電氣工程自動化技術分析

【摘要】本文通過供配電系統、樓宇自動化、電氣安全、建筑設備自動化系統等幾個方面簡單介紹了電氣工程及自動化的內容，具體用供配電系統對電氣工程及自動化技術作了闡述。

【關鍵詞】電氣工程；自動化；技術

隨著人們生活水平的提高，電氣工程及自動化的要求也越來越高，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、實用、方便的使用效果。

一、供配電系統

現代工農業及整個社會生活中電力應用非常廣泛，一般建筑采用低壓供電，高層建筑通常10kV電壓供電。

1、電力系統及電力負荷

（1）電力系統概念。在電力系統中，如果每個發電廠孤立地向用戶供電，其可靠性不高。如當某個電廠發生故障或停機檢修時，該地區將被迫停電，因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續性、運行的經濟性，并提高設備的利用率，減少整個地區的總備用容量，常將許多發電廠、電力網和電力用戶連成一個整體。這里由發電廠、電力網和用戶組成的統一整體稱為電力系統。

（2）我國電網電壓等級。電力網的電壓等級比較多，從輸電的角度來講，電壓越高則輸送的距離就越近，傳輸的容量越大，但電壓越高，要求絕緣水平也相應提高，因而造價也越高。目前，我國根據國民經濟發展的需要，技術經濟上的合理性及電機電器制造工業的水平等因素，由國家頒布制定了我國電力網的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網電壓在1kV及以上的稱為高壓，1kV以下的電壓稱為低壓。

2、 10KV 變（配）電所及高壓設備

（1）變（配）電所位置的選擇原則。①接近負荷中心，這樣可降低電能損耗，節約輸電線用量；②進出線方便；③接近電源側；④設備吊裝、運輸方便；⑤不應設在有劇烈振動的場所；⑥不宜設在多塵、水霧（如大型冷卻塔）或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠離時，不應設在污染源的下風側；⑦不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰；⑧變（配）電所為獨立建筑物時，不宜設在地勢低洼和可能積水的場所；⑨高層建筑地下層變（配）電所的位置，宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。

（2）主結線的方式及特點。變（配）電所的主結線（一次接線）是指由各種開關電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯電容器等電氣設備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據，也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據。主結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變電所的形式有獨立式、附設式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設式又分為內附式和外附式。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）常用高壓設備。常用的高壓一次電氣設備有：高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜、高壓避雷器和互感器等。

3、低電壓配電系統及低壓設備

（1）低電壓配電方式。低電壓配電系統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、樹干式、鏈式三種形式。

（2）常用低壓設備特點及用途。低壓電氣設備通常是指電壓在1000V以下的電氣設備，在建筑工程常見的低壓電氣設備有刀開關、熔斷器、自動空氣開關、接觸器、低壓配電柜等。

二、樓宇自動化

樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制，所謂計算機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字控制器（DDC），利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數據庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括：空調與通風監控系統、給排水監控系統、照明監控系統、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和結構化綜合布線系統。

設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷，采用最優化的控制手段，對各系統設備進行集中監控和管理，使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行，在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中，降低各系統造價，盡量節省能耗和日常管理的各項費用，保證系統充分運行，從而提高了智能建筑的高水平的現代化管理和服務，使投資能得到一個良好的回報。

三、電氣安全

隨著人類對電力能源的重視與不斷應用，電力設施與設備已與現代人類的工作與生活密不可分，電力甚至成為現代各行各業發展的基礎前提。但不可否認的是由于種種原因，電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時，由電氣設備產生的問題也帶給人類的生產與生活不少煩惱與損失，有時甚至表現為災難。因此，電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護人員消除安全生產隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項任務的重要工作內容，同時也是電氣專業工作者首要面臨并著力解決的課題。

1、電氣絕緣

保持配電線路和電氣設備的絕緣良好，是保證人身安全和電氣設備正常運行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好，可通過測量其絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質損耗等參數來衡量。

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生危險的安全可靠距離。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、帶電體與其他設施和設備之間，均應保持一定距離。通常，在配電線路和變、配電裝置附近工作時，應考慮線路安全距離，變、配電裝置安全距離，檢修安全距離和操作安全距離等。

3、安全載流量

導體的安全載流量，是指允許持續通過導體內部的電流量。持續通過導體的電流如果超過安全載流量，導體的發熱將超過允許值，導致絕緣損壞，甚至引起漏電和發生火災。因此，根據導體的安全載流量確定導體截面和選擇設備是十分重要的。

四、建筑設備自動化系統

建筑設備自動化系統實際上是一套中央監控系統。它通過對建筑物（或建筑群）內的各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備等進行集中監控，達到在確保建筑內環境舒適、充分考慮能源節約和環境保護的條件下，使建筑內的各種設備狀態及利用率均達到最佳的目的。

參考文獻：

[1] 郭英杰.樓宇自動化系統（BAS）簡介與問題淺析[J].企業導報，2010（5）.

[2] 張一平.智能小區管理系統的設計與開發[D].武漢理工大學碩士論文，2010（4）