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电气自动化在智能建筑中的应用 摘要] [关键词] 随着我国国民经济的迅猛发展，高档智能化建筑已成为当今建筑的主流。
文章就电气自动化在智能建筑中的应用谈一下自己的观点。电气自动化智能建筑接地 一、TN-S系统 二、TN-C-S系统 三、交流工作接地 四、安全保护接地 五、屏蔽接地与防静电接地 六、直流接地 七、防雷接地 八、结束语 TN-S系统是把中性线N和保护接地线 PE严格分开的低压配电系统，是一个三相四 线加PE线的接地系统。
中性线N与保护接地线 PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再 有任何的电气连接。系统正常运行时，中性 线N带电，而PE线不带电。
该接地系统具备安 全可靠的基准电位，PE线不允许断线，对地 没有电压，故设备金属外壳接在PE线上安 全、可靠。因此，TN-S系统可作为智能建筑 的电气接线系统。
在智能建筑里，单相用电 设备较多，单相负荷比重较大，三相负荷通 常是不平衡的，因此在中性线N中带有随机电 流。另外，由于大量采用荧光灯照明，其所 产生的三次谐波叠加在N线上，加大了N线上 的电流量，如果将N线接到设备外壳上，会造 成电击或火灾事故；如果在TN-S系统中将 N线与PE线连在一起再接到设备外壳上，那么 危险更大，凡是接到PE线上的设备，外壳均 带电；会增加电击事故的范围；如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述 的危险外，电子设备将会受到干扰而无法工 作。
因此智能建筑应设置电子设备的直流接 地，交流工作接地，安全保护接地及普通建 筑也应具备的防雷保护接地。此外，由于智 能建筑内多设有具有防静电要求的程控交换 机房、计算机房、消防及火灾报警监控室以 及大量易受电磁波干扰的精密电子仪器设 备，所以在智能楼宇的设计和施工中，还应 考虑防静电接地和屏蔽接地的要求。
TN-C-S系统由两个接地系统组成，第 一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系 统，分界面在N线与PE线的连接点。该系统一 般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场 所，进户之前采用TN-C系统，进户处做重复 接地，进户后变成TN-S系统。
TN-S接地系 统明显提高了人及物的安全性。同时只要我 们采取接地引线，各自都从接地体一点引 出，及选择正确的接地电阻值使电子设备共 同获得一个等电位基准点等措施，因此TN- C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地 系统。
工作接地主要指的是变压器中性点或中 性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。
在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位 接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接 线端子不能外露；不能与其它接地系统，如 直流接地，屏蔽接地，防静电接地等混接；也不能与PE线连接。
在高压系统里，采用中 性点接地方式可使接地继电保护准确动作并 消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以 防止零序电压偏移，保持三相电压基本平 衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使 用单相电源。
安全保护接地就是将电气设备不带电的 金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些 金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线 与N线连接。
在现代建筑内，要求安全保护接地的设 备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一 些非带电导电设备与构件，均必须采取安全 保护接地措施。当没有做安全保护接地的电 气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。
如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电 击伤或造成生命危险。我们知道：在一个并 联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的 大小成反比，即，接地电阻越小，流经人体 的电流越小，通常人体电阻要比接地电阻大 数百倍，经过人体的电流也比流过接地体的 电流小数百倍。
当接地电阻极小时，流过人 体的电流几乎等于零。实际上，由于接地电 阻很小，接地短路电流流过时所产生的压降 很小，所以设备外壳对大地的电压是不高 的。
人站在大地上去碰触设备的外壳时，人 体所承受的电压很低，不会有危险。加装保 护接地装置并且降低它的接地电阻，不仅是 保障智能建筑电气系统安全，有效运行的有 效措施，也是保障非智能建筑内设备及人身 安全的必要手段。
在现代建筑中，屏蔽及其正确接地是防 止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳 与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路 两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与 PE线可靠连接。
防静电干扰也很重要。在洁 净、干燥的房间内，人的走步、移动设备，各自磨擦均会产生大量静电。
例如在相对湿 度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万 伏的静电电压，如果没有良好的接地，不仅 仅会产生对电子设备的干扰，甚至会将设备 芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电 的物体（非绝缘体）通过导静电体与大地构 成电气回路的接地叫防静电接地。
防静电接 地要求在洁静干燥环境中，所有设备外壳及 室内（包括地坪）设施必须均与PE线多点可 靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越 小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤10 Ω；独立的安全保护接地电阻应≤4Ω；独立 的交流工作接地电阻应≤4Ω；独立的直流工 作接地电阻应≤4Ω；防静电接地电阻一般要 求≤100Ω。
在一幢智能化楼宇内。
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总有一款适合你
8.电气自动化专业本科论文课题
目 录摘 要…………………………………………………01. 设计说明…………………………………………21.1 主接线…………………………………………21.2CT、PT配置……………………………………2 2主要保护原理及整定……………………………32.1发电机纵差动保护……………………………32.1.1保护原理……………………………………3 2.1.2整定内容……………………………………4 2.2发电机定子匝间保护…………………………5 2.3发电机过激磁保护……………………………7 2.4发电机失磁保护………………………………8 2.5发电机反时限负序过流保护…………………102.6发电机逆功率保护………………………………13 2.7发电机两点接地…………………………………13 2.8主变压器差动保护………………………………14 2.9变压器复合电压过流保护………………………17 参考文献………………………………………………18 1 设计说明 1.1主接线300MW 发电机―变压器组主要保护原理设计，适用于发电机―变压器组采用单元接线，高压侧接入500kV 11/2接线系统；发电机出口侧无断路器；励磁方式为静态励磁系统；在发电机出口侧引接―台高压厂用工作变压器（采用三相分裂线圈）。
接地方式：发电机中性点为经配电变压器（二次侧接电阻）接地；主变压器高压侧中性点为直接接地；高压厂用分裂变压器6kV侧中性点为中阻接地系统。1.2 CT、PT配置发电机的出线侧和中性点侧各装设4组CT；主变压器高压侧套管上装设3组CT；高压厂用变压器高压侧套管上（或封闭母线内）装设4组CT；发电机差动保护与主变压器差动保护，当CT不够分配时，允许共用发电机出线侧的一组CT；发电机一变压器组差动保护中，其中的一臂是差接在高压厂用变压器低压侧的CT上；发电机一变压器组差动保护装置，不接入励磁变压器的CT，其差动范围为：从500kV侧CT到发电机中性点CT及高压厂用变压器低压侧CT;CT的二次电流：500kV侧选用1A；其它各侧可为1A或5A。
发电机出线侧设有2组PT，其中1组可供匝间保护用（一次侧中性点不直接接地）；2组PT均要求设有3个二次线圈。主变压器高压侧设1组PT（三相）。
2 主要保护原理及整定计算2.1发电机纵差动保护2.1.1保护原理变数据窗式标积制动原理∣IT-IN∣2≥KbITINcosφ其中：iT――发电机机端电流 iN――发电机中性点电流 φ――iT、iN之间的相角差标积制动原理的动作量和比率差动保护一样。在区外发生故障时，该原理的表现行为和比率制动原理也完全一样。
但在区内发生故障时，由于标积制动原理的制动量反应电流之间相位的余弦，当相位大于90度，制动量就变为负值，负值的制动量从概念上讲即为动作量，因此可极大地提高内部故障发生时保护反应的灵敏度。而比率制动原理的制动量总是大于0的。
动作逻辑方式1：循环闭锁方式原理：当发电机内部发生相间短路时，二相或三相差动同时动作。根据这一特点，在保护跳闸逻辑上设计了循环闭锁方式。
为了防止一点在区内另外一点在区外的两点接地故障的发生，当有一相差动动作且同时有负序电压时也出口跳闸。 2.1.2 整定内容（假定：TA二次额定电流为5(A))1） 比率制动系数K整定差动保护的比率制动系数。
标积制动原理的Kb和K有一理论上的对应关系，装置自动完成它们之间的转换，对用户仍然整定K。无单位。
一般：K=0.3-0.52） 启动电流lq整定差动保护的启动电流。单位（A）。
一般lq=0.6-2.0(A)3) TA断线解闭锁电流定值（仅保护方式Ⅱ有效）lct当发电机差电流大于该定值时，TA断线闭锁功能自动退出。单位（倍）它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。
一般：lct=0.8-1.2（倍）4） 差动速断倍数lsd当发电机差电流大于该定值时，无论制动量多大，差动均动作。单位：（倍）它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。
一般：lsd=3-8（倍）5）负序电压定值（仅保护方式Ⅰ有效）U2.dz当负序电压达该定值，允许一相差动动作出口跳闸。单位（V）。
一般：U2.dz=4-10(V) 6)TA断线延时定值tct经该定值时间延时发TA断线信号。单位：秒。
2.2 发电机定子匝间保护2.2.1 原理 反应发电机纵向零序电压的基波分量。“零序”电压取自机端专用电压互感器的开口三角形绕组，此互感器必须是三相五柱式或三个单相式，其中性点与发电机中性点通过高压电缆相联。
“零序”电压中三次谐波不平衡量由数字付氏滤波器滤除。为准确、灵敏反应内部匝间故障，同时防止外部短路时保护误动，本方案以纵向“零序”电压中三次谐波特征量的变化来区分内部和外部故障。
为防止专用电压互感器断线时保护误动作，本方案采用可靠的电压平衡继电器作为互感器断线闭锁环节。本保护能在一定负荷下反应双Y接线的定子绕组分支开焊故障。
保护分两段：Ⅰ段为次灵敏段：动作值必须躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量，保护瞬时出口。Ⅱ段为灵敏段：动作值可靠射过正常运行时出现的最大基波不平衡量，并利用“零序”电压中三次谐波不平衡量的变化来进行制动。
保护可带0.1-0.5秒延时出口以保证可靠性。保护引入专用电压互感器开口三角绕组零序电。
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