时间：2022-05-08 09:56:46
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关键词：负荷等级供电系统供电压降接地
引言
磁悬浮制梁生产基地实际上是一个混凝土制品的生产基地。但是与其不同处是生产制造的每根轨道梁全长25M，重达180T，而且在每根梁上要精确安装上使列车前进的长定子线圈的组装件。所以同为混凝土制品厂，但生产工艺上有很大差别。加工制作轨道梁的主要生产工艺分：预应轨道制作生产中间装配出厂储放等。在整个制作流程中，轨道梁需在台座上保温养护，在恒温，恒湿的车间内装配加工。
作为向国际第一条用于商业运行的磁悬浮快速列车提供轨道梁的生产基地，其国际影响是很大的。而且磁浮交通的开通日期2003年1月已确定，根据倒计时，生产制作轨道梁的生产周期也相应确定。对于时间紧磁悬浮制梁生产基地实际上是一个混凝土制品的生产基地。但是与其不同处是生产制造的每根轨道梁全长25M，重达180T，而且在每根梁上要精确安装，制作技术含量极高的这样一个国际少有国内首创的磁悬浮制梁基地，要保证按时完成生产任务。除了工艺合理外，安全可靠的供电也是非常重要的。对于其供电负荷等级我国规范上还未明确规定，需要设计者对其供电系统负荷等级有个合理准确的定位。
1.负荷等级的确定
制梁基地能否按时完成轨道梁制作，是与按时通车有着直接的关系。涉及到中国在国际上的声誉，如果由于供电不可靠而造成180T梁报废，其时间及经济损失是非常之大的，因此对于制梁基地的生产用电负荷为一级。保证了其供电的可靠性。对于一级负荷的要求，供电规范上有明确要求。一级负荷应有两个电源供电，当一个电源发生故障，另一个电源应保证供电。
2.供电电源确定
工艺提供的设备总装机容量为13700KW，负荷分布在1.7公里厂区内。从技术角度及供电规划要求应选用35KV供电，考虑到基地使用年限不长，因为该变电所使用年限仅为制梁结束就完成历史使命。而且建一座35KV变电所的投资比较大。如何合理有效解决磁悬浮制梁生产基地电源是个重要问题。根据指挥部提供信息，磁浮交通的35KV牵引变电所已由供电局建成，考虑到目前由于磁浮交通还未建成变压器为空载运行，可以从该变电所配出10KV电源，供制梁基地使用。这样即节省投资又节省了建设35KV变电所的时间一举两得，经与供电局协商解决了供电电源的问题。
3.变电所位置的确定
工艺提供了整个基地工艺流程图，依据工艺设备的用电情况，集中设置10KW变电所显然不合理，造成了电源不能深入符合中心，影响供电质量，使得运行中损耗加大，根据工艺设备分布情况，将其分为四个供电区域（1）机加工灌浆车间（2）浇捣车间（3）提升泵房（4）生活区按用电情况由磁浮交通35KV变电所引出二路10KV电源每路10KV供电回路的负荷不超过6000KVA，满足了10KV供电规则。分别设置10KV变电所，将10KV变电所设置在负荷中心减小了供电半径提高了供电质量，保证了供电的可靠性
4.供电系统
4.1机加工灌浆车间供电系统
机加灌浆车间是整个基地核心用电大户，采用的设备大多为高精度数控设备，环境要求恒温恒湿，所以对其供电负荷确定为一级，在车间旁设一座附设车间10KV变电所从磁浮交通引来两路10KV电源，作为高压进线并设高压配出柜向其它10KV站馈电，其高压系统为单母线分段，中间不设联络开关，每段母线分别带2台变压器1台2500KVA，一台2000KVA变压器。低压系统为单母分段中间设联络开关，正常时母联开关打开，变压器为分别运行，当一段母线失电，失电段上为非重要负荷由于失压而自动跳闸，母联开关自动合闸保证对重要负荷的供电连续性。这样的系统不论任何一台变压器或一条线路失电均能保证生产工艺流程中的设备用电，大大提高了供电可靠性。
.3浇捣车间、提升泵站、锅炉房供电系统
锅炉房是作为工艺过程中的热源，供电必须可靠，供电负荷等级为一级，选用两台箱式变，一台为1000KVA，另一台为1250KVA，高压进线柜是利用环网柜向浇捣车间供电同时向搅拌站提升泵房箱式变供电。高压开关采用负荷开关，变压器配出开关采用高压熔断器保护，低压配出开关均为大容量断路器，分别向各车间泵站作放射式供电。车间配电为单母线分段中间设联络开关，当任何一段母线失电，其中段不重要负荷均设失压脱扣，母联开关自动合闸，保证对重要负荷供电。
4.3.1系统图
4.3.2负荷统计
3#变电站1#变压器
序号
负荷名称
装机容量
需用系数
cosφ
Tgφ
有功
无功
视在
（KW）
（KX）
（KW）
（KVAR）
（KVA）
1
浇捣车间
1402.5
0.4
0.8
0.75
557
418
696
2
提升泵
175.3
0.8
0.8
0.75
140
105
175
3
锅炉房
40
0.8
0.8
0.75
32
24
40
4
机修车间
48
0.43
0.8
0.75
21
16
26
5
室外照明
175
0.78
0.8
0.75
136
102
170
小计
307
885
665
1107
补偿cosφ至
0.9以上
250
补偿后功率
885
415
978
选用1000KV变压器
3#变电站2#变压器
序号
负荷名称
装机容量
需用系数
cosφ
Tgφ
有功
无功
视在
（KW）
（KX）
（KW）
（KVAR）
（KVA）
1
浇捣车间
1402.5
0.4
0.8
0.75
557
418
696
2
备件连接体仓库
1280.8
0.3
0.8
0.75
375
281
469
3
锅炉房（备用）
40
0.8
0.8
0.75
32
24
40
4
提升泵（备用）
175.3
0.8
0.8
0.75
140
105
175
小计
2683.3
932
699
1165
补偿cosφ至
0.9以上
300
补偿后功率
932
399
1014
增加备用负荷后
2898.6
1104
828
1380
补偿cosφ至
0.9以上
300
补偿后功率
1104
528
1222
选用1250KV变压器
4.4生活区供电系统
生活区是个临时生活场所，包括职工食堂、职工宿舍，由于是临时设施所以选用了线路变压器组形式，变压器容量为一台315KVA低压侧有施工单位根据需要设置。
4.4.1系统图
5.结论
5.1供电质量
对于这样一个大型工厂，虽然将电源引入到各负荷中心，但是由于其每个车间面积之大，对于供电半径满足要求还是很难实现，所以应对车间内每个供电回路作压降校验，如浇捣车间全长424米，其行车行程也接近424米，对保证电压降，无法按常规方法去实现，按压降计算公式U％=1/10U2(R0+X0tanΦ)PL分析,要保证压降满足5％,应从R0、P、L参数着手改变，才能满足电压降要求，P为行车功率是无法改变，只有改变R0及L这两种参数，才能达到而满足压降要求，（1）R0是滑触线与接续导线的电阻，加大滑触线及接续导线的截面积可以减小电压降。（2）L为变压器二次侧至滑触线最远端的距离，缩短这段距离也能减少线路的电压损失，加大了接续电缆与滑触线截面积并将集电器安装在滑触线的1/4段及3/4段减小了供电距离，从而满足了压降要求，由于一段滑触线有二点供电必须保证每相为同相位电源而且从同一变压器引出。
5.2接地保护措施
本工程接地形式为TN-C-S系统，厂区接地采用工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地、雷电感应接地、弱点设备接地等联合接地，其接地电阻不大于1欧姆，每个车间均设总等电位接地极MEB。PEN线进入车间后与MEB连接作为重复接地之后，PE线与N线始终分开，车间内的所有电气设备的金属外壳及电缆桥架、金属管道、钢构架在就近与接地装置连接，对MCC电机控制中心的馈电回路上装设漏电保护，一旦出现接地故障，即可报警又可以跳闸，保证了用电的可靠，和人生安全。
磁浮交通已于2003年1月顺利通车了，磁浮交通制梁基地完成了其历史使命。由于在电气设计中充分考虑了其用电可靠性，使得在整个生产过程中没有发生用电故障，保证了按时完成任务。设计选用的10KV箱式变也可以按当初设想的搬迁到另一个工地。作为我国第一个磁浮交通制梁基地的设计还有不少经验教训可以总结，相信今后一定会越建越好。
ElectricalSystemDesignforMagnetic-FloatingRailBeamFabricatingSite
以杏南小区污水泵站建设工程为例，阐述污水提升泵站污水处理流程。该泵站中有两台潜水泵（一用一备），生活污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至一个高水位时，一台泵启动，水位下降至一个低水位时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。
2电气系统设计组成
根据污水泵站污水处理过程的流程和现场设备的要求，整个污水泵站污水处理站控制部分由电气部分、PLC控制系统以及监控系统。系统为集散型计算机控制系统。系统采用以太网和现场总线混合型结构，PLC作为现场总线中的一个站，又作为以太网上的一个站点，而监控中心不作为现场总线网络中的站点，只作为以太网中的节点，此网上的各站点相互之间的数据交换通过以太网进行，而现场的信息也通过以太网从PLC的寄存器中读取，控制现场的参数也由以太网送到主站PLC的寄存器中，再通过主/从协议传送到现场总线中的各从站。从而实现污水站的远程监视控制。
2.1电气部分设计。
由于污水处理是一个连续的非常重要的项目，如果在正常生产中有电源中断，那样会引起工艺状态混乱，需要很长时间才能恢复。所以供电负荷要求为二级，供电电源采用双回线路。泵站的主要用电负荷为一台90kW的潜水泵。电机实现手动/自动两种控制方式，手动方式下实现就地控制，正常运行情况下PLC控制为主。电机采用软启动方式启动。另外还要给轴流风机和泵站的一些正常用电配电。
2.2PLC控制系统设计。
在整个控制系统中，自动控制部分主要有集水池的液位控制、潜水泵本身的温度、漏油控制。下面仍以泵站中有两台潜水泵（一用一备）为例，具体的说明集水池的液位控制流程及程序设计。集水内安装2个浮球液位计和1个投入式液位变送器。投入式液位变送器预先设定启泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的数值（可更改的）。污水不断的注入集水池内，当集水池内水位升至-3.0m时，一台泵启动，水位下降至-5.95m时，泵自动停止工作。当集水池再次充满水时，起动另外一台水泵，直至停止工作。两台水泵可由程序控制自动切换使用，以保证各台泵平均使用；泵出口电动阀门与相应泵联锁。开泵过程为：先启泵后开阀；停泵过程为：先关阀后停泵。2个浮球液位计分别设在高低液位的两个值，当达到这两个值时，通过PLC与报警呼叫装置连接，通过通信网络传到监控中心。
2.3监控及安防系统设计。
污水站，除了有远程监控系统外，还必须有远程视频监控及防盗等的安防系统。
2.3.1周界防范报警系统。
周界防范报警系统通过在泵站的四周围墙上安置主动红外对射探测器，对周界分段警戒，防范闲杂人员翻越围墙进入泵站，当围墙上有人翻越时，泵站报警主机上会出现声光报警，同时报警信号自动传输到监控中心，并自动记录报警时间与保存报警信息。
2.3.2防盗系统。
在泵站的室内安装了幕帘式被动红外入侵探测器，用于防止他人未经许可进入房间实施破坏。
2.3.3远程视频图象监控系统。
远程视频图象监控系统是在污水泵站配电间、污水泵站院内等设置前端摄像机，将图象传送到监控中心，由监控中心对整个泵站进行实时监控和记录，使管理人员充分了解泵站的动态。该系统与泵站室内防盗报警、周界报警等系统联动，通过数字硬盘录像机，完成监视、报警、设防和监视图象的存储和检索。
3设计时应该注意的一些问题
这几年做污水提升泵站的电气系统设计，设计时出现过一些问题，值得大家以后在设计中应该注意的。
3.1电源的问题。
污水站属于二级负荷。在水专业的规范中有说明，在电气规范中没有说明，说以在设计时，我们都查了规范，可以没有看到是二级负荷，就没有按照二级负荷考虑电源的问题。根据民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）3.2.10，二级负荷的供电系统，宜采用两回线路供电。一定要跟高压部门结合好引电源的位置，是不是可以增容。
3.2配电柜内设备的问题。
从现场的实际来看，进线柜若是双电源切换柜，1000mm宽的柜子还是比较小，排的满满的，电缆在后面都没有多余的空间，所以柜体宽度最好为1200mm。
3.3自控设备的问题。
设计中采用了超声波液位计和浮球液位计，以后的设计中可以考虑雷达液位计、激光液位计等。设计时，可根据每个物业的情况选择相应的液位计。
3.4加装雨棚灯、院内照明的问题。
在做拥军污水泵站设计时给我们的图纸就没有雨棚，也没有道路规划，所以电气设计时就没有安装雨棚灯，也没有设计道路照明。在以后的设计中，细节的地方最好沟通一下，解决方法有很多：可以安装声光控雨棚灯；污水泵房顶四周增设投光灯；有砖围栏的，也可在围栏柱上安装灯具；站内道路也可以增设路灯。另外一定要注意的是：污水池内的照明灯具要选用防爆灯。从人性化的考虑，可以在大门处增加门铃，以便来访人员。
4结语
关键词：电气；设计；安装
1工程概况
某工程位于长沙市CBD商务区内，占地面积9500m2，总建筑面积45000m2，地上19层，地下2层，为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇。该工程电气设计按供配电一级负荷设计，采用两路10KV电源供电，供电线路采用电缆直埋方式，两路10KV电源一用一备。通过母连接，两路电源均能负载100%的负荷。供电制式为三相五线制TN-S系统，为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力，该工程选用二台1600KV干式变压器，变压器的负荷率平时保持在70%左右。
2大厦电气系统设计与验算
2.1系统设计
2.1.1照明系统
2.1.1.1系统概述
本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。
正常照明主要包括舞厅照明，大厅照明，公共区域照明，客户照明等。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响，设定了一专用变压器为照明系统供电。自酒店的中心配电室出线后进入配电竖井，经低压母线引至各楼层的总照明配电箱，然后由此分布到各区域配电箱。
因本工程为高档星级酒店与智能化办公楼，对供电要求较高，所以除配有自备发电机组外，楼层设有专用的应急照明系统，系统主要覆盖区域包括：酒店大堂，各餐厅、走廊、电梯间、楼梯间等。在设计时该系统的供电采用双电源，其中大堂，餐厅区域选择其中几个支路兼做正常照明，供电从本层配电竖井应急照明切换箱中出线。在此基础上，在各公共区域及通道设置具有蓄电池的事故照明灯具，在没有任何外供电源的情况下，该灯具能不间断供电1h。
2.1.1.2照度的确定
星级酒店的装修档次一般较高，为配合装修效果，充分体现酒店及办公气氛，本工程对酒店中各重点区域的照度均采用利用系数法进行计算。根据酒店各功能区的特点，各功能区的照度标准值见表1。
2.1.2动力系统
动力系统设备包括正常动力与消防电源两部分。正常动力包括：空调制冷机组，空调水泵，冷却塔，洗衣设备，污水泵，客用电梯，货梯，各层空调器，开水器等。因动力设备在地下2层分布较多，所以该部分设备的配电自酒店总配电室出线后在地下2层设动力控制中心。
消防电源包括：消防水泵，水幕水泵，消防电梯，喷淋水泵，排烟风机，正压送风机等。消防动力设备为双电源供电，一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上，另一路引自自备发电机组，两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换，以确保消防设备的供电可靠性及安全性。
2.1.3负荷计算
电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小：
2.1.3.1三相负荷计算：
2.1.3.2单向负荷计算：
①尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡，计算时，将线负荷换算成相负荷，将各相负荷相加，取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。
②当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，按三相平衡负荷计算。
③只有线负荷时，将各线间负荷相加，选取较大的两项进行计算，现以Pab≧Pbc≧Pca为例：
按70%的负荷率，第二台变压器的容量为：1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。
2.2防雷与接地
本工程联合接地电阻阻值要求小于1，利用钢筋混凝土箱型基础做自然接地体。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线，在建筑物四角距室外地坪0.5m处做测试点。为防止侧击雷进入酒店，酒店铝合金钢窗均与圈梁内钢筋可靠焊接。酒店中所有金属管道均与混凝土中钢筋焊接，以使整个大楼处于一种均压状态。考虑到弱电系统对接地的特殊要求，而弱电接地装置与强电接地装置的间距无法满足规范要求，不能设置单独弱电接地系统，只能选用联合接地。
3线槽敷设安装施工
智能化建筑弱电工程是当今建筑中很重要的一部分，衡量一个城市建筑的现代化标准，设计形态和智能化是其中的两个方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各子系统组成：
(1)通信网络系统；(2)办公自动化系统；
(3)建筑设备监控系统；(4)火灾自动报警及联动控制系统；
(5)公共安全防范系统；(6)结构化布线系统；(7)弱电电源及接地系统。
如此之多功能设施，布线设计方案也成为电气设计的关键，因涉及专业多，施工时相互配合尤为重要。为保证大厦内部的美观，也为了更科学满足设施智能化的要求，方案选用地板内敷设地面线槽来达到各功能目的。
3.1地面敷设线槽的定义
地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽，可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距，根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽，规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。
线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点：地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设，终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。
3.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求
内外均热浸镀锌，出线口处采用无螺纹接口，线槽标准长度为3m（可特殊加工），线槽出线口开孔尺寸：﹤48mm，线槽开孔间距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。
主要配件有：线槽分线盒：线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板，以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。
线槽支架：分为单槽、双槽、三槽支架，它是用于线槽的支撑及高度调整，高度调节范围一般为20mm～150mm的热镀锌件。其它还包刮弯头、封头、出线圈等配件。具体穿线根数见表4。
3.3地面线槽的敷设安装工艺
3.3.1弹线定位：根据设计图纸确定线槽走向，从始端至终端找好水平线或垂直线，用粉线袋在线路的中心外进行弹线，按照设计图要求及施工验收规范规定，分别找出分线盒、分线口及支架的具置，用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。
3.3.2线槽敷设：根据标准位置放置分线盒和支架，然后放置线槽和出线口，同时根据需要加各种配件，朝上的线槽不必立得太长，否则易被砸断。连接完毕后，调整支架和塑料盖，使出线口到适当高度。达到位置正确，固定牢固，走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入，各连接处周边抹专用胶，各分线盒、出线口盒盖拧紧，并用铁丝绑扎，未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护，发现问题及时处理。
3.3.3跨接地线焊接：依据施工规范，确定跨接线规格。地线两端焊接面不小于该跨接线截面的6倍，焊缝均匀牢固。
3.3.4槽内配线：首先清扫线槽，可先将带线穿插至出线口，然后将布条绑在带线一端，从中一端将布线条拉出，反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净，也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全，其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。敷设线缆应注意以下基本原则：1、同一路径不同回路绝缘导线设计于同一线槽内，但同一槽内强电回路必须能同时切断电源；2、线槽内导线总截面不应超过线槽内截面的30%；3、强弱电回路应分槽敷设；4、不同电压回路交叉时应在分线盒处采用金属隔板隔开。
3.3.5线路检测：线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。
3.3.6面板安装：配合装修，依据各出线口用途，安装相应的终端面板。
3.4地面线槽安装时具体注意事项：
3.4.1地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm；
3.4.2线槽内外应光滑平整，无棱刺，扭曲、翘边等变形现象；
3.4.3支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜；
3.4.4线槽整体连结完毕后，应按设计检查确认，无误后对线槽及附件连结处用蜜封胶密封，对线槽首、末、分线盒、出线栓和未用出线孔用专用塑料防护盖封堵。
4结语
综上所述，现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂，用电设备越来越多，对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求，因此在电气设计和线路安装时，将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。
参考文献：
要想从根本上实现节能生产的目标，最关键的就是要做好最初的工程设计工作。只有这样才能保证在后续的每一个工作环节中都能以最优的结构进行生产，达到生产节能性的不断提高。
1.1做到配电设计工作的完善
在开展设计活动的时候，首先应该考虑到的一点就是电力系统的可实施性。这一特性的达标要从两个方面来观察，第一整个系统的负荷能力的高低，第二是系统中所有设备的安全可靠性，同时不同的设备仪器要有配套的使用说明与技巧。在配电的过程中，要确保整个系统能够便于操作、调控，要运转灵活、高效、稳定。在电力设计过程中要达到系统的稳定性与安全性的效果，首先要做的就是提高材料的绝缘性能，最后再进行线路铺设的时候要确定线路之间的距离满足绝缘性的要求。
1.2提高电气系统的运行效率
为了提高整个系统的能源利用效率，达到节能的目标，在进行系统内部仪器装备使用的过程中就应该选择那些具有节能性的设备。此外，我们还可以通过负荷的均衡性、减少消耗等措施手段来提高系统运行过程中的节能效果。例如，在进行配电规划设置的过程中，要对配电负荷系数的确定也应该加强力度。在进行设备安装组合的过程中注意选择最佳的结构形式，也能够达到提高设备运行效率降低能源消耗的目的。
2电气系统中的节能设计技术
2.1减少电能在线路上的传输损耗
在设计阶段主要的目标就是达到节能降低消耗的目的，只有坚持这一理念，才能从根本上降低配电系统的运行压力，维持系统的正常、高效运转。因为在电力传递过程中，存在着过多的电阻压力，所以会对功率产生影响。通过电阻力的控制能够起到降低线路消耗的巨大作用。导线所能产生的电阻量和线路长度成正相关，与线路横截面积成负相关。所以，为了达到降低电阻的效果，我们可以从下面几个角度入手解决问题：
（1）选用电阻率小的材料来完成线路的铺设，工业电气设计中已较少采用铝芯电缆，多采用铜芯电缆。
（2）将导线的长度控制在规定的范围以内。减少线路铺设过程中的弯度，尽量选择直线型架线。此外，变为了缩减供电距离，最好在电压中心区设置变压设备。
（3）扩大导线的横截面。在国内经济初步发展的阶段，因为经济条件有限，所以进行线路设计铺设的时候我们对于线路运行长远经济效益的考虑总是不够。当前，对工程建设越来越重视整体和长远的合理性。在电力和建筑电气工程中推行按经济电流选择电缆截面是实现线路设计合理化的第一步。
2.2无功补偿
在整个电力体系中，无功功率占有的容量属于大部分，这在无形中增加了线路的压力，从而使得电网的电压处于不稳定阶段，对于电网的有效运行产生了极为不利的影响。对于电能使用者来说，从外观上来看无功功率的因数不足，当它达到0.9时，使用者就要根据实际情况上交一定的罚款，所以也会增加使用者的经济成本，这就要求我们要从下面几个方面出发进行相应的调整，以维持良好的经济效益：第一，将电容器作为最主要的补偿设备，通过该容器的容纳量来对参数进行详细的确定，希望通过这些数值来完成计算工作；二是考虑电网的运行情况，要十分了解补偿线路和负荷情况，如果固定负荷较多，应该采用静态补偿方式，反之，对于变化的、不连续的负荷较多应考虑动态补偿方式。第三，完成接地装置，能够遵循就近原则，就能够实现运电系统效能的降低。
2.3滤波器
因为系统中电气装备仪器的不断增多以及其它一些因素的影响，所以出现的谐波电流量也会不断地增多，而这些电流所导致的电压的产生会引起电压的畸形转变，导致电网仪器装备出现一些错误的举动。所以，为了降低电压，就应该采取有效的措施进行谐波的消除，为了达到这个效果最好的途径就是使用消波仪器。
2.4其他形式的节能
为了达到节能的效果，除了使用上面的一些措施以外，还可以通过其它一些方式，比如：通过光能的有效使用，在耗电活动中，家庭照明所占的比例占了大部分，所以，选择一些具有良好的节能型的照明设备将会起到良好的节能效果。这样也能起到系统性的节能作用。
3结语
1通讯系统
通讯系统可以说是汽车电子信息系统的核心和中枢，同时也是车辆内部系统和外部网络实现信息交互和重要桥梁，对于实现系统的各项功能而言有着不可替代的作用。从目前来看，在汽车电子信息系统中，最为常用的是GPRS无限数据传输系统，按照相应的网络协议，利用传统GSM网络的相关资源，进行数据的传输工作，可以保证数据传输的速度和质量。不仅如此，在不断的发展过程中，全球的运营商都针对商用GPRS系统进行了研发，为车载通讯系统提供了必要的网络支持，也使得汽车电子信息系统有了一个接入时间短、传输速率高、安全可靠的信息交互平台。
2车载嵌入系统
在科技发展的带动下，车载系统的嵌入技术愈发成熟，逐渐成为汽车信息网络的控制中心。车载嵌入系统可以对车辆内部设备的运行状况进行检测，一旦发现异常，可以立即向驾驶人员发送相应的警报信息，如语音提示或灯光信号等，同时针对故障进行前面细致的分析，向驾驶员提出合理化建议，如停车检修或者调整路线前往维修点等，对安全事故进行规避，保证行车安全。在车载嵌入系统中，利用相应的处理器、GPS接收机、GPRS模块以及人机交互接口等，可以构建出一个具备强大通信能力和信息处理能力的平台，利用无线通讯、蓝牙数据交互等网络通讯技术，实现信息的交互和共享。系统的标准化和模块化设计不仅便于系统功能的实现和维护，也使得其具备良好的拓展性，可以实现车辆定位、动态导航等功能。
3外部系统
从目前的发展情况看，外部系统包括一个专业的门户网站，可以为每一位用户提供个性化的服务，满足用户不同的使用需求，同时还可以根据相应的情况，进行动态更新，为用户提供完整、合理、准确、可靠的信息。需要进行动态更新的情况包括：汽车自身的地理位置，或者用户指定的道路路况图；用户的具体需求；与汽车服务供应商服务协议的相关内容；汽车在行驶过程中遇到的特殊状况。
汽车电子信息系统功能的实现，不仅需要相应的硬件资源，还需要良好的软件支持，因此，做好系统软件的设计工作是非常重要的，应该重视以下两个方面的内容：
（1）软件的结构模式。汽车电子信息系统的软件架构，可以利用UML的Component框图进行描述。用户可以通过因特网，连接到门户网站，对相应的数据信息进行查询，也可以对系统网络服务进行扩展。之前也提到，门户网站可以为用户提供良好的个性化服务，结合用户的位置信息，在比较特殊的情况下，可以对用户需要的数据信息进行动态更新。不仅如此，用户可以通过移动通讯设备，利用Web搜索服务，查询自己需要的信息，如旅店和车票、机票等的预定，必要的车辆维修信息等。同时，系统中的个性化管理模块可以根据每一个用户的基本情况，为门户网站的动态更新提供必要的数据信息；事物管理模块可以对数据的流通、交易等进行监控，对数据库故障以及数据冲突进行处理和恢复，保证数据的访问和使用安全。另外，在系统中，信息数据库的功能是非常重要的，不仅可以对地理信息进行存储，也可以为用户提供必要的地址信息，确保数据的准确性和合理性是极其关键的，必须得到软件设计人员的充分重视。
可逆起动器具有两个型号相同、电源进线接线相序相反的接触器（现在常见的为真空接触器），两接触器可分别控制电机正转和反转。为防止两接触器同时接通而导致短路故障，可逆起动器中两接触器之间具有互锁的电路。可逆接通与分断及可逆转换试验是交替分别测试两个接触器的接通与分断10倍（额定工作电流≤100A）或8倍（额定工作电流＞100A）可逆起动器主回路额定电流的能力。在试验过程中必须严格控制两接触器的接通和分断顺序，防止同时接通而发生短路。试验流程为：根据可逆起动器主回路可逆接通与分断及可逆转换试验需要电流和电压值及功率因数要求，计算在试验电路中需要投入的阻抗的大小；通过阻抗调节控制柜投入计算阻抗；主电路送电，调试出所需功率因数及电流；试验系统主回路接入可逆起动器主电路；采用设计的可编程逻辑控制器控制系统控制可逆接触器两接触器的接通与分断。
2设计要点
2.1可编程逻辑控制器性能
本次设计采用西门子S7-200CN型可编程逻辑控制器，本机集成8输入/6输出共14个数字量输入/输出点，可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。24V直流输入，24V直流输出，100～230V交流电源，24V直流输入继电器输出。
2.2PLC外接电路设计
该附加系统外接电路需接入线圈电压为DC24V的继电接触器两个，起动按钮一个及停止按钮一个。其中K1、K2为两个外加线圈电压DC24V的继电接触器，线圈电路中分别串联K2、K1常闭触点实现互锁功能，防止程序时间间隔设计或操作过程中的误操作而导致K1、K2同时接通,出现试验系统主电路短路事故。试验中，通过控制接触继电器K1、K2线圈的通断电，利用其常开触点的接通与分断，控制可逆起动器接触器线圈的通断电，实现可逆起动器接触器的接通与分断。启动按钮给可编程逻辑控制器提供触发信号，可编程逻辑控制器开始运作。停止按钮实现中止功能，可随时中止试验。
2.3试验系统与可逆起动器的连接
可逆起动器主电路与控制电路分开。在原接通通断试验系统变压器与阻抗柜（电阻、电感调节控制柜）的基础上调试试验所需电压及电流，接入可逆起动器主电路。试验系统提供与可逆起动器的断路器线圈电压相对应的电源单独给断路器线圈供电。KM1、KM2为可逆起动器两断路器线圈，分别串联于接触继电器K1、K2常开点，通过控制接触继电器K1、K2常开点的交替合分实现可逆起动器两断路器线圈的交替接通与分断。
3试验操作
汽车电源模拟测试系统的原理如图1所示，分为波形采集与波形模拟和测试输出两部分。波形采集部分：由于汽车在研发过程中，需经历样车的不同的阶段，在这些过程中，车载电器件的开发也不是一蹴而就的。通常车载电器件根据阶段性被分成C样件、B样件以及A样件（最终稳定状态）。也就是说在样车各阶段时，不能保证每种车载电器件的状态都是A类样件，因此，各阶段时，存在汽车启动瞬间电源电压变化的不同。而启动瞬间电源电压波形的获取较为简单（见图1中波形采集部分），利用示波器，采集汽车蓄电池正负两端在启动瞬间的电压即可。对于波形模拟及输出测试部分，使用NI工控机和程控电源的USB通信，同NI-VISA（virtualinstrumentsoftwarearchitecture）建立连接，通过LabVIEW软件编程录入采集的启动电压波形，并对程控电源进行实时控制，模拟输出，对被测样件实时测试。
2测试系统软件设计
2.1NI-VISA调用程控电源功能的实现
在本测试系统中，工控机采用NI公司的PX-I-8110，可编程直流电源采用TOELLNER公司生产的TOE8815-64。工控机与可编程直流电源之间的通信利用Agilent公司的USB/GPIB转换模块实现[1]。在利用LabVIEW软件设计控制程序时，需要使用LabVIEW软件中的[VISAOpen]子VI，并指定程控交流电源的GPIB地址，例如在本测试系统中程控直流电源的GPIB地址为GPIB0：1：IN-STR，通过这样的设置就可以建立起工控机与直流电源之间的联系[1]。
2.2可编程直流电源的控制指令的实现
在测试系统进行模拟输出时，最重要的是将采集到的波形进行提炼，并通过控制程控直流电源进行输出。在这里，需要设置的参数为电压、电流、时间以及起始和结束地址等。在GPIB模式下，TOE8155的控制可被设置为“听”模式和“说”模式。TOE8155的指令架构符合IEEE-488.2标准，除了上述标准中通用的指令外，TOE8155还具有专门的控制指令集，可通过工控机对直流电源进行参数设置和输出控制，且需要向直流电源传送符合TOE8155语法格式的控制指令[2]。其中，在本测试系统中需要用到的TOE8155特定的部分主要指令有[3]：（1）FBbbb将程序设置为触发模式，循环次数设置为bbb（=0...255）；（2）FCVaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电压值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（3）FCCaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的电流值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；（4）FCTaaa,eee初始地址为aaa，终止地址为eee间的时间值线性计算；aaa=0...999，eee=0...999；由于这些特定指令，在LabVIEW中并无现成的控件可供使用，因此，在程序设计时，相当一部分的工作量为针对特定指令控件子VI的编程。以FCV指令为例，其子VI的LabVIEW编程见图2和图3。汽车启动瞬间的电源电压波形不是一个周期性、规律的电压波形，见图4（某汽车启动瞬间的因此，在进行模拟电压的设定时，这种电压信号是由几段不同状态的电压信号组成的，程序定义时不仅要设置每段电压信号的电压幅值、持续时间，和起始终止地址位等信息，还有设置两端相邻电压信号之间的过渡时间[4]。在本设计中，是利用LabVIEW软件中的簇和条件结构实现这一过程的[3]。写入波形程序编辑见图5。
2.3自动测试的实现
前面提到，测试系统中很重要的一部分是波形采集，这个需要针对不同的车型，以及各不同车型的不同阶段。这意味着需要进行大量的模拟波形的调用并输出。因此，采用自动测试的方式可以有效地降低测试人员的劳动强度，更能提高测试系统的效率。在本测试系统中，利用Test-stand与sequenc系列调用测试程序的子VI，其架构见图6[5]。由于成本的考虑，车载电器件往往多为平台产品，但是也存在个别车载电器件是专用件的情况。因此在技术人员选择测试波形的分类时，参考图7的测试流程进行操作。测试系统的操作时，首先选择被测DUT所应用的车型，其次，导入该车型的电源曲线，并进行模拟测试。在测试完成后，判断该DUT是否为平台化产品，如果判定结果为“是”，则导入该DUT所应用的各车型电源曲线，并进行模拟测试；如果判定结果为“否”，则再次进行是否随即抽取模拟波形并测试的判定。若判定结果为“是”，则随机导入电源曲线，并进行模拟测试，若判定结果为“否”，则完成测试，退出程序。
3验证及总结
