導(dǎo)語：如何才能寫好一篇供配電設(shè)計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1保證能夠安全穩(wěn)定的運行

配電設(shè)施要想更加安全可靠的運行，就需要保證配電設(shè)備在運行過程中，不會出現(xiàn)停電事故，如短路、外力破壞、絕緣擊穿等；在運行操作和維護過程中，有可靠的電氣機械聯(lián)鎖等措施防止人員誤操作和誤觸電事故；在配電設(shè)施附近做好防護措施，居民和過往行人不會錯誤地觸碰到電路；可以對常見的惡劣天氣進行抵抗，如風(fēng)、雷、雨水等，盡可能避免事故發(fā)生。

1.2充足的容量

要按照最大負荷要求來控制配電容量，設(shè)備不能夠出現(xiàn)過負荷運行狀態(tài)，并且還需要留有一定的裕度。

1.3電能質(zhì)量

電能質(zhì)量指標包括諸多方面的內(nèi)容，其中，頻率偏差、電壓偏差以及流動和閃變等，都是我們所經(jīng)常使用的。配電設(shè)計主要是對電壓偏差進行計算。

1.4供電的連續(xù)可靠性需要得到保證

在對電源的數(shù)量和網(wǎng)路的形式進行確定時，需要將負荷大小充分納入考慮范圍，要最大限度地降低用戶的停電次數(shù)和停電時間。

210kV電源進線工程設(shè)計

2.110kV電氣主接線

對于大部分住宅來說，負荷比較單一，因此設(shè)計電氣主接線也相對容易。但對于高層或小高層的住宅小區(qū)來說，其負荷較重，電氣主接線的設(shè)計就顯得相對復(fù)雜。一般的高層小區(qū)住宅都設(shè)有用電負荷二級或者二級以上的設(shè)施，例如電梯、消防、噴淋等設(shè)施。為減輕負荷，在小區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置一座開閉所，采用兩條單獨的母線接入10kV電氣主接線，以滿足小區(qū)相關(guān)負荷的要求，適應(yīng)小區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)的特殊情況。以某住宅小區(qū)為例，該小區(qū)總建筑面積200000m2，包括綜合商業(yè)街、酒樓、高層公寓、幼兒園等。該工程有一、二級負荷，要求由兩個電源供電。當(dāng)一個電源發(fā)生故障或檢修時，另一個電源應(yīng)能保證供電，即兩個電源不應(yīng)同時停電。為保證消防負荷及其它重要負荷的供電可靠性，設(shè)置柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急電源。10kV高壓系統(tǒng)采用單母線分段接線，如右圖所示。系統(tǒng)正常工作時兩路電源獨立運行，母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)此時為斷開狀態(tài)。其中一路電源發(fā)生故障或檢修時，母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動合上，全部負荷由另一路電源供電。400V低壓側(cè)同樣采用單母線分段接線，設(shè)母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，與進線開關(guān)采用電氣加機械聯(lián)鎖。

2.210kV開關(guān)柜

根據(jù)絕緣介質(zhì)的不同，配電常用負荷開關(guān)柜主要包括以下3種：SF6負荷開關(guān)柜、空氣絕緣負荷開關(guān)柜以及真空斷路器開關(guān)柜。通過對比發(fā)現(xiàn)，目前這3類負荷開關(guān)柜中SF6負荷開關(guān)柜因其占地面積小、分段能力強、穩(wěn)定性好、檢修周期長等特點，符合供電企業(yè)設(shè)備運行維護以及住宅小區(qū)供電可靠性的要求，因此在住宅小區(qū)供配電設(shè)計中使用越來越廣泛。

2.3變壓器的選擇

變壓器是10kV配電設(shè)計當(dāng)中的關(guān)鍵部分，變壓器的選擇關(guān)系著供電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，因此必須結(jié)合住宅區(qū)的實際情況，選擇合理的變壓器。干式變壓器與全密封油浸式變壓器是變壓器的常見類型。首先選擇變壓器的額定電壓，高壓側(cè)電壓與所接入電網(wǎng)電壓相等，低壓側(cè)電壓比低壓側(cè)電網(wǎng)的電壓高10%或5%（取決變壓器電壓等級和阻抗電壓大?。?；額定容量選擇，計算變壓器所帶負荷的大?。ㄒ蠼y(tǒng)計最大綜合負荷，將有功負荷kW值換算成視在功率kVA），如果是兩臺變壓器，那么每臺變壓器的容量可按照最大綜合負荷的70%選擇，一臺變壓器要按總負荷考慮，并留有適當(dāng)?shù)脑６?。其它名牌參?shù)可結(jié)合變壓器產(chǎn)品適當(dāng)考慮。變壓器的選擇還與變電所的位置息息相關(guān)，若變電所處于地下，則適宜采用干式變壓器；若變電所處于地上，則適宜采用油浸式變壓器，這樣設(shè)計能夠確保其與消防及其他配套設(shè)施的要求不發(fā)生沖突，確保供電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

3配電房電氣工程設(shè)計

3.1配電房的位置選擇

小區(qū)配電設(shè)施如配電室、箱室變壓器、電纜溝管走向等應(yīng)納入住宅小區(qū)設(shè)計的總體規(guī)劃，應(yīng)與小區(qū)內(nèi)其他管線統(tǒng)籌規(guī)劃；住宅小區(qū)的配電房以獨立建筑物為宜，也可結(jié)合主體建筑建設(shè)，一般設(shè)在地面一層或二層，但不應(yīng)與居民住宅毗鄰。當(dāng)條件限制而必須設(shè)在地下層且當(dāng)?shù)叵聦佑卸鄬訒r，不應(yīng)設(shè)置在最底層，以防受潮或水淹。目前一般新建小區(qū)的配電房常常設(shè)置在建筑物的首層或地下室。當(dāng)設(shè)置在建筑物的首層時，應(yīng)注意不應(yīng)與廁所、浴室、蓄水池、下水道、空調(diào)系統(tǒng)等容易積水、發(fā)熱的場所相鄰，不應(yīng)有供水管和排污管等非電管線穿越。當(dāng)小區(qū)配電房設(shè)置在建筑物的地下室時，要注意配電房內(nèi)的地面標高要比室外地面標高高10cm，防止室外積水滲入配電房。配電房應(yīng)具有排水、防滲水功能；還應(yīng)具備通風(fēng)機獨立的消防設(shè)施，并設(shè)通向室外的安全出口平臺及檢驗通道。

3.2配電房防雷保護及接地裝置

進線部分應(yīng)在10kV電源進線內(nèi)、變壓器低壓側(cè)裝設(shè)避雷器，作為防止直擊雷、入侵雷電波對電氣設(shè)備危害的保護裝置。配電房設(shè)備接地與防雷接地系統(tǒng)可以共用接地體，稱為聯(lián)合接地，接地電阻不應(yīng)大于1Ω。新建小區(qū)的電房配電系統(tǒng)接地形式，一般都采用TN-S型接地系統(tǒng)。接地裝置安裝時，利用配電站室內(nèi)基礎(chǔ)，用50×5扁鋼焊接成環(huán)形地網(wǎng)并與建筑物接地裝置多點連接；金屬構(gòu)支架、金屬設(shè)備外殼，變壓器中性點與接地裝置多點連接；配電裝置接地電阻應(yīng)≤4Ω，如果達不到要求,則沿著電纜溝方向向外增加接地裝置。

3.3線路走廊選擇

小區(qū)外電力電纜、輸電線路的路逕應(yīng)在供電方案確定后，由設(shè)計單位提供路逕圖給建設(shè)單位，上報當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門批準并辦理《規(guī)劃許可證》。設(shè)計單位按照批準的方案進行施工設(shè)計。小區(qū)內(nèi)電力電纜的布置應(yīng)和給水、煤氣、弱電網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)籌考慮。

4小區(qū)高低壓供配電工程設(shè)計

4.1低壓配電系統(tǒng)宜采用單母線分段運行方式。在用電高峰季節(jié)(夏、冬季)，兩臺變壓器分別向各自的低壓網(wǎng)絡(luò)供電，在用電負荷較小的季節(jié)(春、秋季)，則可根據(jù)負荷量的情況，必要時退出一臺變壓器，通過低壓母聯(lián)開關(guān)聯(lián)絡(luò)，由一臺變壓器供電，以達到經(jīng)濟運行的目的。

4.2低壓線路宜采用全放射式，各棟均設(shè)獨立電源回路，直接引人各棟總配電箱。在選擇各棟的電源電纜截面時，其載流量應(yīng)在計算電流的基礎(chǔ)上，適當(dāng)考慮一定的裕量。例如：某用電設(shè)備的額定電流為20A，考慮到留有一定的余量，確定所需要的電流為22A。然后，根據(jù)絕緣導(dǎo)線所要求通過的總電流，當(dāng)電流在10～50A之間，每平方毫米可通過電流為4A。最后將22A除4A，得到所應(yīng)該選擇的導(dǎo)線截面S=22/4=5.5（平方毫米），根據(jù)這個數(shù)值，可以選擇對應(yīng)截面的導(dǎo)線，若計算出來的截面積不在導(dǎo)線截面規(guī)格系列中，可以選擇略大的導(dǎo)線截面。

5結(jié)語

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關(guān)鍵詞：建筑電氣；供配電系統(tǒng)；設(shè)計

中圖分類號：TU2 文獻標識碼:A

就目前而言，在滿足相應(yīng)設(shè)計規(guī)范，實現(xiàn)預(yù)定功能的前提下，電氣設(shè)計師對同一或同類建筑可能做出多種配電方案。各方案的特點會有所不同。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、實用性等優(yōu)點不可能同時兼?zhèn)?，但我們可以在設(shè)計工作中認真總結(jié)，廣泛交流，統(tǒng)籌兼顧，揚長避短，力求做到最優(yōu)。建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計的目的，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，同時考慮技術(shù)與經(jīng)濟的統(tǒng)一。

一、供配電系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范要點

供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)貫徹執(zhí)行國家的經(jīng)濟技術(shù)指標，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)先進和經(jīng)濟合理。在設(shè)計中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點，以及地區(qū)供電特點，合理確定設(shè)計方案。還應(yīng)注意近遠期結(jié)合，以近期為主。設(shè)計中盡量采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產(chǎn)品。

1.負荷分級及供電要求

電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成的損失及影響的程度分為一級、二級、三級負荷。獨立于正常電源的發(fā)電機組，供電網(wǎng)絡(luò)中獨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。二級負荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)由兩線路供電。必要時采用不間斷電源（UPS）。

一級負荷：一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊?，?jīng)濟上造成重

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

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

1.3 三級負荷：三級負荷為不屬于前兩級負荷者。對供電無特殊要求。

2.電源及供電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)的設(shè)計，除一級負荷別重要的負荷外，不應(yīng)按一個電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時另外一個電源又發(fā)生故障的情況進行設(shè)計。需要兩回電源線路的用電單位，應(yīng)采用同級電壓供電；但根據(jù)各級負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)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應(yīng)多于兩級。高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用放射式。根據(jù)負荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負荷中心。

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)濟技術(shù)比較確定。

二、建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計原則

建筑供配電自動化系統(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、獨立原則、分散和靈活開放性原則等。要保證供配電的穩(wěn)定，宜選用技術(shù)成熟且通過國家檢測檢驗機構(gòu)認定的，經(jīng)過現(xiàn)場運行考驗的綜合保護與測量于一體的自動化系統(tǒng)；供配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)執(zhí)行國家和行業(yè)制定的相關(guān)標準、規(guī)范、規(guī)定等；系統(tǒng)的各種接口規(guī)約應(yīng)逐步采用國家或行業(yè)標準執(zhí)行，對特殊的通訊規(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行分布，以充分應(yīng)用現(xiàn)場總線等通訊技術(shù)樓層內(nèi)數(shù)據(jù)交換問題；由于供配電系統(tǒng)的特殊性，自動化系統(tǒng)保護功能也相應(yīng)獨立，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渡，結(jié)構(gòu)平臺應(yīng)靈活方便系統(tǒng)擴展且具備與建筑自動化其他系統(tǒng)集成的能力。

三、高層建筑供電系統(tǒng)的設(shè)計

1.負荷等級的計算。負荷等級的確定應(yīng)按有關(guān)規(guī)范進行，一般情況下，高層建筑負荷等級也可按以下確定：一級負荷包括疏散樓梯、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、消防電梯等；二級負荷包括部分客梯電力、生活泵電力；三級負荷包括一、二級負荷以外的其他用電負荷。

2.供電電源。供配電系統(tǒng)設(shè)計中，為保證供電系統(tǒng)的合理性，要求根據(jù)負荷等級采取相應(yīng)的供電措施。各級負荷的供電電源應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。對高層建筑來說，一般沒有特別重要負荷，且一級負荷容量較小，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)電機組供電均可滿足要求，后者在工程應(yīng)用中較為常見。供電電源采用一路獨立的l0KV 高壓電源，由市政區(qū)域變配電站引入至小區(qū)首層開關(guān)房.低壓配電電壓采用380/220V。設(shè)置柴油發(fā)電機，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)負荷容量、負荷分布以及建筑物功能分區(qū)的實際情況，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)計算容量選擇，變壓器的負荷率一般取70%～85%。低壓線路的供電半徑一般不宜超過200m，當(dāng)供電容量超過500KW，供電距離超過200m時，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)盡量靠近負荷中心，從而簡化了配電系統(tǒng)，有利于增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，同時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)價值比較高，一般高層建筑的變配電所設(shè)于負一層，便于通過地下停車庫的車道運輸變配電設(shè)備。

4.高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線型式及運行方式。對于高層建筑，其高低壓供電系統(tǒng)結(jié)線型式及運行方式一般做如下設(shè)計：高壓系統(tǒng)采用一路l0kV 高壓進線，結(jié)線型式采用單母線運行方式；變壓器低壓側(cè)采用單母線分段結(jié)線型式，每臺變壓器對應(yīng)接一段母線，母線段之間采用母聯(lián)開關(guān)聯(lián)絡(luò)，正常情況下各段母線分列單獨運行，母聯(lián)開關(guān)打開，當(dāng)其中一臺變壓器故障退出運行時，母聯(lián)開關(guān)手動合上，由同組的另一臺變壓器保證部分重要負荷的供電，當(dāng)故障的變壓器恢復(fù)供電后，母聯(lián)開關(guān)自動打開，恢復(fù)正常運行方式。母聯(lián)開關(guān)與進線開關(guān)應(yīng)具有電氣聯(lián)鎖功能并加機械聯(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)電機電源經(jīng)雙電源切換開關(guān)向該母線段供電，以保證應(yīng)急情況下一級負荷的供電，雙電源切換開關(guān)設(shè)有電氣和機械聯(lián)鎖，防止發(fā)生向市電反供，消防負荷均采用雙回路供電，在末端配電箱切換。

5.電能計量裝置。商業(yè)用電采用高壓計量，居民用電采用低壓計量到戶。商業(yè)高壓10kV 進線側(cè)裝設(shè)專用計量柜，安裝有功電度表、無功電度表；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)置遠程抄表系統(tǒng)，梯燈及電梯用電單獨計量，由住戶分攤。

6.備用電源和應(yīng)急電源。自備柴油發(fā)電機組的容量按照需供電的最大穩(wěn)定負荷，計算時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，柴油發(fā)電機組應(yīng)立即啟動，并在15s內(nèi)投入正常帶負荷運行；當(dāng)市電恢復(fù)時，機組自動退出工作并延時停機。

四、結(jié)束語

總之，高層建筑供配電系統(tǒng)就應(yīng)該貫徹經(jīng)濟、合理、技術(shù)和材料先進的原則，仔細斟酌具體的設(shè)計細節(jié)，保證在建造時可以合理分配各個部件安裝到位盡量減少誤差達到安全的標準，設(shè)備的選擇要按地點和位置來進行最佳的配置。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的安全。因此，在對高層建筑供配電系統(tǒng)進行設(shè)計時，其負荷容量計算是否準確，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，運行是否能保持穩(wěn)定、安全等方面，將決定其最終成果的優(yōu)劣。

參考文獻：

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[關(guān)鍵詞]畢業(yè)設(shè)計 CDIO 電氣工程及其自動化 改革

[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）24-0060-02

一、引言

畢業(yè)設(shè)計作為一次實驗性的教學(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)下圍繞一個課題任務(wù)進行有計劃有步驟的學(xué)習(xí)、實踐、探索和開發(fā)的過程。其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨立地綜合運用所學(xué)地理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識和基本技能，提高分析和解決實際問題的能力。檢查學(xué)生能否融會貫通大學(xué)時期的所學(xué)及能否將其拓展和升華。同時，畢業(yè)設(shè)計的成果是檢驗學(xué)生能否合格畢業(yè)和能否獲得學(xué)位資格認證的標準。

本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有一定的獲取知識的能力，具備綜合運用知識解決實際工程問題的能力。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)計開發(fā)和系統(tǒng)運行、管理、維護等技術(shù)工作。

C（Conceive—構(gòu)思）、D（Design—設(shè)計）、I（Implement—實施）、O（Operate—運行）。其改革愿景是為學(xué)生提供一種在實際系統(tǒng)和產(chǎn)品的構(gòu)思—設(shè)計—實施—運行的背景環(huán)境下強調(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，領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的開發(fā)與運行；理解工程技術(shù)的研究與發(fā)展對社會的重要性和戰(zhàn)略影響。本專業(yè)在接近實際工程的環(huán)境下，以中小型電力系統(tǒng)和新能源系統(tǒng)項目為主要載體，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力、較強綜合運用知識解決實際工程問題的能力。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)計工程師。因此，在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)精心進行CDIO改革，是必要及可行的。

二、改革思路及配套方法

（一）課題來源及學(xué)生選題

根據(jù)題目來源可分為科研項目、自選題目、生產(chǎn)實踐和其它等類型；題目類型：設(shè)計開發(fā)、理論研究、科學(xué)實驗和其它。分為四個階段：選題、調(diào)研、設(shè)計和答辯，每個階段都有不同的任務(wù)和目標。

畢業(yè)設(shè)計課題首先應(yīng)符合學(xué)生所學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標，要體現(xiàn)可行性、實用性和創(chuàng)新性。而學(xué)生選擇題目時，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）開題工作

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

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

2.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，搜索有價值的參考資料。

3.圖書館、院系資料室及書店查閱各類書籍和期刊。

4.在實驗室和生產(chǎn)中實地調(diào)查研究，多想多問。

通過對文獻資料進行仔細研讀及完成一定的實踐調(diào)查后，應(yīng)該對如何完成設(shè)計有一定的見解了，由此提出兩到三種課題的解決方案，并詳細分析各個方案的優(yōu)缺點和可行性。然后在教師的指導(dǎo)下將各方案進行定性分析和初步估算，針對設(shè)計條件確定出一個最佳的設(shè)計方案。在依據(jù)方案，擬定設(shè)計詳細的時間計劃表，體現(xiàn)每個階段的工作內(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，開題階段銜接了CDIO的構(gòu)思與設(shè)計兩個階段，屬于承上啟下的階段。

（三）設(shè)計實施工作

開題報告審核通過后，進入到畢業(yè)設(shè)計實施階段，其屬于CDIO的D（Design—設(shè)計）、I（Implement—實施）、O（Operate—運行）。首先可以按照課題的難度將設(shè)計內(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）可包括原理圖設(shè)計、PCB設(shè)計或者供配電方案設(shè)計；I（Implement—實施）可包括元器件購買、焊接，調(diào)試或者供配電系統(tǒng)圖繪制、預(yù)算表擬制。O（Operate—運行）則是軟硬件聯(lián)調(diào)后通過后的整機運行，供配電方案設(shè)計則不包含運行這一步。

如果在設(shè)計中遇到之前無法預(yù)見的困難，在征求導(dǎo)師的意見后，可考慮適當(dāng)調(diào)整設(shè)計內(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。這一點關(guān)系到設(shè)計最終能否順利完成。

設(shè)計階段非常重要的一點就是指導(dǎo)老師需每周定時對每個學(xué)生的工作進度進行監(jiān)督和指導(dǎo)，做好過程管理。

（四）畢業(yè)論文撰寫工作

完成整體設(shè)計并調(diào)試通過后，緊接的一項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、附錄。

1.中文摘要的內(nèi)容則應(yīng)闡述設(shè)計研究的前提、目的和任務(wù)，使用的理論、算法、材料和設(shè)備，實驗研究的數(shù)據(jù)和由此推出的結(jié)論及該結(jié)論對今后的課題研究有何啟發(fā)。寫作時應(yīng)該保持客觀性，簡潔性。英文摘要則要求盡量何中文摘要相對應(yīng)，無語發(fā)錯誤。

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

3.前言是在概要介紹本領(lǐng)域國內(nèi)外前人研究成果狀況的基礎(chǔ)上，提出尚待解決的問題，從而引出畢業(yè)設(shè)計（論文）的研究目的、理論依據(jù)和實驗基礎(chǔ)。主要回答為什么研究。文字簡練，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。設(shè)計的研究成果都應(yīng)體現(xiàn)在該部分，一般包括下面幾個方面：任務(wù)和目標；總體方案設(shè)計；各部分的設(shè)計和實現(xiàn)，比如：硬件、軟件設(shè)計和調(diào)試。正文要求結(jié)構(gòu)清晰嚴謹，內(nèi)容翔實準確。

5.結(jié)論是對整個設(shè)計的一個總結(jié)，是經(jīng)過推理、判斷、歸納等邏輯分析后得到的綜合觀點，包含設(shè)計的創(chuàng)新點所在，也可以提出進一步完善的意見或建議。

6.其余部分可按照論文的格式模版如實進行編寫。

三、考核辦法及改革成效

畢業(yè)設(shè)計的考核辦法，總結(jié)起來就是：重視中期檢查關(guān)，嚴守畢業(yè)答辯關(guān)。這個準則也體現(xiàn)了CDIO中對于過程的有效管理。中期檢查對進度超前的學(xué)生，是一種認可和鼓勵，對進度滯后的學(xué)生，則是一種督促和鞭策。對設(shè)計者而言，畢業(yè)答辯是一種有組織、有計劃、有鑒定的正規(guī)的審查畢業(yè)設(shè)計（論文）的重要形式。畢業(yè)答辯，是完成了CDI后，最后在老師評審面前進行O（Operate—運行）的演示。作為指導(dǎo)老師，應(yīng)在答辯前，對學(xué)生進行指導(dǎo)，指導(dǎo)其做好答辯前的準備工作。

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，對于指導(dǎo)的幾屆畢業(yè)設(shè)計，嚴格過程管理。所帶學(xué)生均取得較好的設(shè)計成績，每一屆沒有不及格學(xué)生，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計成績優(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)計學(xué)生召集起來，與低年級學(xué)生的相關(guān)CDIO工程實踐項目進行專門的技術(shù)交流及指導(dǎo)。并從CDIO工程實踐項目的小組成員中，鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，對將來的畢業(yè)設(shè)計進行方向思考，凝練出一個好的設(shè)計題目。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)計作為高等學(xué)校本科教育人才培養(yǎng)計劃中的重要組成部分，是本科教學(xué)過程中最后一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要體現(xiàn)。本文通過對畢業(yè)設(shè)計的流程進行梳理，結(jié)合CDIO的理念，對培養(yǎng)學(xué)生如何用工程的觀點正確對待畢業(yè)設(shè)計工作的各個環(huán)節(jié)，并順利開展工程實踐工作，都有一定的參考價值。

[ 參 考 文 獻 ]

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

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[3] 康萬新.畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)及案例剖析-應(yīng)用電子技術(shù)方向[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

篇4

【關(guān)鍵字】高速公路，機電工程，電力監(jiān)控系統(tǒng)，作用

中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：

一．前言

高速公路綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)是近年來隨著高速公路的發(fā)展而不斷興起的系統(tǒng)，是為了適應(yīng)現(xiàn)代化高速公路管理的需要。綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速公路的自動化管理，同時還能促使高速公路的管理更加的科學(xué)化。本文筆者結(jié)合自己多年來在高速公路綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)方面的研究，現(xiàn)簡要談?wù)剻C電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中的作用，希望能夠使電力監(jiān)控系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于高速公路，同時為電力監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展作應(yīng)有的貢獻。

二．高速公路綜合電力監(jiān)控需求分析

在以往高速公路沿線的收費站、互通樞紐、服務(wù)區(qū)、隧道或隧道群變電站或隧道監(jiān)控室全部靠人工進行日常表計抄錄、操作控制、日常維護、故障巡查等，因此．每個變電站或隧道監(jiān)控都要配備24小時值班人員，人工成本高，效率十分低。高速公路綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)需求如下：

（一）監(jiān)視高速公路全線關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)和故障報警，如市電停電或高壓柜故障、發(fā)電機故障、收費站UPS故障、隧道埋地變故障、隧道風(fēng)機故障等，確保高速公路安全暢通：

（二）對站的高低壓配電室、發(fā)電機室及隧道進行視頻遙視：變電站偷盜報警及外場電力或照明電纜偷盜報警：

（三）對站高低壓配電室和發(fā)電機室進行溫度遙測，并根據(jù)測量溫度控制室內(nèi)通風(fēng)風(fēng)機：對隧道一氧化碳進行遙測，并根據(jù)一氧化碳濃度對隧道風(fēng)機進行啟?？刂疲?/p>

（四）站點實現(xiàn)無人值守，故障自動定位：

（五）數(shù)據(jù)、視頻及報警信息滿足高速公路分布式實時遠程傳輸要求：

（六）滿足高速公路所處環(huán)境和管理運行所要求的可靠性與安全性要求：

（七）與高速公路運行管理模式相適應(yīng)，全線綜合電力監(jiān)控數(shù)據(jù)無紙記錄，自動統(tǒng)計，自動顯示與打印。

三．簡談機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)作用

1．有著遙信、遙測及遙控的作用

通過現(xiàn)場的控制的網(wǎng)絡(luò)，整個電力設(shè)備的運行的情況以及電量等等各種信息，將會通過光纖輸送到控制樞紐并自動的存放到數(shù)據(jù)庫中。只需要觀察工作站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的熒光屏幕，工作人員能夠直觀的知道設(shè)備運行的具體的情況、電量、設(shè)備開關(guān)等情況，顯示甚至自動地打印所有的電量上下波動的的曲線、潮流越線報警和設(shè)備出現(xiàn)故障時的報警，并經(jīng)過監(jiān)控中心來遠程控制電力開關(guān)和設(shè)備。通過自身攜帶有通信接口的微機繼電保護設(shè)備，檢測線路的三相電壓、電流，功率、電量、頻率、設(shè)備溫度、斷路器狀態(tài)等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)速斷保護、過流保護以及重合閘等保護功能。

2．?dāng)?shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的功能非常的強大，具體包括：遙測數(shù)據(jù)綜合的處理、系統(tǒng)的統(tǒng)計、報表的生成、數(shù)據(jù)的整合、事件順序記錄的處理；非尋常的情況、趨勢弧線的生成以及操作的記錄等提示的告警和打印；歷史文檔的采集、分析、整理和保存。

歷史數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)根據(jù)實時數(shù)據(jù)的存儲的具體的情況，定時將數(shù)據(jù)從實時數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)存到歷史數(shù)據(jù)庫中，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和傳輸。

3．人機界面

機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠模擬接線圖的一些功能，比如報警的功能、實時顯示的功能、數(shù)據(jù)查詢的功能、圖形自動編輯的功能等。此外，機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)還具有系統(tǒng)的自動的對時、容錯、安全管理、通道監(jiān)視和站端系統(tǒng)維護等功能。

三．監(jiān)控系統(tǒng)組成

高速公路供配電系統(tǒng)的主要負荷有：收費、通信、監(jiān)控設(shè)施的用電；服務(wù)設(shè)施、管養(yǎng)設(shè)施、收費站等場區(qū)用電；特殊區(qū)段的動力及照明用電等。受當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件和地理條件的限制，路段變配電所通常都為分散獨立設(shè)置，同時配備柴油發(fā)電機組或者采用雙電源和UPS作為備用電源以提高一、二級負荷供電可靠性。機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式設(shè)計，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)將高、低壓設(shè)備進行組網(wǎng)，實現(xiàn)供配電的綜合自動化和網(wǎng)絡(luò)管理化。土千網(wǎng)絡(luò)采用單模光纖，組成光纖環(huán)網(wǎng)。對于設(shè)備相對集中的區(qū)域，用通信網(wǎng)關(guān)構(gòu)成現(xiàn)場子網(wǎng)?，F(xiàn)場設(shè)備采用RS一485／422或RS一232等通信接口和現(xiàn)場總線接入到通信集中器，集中接入主干網(wǎng)絡(luò)。整個機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、配電 站和通信系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò))組成。

1.監(jiān)控中心

監(jiān)控中心是機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的核心，采用多機單網(wǎng)模式，包括監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、 激光打印機等。監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)由服務(wù)器操作系統(tǒng)、工作站操作系統(tǒng)、支持軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件組成。監(jiān)控中心負責(zé)數(shù)據(jù)的集中通信、分析計算，可實時顯示系統(tǒng)一

次主接線圖、二次設(shè)備配置圖、系統(tǒng)運行的曲線圖、電量報表、保護定值等各種數(shù)據(jù)信息，并且可隨時打印各種數(shù)據(jù)報表、故障信息、歷史記錄等，通過人機接口，實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)(照明、動力等)的監(jiān)控管理。

2．通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)在機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)中處于關(guān)鍵的地位，它能夠把控制中心的控制命令準確無誤的傳送到數(shù)量眾多的遠方終端，反映并搜集遠方設(shè)備的運行情況的數(shù)據(jù)信息，并提交到監(jiān)控中心?？梢赃@么說，通訊系統(tǒng)就像快遞員，負責(zé)著把信息從監(jiān)控終端傳遞到各個端口。

四．監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)必要性

一般來說，監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對全線路面的交通、天氣等狀況的搜集與分析整理，但是在實際工作中，人們往往忽視機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用。而在實際運營的機電系統(tǒng)的維護過程中，機電T程電力監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)中是不可或缺的一部分。建立完善的機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)，關(guān)系到收費系統(tǒng)是否能夠正常、便捷的工作。

想要采用高速公路聯(lián)網(wǎng)收費的方式，就必須有可靠的高速公路收費系統(tǒng)，同時要求該系統(tǒng)能夠便利、穩(wěn)定的工作。要保證收費系統(tǒng)順利的工作，就必須保證供電系統(tǒng)能為整個系統(tǒng)提供正常的運作環(huán)境。一旦發(fā)生停電的現(xiàn)象，雖然收費站收費系統(tǒng)所配備的專用UPS可以保證至少30min的供電，若是超過這個規(guī)定的上限的時間，市電仍然無法正常的供應(yīng)，而備用柴油發(fā)電機又沒有自動切換啟動，則收費站將在UPS電量耗盡后癱瘓，這將影響整個聯(lián)網(wǎng)收費片區(qū)的收費工作。故而，我們必須在機電工程電力監(jiān)測系統(tǒng)上做文章，加大投入，建立高效的機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)。這樣，就能夠迅速的發(fā)現(xiàn)問題，及時的排除問題，由監(jiān)控中心統(tǒng)一集中監(jiān)控，很顯然這樣就能夠大大的提高設(shè)備運行的可靠性和安全性，以實現(xiàn)供電系統(tǒng)的高效性、科學(xué)性、自動性的目標。

另外，現(xiàn)階段小偷盜竊高速公路沿線的電纜的情況非常的普遍，如果建立了機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)，就可以對全線的外場設(shè)備的供電情況進行有效的監(jiān)控，當(dāng)小偷切斷電纜的時候，外場設(shè)備供電系統(tǒng)就會中斷，監(jiān)控中心的工作人員就會快速的收到供電異常報警信息，并根據(jù)外場設(shè)備的具體的里程樁號通知路政隊的工作人員上路巡查，這在一定的程度上，為當(dāng)場抓獲盜竊者提供了可能性，能夠極大的震懾電纜盜竊者，保衛(wèi)高速公路沿線的電纜的安全。因此，機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的重要的組成部分，一個相對完整的監(jiān)控系統(tǒng)毫無疑問應(yīng)該包含一個科學(xué)、高效、全方位的機電工程電力監(jiān)控系統(tǒng)。

四．結(jié)束語

高速公路綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計對于高速公路的現(xiàn)代化自動管理具有重要意義，應(yīng)該注重加強這方面的研究和應(yīng)用。

參考文獻：

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[2]陸曙東 輕軌明珠線工程中的電力調(diào)度及設(shè)備監(jiān)控綜合控制系統(tǒng)[期刊論文] 《上海電器技術(shù)》-2003年3期

[3]鄭杰 余臻 基于CDT規(guī)約的變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[會議論文]，2004 - 中國自動化學(xué)會華東地區(qū)第十七屆學(xué)術(shù)年會

[4]李中偉 佟為明 劉勇 PCI DeviceNet板卡和短窗Morlet復(fù)小波在繼電保護監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[會議論文]，2005 - 第五屆輸配電技術(shù)國際會議

篇5

關(guān)鍵詞：電氣工程設(shè)計；安全供電；節(jié)能降耗

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

引言：節(jié)能是當(dāng)今世界已成共識的頭等大事，電氣自動化中對于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用具有非凡的意義?，F(xiàn)在電氣工程設(shè)計對于節(jié)能的考慮在不斷的增加，但是仍存在一些缺點和疏漏，對于電氣自動化中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的研究應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。

一、電氣工程設(shè)計原則

1、優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用

在做電氣工程設(shè)計時首先考慮的是安全性，電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的裕度；確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術(shù)措施；在特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施；按建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。其次考慮的是適用性，就是要能為電氣設(shè)備的運行提供必要的動力：為在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源；應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求；應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求，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。在滿足電氣工程的實用性和安全性的基礎(chǔ)上，利用先進的技術(shù)，優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用。

2、提高設(shè)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(shè)投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)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(shè)備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

3、合理調(diào)整負荷，選取合理的設(shè)計系數(shù)，提高負荷率和設(shè)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(shè)計時盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負荷、選取合理的設(shè)計系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施，提高負荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。

二、電氣自動化節(jié)能技術(shù)

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

1、減少電能傳輸?shù)膿p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(chǎn)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(jù)其能耗的機理來進行設(shè)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(jié)能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度，相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)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(xiàn)；三是適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。

2、無功補償

在電氣自動化系統(tǒng)中，無功功率占有供配電設(shè)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(wǎng)的電壓下降，從而大幅度影響到電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。因此，為了實現(xiàn)無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當(dāng)?shù)臒o功補償設(shè)備，這樣也能夠有效提高社會和經(jīng)濟的雙重效益。具體而言，對無功補償設(shè)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(yīng)該根據(jù)具體參數(shù)，如目標功率因數(shù)、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數(shù)的計算來確定；二是為了達到良好的補償效果，應(yīng)該采用集調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準確、適應(yīng)面廣等優(yōu)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(dān)方式、投切開關(guān)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(xiàn)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(shù)物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發(fā)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(jié)能的目的。

3、使用有源濾波器

為了有效避免與電網(wǎng)聯(lián)結(jié)電氣設(shè)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(shè)備數(shù)量的增加，產(chǎn)生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)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(shè)備產(chǎn)生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優(yōu)異的動態(tài)性能；反應(yīng)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(chǎn)生的諧波進行過濾，在電氣設(shè)備誤操作之前就能夠?qū)⑵渥柚?，使電氣設(shè)備的運行更加有效率，從而達到節(jié)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(jié)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(shè)備的性質(zhì)、設(shè)計的前景規(guī)劃、電網(wǎng)的發(fā)展計劃以及供電回路的數(shù)量等。

5、供配電系統(tǒng)的設(shè)計

通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計來實現(xiàn)節(jié)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(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；二是要要結(jié)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(xiàn)電力節(jié)能，并且，這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。

6、提高自然功率因數(shù)

自然功率因數(shù)就是在沒有配備無功補償裝置的供配電系統(tǒng)中有功功率與無功功率的比值。用電設(shè)備根據(jù)其性質(zhì)可以分為直流、電感和電容三大類，而在實際的應(yīng)用中通常這三種性質(zhì)的電器都會同時存在，這時候系統(tǒng)中就會因為感性和容性電器的存在而產(chǎn)生一部分無功功率，我們所需要做的就是通過系統(tǒng)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(shù)的好處就在于能夠在保證負荷有功功率不發(fā)生任何變化的情況下降低無功功率來實現(xiàn)線損降低的目的。在實際的設(shè)計過程中，實現(xiàn)功率因數(shù)降低的方式有兩種：一是直接采用功率因數(shù)較高的同步電動機，二是采用電容器來實現(xiàn)補償。

7、照明節(jié)能

在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中，還可以通過照明節(jié)能來實現(xiàn)，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(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發(fā)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(gòu)筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個較好的朝向。

三、結(jié)束語：

社會還在不斷的發(fā)展，電氣系統(tǒng)也隨著社會的發(fā)展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段?，F(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達到節(jié)能的效果，而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動化的節(jié)能設(shè)計則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好，并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。

參考文獻：

篇6

論文關(guān)鍵詞：MC9S08QB8,DH11,半導(dǎo)體制冷

傳統(tǒng)高壓開關(guān)柜一般通過加熱器提升柜內(nèi)溫度的方法防止凝露的發(fā)生，但空氣中包含的水分并沒有降低，當(dāng)環(huán)境溫度急劇降低后，凝露現(xiàn)象還會發(fā)生，危害高壓開關(guān)柜的安全運行。

該文設(shè)計了一種采用半導(dǎo)體制冷技術(shù)的除濕裝置，該裝置能使空氣中的水分不斷地在冷凝板表面冷凝成水珠后排出柜外，快速降低高壓開關(guān)柜內(nèi)的濕度。

1 硬件設(shè)計

除濕裝置的硬件主要包括：濕度傳感器、控制單元、除濕單元、顯示單元、通訊單元和供電單元，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1.1 控制單元

控制單元是整個裝置的核心，選用飛思卡爾的MC9S08QB8芯片。MC9S08QB8是飛思卡爾8位微控制器系列中具有很高集成度的芯片，采用高性能、低功耗的HCS08內(nèi)核，其內(nèi)置8KB FLASH存儲器，512B RAM，SCI/SPI/IIC接口，8位模/數(shù)定時器模塊，A/D模塊等。MC9S08QB8還集成了背景調(diào)試系統(tǒng)以及可進行實時總線捕捉的內(nèi)置在線仿真（ICE）功能，具有單線的調(diào)試及仿真接口（BDM）[2]。

1.2 濕度傳感器

濕度傳感器選用品質(zhì)卓越、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強、性價比高的數(shù)字濕度傳感器DH11。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。

1.3 除濕單元

除濕單元選用先進的半導(dǎo)體制冷片，中小企業(yè)融資論文配合散熱片和制冷風(fēng)機，使潮氣快速凝結(jié)成水珠，然后通過導(dǎo)水管排出開關(guān)柜外。

1.4 顯示單元

顯示單元包括：高亮度LED、高清晰數(shù)碼管和耐久的操作按鍵，主要實現(xiàn)人機操控，實現(xiàn)就地顯示濕度值，并可完成參數(shù)設(shè)置。

1.5 通訊單元

通訊單元主要有RS-485通訊接口組成，采用Modbus-RTU協(xié)議。能實時將高壓開關(guān)柜內(nèi)的濕度信息上傳給后臺監(jiān)控設(shè)備。同時可接收后臺設(shè)備的控制信息，遠程啟動除濕器。

2 軟件設(shè)計

除濕裝置的主要功能包括以下幾方面。

（1）濕度監(jiān)測：裝置實時監(jiān)測高壓開關(guān)柜內(nèi)的濕度。

（2）自動除濕：當(dāng)濕度超過設(shè)定值時啟動除濕，當(dāng)濕度低于設(shè)定值時）停止除濕。

（3）人工除濕：通過按壓裝置上的除濕按鍵，可強制啟動除濕功能，當(dāng)?shù)竭_設(shè)定時間后停止除濕。

（4）數(shù)據(jù)上傳：裝置將采集到的濕度信息及工作狀態(tài)上傳給后臺設(shè)備。

（5）遠程除濕：后臺設(shè)備可發(fā)出命令，強制啟動除濕功能，當(dāng)達到設(shè)定時間后裝置自動停止除濕。

（6）人機界面：裝置實時就地顯示濕度值等信息，并可對所有參數(shù)設(shè)定。

其主程序流程如圖2所示。

3 結(jié)語

該文所設(shè)計的半導(dǎo)體除濕裝置可有效解決變電所高壓室因潮濕而影響開關(guān)柜正常運行的難題，避免因濕度過大而引發(fā)惡性事故，提高供配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。

參考文獻

篇7

論文摘要：高校網(wǎng)絡(luò)中心機房是校園網(wǎng)絡(luò)的核心樞紐，該文結(jié)合廣東理工職業(yè)學(xué)院中心機房工程建設(shè)實踐，簡單介紹了校園網(wǎng)中心機房設(shè)計原則及機房建設(shè)的整體規(guī)劃，對詳細設(shè)計部分內(nèi)容做了重點論述。

中心機房是校園網(wǎng)絡(luò)的核心與樞紐， 是數(shù)據(jù)交換的中心和數(shù)據(jù)存儲中心， 如何嚴格按照國家標準，參照國際先進規(guī)范，建設(shè)一個現(xiàn)代化、規(guī)范化的機房，為計算機的可靠運行提供一個穩(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)備與計算機系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運轉(zhuǎn)，計算機機房環(huán)境必須滿足計算機等微電子設(shè)備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁強度、屏蔽、防漏、電源質(zhì)量、振動、防雷、接地和安全保衛(wèi)等要求。中心機房建設(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)中心機房，面積共約150平方米。層高4.5米，裝修完成后要求凈高達2.8米，包括各類功能房間，整個中心機房基本工程包括有機房裝修系統(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。機房區(qū)域規(guī)劃基本可分為四大部份，主機房、配線間、氣瓶間、配電間。

1) 主機房：用于放置UPS電源主機及各種服務(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)計原則

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

先進性：立足于高起點，采用先進、成熟、實用的技術(shù)。機房系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)軟、硬件配置采用模塊化、開放式結(jié)構(gòu)并通過集成，實現(xiàn)信息資源共享，提高設(shè)備利用率，降低能耗，實現(xiàn)科學(xué)的機房管理。

高安全可靠性：為保證機房能為用戶提供連續(xù)不間斷的服務(wù)，機房須具有高可靠性。系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)盡量減少單點故障的存在。

機房內(nèi)部計算機系統(tǒng)涉及到機密信息，需要保證機房的安全性，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)時應(yīng)考慮對資源需求的改變，以使整個系統(tǒng)具有靈活的可擴展性。

易管理維護：通過使用先進和可靠的管理工具來實現(xiàn)系統(tǒng)的高質(zhì)量管理，以節(jié)約人力資源，實時監(jiān)控、監(jiān)測整個中心機房的運行狀況、語音報警，實時事件記錄，迅速確定故障，提高可靠性，簡化機房管理人員的維護工作。

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

舒適性：機房設(shè)計中對空調(diào)、照明、聲響及環(huán)境進行優(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

機房總體規(guī)劃就是按照標準化的流程、規(guī)模化的運作，優(yōu)質(zhì)、快速規(guī)劃機房工程建設(shè)方案。機房總體建設(shè)方案由機房裝修系統(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)、機房監(jiān)控系統(tǒng)和KVM系統(tǒng)等部分組成，包含了機房工程的全部過程：從前期的規(guī)劃選址，到后期內(nèi)部系統(tǒng)的設(shè)計施工；從前期整個項目的總體管理，到后期的調(diào)試、開通；從前期對用戶的使用培訓(xùn)，到后期的維護保養(yǎng)等方面。

4 詳細設(shè)計

4.1 機房裝修系統(tǒng)

機房裝修系統(tǒng)，是整個機房的基礎(chǔ)。它主要起著功能區(qū)劃分及保證機房環(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)及其他裝飾等四個子系統(tǒng)。

本方案裝飾選用的材料必須全部采用符合國際標準[1-2]或國內(nèi)優(yōu)質(zhì)標準。所有材料應(yīng)具備環(huán)保、阻燃、無毒、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)，是機房運行環(huán)境的保障。計算機主機及通訊設(shè)備是高精密的電子設(shè)備，對機房環(huán)境有嚴格的要求，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)場勘測的實際情況，主機房設(shè)計為風(fēng)冷式下送風(fēng)精密空調(diào)。采用1臺35kw的國際名牌精密空調(diào)和2臺5匹工業(yè)級普通柜式空調(diào)負責(zé)主機房和網(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。以保證機房空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，2臺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)備的安全運行。

4.3 供配電系統(tǒng)

配電系統(tǒng)，是整體機房高可用性的后盾。計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備投入服務(wù)后如無一個長期穩(wěn)定的供電系統(tǒng)來保證計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備和有關(guān)外圍設(shè)備正常運行，勢必造成嚴重的后果。

計算機機房的供配電系統(tǒng)是一個綜合性供配電系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中不僅要解決計算機等微電子設(shè)備的用電問題，還要解決其他設(shè)備的用電問題。

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

1) 機房內(nèi)插座分二種：不間斷電源（UPS）供電的計算機主機和重要通信設(shè)備專用插座；市電直接供電的輔助設(shè)備用標準插座。

2) 在市電配電箱，主要包括空調(diào)機、照明及機房內(nèi)維修插座的配電，應(yīng)分開回路設(shè)計，每一回路設(shè)置單獨電源開關(guān)控制。

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

4) 主機房內(nèi)每個機柜位置提供2個UPS供電專用插座，由UPS通過配電箱為每個機柜組提供一個UPS回路。回路采用ZR-BV-3×4mm2阻燃電線，使用25A空開控制。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)，是整體機房安全運行的盾牌?；馂?zāi)報警采用煙感探測器和溫感探測器，探測器安裝在吊頂上和活動地板下，兩者聯(lián)合使用提高報警的可靠性，火災(zāi)自動探測器即能發(fā)出警報信號，控制器顯示報警的探測器所在位置。滅火系統(tǒng)采用七氟丙烷（FM200）自動氣體滅火系統(tǒng)。

該工程共分2個防護區(qū)（即：配電間、主機房和配線間），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)，是整體機房安全運行的保證。機房設(shè)施的雷擊過壓及電磁干擾防護，是保護通信線路、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)備安全運行不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)。

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

4.6 通訊系統(tǒng)

通訊系統(tǒng)，是整體機房的神經(jīng)中樞。計算機及其他微電子設(shè)備之間的信號傳輸以及機房與外界的“聯(lián)系”都要靠穩(wěn)定的通訊系統(tǒng)來實現(xiàn)。主要包括結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)[3]。網(wǎng)絡(luò)中心機房及運維、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)計信息點，并考慮預(yù)留余量，中心機房布線集中在配線間，配線間和主機房通過地板下預(yù)留線槽走線連接。機房靜地板下敷設(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 機房監(jiān)控系統(tǒng)[4]

機房監(jiān)控系統(tǒng)是機房運行的“守護神”。確保做到“三防犯”及“雙保險”。

本機房采用數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)，對中心機房實現(xiàn)24小時安全監(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統(tǒng)一控制各軟件系統(tǒng)。各個軟件系統(tǒng)間相互獨立，在其中某個軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，其余的各個系統(tǒng)仍能夠繼續(xù)正常工作。

4.8 KVM系統(tǒng)

KVM系統(tǒng)使中心機房的各種服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)“一站式”管理。本方案采用2臺數(shù)字交換機對32臺服務(wù)器進行管理，實現(xiàn)1個本地用戶、2個遠程用戶對服務(wù)器的集中控制。機房內(nèi)的所有64臺服務(wù)器都與專用服務(wù)器接口電纜進行連接，專用服務(wù)器接口電纜通過六類線連接到數(shù)字式KVM交換機上，數(shù)字式KVM交換機的網(wǎng)絡(luò)端口通過普通六類線纜連接至以太網(wǎng)上，控制終端通過TCP/IP對所有服務(wù)器進行統(tǒng)一管理。

5 結(jié)束語

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

參考文獻

[1] GB2887-89.計算站場地技術(shù)要求[S].

[2] GB 50174-2008.電子計算機機房設(shè)計規(guī)范[S].

篇8

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)中心；自然通風(fēng)；自然冷卻；氣流組織；云計算；PUE

0 引言

隨著云計算時代的來臨，在互聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)大量釋放的計算需求進一步得到釋放，這導(dǎo)致全球數(shù)據(jù)中心呈爆炸式增長，而且服務(wù)器部署密度進一步提高。與此同時，全球能源危機卻日益臨近，對企業(yè)而言，信息化程度的日益提升意味著運營成本的飛速增長。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)計方向。

在下一代數(shù)據(jù)中心的技術(shù)研究和實踐上，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?；ヂ?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)公司沒有采用傳統(tǒng)技術(shù)，摒棄了高冗余供電系統(tǒng)設(shè)計，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，互聯(lián)網(wǎng)公司又使用先進的軟件技術(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是并行計算模型，Bigtable是分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)布儲，它們合起來代表了Google的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)。這種架構(gòu)對服務(wù)器、存儲的需求與傳統(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，另外少量服務(wù)器還需求大量內(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)量實在過于龐大，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：放棄使用標準的機架服務(wù)器或刀片服務(wù)器，按自己的需要進行定制。如Google采用整機柜高速背板設(shè)計，每一臺服務(wù)器采用類似刀片服務(wù)器的設(shè)計方案，插入背板；再如Facebook采用1.5U的機架式服務(wù)器設(shè)計方案，并去除機箱頂蓋，更利于散熱；再如它們都使用特殊的電源設(shè)計，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組的開機時間，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。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)計外，它們在供配電系統(tǒng)設(shè)計上也與傳統(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的美國俄勒岡數(shù)據(jù)中心PUE達到1.07，Yahoo“雞窩”式數(shù)據(jù)中心達到1.08，Google的比利時數(shù)據(jù)中心達到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)備正常高效的運行，數(shù)據(jù)中心機房一般會設(shè)定溫度22℃±2℃，相對濕度RH50%±5%，并且7*24*365的保持這樣的機房環(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）。

在這里簡要介紹一下PUE的概念。PUE（Power Usage Effectiveness）是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的指標，是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源之比，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)計的主要方向。

當(dāng)前先進的數(shù)據(jù)中心的設(shè)計中，無一例外的都采用了自然冷卻（Free Cooling）技術(shù)。按維基百科的解釋，自然冷卻的定義如下：

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關(guān)鍵詞：水泥工業(yè) 余熱發(fā)電系統(tǒng) 并網(wǎng)問題 解析

中圖分類號：TQ172.8；TM617 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0112-01

1 水泥窖余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行難現(xiàn)狀

對于水泥工業(yè)余熱發(fā)電系統(tǒng)來說，即便它在我國位居十大節(jié)能工程之列，可以對水泥窖本來排放到大氣中的余熱加以利用來發(fā)電，與全世界所倡導(dǎo)的“低碳經(jīng)濟”相吻合。但是，其涉入到水泥和電力這兩個行業(yè)當(dāng)中，所以水泥余熱這一發(fā)電項目并網(wǎng)就成為了目前亟待解決的主要問題。對于一些地區(qū)來說，電網(wǎng)企業(yè)要以余熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的額數(shù)為依據(jù)，對水泥工業(yè)進行所謂的上網(wǎng)費、并網(wǎng)費的收取。此外，余熱發(fā)電機組還要受電網(wǎng)企業(yè)的電力系統(tǒng)調(diào)控部門的控制，來進行電機組的啟、停機程序的操作。有些地區(qū)甚至是因為并網(wǎng)問題的存在而影響了發(fā)電的正常運行，即使將此類問題上報，也得不到有效的解決，在一定程度上制約了國家能源減排政策的有效實施。據(jù)資料顯示，有很多企業(yè)在筑建余熱發(fā)電項目以后，沒辦法進行并網(wǎng)發(fā)電的有很多，通常情況下，這種問題產(chǎn)生所帶來的損失是非常巨大的。

2 水泥窖余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行技術(shù)

基本來說，余熱發(fā)電系統(tǒng)自身是有其工作原理的，這一工作原理主要是通過余熱鍋爐這一余熱回收裝置對工業(yè)生產(chǎn)中排出的大量廢氣所散發(fā)的廢熱進行熱交換回收。在這一過程中，就產(chǎn)生了過熱蒸汽，這種蒸汽會促使汽輪機的熱能向機械能的轉(zhuǎn)換，在這之后，發(fā)電機受機械能的帶動發(fā)電。水泥窯的窯頭和窯尾在水泥熟料的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的廢氣，然后安裝被稱為窖頭爐和窖尾爐的余熱鍋爐在廢氣排出處。廢氣和水在余熱鍋爐的內(nèi)部，會實現(xiàn)熱交換。在這樣的情況下，水就會變成高溫，有足夠壓力的過熱蒸汽，這種過熱蒸汽會流通進汽輪發(fā)電機組，實現(xiàn)發(fā)電工作。

就當(dāng)前而言，熱力循環(huán)系統(tǒng)的熱力循環(huán)方式主要由三種模式構(gòu)成，即單壓系統(tǒng)、閃蒸系統(tǒng)、雙壓系統(tǒng)，以及由此衍生的復(fù)合系統(tǒng)。這一系統(tǒng)，是我國水泥工業(yè)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的主要內(nèi)容，通過大量的實踐我們可以證明，要以企業(yè)的實際情況為依據(jù)，對上面的三種系統(tǒng)進行選擇。此外，應(yīng)該對熱平衡計算、生產(chǎn)規(guī)模、管理、投資等具體問題，進行具體理性的分析論證，然后才能決定要應(yīng)用哪種熱力循環(huán)方式才最為合理。

3 水泥窖余熱利用發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行與電力部門之間的關(guān)系

依據(jù)水泥余熱發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)連接點都在水泥企業(yè)的內(nèi)部供配電網(wǎng)線路上這一情況，并網(wǎng)對象是水泥企業(yè)的內(nèi)部供配電網(wǎng)，而不是電力部門管理的外部常規(guī)供配電網(wǎng)，所以就不存在與外部電力部門進行電售交換這一說法。

我們以技術(shù)這一層面為突破點，倘若水泥窯余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的內(nèi)部并網(wǎng)發(fā)電要以“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的方式來實現(xiàn)的話，水泥窯余熱利用發(fā)電機組就是功率強大的用電設(shè)備。從目前來看，并網(wǎng)的操作，基本上都運用了先進的技術(shù)、安全精準的現(xiàn)代同步指示裝置以及自動化并聯(lián)裝置，而且再加上多種保護技術(shù)及保護設(shè)備的發(fā)展，從安全的角度來分析，絲毫不會給電力部門外部電網(wǎng)的運行帶來不必要的影響。進一步來說，在安全技術(shù)的方面，水泥工業(yè)配套余熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)有很大的飛躍，并漸趨于先進。所以無論如何，我們都要以“公平公正”科學(xué)合理的發(fā)展觀為原則，對該設(shè)備進行合理科學(xué)的使用。并網(wǎng)這一問題得到了一定程度上的解決，電力部門已經(jīng)無權(quán)干涉水泥窯余熱利用發(fā)電系統(tǒng)的“內(nèi)部并網(wǎng)”發(fā)電工作的進行，并且電力部門要以用電客戶的視角來看待水泥企業(yè)，繼而樹立良好的市場經(jīng)營理念，促成服務(wù)意識的加強。

4 結(jié)語

對于水泥窯余熱利用發(fā)電系統(tǒng)這一極其重要的節(jié)能技術(shù)而言，我們要將其重視起來。找出存在的問題，并采取有效的方式解決這一問題的痼疾。以并網(wǎng)運行這一層面為觀焦點，我們可以清楚明晰他只是針對水泥企業(yè)內(nèi)部的常規(guī)配電網(wǎng)進行的，對于“并內(nèi)網(wǎng)不上外網(wǎng)”這一概念來說，它也是一項非?？尚械募夹g(shù)，這種技術(shù)的運用不存在與外部電力部門上網(wǎng)返售電能的交換。對于水泥企業(yè)來說，完全可以不理會電力部門并網(wǎng)協(xié)議的簽訂，只需在供用電合同上將雙方的責(zé)任細列出來即可。

參考文獻

[1] 崔星太，姜亦民.新世紀大型水泥集團戰(zhàn)略探討[C]//加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展—— 挑戰(zhàn)與機遇、責(zé)任和對策（上冊），2002.

[2] 隋同波，文寨軍.我國水泥工業(yè)的綠色化發(fā)展方向[C]//中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會水泥基材料論文集（上冊），2003.

[3] 隋同波，文寨軍.我國水泥工業(yè)的綠色化發(fā)展方向[C]//中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會水泥基材料論文集（上冊），2003.

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【關(guān)鍵詞】弱電系統(tǒng)；系統(tǒng)管理；系統(tǒng)維護

當(dāng)今社會，弱電系統(tǒng)作為一個獨立的建筑安裝系統(tǒng)，越來越多地被應(yīng)用于一些新建的大廈、智能社區(qū)的建設(shè)中，為了保障弱電系統(tǒng)的正常工作，及其可靠的服務(wù)壽命周期，專業(yè)的弱電系統(tǒng)管理及維護也顯得越來越必不可少。但是目前而言，對于弱電系統(tǒng)的專業(yè)維護及系統(tǒng)管理，缺乏有效的可操作性的管理維護措施及建議。本文結(jié)合筆者自身的工作內(nèi)容，淺談對弱電系統(tǒng)的管理維護策略，以期和同行共享。

1 完善弱電工程的自動化檢測，提高弱電系統(tǒng)管理維護效率

為了更好的實現(xiàn)弱電工程的管理及維護，可以在各弱電系統(tǒng)的自動檢測及控制方面下功夫，通過完善弱電系統(tǒng)自身的自動檢測、控制功能，來提升弱電系統(tǒng)的管理及維護水平，提高管理維護效率和水平，降低弱電系統(tǒng)的工作故障發(fā)生的概率。筆者曾經(jīng)參與過某科技展覽館的弱電系統(tǒng)改造及維護項目，結(jié)合實際，針對公共場館各弱電系統(tǒng)的特點，可以從以下幾個方面進行管理及維護：

空調(diào)系統(tǒng)。通過對空調(diào)控制系統(tǒng)進行傳感檢測，可以實現(xiàn)對冷凍機組、熱泵、新風(fēng)機組、送排風(fēng)機組及風(fēng)機盤管等的自動監(jiān)視和控制，發(fā)生故障時能顯示故障的位置及性質(zhì)，使控制人員及時掌握情況。

給排水系統(tǒng)。通過對給排水系統(tǒng)安裝弱電控制系統(tǒng)，使其能自動監(jiān)視和控制生活水箱、各種水泵、污水池和污水處理裝置的運行，自動計算水流量，自動與主機通信；當(dāng)某處發(fā)生運行故障時，控制室會自動顯示。

供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)的弱電管理維護，可以從自動顯示并記錄供配電設(shè)備的運行情況入手，包括電壓、電流、功率因素等，并與管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；能在控制室實現(xiàn)對整個變配電系統(tǒng)的操作，當(dāng)發(fā)生異常情況（如變壓器高溫）時自動報警；當(dāng)二路進線中一路發(fā)生故障時能自動切換到另一路。

消防系統(tǒng)。通過加強對消防系統(tǒng)的弱電控制及其自動檢測功能，使其能自動控制消防系統(tǒng)的各種設(shè)備，當(dāng)火警發(fā)生時，能自動切斷電源，打開排/抽風(fēng)機，消防泵自動啟動，消防噴頭自動噴水滅火。 其他諸如照明系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等，也都可以通過完善、提升弱電自動檢測的手段實現(xiàn)對公共場館內(nèi)的弱電系統(tǒng)的有效管理及維護。

2 實施弱電工程過程化管理，降低弱電系統(tǒng)故障維護概率

加強對弱電系統(tǒng)的管理維護，還可以從加強弱電工程施工管理的角度來降低弱電系統(tǒng)的故障發(fā)生概率，從而提高弱電系統(tǒng)的管理維護水平。按照弱電系統(tǒng)的施工環(huán)節(jié)，可以從以下幾個方面進行弱電工程施工的過程化管理。

前期準備階段。每一個弱電系統(tǒng)項目的開始都必須組建一個項目管理機構(gòu)，安排以項目經(jīng)理為核心的項目管理部進駐工地，根據(jù)項目的實際需求和情況，制定相關(guān)的管理制度，并編制初步的施工進度計劃。

深化設(shè)計階段。根據(jù)初步確認的系統(tǒng)功能，對整個弱電系統(tǒng)的初步方案進行深化，并與建筑設(shè)計、裝潢設(shè)計及招標單位進行溝通協(xié)商，最終確認深化設(shè)計方案及圖紙。

工程安裝階段。同施工單位落實相關(guān)預(yù)埋管、箱、盒的現(xiàn)場協(xié)調(diào)，按照制定的按照進度計劃和現(xiàn)場管理制度，對系統(tǒng)的供貨、安裝、接線等各階段工作全面的監(jiān)督、協(xié)調(diào)、管理，以確保弱電工程的施工質(zhì)量。

調(diào)試、測試及試運行階段。編制系統(tǒng)調(diào)試方案，分步落實系統(tǒng)的單體調(diào)試和總體聯(lián)調(diào)，編制系統(tǒng)試運行方案，合理地實施系統(tǒng)試運行，并對試運行中出現(xiàn)的問題及時反饋、總結(jié)、整改，以完善和提升弱電系統(tǒng)的管理，降低維護工作量，確保弱電系統(tǒng)的可靠工作。

3 弱電系統(tǒng)的防雷接地維護

公共場館內(nèi)弱電系統(tǒng)的防雷接地是非常重要的，如果對防雷接地的設(shè)計沒有足夠重視，那么最終整套弱電系統(tǒng)的工作也無法得到可靠的保障?？偟恼f來，防雷接地主要需要考慮以下幾個方面：

防雷接地應(yīng)采用專用接地干線。由外在的本體系統(tǒng)引入接地體，專用接地干線采用銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜。

弱電系統(tǒng)的接地線不能與強電交流的地線以及電網(wǎng)零線短接或混接，接地線不能形成封閉回路。

弱電系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)及其專業(yè)設(shè)備的接地線，應(yīng)選用銅芯絕緣軟線。

弱電系統(tǒng)中三芯電源插座的接地端，應(yīng)與系統(tǒng)的接地端相連（保護地線）。

公共場館弱電系統(tǒng)的傳輸線路(與環(huán)境、土壤有關(guān))要求單端接地，在調(diào)度室室屏蔽層接地(接到機柜上)，干擾信號通過屏蔽層隔開，兩端都接地，有浮點；在特殊情況下，要兩端都接地。有些地方控制線會受到干擾(雜波信號導(dǎo)致信號不良)，應(yīng)將位置移動。干擾無論大小都會表現(xiàn)出來，導(dǎo)致弱電系統(tǒng)控制不靈敏。另一方面，在布線時，由于現(xiàn)場要布很多線，且一般是由多人來布線，容易錯接，因此建議在布線時要做好標識，以提高效率。

與其它設(shè)備維護一樣，弱電系統(tǒng)的管理維護也離不開問題的主動發(fā)現(xiàn)與處理，這樣能夠?qū)⒐收舷跓o形之中，大多故障會有一段時間的預(yù)兆，因而要主動去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題；不僅需要在弱電系統(tǒng)的施工過程中進行質(zhì)量管理，更重要的是在后期的維護中，要多動腦筋，多與相關(guān)技術(shù)人員交流合作，輔以現(xiàn)代化的檢測設(shè)備，活學(xué)活用，歸納總結(jié)，提高弱電系統(tǒng)管理維護的水平。

參考文獻

［1］ 金紅峰《淺談弱電系統(tǒng)管理及維護的一點心得》，［J］.《藝術(shù)科技》2007 (3)：30-32