供配電設計論文匯總十篇

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1.1實現線路供電可靠水平和利用效率的提升改進線路設計統計發現，10KV配電線路運行過程中產生的線損在整個配電系統電能損耗中比重較高，可見其有著巨大的節能空間，因此要從線路設計著手，實驗證明設定相同的環境溫度和電纜型號后發現，在一定范圍內，線損會隨著導線橫截面積的增大而降低，而經濟效益則隨之上升。應更多的運用節能型在10KV配電線路中，從而達到節能的效果。建議選用低磁或者無磁工具，借助合適的架空絕緣導線，簡化塔桿結構，減少線路用材，并且有助于減少停電次數，降低維護工作強度，進而實現線路供電可靠水平和利用效率的提升。

1.2科學選用變壓器變壓器與配電線路在輸變電系統中一樣都是能耗的主要消耗者，尤其是10KV配電系統中的小型和中型變壓器，降低其實際消耗，從而來表現出節能效果。具體的措施是在10KV配電節能設計中選用變壓器時，應遵守以下幾個原則：合理確定數量，合理確定類型，即盡量選用節能效果好的變壓器，合理確定容量，即為避免增大空載損耗或負載損耗，應該對備選變壓器的功率因數、負荷量及其對象的負載率進行科學計算，使其效率得到進而充分發揮；另外還要合理確定組別連接。要科學決定變壓器的安裝位置，變壓器的安裝位置應確保低壓線路供電半徑500米的前提下，將其置于或靠近負荷中心，或最大負荷點，使電網呈網狀結構，線路向四周輻射，來保證電能損失最小，盡量避免采用鏈狀或樹狀結構。同時，地理位置要安全可靠，便于維護檢修。

1.3利用無功補償方式合適的無功補償技術在10KV配電節能設計中對諧波影響和污染具有有效抑制作用，降低無功流動下的有功損耗，相對的來提高系統運行水平和電能質量，從而獲得更好的經濟效益和社會效益，所以無功補償是實現配電網節能降損的關鍵手法。對于10KV配電節能設計而言，常用的無功補償方式包括：如果設計對象為容量較大、負荷相對穩定的用電設備，適宜采取單獨就地補償，但最為理想的是就地平衡補償方式，這種補償方式能夠使位于低壓端的用戶根據變化的無功負荷對補償電容器進行自動投切，而且其既無需為高壓線路進行無功電能的反送，又可以將線路無功電流保持到最小，進而最大程度的降低有功功率損耗，另外在10KV母線側安裝并聯電容器來對其配電線路和變壓器運行過程中的無功損耗進行補償，提高線路末端的實際電壓，進而提高電能的利用效率；

1.4針對三相失衡現象要根據實際情況合理選用分相電容補償技術，大量的工程實踐證明，無功補償技術節能效果較為理想，在選擇無功補償方式的時候要對其變壓器容量、功率因數以及負荷性質等進行綜合計算，以此選擇最佳補償容量，彰顯理想補償效果。以免因欠補償或過補償的出現危害整個電網的安全運行。

篇（2）

要建設一套高質量的配網系統，首先要做的就是對系統的設計，萬事開頭難，設計環節也可以說是電力配網工程較難的環節，一旦出現設計不合理或設計疏忽的問題，都會對后期配網工程系統的運營和維護造成一定的影響，因此，在保證配網工程系統設計合理性的同時，還要做好各個環節的設計工作。首先，要掌握220kv配網系統的組成，再根據地區、氣候等因素來對電力配網工程系統進行合理的設計，尤其是設計圖紙畫制，必須嚴格按照規范要求進行，這也是220kv配網工程系統設計過程中應該注意的。其次，在220kv配網工程系統設計過程中，必須做好風險預測和分析，尤其是對配網系統所在區域的地質地貌、人文條件、自然氣候等因素的分析，有效的規避風險因素，提高配網工程系統設計的有效性。再次，要加強系統設計過程中的監督工作，在一定的時期下要對原有的監督機制進行完善，進而提高220kv配電網后期運行的效率。

1.2在設計方案中對施工要求進行明確的規定

在設計方案中需要對施工的準備階段、施工階段、竣工驗收階段等三方面進行明確的規定，每個環節都必須嚴格按照配網工程系統設計方案進行，當然，在必要的時候可以更改設計方案，但要盡量控制設計方案的變動，避免方案變動對系統施工以及運行造成影響。首先，要考慮的是220kv電力配網工程系統施工的準備階段，根據設計方案提供的機械設備、人員、材料、安全防護設施等方面的要求，做好前期的準備工作，為后期配網工程順利施工打下夯實的基礎。另外，要派專門的監督人員，確保準備階段中的各項材料、設備、器械等質量都滿足設計方案中的要求。其次，在施工階段，縱有質量再好的材料和設備，如果施工階段出現問題的話，也會對工程質量造成極大的影響，影響到配網系統的后期運行效率。因此，必須加強配網工程施工階段的安全管理，要求施工過程按照設計方案的要求實施。監督管理人員與方案設計人員進行有效的溝通，了解配網工程系統的設計要點，再對每個施工環節進行監督，確保每項環節都能滿足方案設計的質量要求，并對每個施工環節的實際情況以及測試情況進行記錄，以便于對系統的優化調整，這樣才能進一步確保電力配網工程系統設計的施工質量，對配網系統后期的運行效率也非常有利。再次，要做好220kv電力配網工程系統竣工階段的工作，工程竣工檢驗合格之后就會投入到試運營階段，如果檢驗工作出現問題的話，勢必會造成配網系統的運行問題，會涉及到工程的維護費用，甚至會出現返工的現象，不僅延誤了配網系統投入運營的時間，還浪費了大量的人力、物力和財力，因此，在配網系統工程竣工檢驗期間，必須保證檢驗的質量，避免系統投入運營再引發故障。為了提高配網系統工程的檢驗質量，可以采取分段檢驗的方式，將各個系統分段區接入到總配網系統中測試，這樣可以確保每個區段的檢驗都能夠按照設計方案中的要求進行檢驗，一方面能夠對配網系統進行全面的檢驗，另一方面可以通過分段試運營的測試方式更好的對系統進行調整，從而節省大量的人力、物力和財力。

篇（3）

隨著社會發展的逐漸加快和人們生活水平的逐漸提升，人們對配電系統的可靠性、安全性要求越來越高。低壓配電線路設計作為配電效益優化的重要措施，能夠在配電需求上形成針對性線路體系，對配電線路結構進行調整，從根本上改善電力系統經濟效益和社會效益。如何結合電力系統現狀形成針對性低壓配電線路體系已經成為人們關注的焦點。

1低壓配電線路設計思路

低壓配電線路設計的過程中要充分把握電力系統配電需求，在該基礎上形成針對性配電線路體系。尤其是在高壓和低壓線路檔距設計的過程中，要明確線路架設位置，使其避開通信設施，最大限度降低線路對通信設備的影響;要結合配電狀況對配電室內部設置進行完善，做好高壓設備與的低壓設備中的保護;要做好線路的絕緣保護，通過設置保護裝置及隔離裝置最大限度降低進戶線事故，這是新時期電力系統低壓配電線路設計的關鍵。

2低壓配電線路的勘測定位

2．1嚴格依照要求，做好路徑選擇

電力系統低壓配電線路設定的過程中要嚴格依照規范要求進行設計，保證其經濟性、科學性和高效性，其具體包括:(1)遠離環境惡劣區域，保證線路設置在條件良好、設施良好的環境中，最大限度降低外部因素對低壓配電線路的影響;(2)設置過程中要減少不必要的線路交叉，選取工程造價最低、工程效益最好的方案進行線路架設。尤其是要把握好低壓配電線路與道路側、廠房、倉庫等區域的設置，要減少跨轉角，做好線路隔離保護;(3)要與區域發展規劃相協調，盡量減少不必要的線路遷移，保證線路設計一次到位。低壓配電線路選擇時必須在上述基礎上結合用戶分布狀況設置好接引點，從而形成最優路徑，從根本上提升低壓配電電經濟效益。

2．2進行桿位測定，確定線路位置

低壓配電線路設計的過程中要對桿位點進行明確，依照要求確定桿位是否合理，從而保證配電效果。要結合配電所、變壓站和用戶分布點位置確定電桿的首端和終端，在該基礎上計算桿位距離，依照國家規范標準對中間桿的位置進行選取。10kV配電線路中居民區間桿位置選取時需要控制在50m以內;非居民區中間桿位置選取時需要控制在80m以內。中間桿架設線路出現交叉時，要保證交叉點在被交叉跨越物的下放，這樣才能夠最大限度降低線路交叉危害，提升低壓配電線路的可靠性。而新桿設置與舊線路出現交叉時，要在倒桿間隔基礎上盡量保證其靠近交叉處舊線桿。

3低壓配電線路的設計內容

3．1線路設計方法

不同的線路設計方法會產生不同的低壓配電電效果，人員需要結合低壓配電環境合理選擇低壓配電線路設計方法，在該基礎上構建針對性設計方案，這樣才能夠從本質上改善電力系統運行效果。當前常見的低壓配電線路設計方法主要包括導線弧形垂直法、剩余電流保護器法、防雷措施預測法等。(1)導線弧形垂直法:該方法能夠從根本上提升低壓配電線路敷設效果，形成最優敷設方案。導線弧形垂直法主要通過導線最低點與地面垂直弧面確定線路承受電壓范圍，在該基礎上確定低壓配電線路電壓指標，對配電線路節點位置進行設定。該方法運用的過程中能夠從根本上控制導線負荷，形成最佳線路位置;(2)剩余電流保護器法:該方法主要通過剩余電流保護實現低壓配電線路可靠性的提升，常規保護裝置主要為機械化電力保護器或組合電力保護器。該裝置能夠終止低壓配電線路中剩余電流的傳輸，使上述電流回轉到二次傳輸中;(3)防雷措施預測法:低壓配電線路設計時要把握防雷措施預測法，依照該方法對線路進行設計和調整，做好線路控制。雷電是影響低壓配電電效果的重要因素，很容易造成線路損壞，嚴重時甚至導致電網癱瘓。防雷措施預測法要求結合近年來低壓配電線路雷電事故設置好防雷裝置，如避雷針、避雷網、防雷金屬套等，做好雷電防范，提升線路可靠性。與此同時，人員還要選取防雷性能較好的低壓配電管線，嚴格依照安全需求設置好線路接地，從而有效預防雷電的襲擊。

3．2線路設計內容

低壓配電線路設計時要依照線路設計方法形成針對性編制內容，其具體包括:(1)線路編制依據、線路狀況、線路設計過程中的各項參考依據及標準、線路設計的基本原則等;(2)線路設計狀況，即線路起始位置、中間桿狀況、線路位置參數、線路電壓等級等和線路周圍環境，即線路周圍地形、線路周圍氣候、線路去污狀況等。要在上述狀況下確定線路的走向長度，最大限度減少線路交叉、線路轉著和線路重疊，形成最優的線路轉角，從而降低低壓配電線路成本，提升線路輸電效果。一般導線排列的過程中主要采用水平方式實現，多線路導線可以結合狀況適當選取水平方式、框式方式排列、同回路垂直排列等。低壓配電線路敷設過程中對不同型號的導線、電纜線、保護裝置、桿塔裝置等需求量較大，對線路機電設備要求較高。為了高質量、高效益地完成各項敷設任務，低壓配電線路設計的過程中要依照低壓配電線路狀況合理選取機電設備，確定機電的安全系數、機電運行能力等。要對機電裝置的運行效果和使用空間進行分析，結合具體任務需求做好機電設備的安置，使其順利應用到線路敷設中。常規線路敷設的過程中對線路桿塔基礎要求并不嚴格，只需要結合狀況進行簡單設計即可。低壓配電線路設計的過程中要結合線路環境及線路輸電要求分析線路桿塔基礎承載力，形成科學的桿塔基礎設計方案并進行針對性數據測試，確定桿塔是否能夠承擔線路配電任務。占道走廊區域內的線路桿塔基礎設計時要使用水平垂直保護法對線路進行保護，將線路一端放置在桿塔頂端，而另一端接地面懸掛，最大限度降低可能出現的低壓配電線路故障。

4總結

低壓配電線路設計的過程中要對線路設計方法進行明確，在線路設計要求上對線桿位置進行勘測和確定。與此同時，要在該基礎上合理把握導線弧形垂直、剩余電流保護器、防雷措施預測等內容，在上述基礎上形成相應的線路敷設細節，從而全面優化線路設計狀況，從根本上提升低壓配電效果。

作者:高惠梅 單位:四會市水利水電勘測設計院

參考文獻:

［1］熊江，李樹庭，魏素軍．低壓配電線路設計的造價統計及校驗優化軟件［J］．建筑電氣，2009(02):10－16．

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一、引言

火電建設工程中各種資源的配置即具有很強的特殊規律,對工程建設的成敗有至關重要的作用,絕不容忽視。火電廠建設工程有其固有的行業特點,其需要的資源可以分為資金、人力、機具、設備、材料、圖紙,以及施工場地、空間和道路等,缺少任一資源都會對工程建設造成重大影響。本文就圖紙資源的特點及配置進行分析。

二、設計工作及圖紙資源的特點

圖紙資源是設計單位取得必要的設計基礎資料后,經過設計過程完成的,圖紙是指揮現場施工的必須條件,沒有施工圖紙,就無法制定施工組織設計方案,無法組織材料、人力以及機械,更無法進行驗收和質量控制。筆者在火電基建工程實踐中總結了設計工作的特點:

1.設計周期長,時間跨度大。由于火電建設工程系統復雜的特性,設計工作量很大,而且各專業之間相互配合很多,許多卷冊還需要結合現場實際進展進行設計變更,故設計周期很長,一般從初步設計開始到施工圖基本完成要經過初步設計、司令圖設計、施工圖設計、竣工圖設計等階段,前后至少兩年時間,其中施工圖設計高峰就需要經過六至八個月時間。

2.設計進度受基礎資料的影響很大。火電工程的設計需要設備廠家的資料才能開展,設備廠家向設計單位提交設備的大小、接口尺寸、動靜荷載、電負荷等參數,設計單位才相應設計設備的位置、基礎、連接管道、電源等。假如在設計過程中上述設備沒有訂貨,或者設備廠家沒有向設計院提交資料,設計工作自然無法進行。

3.各個工程的設計具有不可復制性。由于地質條件、氣候環境、燃料品質和設備廠家的不同,主輔設備的參數和建筑物的結構顯然不可能完全相同,系統配置也有多種方案可供選擇。而且由于原始場地條件的差異,各廠附屬系統的布置位置也不可能完全一樣,需要根據實際情況進行設計。

三、圖紙資源配置

1.圖紙資源的特性

圖紙資源即設計院或設備廠的設計成果,是一類特殊的資源,其設計特點決定了其設計工作需分步進行,圖紙是隨著建設進度分批提供的,不可能在施工前將圖紙全部設計完成。施工中一旦某個環節卡殼,現場就有可能出現停工待圖現象。從工程施工的角度講,圖紙資源相對工程是唯一的,到位得越早,越有利于施工方案和材料的準備,且其到位得早對其他資源的配置也沒有負面影響。

盡管當前設計院由于工程較多比較繁忙,但相對而言,設計工作的彈性遠比設備制造要大,制約其到位的主要因素還是設備的招標定貨和提供設備資料的早晚。這些都需要項目公司超前策劃,加強過程監督,才能保證設計進度,使圖紙資源按要求配置到位。

相對設計單位的設計圖紙,設備廠家的圖紙也是影響工程進度的重要資源。不過廠家設備一般都是成型產品,圖紙相對穩定,其交付進度是有所保障的。

2.火電工程建設各資源的配置關系

(1)圖紙資源與材料資源的關系

圖紙資源與材料資源之間是因果關系。要想使材料按時到場,圖紙必須提前到位。按照電力建設的慣例,圖紙應先于施工開始前三個月到場,以便項目公司和電建公司準備甲乙供材料。尤其對于一些制作工期較長或非通用的材料,更需要提前準備。而且圖紙中的設計錯誤對材料準備的影響也很大,在實際工程中,由于設計本身錯誤或設備廠家資料錯誤導致的圖紙和材料清冊錯誤很常見。

(2)圖紙資源與機械工器具資源的關系

對于施工工藝較復雜的分項工程,根據設計圖紙的要求,會制定出不同的施工方案,必然涉及到機械和工器具的需求。比如某些混凝土預制件的制作,預制件的大小和形狀的設計要考慮最終整體強度、接縫處的二次灌漿等因素,單個預制件越大就越需要大的起重工具完成吊裝。再如煙道支架等,某些工程設計采用鋼支架,某些工程設計采用采用混凝土支架,后者就需要準備澆筑混凝土用的模板。所以圖紙資源制約工器具資源的配置,也需要圖紙盡早到場以便盡早準備。

(3)圖紙資源與人力資源的關系

除材料和機械工器具外,根據圖紙要求制定的施工方案也會對施工人員的數量、素質提出要求。尤其是一些需要特殊工藝的項目,會要求特殊的人員施工。比如高溫高壓管道的焊接,要求必須使用有相應材質焊接資質的焊工完成,不同的防腐工藝、也需要不同專業的施工人員完成。

(4)圖紙資源與場地道路資源的關系

在火電廠為提高土地利用率和降低投資,在設計中會盡量減少空余場地的面積,廠區內道路、通道和空地的面積很小,而且這些場地也會布置地下管道、溝道等。所以基建施工場地分為兩類,一類是在建設區域外租賃來的場地,一般用于組裝、制作、物資存放、辦公、生活;另一類則是通過科學的施工組織設計,合理安排工序,臨時占用一部分建設用地,作為另一部分施工作業的施工場地,用于機械布置、現場物資中轉、施工作業。道路資源也同樣,除正式道路外,在施工期間根據施工要求,也會在建設用地中開辟一些臨時性通道。故而良好的設計會充分考慮到施工需要,使場地能夠周轉使用。

(5)設備資源與圖紙資源的關系

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中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：

一．前言

對不同省份的隧道管理部門的隨機調查中我們發現，隧道供配電及照明系統所花費的電費已經是公路隧道建設運營管理中最主要的開支。隧道的照明安全是不能忽視的，但是如何在保證隧道供配電及照明系統正常、安全運行的情況下減少電費的花費、降低隧道管理部門的成本投入，同時降低我國的電能消耗，已經成為各個省市隧道管理部門共同面臨的難題，也是迫不及待要解決的問題。縱觀我國目前的隧道供配電及照明系統技術，多數采用的是高功率因數的供配電和照明工具、合理安排配電房的位置、縮短供電電纜的長度、在隧道的兩側鋪設反射率較高的裝修材料等等。從這些所有使用的方法來看，雖然有些方法能起到較好的節能效果，但是從整體來看，仍然存在較高的電能浪費的情況。

目前國內隧道供配電及照明技術的發展

我國隧道照明節能技術與國外先進水平相比，存在一定差距，主要表現在以下方面：

1、控制方式智能化水平低，未從不同的工況考慮不同的照明方案；

2、未考慮隧道照明顯色性與照度、亮度之間的關系 及光源的等效亮度、中間視覺、司辰視覺等新興視覺理論應用于照明參數的研究；

3、未考慮照明系統的分期實施；

4、規范存在一定缺陷．現行規范忽略了對中、短隧道照明的論述；

5、隨著新型照明技術的迅速發展， 有必要研究其在隧道內的應用性，如LED燈、電磁感應燈；

6、未系統性地考慮照明節能

三．我國隧道供配電及照明系統中節能技術的應用現狀

1、隧道供電針對長大隧道供配電技術的專項研究較少，比如公路隧道供配電節能與管線優化配置、中壓供電技術在長大和連續公路隧道中的應用、通風與照明供配電綜合布線系統、連續隧道變電站的合理布局、適應交通量增長的供配電系統分步實施方法、節能型供電線纜和設備對比。

2、變壓器大馬拉小車現象突出，大多數投入運營的隧道變壓器負載率都在10%—30%左右，造成極大的資源浪費，也造成隧道運營期間費用偏高。

3、低壓配電電纜初期投資和運營費用高

隧道內低壓配電電纜為長距離供電，設計者一般都按電壓降進行電纜截面的選擇，由此確定的電纜截面遠遠超過按經濟電流選擇的電纜截面。目前，供配電設計人員受隧道內環境污染嚴重思想的影響， 通常將隧道變電所設置在隧道洞口外，因此造成隧道內低壓配電電纜更加長距離供電。隨著電纜主要源材料鋼材價格不斷上漲，電纜價格高居不下，沒有從設計上考慮低壓電纜工程造價 同時，設計者往往忽略了長距離供電的低壓配電電纜有功和無功損耗都是比較大的，造成長期運營的浪費。

4、系統方案差異大

由于設計者對隧道用電負荷的重要程度理解不同， 國內沒有相關設計手冊， 因此不同設計者的隧道供電系統方案差異很大，不便于隧道運營管理和維護。

四．我國隧道供配電及照明系統中存在的問題

1、現有隧道照明控制營運中節能與安全的矛盾突出

一些地方的營運者為了節省隧道供配電及照明系統所產生的電費，往往在設計的時候都主動的避免采用自動控制，而是較多的采用手動控制的方式進行工作，制定了專門的開關隧道燈的時間，再由人工在規定的時間里進行控制。但是

由于隧道一天里弄內外的亮度變化很大，人工根本無法進行精確的掌控。司機也

很有可能在規定熄燈的時間里通過隧道，所以很有可能造成事故。有過隧道駕駛經驗的人都知道，在車子通過隧道的全程中，由于洞內洞外亮度的不一致，在剛進入隧道和要出隧道口的時候，人的視覺會出現短暫的“黑洞效應”，短時間內無法看清楚前方的路況，這時候如果前后方有車輛或者駕駛不當的時候，就非常可能出現事故。這對隧道的照明就提出了非常高的要求。但是如何在提供較好的照明前提下又適當的節省電能，這已經成為一個非常尖銳的矛盾。

2、現有隧道照明控制模式設計，在實際運行中存在很大的電能浪費

目前，隧道照明設計者依據規范通常把隧道分為入口段、過渡段、中間段和出口段等四個段來設計照明，其中過渡段有兩個，分別設計在中間段前后。各段的長度和照度是從全年行車安全要求出發，對洞內最大照度的設計是以全年洞外最大亮度和最高行車時速來確定隧道內各段的燈具功率和燈具分布密度。能夠實現照明自動控制的非常有限，通常因線路布線回路的限制，只能做到2、3級人工或自動控制，對于如天氣、車速、車流量等參數只是在設計階段給予以最大值考慮，最終各段照明的長度和照度也始終是處于最大值狀態。對于天氣、車速、車流量等時變參數無法從宏觀上對整個隧道的照明進行自適應方式調制。因此，目前這種傳統設計與使用的隧道照明系統存在著大量電能浪費問題。

3、隧道供配電系統設計中存在著諸多不合理因素

目前國內隧道普遍采用的供電系統模式為：在隧道洞口設置10／0.4KV變電所，采用0．4KV低壓線路向隧道內的用電設施供電。采用這種方式供電的隧道，供電距離有時會達到1000米甚至更遠。設計中變壓器容量的選擇一般參考的是隧道內和隧道洞口所有負荷的容量總和，并考慮一定的預留。隧道尤其是長隧道中具有相當數量的射流風機，但大多數時間這些大功率設備未處于運轉狀態，隧道的照明燈具出于節電考慮在實際運營中也通常沒有全部打開，隧道的用電負荷還包括洞口消防水池的水泵等不常使用的大功率設備。上述變壓器的選型原則和實際運營情況的矛盾就造成變壓器長期處于低負荷的不經濟運行狀態之下，造成了大量的變壓器鐵磁損耗。更有甚者在個別項目中由于變壓器容量選取的過大，其損耗的百分比已經接近實際用電的負荷。

4、大量高能耗燈具的使用

目前，我國國內的隧道供配電及照明系統中主要以高壓鈉燈作為光源，它的特點是配置了電感型鎮流器，它對電壓的要求比較高，使用壽命短，功耗高，并且色性較差，燈具本身無法對光強進行控制。所以，為了保證隧道的照明，一般要配置多條照明回路，導致了電纜數量的增加，提高了故障率，增加了施工過程的難度和施工時間。

解決高能耗問題的幾種方法

1、優化變壓器的配置方案。

變壓器運行損耗的大小很大程度上取決于容量及同樣負荷容量下變壓器個數的選擇。在供配電的設計中應當將各種負荷按照其運行的時間規律來進行分類，并為不同的負荷單獨配備壓器

2、采用新型的節能型燈具。

研發能替代高壓鈉燈的綠色節能型燈具是目前隧道節能的一個突破口。

電磁感應燈：

白光LED燈：L印光源具有節約能源、污染少、光指向性好、壽命長(約為8萬小時)、低電壓、反應快的特點，在隧道誘導系統方面的應用有很大研討空間。

電磁感應燈：它是一種全新的照明光源，具有高光效、高顯色、環保、長壽命、節能、安全、性能穩定的特點和優勢，一般用在景觀照明燈、室內照明，尤其當被照物有較高的顯色要求時，能充分發揮它的優勢。同時，它的光不刺眼、無污染、無眩光，這對隧道供配電及照明系統有著重要的意義。

3、優化燈具布設的設計

在隧道供配電及照明系統的設計中，我們一般設計的時候，會在隧道的兩頭安裝較多的燈具，中間段的燈具安裝的較為少一些，但是由于不同隧道的長度和情況對照明的要求是不一樣的，我們在設計的時候就不能片面的按照我們的常規設計來，要具體的情況具體對待，充分考慮到車速、車流量、隧道長度、隧道亮度、洞外亮度等情況，優化燈具布設的設計。

4、改進供配電系統的設計，更合理的進行設備選型。

中壓供電模式在長隧道和隧道群中應用的推廣。改變以往在長隧道兩端洞口設置10／0．4KV變電所的設計模式，而采用10KV中壓進洞的供電方式。中壓供電是國外已廣泛應用于道路機場、隧道等長距離照明供電的一項技術成熟、設備先進、系統配套的專用型供電設施。

結束語

對于隧道運營節能， 國內業界還任重而道遠，無論是相關政府機構、高速公路建設業主、管理部門，還是相關科研設計從業結構與從業人員，都需要從人力、物力、財力各方面加大投入，在保證交通安全的前提下，為建設節約型社會作出應有的貢獻。

參考文獻：

[1]高遠望 隧道供配電及照明系統中節能技術綜合應用的探索 [會議論文]2006 - 第八屆中國高速公路信息化管理及技術研討會

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中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

高層建筑的一大特點在于：所涉及到的機電設備種類眾多，因此用電負荷也相對較大。在這樣一種實際情況下，高壓供配電系統電氣設計質量的保障與提升就顯得至關重要的。本文認為：做好高層建筑高壓供配電系統電氣設計工作需要從以下幾個方面入手：

1 供電電源設計要點分析

高層建筑用電負荷分級需要充分遵循我國現行的《建筑設計防火規范》、以及《高層民用建筑設計防火規范》中的相關規定與標準來開展。從供電電源的選取角度上來說，若整個高層建筑內部僅具有三級負荷，則在供電電源的選取方面，則可以在充分遵循就近原則的基礎之上，選取110～35/10kV區域變電所的10kV供電回路進行供電。而若高層建筑內部同時具有一級負荷、以及二級負荷，則應當進一步以供電區域變電所的電源路數、以及變壓器臺數實際情況，選取合理的供電電源指標。同時，還需要特別注意的一點問題在于：若高層建筑內部所對應設置的一級負荷、以及二級負荷水平較低，則可以通過設置自備電源的方式解決供配電系統在供電電源設置方面的問題。若展開高壓供配電系統供電的區域規模相對較大，同時若此情況下，區域變電所10kV出線走廊受到限制影響，則就需要在高層建筑內部單獨設置10kV電壓等級的開閉所/開關站。同時，為了確保整個高層建筑高壓供配電系統運行的安全與可靠，就需要實現開閉所與10kV電壓等級變電站建設的聯體性。

2 供電電壓設計要點分析

對于高層建筑而言，高壓供配電系統的正常運行與供電電壓參數的確定之間有著極為密切的關系。同時，相關研究工作證實：對于高層建筑高壓供配電系統而言，供電電壓的具體取值情況會受到電力負荷大小、供電距離長短、以及供電線路回路數等關鍵因素的影響。在常規意義上，針對未配置有關鍵性電力負荷的高層建筑高壓供配電系統而言，在對一級負荷容量進行詳細核定的基礎之上，對于電力供應方式的選擇可以考慮以下兩種類型：第一，基于兩路電網電源的供電方式；第二，基于一路電網電源配合應急發電機組的供電方式。在此種電力供應方案影響下，選取10kV電壓等級高壓電源作為供電電源的首選方案，同時需要將其安全引入民用建筑開關房當中。而針對低壓配電電壓而言，所選取的電壓數值應當為380/220V，同時，需要通過增設柴油發電機裝置的方式，確保高層建筑供配電系統運行狀態下，消防設備用電需求能夠得到充分的保障。

3 變壓器設計要點分析

在高層建筑高壓供配電系統電氣設計工作的實施過程當中，變壓器作為最關鍵性的設備之一，做好對變壓器的設計工作是至關重要的。這當中，主要涉及到了對變壓器臺數的選擇、以及對變壓器容量的選擇這兩個方面的問題。

首先，在變壓器臺數的選擇與設計工作過程中，需要遵循以下幾個方面的基本原則：（1）針對與一級負荷、以及二級負荷相連接的變電所而言，變壓器臺數應當確定為2臺。其中1臺作為面向一級負荷、以及二級負荷進行供電的設備，1臺作為故障狀態下的備用裝置；（2）針對僅與二級負荷相連接的變電所而言，變壓器臺數的選擇原則上仍然為2臺。但在低壓側存在與其他變電所相連接聯絡線作為備用電源的情況下，可將變壓器臺數確定為1臺；（3）針對變電所所布置區域晝夜負荷變化較大、或季節性負荷變動趨勢顯著的情況，變壓器臺數應當確定為2臺，以確保整個高壓供配電系統運行的安全與可靠。

其次，在變壓器容器的選擇與設計工作過程中， 需要遵循以下幾個方面的基本原則：（1）針對僅設置有1臺主變壓器的變電所而言，所確定的變壓器容量應當符合：主變壓器額定容量參數≥用電設備總視計算負荷；（2）針對設置有2臺主變壓器的變電所而言，主變壓器容量在實際應用中應當同時滿足以下兩個方面的基本條件：首先，在其中任意一臺變壓器設備獨立運行的狀態下，變壓器額定容量參數=用電設備總視計算負荷*（0.6～0.7）；其次，在其中任意一臺變壓器設備獨立運行的狀態下，應當確保對一級負荷、以及二級負荷需要的充分滿足，即要求變壓器額定容量≥用電設備總視計算負荷（涵蓋一級、二級負荷）。

4 接線方式設計要點分析

在高層建筑供配電系統當中，應用比較普遍的接線方式主要有以下方案：即針對分布有2臺變壓器設備的低壓側，需要通過單母線分段運行的方式進行接線。此種接線方式的優勢在于：能夠確保重要負荷供電的可靠性得到保障。但，針對規模相對較大的高層建筑而言，考慮到高壓供配電系統在整個運行過程當中所對應的一級負荷表現出了較大的設備容量，同時還設置有相應的發電機自備電源。因此，基于對一級負荷可靠性、以及不同等級負荷投切操作穩定性等因素的考量，就需要將系統所對應低壓母線線路劃分為三個區段，并面向其設置不同類型的用電設備與裝置：（1）在剔除消防用電因素影響的前提條件下，重要負荷母線段可配置包括生活水泵、照明、電梯等用電設備；（2）應急負荷母線段可配置包括消防用電、以及相關的公共設置用電設備；（3）一般負荷母線段可配置包括空調、冰箱、電視等設備。

5 結語

在本文有關高層建筑高壓供配電系統電氣設計相關問題的分析過程當中，分別從供電電源設計、供電電壓設計、變壓器設計、以及接線方式設計這四個方面入手，就電氣設計中的關鍵要點展開了簡要分析與說明，望引起同行人員的特別關注與重視。

參考文獻：

[1] 鄭華敏,徐軻,劉先福.高層建筑電氣設計探討――某小區高層綜合建筑設計實踐[A]. 2011建筑工程電氣技術文集[C]. 2011

[2] 徐珍.韓國某超高層建筑多聯機和冷水機混合使用實例[A]. 全國暖通空調制冷2010年學術年會資料集[C]. 2010

[3] 馬亞翔,曹莉,胡洋,劉芳毅,唐劍鋒.僑鑫集團珠江新城F1-1項目空調工程[A]. 全國暖通空調制冷2010年學術年會資料集[C]. 2010

篇（7）

中圖分類號：TU855文獻標識碼： A 文章編號：

引言：隨著世界能源的大規模使用及其不合理的浪費，能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中，電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節能設計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節能設計。

一、電氣工程設計原則

1、優化供配電設計。促進電能合理利用

在做電氣工程設計時首先考慮的是適用性，就是要能為電氣設備的運行提供必要的動力：為在建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源；應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求；應能保證電氣設備對于控制方式的要求，從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度；確保供電、配電與用電設各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術措施；在特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施；按建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足電氣工程的實用性和安全性的基礎上，利用先進的技術，優化供配電設計。促進電能合理利用。

2、提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗

在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

3、合理調整負荷，選取合理的設計系數，提高負荷率和設備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能。

二、電氣自動化節能技術

在進行電氣自動化的技能設計時，主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術和新思路來保證設備的安全運行和成本的有效控制。在實際的設計與施工過程中，可以從多個角度多個方面來實現，下文中分類簡述之。

1、減少電能傳輸的損耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度，相應的節能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現；三是適當的增大導線截面的面積。

2、無功補償

在電氣自動化系統中，無功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線路的損耗，從而造成電網的電壓下降，從而大幅度影響到電能質量和電網的經濟運行。因此，為了實現無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當的無功補償設備，這樣也能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體而言，對無功補償設備有以下幾點要求：一是在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據具體參數，如目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數的計算來確定；二是為了達到良好的補償效果，應該采用集調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優點為一體的模糊投切方式，因為以前的補償電容組中電容器的分擔方式、投切開關的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達到現在我們想要的補償效果；三是最好選擇無功功率作為投切參數物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發生。此外，無功補償裝置最好就地安裝，實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達到節能的目的。

3、使用有源濾波器

為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設備數量的增加，產生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊，就會引起電壓的畸變，從而造成電氣設備產生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優異的動態性能；反應快；能使功率范圍更寬大等，能使無功補償達到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾，在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止，使電氣設備的運行更加有效率，從而達到節能的目的。

4、選擇電壓等級

電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節能效果，一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇，另一方面就是在進行供電電壓的確定時，需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進行，包括用電設備的性質、設計的前景規劃、電網的發展計劃以及供電回路的數量等。

5、供配電系統的設計

通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性；二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現電力節能，并且，這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。

6、提高自然功率因數

自然功率因數就是在沒有配備無功補償裝置的供配電系統中有功功率與無功功率的比值。用電設備根據其性質可以分為直流、電感和電容三大類，而在實際的應用中通常這三種性質的電器都會同時存在，這時候系統中就會因為感性和容性電器的存在而產生一部分無功功率，我們所需要做的就是通過系統自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到，提高功率因數的好處就在于能夠在保證負荷有功功率不發生任何變化的情況下降低無功功率來實現線損降低的目的。在實際的設計過程中，實現功率因數降低的方式有兩種：一是直接采用功率因數較高的同步電動機，二是采用電容器來實現補償。

7、照明節能

在電氣自動化的節能設計中，還可以通過照明節能來實現，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。

結束語：

社會還在不斷的發展，電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果，而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好，并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。

參考文獻：

[1]劉江，淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)

[2]劉沫然，發電廠電氣自動化技術分析[期刊論文]-科學時代（上半月）2010(4)

篇（8）

關鍵詞：供配電；負荷；火災；設計

一、電力負荷等級劃分及供電要求

（一）負荷分級

由于不可能對所有的用電單位和用電設備都采取相同的供電措施，所以供配電設計應首先對用電單位和用電設備進行負荷分級。負荷分級應根據用電單位（即電能用戶）和用電設備的規模、功能、性質及其在政治、經濟上的重要性進行確定。國際上普遍的做法是將負荷按應急電源自動切換的允許中斷供電時間劃分為0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五個級別，而我國則是沿用前蘇聯的做法，按用電單位或用電設備突然中斷供電所導致后果的危險性和嚴重程度分為一、二、三級。另外人防工程負荷分級中用電負荷應分別按平時和戰時用電負荷的重要性、供電連續性及中斷供電后可能造成的損失或影響程度分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。平時用電負荷分級，應同時滿足《人民防空地下室設計規范》和地面同類建筑國家現行有關標準之規定。由于各行業的各類負荷很多，通用性規范只能對負荷分級作原則性規定，具體行業中負荷等級詳細的劃分需在相應行業標準中規定。常用的重要用電負荷分級（含人防戰時負荷分級）。

（二）供電要求

1.供配電系統力求簡單可靠，操作安全，運行靈活，檢修方便。正常工作電源與柴油發電機組的應急電源應自成系統、獨立配電，事故時應能自動切換。消防用電等一類負荷在火災情況下，由應急電源保證連續供電，二類負荷應保證兩回路切換供電.低壓配電級數不宜過多。如從變電所的低壓配電裝置算起，則配電級數一般不多于四級，重要負荷不超過一級。總配電長度一般不宜超過200m，每路干線的負荷計算電流一般不宜大于200A.

2.變配電設備的布置應便于安裝和維護。高層民用建筑的地下層通常有兩層，宜將總配電室（變電所）設在地下一層。柴油發電機宜用風冷式機組，且機房最好設置在地下一層；一是便于通風冷卻；二是可與變配電室中的設備共用運輸通道。為防火的需要，不宜設置可燃油浸的電力變壓器、高壓電容器和多油開關，而應采用干式變壓器與高壓真空開關.各樓層配電室宜設在電氣豎井內，一般情況下配電箱與電纜分裝在豎井內的不同側面.

3.供配電系統的網絡設計應合理。民用建筑中的低壓配電網絡多采用混合式配電系統。其中地下室與裙樓部分采用放射式配電，主體部分采用樹干式配電。根據負荷大小和樓層層數的多少，決定選用分區樹干式還是母線樹干式配電系統。樹千式的配電形式一般為電纜或插接式絕緣母線槽沿垂直的電氣豎井內敷設.

4.要適應建筑的發展。隨著經濟的發展，新設備、新材料、新功能等不斷增多，因此供配電系統應適應高層民用建筑不斷發展的需要。供配電系統的設計，是建筑電氣設計的重要組成部分，合理與否會影響整個建筑使用功能及安全。

二、合理選擇供電設備

（一）高、低壓設備的選擇

高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經濟合理。高壓刀開關柜的選擇要滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經濟比較優選出開關柜型號及一次結線方案編號。同時確定其中所有一次設備的型號規格。

（二）導線、電纜的選擇

為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行，進行導線和電纜截面選擇時必須滿足供電所需的發熱條件、電壓損耗條件、經濟電流密度和導線電纜的機械強度等各方面的要求，對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。根據設計經驗，一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發熱條件來選擇截面.再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發熱條件和機械強度。對長距離大電流及35KV以上的高壓線路。則可先按經濟電流密度確定經濟截面，再校驗其它條件。

（三）配電所高壓開關柜的選擇

高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發電廠和變配電所中作為控制和保護發電機、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關設備、保護電器、監視儀表和母線、絕緣子等。

三、電氣照明設計

人眼對外界環境明亮差異的知覺，取決于外界景物的亮度。但是，規定適當的亮度水平相當復雜，因為它涉及各種物體不同的反射特性。所以，在實踐中是以照度水平作為照明的數量指標。設計中應根據不同場所的特點和作業對視覺的要求確定照度，并應按照GB50034-2004《建筑照明設計標準》的相關規定執行。

照度標準值分級應為0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。標準值是以維持平均照度作為照度標準值。

四、火災自動報警及聯動系統

按國標GB50116-98《火災自動報警系統設計規范》要求，建筑物火災自動報警系統的保護共分三級，即特級、一級、二級。

建筑高度為24米及以下的建筑物消防系統設計按國標《建筑設計防火規范》執行，24～100米高的建筑物按國標《高層民用建筑設計防火規范》執行。國標是約束業主、設計單位、施工單位和驗收單位強制性技術規定。超高層建筑尚無相應國標，在實際設計中可參照有關國標及國際標準，并依據當地消防主管部門意見，本著安全第一的精神，仔細周詳的完成設計工作。

民用建筑的火災自動報警及聯動系統包括：火災探測器、消防報警控制器、消防通風系統和自動灑水滅火系統等四個部分，實現報警滅火自動化。

（一）關于消防自動報警和自動滅火系統的設計應從以下幾個方面入手：

報警探測器安裝、報警手段、自動滅火方面、手動滅火方面、通訊設備、擋煙垂壁的設置以及避難層的消防安排等。

（二）其他重要的防火手段，在高層建筑中包括：

防火閥：為了防止煙火沿風管蔓延而設置，因而一般在通風機房外側裝設。通風風管穿越電氣設備間時在電氣設備間過墻處的風管上的墻內、墻外要各設一個防火閥，使設備間的煙火不能外傳，也避免外面的煙火導入設備間。

平時防火閥處于開啟狀態，火災時當風管中溫度達到70℃，防火閥中的易熔片熔斷，防火閥在彈簧的作用下迅速關閉，阻斷管道。滅火結束后，防火閥可手動復位。

排煙閥：設于排煙風機的排煙管道上，多位于出戶風口附近。排煙閥平時關閉。火災之初打開，隨之排煙風機聯動啟動排煙，當煙氣溫度達到280℃時，排煙閥自動關閉。

正壓送風系統：正壓風機一般處于屋頂，與各層的電動風口聯動。火災初期打開送風口，啟動正壓送風機，使樓梯間、電梯廳等疏散區域處于較高的風壓狀態。阻止煙氣進入。

火災報警系統的有效起作用有賴于噴淋系統的可靠工作。當室溫升到68℃時，噴淋頭的玻璃球會爆破噴灑，此為滅火直接有力的措施，為了監測該系統的正常工作，噴淋系統設水流指示器，濕式報警閥、噴淋閥等探測信號裝置，以及時反映水噴淋系統的工作狀態。

火災自動報警及聯動系統設計不僅要深刻理解消防規范的相關規定、條文，更要與水暖專業密切配合，了解各專業消防對電氣的要求，使設計做到合理、經濟、適用。

五、結語

以上論文介紹的概括，結合部分規范闡述一下該系統。就電負荷、消防方面，合理性，安全性作了闡述。建筑工程的電氣設計中，需要講究設計的可操作性、延續性、系統性和整體協調性。所以在建筑工程中尤為重要。

參考文獻：

篇（9）

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

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0045-02

電氣工程及其自動化專業是融電氣技術、自動化技術和計算機技術于一體的寬口徑應用型專業，在廣東海洋大學（以下簡稱“我校”）的人才培養方案中，“工廠供電”課程是該專業的一門重要課程，良好的教學效果對于培養電氣工程及其自動化領域的高級應用型技術人才是十分重要的。筆者從事“工廠供電”課程教學多年，一直堅持探索該課程的教學方法，至今已取得了較好的教學效果。借本文把多年來的教學方法總結出來，僅供同行參考。

一、上好首次課

要使學生對課程產生興趣，首先要讓學生明白學習課程的目的、意義以及實用性。課程的首次課是課程的開篇課，是激發學生對課程產生興趣的最佳時機。我們在首次課中不急于講授課程的具體內容，而是向學生介紹課程的內容構架及其相互之間的關聯關系、學習課程的目的和意義。緊接著布置課程設計任務——某機械廠供配電系統的初步設計。課程設計任務書中的設計內容應按設計順序列寫詳細，它們與教材目錄中的順序大致一致，例如：工廠的負荷計算；變配電所主接線方案的確定；短路計算；一次設備的選擇；繼電保護方案的確定及其整定計算；防雷保護及接地裝置設計。學生通過課程設計內容的解讀，可進一步體會課程內容構架及其相互間的關聯關系，并初步了解課程內容在工廠供配電系統設計中的應用。

二、課程設計與理論教學同步進行

傳統的課程設計是在課程的理論教學完成之后進行的，其缺點是：學生在理論學習時對課程內容缺乏實用性的認識。“工廠供電”課程是門實踐性很強的課程，需要學生一邊學習一邊練習。以前我們只要求學生做每章后的習題，但習題都是小題，且各章習題的練習內容之間沒有關聯，學生只是做些離散的習題。課程設計與理論教學同步進行，學生學到相關的知識內容就可進行課程設計中的相應內容的設計，學生就能及時地把理論知識與工程設計結合起來。這樣，一方面提高了學生學習的興趣性和積極性，另一方面以課程設計為綱，把課程內容有機地結合起來了。同時，課程學完之時，課程設計也基本完成，不需專門一周時間做課程設計，節約了學生的時間。有些好學或自學能力強的學生甚至提前通過自學來完成課程設計任務，達到創造性學習之目的。

三、采用多種教學模式

“工廠供電”課程內容多、涉及面廣，而且工程實踐性強，單一的教學模式和方法很難保證教學效果，應根據具體的教學內容采用相應的教學模式和方法。

（1）對負荷計算、短路電流計算、電氣設備選擇與校驗、導線截面選擇、繼電保護原理、無功補償等內容，仍采用傳統的教學方法，在課堂上講授基本原理和基本方法，讓學生課后通過課程設計去消化和擴展。

（2）對工廠變配電所及其一次系統、高低壓供電線路與敷設、防雷接地、變電所結構與布置等內容，則先在課堂上講授基本理論、重點、難點，然后把學生帶到學校的主變電房、圖書館變電房及工程訓練中心（金工實習廠）變電房參觀見習。

（3）對變壓器、高低壓電氣設備的結構、原理等內容，則主要在湛江變壓器廠和湛江高壓電器公司以實物教學為主，教師根據現場的電氣設備，介紹其結構、工作原理；通過參觀變壓器的制造生產線，學生對變壓器的制造工藝、材料、內部結構、出廠試驗等有較深刻的了解。

（4）通過廣東華德力電氣有限公司的現場教學，學生對工廠高低壓開關柜的種類、柜內設備配置及其接線方式、繼電保護的配置及自動裝置等有比較好的認識，同時，學生可見習工廠供配電系統中的多種一次設備。

采用課堂講授、實物教學、現場教學相結合的教學方法的優點是：將抽象的知識具體化、感性化，可使一些枯燥乏味的內容變得生動有趣，有利于學生較完整地建立起供電系統的概念；有利于充實“工廠供電”課程內容，提高教學效率和教學質量。

四、布置文獻查閱性的作業

由于學時的限制，不可能在課堂上把課程所涵蓋的內容都一一講清，特別是新設備、新技術發展很快，涉及面也很廣，很難在課堂上講得全面，只能是簡單介紹，而要求學生課后有一定的相關文獻資料閱讀量。為了監督學生查閱文獻資料，一般要求學生撰寫相關的小論文，比如：論電力系統中性點運行方式；論低壓配電系統接地型式；工廠高低壓開關的現狀及發展趨勢綜述；淺談環網供電技術的發展；論非金合金變壓器的發展。

學生通過查閱文獻，或對某一專題理解得較深，或對供配電系統的新設備、最新技術及發展前沿有較全面的了解。例如，通過做“論電力系統中性點運行方式”小論文，學生對電力系統中性點各種運行方式的特點及其使用范圍、目前10kV城市環網的中性點運行方式等就有較深的理解，其掌握的知識大大超過教材的內容；通過做“工廠高低壓開關的現狀及發展趨勢綜述”小論文，學生對工廠高低壓開關目前技術及未來的技術發展就有較全面的了解。

五、抓住實驗教學環節

我校根據實際情況提出了培養“能安心、能吃苦、能創業”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基層一線、熱愛本職工作的敬業奉獻精神；“能吃苦”是指能經受艱苦環境、艱苦崗位和各種困難的磨練，具有百折不撓的堅強意志；“能創業”是指具有扎實的科學基礎知識和實踐技能，并善于靈活運用于工作實踐的開拓創新能力。

“工廠供電”課程是一門實踐性和工程性很強的課程，有很多實踐技能和理論知識必須在實驗中得到學習和提高。因此“工廠供電”的教學，不僅要進行理論教學的改革，而且必須高度重視實驗教學。通過實驗教學和理論教學的有機結合，加深學生對相對抽象的理論知識的理解，同時也培養了學生的動手能力，更重要的是通過實驗教學能引導學生積極思維，主動尋求知識。

目前，我校開設的工廠供電實驗有：繼電器特性實驗；10kV線路過電流保護綜合實驗；電力變壓器差動保護實驗。此外，還有兩個拆裝實驗：繼電器拆裝，讓學生拆裝電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器等常見繼電器，使學生掌握常見繼電器的實際結構、工作原理；高壓斷路器、變壓器、PT、CT、低壓空開的拆裝，這些電氣設備中有的是從學校變電房退役下來的。

為了培養學生的創新能力，對于10kV線路過電流保護綜合實驗和電力變壓器差動保護實驗，我們只給出實驗內容和實驗目的，提供實驗設備，要求學生自己擬定實驗接線及步驟，經實驗指導教師審閱后，學生完成接線。對于實驗中出現的各種問題，讓學生提出見解、發表自己的意見，提出解決方案，并對這些學生給予表揚。這樣的實驗有利于拓寬學生的思路，在很大程度上提高實驗課的效果，提高了學生發現問題解決問題的能力。針對有興趣的學生，實驗室在正常上班時間之內都是開放的，學生可以根據課本上或者自己查閱的資料作實驗，進一步提高了學生的動手能力。

盡管拆裝實驗既累又臟，但在了解設備結構和工作原理方面，其他教學方法難以替代，同時也是符合我校“三能”型人才培養目標的。

六、抓好課程設計，強化學生能力培養

正如前述，在本課程的首次課中就下達課程設計任務，設計工作與理論教學同步進行，邊學邊練。課程設計不但能加深學生對課程內容及知識的全面理解和掌握，而且是對學生進行工程訓練非常重要的教學環節，是圍繞“工廠供電”課程內容所做的綜合訓練。在課程設計中，著重讓學生掌握工業企業供配電系統的設計步驟和基本工程設計方法，鍛煉學生的工程計算和設計能力；使學生初步掌握供配電系統設計方案的技術經濟比較方法；培養學生遵守電氣設計相應規范的意識。總之，通過課程設計使學生得到電氣設計工程師的初步訓練。

課程設計環節中，教師只下達設計任務書，給出題目、原始資料、設計內容及要求。設計工作以學生為主體，充分放手讓學生獨立思考，獨立設計。教師的指導重點是抓總體方案制定，抓進度，抓設計說明書的撰寫和圖紙的繪制，對學生設計中錯誤或不規范處加以引導，由學生自己糾正或改進。并且鼓勵學生多查閱文獻資料、設計規范，鼓勵提出多種設計方案，引導學生對不同方案進行技術經濟比較。

為保障課程設計的順利實施，在課程設計中安排學生到我校的主變電房、圖書館變電房及工程訓練中心（金工實習廠）變電房現場參觀見習，并看其設計圖紙。

七、結語

“工廠供電”課程內容多、涉及面廣，而且工程實踐性強，傳統的教學模式和方法很難保證教學效果。筆者在多年的教學實踐中，堅持“理論+實踐”的指導思想，在“工廠供電”課程教學方法上作了一些探索和實踐，并取得了較好的教學效果。通過努力，學生的“工廠供電”課程學得扎實，基礎牢靠，通過課程設計使學生得到了電氣設計工程師的初步訓練。這些都為學生畢業后從事工業企業供配電系統設計及維護管理工作打下了良好的基礎。

篇（10）

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著世界能源的大規模使用及其不合理的浪費，能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中，電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節能設計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節能設計。

1電氣工程設計原則

1.1優化供配電設計。促進電能合理利用

在做電氣工程設計時首先考慮的是適用性，就是要能為電氣設備的運行提供必要的動力：為在建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源；應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求；應能保證電氣設備對于控制方式的要求，從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度；確保供電、配電與用電設各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術措施；在特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施；按建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足電氣工程的實用性和安全性的基礎上，利用先進的技術，優化供配電設計。促進電能合理利用。

1.2提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗

在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

1.3合理調整負荷。

選取合理的設計系數，提高負荷率和設備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能。

2電氣自動化節能技術

在進行電氣自動化的技能設計時，主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術和新思路來保證設備的安全運行和成本的有效控制。在實際的設計與施工過程中，可以從多個角度多個方面來實現，下文中分類簡述之。

2.1減少電能傳輸的損耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度，相應的節能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現；三是適當的增大導線截面的面積。

2.2無功補償

在電氣自動化系統中，無功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線路的損耗，從而造成電網的電壓下降，從而大幅度影響到電能質量和電網的經濟運行。因此，為了實現無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當的無功補償設備，這樣也能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體而言，對無功補償設備有以下幾點要求：一是在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據具體參數，如目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數的計算來確定；二是為了達到良好的補償效果，應該采用集調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優點為一體的模糊投切方式，因為以前的補償電容組中電容器的分擔方式、投切開關的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達到現在我們想要的補償效果；三是最好選擇無功功率作為投切參數物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發生。此外，無功補償裝置最好就地安裝，實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達到節能的目的。

2.3使用有源濾波器

為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設備數量的增加，產生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊，就會引起電壓的畸變，從而造成電氣設備產生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優異的動態性能；反應快；能使功率范圍更寬大等，能使無功補償達到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾，在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止，使電氣設備的運行更加有效率，從而達到節能的目的。

2.4選擇電壓等級

電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節能效果，一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇，另一方面就是在進行供電電壓的確定時，需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進行，包括用電設備的性質、設計的前景規劃、電網的發展計劃以及供電回路的數量等。

2.5供配電系統的設計

通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性；二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現電力節能，并且，這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。

2.6提高自然功率因數

自然功率因數就是在沒有配備無功補償裝置的供配電系統中有功功率與無功功率的比值。用電設備根據其性質可以分為直流、電感和電容三大類，而在實際的應用中通常這三種性質的電器都會同時存在，這時候系統中就會因為感性和容性電器的存在而產生一部分無功功率，我們所需要做的就是通過系統自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到，提高功率因數的好處就在于能夠在保證負荷有功功率不發生任何變化的情況下降低無功功率來實現線損降低的目的。在實際的設計過程中，實現功率因數降低的方式有兩種：一是直接采用功率因數較高的同步電動機，二是采用電容器來實現補償。

2.7照明節能

在電氣自動化的節能設計中，還可以通過照明節能來實現，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。

3結束語

社會還在不斷的發展，電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果，而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好，并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。

參考文獻：