前言：中文期刊網精心挑選了電路設計方案范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
電路設計方案范文1
【關鍵詞】鋰電池;充電;安全保護;動態管理
1.引言
鋰電池最早出現于1958年[1]，20世紀70年代進入實用化。20世紀80年代趨向研究鋰離子電池，以后日益發展。隨著科技進步與社會發展，像手機、筆記本電腦、MP3播放器、PDA、掌上游戲機、數碼攝像機等便攜式設備已越來越普及，這類產品常常采用二次電池進行供電。
市面上廣泛使用的便捷式二次電池主要有鎳鎘電池、鎳氫電池、二次堿錳電池及鋰電池，其中鋰電池包括鋰離子電池和鋰聚合物電池。而可充電鋰電池是目前便攜式電子設備中應用最廣泛的電池，其以體積小、容量大、質量輕、無記憶效應、無污染、電池循環充放電次數多（壽命長）等優點，受到大家的青睞[2]。
鋰電池能量密度高，難以確保電池的安全性，在過度充電狀態下，電池溫度上升后能量將過剩，于是電解液分解而產生氣體，容易使內壓上升而產生自燃或破裂的危險[3];因此鋰電池的過度充電及過電流保護很重要，所以通常都會設計保護電路，用以保護鋰電池。
本論文基于實際應用情況，以10節鋰電池為一組，研究鋰電池組充電安全保護電路的設計，其中鋰電池組充電時采用并聯模式。
2.鋰電池組充電安全保護電路硬件設計
并聯充電，即所有單體電池并聯獨立充電，均充滿時（4.2V）[4]，充電結束。鋰電池組并聯充電系統框圖如圖1所示，單片機LPC768通過四位選通控制位來依次選通CD4067 的第0～9位，即依次對充電的十節鋰電池進行監測和控制。單片機不停的掃描，并將采集到的電壓與電流信息與基準電壓與電流進行比較，通過控制相應的模擬開關的開斷程度來保證充電過程在恒流恒壓模式下進行。
圖1 鋰電池組并聯模式充電系統框圖
單片機CPU 通過模擬多路器（CD4067）從V0～V9采集電池兩端電壓，包括50mΩ 采樣電阻壓降，線路損耗壓降。從I0～I9采集流過電池的電流。向C0～C9發送控制信號，控制MOS場效應管的導通程度，從而實現電池恒流恒壓充電。
當電池兩端電壓低于4.2V時，控制場效應管，保持以2A電流恒流充電。當電池兩端電壓接近4.2V時，控制場效應管，保持恒壓充電。單片機控制10路單體充電電路，輪流采樣，調整。
2.1 單片機LPC768
LPC768單片機[5]是一種MCS-51 兼容的CPU。只有20個管腳，內部有4 路8bit A/D 轉換器，2 路8bit D/ A 轉換器（768 有4 路10bit PWM 型D/A轉換器），具有內部看門狗。價格便宜，功能齊全，抗干擾能力強，基本不需要外部譯碼控制元件與電路。其不足之處是只有4k 字節內部程序存儲器，128 字節用戶存儲空間。不過通過優化程序，完全滿足程序存儲。
圖2 基于單片機控制的鋰電池組并聯模式充電軟件流程圖
2.2 單刀多擲開關CD4067
CD4067[6]相當于一個單刀十六擲開關，有四個二進制輸入端A、B、C、D和控制端INH，具體接通哪一通道，由輸入地址碼ABCD來決定。INH=1時，關閉所有的通道。
3.鋰電池組充電安全保護電路軟件設計
圖2給出基于單片機控制的鋰電池組并聯模式充電軟件流程圖。
4.鋰電池組充電安全保護電路設計實驗驗證
PC機上位串口通信監測程序采用LabVIEW 圖形化編程語言編程，通信協議設置如下：1）異步串行通訊;2）串行通信波特率為9600Hz;3）幀格式為：1位開始位，8位數據位，1位停止位，無奇偶校驗位;4）單片機通過查詢方式接受PC機發送的數據;5）PC機接收單片機由串口發送的數據后，由LabVIEW程序進行數據解析，分別取出電壓信號、電流信號等。
由于篇幅限制，圖3出示部分鋰電池充電過程監測圖，并對10節鋰電池組進行充電監測，約5h充電完成后，監測數據表1所示。
通過上面的實驗驗證，充電結束后對每一節鋰離子電池電壓測量得到的數據可以看出，本論文設計的鋰電池組安全充電電路具有過壓過流保護功能，過壓保護終止電壓為4.2V，過流保護終止2A，保證充電過程中的安全性，實現了對鋰電池組充電過程的均衡管理。
5.結論
對鋰電池組并聯充電安全保護電路中，選用了LPC768 單片機做為充電器的核心控制單元，通過CD4067 多路模擬開關依次掃描并監測十路鋰離子電池的充電狀態，發現過充電和過電流等情況時，能夠及時對出現異常情況的單體電池做出調節，保證了充電過程的安全性、均衡性和可靠性。最后，論文使用了LabVIEW 程序進行數據解析，根據得到的實驗數據可以看出，該充電電路的設計達到了預期的效果。
參考文獻
[1]Walter A V S，Bruno S.Advances in Lithium-ion Batteries[M].New York：Kluwer Acadimic/Plenum Publishers，2002：185-232.
[2]林玉蘭，呂迎陽，梁廣等.基于半導體溫差發電模塊的鋰電池充電裝置[J].電源技術，2006（01）：38-43.
[3]吳宇平，萬春榮，姜長印.鋰離子二次電池[M].北京：化學工業出版社，2002.
[4]潘靖.鋰電池智能管理系統[D].浙江大學，2007.
電路設計方案范文2
關鍵詞：35kV輸電線路設計； 解決方案
中圖分類號：TM752文獻標識碼： A 文章編號：
一、35kV輸電線路設計
選定線路路徑走向
先確定輸電線路的電氣接線方案，設計人員要在比例為五萬分之一的圖紙上確定線路的路徑走向。設計者可以參考下列因素選定路徑，避免出現“之”字形及大轉角路徑走向：
（1）盡可能選擇較近的路徑走向；
（2）避開地質災害及洪澇災害頻發地帶；
（3）避開高賠償的林區、耕作區、開發區、風景區等；
（4）繞開農民墳地及農村廟宇等風水迷信地帶；
（5）盡量不跨越通訊線、鐵路、公路、河流、水庫等；
（6）考慮交通方便，如沿公路的路徑走向；
（7）避開國防通訊電纜及電氣化鐵路電線；
（8）避免穿過城鎮和村莊的建筑物；
（9）避開高污染、高危險區域（如石場、煙花爆竹廠、油庫等）。
2.選定線路測量定位樁
設計的前提是測量，測量是否合理對設計影響很大，需要勘測定位人員本著認真負責。測量單位應按設計規程進行測量，測量點應有木樁標志，用紅漆標記樁號高程及轉角。線路測量定位樁的選定可考慮下列因素：
應離建筑物10m以外；
（2）應離公路邊15m之外；
（3）應離通訊線20m以外；
（4）盡量避開地質不良地帶（如流沙、爛泥地等）；
（5）不要設在有可能遭受河岸沖刷或河流行洪的地方；
（6）盡量不要設在陡坡或有滑坡危險的陡坡上；
（7）盡量避開民間農民迷信地帶（如龍脈、墳地及廟宇等）；
（8）避開高價值經濟林、果園、風景樹等高賠償的地方；
（9）穿越高電壓等級線路的定位樁應選在高電壓等級線路對地距離較高處（線路對地距離應在12m以上）。
3.導線、避雷線的確定
根據系統規劃提供的負荷資料和所選定的導線截面，還要結合目前了解到萬載縣社會經濟發展規劃進行校驗。由于我國國民經濟較快發展，加上個別行業缺乏長遠規劃，往往當線路一建成，很快就滿負荷運行。
導線、避雷線的絕緣配合及防雷設計
4.1絕緣配合設計
絕緣強度區按段劃分，送電線路的絕緣強度按清潔區和污穢區來劃分。以污穢性質、污鹽距離、附鹽密度、氣候條件等，根據已有線路運行經驗等來劃分污穢區段和污穢等級，提出防污穢措施，確定不同的絕緣設計。
絕緣子串及片數，按需要選擇懸式和耐張絕緣子串的型式，按電壓等級、荷載條件來選擇不同型式絕緣子串的片數，并說明各種絕緣子串的使用條件。4.2防雷設計
按送電線路的電壓等級，通過地區雷電活動情況及已有線路運行經驗來確定采用避雷線的根數，確定避雷線的保護角、檔距中央導線和避雷線的最小距離。架空送電線路最有效的防雷保護是采用接地的避雷線，并且避雷線的保護角越小，其遮蔽效果越好（一般應小于20?)，但隨著線路電壓等級的降低，避雷線在線路造價中的比重也越大。35kV線路一般不沿全線架設避雷線，只在發電廠、變電所進出線架設1～2km避雷線(如線路很短，兩段進線保護段架設避雷線后所剩不多，且供電性質又十分重要的除外) 。
5.塔桿選擇
農村空曠地區，多采用拉線等徑砼桿為主，雖然造價較低，由于施工不方便，拉線容易受外力損壞，運行風險大。隨著經濟的發展，廣大地區現普遍采用電力行業的標準自立塔，35kV~60KV通用，水平檔距可達250~350米，垂直檔距最高可達450米，并采用熱鍍鋅或稀土鍍鋅以加強風防腐能力。
城鎮區域，受規劃限制，線一般沿規劃道路假設線路，而且經?？紤]10KV及以下線路同桿架設，用以節省走道，所以直線桿多拔梢單桿，離心法制造，梢徑為φ190或φ230mm，斜率為1/75，高度為18m及以上；一般采用鋼管桿耐張轉角桿制作，減少對交通或建筑物的影響無拉線設計，鋼管桿的基礎大多采用鋼管樁的形式，有條件的地方也可采用現澆混凝土基礎以降低施工成用。
繁華的城市區域，有采用電纜敷設的方式，電纜排管和城市道路同時施工，對城市建設的影響最小，但造價卻很高。
6.線纜選擇
（1）導線型號及材料選擇。根據導線的作用，制作導線的材料應選擇導電率高、耐熱性能好、具有一定的機械強度，制作方便、重量輕、價格低廉。因此，常用的材料有銅、鋁、鋼等。由于銅的價格較貴，架空輸電線路一般不采用銅線。而鋼的機械強度較高，但導電性能較差，鋁導電性能好，但機械強度低，所以 35kV輸電線一般制成以鋁作為主要材料的鋼芯鋁絞線。采用電纜敷設時一般選用交聯聚乙稀銅芯或鋁芯電纜，有些地區以單芯敷設為主，三芯用的較少，采用單芯敷設時，電纜管道必須避免產生鐵礠環流。
（2）導線截面積計算。架空電力線路導線截面的大小，關系著運行中的經濟性、安全性和供電電能質量等，是建設設計中最重要的一項內容。導線需要參考新標準 (GB/T1197-1999)《圓線同心絞架空導線》。35kV輸電線導線截面一般不能小于 70mm2。
7.絕緣子串選用
絕緣子在架空輸電線路中起著兩個基本作用，第一個為支撐導線，第二個則為防止電流回地，這兩個作用必須得到保證。35kV架空導線處于絕緣的空氣介質中，由于電壓等級較高，為使導線對地有必要的絕緣間隙得到保證，需要將懸式絕緣子串接起來，與金具配合組成架空線懸掛體系。根據受力特點，在直線型桿塔上組成懸垂串，耐張桿塔上組成耐張串。35kV電壓等級的輸電線路中常用懸式絕緣子組裝成串。
二、35kV輸電線路設計施工中的問題及解決辦法
1.輸電工程設計中遇到的問題及注意的事項
（1）架空線路終端引線應與變電所35kV進出線配合適當，以便于進出線架設，同時注意35kV架空線的防雷保護范圍和所區防雷保護范圍相銜接。
（2）在設計中要詳細勘測輸電線路沿線地質、地貌、水文等情況，選擇合理的電桿埋深、卡盤、底盤基礎規格，并根據實際情況把電桿底部的防堿防腐處理做好。
（3）放線測量的時候，設計人員一定要親臨現場。設計中要理論與實際相結合，桿位設置要考慮實際地形地貌，選擇合理桿型。
（4）設計中選擇的鋼芯鋁絞線要注明鋼芯截面大校
（5）“T”接的輸電線路，需設計出該“T”點采用的桿型，并具體說明連接布置方法。
（6）設計中要清楚地說明輸電線路路徑說明。
（7）嚴格堅持先勘察、后設計、再施工的原則。
2.施工中工程監理方面應注意的事項
（1）工程監理單位必須具備獨立法人資格和相應的資質，具備監理人員、技術裝備等硬件設施。
（2）施工中監理應監督和規范化管理工程中每一個環節。
（3）設計、施工單位必須配合監理單位對工程進行監督，并配合監理人員的工作。
（4）監理人員要積極參加施工單位施工方案和施工組織措施的制定。
（5）監理單位(人員)應嚴格核對線路工程實施中使用的設備、材料、配件等質檢情況。
（6）在施工的每一道工序完成后，都應由監理人員簽字認可后才能繼續施工。
（7）必須在監理人員對已完成工程進行簽字認可后才能撥付工程進度款。（8）工程竣工后，監理人員要重新對規定的簽字認可環節及整體工程質量進行核對、確認。
結語：關于江西萬載縣供電公司的35kV輸電線路設計和設計及施工中的問題解決方案不僅需要技術的過硬，還需要考慮地區實際情況，不斷地和常識不同類型、不同路段的設計和施工技巧以積累經驗。才能對整個輸電系統的設計和施工有一個具有整體性和全面性的認識，從而使輸電線路的實用性和安全性得到保障，從而為我國電網的不斷完善做出貢獻，同時帶動地區經濟的不斷發展和進步。參考文獻：
[1]王曉輝：《淺談35kV輸電線路設計》[J]華北電力科技，2009（09）
電路設計方案范文3
為了改進當前企業門戶系統用戶的單點登錄方式過于單一的問題，根據企業需求，必須從多角度、全方位考慮，從綜合、協同和一體化法方向對用戶進行多立體和動態身份認證，提出了一種新型企業信息門戶單點登錄方案。首先給出了企業信息門戶總體設計方案，然后根據企業的實際需求提出了該單點登錄的總體設計思路。最后重點分析了SharePointServerSSO、基于CA的SSO和ADSI/LDAPInterface的設計。這樣不僅對現有的業務系統可以全方位認證，還可以為以后系統擴展提供預留接口。
關鍵詞：
企業信息門戶；單點登錄；SharePointServer；CA；LDAP
隨著云計算和大數據的迅速發展，企業用戶應該可以通過自己的企業信息門戶（EIP）網站去訪問與之相關的業務系統。不僅可以訪問企業內部的系統，還可以訪問與企業相關的客戶系統，得到相關的業務數據[1]。但無論是企業內部的業務系統，還是外部客戶業務系統，都必須進行身份認證。傳統的單點登錄(SSO)系統設計方案是針對企業內部的相關業務系統進行免登錄設計的，這種登錄模式顯然無法滿足現在用戶的需求。如何完善傳統單點登錄系統，本文以某大型制造企業的信息門戶系統為例，提出一種新型單點登錄系統設計方案。
1企業信息門戶系統總體架構設計
系統的總體功能概括為：(1)框架功能：建立信息統一訪問入口，建立用戶目錄認證系統，進行個性化配置、日常管理配置、管理報表配置、安裝管理等。(2)協作功能：建立統一協作工作平臺、建立統一搜索引擎、文檔管理引擎、日程表/工作列表、討論論壇等。(3)功能：內容架構定義、配置內容管理系統。(4)整合功能：連接ERP系統、資金結算系統，進行數據整合、集中展現。(5)公文流轉：實現靈活的辦公、辦文、辦會的事務管理。根據業務需求，將項目任務分成四個子系統進行建設，各子系統及其建設任務如下。（1）信息門戶子系統，實現各信息系統之間的統一用戶認證，建立起統一訪問入口。能讓用戶根據自己的需求創建各自的“企業信息門戶”群。(2)協同辦公子系統：在“企業信息門戶”群中，建立多級辦公體系、搭建項目團隊工作空間、豐富各種辦公協作類應用，形成集團統一的辦公協作及知識資源管理平臺。(3)知識管理與培訓子系統：構建企業知識文檔中心和企業學習中心，對分散于企業每個員工的知識資料進行有效管理。(4)數據整合子系統：采用各種整合手段，對ERP系統、資金結算系統、、MES系統等系統的數據進行集成，使“企業信息門戶”真正成為集辦公信息、協作信息、業務信息、項目信息于一體的“統一信息門戶”平臺。為了確保統一的入口和對用戶登錄及使用的透明，集團總部的門戶(portal)系統和下屬企業的portal系統都將使用同樣的域名，通過下屬企業用戶和集團用戶設置不同的DNS服務器，解析成不同的IP地址來實現不同地區用戶訪問不同的服務器。對于OA、IDS和郵件系統由于是通過portal門戶的單點登錄進行訪問的，所以只需一次驗證即可跨不同業務系統協同完成一次任務。
2.單點登錄系統總體設計
針對當前EIP系統發展的需要，在企業內部存在大量B/S、C/S的應用系統，比如資金結算系統、ERP系統、MES系統，以及各種各樣對內對外業務系統，每個應用系統都有自己的認證模塊與權限控制模塊，為了實現對這些系統所管理資源的訪問控制，真正做到“單點登錄，全網通行”的功能。提出一種新型單點登錄，使之更為實用、可靠地應用于EIP系統中。單點登錄系統總體設計方案劃分為“訪問接口層”、“目錄服務層”以及“目錄接口層”三個層次，如圖1所示。接口層的訪問：為應用程序提供集中認證服務的驗證接口模塊。針對不同模式的應用系統，分為3個功能模塊：SharePointServerSSO、基于SSLCA安全的SSO認證中心和ADSI/LDAPInterface。目錄服務層：目錄服務層是基于微軟活動目錄服務技術實現的。目錄服務層為企業統一驗證和資源管理提供一個基準記錄，在目錄服務器內包含了企業內用戶和各種資源信息以及訪問權限信息，為各種應用系統的驗證過程提供一個參考標準，使企業內部有統一權限的管理基礎，是實現SSO功能必不可少的部分之一。輕量級目錄訪問協議的訪問：輕量級目錄訪問協議（LDAP）訪問接口是為了和其他支持LDAP的目錄服務器以及用戶管理系統進行交換的接口。這是因為企業在電子商務全面開展的過程中，和其他職能部門、企業和同級企業門戶網站之間往往有相互訪問的需要。通過標準的LDAP協議，使SSO系統能夠和其他職能部門的目錄服務系統和人力資源系統等可以管理用戶驗證信息的系統進行交互，使他們之間相互驗證成為可能。
3SharePointServerSSO設計
基本思想是建立一個加密的數據庫，把用戶的認證信息，存到這個數據庫中。當成功地驗證了登錄SharePointServer（SPS）網站的用戶身份以后，就可以從加密的數據庫中，獲得用戶的信息，從而用來訪問其他的服務器或者一些第三方的服務器[2]。在第一次訪問與企業應用程序集成的WebPart時，如果用戶的憑據還沒有存儲在單點登錄數據庫中，那么該用戶將被重定向到一個登錄表單，這個表單提示用戶輸入訪問企業應用程序所需要的適當憑據。登錄表單中的字段編號、順序和名稱由管理員在應用程序定義中配置；登錄表單就是基于這些配置設置自動生成的。還需要在WebPart中編寫代碼來檢查數據庫中是否存在憑據，并在必要時將用戶重定向到登錄表單。用戶提供的憑據然后被存儲在憑據存儲區中，并被映射到與該用戶的SPS帳戶相對應的Windows帳戶。之后該用戶將被重定向回原先的WebPart。WebPart中的代碼然后以適合應用程序的方式從憑據存儲區向應用程序提交憑據，同時檢索必要的信息，隨后在WebPart中向用戶顯示這些信息。
4基于CA的SSO設計
該設計是為解決企業內部或外部B/S架構的網絡應用系統中身份認證和安全傳輸問題[3]。使基于Web的應用程序能夠通過一個通用的接口，實現“單點登錄、即可運行”的功能。采用SSL客戶端和SSL服務器機制，使用證書機制認證用戶身份，將驗證后的用戶身份信息傳遞給應用系統，同時在原有的B/S客戶端與服務端之間建立一條高強度的加密通道，實現數據的保密性和完整性，保證數據的安全傳輸[4]。該子系統主要包括客戶端用戶操作界面，客戶端登錄，CA認證服務器，登錄憑證信息庫，LDAP目錄服務器，SSL通信，CA認證機構幾個部分。LDAP目錄服務器用來保存用戶的數字證書、證書注銷列表以及用戶的基本信息等。
5ADSI/LDAPInterface設計
ADSI/LDAPInterface（ActiveDirectoryServiceInterfaces/LightweightDirectoryAccessProtocolADSI/LDAP接口）是基于業界標準目錄訪問協議的接口，也是微軟活動目錄技術提供的，讓應用程序實現SSO功能的標準接口[5]。在將來開發的應用系統中，只要利用ADSI/LDAP接口訪問的SSO系統目錄信息，同步其驗證信息，就可以實現SSO的統一登錄。ADSI/LDAP接口意義在于為將來的應用開發提供了符合業界標準的標準接口，是將來新應用程序應當遵循的驗證接口，應用系統不僅僅讓用戶擁有單點登錄功能，還使應用系統之間的信息和功能交換可以較容易地實現。LADPSERVER用來保存和管理用戶憑證，LADPDIRBASE是設計的重要部件。LADPDIRBASE的核心部件是目錄信息樹。目錄中用來存儲用戶基本信息、部門信息及用戶權限角色。當用戶第一次登錄完成后，LDAPSERVER就獲取了用戶的UID和在部門的角色信息，并將其保存在憑證信息數據庫DB中，以后此用戶就可以在規定的角色范圍內免登錄相應的應用系統。
6結束語
本文通過以某企業信息門戶需求為例，指出了當前企業單點登錄的不足之處，提出了一種新型單點登錄方案，該方案使用了SPSSSO、基于CA的SSO和ADSI/LDAPInterface等技術協調完成用戶登錄認證。該設計方案已經成功運行在某企業的門戶平臺中，實踐證明該方案不僅對現有的B/S架構、C/S架構業務系統可以全方位認證，還可以為以后的系統擴展提供預留接口。但是該設計方案在用戶并發數量較大時，有較長的時間滯后性。此外單點登錄技術還在不斷完善，網絡攻擊手段還在不斷發展變化，怎樣才能更有效地克服用戶數量瓶頸，克服網絡攻擊，是我們今后急需解決的問題。
參考文獻：
[1]鄧緒水，宋庭新，黃必清．單點登錄技術在企業資源集成中的應用[J]．湖北工業大學學報，2010（02）．
[2]薛輝，鄧軍．一個基于SharePointPortalServer2003的單點登錄模型設計與實現[J]．網絡安全技術與應用，2006（05）．
[3]鄧軍，葉柏龍，薛輝．基于WebAccessCA的單點登錄技術解決方案[J]．網絡安全技術與應用，2006(09)．
[4]鄧軍，葉柏龍．身份認證和安全傳輸方案的分析與設計[J]．科學技術與工程，2007(02)．
電路設計方案范文4
關鍵詞：NE555芯片；74LS系列芯片；計數；譯碼
中圖分類號：TN402 文獻標識碼：A
1 引言
電子技術課程設計是電子技術課程教學中重要的實踐環節，其任務是通過解決一、兩個實際問題，鞏固和加深所學理論及實踐技能，培養動手能力，提高學習興趣，樹立理論聯系實際的工程觀點。我院電信專業05級學生在數電課程設計教學中提出了一種基于中規模集成電路的數字鐘設計方案。該方案電路簡單、成本低廉、調試方便、工作可靠。電路主要功能部件采用中規模集成電路，所用元件品種少、體積小、價格低、通用性好、為同學們所熟悉。通過該電路的設計制作，同學們普遍反映這是一次將所學理論轉化為實踐技能的成功教學活動，同學們不僅從中提高了分析、解決問題的能力，更重要的是受到設計思想、設計技能、實驗研究技能的訓練。
下面將該數字鐘電路作一簡單分析、介紹。
2 數字鐘的基本組成
（1）秒脈沖發生器
產生數字鐘所需的脈沖信號（即按秒產生的脈沖信號）。
（2）計數器
由秒個位計數器、秒十位計數器、分個位計數器、分十位計數器、時個位計數器、時十位計數器組成。
秒個位計數器每計滿10個秒信號即向秒十位計數器發出一個進位信號，同時向自身發出置零信號。秒十位計數器每計滿6個進位信號即向分個位計數器發出一個分信號，同時自身置零。
分計數器工作情況與秒同。
時計數器每計滿24小時復位。
（3）譯碼顯示器
由譯碼器和顯示器組成
（4）時間校準電路
當剛接通電源或走時出現誤差時可通過人工干預將時、分計數器預先設置在某一數值或進行時間校準。
（5）進位與清零控制
由門電路組成。
圖1 數字鐘的基本邏輯框圖
電路設計方案范文5
關鍵詞：自動電壓控制(AVC)；電網安全設計；無功優化原則；閉鎖
中圖分類號：TM761
文獻標識碼：A
文章編號：1009-2374(2011)27-0110-02
隨著地方經濟的發展，地區電網負荷越來越重，電網網架越來越復雜，傳統的人工調壓模式己不能滿足電網運行的需求。有必要建立一套地區電網AVC系統，實現自動調壓調無功，將調度員和變電運行人員從繁重的操作工作中解脫出來，并提高電壓合格率，降低網損，提高經濟效益。隨著近些年自動化專業的飛速發展，六安地區電網已經具備建立地區AVC系統的條件。
一、系統構成
(一)硬件構成
AVC系統安裝在EMS系統兩臺PAS服務器里，不再單獨設置AVC專用服務器。PAS服務器采用IBM Systemp5 55A服務器，運算能力非常強大，能夠滿足眾多軟件包括AVC軟件同時運行的硬件需求。
(二)系統建模
AVC與EMS平臺一體化設計，數據流無縫銜接。從PAS網絡建模獲取控制模型，AVC系統不需要單獨設置模型。從SCADA獲取實時量測數據或者采用狀態估計的數據，并進行在線分析和計算。
(三)主要進程
AVC系統由三個主要進程組成：自動電壓調整程序(AVC MAIN)、遙控程序(DO CTLS)和報警程序(AVC ALM)。AVC MAIN通常只運行在PAS節點上，它從SCADA獲得電網的實時運行狀態，根據分區調壓原則，對電網電壓進行監視，發現電壓異常時提出相應的調節措施。當系統處于自動控制狀態時，將調節措施交給SCADA的遙控程序，執行變壓器的升降和電容器的投切，遙控環節是電壓無功自動控制系統的關鍵環節，電壓無功自動控制系統運行是否成功將在很大程度上決定于電網基礎自動化狀況。報警程序負責顯示自動調壓程序提出的調壓建議和遙控程序所做的自動調壓措施。下圖是三個進程處理數據時的流程圖：
(四)控制邏輯
AVC對地區電網實行分層分區控制。AVC運行時根據SCADA遙信信息，進行網絡自動拓撲，自動分區。
220kV變電站主變高壓側開關作為省調AVC與地調AVC的協調關口。省調AVC系統向地調AVC系統下發主變高壓側開關的利率限值和實時無功指令。力率限值的設置采取與逆調壓相似的原理，即負荷高峰時提高功率因數的下限值，負荷低谷時降低功率因數的上限值。省調根據省網的實時運行工況向地調下發無功指令。地調AVC系統運行模式選擇遠方模式時，接收省調下發的力率限值和無功指令按省調AVC要求運行；選擇就地模式時不接收指令自己獨立運行。
地調AVC系統運行時采取“區域電壓控制”>“就地電壓控制”>“無功優化控制”。地調AVC系統根據網絡拓撲和電氣連接關系，依據實時靈敏度分析和白適應區域嵌套原理，實時自動劃分出若干區域。在每個區域內選擇1條110kV母線作為電壓中樞點，通過控制電壓中樞點來控制區域內母線電壓。電壓中樞點電壓一般控制在比電壓下限值略高的水平，可以防止其他母線電壓由于遠距離電壓降導致電壓越下限。當區域內電壓普遍偏高或者偏低時就可以通過調節電壓中樞點電壓來調節區域整體電壓水平，可以減少調節次數，降低一次設備損耗，還可以避免區域內多主變同時調節引起電壓振蕩。依據實時靈敏度原理，就地無功設備控制能夠快速有效地校正當地電壓，消除電壓越限。當220kV變電站的35kV母線電壓或者110kV變電站的10kV母線電壓越限時，廠站內變壓器和電容器按九區圖原理分時段配合動作，快速校正當地電壓。就地控制電壓時，對于三繞組變電器，如果主變中、低壓側的電壓都納入調節控制范圍，可能導致沖突，造成電壓震蕩。為安全起見，在地區電網AVC系統內對于220kV變電站、110kV變電站的35kV母線電壓不予調節控制。AVC系統要求兼具安全性和經濟性，在滿足電壓合格率要求時還應降低網損，提高系統運行的經濟性。
無功優化的原則在于盡可能在比較小的區域內使無功就地平衡。按照電壓等級分層、按照網絡拓撲分區進行分層分區檢查線路無功傳輸是否合理。依據實時潮流靈敏度優化分析計算決定無功投切容量。依據實時靈敏度原理，可以根據各個廠站的補償情況確定哪個廠站優先投切，而且可以確定同一廠站的電容器組誰優先投入?？刂齐娙萜鲿r同廠站同容量的電容器組實行循環投切策略，均勻分配動作次數。投切電容器時考慮組合動作，經過計算得出如果有可能使電壓越限時，則預先調整主變分頭，使控制后電壓仍然在合格范圍內，但減少了線路無功流動，減少了主變分頭調節次數，避免電壓震蕩。控制電容器時嚴格禁止向主網倒送，即禁止通過區域關口向省調220kV主網倒送無功，防止省網發電機進相運行，損傷一次設備。為使無功優化，網損最小，允許向地調110kV主網倒送無功。計算時依據絕對值原則。對于110kV變電站，從主變下受無功和電容器無功容量之和的絕對值小于從主變下受無功的絕對值，則允許電容器投入，允許向110kV電網倒送無功。對于220kV變電站，從主變下受無功和電容器無功容量之和的絕對值小于從主變下受無功的絕對值，則允許電容器投入，允許向110kV電網倒送無功。
(五)核心參數設計
為保護一次設備，同時避免電壓振蕩，六安地調AVC系統根據六安電網歷史負荷曲線制定了變壓器動作次數、電容器動作次數的時段設置策略。并且對相鄰兩次動作的時間間隔也做了設置。
對于實時分區的區域電壓控制，AVC系統分電壓等級統計當前區域內母線電壓的越限情況，若越限比例超過80％，則判定為當前區域電壓越限。
根據六安電網歷史負荷曲線制定區域電壓控制策略的電壓限值?？紤]到10kV電壓波動較大，針對10kV電壓限值單獨設置高峰和低谷電壓限值。
二、安全性設計
(一)總體設計
在220kV主網電壓過低的情況下，AVC禁止調節220kV主變分接頭，不從主網吸收無功，防止造成主網電壓崩潰。
對電容器的調節策略主要是未裝設限流電抗器的并列電容器組不允許同時投切。
能夠自動讀取SCADA應用下廠站圖中設備檢修牌，對檢修設備自動閉鎖，等待人工復位
(二)閉鎖
AVC系統針對主變調檔和電容器投切建立了閉鎖機制，分為硬閉鎖和軟閉鎖。硬閉鎖是需要人工解除閉鎖。軟閉鎖是人工無法解除閉鎖，當閉鎖時限過后閉鎖自動解除。
硬閉鎖分為兩種情況。一種是異常事件閉鎖，一種是保護事件閉鎖。
異常事件閉鎖主要針對調節過程中產生的事件進行閉鎖。硬閉鎖還有一種情況是保護事件閉鎖。當保護跳閘信號或者重要的二次信號出現時，閉鎖產生相應信號的設備。當保護事件閉鎖出現時不可盲目解鎖。需要和現場核實相關設備實際狀態，當確認設備恢復到正常狀態時，可以將硬閉鎖解除。
軟閉鎖主要是指主變分頭或者電容器在一個時限內動作次數用完后閉鎖該設備，待時限周期過后閉鎖自動解除。
(三)硬件熱備
AVC系統進程分別安裝在EMS系統兩臺PAS服務器里。六安電網OPEN3000系統還配置了一臺BAK服務器，BAK服務器里面安裝有OPEN3000系統的所有軟件模塊，當任何一臺服務器(包括PAS服務器)退出運行時，BAK服務器里的相應進程會立刻啟動。AVC系統在硬件上相當于一主兩備，共三臺服務器在運行。
電路設計方案范文6
【關鍵詞】鍋爐房；電氣防爆；天然氣；安全措施
1、引言
隨著國家西氣東輸工程建設的全面加快，在中國東部突出天然氣作為鍋爐燃料的大背景下，在整體思考鍋爐房在電氣防爆設計等多方面的質量管理體系，形成安全有效的綜合管理，將有很大的促進作用。因此，在全面發揮綜合模式的基礎上，加強鍋爐房電氣防爆設計將具有很大的實際意義，再次基礎上進行整體的研究，能收到更大的效果。
2、有關規定與定義分析
2.1天然氣的整體特點
天然氣作為一種有效的能源方式，在具備有無色無味等特點上，還具有與空氣輕的優勢，在當前的油田開發中，每立方米的天然氣重量與同比的空氣相比，只有空氣的一半左右，這種天然氣含有一定的能源，是一種易燃易爆的氣體，尤其是在與空氣混合之后，在溫度達到了550攝氏度的時候，就會出現燃燒現象，在空氣中只要具備有一定濃度的天然氣，就會出現爆炸等現象。從天然氣的整體特點來看，本身不具備有毒，但是一旦天然氣泄漏到空氣中，就會全面降低空氣的整體濃度，從而影響人體的健康，嚴重形態下就會造成人員的呼吸困難以及窒息的影響，并且，一旦天然氣中包含有較多的硫化氫，會具有更大的危害性，在燃燒的過程中，還會產生一氧化碳等危害氣體。
2.2防爆區域的區分與劃分
從當前的防火防爆相關規定來看，在整個系統化要求中有著鮮明的規定，對于電動機、啟動控制安裝設備等，在具體的選擇中，要依據鍋爐房不同建筑物的整體環境建立相應的電氣設備，尤其是燃料、燃氣鍋爐、燃油泵房等更應該注重火災危險場所的劃分，形成于國家標準相一致的綜合設計模式。同時在易燃物質量與空氣管理中，在封閉的建筑物內，對于不同的釋放源在生產區域、裝置區域形成危險爆炸的范圍劃分，在符合規定的情況下，對于封閉建筑物內以及危險區域內的地下坑等都劃分為1區。對于一些重點危險區域，包括有燃油、燃氣鍋爐房附近的表面溫度控制，要有具體的電氣設計系統圖，形成防爆型的電氣設備管理，可以采用密閉、防滲漏等方式，采取有效的防爆技術來加強天然氣電氣設備的整體控制。
3、存在問題分析
從當前的整體藝術分析與天然氣的特性來看，并結合全國爆炸與危險環境下電力設置的規范管理，對于密度相對較小，尤其是低于0.75爆炸性氣體規定輕于空氣的氣體，在這些不同氣體的危險控制過程中，沒有形成綜合的細致分析，在建筑物的設計中，尤其是在整個設計過程中，沒有結合天然氣電氣設計的綜合要求，也沒有具體的劃分防爆區域，在整個設計中都不利于天然氣鍋爐電氣設計的整體發展。
在整個管理系統中，尤其是在化工行業發展中，在整個防爆氣體的區域劃分中，電氣燈與開關選型的防爆技術，加上緊急排風扇與電機使用的防爆技術，在整個設計中，尤其是設計院中流行這些這些方式，從當前的綜合管理來看，存在有諸多的問題，一是鍋爐房內部有明火，存在有不需要防爆的現象，二是在天然氣聚集的情況下，會出現聚集的可能，這樣就不利于整個管理技術的開展。
因此，從鍋爐房電氣防爆設計的整體角度來看，在整個建筑物內實行防爆區域的劃分相對較好，尤其是在鍋爐房空間相對較大，能按照規定要求進行局部集聚天然氣區域的防爆劃分，形成整個技術空間的運用，因此，能有效的控制整個過程的實現。尤其是在一些可用燃氣燃燒的鍋爐中，也存在有明火等現象，在外部溫度相對較高的情況下，就會出現煙囪表面溫度相對較高的現象，在此基礎上形成按照規定要求劃分區域的防爆區域管理模式。
4、電氣設計中提高防爆安全的措施
4.1規劃設備選型，避免成為點燃源
防止電弧及電火花的外泄，降低電氣設備的表面溫度，在爆炸性氣體環境中，按照有關規范、標準和規定，正確選用合適的防爆電器，是保證安全生產、防止爆炸和火災發生的重要措施。防爆電器的基本保護措施就是運用新型材料，提高絕緣等級，加強設備散熱，從設備的設計和制造水平上提高本身的安全性。
4.2加強通風，降低有燃燒爆炸危險氣體的濃度
防止爆炸性氣體混合物的形成，或降低爆炸性氣體混合物的濃度，宜采取以下措施：
（1）工藝裝置采用露天或敞開式布置；
（2）設置機械通風裝置；
（3）在爆炸危險環境內設置正壓室；
（4）對區域內易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點設置自動測量儀器裝置，當氣體濃度接近爆炸下限值的50%時。應能可靠的發出信號或切斷電源。
4.3注意爆炸性氣體
環境電氣線路設計和溝道封堵防爆區域內電纜及其導線的設計是十分重要的一個環節。除了從電纜型號上選用阻燃或者防爆電纜之外，由于電纜斷開點及其絕緣老化問題，電纜通道和電纜穿管的密封不好，是電纜成為防爆設計各環節中最薄弱的環節。
5、結語
總之，對于使用天然氣為能源的鍋爐房，首先要確定鍋爐房的防火分區，只有確定好防火分區，才能有效的進行電氣設計，并在相關規范與要求的基礎上，形成環境與鍋爐房明火類型分析，更好的確定防爆區域的劃分，在整體設計中全面按照防爆設計的要求，在設計中構建精準化的電氣控制系統，減少施工過程的麻煩，更加確保整個施工的安全性能，尤其是對于對于那些北方寒冷地區，房屋一般比較封閉，在天然氣鍋爐房的整體設計中，可以采用全防爆或者區域性防爆系統的綜合運用，將能收到更好的效果。
參考文獻
[1]GB 50058-1992.爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范[S].1992.
[2]曾彥，黃萍.燃氣鍋爐房的電氣防爆設計[J].黑龍江科技信息，2008.25：371.
[3]徐偉光，蘭松.燃氣鍋爐房電氣防爆設計的安全措施探討[J].電氣防爆，2009.2：21-22.
