關(guān)于冶煉技術(shù)電氣自動化控制設(shè)備設(shè)計(jì)制圖中CAD 軟件的若干應(yīng)用技巧

吳繼國，袁和榮

（南京科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南京 210000）

CAD技術(shù)是是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中發(fā)展最快的領(lǐng)域，在多個(gè)領(lǐng)域都取得了明顯優(yōu)異的成績，是一項(xiàng)跨學(xué)科的綜合性高新技術(shù)，并且正在向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化逐步發(fā)展。CAD 技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，將其應(yīng)用于冶煉技術(shù)電氣自動化能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)力，為其工作帶來極大的便利[1]。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及企業(yè)管理理念的逐步提高，對于大型冶煉企業(yè)而言，電氣自動化系統(tǒng)作為其重要的系統(tǒng)之一，需要不斷適應(yīng)當(dāng)代企業(yè)的飛速發(fā)展冶煉技術(shù)電氣自動化 控制設(shè)備流程十分復(fù)雜，其控制條件嚴(yán)格，所有運(yùn)行設(shè)備基本需要控制管理，其數(shù)據(jù)必須及時(shí)上傳到集控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)的的監(jiān)控，保證在出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)對其進(jìn)行故障分析并使其得到及時(shí)處理，由此使操作人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全得到保障[2]。采用冶煉技術(shù)電氣自動化控制設(shè)備能夠有效降低操作人員的勞動強(qiáng)度，使人力資源管理水平得到提高。

1 利用CAD修改塊技巧對控制體系進(jìn)行構(gòu)建

有效運(yùn)用 CAD 制圖軟件能夠使實(shí)體分類更加快速精準(zhǔn)，利用組合命令進(jìn)行制圖從而避免命令之間的相互轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行繪制時(shí)首先確定樣本并將其與繪制圖中的共用參數(shù)放在同一板圖中，合理運(yùn)用夾點(diǎn)進(jìn)行操作使一個(gè)或多個(gè)實(shí)體能夠組成圖塊，利用圖塊減少圖形所占的空間，使制圖速度得到有效提升[3]。為了減少連接設(shè)備所用的電纜縮小變電所的占地面積，在達(dá)到信息集成及數(shù)據(jù)信息共享的前提下達(dá)到降低電器企業(yè)的工作成本，提高企業(yè)管理能力的目的，電氣自動化控制體系是不可或缺的。電氣自動化的體系構(gòu)建需要從電氣企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行情況為出發(fā)點(diǎn)，在結(jié)合廠區(qū)供配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況的基本前提下，保證繼電保護(hù)的可靠性、靈敏性、速動性以及選擇性來設(shè)置合理的保護(hù)功能。

在使用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制圖時(shí)將一些命令進(jìn)行縮減，由于CAD 制圖軟件不同于手工制圖，制圖時(shí)在預(yù)先劃線的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，以此對制圖效率進(jìn)行提升。首先我們需要利用先進(jìn)的現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對全變電站的電氣控制設(shè)備實(shí)施自動監(jiān)測與保護(hù)措施，以此實(shí)現(xiàn)各級調(diào)度通信的綜合性自動化控制功能[4]。在此基礎(chǔ)上對變配電所的運(yùn)行設(shè)備及輸配電線路進(jìn)行整體管理，實(shí)現(xiàn)變電所內(nèi)部設(shè)備的自我監(jiān)控功能，以此來降低變電所的誤操作率，提高電氣企業(yè)的運(yùn)行可靠度及其智能化綜合管理水平。

2 運(yùn)用對象選擇過濾技術(shù)計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

要應(yīng)用CAD軟件對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)就必須得到其負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果，并基于對負(fù)荷電流的計(jì)算結(jié)果來對導(dǎo)線截面、變壓器容量以及線路電纜等進(jìn)行相應(yīng)選擇，同時(shí)為電氣自動化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。如果計(jì)算負(fù)荷的確定過大，會直接造成電器和導(dǎo)線電纜的選擇過大，從而導(dǎo)致資源浪費(fèi)；其確定過小則導(dǎo)致電器和導(dǎo)線處于過負(fù)荷運(yùn)行，從而使電能損耗增加以及絕緣提前老化，嚴(yán)重時(shí)甚至造成火災(zāi)，產(chǎn)生人身安全問題以及極大的經(jīng)濟(jì)損失。為此我們使用負(fù)荷密度法對其進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算：

有功功率：

其中P30表示用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，Ks表示負(fù)荷密度，S表示建筑面積；

無功功率：

其中tgΦ 表示功率因數(shù)的正切值；

視在功率：

其中cosΦ 表示功率因數(shù)；

計(jì)算電流：

在進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算后，就可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果來進(jìn)行供配電方案的選擇。 變配電所的整體設(shè)計(jì)很大一方面受電氣主結(jié)線所影響，變配電所主結(jié)線的設(shè)計(jì)需要滿足變配電所的設(shè)備特點(diǎn)，根據(jù)其負(fù)荷性質(zhì)條件及進(jìn)出線回路數(shù)條件的確定而確定，并與其負(fù)荷等級相適應(yīng)。在滿足運(yùn)行要求的前提下，變配電所高壓側(cè)應(yīng)使用斷路器相對較少的結(jié)線，同時(shí)考慮無功功率的人工補(bǔ)償，將最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

3 通過CAD點(diǎn)標(biāo)記技巧確定低壓配電網(wǎng)絡(luò)

低壓配電網(wǎng)絡(luò)的確定主要是通過變電所的位置及變壓器的數(shù)量，復(fù)合點(diǎn)的連接方式，配電干線和支線的走向布置等因素決定的，通過CAD技術(shù)能夠?qū)Φ蛪号潆娋W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精準(zhǔn)的確定，從而繪制出有效示意圖。由電力線路將變配電站與各個(gè)用戶設(shè)備相連接所構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的主要作用在于由電源端向負(fù)荷端輸送分配電能[5]。低壓配電網(wǎng)負(fù)責(zé)220V～380V電能的分配，與高壓中壓配電網(wǎng)相比供電方式和結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，配電線路的分支較多，總長度也相對較長。低壓配電網(wǎng)絡(luò)需要承受逐步增長的電力負(fù)荷，確定時(shí)需要考慮其導(dǎo)線截面與供電范圍以及配電變壓器的容量，其示意圖如下：

圖1 放射式低壓配電網(wǎng)示意圖

由上圖可以的得到，當(dāng)變電器出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)該將負(fù)荷拆開，向鄰近電網(wǎng)進(jìn)行兩到三個(gè)方向的轉(zhuǎn)移；在故障轉(zhuǎn)移負(fù)荷的同時(shí)保障線路末端電壓在規(guī)定范圍內(nèi)，導(dǎo)線運(yùn)行率小于百分之百。自配電所按照控制設(shè)備的設(shè)計(jì)需求組成有備用的電線前需要使用大截面的電纜將電源引入低壓開關(guān)箱和接戶線分支箱。

4 結(jié)語

本文對CAD軟件在電氣自動化控制設(shè)備設(shè)計(jì)制圖中的應(yīng)用技巧進(jìn)行分析研究，通過對電氣自動化控制體系的構(gòu)建，計(jì)算出負(fù)荷統(tǒng)計(jì)結(jié)果并以此為基礎(chǔ)確定低壓配電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠?yàn)镃AD軟件在電氣自動化控制設(shè)備設(shè)計(jì)制圖中的應(yīng)用方法提供理論依據(jù)。