概 述
1 待设计变电所地位及作用
按照先行的原则，依据远期负荷发展，决定在本区兴建1中型110kV 变电所。该变电所建成后，主要对本区用户供电为主，尤其对本地区大用户进行供电。改善提高供电水平。同时和其他地区变电所联成环网，提高了本地供电质量和可靠性.
北
～
110kV 出线4回，2回备用 35kV 出线8回，2回备用 10kV 线路12回，另有2回备用 2 变电站负荷情况及所址概况
本变电站的电压等级为110/35/10。变电站由两个系统供电，系统S1为600MVA ，容抗为0.38, 系统S2为800MVA ，容抗为0.45.线路1为30KM, 线路2为20KM, 线路3为25KM 。该地区自然条件：年最高气温 40摄氏度，年最底气温- 5摄氏度，年平均气温 18摄氏度。出线方向110kV 向北，35kV 向西，10kV 向东。
所址概括，黄土高原，面积为100×100平方米，本地区无污秽，土壤电阻率7000Ω.cm 。
本论文主要通过分析上述负荷资料，以及通过负荷计算，最大持续工作电流及短路计算，对变电站进行了设备选型和主接线选择，进而完成了变电站一次部分设计。
待设计变电站
～
1变压器选择
1.1主变台数、容量和型式的确定
1.1.1变电所主变压器台数的确定
主变台数确定的要求：
1.对大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主变压器为宜。
2.对地区性孤立的一次变电站或大型专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。
考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，且在一次主接线中已考虑采用旁路呆主变的方式。故选用两台主变压器，并列运行且容量相等。
1.1.2变电所主变压器容量的确定
主变压器容量确定的要求：
1.主变压器容量一般按变电站建成后5～10年的规划负荷选择。
2.根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在设计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷：对一般性变电站停运时，其余变压器容量就能保证全部负荷的70～80%。
由于上述条件所限制S =68.494MVA。所以，两台主变压器应各自承担34.247MVA。当一台停运时，另一台则承担70%为47.946MVA。故选两台50MVA 的主变压器就可满足负荷需求。
1.1.3 变电站主变压器型式的选择
具有三种电压等级的变电站中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电站内需装设无功补偿设备时，主变压器采用三饶组。而有载调压较容易稳定电压，减少电压波动所以选择有载调压方式，且规程上规定对电力系统一般要求10kV及以下变电站采用一级有载调压变压器。故本站主变压器选用有载三圈变压器。我国110kV及以上电压变压
器绕组都采用Y 连接；35kV采用Y连接，其中性点多通过消弧线圈接地。35kV 以下电压变压器绕组都采用连接。
故主变参数如下：
根据设计规范第3.7.1条自然功率应未达到规定标准的变电所，应安装并联电容补偿装置，电容器装置应设置在主变压器的低压侧或主要负荷侧，电容器装置宜用中性点不接地的星型接线。
《电力工程电力设计手册》规定“对于35-110KV 变电所，可按主变压器额定容量的10-30%作为所有需要补偿的最大容量性无功量，地区无功或距离电源点接近的变电所，取较低者。地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所，取较低者，地区无功缺额较多或距离电源点较远的变电所取较高者。
2电气主接线设计
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此，变电站主接线必须满足以下基本要求。 1 运行的可靠
断路器检修时是否影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。 2 具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小，并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。 3 操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接
型号
电压组合及分接范围
阻抗电压
空载电流
连接组
高压
中压
低压
高-中
高-低
中-低
1．3
YN ，yn0,d11
SFSZ9-50000/110
110±8×1。25%
38．5±5%
10．5 11
10.5
17．5 6.5
线过于简单，可能又不能满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
4 经济上合理
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。
5应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。
变电站电气主接线的选择，主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
2.1 110kV电气主接线
由于此变电站是为了某地区电力系统的发展和负荷增长而拟建的。那么其负荷为地区性负荷。变电站110kV侧和10kV侧，均为单母线分段接线。110kV～220kV 出线数目为5回及以上或者在系统中居重要地位，出线数目为4回及以上的配电装置。在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV～110kV系统中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路母线。
根据以上分析、组合，保留下面两种可能接线方案，如图2.1及图2.2所示。
图2.1单母线分段带旁母接线
图2.2双母线带旁路母线接线
对图2.1及图2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2.1
表2-1 主接线方案比较表
在技术上（可靠性、灵活性）第Ⅱ种方案明显合理，在经济上则方案Ⅰ占优势。鉴于此站为地区变电站应具有较高的可靠性和灵活性。经综合分析，决定选
项目 方案 方案Ⅰ 方案Ⅱ
技 术
①简单清晰、操作方便、易于发展
②可靠性、灵活性差 ③旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电
①运行可靠、运行方式灵活、便于事故处
理、易扩建 ②母联断路器可代替需检修的出线断路器工作
③倒闸操作复杂，容易误操作
经 济
①设备少、投资小
②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资
①占地大、设备多、
投资大
②母联断路器兼作旁路断路器节省投资
第Ⅱ种方案为设计的最终方案。
2.2 35kV电气主接线
电压等级为35kV～60kV，出线为4～8回，可采用单母线分段接线，也可采用双母线接线。为保证线路检修时不中断对用户的供电，采用单母线分段接线和双母线接线时，可增设旁路母线。但由于设置旁路母线的条件所限（35kV～60kV 出线多为双回路，有可能停电检修断路器，且检修时间短，约为2～3天。）所以，35kV～60kV采用双母线接线时，不宜设置旁路母线，有条件时可设置旁路隔离开关。
据上述分析、组合，筛选出以下两种方案。如图2.3及图2.4所示。
图2.3单母线分段带旁母接线
图2.4双母线接线
对图2.3及图2.4所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较。见表2.2
表2.2 主接线方案比较
经比较两种方案都具有易扩建这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ，但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高，可选用投资小的方案Ⅰ。
2.3 10kV 电气主接线
6～10kV 配电装置出线回路数目为6回及以上时，可采用单母线分段接线。而双母线接线一般用于引出线和电源较多，输送和穿越功率较大，要求可靠性和灵活性较高的场合。
上述两种方案如图2.5及图2.6所示。
图2.5单母线分段接线
项目 方案 方案Ⅰ单
方案Ⅱ双
技 术
①简单清晰、操作方便、易于发展 ②可靠性、灵活性差
③旁路断路器还可以代替出线断路器，进行不停电检修出线断路器，保证重要用户供电
①供电可靠 ②调度灵活 ③ 扩建方便 ④便于试验
⑤易误操作 经 济
①设备少、投资小 ②用母线分段断路器兼作旁路断路器节省投资
① 设备多、配电装置复杂
②投资和占地面大
图2.6双母线接线
对图2.5及图2.6所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2.3
表2.3主接线方案比较
经过综合比较方案Ⅰ在经济性上比方案Ⅱ好，且调度灵活也可保证供电的可靠性。所以选用方案Ⅰ。
2.4 站用电接线
一般站用电接线选用接线简单且投资小的接线方式。故提出单母线分段接线和单母线接线两种方案。
上述两种方案如图2.7及图2.8所示。
项目 方案 方案Ⅰ单分 方案Ⅱ双 技术
①不会造成全所停电 ②调度灵活 ③保证对重要用户的供电
④任一断路器检修，该回路必须停止工作
①供电可靠 ②调度灵活 ③扩建方便 ④便于试验 ⑤易误操作
经济
①占地少 ②设备少
①设备多、配电装置复杂
②投资和占地面大
图2.7单母线分段接线
图2.8单母线接线
对图2.7及图2.8所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表2.4
表2-4 主接线方案比较
经比较两种方案经济性相差不大，所以选用可靠性和灵活性较高的方案Ⅰ。
项目 方案 方案Ⅰ单分
方案Ⅱ单
技 术
①不会造成全所停电
②调度灵活 ③保证对重要用户的供电
④
任一断路器检修，该回路必须停止工作
⑤扩建时需向两个方向均衡发展
①简单清晰、操作方便、易于发展 ②可靠性、灵活性差
经济 ①占地少 ②设备少
①设备少、投资小
3短路电流计算
短路电流计算点的确定和短路电流计算结果
短路是电力系统中最常见的且很严重的故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。因此，在发电厂变电站以及整个电力系统的设计和运行中，都必须对短路电流进行计算。
短路电流计算的目的是为了选择导体和电器，并进行有关的校验。按三相短路进行短路电流计算。可能发生最大短路电流的短路电流计算点有４个，即110KV 母线短路（K1点），35KV母线短路（K2）点，10KV电抗器母线短路（K3点），0.4KV 母线短路（K4点）。
计算结果:(计算过程见附录Ⅰ)
当K1点断路时:
=5.58KA =14.2 =8.43 =1111.4
当K2点断路时:
=1.85KA =4.7 =2.8 =120.2
当K3点断路时:
=38KA =96.7 =57.4 =691
当K4点断路时:
=1000KA =2542 =1510 =692.8
4主要电气设备选择
由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是，电气设备和载留导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作，为此，它们的选择都有一个共同的原则。
电气设备选择的一般原则为：
1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展。
2.应满足安装地点和当地环境条件校核。
3.应力求技术先进和经济合理。
4.同类设备应尽量减少品种。
5.与整个工程的建设标准协调一致。
6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。
技术条件：
选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
1.电压
选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即，Umax>Ug
2.电流
选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig ，即Ie>Ig
校验的一般原则：
1.电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。
2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定。
3.短路的热稳定条件
Qdt——在计算时间ts内，短路电流的热效应（KA2S）
It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S）
T——设备允许通过的热稳定电流时间（s）
校验短路热稳定所用的计算时间Ts按下式计算
t=td+tkd式中td ——继电保护装置动作时间内（S）
tkd——断路的全分闸时间（s）
4.动稳定校验
电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力，称动稳定。满足动
稳定的条件是：
上式中——短路冲击电流幅值及其有效值
——允许通过动稳定电流的幅值和有效值
由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。
高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能方式下回路持续工作电流的要求。
4.1 高压断路器的选择
高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。
型式选择：
本次在选择断路器，考虑了产品的系列化，既尽可能采用同一型号断路器，以便减少备用件的种类，方便设备的运行和检修。
选择断路器时应满足以下基本要求：
1.在合闸运行时应为良导体，不但能长期通过负荷电流，即使通过短路电流，也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。
2.在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。
3.应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。
3.应有尽可能长的机械寿命和电气寿命，并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。
考虑到可靠性和经济性，方便运行维护和实现变电站设备的无由化目标，且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在110KV 侧采用六氟化硫断路器，其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠，不存在不安全问题。真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短，灭弧室小巧精确，所须的操作功小，动作快，燃弧时间短、且于开断电源大小无关，熄弧后触头间隙介质恢复速度快，开断近区故障性能好，且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以，35KV侧和10KV 侧采用真空断路器。又根据最大持续工作电流及短路电流得知
4.2 隔离开关的选择
隔离开关是高压开关设备的一种，它主要是用来隔离电源，进行倒闸操作的，还可以拉、合小电流电路。
选择隔离开关时应满足以下基本要求：
1.隔离开关分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。
2.隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。
3.隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。
4.隔离开关在跳、合闸时的同期性要好，要有最佳的跳、合闸速度，以尽可能降低操作时的过电压。
5.隔离开关的结构简单，动作要可靠。
6.带有接地刀闸的隔离开关，必须装设连锁机构，以保证隔离开关的正确操作。 又根据最大持续工作电流及短路电流得知
电压等级 型号
额定电压 额定电流 动稳定电流 110kV GW4-110G 110KV 1000A 80 35kV GW4-35 35KV 1000A 50 10kV
GN8-10
10KV
600A
75
电压等级
型号
额定电压
额定
电流
动稳定电流
110kV LW14-110 110KV 31500A 31.5 80KA 35kV ZN23-35
35KV
1600 25
63KA 10kV ZN-10 10KV
600A
8.7kA
4.3 各级电压母线的选择
选择配电装置中各级电压母线，主要应考虑如下内容：
⑴选择母线的材料，结构和排列方式；
⑵选择母线截面的大小；
⑶检验母线短路时的热稳定和动稳定；
⑷对35kV以上母线，应检验它在当地睛天气象条件下是否发生电晕；
⑸对于重要母线和大电流母线，由于电力网母线振动，为避免共振，应校验母线自振频率。
110kV母线一般采用软导体型式。指导书中已将导线形式告诉为LGJQ-150的加强型钢芯铝绞线。
根据设计要求， 35KV母线应选硬导体为宜。LGJ—185型钢芯铝绞线即满足热稳定要求，同时也大于可不校验电晕的最小导体LGJ—70，故不进行电晕校验。本变电所10KV的最终回路较多，因此10KV母线应选硬导体为宜。故所选LGJ—150型钢芯铝绞线满足热稳定要求，则同时也大于可不校验电晕的最小导体LGJ —70，故不进行电晕校验。
4.4电流互感器的配置和选择
一.参数选择
1.技术条件
（1）正常工作条件——一次回路电流，一次回路电压，二次回路电流，二次回路电压，二次侧负荷，准确度等级，
（2）短路稳定性——动稳定倍数，热稳定倍数
（3）承受过电压能力——绝缘水平，泄露比
2.环境条件
环境温度，最大风速，相对湿度。
二.型式选择
35kV以下的屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。
35kV以上配电装置一般采用油浸式绝缘结构的独立式电流互感器，在有条件时，如回路中有变压器套管，穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占地。
110KV侧CT的选择
根据《设计手册》35KV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式
电流互感器常用L(C)系列。
出线侧CT采用户外式，用于表计测量和保护装置的需要准确度。
当电流互感器用于测量、时，其一次额定电流尽量选择得比回路中正常工作电流的1/3左右以保证测量仪表的最佳工作、并在过负荷时使仪表有适当的指标。
根据>
〉
选择型号为LCWB6-110W型
35KV侧CT可根据安装地点和最大长期工作电流选LCZ--35系列CT
电压等
级
型号
110kV LCWB-6-110
35kV LCZ-35
10kV LMC-10
4.6 电压互感器的配置和选择
一.参数选择
1.技术条件
(1)正常工作条件——一次回路电压，一次回路电流，二次负荷，准确度等级，机械负荷
(2)承受过电压能力——绝缘水平，泄露比距。
二.环境条件
环境温度，最大风速，相对湿度，海拔高度，地震烈度。
三.型式选择
1.6～20kV配电装置一般采用油浸绝缘结构，在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压是，一般采用三相五住电压互感器。
2.35～110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。
110kV侧PT的选择
《电力工程电气设计手册》248页，35-110KV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电式互感器，接在110KV及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有载波通讯，应尽量与耦合电容器结合。统一选用电容式电压互感器。
35KV及以上的户外装置，电压互感器都是单相的出线侧PT是当首端有电源时，为监视线路有无电压进行同期和设置重合闸。
型号额定电压（V）
二次绕组额定
输出（VA）
电容量载波
耦合
电容一次绕
组
二次绕
组
剩余电
压绕组
0.5级1级
高压
电容
中压
电容
YDR-110
110000
/ 100/
100 150VA 300VA 12.5 50 10
准确度为:
电压互感器按一次回路电压、二次电压、安装地点二次负荷及准确等级要求进行选择。所以选用 YDR-110 型电容式电压互感器。
35kV母线PT选择：
35--11KV配电装置安装台单相电压互感器用于测量和保护装置。
选四台单相带接地保护油浸式TDJJ--35型PT选用户内式
型号额定电压(v)
接线方式一次绕组二次绕组剩余电压绕组
TDJJ-35 35000/ 100/ 100/3 Y/Yo/
准确度测量
准确度测量计算与保护用的电压互感器，其二次侧负荷较小，一般满足准确度要求，只有二次侧用作控制电源时才校验准确度，此处因有电度表故选编0.5级。
PT与电网并联，当系统发生短路时，PT本身不遭受短路电流作用，因此不校验热稳定和动稳定。
4.7 各主要电气设备选择结果一览表
电压等
级
电气设备
110kV 35kV 10kV
高压断路器LW14-110 ZN23-35 ZN-10
隔离开关GW4-110G GW4-35 GN8-10
电流互感器LCWB-6-110 LCZ-35 LMC-10
电压互感器YDR-110 TDJJ-35 TSJW-10
绝缘子ZSW-110 ZSW-35/400 ZSW-10/500
母线LGJQ-150 LGJ—185 LGJ-150
主变压器SFSZ9-50000/110
站用变压器S9-200/10
发电厂电气部分课程设计题目 题目： 300MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机四台，容量2 x 100MW ，2x50MW, 发电机额定电压10.5KV ，功率因数分别为cos φ=0.85，cos φ=0.8，机组年利用小时数4800h ，厂用电率7%，发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3.9s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 （1）、 10.5KV 电压等级最大负荷10MW ，最小负荷8MW ，cos φ=0.8，架空线路6回，二级负荷。通过发电机出口断路器的最大短路电流：''40.2I KA = 238.6S I KA = 438.1S I KA = （2）、 剩余功率送入220KV 电力系统，，架空线路4回，系统容量1800MW ，通过并网断路器的最大短路电流：''17.6I KA = 216.5S I KA = 416.1S I KA = ， 题目：400MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机两台，容量2x200MW ，发电机额定电压15.75KV ，cos φ=0.85，机组年利用小时数5500h ，厂用电率5.5% ，发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3.9s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 发电厂除厂用电外， 剩余功率送入220V 电力系统，架空线路4回，系统容量2500MW ，通过并网断路器的最大短路电流：''26.5I KA = 229.1S I KA = 429.3S I KA = 3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压
题目： 500MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机四台，容量2 x 50MW ，2x200MW ，发电机额定电压分别为10.5KV 、15.75KV ，功率因数分别为cos φ=0.8，cos φ=0.85，机组年利用小时数5800h ，厂用电率6% 发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3,8s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 (1) 10.5kv 电压等级最大负荷12MW, 最小负荷10MW ，cos φ=0.8，电缆馈线4回，二级 负荷。 通过发电机出口断路器的最大短路电流：''39.1I KA = 236.5S I KA = 435.8S I KA = ( 2) 剩余功率送入220KV 电力系统，架空线路4回，系统容量3500MW ，通过并网断路器的最大短路电流：''21.3I KA = 219.8S I KA = 418.5S I KA = 3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压 题目：600MW 火力发电厂电气部分设计 原始资料： 1. 发电厂情况 装机两台，容量2 x 300MW ，发电机额定电压20KV ，cos φ=0.85，机组年利用小时数6000h ，厂用电率5%，发电机主保护时间0.05s ，后备保护时间3.9s ，环境条件可不考虑。 2. 接入电力系统情况 发电厂除厂用电外，全部送入220KV 电力系统，，架空线路4回，系统容量4000MW ， 通过并网断路器的最大短路电流：''31.2I KA = 229.1S I KA = 428.2KA S I = 3、厂用电采用6kv 及380/220三级电压
电气工程基础课程设计题目发电厂主接线及线路电流保护设计 学生姓名秦鹏 学号20081340219 学院信息与控制学院 专业08电气6班 指导教师刘玉娟 二Ｏ一Ｏ年十二月十六日
目录 绪论———————————————————————————--3 设计题目及原始材料——————————————————————-4设计计算书——————————————————————————--5 原始材料分析————————————————————————-5 计算过程——————————————————————————-7 设计说明书——————————————————————————--9 主接线图——————————————-———————————-9 继电保护的原理接线图——————————————-—————--10 展开接线图————————————————————————--11 方案可行性评估————————————————————————-13 结论—————————————————————————————-14 参考文献———————————————————————————-14
绪论 一、设计的目的 通过这个具体的课题，综合运用所学知识，解决具体工程实际问题，学习工程设计的基本技能，基本程序和基本方法，培养自己的科学研究和设计计算方面的能力，培养自己关于工业建设中的政策观念和经济技术观念，扩大知识领域，提高学自己分析问题和解决问题的能力。 二、设计内容： 1.发电厂主接线方案的选择和主变型式的确定。 2.继电保护方式选择和整定的计算。 3.绘图 4.整理说明书及计算书
电气工程综合课程设计 上海电力学院 已知图一所示的110kV电力网，其线路和变压器技术参数如表一和表二所示。 a V= d kV 4 图一. 110kV电力网接线示意图 表一. 110kV电力网中各线路技术参数 设计要求： 1.选取变压器的不同模型，做出多电压等级的电力网等值电路。（包括①将所有参数归算 至110kV侧的等值电路；②含磁耦合关系(含理想变压器)的等值电路；③含非标准变比* k变压器的等值电路。） 2.在不同模型下，完成多电压等级电力网络潮流分布计算，并要求通过计算过程和计算过 程的比较，理解不同等值电路下潮流计算和分析方法。
(1)等值电路的求取 首先求系统的一些参数 Ω+=?+=+=47.2961.1570)421.0223.0(111j j jX R Z L L L Ω+=?+=+=088.2338.16)348.0223.0(112j j jX R Z L L L Ω=??=??=146.310200001101041032 23 22 1N N k T S V P R Ω=?=??=525.6320 110105.010100%23 2 1N N S T S V V X Ω+=+=525.63146.3111j jX R Z T T T S V P G N T 6220110273.211010005 .27100-?=?=?= S V S I B N N T 5 32 320110488.110110 200001009.010100%---?=??=??= S j jB G Y T T T 5611110488.110273.2--?+?=+= Ω=??=??=679.3103151065.3103 2 2322 2N N k T S V P R Ω=?=??=7.12315 .01004.010100%23 2 2 N N S T S V V X Ω+=+=7.12679.3222j jX R Z T T T S V P G N T 6 2202107.610100067.0100-?=?=?= S V S I B N N T 52 320210465.310 315.01001.110100%--?=?=??= S j jB G Y T T T 5622210465.3107.6--?+?=+= （a ）全部折算到110KV 侧： Ω +=?+=?=16.22985.146)5 .10110()088.2338.1(22 12'2j j k Z Z T L L
目录摘要……………………………………………...................... 第1章设计任务……………………………..................... 第2章电气主接线图………………………........................ 2.1 电气主接线的叙述…………………………….. 2.2 电气主接线方案的拟定..................................... 2.3 电气主接线的评定.................................................. 第3章短路电流计算………………………..................... 3.1 概述.................................................................. 3.2 系统电气设备电抗标要值的计算................. 3.3 短路电流计算.................................................. 第4章电气设备选择………………………..................... 4.1电气设备选择的一般规则………………………. 4.2 电气选择的技术条件……………………………. 4.2.1 按正常情况选择电器………………………....... 4.2.2 按短路情况校验……………………………........ 4.3 电气设备的选择…………………………………. 4.3.1 断路器的选择………………………………. 4.3.2 隔离开关的选择……………………………. 第5章设计体会及以后改进意见…………........................ 参考文献………………………………………....................... 摘要
浙江工业大学 电气安全工程 课 程 设 计 设计课题电气安全技术 所属专业安全工程 设计者周海龙 指导教师周一飞、阮继锋 完成时间2013年6月10日
目录 1、概述 (2) 1.1 电气安全课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计的组成部分 (2) 2、电气安全课程设计的内容 (2) 2.1建筑物及施工现场的电气安全设计 (2) 2.1.1三相五线制系统的组成及特点 (2) 2.1.2工地临时用电的安全技术措施 (3) 2.1.3建筑物的防雷系统 (4) 2.1.4建筑物的等电位 (5) 2.1.5施工工地的用电安全管理措施 (5) 2.2机械厂的电气安全设计 (6) 2.2.1TN和TT系统 (6) 2.2.2典型电路——三相异步电动机控制电路设计 (9) 2.2.3电动机的绝缘性能的判别 (11) 2.2.4安全管理制度的设计 (12) 3、总结 (14) 3.1所遇到的问题，你是怎样解决的？ (14) 3.2收获体会及建议 (14) 3.3参考资料 (14)
1、概述 1.1 电气安全课程设计的目的 本次课程设计按照项目教学法的思路，通过对二个教学项目的实施，使得学生对《电气安全技术》的内容有更深入的理解和巩固，具体如下： ●了解施工现场的临时供电系统 ●施工现场用电注意事项 ●了解建筑物采用等电位联接的原理和方法 ●建筑物的防雷 ●《电气安全技术》介绍的高、低电压电器实物认知 ●绝缘垫、绝缘毯、遮拦、指示牌、安全牌的认知 ●工厂安全用电的注意事项 ●了解电动机的安全性能 ●了解三相异步电动机的直接起动控制线路原理及其电路保护 1.2 课程设计的组成部分 ●已学知识的复习巩固 ●电路和系统的设计 ●安全管理制度的设计 ●实训 2、电气安全课程设计的内容 2.1建筑物及施工现场的电气安全设计 2.1.1三相五线制系统的组成及特点 在三相四线制制供电系统中，把零线的两个作用分开，即一根线做工作零线(N),另外用一根线专做保护零线(PE),这样的供电结线方式称为三相五线制供电方式。三相五线制包括三根相线、一根工作零线、一根保护零线。三相五线制的接线方式如图2—1所示。
1设计任务书 (1) 2基于单片机消毒柜控制电路设计 (2) 2.1 系统的组成及工作原理 (2) 2.1.1 系统设计要求[2] (2) 2.1.2 系统组成框图 (2) 2.1.3 系统工作原理[3] (2) 2.2 硬件电路设计 (3) 2.2.1 方案论证 (3) 2.2.2 方案确定 (5) 2.2.3 单片机最小系统设计 (5) 2.2.4 温度转换与放大电路 (6) 2.2.5 数模转换电路 (11) 2.2.6 温度控制电路 (12) 2.2.7 显示模块 (13) 2.3 系统软件设计 (15) 2.3.1 系统软件设计原理[7] (15) 2.3.2 中断服务程序设计[8] (16) 2.3.3 系统子程序设计 (17) 2.4仿真结果与分析 (22) 参考文献: (26) 附录3： (27)
1设计任务书 1.设计任务 设计一台消毒柜控制系统 2.设计要求 (1) 显示消毒柜温度、保持时间； (2) 可以键盘设定消毒柜温度、定时时间； (3) 可以实现实时中断功能； (4) 消毒后自动关机； (5) 测温误差：<0.5℃： (6) 定时误差：f <20 s／月。
2基于单片机消毒柜控制电路设计 2.1 系统的组成及工作原理 2.1.1 系统设计要求[2] A. 设置三个功能键：消毒、保温、停止； B. 按下消毒键，加热装置进行加热，当温度达到125度时，停止加热，其加热的时间可通过键盘设定； C. 按下保温键，在50度以下接通加热器，达到70度关闭，一直持续工作，其加热的时间可通过键盘设定； D. 按下停止键，就停止工作； E. 采用的是PT-100铂热电阻测温，A/D转换采用的是ADC0809； F．采用的是7279芯片管理键盘显示。 2.1.2 系统组成框图 图2-1 系统组成框图
《发电厂电气部分课程设计》任务书 一、课题名称及原始资料 课题名称：某火力发电厂主接线的初步设计 原始资料如下： 1.火电厂的规模 1）装机容量 装机2台，容量分别为 2×300MW, U N =15.75kV cos ?=0.85 0.185d x =（以额定容量为基准的标幺值） 2）机组年利用小时 取h T 6000max =； 3）厂用电率按6%考虑。 2.电力负荷及电力系统连接情况 1）220kV 电压等级 架空线5回，最大负荷为250MW ，最小负荷为200MW ，cos ?=0.85, T max =4500h ； 2）500kV 电压等级 架空线4回，备用线1回，500kV 与电力系统连接，接受该发电厂的剩余功率。电力系统容量为3500MW ，系统等值电抗0.03（基准容量100MVA ）。 3.其他的环境条件均处在额定环境下。 二、课程设计内容要求： 1. 对原始资料进行分析，初选两套主接线方案； 2. 定性的对两套主接线的可靠性和经济性进行分析，确定最终的主接线方案； 3. 选择主变压器及联络变压器的容量和型号； 4. 进行短路电流计算； 5. 选择主变压器后的断路器、隔离开关（后备保护动作时间为2.4s ，主保护的动作时间为 0.05s ），并进行校验。 三、课程设计任务要求： 1. 编写设计说明书，包括设计所需要的基本知识，对原始资料的分析、主接线方案的确定 依据以及主要电气设备的选择等。 2. 编写设计计算书，包括需要的各点的短路电流的计算过程。
3.绘图：拟定的主接线图。 四、变压器型号如下表： 其它变压器型号可在百度中输入GBT6451查询
本科课程设计说明书 某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计 学院（部）：电气与信息工程学院 专业班级：电气08-5 学生姓名：XXX，XXX，XXX 指导教师：XX老师 2011年6月29日 某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计 摘要 本厂是35kV变电站的设计，本设计首先根据厂方给定的全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表进行电力负荷计算，然后根据对计算负荷的分析选定主变压器和各车间变电所的变压器型号，变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。在经济角度上要考虑周全，尽量以最少的投资获得最佳的方案。选好变压器和主接线后进行短路电流计算，对变电站系统中的各个电压等级下的母线发生三相短路时，所流过的短路电流进行了分别计算。在设计过程中根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率并以此选择相应的补偿电容器。然后对线路设定短路点进行短路电流的计算作为各设备的选型依据。对电气设备进行选择，电气设备的选择条件包括两大部分：一是电气设备所需要满足的基本条件，即按正常工作条件选择，并按短路状态校验动、热稳定；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。考虑到对变压器的保护在设计中对主变压器设置了以下继电保护：瓦斯保护、过电流保护和电流速断保护。 通过本次课程设计，旨在熟悉变电所中供电系统的负荷计算，掌握变电所中二次回路的基本原理，在次基础上对供电系统中的变电所二次接线进行了设计和保护，最后根据具体环境条件对电气设备进行校验，使本次设计的内容更加完善。 关键词：电力负荷计算，变压器选择，短路电流计算，继电保护
电气工程基础课程设计(林 俊杰) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果S k、I”、I∞、I sh、T eq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。（5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸） 3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
电气工程基础课程设计任务书（第1组） 1．题目：220kV变电所主接线及线路电流保护设计 2．系统接线图： 2×20MV A 3．原始资料： 为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。 3.1 建设规模 3.1.1 本所安装2台120MV A主变压器 3.1.2 电压等级220/110/10kV 3.1.3 各电压侧出线回路数：220kV 侧4回，110kV侧6回，10kV侧16回。 3.2 各侧负荷情况 110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MV A；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。 10kV总负荷为50MV A，I、II类负荷用户占70％；最大一回出线负荷为5MV A，最小负荷与最大负荷之比为0.65。 3.4 系统阻抗 220kV电源近似为无限大电源系统，以100MV A为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MV A，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV 母线阻抗为0.12。
3.5 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下： 3.5.1 线路AB 、BC 的最大负荷电流分别为230A 、150A ；负荷自启动系数 1.5st K =； 3.5.2 各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的0.5t s ?=； 3.5.3 线路的电抗为0.4/km Ω。 4．设计内容及要求 4.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；确定最佳方案；选择各侧接线方式；画出主接线图； 4.2 继电保护方式的选择与整定：1DL 处的保护方式，及相应的op I 、lm K 和dz t 。 5．设计成果： 编制设计说明书、设计计算书，绘制变电所的电气主接线图、继电保护的原理接线图、展开接线图。 6．主要参考资料： 《电气工程基础》（上、下） 《电力系统继电保护》 《电力工程电气设计手册》（电气一次、电气二次） 滨江课程设计分组安排 第1组：1班：20082340001-20082340020 2班：20082340034-20082340051 3班：20082300006-20082340098
《发电厂电气部分》课程设计100MW火力发电厂电气部分 学院：交通学院 姓名：高广胜 学号：1214010004 专业：13能源与动力工程 指导老师：马万伟 时间：2015年12月
课程设计任务书 一、设计题目 100MW火力发电厂电气部分设计 二．设计内容 1. 对发电厂在系统中的地位和作用及所供用户的分析； 2. 选择发电厂主变压器的台数、容量、型式； 3. 分析确定各电压侧主接线形式； 4. 分析确定厂用电接线形式； 5. 进行选择设备和导体所必须的载流导体的选择； 6. 选择变压器高、中、低压侧的断路器、隔离开关； 7. 选择配电装置型式及设计； 8. 用AutoCAD绘制发电厂电气主接线图。 三、课程设计的要求与数据 1、根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座装机容量为100MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装1台100MW机组，发电机端电压为10.5kV。电厂建成后以10kV电压供给本地区负荷,其中有钢厂、毛纺厂等，最大负荷为68MW，最小负荷为34MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3～6km。并以35kV电压供给附近的水泥厂用电，其最大负荷为58MW，最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时。负荷中I类负荷比例为30%，II类负荷为40%，III类负荷为30%。 2、计划安装两台100MW的汽轮发电机组，功率因数为0.85，厂用电率为6%，机组年利用小时Tmax=5800小时。 5、气象条件：绝对最高温度为35℃；最高月平均温度为25℃；年平均温度为12.7℃；风向以西北风为主. =165kA2s，未知系数0.8-1.2.， 6、以100MVA为基准值，母线上阻抗为1.95，Q k 三相短路电流=4.5kA，短路电压=6KV，Sj=100MV.A,Uj=10.5kv. 四、课程设计应完成的工作 1、设计说明书、计算书一份； 2、主接线图一张；
1 火力发电厂电气部分设计 1.1设计的原始资料 凝汽式发电厂： （1）凝汽式发电组3台：3*125MW，出口电压：15.75KV，发电厂次暂态电抗：0.12；额定功率因数：0.8 （2）机组年利用小时： T=6000小时；厂用电率：8%。发电机主保护动 max 作时间0.1秒，环境温度40度，年平均气温为20度。 电力负荷： 送入220KV系统容量260MW，剩余容量送入110KV系统。 发电厂出线： 220KV出线4回; 110KV出线4回（10KM），无近区负荷。 电力系统情况: 220KV系统的容量为无穷大，选基准容量100MVA归算到发电厂220KV 母线短路容量为3400MVA，110KV系统容量为500MVA。 1.2设计的任务与要求 （1）发电机和变压器的选择 表1.1 汽轮发电机的规格参数 型号额定电压额定容量功率因数接线方式次暂态电抗QFS-125-2 15.75KV 125MW 0.8 YY 0.12 注：发电及参数如上表，要求选择发电厂的主变，联络110KV和220KV的联络变压器的型号。 (2) 电气主接线选择 注：火力发电厂的发电机-变压器接线方式通常采用单元接线的方式，注意主变容量应与发电机容量相配套。110KV和220KV电压级用自耦变压器联接，相互交换功率，我们的两电压等级母线选用的接线方式为：220KV采用双母三分段接线，110KV采用双母线接线。 (3) 短路电流的计算 在满足工程要求的前提下，为了简化计算，对短路电流进行近似计算法。 结合电气设备选择选择短路电流计算点求出各电源提供的起始次暂态电流
''I，冲击电流 I，及计算短路电流热效应所需不同时刻的电流。 sh (4) 主要电气设备的选择 要求选择：110KV侧出线断路器、隔离开关、电流互感器。
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算 结果S k 、I”、I ∞ 、I sh 、T eq （其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。 （5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
电气课程设计心得体会 篇一：电气课程设计心得体会 心得体会 课程设计是培养学生综合运用所 学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察 过程.对我们学工科的同学来说尤为 重要！ 回顾起此次电气课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子
里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正． 为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前
所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说变压器不懂怎么去选，不懂怎么去选互感器，对电气主接线图的选择掌握得不好……通 过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。 通过这次课程设计使我懂得了理 论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独 立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样
的问题，同时 在设计的过程中发现了自己的不 足之处，对以前所学过的知识理解得不够 深刻，掌握得不够牢固。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！ 篇二：供配电课程设计心得 供配电课程设计心得 供配电系统，就是对电能进行供应
《发电厂电气部分》课程设计报告凝气式火力发电厂一次部分设计 班级： 学号： 姓名：
1 引言 近年来，随着国家电网的迅速发展，国内外火电机组的容量也越来越多。人民用电量的日益增加促使发电量的不断增加。在世界的能源不断消耗，促进了新能源的发展，但是目前新能源还不能完全代替传统一次能源的发电，在我国火力发电任然占据主导地位。 火力发电厂简称火电厂，是利用煤炭、石油或天然气作为燃料生产电能的工厂，其能量的转换过程是由燃料的化学能到热能再到机械能最后转换为电能。本设计是凝气式火电厂一次部分的设计。通过对电气主接线的设计和短路电流的计算。更加经济可靠的选用相关的一次设备，做到更好利用一次能源，与故障时对电力系统的保护。
2 主接线方案设计 2.1 原始资料分析 2.1.1 原始资料 发电机组4100?，85.0cos =?，U=10.5KV ，次暂态电抗为0.12，年利用率为5000小时以上，厂用电率6%，高压侧为220kv 、110KV ，其中110V 出线短有5回出线与系统相连接输送的功率为120MW ，220KV 的出线有5回与系统相连接输送的功率为200MW 。中压侧35KV,3回出线将功率送至5KM 内的用户综合负荷40MW ，。发电厂处于北方平原地带，防雷按当地平均雷暴日考虑，土壤为普通沙土。系统容量取3500MVA 。 2.1.2资料分析 根据设计任务书所提供的资料可知，该火电厂为中型火电站，由于其年利用率在5000小时以上，所以该发电厂一般给I ，II 类负荷供电，必须采用供电较为可靠的接线形式。其地形条件限制不严格，但从节省用地考虑，尽可能使其布置紧凑，便于运行管理。发电厂的总容量与系统容量之比相对较小，所以对于35KV 及110KV 可以采取相对简单的接线方式。 2.2 电气主接线设计的依据 电气主接线设计是火电厂电气设计的主体。它与电力系统、枢纽条件、电站动能参数以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，并对电气布置、设备选择、继电保护和控制方式等都有较大的影响，必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况，全面地分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，通过技术经济比较，合理地选定接线方案。 电气主接线的主要要求为: 1、可靠性：衡量可靠性的指标，一般是根据主接线型式及主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种接线形式的择优。 2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。 3、经济性：通过优化比选，工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。 2.3主接线的方案拟定 方案一：根据对原始资料的分析可知系统有4个电压等级分别是发电厂到母线的10KV 电压和经过升压给周边用户使用的35KV 的电压以及提供给系统的110KV 和
电气工程课程设计 要求： 针对某一较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算；不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算，对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算 一、电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算 电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。设计示例是通过两种不同的方法进行分析与计算三相短路故障的各参数，进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。 一、基础资料 1．电力系统简单结构图 电力系统简单结构图如图1所示。 M T1 T2T2 G2G2 G1 6kV 2000kW cos 0.86 N ?=起动系数为6.5用电负载（电动机） (3) K LGJ-185 100km 100km LGJ-15025MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 100km LGJ-120110kV 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X =86j MV A +?T3 2．电力系统参数
如图1所示的系统中K （3）点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =10.5kV ；次暂态电抗标幺值''d X =0.264，功率因数N ?cos =0.85 。 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =10.5kV ；次暂态电抗标幺值''d X =0.130；额定功率因数N ?cos =0.80。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 变压器T1：型号SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，空载损耗16.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=1.0。 变压器T2：型号SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，变压器额定容量31.5MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗38.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.8。 变压器T3：型号SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗23.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.9。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.408Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.79×10﹣6S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.401Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.85×10﹣6S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.394Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.90×10﹣6S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为=* L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为6.5，额定功率因数为0.86。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、6.3、10.5kV 。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。
本设计主要内容 在本设计中，所设计的电厂是一座装机容量为200MW的凝气式火力发电厂，就规模上讲属于中型发电厂。 本设计根据实际要求，考虑到工矿企业的用电电压是10KV，而发电机的输出电压时10.5KV，所以不经变压而直接向其供电；煤矿和化肥厂的用电电压是110KV，通过升压变压器送电至110KV母线，然后有四回出线向负荷供电；而电网系统是220KV，通过另一台变压器升压后送电至电网，两台高压变压器采用型号为：SSPSL-18000/220。全部负荷均有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级负荷。另外厂用电变压器 —6300/10。系统采用的发电机是两台50MW的汽轮发电机采用的型号为：SJL 1 组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为1#、2#机；安装一台100MW 的汽轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为3#机。 对所选厂址具备的客观条件分析知，位于江边，周围地势平坦，具有铁路与外相连，所以地理位置优越，容易获得燃料；该地区绝对最高温度为40℃，最高月平均温度为26℃，年平均温度为10.7℃，该地区气候适宜，考虑到以东北风为主，火电厂对空气和环境的污染大等考虑，该厂宜选在处于市区西南角的下风口位置。本电厂的设计目标是保证市区居民及其附近机械厂、棉纺厂、钢厂等工矿企业的用电（10KV），向附近的化肥厂和煤矿提供可靠供电（110KV），剩余的功率要送入电网系统（220KV）。 本设计说明书详细叙述了该发电厂的电气主接线设计，另外对10KV出线的14条回路中使用的母线，输电线路，断路器，隔离开关，及相关的电气设备选用都做了详细的分析和计算，另外还考虑了发电厂事故后的重新启动问题，附带电气主接线图一张。
目录 摘要............................................................................ - 0 -引言............................................................................ - 2 -第一篇设计说明书..................................................... - 4 -第一节变电站主接线选定方案................................................... - 4 -第二节变压器选定方案.............................................................. - 5 -第三节断路器与隔离开关选定方案....................................... - 6 -第四节母线选定方案.................................................................. - 7 -第二篇设计计算书 ................................................. - 8 -第一节电气主接线........................................................................ - 8 -第二节主变压器选择.................................................................. - 18 -第三节设备型号选择.................................................................. - 21 -断路器与隔离开关的选择 ..................................................... - 24 - 母线的选择 .............................................................................. - 29 -设计心得体会............................................................ - 33 -
电气控制技术 综合实验报告书 题目高低位水箱供水电气控制系统设计与调试 学院(部) 电控学院 专业电气工程及其自动化 班级_ ____ 学生姓名 学号 12 月12 日至12 月25 日共 2 周 指导教师(签字) 2015年11 月15 日
目录 一、设计内容及要求 (2) 二、设计原始资料 (2) 三、系统原理说明 (3) 四、系统总体设计 (4) 五、元件的选择 (8) 六、程序的设计与调试 (9) 七、操作使用说明 (12) 八、总结………………………………………第 13页 九、主要参考资料 (14) 附表：元件明细表 附图一：电气原理图1（主电路与控制电路） 附图二：电气原理图2（梯形图与指令系统） 附图三：电气箱布置图 附图四：接线图（相对编号法）
一、设计内容及要求 通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，安装布置图、接线图和控制箱的设计，并进行模拟调试。具有电气控制系统工程设计的初步能力。 根据系统的控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统并进行联机调试。 二、设计原始资料 1、高低位水箱均设水位信号器。高位水箱水位达到低位，低 位水箱水位达到高位时，水泵起动；高位水箱水位达到高位或低位水箱水位达到低位时，水泵停止。 2、两台水泵分工作泵和备用泵，可以互换，只有一台水泵工 作。当工作泵出现故障时，备用泵自投。水泵功率5.5KW。 3、具有手动、自动工作方式。 4、各种指示及报警。 三、系统原理说明 在高层建筑中，一般都会采用高低位水箱供水方式，它主要有两个作用：1.是为生活及消防用水储备一定的水量。2.为生活及消防用水提供一定的压力，给用水提供一定压力还可采用加压水泵及气压罐等办法，这种办法可不增加建筑物的结构荷载，但需耗电能，停电或机械故障时会影响给水，故我国多用高位水箱调压。一般水泵电机及控制室位于建筑物的地下，水箱通常设于建筑的顶部。