),也是運(yùn)行人員進(jìn)行各種倒閘操作和事故處理的重要依據(jù)。

主結(jié)線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。

(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨(dú)立式、附設(shè)式、桿上式或高臺(tái)式、成套式變電所。附設(shè)式又分為內(nèi)附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。

(4)常用高壓設(shè)備。常用的高壓一次電氣設(shè)備有:高壓熔斷器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓斷路器、高壓開(kāi)關(guān)柜、高壓避雷器和互感器等。

1.3 低電壓配電系統(tǒng)及低壓設(shè)備

(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統(tǒng)是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹(shù)干式、鏈?zhǔn)饺N形式。

(2)常用低壓設(shè)備特點(diǎn)及用途。低壓電氣設(shè)備通常是指電壓在1000V以下的電氣設(shè)備,在建筑工程常見(jiàn)的低壓電氣設(shè)備有刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、低壓配電柜等。

2 樓宇自動(dòng)化

樓宇自動(dòng)化控制采用的是計(jì)算機(jī)集散控制,所謂計(jì)算機(jī)集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數(shù)字控制器(DDC),利用上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行畫面的監(jiān)控和管理。主要手段是動(dòng)畫、曲線、文本、數(shù)據(jù)庫(kù)、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動(dòng)化包括:空調(diào)與通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、電力供應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)、電梯運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、綜合保安系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價(jià),盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用,保證系統(tǒng)充分運(yùn)行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù),使投資能得到一個(gè)良好的回報(bào)。

3 電氣安全

隨著人類對(duì)電力能源的重視與不斷應(yīng)用,電力設(shè)施與設(shè)備已與現(xiàn)代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。但不可否認(rèn)的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時(shí),由電氣設(shè)備產(chǎn)生的問(wèn)題也帶給人類的生產(chǎn)與生活不少煩惱與損失,有時(shí)甚至表現(xiàn)為災(zāi)難。因此,電氣安全不僅已成為各國(guó)電氣操作與維護(hù)人員消除安全生產(chǎn)隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項(xiàng)任務(wù)的重要工作內(nèi)容,同時(shí)也是電氣專業(yè)工作者首要面臨并著力解決的課題。

3.1 電氣絕緣

保持配電線路和電氣設(shè)備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設(shè)備正常運(yùn)行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過(guò)測(cè)量其絕緣電阻、耐壓強(qiáng)度、泄漏電流和介質(zhì)損耗等參數(shù)來(lái)衡量。

3.2 安全距離

電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發(fā)生危險(xiǎn)的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間,均應(yīng)保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時(shí),應(yīng)考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。

3.3 安全載流量

導(dǎo)體的安全載流量,是指允許持續(xù)通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)部的電流量。持續(xù)通過(guò)導(dǎo)體的電流如果超過(guò)安全載流量,導(dǎo)體的發(fā)熱將超過(guò)允許值,導(dǎo)致絕緣損壞,甚至引起漏電和發(fā)生火災(zāi)。因此,根據(jù)導(dǎo)體的安全載流量確定導(dǎo)體截面和選擇設(shè)備是十分重要的。

4 建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際上是一套中央監(jiān)控系統(tǒng)。它通過(guò)對(duì)建筑物(或建筑群)內(nèi)的各種電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、防火、防盜設(shè)備等進(jìn)行集中監(jiān)控,達(dá)到在確保建筑內(nèi)環(huán)境舒適、充分考慮能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的條件下,使建筑內(nèi)的各種設(shè)備狀態(tài)及利用率均達(dá)到最佳的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文,2008(11).

篇（9）

0 引言

隨著云計(jì)算時(shí)代的來(lái)臨，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)大量釋放的計(jì)算需求進(jìn)一步得到釋放，這導(dǎo)致全球數(shù)據(jù)中心呈爆炸式增長(zhǎng)，而且服務(wù)器部署密度進(jìn)一步提高。與此同時(shí)，全球能源危機(jī)卻日益臨近，對(duì)企業(yè)而言，信息化程度的日益提升意味著運(yùn)營(yíng)成本的飛速增長(zhǎng)。因此提升密度、降低PUE，逐漸成為下一代數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)方向。

在下一代數(shù)據(jù)中心的技術(shù)研究和實(shí)踐上，以Google、Facebook、Yahoo為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司走在了前列。

以Google為例，其核心業(yè)務(wù)搜索引擎的性能極度依賴數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和效率。互聯(lián)網(wǎng)公司基本上都是技術(shù)型公司，有非常鮮明的技術(shù)導(dǎo)向；又由于創(chuàng)業(yè)時(shí)的艱難，他們非常熱衷于利用技術(shù)手段降低成本，特別是釆用廉價(jià)的部件搭建高性能、高可靠性的系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)上也是如此。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，互聯(lián)網(wǎng)公司沒(méi)有采用傳統(tǒng)技術(shù)，摒棄了高冗余供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，少采用甚至不釆用空調(diào)系統(tǒng)，大大降低了基礎(chǔ)設(shè)施的建造成本。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)公司又使用先進(jìn)的軟件技術(shù)，使系統(tǒng)高度并行化，在應(yīng)用層設(shè)置備份機(jī)制，用應(yīng)用層的冗余代替了基礎(chǔ)設(shè)施的冗余，建立起了一整套高效、可靠、廉價(jià)的系統(tǒng)。

Google最為人熟知的3篇論文：GFS[1]、MapReduce[2]、Bigtable[3]，是Google大規(guī)模分布式計(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型，GFS是Google的分布式文件系統(tǒng)，MapReduce是并行計(jì)算模型，Bigtable是分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)布儲(chǔ)，它們合起來(lái)代表了Google的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)。這種架構(gòu)對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)的需求與傳統(tǒng)應(yīng)用完全不同，它們不要求服務(wù)器的單機(jī)性能，但要求服務(wù)器的數(shù)量非常龐大，并且具有高速互聯(lián)能力，以及大量的本地存儲(chǔ)，另外少量服務(wù)器還需求大量?jī)?nèi)存。Google的數(shù)據(jù)中心必須提供這樣的IT基礎(chǔ)能力，再加之Google的服務(wù)器數(shù)量實(shí)在過(guò)于龐大，還必須考慮電力、水的消耗，所以Google采用了全新的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)理念，其它互聯(lián)網(wǎng)公司，如Facebook也類似。它們采用的理念主要包括：

1）數(shù)據(jù)中心選址：一般選擇高緯度地區(qū)，并兼顧氣候干燥、空氣潔凈、接近水源等條件。

2）服務(wù)器定制：放棄使用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)架服務(wù)器或刀片服務(wù)器，按自己的需要進(jìn)行定制。如Google采用整機(jī)柜高速背板設(shè)計(jì)，每一臺(tái)服務(wù)器采用類似刀片服務(wù)器的設(shè)計(jì)方案，插入背板；再如Facebook采用1.5U的機(jī)架式服務(wù)器設(shè)計(jì)方案，并去除機(jī)箱頂蓋，更利于散熱；再如它們都使用特殊的電源設(shè)計(jì)，以接入高壓直流的數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)。

3）自然冷源：多使用自然冷源可減少制冷機(jī)組的開(kāi)機(jī)時(shí)間，而近期建設(shè)的一些數(shù)據(jù)中心已做全部使有然冷源，完全不使用冷機(jī)。在自然冷源的使用中，大部分是采用自然通風(fēng)技術(shù)，還有少量采用了自然水源制冷。

4）高壓直流：除了制冷系統(tǒng)有全新設(shè)計(jì)外，它們?cè)诠┡潆娤到y(tǒng)設(shè)計(jì)上也與傳統(tǒng)方案截然不同，如放棄使用UPS，采用全直流供電，在供電備份上也有很多創(chuàng)新，如直流供電與市電互備等等。

所有這些技術(shù)的綜合運(yùn)用，使用這些互聯(lián)網(wǎng)公司在低成本上構(gòu)建了大規(guī)模、高效的系統(tǒng)。從近年來(lái)數(shù)據(jù)中心的PUE排名，可以看到互聯(lián)網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)中心技術(shù)已經(jīng)非常領(lǐng)先，F(xiàn)acebook的美國(guó)俄勒岡數(shù)據(jù)中心PUE達(dá)到1.07，Yahoo“雞窩”式數(shù)據(jù)中心達(dá)到1.08，Google的比利時(shí)數(shù)據(jù)中心達(dá)到1.16，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心一般在2.5以上。

1 制冷系統(tǒng)

IT設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求是非常高的，如服務(wù)器一般要求工作溫度10℃-35℃，工作濕度RH10%-90%[4]，為了保持IT設(shè)備正常高效的運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心機(jī)房一般會(huì)設(shè)定溫度22℃±2℃，相對(duì)濕度RH50%±5%，并且7*24*365的保持這樣的機(jī)房環(huán)境。要保持這樣環(huán)境條件，精密空調(diào)系統(tǒng)一般是必不可少的。在數(shù)據(jù)中心的能耗分布，空調(diào)系統(tǒng)的電力消耗是除了IT設(shè)備之外最大的。

從上圖我們可以看到，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中，用于制冷系統(tǒng)的能耗幾乎占到總能耗的35%-45%（Chiller+Humidifier+CRAC）。

在這里簡(jiǎn)要介紹一下PUE的概念。PUE（Power Usage Effectiveness）是評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心能源效率的指標(biāo)，是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載使用的能源之比，是DCiE（Data Center Infrastructure Efficiency）的反比。

Total Facility Power：數(shù)據(jù)中心總能耗

IT Equipment Power：IT設(shè)備總能耗

PUE值越低意味著除IT設(shè)備之外的能源消耗越少，也就是數(shù)據(jù)中心越節(jié)能。而除IT設(shè)備耗能之外的能耗主要是在制冷設(shè)備的能耗和供配電設(shè)備的損耗，因此減少制冷系統(tǒng)的能耗和供配電系統(tǒng)的損耗是綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的主要方向。

篇（10）

中心機(jī)房是校園網(wǎng)絡(luò)的核心與樞紐， 是數(shù)據(jù)交換的中心和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心， 如何嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，參照國(guó)際先進(jìn)規(guī)范，建設(shè)一個(gè)現(xiàn)代化、規(guī)范化的機(jī)房，為計(jì)算機(jī)的可靠運(yùn)行提供一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，成為人們?nèi)找骊P(guān)心的課題。

校園網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房環(huán)境，包括硬件與軟件環(huán)境，是一門多學(xué)科綜合技術(shù)，為了保證各種智能設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)機(jī)房環(huán)境必須滿足計(jì)算機(jī)等微電子設(shè)備和工作人員對(duì)溫度、濕度、潔凈度、電磁強(qiáng)度、屏蔽、防漏、電源質(zhì)量、振動(dòng)、防雷、接地和安全保衛(wèi)等要求。中心機(jī)房建設(shè)工程是一種涉及到空調(diào)技術(shù)、供配電技術(shù)、抗干擾技術(shù)、防雷防過(guò)壓技術(shù)、凈化技術(shù)、消防技術(shù)、安防技術(shù)、建筑和裝飾技術(shù)等多種專業(yè)的綜合性的產(chǎn)業(yè)。

1 項(xiàng)目介紹

廣東理工職業(yè)學(xué)院中山校區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，面積共約150平方米。層高4.5米，裝修完成后要求凈高達(dá)2.8米，包括各類功能房間，整個(gè)中心機(jī)房基本工程包括有機(jī)房裝修系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)、KVM系統(tǒng)等。機(jī)房區(qū)域規(guī)劃基本可分為四大部份，主機(jī)房、配線間、氣瓶間、配電間。

1) 主機(jī)房：用于放置UPS電源主機(jī)及各種服務(wù)器設(shè)備等各弱電系統(tǒng)設(shè)備安裝區(qū)域。面積為105.3平方米。

2) 配線區(qū)：用于放置網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光配線架、網(wǎng)絡(luò)配線架等設(shè)備安裝區(qū)域。面積為12.3平方米。

3) 配電間：用于放置電池、市電配電柜、UPS配電柜等配電設(shè)備。面積為18.6平方米。

4) 氣瓶間：用于放置氣瓶等消防設(shè)備。面積為14.4平方米。

2 設(shè)計(jì)原則

機(jī)房建設(shè)工程，要以兼顧人機(jī)并重之原則，設(shè)計(jì)應(yīng)以運(yùn)行條件、安全可靠作為首要的考慮因素，在保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命、信息安全的要求的基礎(chǔ)上保證操作人員的工作環(huán)境。

先進(jìn)性：立足于高起點(diǎn)，采用先進(jìn)、成熟、實(shí)用的技術(shù)。機(jī)房系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)軟、硬件配置采用模塊化、開(kāi)放式結(jié)構(gòu)并通過(guò)集成，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，提高設(shè)備利用率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的機(jī)房管理。

高安全可靠性：為保證機(jī)房能為用戶提供連續(xù)不間斷的服務(wù)，機(jī)房須具有高可靠性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少單點(diǎn)故障的存在。

機(jī)房?jī)?nèi)部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)涉及到機(jī)密信息，需要保證機(jī)房的安全性，必須具有視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等安保系統(tǒng)以保證用戶的設(shè)備和數(shù)據(jù)不受侵害。

可擴(kuò)展性：由于信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需求的不斷變化，技術(shù)的不斷提高，在施工建設(shè)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)資源需求的改變，以使整個(gè)系統(tǒng)具有靈活的可擴(kuò)展性。

易管理維護(hù)：通過(guò)使用先進(jìn)和可靠的管理工具來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高質(zhì)量管理，以節(jié)約人力資源，實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)整個(gè)中心機(jī)房的運(yùn)行狀況、語(yǔ)音報(bào)警，實(shí)時(shí)事件記錄，迅速確定故障，提高可靠性，簡(jiǎn)化機(jī)房管理人員的維護(hù)工作。

高性能價(jià)格比：保證在保證機(jī)房的高可靠性的基礎(chǔ)上，機(jī)房的材料產(chǎn)品、設(shè)備的選型應(yīng)合理選擇材料與設(shè)備；以較高的性能價(jià)格比設(shè)計(jì)機(jī)房，提供高效能與高效益。

舒適性：機(jī)房設(shè)計(jì)中對(duì)空調(diào)、照明、聲響及環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，為管理人員提供舒適的工作環(huán)境。

3 總體規(guī)劃

機(jī)房總體規(guī)劃就是按照標(biāo)準(zhǔn)化的流程、規(guī)模化的運(yùn)作，優(yōu)質(zhì)、快速規(guī)劃?rùn)C(jī)房工程建設(shè)方案。機(jī)房總體建設(shè)方案由機(jī)房裝修系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)和KVM系統(tǒng)等部分組成，包含了機(jī)房工程的全部過(guò)程：從前期的規(guī)劃選址，到后期內(nèi)部系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工；從前期整個(gè)項(xiàng)目的總體管理，到后期的調(diào)試、開(kāi)通；從前期對(duì)用戶的使用培訓(xùn)，到后期的維護(hù)保養(yǎng)等方面。

4 詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.1 機(jī)房裝修系統(tǒng)

機(jī)房裝修系統(tǒng)，是整個(gè)機(jī)房的基礎(chǔ)。它主要起著功能區(qū)劃分及保證機(jī)房環(huán)境的作用。可分為電磁屏蔽系統(tǒng)、抗靜電地板系統(tǒng)、防塵天花系統(tǒng)及其他裝飾等四個(gè)子系統(tǒng)。

本方案裝飾選用的材料必須全部采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[1-2]或國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。所有材料應(yīng)具備環(huán)保、阻燃、無(wú)毒、防火性能好；安全耐用，不易變形，美觀不變色；不起塵，易清潔，吸音效果好；防靜電、抗電磁干擾等性能。

4.2 空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)，是機(jī)房運(yùn)行環(huán)境的保障。計(jì)算機(jī)主機(jī)及通訊設(shè)備是高精密的電子設(shè)備，對(duì)機(jī)房環(huán)境有嚴(yán)格的要求，其中最重要的是溫度、濕度和潔凈度。即是所謂的“三度”要求。

根據(jù)我院工程現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)的實(shí)際情況，主機(jī)房設(shè)計(jì)為風(fēng)冷式下送風(fēng)精密空調(diào)。采用1臺(tái)35kw的國(guó)際名牌精密空調(diào)和2臺(tái)5匹工業(yè)級(jí)普通柜式空調(diào)負(fù)責(zé)主機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)配線間的溫濕度調(diào)節(jié)，精密空調(diào)采用下送風(fēng)，頂回風(fēng)方式。以保證機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，2臺(tái)5匹普通柜式空調(diào)作為備份使用，確保了區(qū)域內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。

4.3 供配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)，是整體機(jī)房高可用性的后盾。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備投入服務(wù)后如無(wú)一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的供電系統(tǒng)來(lái)保證計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和有關(guān)外圍設(shè)備正常運(yùn)行，勢(shì)必造成嚴(yán)重的后果。

計(jì)算機(jī)機(jī)房的供配電系統(tǒng)是一個(gè)綜合性供配電系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中不僅要解決計(jì)算機(jī)等微電子設(shè)備的用電問(wèn)題，還要解決其他設(shè)備的用電問(wèn)題。

廣東理工職業(yè)學(xué)院中山校區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體如下：

1) 機(jī)房?jī)?nèi)插座分二種：不間斷電源（UPS）供電的計(jì)算機(jī)主機(jī)和重要通信設(shè)備專用插座；市電直接供電的輔助設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)插座。

2) 在市電配電箱，主要包括空調(diào)機(jī)、照明及機(jī)房?jī)?nèi)維修插座的配電，應(yīng)分開(kāi)回路設(shè)計(jì)，每一回路設(shè)置單獨(dú)電源開(kāi)關(guān)控制。

3) 在機(jī)房設(shè)專用UPS配電柜，主要負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)用電設(shè)備、應(yīng)急照明、安全出口等供電，配電方式采用放射式。

4) 主機(jī)房?jī)?nèi)每個(gè)機(jī)柜位置提供2個(gè)UPS供電專用插座，由UPS通過(guò)配電箱為每個(gè)機(jī)柜組提供一個(gè)UPS回路。回路采用ZR-BV-3×4mm2阻燃電線，使用25A空開(kāi)控制。所有這些插座安裝于地板下并做墊高處理，相應(yīng)的防靜電地板處需有出線口。

4.4 消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)，是整體機(jī)房安全運(yùn)行的盾牌。火災(zāi)報(bào)警采用煙感探測(cè)器和溫感探測(cè)器，探測(cè)器安裝在吊頂上和活動(dòng)地板下，兩者聯(lián)合使用提高報(bào)警的可靠性，火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)器即能發(fā)出警報(bào)信號(hào)，控制器顯示報(bào)警的探測(cè)器所在位置。滅火系統(tǒng)采用七氟丙烷（FM200）自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)。

該工程共分2個(gè)防護(hù)區(qū)（即：配電間、主機(jī)房和配線間），而且設(shè)有氣瓶貯存間，七氟丙烷可以集中放置在氣瓶間，實(shí)現(xiàn)三層布控(即天花頂、地板下及使用空間)，立體式滅火系統(tǒng)。

4.5 防雷接地系統(tǒng)

防雷接地系統(tǒng)，是整體機(jī)房安全運(yùn)行的保證。機(jī)房設(shè)施的雷擊過(guò)壓及電磁干擾防護(hù)，是保護(hù)通信線路、設(shè)備及人身安全的重要技術(shù)手段，是確保通信線路暢通、設(shè)備安全運(yùn)行不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)。

一個(gè)完整的防雷系統(tǒng)包括三個(gè)方面：直接雷擊的防護(hù)、感應(yīng)雷擊的防護(hù)和接地系統(tǒng)。

4.6 通訊系統(tǒng)

通訊系統(tǒng)，是整體機(jī)房的神經(jīng)中樞。計(jì)算機(jī)及其他微電子設(shè)備之間的信號(hào)傳輸以及機(jī)房與外界的“聯(lián)系”都要靠穩(wěn)定的通訊系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要包括結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)[3]。網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房及運(yùn)維、監(jiān)控辦公室采用六類非屏蔽雙絞線，按其功能區(qū)域設(shè)計(jì)信息點(diǎn)，并考慮預(yù)留余量，中心機(jī)房布線集中在配線間，配線間和主機(jī)房通過(guò)地板下預(yù)留線槽走線連接。機(jī)房靜地板下敷設(shè)鍍鋅鐵槽、鍍鋅鋼管、鐵皮分線盒等，采取下走線方式。所有管槽均做墊高處理，要求接地良好。

4.7 機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)[4]

機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)房運(yùn)行的“守護(hù)神”。確保做到“三防犯”及“雙保險(xiǎn)”。

本機(jī)房采用數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)，對(duì)中心機(jī)房實(shí)現(xiàn)24小時(shí)安全監(jiān)控。結(jié)構(gòu)上采用B/S架構(gòu)，采用分散監(jiān)控，集中管理。由中心控制軟件平臺(tái)統(tǒng)一控制各軟件系統(tǒng)。各個(gè)軟件系統(tǒng)間相互獨(dú)立，在其中某個(gè)軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，其余的各個(gè)系統(tǒng)仍能夠繼續(xù)正常工作。

4.8 KVM系統(tǒng)

KVM系統(tǒng)使中心機(jī)房的各種服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)“一站式”管理。本方案采用2臺(tái)數(shù)字交換機(jī)對(duì)32臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)1個(gè)本地用戶、2個(gè)遠(yuǎn)程用戶對(duì)服務(wù)器的集中控制。機(jī)房?jī)?nèi)的所有64臺(tái)服務(wù)器都與專用服務(wù)器接口電纜進(jìn)行連接，專用服務(wù)器接口電纜通過(guò)六類線連接到數(shù)字式KVM交換機(jī)上，數(shù)字式KVM交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)端口通過(guò)普通六類線纜連接至以太網(wǎng)上，控制終端通過(guò)TCP/IP對(duì)所有服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一管理。

5 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房建設(shè)過(guò)程中，作為網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房設(shè)計(jì)者和建設(shè)者應(yīng)具有超前意識(shí)，優(yōu)化機(jī)房的硬件及軟件環(huán)境，并采用高新技術(shù)管理模式—智能化機(jī)房管理，確保機(jī)房正常工作。

參考文獻(xiàn)

[1] GB2887-89.計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)要求[S].