分析电气设计特点

分析电气设计特点（共8篇）

1.分析电气设计特点 篇一

住宅电气故障分析及其改进设计

山西省医药规划设计院(有限公司)杨兆庆1)摘 要 例举了住宅居民用电中发生的一些电气故障,分析了造成事故的原因,提出了在电气设计方面需要

注意的若干事项及改进措施。

关键词 电气故障 接触电阻 漏电保护

近年来住宅用电负荷不断增长,造成电气线路长时间处于过载状态,导致绝缘老化,电气事故不断发生。据消防部门统计,我国电气火灾已位居火灾成因之首,其中住宅电气火灾 占全部火灾的50 %以上。随着现代社会文明程度的提高,人们不仅对用电安全提出很高要求,而且对可靠连续供电的要求也越来越高。1 电气故障及其原因分析 1.1 故障例举

例1 :某住宅入户处装有漏电断路器,但经常跳闸。测量户内电气线路无漏电,将漏电断路器的输出线路脱开,该断路器仍跳闸,因此断定为漏电断路器出故障。在拆卸断路器时看到出线桩头处胶木底座酥松,刮后有粉状物,表明漏电断路器出线端子因接触电阻过大造成热过载,使得胶木碳化漏电所致。经过刮除碳化部分,漏电断路器恢复正常工作。

例2 :一住宅卫生间电淋浴器连续使用后,线路发生断电故障。检查发现断电位置在卫生间吊顶内,该吊顶内有几个照明回路导线交叉纵横,电淋浴器的导线也是从此接入,且接入导线截面偏小,接线处缠绕的胶布已烤焦脱落,导线经高温氧化,接线头已被熔断。幸而吊顶材料为石膏板,否则可能引发电气火灾,故障原因是由于接头处接触电阻热过载引起。例3 :在某高档住宅设计中,住户配电系统采用如图1 所示接线方式。

总进线处设总漏电断路器, 漏电动作电流整定为300mA ,并带0.25 s 的延时(实际做法为断路器+ 带延时的漏电附件),住户配电箱内照明和空调插座回路未设漏电开关,其他插座回路设有漏电开关。大楼投入使用后,就发生了多起全楼停电事故,住户投诉到物业管理处,物业管理处也无能为力,因为漏电断路器动作跳闸后,故障点很难定位, 如图1 中d1、d2、d3 任一点处发生接地故障,总漏电断路器就要动作。在未查清故障点并排除故障以前,很难合闸,只能全部拉闸后一级一级试投来确定故障部位。图1 住宅配电系统 1.2 故障原因分析

分析例

1、例2 电气故障不难发现接触电阻过大是造成故障的主要原因。接触电阻与接触压力、接触面积、环境状况及导体材质有关,并且接触电阻是动态的,与电热效应成正比[1 ]。接触电阻过大,就会造成结点处热过载,尤其在大负荷状态下,电流大,结点处局部温度很高,极易发生短路、断路或引燃邻近易燃物品,从而引发电气火灾。结点处的热过载和导线电流过载性质完全不同,导线电流过载后,则该回路的断路器会起保护作用,而结点处热过载在导线电流值正常情况下也能引发电气故障甚至火灾。

例3 事故在很多楼内能发生,这说明在总进线处设总漏电断路器有一定的问题。总进线处设漏电断路器之后,整个住宅楼内的配电线路和电器设备均纳入了它的保护范围内。按《低压配电设计规范》第4.4.22 条规定,多级装设的漏电电流动作保护器,应在时限上有选择性配合。因此,总进线漏电断路器往往设有延时,一般取0.25 min～0.30 min ,照明和空 调插座回路不设防电击漏电保护装置,但这并不能保证这些设备和线路不会发生接地短路(漏电)故障,一旦这些地方发生接地故障,当接地故障电流达不到本回路上所设的断路器(MCB)的瞬动电流值时,MCB 不会瞬动切断故障线路,而总进线漏电断路器可能会动作,使整个住宅楼停电,从而扩大了故障范围。电气开关选型不当造成电气故障

近几年我国电气事业发展日新月异,新产品层出不穷,但一些设计单位和施工安装单位往往并没弄清电气开关的特性而随意选用。比如,有些漏电断路器并无过载和短路特性,用在户内回路上,如果户内发生非接地过载和短路时,漏电断路器的零序互感器无泄漏电流,漏电脱扣器就不会动作,这势必会造成严重后果。类似情况还有设计者在各插座回路上选用无过载和短路保护性能的漏电断路器,在入户进线处选用断路器作过载短路保护。由于入户断路器的额定电流值往往比户内回路的额定电流值高出几级,这就会造成户内某一回路电流过载情况很严重时,入户断路器却不动作,该分支回路的导线及漏电断路器很可能被烧毁,甚至酿成事故。

其次,有些设计者为图省事,每回路导线型号单一,往往造成有些回路导线截面偏小不合实际要求;有些设计则是上下级联的额定电流失配,未经验算。再者,不少住户及装修队伍由于不懂电气安全知识,家居装修时随意更换断路器和导线,却弄不清应选多大额定电流值的断路器配多大截面的导线。住宅电气设计的改进

我们已经知道结点处接触电阻大会造成热过载,引发电气故障;总进线设漏电断路器存在一定的问题;电气开关的选用必须了解其特性,正确使用,否则也会引发电气故障。因此,笔者提出下述几点建议和改进措施。

3.1近年来家电品种日益增多,家电设备负荷趋大,如电淋浴器、电炒锅、家用空调、饮水机、微波炉等《, 住宅设计规范》规定,每户负荷按2.5 kW～410 kW设计就显得很不够,建议按610 kW～810 kW甚至1010 kW设计。

3.2 现在居民家中电器很多,因而希望户内插座多多益善,而以前居民住宅内插座数量过少,居民家中插接板用的较多,很不安全。在美国,电气法规规定墙上两插座间的距离不许 超过3.6 m ,其家用电器规定电源线不小于1.8 m ,家用电器买来,左边插座够不着,右边的插座一定能插上,买的电气产品和工程配合,而我国的住宅设计规范规定的室内插座数量偏 少。笔者建议应当扩大插座数量,卧室、起居室设置4 组～5组,厨房、卫生间设置2 组,其余各处也适当增加。

3.3 分支回路数应当增加,线路截面积应适当留有裕量。以前的住宅分支回路数少,每回路所带负荷增大,实际上等于减少了线路截面,其结果同样是线路温升增加。分支回路数增 加,相当于减少每回路的阻抗,这对降低住宅谐波电压,减少谐波危害也是十分有利的。回路数增加后,就有条件将产生谐波的非线性负荷电器和对谐波敏感的电器做到分回路供电。这样非线性负荷谐波电流在其分支回路的阻抗上产生的谐波电压就不能危害到另一回路的敏感电器。笔者建议每户住宅回路数不低于5 回路,面积大的住宅回路数应更多。线路截面积偏小的后果是电线发热加剧、绝缘老化加速,易导致线间短路和接地故障,引起电气火灾和人身电击事故。线路截面积适当留有裕量,还能满足今后的负荷增大和电气安全的要求。

3.4 虽然住宅设计规范规定总进线处设总漏电断路器,但笔者认为应将防电气火灾的重点放在每套住宅内部,即总进线不设防电气火灾用漏电断路器,而在每个电表出线处设漏电 断路器,从而大大提高供电的可靠性,因为每套住宅的配电线路和设备均在漏电断路器保护范围内,漏电断路器的整定容易把握,而且防电气火灾漏电断路器一旦动作,停电的范围也 仅限于本套住宅内,不会使故障面扩大。参考文献

[1 ] 王厚余.接地的专门问题.电世界(实用接地技术专辑)__

2.分析电气设计特点 篇二

1 负荷级别的确定

根据《民用建筑电气设计规范》中的规定, 将单元式或多层通廊式学生公寓中的应急照明和疏散指示标志灯确定为二级负荷, 其余用电确定为三级负荷。在工程设计中, 根据学生公寓负荷的等级和国家规范的要求, 确定不同负荷等级的供电电源, 对于一类高层学生公寓中的一级负荷, 采用两个电源供电, 以确保当一个电源发生故障时, 另一个电源不致同时受到损坏。对于高层学生公寓中的二级负荷, 其供电系统应做到当发生变压器故障或线路常见故障时不致中断供电或中断供电后能迅速恢复, 一般采用两回路电源供电。考虑到三级负荷对供电电源无特殊要求, 故对单元式和多层通廊式学生公寓采用单电源供电, 但其应急照明和疏散指示标志灯则可采用带镍隔蓄电池的灯具, 或采用应急电源集中供电, 以提高应急照明供电的可靠性。

2 学生公寓内负荷统计

从90年代以来, 随着经济的日益繁荣、城乡居民生活水平的提高, 作为高等院校的学生公寓, 相继出现了学生宿舍配电不适应学生用电要求的“危机”, 各高校开始改造学生公寓的供电系统。负荷计算的关键在于计算机、空调器、饮水机、洗衣机、电冰箱和快热式电淋浴器是否进入寝室。随着社会的不断进步和居民生活水平的不断提高, 高校学生公寓管理层次的不断提升, 家用电器价格的不断下降, 这些大功率用电设备必然会逐步进入学生公寓。为此, 在设计新型学生公寓时要具有超前意识, 才能确保新建学生公寓不至于在短期之内落后, 从而可以避免今后对学生公寓电气管线的改造。

3 电气设计方案

在近年来的工程实践中, 通过对新型学生公寓电气设计的不断探索、调研和总结, 形成了一条完整的设计思路, 理顺了各电气系统之间的联系和影响, 使电气设计方案具有先进性、可行性, 受到了业主的泛认可和好评。

(1) 照明系统。

在学生公寓的照明设计中, 通常是参考国家标准中对居住建筑照明标准值的规定, 充分考虑学生公寓的特点, 来合理地选择其照度标准值, 这是照明设计成败的关键。在学生公寓照明设计中, 光源的选择应主要考虑其色温、显色性和使用寿命等因素, 同时还应充分考虑照明节能的问题, 即在保证不降低作业视觉要求, 不降低照明质量的前提下, 力求减少照明系统中光能的损失, 最有效地利用电能。学生公寓内一般照明可以选择两套单管荧光灯具, 按垂直于外窗方向均匀布置, 吸顶安装。卫生间环境湿度大, 宜选用防水防尘灯, 吸顶安装;对装有玻璃镜的卫生间, 宜设置镜前灯, 可在镜上适当的高度采用壁式安装的白炽灯照明。为方便学生安全用电, 新型学生公寓的照明设计时还考虑设置了足够数量的电源插座。

(2) 供配电系统。

供配电系统的设计主要考虑分户配电箱, 楼层配电箱和进线柜之间的连接关系, 合理选择开关和导线, 选择配电箱的安装位置和安装方式, 选择供配电线路的铺设方式等等。每间寝室设置一台末级配电箱, 配电箱可实现对电能的控制、分配及计量。楼层配电设计主要考虑的是楼层配电箱的设置数量、安装位置及线路的敷设方式。楼层配电箱数量的设置应确保线路术端的电压损失满足设计要求, 在工程实践中, 一般控制配电距离不超过50m, 因此在设计过程中可根据建筑物的长度来确定楼层配电箱的数量。楼层配电箱的安装位置应设在负荷中心。进户箱 (柜) 是每幢学生公寓的总电源进线配电箱 (柜) , 其安装位置依据具体设计和管理方案, 多设置在一层配电室、或值班室、或配电间内。进户箱 (柜) 电源主开关的整定, 应根据计算负荷的大小确定。

(3) 公共用电系统。

学生公寓的公共用电主要有公共照明和应急照明用电两部分。除门厅或高层公寓的电梯厅以外的公共照明, 均采用节能自熄开关。因此, 门厅或高层公寓的电梯厅采用的是荧光灯具, 而走廊及多层公寓的楼梯间多采用白炽灯具。学生公寓的应急照明供电可采用楼层配电箱单独回路供电, 并作为单独的计量单位, 此时采用的灯具必须带镍福蓄电池也可采用全楼集中应急电源供电, 此时选用普通灯具即可, 但要求应急照明灯具采用玻璃或其他非燃材料制作的保护罩。

(4) 防雷与接地安全。

为了防止建筑物遭受直接雷击的破坏, 新型学生公寓都设置了直击雷的防护装置。防直击雷的装置是由接闪器、引下线、接地装置三部分组成。设计时需要根据建筑物的防雷等级来选择防雷做法, 其中按闪器多采用顶避雷带或避雷网, 利用钢筋混凝土结构中外围构造柱内的垂直钢筋骨架作为雷电流的引下线, 利用基础钢筋做接地装置。对供电系统进行防雷保护, 主要是抑制二次雷击感应或开关动作而产生的瞬态高电压。具体措施是在总电源输入端进户箱处加装浪涌保护装置, 将其并联在被保护的电源板上, 当雷电波沿电源线侵入时, 该浪涌保护装置的电阻瞬间降至很低, 近于短路状态, 雷电流就此分流入地。建筑物内的合理布线, 可以减少雷电流的侵害。因此, 将学生公寓内的强电线路与弱电线路分开布线, 垂直敷设的电气干线尽可能集中于公寓的中心部位, 如公寓电气竖井或其附近。另外, 学生公寓一般采用TN-C-S接地方式, 电源零线进户时做重复接地, 并进行总等电位联结, 具体做法可参阅有关标准图。寝室内的电击防护措施主要有二种:一是将室内的插座回路 (空调插座除外) 都设置漏电保护;二是在卫生间做局部等电位联结, 即在卫生间的局部等电位联结端子板LEB上, 将系统的PE线、结构中的金属体和所有的装置以外的可导电部分电气连通。

(5) 弱电系统设计。

作为智能型学生公寓的基本硬件设施, 每间学生公寓内应包含以下三个弱电子系统:电话通讯系统、计算机网络系统 (或综合布线系统) 、有线电视系统。整栋公寓楼内, 还包含以下几个子系统如电视监控系统、背景音乐系统、智能控电管理系统等 (高层学生公寓还设计火灾自动报警及联动控制系统) 。智能型学生公寓提高了学生的学习与生活坏境质量, 有的学校把它作为评定公寓收费等级的一项内容。

4 结语

学生公寓电气设计是一项较为复杂的系统工程, 本文通过对于学生公寓电气设计相关问题进行总结和分析, 基本梳理出其电气设计特点, 以期能够更好为高校学生公寓设计提供积极设计建议。

参考文献

[1]民用建筑电气设计规范[S].JGJ16-2008

[2]林琼, 黄樱, 蔡萍莉.学生公寓电气设计[J].山西建筑, 2007, 14.

3.建筑电气节能设计措施分析 篇三

关键词：建筑电气节能照明系统消耗

0前言

节约能源，保护环境，是我国长期的重大方针。当前，党中央提出了建设“资源节约型”社会的目标，大力推广“节能省地”型建筑，在“十一五”规划纲要中，首次将建筑节能工程列入国家十大节能工程。建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例，因此，建筑电气的节能设计就显得尤为重要。节能措施应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

1当前现状和节能设计基本原则

我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重，作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。节能问题一直也是我国发展国民经济的一项长远战略方针。今年，“两会”提出的建设节约型社会的战略目标，根据“十一五”规划要求，建筑节能成为国内建设节约型社会和发展循环经济的重要内容。各行各业提出了节能的要求，节约电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。本人认为，建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：

1.1满足建筑物的功能

即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

1.2考虑实际经济效益

节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

1.3节省无谓消耗的能量

节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。

因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

2建筑电气节能的措施

2.1照明系统的节能

照明节能设计，就是在保证视觉要求和照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，有以下几种节能途径：

2.1.1选用高效光源。照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准不可随意更改，这就需要有效地控制单位面积灯具安装功率。光源的效率与电力消耗最为密切，，在满足照明质量的前提下，一般场所应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育场馆的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

2.1.2选用高效性能的电气附件。荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20％，高强度气体放电灯(HD)的镇流器功率为额定功率的15％～16％。而电子镇流器与电感镇流器相比较。具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点。比电感镇流器节电10％以上，其本身功耗也比电感镇流器降低50％～75％，综合电输入功率降低18％～23％，节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所，宜装设补偿电容器，补偿后功率因数不应低于0190。

2.1.3选择合理的照明方式。自然采光是绿色环保的照明方式，也是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应与建筑设计人员密切配，综合考虑利用自然光和室内照明的有机结合，选择合理的照度标准值，把握好照明标准的高、中、低三挡的照度值，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，是灯光物尽其用，从而达到节能的目的。

2.1.4采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围，实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点，改变全开习惯，在给定的时间和地点控制照明提供的照度，可有效地节能；采用各种类型的节电开关，如在旅馆客房设置节能控制型总开关，对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯(应急照明除外)采用节能自熄开关等；公共场所、室外照明，可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。

2.1.5积极推广使用新型光源。发光二极管(LED)被称为“绿色光源”，白光LD理论发光光效可达2001m／w，目前实验室里已经达到1001m／w，501m／w，的产品已经进入市场，较同等亮度的白炽等耗电量减少约80％，节电潜力巨大；随着LED的迅速发展，发光光纤得以广泛应用，与LED光源结合，发光光纤现在已经在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰中广泛应用；室外照明可选用太阳能灯具。

2.2动力设备系统的节能

作为动力源的电动机，从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍，其耗电量极大。减少电动機电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数，主要可以从以下几个方面着手：

2.2.1采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施，减少电动机的个部分损耗(主要为空载损耗及负载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。

2.2.2根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性，然后根据电机的工作环境及负载特点选用合适的电动机，避免“大马拉小车”的现象出现，以提高电动机运行的效率和功率因数。

2.2.3轻载电动机采取降压运行，对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用三角一星切换装置。当负荷系数低于013时，将三角形接法的电动机改为星形接法，可以达到良好的节电效果。对于经常轻载(负载率小于014)的生产机械，也可采用具有启动功能的轻载节电器，以达到“轻载降压运行节点”的目的。

2.2.4根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单对单台电动机补偿容量不宜过大，以免产生自励磁过电压。

2.2.5改进控制方式，提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机，是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式，节电效果以变频调速最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能，还可以提高控制质量及产品数量，是实现机电一体化的重要手段。

2.3供配电系统的节能

供配电系统的节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。

2.3.1减少变压器的功率损耗。变压器的有功功率损耗按下式表

示：△P=P0+B 2PK式中：△P为变压器用工损耗，kW；PO为变压器的空载损耗，kW；PK为变压器的有载损耗，kW；B为变压器的负载率。①降低空载损耗。P0作为变压器的空载损耗，又称为铁损，他是由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料和铁芯制造工艺等有关，而与负荷大小无关，所以变压器应选用节能型的油浸变压器或干式变压器，它们均采用优质冷轧取向硅钢片，由于“取向”处理时硅钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗，45°全斜接缝结构使接缝密合性好以减少漏磁损耗。②降低负载损耗。PK为变压器额定负载传输的损耗又称为变压器线损，其值取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，因此需要考虑选用阻值较小的绕组，如选用铜芯变压器等。③选择适宜的负载率。根据公式β=s／Sn，sn为变压器额定容量，S为变压器运行中的实际容量，β2PK用微分求其极值时，是在β=50％时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50％负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合多方面因素，同时考虑变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75％～85％之间。④优化变压器的运行方式。对负荷进行合理分配，选择容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区，同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路等的损耗，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。

2.3.2降低线路损耗。当电网输送电能时，在网络中就产生功率损耗，其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数，减少电网的无功功率及导线中的电阻等，均能降低电网中的线损。具体途径如下：①合理选择线路路径：②合理确定电气功能用房的位置，變压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径；③增大导线截面，充分利用季节性负荷线路；④提高系统的功率因数，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求，安装无功补偿装置，容量大且平稳的负荷实行就地补偿方式，容量较小或断续的负荷宜采用变压器低压侧集中补偿方式。

3结束语

4.煤矿电气自动化节能设计分析论文 篇四

煤矿电气自动化节能设计主要手段是通过资源回收利用达到节能环保的效果，因此可持续性、可循环利用性是煤矿电气自动化节能设计的重要原则，也要兼顾国家的环保政策，缓解我国严重的环境问题，因此在进行煤矿电气自动化节能环保设计时，需要相关设计人员考虑到我国的发展情况，实事求是地进行煤矿电气自动化节能环保的设计工作[1]。

1.2优化供配电设计

为煤矿生产中的用电设备提供充足的能源是电力系统最重要的作用，因此，如何为用电设备提供可靠能源，是评价一个电力系统是否稳定可靠的关键。此外，配电设计应考虑煤矿电气自动化的供电要求和负荷容量，保证整个电力系统的稳定、灵活、高效。

1.3安全可靠

5.分析电气设计特点 篇五

一、主要知识概述：

１）“神似”与“形似”的涵义。２）“神似”与“形似”的辨证关系。３）中西美术经典作品中的人物造型手法，在追求“神似”与“形似”方面体现不同的特点。

二、重点和难点：

重点是对中国人物画造型崇尚“以形写神”特点的理解；对西方人物画造型追求“写实美与理想美结合”特点的理解。

难点是如何认识中国传统人物画造型的“传神”，西方人物画造型的“理想美”之间的异与同。

三、作品以及人物背景介绍

1，谢赫六法：一曰气韵生动，二曰骨法用笔，三曰应物象形，四曰随类赋彩，五曰经营位置，六曰传移模写。

2，苏长春，字仁山，别署教圃，又号菩提再生身尊者鲋潺，广东顺德人。工山水、人物，兼写花卉，用笔构图，自成一家，古朴高逸，有金石味。生卒年约在道光、咸丰（1821至1861）间。其画法，自癖蹊径，故一般大夫之画传不载。

古时候有五位仙人骑五羊，手执谷穗，在这儿播下五谷，广州从此兴旺起来，画中六人，除五羊仙外，还有一人是否就是题款上所提到的蝗神？

此图有全焦墨完成，落笔草草，风致宛然。人物头像似不经意，欲刻划出各自不同的性格特征，是苏长春代表作品之一。3，《琉璃堂人物图》是唐代诗人王昌龄在他的任所江宁玻璃堂与诗友李白、高适等聚会的情景。其后半段即《文苑图》部分，精心刻画四位诗人冥思苦想寻觅诗句的生动情态。画面中部一人袖手伏在弯曲的松树上凝神思索，旁若无人；右边一人一手握笔托腮，一手轻捧纸绢，陷入沉思，一童子俯身为他研墨；左边二人坐着共展一卷诗文，似在细细琢磨推敲，一作沉思状，一扭头回视，似乎听到了什么声音。作品把处于特定情景中的四位诗人的神情姿态和性格气质，刻画得细致入微，人物姿态各有不同。但又统一在诗人构思的浓浓氛围中。

此卷内容，据有关史料及比较研究，是画唐代诗人王昌龄与其诗友在江宁县丞任所琉璃堂厅前聚会吟唱的故事，共画十一人：僧一人，文士七人，侍者三人。画上色彩淡雅，格调清逸，衣纹线描顿挫转折，做“战笔”描，与今传《重屏会棋图》用笔一致。周文矩画风上承晚唐的周防，设色简淡，又受李后主书法“金错刀”的影响，其画中靠背椅、榻、书箱等据考古及文献记载，都证明系五代以后才有，排除了作者是韩幌的说法（图左是宋徽宗“瘦金体”题字）。4，任熊(1823-1857)〔清〕字渭长，号湘浦，浙江萧山人。能诗词，善山水、人物、花卉、翎毛、虫鱼、走兽，笔力雄厚，气味静穆，深得宋人神髓。尤擅长人物，笔法圆劲，形象奇古夸张，衣褶如银钩铁画，直入陈洪绶之室而别开生面，堪与并驾。任熊与弟任董，儿子任预、侄任颐称“四任”。形成“海上画派”的中坚，而任熊则是开派之祖，对近代画坛影响很大。

任熊画过一幅顶天立地的《自画像》，在中国美术史上，这是一幅前无古人的自画像。以前画家的自画像，大多反映文人生活，以看书、赏菊、弹琴、宴饮等背景，任熊的自画像是一种怒目金刚石的人物画，而且比他本人还要魁伟。自画像中作者准确地刻画出内心深处的苦闷和矛盾。5，“清初四王”：是指王时敏(1592~1680),王鉴(1598~1677),王翚(1631 ~1717),王原祁(1642~1715),又称「江左四王」。

6，曾鲸，字波臣，明隆庆二年（1568）生，莆田人。曾鲸肖像画的杰出成就在于，它强调骨法用笔，先以赭色或胭脂色复勾五官主要部位，并晕染凹处，以增加体质感，谓之“强其骨”，再以赭、绯、粉等色染面部暖色区域，即面颊或眼皮，此称“润其表”。通过多层复染，使面部阴阳、凹凸隐含于整体厚度之中，人物面部结构含蓄、厚实而富体积感，曾鲸谙熟此种独具民族风格的“凸凹法”。7，《太白行吟图》是梁楷减笔人物画的代表作之一。寥寥数笔就把“诗仙”那种纵酒飘逸、才思横溢的风度神韵，勾画得惟妙惟肖。画家不拘泥于琐末细节，而是突出诗人的性格特征，选取最能反映诗人精神状态和思想情绪的瞬间动作，加以概略的描绘。虽是逸笔草草，却言简意赅，以一当十，毫无雕琢造作之气。人物神韵的体现达到了一个新的高度。

8，从迄今为止考古发掘情况看，两汉各时期陶俑，有较大的差异，但汉代陶俑与前秦及隋唐陶俑的根本区别，突出地表现对神韵的追求上，汉代杰出工匠所遗下的艺术品上所体现的风格，表明这一时期艺术家对神韵的理解与追求——在写实的基础上刻划精神，以形似求神似，这一创作理念在说唱俑上表现得淋漓尽致。艺术家截取说唱艺术最精彩的说唱举动，利用形体夸张及人物面部表情变化来突出艺术形象，看似头大身小，躯体粗短，身材比例失调，但恰恰如此，其丰富的说唱内容醉人的表演形式，及演艺成功者的自然流露（图人），被刻划的惟妙惟肖，恰到好处。

说唱俑席地而坐，头戴软小冠，并以长巾围绕一匝，前额上打一花结。上身光赤，下身著长裤，赤脚，额前布满皱纹皱，眯缝双眼，活泼诙谐憨厚之态。说唱俑左臂抱一扁鼓，翘起的右脚，扬起的握着鼓椎的右手，都着意表现出一位神采飞扬的说书人的滑稽形象。这个说唱俑的表演仿佛已经进入了高潮，他得意忘形，表情夸张，竟不自觉地手舞足蹈起来

9，《蒙娜丽莎》的绘制前后历时四年，达芬奇对几何比例与构图十分着迷。《蒙娜丽莎》除了那永恒的神秘微笑外，还创造性地解决了半身肖像的构图问题。三个多世纪以来，西方那些卓越的半身像无一不受这幅画的影响。达芬奇最大的艺术贡献是运用明暗法使平的画面呈现出空间感和立体感。在文艺复兴初期，画家一般都用线条来表现透视，单线平涂，色彩较单调。而达•芬奇研究光影学，首创明暗渐进法，用光线和阴影的技巧来描绘人物、景致，使之呈现逼真的立体感。一直到印象派出现的几百年内，无人能够逾越达•芬奇建立的三度空间绘画体系。由他首创的明暗法使这一时期的绘画为之一变，艺术史家普遍认为它是绘画艺术的一个转折点。他的艺术成就直接影响了后来的米开朗其罗、拉斐尔等艺术大师。

10，列宾的《查波罗什人给土耳奇苏丹写回信》，是构思达13年之久的杰作。这幅画可说是列宾集人物性格刻画之大成，它展示了一种学派，一种19世纪俄国写实主义绘画最光辉的学派——重视典型人物的个性特征。列宾以很大的热情来塑造哥萨克查波罗什人的不同类型，注意他们每个细节，搜集他们特有的民族服装、道具，选择每个不同形象的性格特征，并用俄国学院派所讲究的构图方法去处理这个多人物的戏剧性场面。这幅油画给俄国近代油画史增添了光辉。

11，维米尔，这位在逝世以后被湮没达两个世纪的绘画大师，是十七世纪荷兰绘画的第三个重要代表。荷兰在十七世纪是欧洲经济繁荣的强国，文化艺术相当发达，产生了哈尔斯、伦勃朗，在欧洲艺术史上占有特殊的地位。维米尔是继哈尔斯、伦勃朗之后独树一帜于十七世纪中期的大家。

他留下的画，据专家们鉴定，共存34幅真迹，其余的三十多幅都是别人伪托的赝品。这34幅作品除少数肖像、风景和宗教画外，绝大多数是描绘市民日常生活的风俗画。而且绝大部分以中产阶级的家庭妇女生活为主，表现她们读信、弹琴、织花边、假寐以及种种杂务。《倒牛奶的女仆》即是其中之一，也是维米尔的代表作品之一。此画作于1658年，构图单纯、轮廓清晰、环境纯朴。女仆身体健壮，她塞起胸前围裙的一角，正在准备早餐，倾倒牛奶。整个厨房非常简单，左墙有一扇窗户，挂着藤篮和马灯。桌上杂乱地摆着一些食物。画面表现得朴素、宁静，普普通通、平平凡凡，没有引人入胜的情节，但一切都显示出生活的真挚。画家注重的是通过日常的生活场景去发掘诗意，以朴实的抒情风格去打动观众。12，《拿破仑一世及皇后加冕典礼》这幅巨幅的油画，反映了1804年12月2日拿破仑在巴黎圣母院举行加冕仪式的盛况。作品宏大的构图，众多的人物以及华丽的服饰和辉煌的色彩，体现了新古典主义美术的典型特征。这是法国著名画家大卫（1748—1825）的一幅著名写实油画。画家用了两年时间（1805～1807）才完成这幅画。

这幅画构图宏大，气势磅礴，构思巧妙，以肖像写实手法创作而成，虽为拿破仑歌功颂德，但作为历史画卷是不朽的，是欧洲绘画史上仅见的作品之一。

《中西美术的人物造型特点》教学案例

作者：姜艳 文章来源：乳山一中 点击数：825 更新时间：2009-11-2

课题设计的背景：

每天到动画片《三国演义》的播放时间，我儿子都静静地坐在电视机面前，目不转睛地盯着电视。《三国演义》那么多鲜活的人物，随着动画片的播放，儿子能绘声绘色地把每个人物的相貌、动作、武器都一一说出来。每次说的时候整个身心都透出难以掩饰的快乐感。这种快乐和效果是他看书所得不到的。而《中西美术的人物造型特点》这一课，也主要是研究人物的，但是由于中西方文化底蕴的不同中国人物画与西方的肖像画有着本质的区别，也有着艺术追求的共同点。怎么让学生跨越长长的文化历史，迅速地投入到对中西方人物造型特点整体了解？我何不尝试着采用学生们较喜闻乐见的动画片的切入本课，也许也能得到开头提到的效果，和快乐呢？所以我认真钻研教材，把知识点认真罗列出来，根据知识间的联系，认真的设计好它们之间先后出现的顺序，为了使知识点与知识点之间顺利地转化，我精心设计好知识点之间衔接的问题，努力提高学生们的主动性，积极性，让他们从课堂学习中寻找到快乐。

主要内容：

有效教学的“有效”，必须包括组织有效、教的有效、学的有效三个方面。

老师在知识点的转折处，设计一个好的问题，除可以使学生的思维按教学目标要求的发展，也有助于提高学生自主思考，开阔思路的作用。在本节课，学生们表现出的主动性和热情使整堂课充满了活力与生机。

关键词语

故事情境导入 迅速生动 典型作品启发 一点带面 主动参与

人物角色台词设计 自主性，整合性 潜移默化 拓展思路 问题提领

有效教学的“有效”，必须包括组织有效、教的有效、学的有效三个方面。课堂组织必须符合学生原有的思维和知识结构水平。教学包括学生地学与教师地教。教学是否有效，并不是指教师有没有教完内容或教得认真不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学了没有收获，即使教师教得很辛苦也是无效教学。同样，如果学生学得很辛苦，但没有得到应有的发展，也是无效或低效教学。如何使学生在课堂固定的时间里，最大限度地把学生的学习兴趣和能力提高结合起来，在《中西美术的人物造型特点》做了如下的努力。

一、故事情境导入，使学生立体生动地把握主要内容和精神。

由于中西方不同的文化底蕴地孕育，产生不同的艺术风格。中西方人物造型特点，实际上就是中西方艺术异同的缩影。如何能生动形象地使学生迅速对中西方绘画艺术不同手法有个整体概括的了解。上课一开始，我把《达·芬奇画蛋》卡通故事片放在多媒体上，让学生欣赏。为了能让学生迅速贴近主题，我根据故事片设计两个问题：

一、请同学们仔细观察，想一想达芬奇画蛋是借助什么来塑造形象的？

二、请同学们考虑一下如果让中国人来画鸡蛋，会怎样来画？

观看后学生踊跃的回答：

生：老师，达芬奇画得是鸡蛋的体积。

生：画的是角度变化画它的光影变化。

生：中国人画鸡蛋是画鸡蛋的外轮廓形，不注重其角度的变化与体积的表现。

师：通过观看我们可以感受到中国人主要是用线条描绘形象，而西方人是靠光影、色彩、体积来描绘形象。

为了把学生的思维推向深处，我又设置一个问题：通过学生的回答，我发现学生们已经通过《达·芬奇画蛋》这一卡通故事片初步了解中西方绘画艺术的本质不同。我趁热打铁，抛出导语：“通过《达·芬奇画蛋》卡通故事片，我们了解中西方的绘画理念是不同的，他们表现技法存在很大的差距。现在一起研究一下在古典人物画方面会有什么不同好吗？”学生们胸有成竹的说“好”。迅速把学生的思维转到对人物绘画的分析上。

二、典型作品启发，整体理解把握。

如何能把这节课的知识点揉碎整和在一起，我采用典型启发的方法。比如，如何理解中国古典人物画的“神似”贵于“形似”。我把东汉时期的雕塑作品《击鼓说唱俑》放在多媒体上，请学生全面欣赏这幅作品。通过对作品的鉴赏，学生们一直认为从衡量正常人的角度来看《击鼓说唱俑》这件作品，无论是人体结构还是比例关系都不符合正常人的标准，有点接近侏儒的特征。当我把人物面部图片剪切下来，展示在多媒体上，学生马上惊呆了。为了能使学生的思维更靠近主题，我用神秘的语气问：“请大家感受一下这张脸，能不能把说唱俑边说边唱、眉飞色舞、欢快无比的神情，淋漓尽致地表达出来？”学生如梦方醒，赞许地说：“能，太能了。”“那请同学们根据这幅作品说一说中国古典人物画画的造型特点是什么？”我趁机又抛出这一问题，把学生的思维引向更为概括、深远的思考。刚抛出问题学生就自行概括出“神似贵于形似”这样中国人物绘画的理论概念。在《击鼓说唱俑》典型作品启发了学生思路的基础上，我又把中西古典人物画一起放在多媒体上，采用比较的方法，学生通过内在自行产生地举一反三的思维，概括出西方古典人物画“形似贵于神似”的理论概念。顺利完成本节课核心内容——中西方美术的人物造型特点。

三、画中人物角色台词设计，深化人物性格，加深对疑难问题的理解。

刚与学生们共同领悟出，中西方古典人物画造型特点中“形神”的辩证关系。就有学生站起来问：“老师，西方古典人物画造型特点是“形似贵于神似”。那能不能说中国古典人物画造型就只追求神采就不追求形体了呢？而西方古典人物画只追求形体而不追求神采了呢？”谈到这个问题的时候，我脑子里首先映出的是西方肖像画《蒙娜·丽莎》迷人的微笑。可是脑海深处又隐隐感觉列宾的《查布罗什人写信给苏丹王》这一作品能较愉快较深刻地让学生们理解这个问题。我就把作品《查布罗什人写信给苏丹王》放大展示在屏幕上，并把作品的历史社会背景娓娓道给学会。通过背景地了解，抓住这封信是由一人一句组成这一环节，我们展开下列活动。

师：“同学们通过作品，我们能不能感受到人物的鲜明的个性？”

学生响亮的回答：“能”。

师：“现在我们一起做个联想式的游戏好吗？”

生欢快地喊：“好！”

师：“现在请同学们互相讨论，从作品《查布罗什人写信给苏丹王》中任选一个角色，请为角色设计一句符合画中人物个性的台词。”

学生们踊跃地发言与表演，他们用自己的方式再现当时历史情境的同时，也深深体会着画面中不同人物鲜活的个性。

紧接着我问那位提出问题的学生：“现在能不能说，西方古典人物画只追求形体而不追求神采了呢？”没等那位学生还没来及回答，班上的学生跟着争着回答：“不对，要求的是“形神兼备”！”

为了证明学生是真正的理解了西方人物画造型的特点，我感觉应该推出作品《蒙娜·丽莎》，让学生讨论鉴赏。学生们踊跃发言，用这节课学到的知识点表达自己对作品的理解，他们描述着西方绘画写实能力，描绘着画面中感人的微笑。听着学生的发言，我心里感觉特别欣慰，因为这正是我所预期的目标。

四、通过名作鉴赏，发挥学生的自主性，整合性。

知识的学习关键是要会灵活地运用，如何能发动学生主动性，积极地把本节课的主要知识点整合起来呢？我把作品《倒牛奶的女仆》与作品《李白行吟图》一起放在多媒体屏幕上。但是如何调动学生的思维呢？我设置了这样的问题：请同学们想一想《李白行吟图》寥寥数笔表达了怎么样的中国情结？而西方人竭尽能力来描绘人物真实形象目的是为表达什么呢？”请大家想一想。

生：梁楷作品看似很简单，但是李白那种边走边吟的神态被充分刻画出来了。

生：几乎没有体积感和空间感，却能感觉到中国人物画家对神采的追求。

生：由于窗户上透出的那股阳光，是整个人物形象感觉很生动，西方人画人物追求形体的同时也很注重神采的追求。

生：中国的人物画过于简单，西方的人物画太真实，但是我很感觉到它们都很生动很美。

„„

师：你大家考虑一下中西方的人物画分别都侧重于那个方面？

生：中国侧重于神彩，西方侧重于形体。

生：中国注重主观地表现，西方注重于客观形象的表现。

生：形神兼备。

„„

五、拓展学生的思维。

本节课到此为止，我们大家一直用“形”与“神”这个词语来理解中西方人物造型特点。思维一直有点没有放开。为了能开阔学生的思维，让学生学会从多角度鉴赏。学会用不同的语言来表达，我设计这样的问题：“现在老师如果让同学们用“客观形象”与“主观形象”这两个词语来分析一下中西方美术的人物造型特点。”

问题一抛出来，学生的思维马上就又活跃起来，我学生起来试探着回答。

生：中国人物画人物造型特点是“主观形象”贵于“客观形象”，而西方的人物造型特点是“客观形象”贵于“主观形象”。

生：“形神兼备”我们可以换成“客观形象与主观形象”的紧密结合。

师：纵观中西方人物画特点，中国人侧重于“主

观形象”的表现，而西方侧重于“客观形象”的表现。好的画家能在“神与形”或“主观与客观”之间把握住一个很好的度。在以后鉴赏中我们要注重多种语言的表达。

要处理好教与学的关系，就要重视发挥学生的主体作用。教师要适时引导学生用自己的眼睛去看，用自己的脑子去分析去理解事物，用自己的情感去感受事物、鉴别美与丑。教师要在课前充分的设计课堂的每一个环节，设计好能够调动学生思维和活力的问题，使学生在潜移默化中按知识的结构或发展线索顺利达到教学目标。做到组织有效、教的有效、学的有效。

课后反思：

通过本节课中学生的表现与发言，我发现学生们会用分别鉴赏，整体归结的方法来鉴赏中西方的人物画。老师在知识点的转折处，设计一个好的问题，除可以使学生的思维按教学目标要求的发展，也有助于提高学生自主思考，开阔思路的作用。在本节课，学生们表现出的主动性和热情使整堂课充满了活力与生机。整个愉快的气氛也深深感染着我，我与学生一起呼吸、思考、一起向前„„

中西美术的人物造型特点

时间：2009-01-05 15:26:12 来源：艺搏云天 作者：艺搏云天

美术导学案 制案人 王善文 制案时间 2008.11.25 第三课 中西美术的人物造型特点

教学目标： 通过学习理解中西人物画造型手法的异于同，引导学生加强对中国经典艺术的理解与热爱。

教学重点： 对中国人物画造型崇尚“以形写神”特点的理解，对西方人物画造型追求“写实美与理想美结合”特点的理解。

教学难点： 如何认识中国传统人物画造型的“传神”，西方人物画造型的“理想美”之间的异于同。

主要知识点：（1）、“神似”与“形似”的含义。

（2）、“神似”与“形似”的辩证关系。

（3）、中西美术经典作品中的人物造型手法，在追求神似与形

似方面所体现的不同热点。

教学过程：（举例）以双胞胎画像为例，导出形与神的关系。

1、媒体映示课题，介绍中国古代人物绘画独特的艺术传统和发展过程。

2、提示：描写人物及其活动为主的人物画成熟的最早。中国画分类：按画科分：人物、山水、花鸟

按技法分：工笔、写意

2、中国传统人物画讲究传神；西方人物画集众美于一身，追求写实美与理想美完美结合的创作理想。

一、中国传统人物画中“形似”与“神似”的关系： 以人物及其活动为主要描写对象的中国画传统画科。中国人物画分来：

（1）曾因题材类别的不同分为许多支科：

A:描写历史故事与现实人物者称人物； B: 描写仙佛僧道者称道释； C: 描写社会风俗者称风俗； D: 描写妇女者称仕女； E: 肖像画称写真。

（2）又曾因画法样式上的区别分为若干类别：

A:刻画工细勾勒着色者名工笔人物；

B:画法洗练纵逸者名简笔人物或写意人物； C:画风奔放水墨淋漓者名泼墨人物；

D:纯用线描或稍加墨染者名白描人物；

E:以线描为主略施淡彩于头面手足者名吴装人物。

介绍中国人物画：

人物画是中国画里直接反映现实的画科。它在体现中华民族审美意识特点的同时也较全面、较充分的反映了政治、哲学、宗教、道德、文艺等社会意识，在中国画各科中最富于认识价值与教育意义。人物画的产生早于其他中国画科。

中国传统绘画美学中的形神论，大体三种观点：

1、传神而不弃形似。顾恺之既是如此，他一方面提出“传神写照正在阿堵中，”强调传神的重要性，指出人物画造型中形与神的内在关系。

2、重神韵（传神），不求形似。北宋苏轼既是此类观点的代表人物，他曾在诗中说：“论画以形似，见于儿童邻” 此类美学观点的艺术家们，重传神而不求形似。

3、主张绘画神似与形似并重。换言之，此类美学观点的艺术家们认为在绘画中，形似与神似并重。总之：在艺术表现中，形似与神似是一对互生、辩证的关系。“神似”离不开“形似”，以“形似”为载体来表现“神似”。而“神似”也只有在具有了神韵，达到神似的效果时才变得有意义，否则就不能称之为艺术。中国古典绘画讲究传神，推崇“象外之意”，“象”就是指形象，形体，借助形体表现神韵意在求“神”。

二、西方传统人物画造型的“写实美”、“理想美”的综合特点：

在西方古典美学中，追求写实美与理想美的结合一直贯穿于艺术家的创作和美学家的思想中。哲学家苏格拉底曾说：“在塑造优美形象的时候，由于不易找到一个各方面都完美无瑕的人，你们就从许多人身上选取，把每个人最美的部分集中起来，从而创造出一个整个显得优美的形体。”集众美于一身，创造一个写实美与理想美完美结合的人体，是西方古典美术的创作思想。与中国古典画论崇尚偏于主观性的“气韵生动”不同，西方古典美学推崇尊重客观性的“艺术模仿自热”。

（添加南齐谢赫的六法论：气韵生动、骨法用笔、应物相形、随类赋彩、经营位置、传移摹写。）

任熊：中国清代画家，字渭长,号不舍，浙江萧山人。善山水、人物、花卉、翎毛、虫鱼、走兽，无一不精。其笔力雄厚，气味静穆，深得宋人神髓。与任薰、任颐（任伯年）合称“三任”，加任预也称“四任”，又与朱熊、张熊合称“沪上三熊”。

梁楷：梁楷是南宋东平人。善画人物、山水、道释、鬼神他深入体察所画人物的精神特征，以简练的笔墨表现出人物的音容笑貌，以简洁的笔墨准确地抓取事物的本质特征，充分地传达出了画家的感情，从而把写意画推入一个新的高度，使时人耳目一新。

达·芬奇：意大利文艺复兴时期的一位画家，也是整个欧洲文艺复兴时期最完美的代表。他是一位思想深邃，学识渊博，多才多艺的画家、作家、雕塑家、发明家、哲学家、音乐家、医学家、生物学家、地理学家、建筑工程师和军事工程师。《蒙娜丽莎》《最后的晚餐》 随堂演练：

1、中国人物画注重（），西方人物画注重（）（）的结合。

2、中国古典人物画造型手法是用（）描绘对象，长于（）、（）的表现人物形象；西方绘画描绘形象的（）、（），长于（）、（）地再现形象。

3任熊是中国（）朝画家，和（）（）（）合称“三任”，加（）也称“四任”，和（）（）（）合称“沪上三熊”。

6.分析电气设计特点 篇六

电气火灾是指因电气设备、电气线路故障或违章操作而引发的火灾。2008-2012年, 全国公安消防部门共统计67.5万起火灾, 在查明原因的约62.3万起火灾中, 电气火灾约为20.8万起, 占33.37%, 超过生产作业 (5.58%) 、生活用火不慎 (21.43%) 、吸烟 (6.92%) 、玩火 (6.41%) 等原因, 仍然是最主要的火灾原因, 延续了2000年以来电气火灾持续多发的态势。从宏观上分析, 近年来我国电气火灾有以下特点。

1.1 所占比例略有下降, 二、三产业多发

2008-2012年的五年间, 我国国内生产总值 (GDP) 从31.4万亿元增长到51.9万亿元, 累计增长65.3%。同期, 我国电气火灾占全部火灾的比例呈缓慢下降态势, 从2009年时最高的34.7%下降到2012年的30.3%, 累计降幅12.7%, 说明在经济社会快速发展的大背景下, 随着重视程度的提高和预防性措施的逐步采用, 我国电气火灾多发、高发态势已初步遏制, 出现好转的趋向。

这五年间, 第一产业 (农业、林业、牧业、渔业等) 增加值从3.4万亿元增加到5.24万亿元, 同期电气火灾占第一产业全部火灾的比例从12.6%下降到8.2%, 如图1所示。形成这一“剪刀差”的原因, 一方面是农村消防工作相对薄弱, 很多火灾并未被及时统计;另一方面则是由于我国农业生产的电气化率还比较低。未来, 随着农业现代化的推进, 第一产业电气火灾的上升“空间”和压力较大, 应当引起高度重视。

这五年间, 第二产业 (采矿业、制造业、电力、燃气及水的生产和供应业、建筑业) 增加值从14.6万亿元增加到23.5万亿元, 同期电气火灾占第二产业全部火灾的比例从37.6%增加到41.2%, 如图2所示。主要原因是近年来我国加工制造业、劳动密集型产业快速发展, 工业用电量保持高位运行, 电气安全隐患多发, 电气火灾同步增加。当前, 我国工业化尚未完成, 还有很大发展空间, 尤其是随着工业结构优化升级、自动化和信息化水平提高, 第二产业的电气火灾仍可能持续多发, 而且随着企业规模、资产价值的增加, 单起电气火灾的直接、间接损失很可能大幅上升, 必须及时采取预防性措施。

这五年间, 第三产业增加值从12.0万亿元增加到23.2万亿元, 同期电气火灾占第三产业全部火灾的比例也从37.0%增加到42.3%, 如图3所示。主要原因是近年来我国服务业快速发展, 交通运输、物流仓储、商业餐饮、公共娱乐、旅游服务等场所大量增加, 就业人口规模不断扩大, 这类场所用电器具多、用电时间长, 从业人员消防安全素质总体偏低, 消防安全管理难度大, 电气火灾隐患十分突出, 而且极易发生重大恶性甚至群死群伤火灾, 是电气火灾防控的重点和难点。

1.2 东、中部持续多发, 西部快速增长

根据对2008-2012年全国各省、区、市电气火灾占全部火灾比例的分析, 占前5位的分别是湖南 (48.7%) 、广西 (46.8%) 、重庆 (46.5%) 、贵州 (45.1%) 以及浙江 (43.8%) , 后5位分别是辽宁 (22.5%) 、吉林 (22.3%) 、甘肃 (20.4%) 、青海 (17.0%) 和宁夏 (10.7%) , 共有15个省份高于全国平均水平 (32.9%) 。各地区电气火灾形势差异明显, 电气火灾发生率最高的湖南省是最低的宁夏回族自治区的4.6倍。说明解决电气火灾防控问题, 也需要根据不同地区的情况采取差异化的对策。

按照区域划分, 东、中部地区电气火灾发生率高于全国平均水平, 西部地区明显低于全国平均水平 (如图4所示) , 这与发达地区用电集中的情况一致。在电气火灾高发的前10个省份中, 东部地区5个 (浙江、广东、福建、上海、江苏) , 中部地区2个 (湖南、湖北) , 西部地区3个 (广西、重庆、贵州) 。值得注意的是, 西部地区的广西、重庆、贵州电气火灾发生率高于东部地区, 说明这些地区电气设备的产品质量、用电管理、安全防范措施差距较大, 应当重点强化电气火灾的防控工作。

其中, 东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南;中部地区包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南;西部地区包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆。

1.3 城镇地区电气火灾持续增长

2008-2012年, 我国城镇地区 (包括城市市区、县城城区和集镇镇区) 共发生约15万起电气火灾, 占全部电气火灾的72.1%。同期, 我国的城镇化率则从2008年的45.7%稳步上升到了52.6%, 如图5所示。主要原因是我国目前城镇地区的用电量明显高于农村地区。城镇化是未来中国经济周期的重要抓手, 是现代化的主线。从现在到2030年, 我国的城镇化进程还会保持较快速度, 届时实际城镇化率将提高到65%~70%。新型城镇化进程的推进将带动城镇地区就业、住房、投资、消费的增长, 城镇地区势必出现电气火灾多发、高发的压力, 是电气火灾防控的工作重点。

1.4 与发达国家相比发生率明显偏高

由于火灾统计分类方法存在差异, 难以将我国的电气火灾与其他国家进行全面的分析对比。目前仅能对住宅电气火灾进行初步比较。根据奥地利标准研究院消费者协会对美国、澳大利亚和部分欧洲国家住宅火灾原因的分析, 电气火灾虽然仍属多发, 但已不是最主要的火灾原因, 电气原因引起的致人死亡的住宅火灾所占比例很低。伦敦市致人死亡的住宅火灾中只有3.0%是电气原因引起的, 美国的比例也只有3.4%。而在我国2008-2012年致人死亡的住宅火灾中有40.7%是由于电气原因引起的, 仍是最主要的火灾原因。这说明我国在家用电器质量、电气线路安装、用电安全方面, 与发达国家仍有较明显的差距。

2 我国电气火灾的具体特点

分析我国2008-2012年电气火灾的统计数据, 除了高层、地下、古建筑电气火灾多发, 冬季和夜间电气火灾高发等常规性规律特点外, 以下三方面的问题必须引起高度重视。

(1) 从火灾损失看, 电气原因是重大、较大火灾的最主要原因。2008-2012年, 共发生18起死亡10人以上的重大火灾, 其中11起是电气火灾;重大火灾21起, 直接财产损失3.53亿元, 其中电气火灾12起, 直接财产损失1.58亿元, 分别占全部重大火灾的57.1%和44.8%;较大火灾353起, 直接财产损失5.9亿元, 其中电气火灾162起, 直接财产损失达4.08亿元, 分别占全部较大火灾的45.9%和69.2%, 如图6、图7所示。

(2) 从使用性质看, 医院、办公、会展、厂房等场所电气火灾突出。通过对重点场所火灾原因的分析, 医疗机构、办公楼、会展中心和工业厂房的电气火灾较为突出。在住宿和办公类场所中, 写字楼的电气火灾发生率明显高于各类场所平均水平, 宾馆、招待所与全国平均值持平, 住宅和宿舍的电气火灾发生率较低, 如图8所示。在商业场所中, 餐饮场所的电气火灾发生率明显低于全国平均水平 (用火不慎是此类场所的主要火灾原因) , 公共娱乐和商业场所的电气火灾发生率与全国水平持平, 会展类建筑电气火灾明显高发, 如图9所示。在公共机构中, 医疗机构的电气火灾发生率明显高于各类场所的平均水平, 养老院的电气火灾发生率较低, 如图10所示。在第二产业的代表性场所中, 厂房的电气火灾率高于全国平均水平, 物资仓储类场所低于平均水平, 如图11所示。

(3) 线路故障是引起电气火灾的主要原因, 家具、设备是最常见的引火物。引起电气火灾的具体原因, 主要分为电气线路故障、电器设备故障和电加热器具引起的火灾。2008-2012年, 电气线路故障是最主要的电气火灾原因, 占全部电气火灾63.9%, 电器设备故障占第二位 (18.7%) 。由此可见, 防控电气火灾的工作重点, 首先是保证电气线路施工质量, 在设计、施工、安装、监理、验收等各个环节全部落实火灾防控措施, 并开展有针对性的电气防火技术检测;其次要全面提高各类电器设备的安全性能, 从源头上减少由于设备故障引起的火灾。

根据统计分析, 2008-2012年在电气火灾中最先被引燃的是家具、设备及竹、木等制品 (55.1%) , 其次是建筑构件、材料 (12.7%) , 轻工业品、纺织品 (7.4%) 。因此, 在安装电气线路、使用电器设备时, 必须与家具、设备等易燃可燃材料保持足够的安全距离, 以减少电气火灾及其损失。

3 结语

随着工业化、信息化、城镇化和农业现代化同步推进, 我国用电量将持续增加, 用电设备增加、用电方式多样化的趋势将更为突出。据预测, 到2020年全国用电量将以每年15%的速度递增。同期, 电气火灾形势势必日趋严峻。对此, 必须引起高度重视, 应建立系统的电气火灾防范机制, 及时发现和消除电气火灾隐患, 减小电气火灾危害。

摘要：宏观分析了2008-2012年我国电气火灾的总体形势, 包括国民经济三大产业、中东西部地区和城镇化发展进程中电气火灾的发展趋势;微观分析了电气火灾的损失危害、多发场所和主要原因等具体特点。在此基础上提出对策建议。

关键词：电气火灾,火灾发生率,火灾隐患

参考文献

[1]中华人民共和国2012年国民经济和社会发展统计公报[R].北京:国家统计局, 2013.

[2]公安部消防局.2009年中国消防年鉴[M].北京:中国人事出版社, 2009.

[3]公安部消防局.2010年中国消防年鉴[M].北京:国际文化出版公司, 2010.

[4]公安部消防局.2011年中国消防年鉴[M].北京:国际文化出版公司, 2011.

[5]公安部消防局.2012年中国消防年鉴[M].北京:中国人事出版社, 2012.

[6]公安部消防局.2013年中国消防年鉴[M].北京:中国人事出版社, 2013.

[7]李克强.协调推进城镇化是实现现代化的重大战略选择[J].新华文摘, 2013, (1) :1.

7.泵站电气设备设计分析探讨 篇七

【关键词】电气；泵站；主线路；发展预测

0引言

进入21世纪以来，随着科学技术的发展，泵站的电气设计也随着潮流不断更新，老产品就逐渐淘汰了。在引进先进产品的同时，科学地设计选型成为泵站电气设计研究的新方向，除了选择新型电气设计，还尽量选择最合适的设计。如果只注意引进新产品忽略其对于粟站运行的可靠性，仍不能做到经济合理，如果只注重其效益，不一定能做节能环保。因此对电气设计的要求也越来越高，经济、快速、节能的方向成为选型的主题。

电气设计选型必须认真贯彻国家的经济技术政策，遵循有关规程、规范及技术规定，根据泵站工程环境条件和运行、检修、施工等要求，合理地制定布置方案，科学地选用设计，对于新布置、新设计、新材料、新结构的引进应积极慎重，使配电装置的设计不断创新，最终做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便的目的。泵站设计优化和机电设计的选型，甚至厂家的选择与工程的管理思路设计的档次定位有密切的联系。设计时应本着“无人值班，少人职守”的思想，更注重设计的免维护、自动控制可靠，避免出现基建期后马上进行大量的技改工作，确保新机投产即投入、即稳定。

1电气主接线设计

由于过去的主接线送出线路数目较多，但母线不利于管理。随着送出路线数目的明显减少，少而简化。如今已逐步形成了“一进一出”的进出线方式，主接线也随着出线方式的减少，而35kV和10kV的出线数目虽然由于变压器的容量限制和管理用户多的影响，没有什么变化但考虑到其变电站供电的可靠性和灵活性，绝大多数变电站按两台主变压器考虑，因此对于35kV，10kV的接线一直都采用单母线分段接线。

具有高可靠性的SF6断路器和真空断路器取代了烧油或多油式的断路器。以前的带旁路的接线是为了减少断路器检修时对用户的影响。SF6断路器和真空断路器检修周期可达20年，选用SF6断路器和真空断路器减小了断路器的检修几率，接线线路也就可以夺得简单。因而但旁路的接线就逐渐被淘汰了。

泵站有常规的有人值班变为综合自动化控制，远方控制自然减少了改变运行方式时隔离开关的倒闸操作，使接线简化。随着电气设计中双绕组变压器的引进，避免采用双母线、单母线分段、带旁路母线等隔离开关操作多的接线。

目前的泵站，110kV侧选用“一进一出”的出线方式最为普遍，单母线接线、桥形接线、线路变压器组进线（线路与变压器直接相连）逐渐成为主选，而单母线分段的接线方式多用于有四回进出线的场合，已经不是很常见了。对于负荷容量较小的泵站，线路变压器组进线是首选。对容量较大的泵站，考虑到电网的联络和备用变电容量，应考虑桥形接线和单母線接线。

2设计装置

泵站电气二次设计是指对站用一次设计进行监视、测量、保护和操作的设计。传统泵站的站用电气二次设计基本上采用电磁式继电器加PK屏的模式。随着经济社会的发展，泵站自动化水平的提高，过去的常规继电器屏设计已经逐渐退出时代发展的潮流。在泵站电气二次设计中，由四合一微机集控台、GNZK型锡镍电池屏、PK-1型计量屏（脉冲电度表型）、变送器屏组成的四合一微机集控装置逐渐占据主流。

四合一集控装置是采用计算机技术，取代常规泵站中的控制、测量、保护、信号装置。在保证泵站运行的可靠性、灵活性的同时，具有功耗小、占地少和节省投资的特征。除完成常规设计所具有的全部功能外，还具有常规设计不具备的保护巡检、接地探索、事故自动记录、屏幕显示、打印报表等功能。软件采用功能模块结构，便于组合扩充，能满足不同泵站的要求。采用此装置、施工周期短，运行维护方便。可取消大量的常规二次设计图纸，减少工作量。

3结论

泵站电气设计涉及的学科多设计复杂，优化工作量大。随着国民经济的快速发展和对供水系统数量和质量上的需求，供水泵站主要电气设计的技术有了长足的发展，选择经济合理的泵站主要电气设计，确保供水系统的安全和经济运行已经成为该学科的必须面对的重要课题。

参考文献：

[1]陈导.泵站电气自动化的必要性和设计思路[J]，中国高新技术企业，2009（13）：189-190.

[2]于国安.泵站主要电气设计选型及发展[J]，水利水电技术，1995（10）：45-47.

[3]刘澜文.大中型泵站工程电气设计中几个主要技术问题，2010年度电气学术交流会议论文集，174-181.

[4]陈丽安，张培铭.人工智能在电气设计中的应用现状与前景展望，电网技术，2000（7）：21-24.

[5]李东.浅谈“人工智能”在电气自动化控制系统中的应用闭，电子制作，2012（11）：123.

8.分析电气设计特点 篇八

110kv降压变电所电气部分设计

——第组

班级：电气班

姓名：

学号：

同组人：

时间：2011

XX大学XX学院电光系

一、原始资料

1.负荷情况

本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所，有6回35KV出线，每回负荷按4200KW考虑，cosφ=0.82,Tmax=4200h，一、二类负荷占50%，每回出线长度为10Km；另外有8回10KV出线，每回负荷2200KW，cosφ=0.82,Tmax=3500h，一、二类负荷占30%，每回出线长度为10km；

2.系统情况

本变电所由两回110KV电源供电，其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂；另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。

图附I—1

系统示意图

最大运行方式时，系统1两台发电机和两台变压器均投入运行；最小运行方式时，系统1投入一台发电机和一台变压器运行，系统2可视为无穷大电源系统。

3.自然条件

本所所在地的平均海拔1000m，年最高气温40℃,年最低气温-10℃，年平均气温20℃，年最热月平均气温30℃，年雷暴日为30天，土壤性质以砂质粘土为主。

4.设计任务

本设计只作电气初步设计，不作施工设计。设计内容包括：①主变压器选择；②确定电气主接线方案；③短路电流计算；④主要电气设备及导线选择和校验；⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计；⑦防雷和接地设计计算。

二、电气部分设计说明书

（一）主变压器的选择（组员：丁晨）

本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三线圈变压器。35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW，10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW，因此，总计算负荷S为

S=(25.2＋17.6)/0.82MVA=52.50MVA

每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即

S≥0.7

S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA

且

S≥（25.2×50%＋17.6×30%）/0.82MVA=21.80MVA

故主变压器容量选为40MVA，查附录表Ⅱ-5，选用SFSZ9—40000/110型三相三线圈有载调压变压器，其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5KV。YNyn0d11接线，阻抗电压U%=10.5,U%=17.5,U%=6.5.（二）

电气主接线

本变电所110KV有两回进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障，分段断路器自动切除故障段，保证正常母线不间断供电。35KV和10KV出线有较多重要用户，所以均采用单母线分段接线方式。主变压器110KV侧中性点经隔离开关接地，并装设避雷器进行防雷保护。本所设两台所用变压器，分别接在10KV分段母线上。

电气主接线如图所示。

（三）短路电流计算（组员：

陆晓敏

於佳）

1.根据系统接线图，绘制短路等效电路图如图所示

取基准容量S=100MVA,基准电压U=115KV、U=U=37KV、U=10.5KV，则

I==KA=0.5KA

I=I==KA=1.56KA

I==KA=5.5KA

各元件电抗标幺值计算如下：

（1）

系统1电抗标幺值

X=

X=0.198

（2）

变压器T1、T2电抗标幺值

X=X=0.167

（3）

线路WL1电抗标幺值

X=0.091

（4）

线路WL2电抗标幺值

X=0.12

（5）

变压器T3电抗标幺值

X=0.167

（6）

三绕组变压器的电抗标幺值

主变压器各绕组短路电压为

U%=0.5×（U%+U%－U%）=10.75

U%=0.5×（U%+U%－U%）≈0

U%=0.5×（U%+U%－U%）=6.75

故各绕组电抗标幺值为

8*=X9*==

X10*=X11*=

X12*=X13*==

（7）35kv出线线路电抗标幺值

35KV出线型号为LGJ—120(见导线选择部分)，设线距为1500mm，查附录表2-15得x1=0.347欧姆/千米，则

X14*=0.347*10*100/(37*37)=0.253

2.系统最大运行方式下，本变电所两台主变器（简称主变）并列运行时的短路电流计算

在系统最大运行方式下，系统1两台变压器和两台变压器均投入运行，短路等效电路图如图所示

X15*=

==0.167+0.12=0.287

（1）K1点短路

系统1的计算电抗为

==0.274

查附录3-1汽轮发电机计算曲线的，系统1在0s、0.2s、∞时刻向K1点提供的短路电流分量有效值的幺值分别为

I”*=3.159,I0.2*=2.519,I*=2.283

系统2向K1点提供的短路电流为

Ik=

则流入K1点总得短路电流为

I”=I”*

=3.159kA+1.742kA=3.73kA

I0.2=I0.2*

=2.519kA+1.742kA=3.32

kA

I=

I=2.283kA+1.742kA=3.18

kA

（2）K2点短路

短路等效电路图如图所示。图中

图附Ⅰ-4

系统短路等效电路图

图附Ⅰ-6

X17*=

X18*=

X15*+

X17*+=0.274+0.135+

X19*=

X16*+

X17*+=0.287+0.135+

系统1的电抗为

Xc*=

X18*=0.572

查附录3-1汽轮发电机计算曲线得，系统1在0s，0.2s，时刻向K2点提供的短路电流周期分量有效值的标幺值分别为

I”*=1.45,I0.2*=1.3,I=1.68

系统2向K2点提供的短路电流为

Ik=

==2.771kA

则流入K2点总的短路电流为

I”=I”*=1.45kA+2.771kA=5.6kA

I0.2=I0.2*=1.3kA+2.771kA=5.31kA

I=

I=1.68kA+2.771kA=6.05

kA

（3）k3点短路

短路等效电路图如图附1-7所示。图中

图附1-7

X20*=

X21*=

X15*+

X20*+=0.243+0.219+

X22*=

X16*+

X20*+=0.274+0.219+

系统1的计算电抗为

Xc*=

X21*=0.757

查附录3-1汽轮发电机计算曲线得，系统1在0s，0.2s，∞时刻向K1点提供的短路电流周期分量有效值的标幺值分别为

I”*=1.091,I0.2*=1.002,I=1.2

系统2向K3点提供的短路电流为

Ik=

==7.483

kA

则流入K3点的短路电流为

I”=I”*=1.091kA+7.483kA=14.98kA

I0.2=I0.2*=1.002kA+7.483kA=14.37kA

I=

I=1.2kA+7.483kA=15.73

kA

（4）K4点短路

短路等效电路图如图附1-8所示。图中

图附1-8

X23*=

X17*+

X14*=0.388

X23*=

X17*+

X14*+=0.274+0.388+

则流入k4点总的短路电流为：

3.00kA

2.90kA

3.09kA

系统最大运行方式下，本变电所两台变压器一台运行一台备用时的短路电流计算及系统最小运行方式下短路电流计算过程与上述过程类似，限于篇幅，不一一罗列，仅将短路电流计算结果列于附录表I-1。

附录表

短路电流计算结果汇总表

主变压器运行方式

短路点

系统最大运行方式

系统最小运行方式

三相短路电流

三相短路电流

I″

I0.2

I∞

ish

I″

I0.2

I∞

ish

并列运行

k1

3.73

3.32

3.18

9.51

2.89

2.75

2.95

7.37

k2

5.60

5.31

6.05

14.28

5.10

4.94

5.28

13.01

k3

14.98

14.37

15.73

38.20

14.01

13.65

14.31

35.73

k4

3.00

2.90

3.09

7.65

2.79

2.73

2.82

7.11

一运一备

k1

3.73

3.32

3.18

9.51

2.89

2.75

2.95

7.37

k2

3.88

3.72

4.06

9.89

3.55

3.46

3.61

9.05

k3

8.99

8.73

9.13

22.92

9.01

8.84

9.08

22.98

k4

2.38

2.31

2.43

6.07

2.25

2.21

2.26

5.74

（四）主要电气设备的选择和校验（组员：

方民兴

付仁龙）

1.假想时间tima的确认

假想时间

tima等于周期分量假想时间tima·p和非周期分量假想时间tima·np之和。其中tima·p

可根据查图4-27得到，非周期分量假想时间tima·np可以忽略不计（因短路时间均大于1s），因此，假想时间tima就等于周期分量假想tima·p。不同地点的假想时间如附录表I-2

所示。

附录表I-2假想时间tima的大小

地点

后备保护动作时间tpr/s

断路器跳闸时间tQF/s

短路持续时间tk/s

周期分量假想时间tima·p/s

假想时间tima·p/s

主变110kV侧

0.1

4.1

3.73/3.18=

1.17

3.9

3.9

110kV母线分段

4.5

0.1

4.6

3.73/3.18=

1.17

4.4

4.4

主变35kV侧

3.5

0.15

3.65

5.60/6.05=

0.93

3.2

3.2

35kV母线分段

0.15

3.15

5.60/6.05=

0.93

2.6

2.6

35kV出线

2.5

0.15

2.65

5.60/6.05=

0.93

2.2

2.2

主变10kV侧

0.2

3.2

14.98/15.73=0.95

2.7

2.7

10kV母线分段

2.5

0.2

2.7

14.98/15.73=0.95

2.3

2.3

2.高压电气设备的选择与校验

（1）主变110kV侧

主变110kV侧计算电流，由于110kV配电装置为室外布置，故断路器选用SW4-110/1000型；隔离开关选用GW4-110D/600型；电流互感器选用LCWD2-110，变比为Ki=400/5，级次组合为0.5/D/D，1s热稳定倍数为35，动稳定倍数为65；电压互感器和避雷器分别选用JCC2-110型和FZ-110型。各设备有关参数见附录表I-3。

附录表I-3

主变110kV侧电气设备

安装地点电气条件

设备型号规格

项目

数据

项目

SW4-110/1000断路器

GW4-110D/600隔离开关

LCWD2-110电流互感器

JCC2-110电压互感器

FZ-110避雷器

210

1000

600

400/5

3.32

18.4

10.26

36.77

36.2

2205

980

196

110kV母线与110kV侧进线的电气设备与主变110kV侧所选设备相同。

（2）主变35kV侧计算电流，故断路器选用SW2-35/1000型，隔离开关选用GW5-35G/1000型，电流互感器选用LCWD1-35型，电压互感器和避雷器分别选用JDJJ-35型和FZ-35型。各35kV电气设备有关参数见附录表I-4。

附录表I-4

主变35kV侧电气设备

安装地点电气条件

设备型号规格

项目

数据

项目

SW2-35/1000断路器

GW5-35G/1000隔离开关

LCWD1-35电流互感器

JDJJ-35电压互感器

FZ-35避雷器

600

1000

1000

1200/5

5.478

24.8

15.19

115.4

1089

2500

2079.4

35kV母线与35kV出线电气设备的选择方法与主变35kV侧相同，从略。

（3）主变10kV侧

主变10kV侧计算电流，故断路器选用SN10-10Ⅲ/3000型，隔离开关选用GN10-10T/3000型。各10kV电气

设备有关参数见附录表I-5。

附录表I-5

主变10kV侧电气设备

安装地点电气条件

设备型号规格

项目

数据

项目

SN10-10Ⅲ/3000断路器

GN10-10T/3000隔离开关

LAJ-10电流互感器

JDZJ-10电压互感器

FZ-10避雷器

2199.4

3000

3000

3000/5

14.923

41.08

125

160

381.8

715.4

6400

28125

22500

10kV母线与10kV出线电气设备的选择方法与主变35kV侧相同，从略。

3.消弧线圈的选择

当35kV系统的单相接地电容电流大于10A时，应装设消弧线圈。由式（1-14），本变电所35kV架空线路的电容电流（接地故障电流）为：

所以不需装设消弧线圈。

（五）继电保护配置与整定计算（组员：崔其兵

陈亮)

1、主变压器保护配置

容量为40MVA的变压器应配置以下保护：

（1）瓦斯保护

包括动作与信号的轻瓦斯保护盒动作于跳闸的重瓦斯保护

（2）纵联差动保护

无延时跳开主三侧断路器，可作为变压器的主保护

（3）包括110KV侧复合电压启动的过电流保护和10KV侧过电流保护，其中10KV侧过电流保护作为本侧外部短路后备保护，以较短时限t1断开该断路器；110KV侧保护作为主变压器内部故障及35KV侧外部短路后备，带两段时限t2和t3（t3>

t2>

t1），以t2时限断开35KV侧断路器，以t3时限断开主变三侧断路器。

（4）零序保护

作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护

（5）过负荷保护

保护装设在主变110KV侧，动作后经延时发出预告信号

2、主变压器继电保护整定

（1）

瓦斯保护

一般瓦斯继电器气体容积整定范围为250-300cm3，本所主变压器容量为40MVA，整定值取250cm3；重瓦斯保护油流速整定范围为0.6-1.5m/s，为防止穿越型故障时瓦斯保护误动作，将油速整定为1m3/s.（2）

纵联差动保护

由BCH-2型差动继电器构成。

1）

计算各侧一次额定电流，选择电流互感器变比，确定个互感器的二次额定电流，计算结果如表

名称

各侧数值

额定电压/kV

38.5

10.5

额定电流/A

40000/

(x

110)=210

40000/

(x

38.5)=600

40000/

(x

10.5)=2199.4

电流互感器的接线方式

D

d

y

电流互感器一次电流计算值/A

x210=363.7

x600=1039

2199.4

电流互感器变比的选择

400/5=80

1200/5=240

3000/5=600

电流互感器二次额定电流/A

363.7/80=4.55

1039/240=4.33

2199.4/600=3.67

取二次额定电流的最大的110KV侧位基本侧

2）

按下列三条件确定保护装置的动作电流

1））躲过变压器的励磁涌流，即

Iop=Krel

IN1T=1.3x210A=273A

2））躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流，即

Iop=Krel

Idsq

max=krerl（KnpKsamfi+⊿Uh+⊿Umid+⊿fb2）Ikmax

=1.3x（1x1x0.1+0.1+0.05+0.05）x3.73x103x37/115A

=468A

3))躲过电流互感器二次回路断线的最大负荷电流，即

Iop=Krel

IN1T=1.3x210=273A，取Iop=522A，则差动继电器的动作电流值为Iopk=

x468/80=10.1A

3）

确定基本侧差动线圈的匝数

Ndc=ANo/

Iop=60/10.1=5.94

实际整定匝数为Ndset=5匝，则继电器实际动作电流为Iopk=60/5=12A，保护装置实际动作一次电流为

Iop=12x80/

A=554.3A。

4）

确定非基本侧平衡线圈的匝数

35KV侧

4.33x（Nb2c

+

5）=4.55x5

Nb2c=4.55x5/4.33-5=0.25

10KV侧

3.67x（Nb2c

+

5）=4.55x5

Nb2c=4.55x5/3.67-5=1.2

去平衡线圈匝数Nb2set=0，Nb3set=1匝。

5）

校验相对误差⊿fb

35KV侧

⊿fb2==（0.25-0）/(0.25+0)=0.048

10KV侧

⊿fb3==（1.2

-1）/(1.2+1)=0.032

⊿fb2、⊿fb3均小于0.05，说明以上选择的结果有效，无需重新计算

6）

校验保护灵敏度

在主变10KV侧出口两处短路时归算到110KV侧的最小短路电流为

Ikmin=

Ks=Ikmin/

Iop

=565.8/554.3=1.03<2

灵敏度不满足要求，请改用带制动性的BCH-1型差动继电器。

（3）

过电流保护

1）110KV侧复合电压起动的过电流保护

过电流保护采用三相星形接线，继电器为DL-11型，电流互感器变比为Ki=400/5=80；电压元件接近110KV母线电压互感器。

Iop=

则

低电压继电器动作电压按躲过电动机自启动的条件整定，即

则

负序电压继电器的动作电压按躲过正常运行时的不平衡电压整定，即

则

保护的灵敏度按后备保护范围末端最小短路电流来校验，即

2）10KV侧过电流保护

过电流保护采用三相星形接线，继电器为DL-11,电流互感器变比为Ki=3000/5=600，动作电流应满足以下条件：

1））躲过并列运行中，切除一台变压器时所产生的过负荷电流，即

2））躲过电动机自起动的最大工作电流，即

去Iop=6210A，则

作近后备保护时，保护的灵敏度为

灵敏度不满足要求，应改用复合电压起动的过电流保护

3）动作时间

10KV侧过电流保护动作时间t1=3s，110KV侧过电流保护第一段动作时间t2=3s+0.5s=3.5s，第二段的动作时间为t3=3.5s+0.5s=4s。

4）过负荷保护

过负荷保护装设在主变110KV侧，按躲过变压器额定电流整定，即

动作时间取10s3、35KV线路保护

（1）电流速断保护

电流速断保护采用的是两相继电器式接线，继电器为DL-11型，电流互感器的变比Ki=150/5=30(35KV出线的计算电流为77.3A)，动作电流按躲过线路末端最大短路电流整定，即

灵敏度按保护安装处两最小相短路电流来校验，即

灵敏度不满足要求，因此改用电流电压连锁速断保护。

（2）定时限过电流保护

点时限过电流保护采用两相两继电器式接线，继电器为DL-11型，电流互感器变比为Ki=30，动作电流按躲过线路最大负荷电流整定，即

灵敏度按线路末端在系统最小运行方式下的两相短路电流来校验：

动作时间t=2.5s

（六）所用电设计

为保证所用电可靠性，所用变压器分别安装于10kV母线I，II段上。所用变压器容量的选择，应按变电所自用电的负荷大小来选取。这里选两台型号为S9-63/10的所用变压器可满足要求。

（七）防雷和接地（组员：

陈鑫）

1.直击雷防护

在变电所纵向中心轴线位置设置两支间距D=98、高度为h=35m的等高避雷针，保护室外高压配电装置、主变压器及所有建筑物。已知出线构架高12.5m（变电所最高点），其最远点距较近避雷针11.5m，建筑物高7m，其最远点距较近避雷针18.7m。按“滚球法”检验避雷针保护范围如下：

本变电所建筑物防雷级别为二级，滚球半径为hr=45m。

因为h=35mm=87.7m,所以避雷针在出线构架高度上的水平保护半径为

而其最远点距避雷针11.5m<，可见出线架构在避雷针保护范围内。

避雷针在建筑物高度上的水平保护半径为

而其最远点距避雷针18.7m<，可见建筑物也在避雷针保护范围内。

根据以上计算结果可知，变电所装设的两支35m等高避雷针能保护变电所内的所有设施。

2.雷电波侵入保护

为防止线路侵入的雷电波过电压，在变电搜1~2km的110kV进线段架设避雷线，主变压器各侧出口分别安装阀型避雷器。为保护主变压器中性点绝缘，在主变压器110kV侧中性点装设一台避雷器。

3.接地装置设计

110kV为大电流接地系统，查表9-4，其接地电阻要求不大于0.5；35kV系统的接地电流为7A，故要求接地电阻，由表9-4，；10k系统的接地电阻要求不大于10；所用电380/220V系统的接地电阻要求不大于4。故共用接地装置的接地电阻应不大于0.5。

接地装置拟采用直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，垂直埋入地下，间距5m，管间用40的扁钢焊接相连成环形，则单根钢管的接地电阻为

式中，K、查表9-5和表9-6.因为，考虑到管间电流屏蔽效应的影响，初选10根钢管作接地体。管间距离a与管长l之比a/l=5/2.5=2，根据n=10和a/l=2查表9-8得，则钢管根数为

最终选10根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体，用404的扁钢焊接相连，环形布置。由此算得接地电阻为

符合要求。