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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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摘要：电气自动化在水电站中的应用主要体现在水电站的自动化方面，本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容，并进一步分析了设备选型及自动化设计。
关键词：电气自动化 水电站 应用
一、引言
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。
水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。
二、水电站自动化的内容
水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。
（一）完成对水轮发电机组运行方式的自动控制
一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。
（二）完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视
如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。
（三）完成对辅助设备的自动控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。
（四）完成对主要电气设备（如变压器、母线及输电线路等）的控制、监视和保护。
（五）完成对水工建筑物运行工况的控制和监视
如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护（指引水式电站）等。中心
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浅谈发电厂电气自动化系统监控技术发展趋势摘要]文章分析发电厂用电系统的特点，探讨用电电气自动化的技术现状和组态模式，归纳其中的关键技术，最后对技术发展作展望。
[关键词]发电厂；电气自动化；监控技术；发展趋势一、厂用电系统的特点在布置方式和数量上，厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心，元件数量众多，运行管理信息量大，检修维护工作复杂。与热工系统相比较，电气设备操作频率低，有的系统或设备运行正常时，几个月或更长时间才操作一次；电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快，比如保护动作速度要求在40ms以内完成。
在电气设备本身构造上，其具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。在控制方式上，厂用电系统的主要设备监控需要接入DCS系统，但在两台机组共用一台起/备变的情况时，由于一台机组的检修不能影响另一台机组的正常运行，因此需要考虑两台机组DCS电气控制的模式，确保对其控制权的唯一性。
总结以上特点，在构建ECS时，其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。既要实现正常起停和运行操作外，又要实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态，并提供相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统在最安全合理的工况下工作。
二、集中模式（一）原理集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电信号转变为弱电信号，采用空接点方式和4~20mA标准直流信号，通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜，进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。这种模式又分为直接I/O接入方式和远程I/O接入方式两种，前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程I/O采集柜，然后通过通信方式与DCS控制主机相连，两者具有相同的实现技术，本质上没有区别。
（二）优点电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行环境好；硬接线方式成熟，响应速度快。（三）缺点1.电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。
2.DCS系统按“点”收费，不仅投资大，而且只有重要的电气量才能进入DCS，系统监测的电气信息不完整。3.所有信息量均要集中汇总至DCS系统，风险集中，影响系统可靠性。
4.由于DCS调试一般是最后进行，采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求。5.没有独立的电气监控主站系统，无法完成较复杂的电气运行管理工作（如防误、事故追忆、继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析等高级应用功能），不能实现电气的“综合自动化”。
三、分层分布式模式（一）原理分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层，即站级监控层、通信层和间隔层（间隔单元）。间隔层由终端保护测控单元组成，利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。
网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场总线技术，实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络，对间隔层进行管理和交换信息。
（二）优点1.间隔层测控终端就地安装，减少占用面积，各装置功能独立，组态灵活，可靠性高。2.模拟量采用交流采样，节省二次电缆，降低了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大大提高。
3.系统采集的数据量提高，监控信息完整，能实现在远方对保护定值的修改及信号复归，运行维护方便。4.分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块（部件）正常运行。
5.设置独立的电气监控主站，便于分步调试和投运，满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。
（三）关键技术1.间隔层终端测控保护单元。分层分布式系统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位，现场配置测控保护单元。
该单元是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段，对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求，因此不宜由DCS来实现保护功能，而应该采用专用保护装置来实现。厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机综合保护测控装置等，实现微机化保护、实时数据采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。
2.通信网络。ECS系统安装工作于高电压、大电场的环境，工作环境恶劣、电磁干扰大，因而通信网络是ECS系统的关键组成部分，通信网络的性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。
目前较为流行的采用电缆现场总线网络方式，光纤通信亦开始被用户逐步接受。通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁，方案中一般采用双冗余的设计思想，按照通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置，当数据通信网络中出现问题时，系统能自动切换至冗余装置或通道，以提高系统可靠性。
3.监控主站。监控主站安置在站级监控层，实现厂用电电气系统监控和管理，主站配置的设备和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要求进行设计，即可以配置成单机、双机或多机系统，标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站，以及其他网络设备。
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ponent which is high speed & low power consumed and it combined the evolution position of electronic component. The frequency test scheme of this cymometer is enumerative. In this system, vibratory circuit output a time signal of strobe to acquire the frequency of the geodesic signal by count the pulse after the geodesic signal is modulated. To reduce the error of the test of the low frequency signal, this system adopt the way of extend the time signal of strobe to advance the precision of frequency test. The result of the frequency test is displayed by the type of algorism in 7-segment digital display, it's convenient & intuitionistic.
Key words: pulse, count, ABT
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
第2章 电路设计 2
2.1方案设计及器件选择 2
2.1.1硬件结构框图设计及工作原理介绍 2
2.1.2器件选择 3
2.2时基电路部分设计 5
2.3输入信号放大整形电路设计 7
2.4逻辑控制电路设计 10
2.5计数电路与锁存、译码显示电路设计 11
2.5.1计数电路设计 12
2.5.2锁存、译码显示电路的设计 13
2.6 扩展电路设计 15
2.6.1时基信号的分频电路设计 15
2.6.2被测信号的分频电路设计 17
第3章 功能分析 18
第4章 误差分析 19
4.1量化误差——±1误差（脉冲计数误差） 19
4.2闸门时间误差（标准时间误差） 20
结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录1：计数显示部分电路 25
附录2：计数脉冲及控制信号产生部分电路 26
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