IDq7软件在“建筑供配电”教学中的应用

黄其新, 俞 娟

(三江学院 电气与自动化工程学院， 江苏 南京 210012)

IDq7软件在“建筑供配电”教学中的应用

黄其新, 俞 娟

(三江学院 电气与自动化工程学院， 江苏 南京 210012)

本文根据“建筑供配电”课程的特点，引入IDq7软件用于建筑供配电与照明的课堂教学和课程设计，利用其简便的计算、高效的绘图、人性化的界面将理论课枯燥的原理讲解与生动、形象的图形、设计相结合，使学生能够将理论学习与工程实际相结合，激发了学习兴趣，学习更具针对性和实用性。

IDq7软件；建筑供配电；教学改革

0 引言

IDq7是浩辰软件公司与国内众多建筑设计院、工业设计院的专家联合研制开发的电气专业设计软件，主要应用于大型电气工程设计、工业及民用建筑工程的电气设计[1]。长期以来，该软件一直跟踪国内和国际新标准以及图形标准化，能与AutoCAD很好地兼容，还可以将图纸符号、设计参数、设备参数等信息有机结合在一起，完成诸如自动统计、自动选型、集成设计等复杂的功能，极大地提高了设计效率。IDq7软件是电气工程标准化设计的有力工具。对于学生的学习和教师的教学能发挥很好的辅助作用[2]。

1 软件功能简介

IDq7软件包含电气工程设计的全部计算和绘图内容。

建筑电气设计的内容一般包括强电设计和弱电设计两大部分[3-4]。强电设计部分包括变配电、输电线路、照明电力、防雷与接地、电气信号及自动控制等项目。弱电设计包括电话、广播、共用天线电视系统、 火灾报警系统、防盗报警系统、空调及电梯控制系统等项目。

电气工程图是准备材料、组织施工和指导施工的重要资料，IDq7在这个方面包括6 kV至220 kV一次系统主接线设计，高、低压配电系统的设计；变电所的室外布置断面图；10 kV及以上室内变电站设计；防雷接地设计；控制原理图设计；动力、照明系统设计及各种电气计算。

2 与教学相结合应用实例

“建筑供配电”课程是建筑电气自动化专业必不可少的专业课，其中涉及建筑供配电的一些基本概念和基本计算和设计。包括负荷计算、短路计算、供配电系统的一次接线(变配电所主接线，配电网络的结构形式，自备电源等)、电气设备及导线、电缆的选择、供配电系统的二次接线以及供配电系统的继电保护等内容。

在该课程的课堂讲授和实验室实践操作过程中，我们将IDq7和教学相结合，取得了良好效果。下面举一些实例加以说明。

2.1 加深对基本概念的理解

(1)在“建筑供配电”的理论教学中，讲授自然功率因数、补偿前功率因数和补偿后功率因数等概念时，往往浮于表面，不能深入理解。兹以无功补偿为例进行说明。采用IDq7，调用其“电气计算”→“无功补偿” 菜单即可实现计算无功功率补偿容量的功能，同时也有助于学生理解负荷系数的概念。如图1所示。

图1 电气计算无功补偿应用界面

电容器分组投切进行无功补偿，使功率因数得到提高，利用这个功能使无功补偿的实现变得相当便捷，另外，还可以点击图1中的输出“计算文件”按钮，即可输出如图2所示的计算说明书。

学生可以根据计算说明书中的“公式和过程”，对整个计算过程中的负荷系数、补偿后功率因数的设置和自然平均功率因数等概念有更加深入的了解，同时还能提醒学生：电容器是分组投切，不能连续平滑地进行调节，从而引出可以连续平滑调节无功功率的元件(调相机)和静止无功补偿装置。此外，无功补偿前后，对变压器容量选择的影响可以从计算过程中体现出来，让学生具有较深的印象。

图2 截取的部分计算说明书

(2)在“建筑供配电”课程中，包括“电力工程”课程中，负荷统计一直是难点，需要系数和利用系数这些概念很多学生难以理清，可以在课程教学内容中安排利用IDq7软件进行某厂区的供配电负荷计算，如图3所示。在图上，可以输入回路编号、设备编号、额定容量、选择相位，还可以修改工作电压、需要系数和功率因数，从而完成厂区总负荷计算或配电箱的负荷计算。

当设置好了浅色背景变量的参数后，深色背景的数据项会被自动计算出来，包括有功、无功、视在功率、电流。学生可以根据公式手工计算，然后再与软件计算结果相对比，有助于基本概念的理解和掌握。

图3 需要系数法负荷计算

2.2 便捷的电气主接线的设计

在“建筑供配电”课程中，设计变配电所的电气主接线是其中的重要内容，在IDq7的供配电系统功能模块中，可以调用“回路绘制”功能绘制系统单线图，然后标注。如图4所示。

图4 回路绘制功能模块

同时还有丰富的电气设备图标和典型的设计图库用于设计主接线，使用非常方便，如图5所示。

图5 标准图图库

2.3 在其它各种计算中的应用

在高压一次的标准图库中，有变电典型计算方案、大型发电计算方案、风力发电计算方案和小型发电计算方案等，如图6所示。

图6 典型案例

在这些典型案例中，均给出了系统的等值电路图，便于学生学习和理解短路、电压损失、电机起动和继电保护等各种计算。

这些计算可以通过软件快速便捷地实现，具体的计算原理和过程都可以通过计算书详细了解。

2.4 灵活的测试功能

使用IDq7软件可以灵活地设置各种基础题和操作设计题，如如何选择变压器，如何控制变压器的实际负荷率？也可用于工程项目应用中，如使用软件负荷计算功能对一个有20条回路，2个变压器的工程方案进行负荷计算，要求一台变压器负载60%，另一台负载40%，进行变压器选型。又如实际工程中，有时灯具并不是吊顶安装而是距离顶棚有一定距离(如大厂房)，该如何处理？若墙面有大的窗户(如落地窗)，该如何处理？对一个布置3种不同灯具的房间进行照度值的计算等测试题，这些题目既让学生熟悉了基本概念，又有自检自测功能，理论联系实际，使学生的工程能力得到了很好的培养。

3 结语

本文从“建筑供配电”课程教学的角度介绍了IDq7软件在相关专业课程教学和课程设计中的应用，从帮助学生理解基本概念，促进课程设计，强化难点教学，利于自检自测等几个方面进行了阐述，并与实际工程应用相结合，所述内容既能激发学生的学习兴趣，又能提升学生的感性认识。。

[1] 浩辰CAD电气软件操作指南.中国苏州

[2] 王娜君, 王杰, 李旦, 等. 基于工程能力培养的实验教学改革探索[J]. 哈尔滨:教育探索,2011,(10):49-50.

[3] 王晓丽，孙宇新，等. 建筑供配电与照明 上册 供配电系统[M]. 北京: 人民交通出版社,2008.

[4] 黄民德，郭福雁. 建筑供配电与照明 下册 照明与电气安全[M]. 北京: 人民交通出版社,2008.

[5] 王如玫,石笑寒.关于电气专业基础课教学创新的讨论[ J].天津:电力系统及其自动化学报, 2002, 14( 6): 82-84

[6] 基于Matlab的Pow erg ui性能在电力工程教学中的应用[ J].天津:电力系统及其自动化学报，2004，16(2):81-84

Using IDq7 in Teaching of Power Distribution for Architecture

HUANG Qi-xin， YU Juan

(SchoolofElectricalengineeringandAutomation,Sanjianguniversity,Nanjing210012 ,China)

With the character of Power Distribution Architecture of course, it is presented to introduce the IDq7 software into class teaching and curriculum design. By means of its simple calculation ,efficient mapping and humane interface,IDq7 combines the boring principle with vivid design.At the same time some complicated problems associated with actual engineering is designed, which can improve the ability of a student to analyze the actual engineering and favorable to stimulate student′ interests.

software IDq7; power distribution for architecture; teaching reform

2015-05-26;

2015-01- 05

黄其新(1980)，女，硕士，讲师，主要从事电力系统相关专业课程教学和研究，E-mail：hqx_qx@126.com

TM76

A

1008-0686(2016)02-0146-03