【文章內(nèi)容簡介】 響力的地標性建筑物，將引進數(shù)百個中西部最具代表性的商鋪，其中包括世界上最出名的國際名牌、港澳名牌，再加上其九龍倉本身之馬哥孛羅酒 店等，有望成為中國西部今后最具影響力的國際商貿(mào)金融中心。 本設(shè)計中國金中心地下負 5 層制冷機房，為負 5 層到負 3 層制冷系統(tǒng)提供了動力。 主要任務(wù) 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 （ 1）收集相關(guān)資料，查閱中外文獻。學習相關(guān)知識，了解國金中心項目的基本情況，做好前期準備。 （ 2）請教校外導師學習、掌握國金中心負 5 層的解制冷機房的電機啟動類型、啟動方式、啟動速率，研究其中各個電機與電氣控制裝置之間是如何協(xié)調(diào)工作的，系統(tǒng)的電氣設(shè)備及其主回路工作原理，探究其中存在的節(jié)能環(huán)保效應(yīng)。 （ 3）利用 Somachine 編程軟件 VijeoDesigner 觸摸屏開發(fā)軟件實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)動。 （ 4）利用 AutoCAD 等繪圖軟件，繪制施工平面圖，系統(tǒng)圖，及各個原理圖等。 （ 5）實地實習，了解現(xiàn)場施工的程序等。 本章小結(jié) 現(xiàn)代建筑趨于多元化的風格，高度大、面積大、功能復雜，電氣設(shè)計內(nèi)容也日趨復雜，項目繁多。建筑電氣設(shè)計從狹義上僅指民用建筑中的電氣設(shè)計，從廣義上講應(yīng)該包括工業(yè)建筑、構(gòu)筑物和道路、廣場等戶外工程。 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 2. 現(xiàn)場采用的電機啟動方式 現(xiàn)場電機的控制流程 不同的電機對應(yīng)自己的控制柜，有不同的啟動方式，實現(xiàn)不同的功能。在總控柜的控制下相互協(xié)調(diào)運作。 成都國際金融中心地下負 5 層各電機的控制，系統(tǒng)圖如下 圖 現(xiàn)場電機控制系統(tǒng)圖 現(xiàn)場電機分布 成都國際經(jīng)融中心地下負 5層的電機位置分布見附件 1，其電機作用及其型號如下： （ 1）制冰機溶液泵 5 臺（四用一備） 制冰機溶液泵160KW/380V 雙工況冷水機組1357KW/10KV 冷卻機 377KW/380V 一次冷卻水泵 30KW/380KV 一次冷凍水泵 90KW/380KV 一次冷卻水泵 160KW/380KV 冷水機組 1314KW/10KV 冷卻水泵 160KW/380V 冷卻水泵 55KW/380V 冷卻水泵 160KW/380V 星三角型啟動柜 直接啟動柜 PLC 控制啟動柜 變頻器啟動柜 軟啟動柜 總控柜 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 三相異步電動機 編號 GWPPB501~GWPPB505 160KW/380V 轉(zhuǎn)數(shù) 1480r/min H=100mm，自重 =2607kg 長 =2500mm，寬 =1200mm 控制柜：三相五線制，上進下出， 2X(4X120+1X70) 作用：將水通過 蒸發(fā)器 由制冷系統(tǒng)制冷劑冷卻后生成冰。 （ 2）雙工況冷水機組 4臺 編號 WCCPB501~WCCPB504 1357KW/10KV H=100mm，自重 =36338kg 長 =6700mm，寬 =3800mm 控制柜：三相五線制，上進下出 作用： 通過壓縮或熱吸收方式制除去液體蒸氣達到制冷循環(huán)。 （ 3）冷卻機 4臺 編號 WCCPB507~WCCPB510 377KW/380V H=100mm，自重 =12285kg 長 =4300mm，寬 =2700mm 控制柜：三相五線制，上進下出 作用：通過蒸汽壓縮或吸收式循環(huán)達到制冷效果。 （ 4）冷卻水泵 5 臺（四用一備） 編號 CWPPB501~CWPPB505 160KW/380V H=100mm，自重 =2134kg 長 =2300mm，寬 =1100mm 控制柜：三相五線制，上進下出， 2X(4X120+1X70) 作用：適用于高壓運行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 5）冷卻水泵 5 臺（四用一備） 編號 CWPPB509~CWPPB513 55KW/380V H=100mm，自重 =942kg 長 =1800mm，寬 =800mm 控制柜：三相五線制，上進下出， 4X95+1X50 作用：適用于高壓運行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 6）冷卻水泵 3 臺（二用一備） 編號 CWPPB506~CWPPB508 160KW/380V H=100mm，自重 =2134kg 長 =2300mm，寬 =1100mm 控制柜：三相五線制，上進下出， 2X(4X120+1X70) 作用：適用于高壓運行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循 環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 7）冷水機組 2 臺 編號 WCCPB505~WCCPB506 1314KW/10KV H=100mm，自重 =28950kg 控制柜：三相五線制，上進下出 作用： 通過壓縮或熱吸收方式制除去液體蒸氣達到制冷循環(huán)。 （ 8）一次冷卻水泵 5 臺（四用一備） 編號 PCHWPPB513~PCHWPPB509 30KW/380KV 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 H=100mm，自重 =583kg 控制柜：三相五線制，上進下出， 4X35+1X16 作用： 適用于高壓運行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 （ 9）一次冷卻水泵 3 臺（二用一備） 編號 PCHWPPB508~PCHWPPB506 90KW/380KV H=100mm，自重 =1500kg 控制柜：三相五線制，上進下出， 4X120+1x70 作用： 適用于高壓運行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓 之用。 （ 10）一次冷凍水泵 5臺（四用一備） 編號 PCHWPPB501~PCHWPPB505 160KW/380KV H=100mm，自重 =2539kg 控制柜：三相五線制，上進下出， 2X(4X120+1X70) 作用： 適用于高壓運行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學性質(zhì)的液體，如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套，消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。 現(xiàn)場各電機啟動方式 直接啟動 直接啟動的優(yōu)點是所需設(shè)備少，啟動方式簡單，成本低 [4]。 電動機 直接啟動的電流是正常運行的 5 倍左右，經(jīng)常啟動的 電動機 ，提供電源的線路或 變壓器 容量應(yīng)大于 電動機容量的 5 倍以上；不經(jīng)常啟動的電動機，向電動機提供電源的線路或 變壓器 容量應(yīng)大于電動機容量的 3 倍以上。這一要求對于小容量的電 動機容易實現(xiàn)，所以小容量的電動機絕大部分都是直接啟動的，不需要 降壓啟動 。對于大容量的電動機來說，一方面是提供電源的線路和 變壓器 容量很難滿足電動機直接啟動的條件，另一方面強大的 啟動電流 沖 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 擊電網(wǎng) 和電動機，影響電動機的使用壽命，對電網(wǎng)穩(wěn)定運行不利，所以大容量的電動機和不能直接啟動的電動機都要采用 降壓啟動 。 直接啟動可以用 膠木 開關(guān)、鐵殼開關(guān)、 空氣開關(guān) （ 斷路器 ）等實現(xiàn)電動機的近距離操作、 點動控制 ，速度控制、正反轉(zhuǎn)控制等，也可以用 限位開關(guān) 、 交流接觸器 、 時間繼電器 等實現(xiàn)電動機的遠距離操作、 點動控制 、速度控制、正反轉(zhuǎn)控制、 自動控制 等。 系統(tǒng)圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，直接啟動控制回路原理圖見附件 D。 星 三角型啟動 當負載對電動機啟動力矩無嚴格要求 又要限制電動機啟動電流，電機滿足 380V/Δ接線條件，電機正常運行時定子繞阻接成三角形才能采用星三角啟動方法； 該方法是：在電機啟動時將電機接成星型接線 ,當電機啟動成功后再將電機改接成三角型接線（通過雙投開關(guān)迅速切換）； 因電機啟動電流與電源電壓成正比 ,此時電網(wǎng)提供的啟動電流只有全電壓啟動電流的 1/3，但啟動力矩也只有全電壓啟動力矩的 1/3[5]。 星三角啟動，屬降壓啟動他是以犧牲功率為代價來換取降低啟動電流來實現(xiàn)的。所以不能一概而以電機功率的大小來確定是否需采用星三角啟動，還要看是什么樣的負載 ，一般在需要啟動時負載輕運行時負載重尚可采用星三角啟動，一般情況下鼠籠型電機的啟動電流是運行電流的 5— 7倍，而對電網(wǎng)的電壓要求一般是正負 10%，為了不形成對電網(wǎng)電壓過大的沖擊所以要采用星三角啟動，一般要求在鼠籠型電機的功率超過變壓器額定功率的 10%時就要采用星三角啟動。 在實際使用過程中 ,發(fā)現(xiàn)需星三角降壓啟動的電機從 11KW 開始就有需要的 ,如風機、在啟動時 11KW 電流在 79 倍 (100)A 左右 ,按正常配置的熱繼電器根本啟動不了 ,（關(guān)風門也沒用）熱繼電器配大了又起不了保護電機的作用，所以建議用降壓啟動。 系統(tǒng) 圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，星三角啟動控制回路原理圖見附件E。 軟啟動 軟啟動器（ soft starter）是一種集 電機軟起動 、軟停車、多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為 Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路 [6]。運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能。軟起動器 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟起動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率 [7]。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結(jié)構(gòu)也復雜得多 [8]。電動機軟起動器是運用串接于電源與被控電機之間的軟啟動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動結(jié)束，賦予 電機全電壓，即為軟啟動，在軟起動過程中，電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。 系統(tǒng)圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，軟啟動控制回路原理圖見附件 F。 變頻器啟動 變頻啟動就是通過變頻器調(diào)整頻率讓 電機 平穩(wěn)啟動，減少電機啟動瞬間的大電流對電網(wǎng)的沖擊，以及符合工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的需要 [9]。 變頻器 控制電機，在調(diào)速時使電機 保持恒轉(zhuǎn)矩，當頻率向上調(diào)整時，電壓也隨著向上調(diào)節(jié)，當?shù)竭_最高頻率時，電壓和供電電壓相仿。 系統(tǒng)圖見附件 B，電源指示回路原理圖見附錄 C，變頻啟動控制回路原理圖見附件 G。 PLC 控制啟動 可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller， PLC），它采用一類可 編程 的存儲器 ，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 [10]。其編程最終目的是控制輸出對象，輸出對象的問題解決了，基本的編程任務(wù)就完成了。所以可以通過程序控制電機啟動和運行。 本章小結(jié) 成都國際金融中心負 5 層制冷機房的電機啟動方式有：直接啟動 、 星三角啟動、軟啟動、變頻啟動、 PLC 控制啟動五種方式。各電機在總控柜的控制下運行實現(xiàn)不同的制冷任務(wù)。本章展示了現(xiàn)場各電機及其控制柜擺放位置，及各電機型號、功率、接線方式、功能等。同時，利用 CAD 軟件繪制了各種啟動方式的系統(tǒng)圖、電源指示回路原理圖、控制回路原理圖。 3. PLC 控制電機的運轉(zhuǎn) 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 I 頁 共 II 頁 電機正反轉(zhuǎn) 電機要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將其電源的相序中任意兩相對調(diào)即可（我們稱為換相），通常是 V 相不變，將 U 相與 W 相對調(diào)節(jié)器，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調(diào)換電動機的相序，接線時應(yīng)使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相 [11]。由于將兩相相序?qū)φ{(diào)，故須確保二個 KM 線圈不能同時得電，否則會發(fā)生嚴重的相間短路故障，因此必須采取聯(lián)鎖。為安全起見，常采用按鈕聯(lián)鎖（機械）與接觸