改造工程电气研究论文

时间：2016-09-12 16:19:51 斯娃805由分享

　　电气工程自动化已经成为工业、信息产业等多种领域中重要的科级支撑,大大提升了行业的经济效益和生产能力。下面是学习啦小编为大家整理的改造工程电气研究论文，供大家参考。

　　改造工程电气研究论文范文一：热水改造工程设计

　　摘要：随着经济的发展，目前很多校区、厂区、宾馆等都存在集中热供水总量不足的现象;文章以某电子厂职工宿舍热供水工程改造项目为例，在保留原有设备的基础上，增加热水机组，整合新老设备，扩充热供水总量，保证了职工宿舍有充足的热水供应，同时又最大限度减少设备投入及运行成本。

　　关键词：热水工程改造;兼容性;节能环保;空气源热泵

　　引言

　　随着节能减排政策的不断推广，经济的发展和人民生活水平的不断提高，太阳能集热器、空气源热泵等第三、四代节能热水器使用率会不断提高[1][2]。目前很多学校、厂区等生活区都采用太阳能集热器空气能热泵等节能方式加热，集中供应热水。但随着厂区、学校的发展，热水容量不足就凸现出来，普遍存在热供水改造问题，如果废掉原有的设备，这样会加大设备投入。在此以河源市高新区某电子公司职工宿舍的热水改造工程为例，说明如何保留原有的设备基础上，改造很好兼容原有设备，达到增大热供水容量，最大限度减少设备投入及运行成本[3]。

　　1 工程概况

　　1.1 工程建设气候特点

　　河源市位于中国广东省东北部，东经114℃30～114℃40'，北纬23℃10'～23℃40'，属热带季风气候，年平均气温20℃-21℃，年平均相对湿度77%，年平均日照2051.1小时。结合本地区气候特点，热水机组选用方案一：太阳能平板集热器+空气源热泵机组辅助加热，这种组合方案的特点是一次性设备投入大，运行成本最低;方案二：空气源热泵机组加热，特点是一次性设备投入适中，运行成本适中。

　　1.2 电子厂区职工A栋宿舍人员及热水使用情况

　　宿舍共七层，二～七楼宿舍，有56间宿舍，每个宿舍标准住4人，合计224人，采用集中供热水、用桶提水方式，热水供应时间：18：00-00：00，原有10P空气源热泵机组一台、保温水箱10m3，安装在天面，在冬季每到晚上9点后热供水严重不足，直接影响员工的稳定性。

　　1.3 改造工程厂家要求

　　采用空气源热泵加热，加10P空气源热泵机组一台、保温水箱10m3，不安装电辅助加热，预留太阳能集热器接口，安装太阳能集热器为后续工程，预留B栋职工宿舍热水、回水管接口。改造后总热供水量为20m3，保证职工宿舍有充足的冲凉用的热水供应。

　　2 原有热供水系统存在的问题

　　图1改造前热水机组

　　(1)供热水管没有采用循环回水，在间歇热供水过程中因热水管自然冷却，热水浪费大;(2)供热水管没采取保温措施，热量损失大(见图1);(3)补水控制在50%，且在热水供应期间不设置温度控制补水，水温下降快;(4)热水总量不足，只有10m3(实际能用9m3，考虑水箱底存水及上面留空);(5)每一楼层10多个宿舍采用一个固定点提桶取热水，终端水龙头安装距离地面0.8米，位置太高，造成取水时热量散失大;(6)水管及线路布局凌乱;存在上述不合理的因素，在冬季热供水时70%的职工可以使用46度以上的热水，剩余的只能用温水甚至是冷水，且在高层供水端在用水高峰期存在水压严重不足的现象。

　　3 改造方案总体设计要求

　　50L/每人每天计(标准桶容积约为20L)，224人计，预计每天需要55℃热水总计：11.2m3(以冬季热水高峰期为准，夏天热水使用量少)，考虑热水余容及B栋宿舍二期热供水建设，设计总容量为20m3，并且新旧设备兼容。

　　(1)加10P空气能热水机组、10m3保温水箱一套(5m32个，考虑楼面承重问题)，保证在下午5点前储备55℃的热水20m3(平面图见图2);(2)18：00-00：00定时供水、加压、热供水末端循环回水水箱，在末端并通过阀门控制流速，保证热供水管线有足够的水压(平面图见图3);(3)热水供应时间设定水箱温度低于43度停止补水，非供水时间水位不足随时加水;(4)整合两套空气能热水机组供电、供水、补水、加压、温度控制;(5)预留B栋宿舍热供水及回水热水管接口;(6)预留太阳能热水集热器冷热水管接口;(7)预留水箱三个电辅助加热安装孔。

　　图2改造后设备布局平面示意图

　　图3供水回水示意图

　　4 设备的选择

　　原有机组10m3水箱、10P机组加热基础上，改造后增加保温水箱10m3、10P空气源热泵机组一台。

　　4.1 机组选择

　　考虑在楼顶天面露天安装(如图4)，机组选用不锈钢外壳，考虑08年南方雪灾那样的恶劣天气，选用广东长菱空调冷气机制造有限公司生产的热泵，型号CL-H-90K，工作环境温度：-10～43℃，气候类型：普通型/低温型，名义产水量600L/h(环境干球温度20℃，湿球温度15℃下，进水温度15℃)。预计加热55℃、10m3的热水，在冬天平均气温5℃时，每台热泵机组需要工作20小时，间歇时间为4小时;在夏天平均气温30℃时，每台热泵机组需要工作14小时，间歇时间为10个小时。

　　4.2 水箱选择

　　10m3保温水箱一套(5m3的水箱2个，分开放置，考虑楼面承重问题)，考虑在楼顶天面露天安装(如图4)，水箱选用不锈钢外壳，结合紧密，表面光滑，外形美观且材料本身强度大，耐老化。采用厚度为4mm的SUS304食品级不锈钢内胆，亚弧焊接而成，中间保温层为聚氨酯一次性发泡成型，厚度为80mm，保温效果好。

　　4.3 供热水管的保温

　　所有热水管均采用联塑PPR热水管，外包PEF保温棉，最外层包扎铝板(如图4)。

　　图4 主机、水箱、水管安装示意图

　　4.4 控制方式

　　两台机组主机采用独立控制，进出水既采用可以同时使用、也可以各自独立使用的控制方式(采用阀门手动控制)，定时供水、回水加压采用一套管路统一管理，目的是在夏天热水使用两小时，可以机组轮换使用，节能环保。　　使用水温检测、时控器、交流接触器等按要求在供水时间温控补水、加压等功能(见图5、图6)。M2为水箱补水加压水泵，热水供应时段时间控制器2断开，冷水进水受温度控制器控制，热水水箱温度高于45℃并水位低于进水水位时水箱补水，低于45℃或处于高水位时停止补水，非供水时段时间控制器2接通，水箱补水不受温度控制器控制。通过时间控制器1定时控制热水加压水泵M1在供水时段(18：00-00：00)加压、循环回水，供热主管的热水跟水箱循环起来，保证供水点随时放出的都是热水，减少热水的损失。在回管的末端通过阀门控制流速，保证在高层宿舍热供水点有足够的水压。

　　4.5 循环水泵的选择

　　循环热水温度在40-55℃之间，泵的工作介质长时间高温状态，要求考虑水泵的寿命，在此选择杭州某公司生产的高性能热水泵。

　　5 改造后达到的效果

　　改造后总热水容量为20m3、温度设定为55℃，考虑补水、水箱底存水原因，实际能用水量在18m3。以冬天热水使用量最大来计算。

　　5.1 按提桶用水计算，每人30L(相当于1.5桶、标准桶为20L)，可同时提供550人洗澡热用水。

　　5.2 按安装花洒用水计算，每人40L，可同时提供412人洗澡热用水。

　　6 结束语

　　通过工程完工运行半年后回访，达到总体设计效果。在保留原有的设备基础上，工程改造方案很好兼容原有设备，达到增大热供水容量，保证了职工宿舍有充足的热水供应，同时采用多机联动的控制方式，最大限度减少设备投入及运行成本。

　　参考文献

　　[1]郑勇辉.揭阳市卫生学校学生公寓热水工程方案设计[J].企业技术开发，2011(2)：66-69.

　　[2]关健，蔡声镇，苏伟达，等.面向集群应用的太阳能中央热水工程控制器的设计与实现[J].福建师范大学学报(自然科学版)，2011(2)：66-69.

　　[3]卢长魁，曹静，许全宝等.太阳能热水系统用水箱的多种形式[J].中国住宅设施，2009(11)：46-48.

　　[4]罗存金.大连港某酒店太阳能集中供热水工程的设计[J].才智，2009(18)：54-55.

　　改造工程电气研究论文范文二：改造工程电气设计

　　摘要：本文结合实际工程案例，对改造工程中的电气设计进行了详细的研究。通过对各主要电气系统改造设计的介绍，论述了改造工程电气设计的一些特点和难点。

　　关键字：改造工程、电气设计、供配电系统

　　Abstract: this paper combining with actual engineering cases, the renovation project of electrical design has carried on the detailed research. Through the introduction to the main electrical system design, this paper discusses the renovation project of electrical design of some of the features and difficulties.

　　Key words: modification engineering, electrical design, supply and distribution system

　　中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013)

　　引言：

　　随着社会的发展，很多使用或竣工多年的建筑已经不能满足人们的生活工作需要。面对此类问题，拆除重建会造成很大浪费。根据原有建筑的特点，对其进行改造，是一个切实可行的选择。现代社会新技术的应用越来越广泛，电气设备更新换代，相关规范不断更新调整，改造工程中要面对很多设备老化及建筑现状与现行规范相不符的问题。下文针对以上问题对改造工程中电气系统的设计进行了探讨。

　　一、概述

　　改造工程比较重要的地方包括以下几点：

　　针对规范要求的改造

　　建筑设计必须按照国家和地方规范及行业标准进行设计，众多的规范标准几乎每年都有更新。新建、改建和扩建的民用建筑的电气设计都要求按照最新规范标准设计。改造工程要全面了解原工程设计资料及工程现状，对违反现行规范标准规定的地方进行更正。

　　2.针对设备老化问题的改造

　　有些老旧设备的耗能严重，并随使用年限的增加，故障率越来越高，设备维护使用费用与新设备相比高出很多。另一方面，现代人们生活工作对环境的要求越来越高，有些设备已经不能满足实际使用的要求。综上，改造工程需要对原有设备进行比较研究，对电气系统进行改造设计。

　　3.针对业主要求的改造

　　因原有建筑功能与业主的要求一般都会差别较大，要与业主进行必要的沟通，确定改造方案，在满足规范标准的前提下进行改造设计。

　　二、工程案例介绍

　　本文以上海市静安区某大楼改造为例，对改造工程电气设计进行论述。某工程位于上海市静安区繁华地带，由一栋主体办公楼及裙楼组成，为一综合性商业开发项目。该项目自1997年开始营运。现建筑周边有诸多新建楼宇，本建筑在很多方面已经很难与周边建筑相竞争，业主要求对建筑进行部分改造以适应现代社会的要求。

　　工程主体地上27层，总高99.6米，建筑面积约31,000平方米。首层为大堂，2至4层为商业餐饮，5楼及以上为办公楼，地下一层为停车场，本次改造不包含2至4层。本工程图纸为1993年设计，无电子图纸，大楼营运至今也有一些改动，原图纸已不能准确反映工程现状，需要结合现场情况实际调查。经调查本工程强电系统现状如下：

　　本工程由电业提供二路10KV电源进线，二路高压电源同时供电，低压侧设联络开关，手动切换。重要负荷二路电源送至末端自动切换。大厦标准层由两路630A母线分高、低区供电。低区5层至16层，高区17层至27层。

　　核心筒提供一路200A母线供公共部分用电。每个标准层租户办公使用面积约为630m2，现配置一个63A母线插接开关供租户用电。租户照明插座单位面积安装容量约为47W/m2。

　　三、供配电系统

　　业主要求主要干线满足要求即可，不做太大改变。本工程设置两台1600kVA变压器，单位面积用电指标约为103VA/m2，可满足现行供电要求。本工程两路10kV电源进线，可满足一二级负荷供电要求。

　　根据上海市《智能建筑设计标准》甲级标准，插座电源容量：办公室宜按60VA/m2以上设计。照明功率密度参照《建筑照明设计标准》GB50034-2004表6.1.2规定设计。综上，与业主确定租户办公照明插座电源按80W/m2设计，可满足各类企业的办公需要。

　　因租户用电容量提高，现大楼租户供电干线两根630A母线槽已不能满足要求。咨询公司建议增大母线槽规格，但更换母线槽费用较大且严重影响现有租户的正常工作。与业主协商后采用以下方案：

　　5、6F办公按80W/M2计算，层用电量约120KW，计算负荷约为96KW。原设计主楼1F、技层、5~16F照明干线现在为630A母线，可将1F、9~16F由原干线供电，5F、6F层可由低压开关柜内备用的400A空气开关接YJV-4×240+E120电缆给5、6F供电，技层、6F、7F可由低压开关柜内备用的250A开关接YJV-4×150+E70电缆供电。原设计17~28F照明干线，现在为630A母线，现在可将21~28层由原干线供电，17~20层用电容量约为150KW，计算负荷约为120KW，可由低压开关柜内备用的250A空气开关接YJV-4×150+E70电缆给17~20F供电。电缆采用低烟无卤型。

　　以上方案利用原母线给大部分办公区域供电，少部分办公楼层由低压开关柜内备用的开关设备供电，充分利用了原有设备，节省投资并避免了对现有租户的影响。

　　租户用电由干线接至层配电间后，各租户在配电间内设置电能计量表，待租户确认后，电缆沿层电缆桥架由计量箱引至租户区域。原空调主机已运行十年以上，一台已不能使用，另外两台也时有故障。本次改造更换一台空调主机，其余维修，总用电量没有太大改变。其余各设备机房主要用电设备均可正常运行，按业主要求不做改变。

　　四、照明系统

　　原设计所采用的照度值已与现行规范有较大出入，本次对改造区域的照明按现行规范进行设计，且业主要求照明采用无源无线智能控制系统。

　　无源无线智能控制系统由智能楼宇控制平台、无线控制单元和无源无线终端组成，无源无线终端采用无源无线技术，发射微功率无线信号与无线接收器进行通信。鉴于无源无线智能控制系统的特点，需要对原照明系统进行重新设计。

　　五、弱电系统

　　本工程设置卫星电视系统、网络及通讯系统、广播系统、安防监控系统、无线对讲系统、巡更系统、车库管理系统。现设备保养良好，除网络及通讯系统外其他各弱电系统前端设备及主要干线不做改动，仅对末端进行重新设计。本大楼有移动、联通、电信三家电信运营商，各运营商前端机房设置分散，管线杂乱。本次改造提供统一的网络机房，方便以后的管理。

　　六、火灾自动报警系统

　　本工程设火灾自动报警及消防联动控制系统，消防控制室位于一层。本次对改造范围内的火灾报警系统进行重新设计，其余均按原设计。另外原设计无漏电火灾报警系统，本楼为一类高层建筑，按照最新规范标准要求，需增设漏电火灾报警系统。在首层消防控制室增设漏电火灾报警系统主机，各楼层配电箱及其它二级配电箱装设漏电火灾报警探测器。

　　七、其它

　　本工程存在原有设备老化问题，各主要电气设备已使用十几年，有些设备接近或已达到设备的使用寿命，现场统一检查后替换存在安全隐患的设备。原设计所有强、弱电机房及卫生间内未设置等电位连接，所有金属线槽与分配电箱未做可靠接地连接，电井未作防火封堵，某些开关设备采用木板固定未作控制箱等问题，本次改造设计一并解决。

　　八、结语

　　改造工程电气设计的特点是必须对原工程进行深入的了解，不仅要按规范标准进行设计，还要兼顾业主和现场实际情况的要求。在设计时除了满足各方面要求外还要解决掉原有建筑存在的一些隐患问题。

　　参考文献

　　[1]中国建筑东北设计研究院.JGJ 16 2008.《民用建筑电气设计规范》[S].北京:中国建筑工业出版社.2008

　　[2]公安部天津消防研究所. GB 50016-2006.《建筑设计防火规范》[S].北京:中国计划出版社.2010

　　[3]中国建筑标准设计研究院.04DX101-1.《建筑电气常用数据》.北京:中国计划出版社.2006

　　[4] 中华人民共和国建设部. GB50034-2004.《建筑照明设计标准》.北京: 中国建筑工业出版社.2005

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