信电工程学院
电气工程及其自动化专业课程设计任务书（综合实践）课程设计的目的是通过一个实际工程的设计，巩固和加深对课程所学理论知识的理解；培养学生分析问题和独立解决实际问题的能力，理论联系实际的能力，技术与经济全面考虑问题的观点；初步学习工程经济的计算方法等。因此，课程设计是专业课程教学中重要的实践性环节。
设计题目1：
220kV降压变电站电气一次部分设计
1、设计任务
根据电力系统规划需新建一座220kV终端变电站。该站建成后与A、B、C三个220kV电网系统相连并供给110、10kV近区用户供电。
2、原始资料
2.1 按照规划要求该所有220kV、110kV和10kV 三个电压等级。本期投产2台变压器预留1台变压器的扩建间隔220kV出线7回其中备用2回110kV出线10回其中备用2回10kV出线14回其中备用2回。
2.2 根据规划本所与系统的连接方式为220kV侧与A及C系统各通过2回架空线路相连与B系统通过1回架空线路相连A与B及B与C之间各有1回架空线路联络。
2.3系统阻抗220kV侧电源A、B、C三个系统容量分别为SA2000MVASB1500MVASC4000MVA系统阻抗标幺值分别为XA 0.3XB 0.4XC 0.2各电抗均以各电源容量为基值计算的标幺值110及10kV侧没有电源。
2.4 110kV侧负荷主要为工厂和地区变电站最大
负荷约231MW功率因数cosφ0.9-0.8负荷同时率为0.8其中I、II级负荷占8510kV侧总负荷为12.4MW 功率因数cosφ0.9-0.8负荷同时率为0.7Ⅰ、Ⅱ级负荷占70最大一回出线负荷为2500kW所用负荷为400kVA Ⅰ、Ⅱ级负荷占50。
2.5 220kV和110kV侧出线主保护动作时间为0.2s后备保护时间为2s变压器主保护动作时间为0.2s后备保护时间为1s220kV和110kV侧断路器燃弧时间按0.05s考虑。
2.6 本站拟建地区位于山坡上南面靠丘陵东西北地势平坦、地质构造稳定、土壤电阻率为 1.5×102欧·米。
2.7 本站拟建地区最高月平均温度为23°C年平均气温10.7°C绝对最高气温为40°C风向以东北风为主。
3、设计内容及要求
3.1主接线设计分析原始资料根据任务书的要求拟出各级电压母线接线方式选择变压器型式及连接方式通过技术经济比较选择主接线最优方案。
3.2短路电流计算根据所确定的主接线方案选择适当的计算短路点计算短路电流并列表表示出短路电流计算结果。
3.3主要电气设备选择
3.3.1选择220kV主变、线路侧、110kV主变、最大一回负荷出线侧的断路器及隔离刀闸。
3.3.2选择220kV、110kV主母线及主变低压侧10kV母线桥导体。
3.3.3选择220kV、110kV、10kV主母线的支持绝缘子及穿墙套管。
3.3.4选择限流电抗器如有必要装设及10kV最
大一回负荷出线电缆。
3.4电气配电装置设计
3.4.1 220kV、110kV侧配电装置选择。
3.4.2 10kV侧配电装置选择。
3.5防雷及接地装置设计。
3.6进行继电保护的规划设计。
4、设计报告要求
4.1.编制设计说明书。
4.2.编制设计计算书。
4.3.绘图若干张。
4.3.1绘制变电站电气主接线图。
4.3.2绘制变电站平面布置图。
4.3.3绘制220kV高压配电装置断面图。
4.3.4绘制或110kV高压配电装置断面图。
设计题目2：发电厂主接线及线路电流保护设计
一、设计原始材料：
1.此发电厂安装3 台发电机，额定电压为10.5kv
2.发电厂升压至110kv 和35kv 后接入电网
3.各电压侧出线回路数：110kv 侧6 回，35kv 侧
2 回
二、主要参数
1.发电机阻抗XG1=15Ω，XG2=10Ω，XG3=10Ω
2.线路参数L1=L2=L3=60km、LBC=50km,L CD =30km,L DE =20km,线路阻抗0.4Ω/km
3.可靠系数K Ⅰrel =1.2 ，K Ⅱrel =K Ⅲrel
=1.15，K st =1.5，K re =0.85
4.负荷电流I BC·Lmax =300A，I CD·Lmax =200A，
I DE·Lmax =150A
5.发电机最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行。
三、设计内容：
1．制订网络可能的接线方案，选择电力网的电压等级；
2．选择各方案发电厂及变电站的主接线，根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性，比较各方案的负荷矩、线路长度和高压开关数等指标，摒弃显然不合理的方案；
3．对待选的各方案，确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主要电气设备（变压器及断路器）；
4．计算各方案的一次投资，对待选方案进行工程经济计算。进行技术经济比较，选定最优设计方案；
5．对所选方案进行调压或稳定性计算，提出调压或提高稳定性的措施。
2. 继电保护方式选择和整定的计算；
6．物资统计，列出设备清单；
7. 继电保护方式选择和整定的计算；
8. 绘图；
9. 整理说明书及计算书
设计题目3：电力系统短路计算：
要求：针对某一（自选）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。
设计题目4：电力系统潮流和稳定计算：
要求：针对一个有10 台机，39 条母线，19 个负荷，46 条支路的典型交流系统或自己选择其他系统，进行指定运行方式下的潮流分布计算，对该运行方式进行N－L 静态安全校核并分析潮流转移状况；进行主要故障形式下的暂态稳定计算并进行稳控措施的设计。
设计题目5：设计110kV 变电站及配电系统设计要求：（1）电气主接线的设计：主接线方式、主变压器的选择、变电所用电线路和变压器的选择；（2）短路电流计算；（3）电气设备的选择：断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线等。
设计题目6：区域电网规划设计
要求：（1）校验系统有功、无功的平衡和各种运行方式；（2）通过方案比较，确定系统接线方案；（3）确定发电厂、变电所接线方案，和变压器的容量、型号和参数；（4）进行系统的潮流计算；（5）进行系统的调压计算，选择变压器的分接头；（6）统计系统设计的主要指标。
设计题目7：35KV变电所及配电线路设计
要求：35KV工厂供电设计包括负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设
备和保护设备的选择；以及电气照明的设计和电路图的绘制。
设计题目8：10KV变电所及低压配电系统设计要求：根据电厂所能取得的电源及厂内负荷的实际情况,并适当考虑工厂生产的发展按着安全可靠技术先进,经济合理的要求,确定变电所的位置,主变压器的台数的容量;确定变电所的主接线方案;选择一次设备及高低压进出线;确定二次回路方案,选择和整定继电保护装置;防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。
设计题目9：基于PLC电机故障诊断系统设计
要求：设计一种基于PLC电机故障诊断系统设计，根据设计要求对PLC的输入输出I/O进行了分配，并且编写系统运行的梯形图。准备开机时，按下开机按钮后，首先检测断路器状态，如果断路器初始状态为闭合，电机无法启动，并且声光报警。如果断路器初始状态为断开，断路器合闸，电机开始启动。在启动过程中，若发生一级故障，PLC进行相应的保护动作。启动完成后，"电机开/关指示灯"亮，电机正常运行。运行过程中，PLC依次循环检测电机是否发生相间短路、断相、低电压、单相接地、过负荷、过电流等故障，若有发生，PLC进行相应保护动作。关机时，PLC 接到关机命令后，断路器跳闸，"电机开/关机指示灯"灭。故障声光报警后，按"报警复位按钮"复位。
参考书目：电力系统分析、机电保护、发电厂电
气部分、电力系统规划等方面的书籍和论文等资料实施办法：
采取手算算法和计算机算法相结合，并相互验证结果的正确性。撰写设计报告（正文不超过25 页）（字体字号按给定格式要求，标题可以加粗；公式和图形－自己画、自己编辑，不能截图）
考核办法：手工计算的正确性，上机计算的调试，设计水平和完成质量；设计报告的质量答辩。注意：提交时间为15 周周五下午16：00 前，班级统一提交，过期不候！
控制类课程综合设计题目
题目10：空调控制系统设计
设计内容
设计一空调房间温度控制系统，该系统能准确测量房间温度，并根据设定温度进行有效控制。空调设计变频空调制冷（热）量与压缩机转速有关，通过控制压缩机转速频率来控制所需热量。空调模型相当于一个积分环节与一个惯性环节的串联。房间模型主要考虑室内外温度干扰与散热片热量共同作用于具有初始温度房间，经空气导热延迟，简化为具有大延迟的一阶惯性环节。
设房间热惯性时间常数Ty=450,空气导热延迟τ＝35，
选择合适的控制算法进行控制。
设计步骤
一、总体方案设计
二、控制系统的建模和数字控制器设计
三、硬件的设计和实现
1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）；
2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；
3. 设计输入信号接口电路；
4. 设计信号输出控制电路；
5. 设计串行通讯接口。
6. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）
四、软件设计
7. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图；
8. 编写A/D转换和位置检测子程序框图；
编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框图；
10. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序) 框图。
五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。
课程设计说明书要求
1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。
3. 课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。
4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。
控制类课程综合设计题目
题目11：煤气退火炉控制系统设计
设计内容
煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理，采用高炉煤气作为燃料。炉体分内罩和外罩，在内罩内放入退火钢卷，并投入保护性气体防止氧化。燃烧在内罩和外罩之间进行。12个喷嘴分为上下两层，每层6个环绕排列。煤气和空气的喷燃比由连接两个阀门的连杆所固定，这样在燃烧时，其空燃比不变。煤气和空气阀均为蝶阀，由一台电动执行器通过连杆共同带动。设计系统保护气体温度为输入及控制量，以电动执行器带动的蝶阀开度（对应于煤气输入量）为输出的一个单输入单输出的温度控制系统。
设计系统要求温度在升温、保温过程中按一定的工艺曲线升温和保温，在400℃温度内，保护气体温度在供气阀门开到最大情况下，以自由升温的速率再最短的时间内升到400℃。从400℃开始到700℃的保
温点，温度按45~75℃/h的速率上升，此段为升温段。到达700℃点，则开始进入保温段，以700℃为恒值温度进行保温。钢卷保温一定时间后停火，进入降温段，而降温过程为自由降温，在此段中温控系统停用。选择合适的控制算法进行控制。
设计步骤
一、总体方案设计
二、控制系统的建模和数字控制器设计
三、硬件的设计和实现
1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）；
2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；
3. 设计输入信号接口电路；
4. 设计信号输出控制电路；
5. 设计串行通讯接口。
6. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）
四、软件设计
7. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块
框图；
8. 编写A/D转换和位置检测子程序框图；
9.编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框
图；
10. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序) 框图。
五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。
课程设计说明书要求
1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。
3. 课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方框图和电路原理图。
4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。
控制类课程综合设计题目
题目12：基于数字PID 的电加热炉温度控制系统设计
设计内容
电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW ，有220V 交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范围50-350℃，保温阶段温度控制精度为±1℃。选择和合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象温控数学模型为：
1s T e K s G d s
-d +=τ）（
其中：时间常数 T d ＝350秒
放大系数 Kd ＝50
滞后时间τ=10秒
控制算法选用改进的PID控制。
设计步骤
一、总体方案设计
二、控制系统的建模和数字控制器设计
三、硬件的设计和实现
1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）；
2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）；
3. 设计输入信号接口电路；
4. 设计D/A转换和电流驱动接口电路；
5. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）
四、软件设计
1.分配系统资源，编写系统初始化和主程序模
块框图；
2.编写A/D转换和温度检测子程序框图；
3.编写控制程序和D/A转换控制子程序模块框
图；
4. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序) 框图。
五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图
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
四川大学网络教育学院 实践课程报告 实践课程计算机综合实践9002 校外学习中心重庆黔江奥鹏学习中心[20]VIP 专业电气工程及其自动化 层次专升本 年级 1003 学生姓名邱晓帆 学号 aDH1001g1003 2011 年 8 月 10 日
实验内容： 一、熟悉、使用DEBUG调试工具 [摘要] 借助DEBUG调试工具来发现汇编语言程序的错误所在并加以改正。通过实验，掌握DEBUG的常用基本命令，学会如何在windows的命令模式下启动DEBUG，进而学会如何使用DEBUG查看CPU 和内存，以及进行程序的跟踪调试等。 1 实验目的 1.1学习如何在Windows的命令模式下启动DEBUG。 1.2掌握DEBUG的常用基本命令。 1.3学习如何使用DEBUG查看CPU和内存以及进行跟踪调试。 2 实验设备及软件环境 装有DOS系统及MASM6.X的微机一台。 3 预备知识 3.1 什么是DEBUG? Debug是DOS、Windows都提供的实模式（8086方式）程序的调试工具。使用它，可以查看CPU各种寄存器的内容、内存的情况和在机器码级跟踪程序的运行。
3.2 常用的Debug命令及其含义 表1.1 Debug命令及其含义 4 启动DEBUG 4.1打开Windows命令窗口 选择“开始”→“运行”→输入“cmd”命令 4.2启动DEBUG 在命令窗口中启动DEBUG，将显示连接符“－”，这时可输入各种DEBUG命令。 4.3关于使用命令的几点说明： 在提示符“－”下才能输入命令，在按“回车”键后，该命令才开始执行；
●命令是单个字母，命令和参数的大小写可混合输入； ●可用F1、F2、F3、Ins、Del、→等编辑键来编辑本行命令； ●当命令出现语法错误时，将在出错位置显示“^Error”； ●在DEBUG中使用的数都是以十六进制来表示的。 5 实验内容 5.1 R命令 作用：查看、改变CPU寄存器的内容 （1）显示所有寄存器之中的内容：输入R 我们重点关注AX、BX、CX、DX、CS及IP寄存器的内容，其他寄存器SP、BP、SI、DI、ES、SS及标志寄存器先不予理会。此外，并列出了CS:IP所指向的内存单元处所存放的机器码，并将它翻译为汇编指令。 （2）改变寄存器中的内容：输入R AX 在提示符“：”后输入1111，即可将AX的值设置为1111。在输入R命令，查看修改后的寄存器值。 5.2 D命令 作用：查看指定范围内的内存中的内容 （1）直接输入D命令 DEBUG将输出3部分内容，查看执行结果。 说明：
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
电气工程及其自动化专业综合实践 论文 题目:数字存储式交流电机 软起动装置的组装与调试
本次专业实验实习是数字存储式交流电机软起动装置的组装与调试，通过驱动电路，控制电路与晶闸管触发电路等一系列的调控。其中，驱动电路接入三项脉冲波通过电路的滤波整流后输出晶闸管的触发脉冲，这里的脉冲用于直接控制输出电压的大小。控制电路在其中起到指示、调节、错相序保护的功能。由此几部分协调调节三项输出电压以达到对三项异步电机启动电压的调节，最终达到使三相异步电机软起动的目的。 关键词： 滞环过零比较； 锁相环倍频； 单稳延时； 输出封锁； 超低频率； 错相序封锁； 单稳移相； 模式选择控制电路； 晶闸管驱动； 交流电源； 三项异步电机； 灯箱；
数字存储式交流电机软起动装置应用在广泛的交流电动机大多数以反电势为主的负载，启动电流非常大，严重影响电动机的使用寿命并危害电网的安全运行。随着电子技术、半导体技术、计算机技术的发展，一种新型起动装置—异步电动机软起动器诞生了。它既能改变电动机的起动特性，保护拖动系统，更能保证电动机可靠起动，还能降低起动电流，通过计算机通讯接口实现智能控制。软起动器主要由串接于定子回路的具有限流作用的电力器件--实现限流起动。通过改变晶闸管的导通角，改变加到定子绕组的三相电压，实现软起动。起动时晶闸管的导通角从00开始上升，逐渐增大，直到起动结束。目前软起动器的起动有以下几种起动方式：限流起动、电压控制起动、转矩控制起动、转矩加突跳控制起动、斜坡电压起动本次实践中即使采用电压控制启动。 限流起动主要用在主要用在轻载起动的负载，降低起动压降。电压控制起动主要用在轻载起动的场合，在保证起动压降下发挥电动机的最大起动转矩缩短起动时间，是较优的轻载软起动方式。转矩控制起动用在重载起动，将电动机的起动转矩由小到大线性上升，起动平滑，柔性好，缺点是起动时间长，是较优的重载起动方式。转矩加突跳控制起动也是用在重载起动，不同的是在起动的瞬间用突跳转矩克服电动机的静转矩，然后转矩平滑上升，缩短起动时间，但是，突跳会给电网发送尖脉冲，影响电网安全运行，要特别引起注意。斜坡电压起动是电压由小到大斜坡线性上升，将传统的降压起动从有级变成了无
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
综合实验 实验报告 指导老师： 姓名： 学号： 专业班级：电气工程及其自动化2009级组员：
目录 一、实验目的 (2) 二、提供的设备 (2) 三、实验内容 (2) 第一节电压互感器不完全三角形接线实验 (2) 第二节电压互感器星形—星形—开口三角形接线实验 (7) 第三节中性点不接地系统实验 (8) 第四节中性点通过消弧线圈接地系统实验 (19) 四、实验心得 (20)
一、实验目的 电气工程及其自动化专业综合实验是一个融设计性、综合性、实践性为一体的重要实践教学环节。其目的就是结合本专业的培养目标，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，应用所学知识综合分析和解决工程实际问题，以提高学生的素质和能力。具体目的有以下几点： 1.通过综合实验，进一步巩固和掌握所学专业知识的基本概念、基本原理和分析方法； 2.培养学生综合应用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，将知识用好用活； 3.培养学生的自学能力、思维能力、实践观点和创新意识； 4.培养学生的动手能力和实践技能，进行工程训练； 5.使学生了解电业工作的特点和要求，培养学生严谨的工作态度和科学作风。 二、提供的设备 综合实验在校内电工实习基地进行，实习基地提供以下设备供学生选用： 1、安装屏：屏的尺寸为2360×800×600mm，前门、后门和屏内可以安装设备，一个屏可 以同时安排两组学生独立进行实验。 2、电工仪表：电流表、电压表、有功功率表、无功功率表、频率表、有功电度表等。 3、电压互感器、电流互感器及熔断器。 4、接钮、信号灯、光字牌、电阻、端子排等。 5、三相调压器、电流发生器。 6、连接导线、套管。 7、万用表及安装工具。 三、实验内容 第一节电压互感器不完全三角形接线实验 一、正确接线实验 （1）将两只380V/100V单相电压互感器按图7-1（a）正确接线，互感器一、二次装上熔断1~6FU，接至AC380V的系统中，在二次侧不接负载（开路）或接入负载（一只三相功率表或电能表）。 （2）在互感器二次侧开路和接入负载两种情况下，用万用表分别测量并记录互感器一、二次侧的三个线电压值与表1中。 （3）画出电压互感器二次侧电压向量图。
成人高等教育 2013 — 2014学年第一学期《 电气工程综合设计 》课程面授作业 一、名词解释： 1、 三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120角的交流电路组成的电 力系统，叫三相交流电。 2、 一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、 隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联 电容器及高压熔断器等。 3、 二次设备： 对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电 器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。 4、 高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流， 而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相 当完善的灭弧结构和足够的断流能力。 5、 负荷开关： 负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一 个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需 要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。 6、 空气断路器 （自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构 作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于 500V 以下的交、直流装置中，当 电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。 7、 电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。 &母线： 电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明 以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。 9、 电流互感器： 又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。 10、 变压器： 一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种 或几种数值不同的交流电压的设备。 11、 高压验电笔： 用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。 12、 接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。 按部颁规定，接地线必须是 25mm 2以上裸铜软线制成。 13、 标示牌：用来警告人们不得接近设备和带电部分，指示为工作人员准备的工作地点， 提醒采取安全措施，以及禁止微量某设备或某段线路合闸通电的通告示牌。可分为警告类、 允许类、提示类和禁止在等。 14、 遮栏：为防止工作人员无意碰到带电设备部分而装设备的屏护，分临时遮栏和常 设遮栏两种。 15、 绝缘棒： 又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分 构成。它供在闭合或位开高压隔离开关，装拆携带式接地线，以及进行测量和试验时使用。 第1页共8页 任课教师: 联系电话: 河北农业大学
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
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
目录 第一部分电气线路安装调试技能训练 (2) 题目一: 三相异步电动机的可逆控制 (2) 一.课题分析 (2) 二.设计电气原理图 (3) 三.设计电气安装接线图 (4) 四.设备清单 (5) 五.故障现象及故障分析 (5) 题目二: 三相异步电动机Y-△降压启动控制 (6) 一.课题分析 (6) 二.设计电气原理图 (7) 三.设计电气安装接线图 (9) 四.设备清单 (10) 五.故障现象及故障分析 (10) 电气线路安装调试技能训练小结 (11) 一电气原理图的绘制要求 (11) 二电气接线图的绘制要求: (12) 三电器安装、接线的工艺要求: (12) 四实训线路发生的故障及排除办法 (13) 第二部分PLC电气控制系统设计 (14) 题目三电镀生产线的PLC控制 (14) 一.课题分析 (14) 二、设计主电路 (16) 三、设计PLC的I/O分配表 (17) 四、设计PLC的I/O接线图 (18) 五、设计功能图 (19) 六、设计梯形图 (20) 七、小结 (26) 第三部分基础知识培训 (27) 一电工基础知识 (27) 二、钳工基础知识 (27) 三、电气安全技术与文明生声及环境保护知识 (27) 四、质量管理知识及相关法律与法规知识 (27) 参考文献 (28)
第一部分电气线路安装调试技能训练题目一: 三相异步电动机的可逆控制 一.课题分析 1课题要求 设计三相异步电机可逆双重联锁控制电气原理图、电气安装接线图；按设计图纸工艺接线，即按横平竖直原则走线，每元件出线需做直角（出线距离6~8厘米），不得背线、跳线、反圈及露铜过多，接线不得松动，保持排线美观；能排查自己或老师设置的故障，并列写故障分析。 2课题分析 接触器控制的三相异步电动机可逆双重连锁控制电路的实质上是两个方向相反的单向运行电路的组合。反转电路只需要将电动机三相当中的任意两相接线方法对调，其他保持不变，就可实现电动机的反转。为了避免正反向同时工作引起电源相间短路，必须在这两个运行电路中加设互锁装置，保证同时只能有一个电路工作。按照电动机正反转操作顺序的不同，分“正—停——反”和“正—反—停”两种控制电路。 而实际运用中则要求直接实现从正转到反转转换的控制(即“正—反—停”控制电路)，因为此控制方法电路简单，易于实现，成本较低廉。通常来说，使用此种控制方式要求电机功率相对比较小，且负荷较低，能够迅速实现电动机的反转，否则电动机可能会因为过热而损坏。 在本课题设计的控制电路中，采用复合按钮来控制电动机的正、反转。正转启动按钮SB2的常开触点串接于正转接触器KM1的线圈回路，用于接通KM1的线圈，而SB2的常闭触点则串接于反转接触器KM2线圈回路中，工作时首先断开KM2的线圈，以保证KM2不得电，同时KM1得电。反转启动按钮SB3的接法与SB2类似，常开触点串接于KM2的线圈回路，常闭触点串接于KM1的线圈回路中，从而保证按下SB3使KM1不得电，KM2能可靠得电，实现电动机的反转。 根据设计的要求以及电气的一些基本常识，为防止两个接触器同时得电而导致电源短路，需采用双重互锁来保证其不短路，即利用两个接触器的常闭触点KM1、KM2分别串接在对方的工作线圈电路中，构成相互制约的关系，称为联锁，实现联锁作用的常闭辅助触点称为联锁触点。由复合按钮SB2、SB3常闭触点实现的互锁称为机械互锁。
电气工程综合实训教学大纲 课程编码：060451018 周/学分：2周/4学分 一、大纲使用说明 本大纲根据电气工程及其自动化专业2017版教学计划制订 （一）适用专业 电气工程及其自动化专业 （二）课程设计性质 必修课 （三）主要先修课程和后续课程 1．先修课程： 电气工程及其自动化专业所有专业基础课和专业课 2．后续课程： 毕业设计 二、综合实训目的及基本要求 本综合实训是电气工程及其自动化专业的重要实践性课程，是一次理论与实践相结合的综合性训练，是实践性、应用性较强的实践必修课。本课程综合运用《电气工程与自动化专业本科培养方案》中涉及的专业基础课及专业课程知识，考查学生对于所学专业知识的综合掌握情况，增强感性认识，培养和锻炼学生综合运用所学专知识和基本技能去独立分析和解决问题的能力，把理论和实践结合起来，提高实践动手能力；培养和锻炼学生交流、沟通和团队合作精神。同时可以检验教学效果，为进一步提高教育教学质量提高参考。 通过本门课程学习,要求学生学会电气系统及设备的基本设计方法和工具，培养分析和解决电气工程领域各种实际问题的能力。通过综合训练达到如下目的： 1.根据实际产品性能要求，掌握设计电气系统及设备的基本方法。 2.提高数据的分析与处理能力。 3.提高如何综合运用所学知识解决实际问题的能力。 4.培养学生严谨的科学作风和良好的实验习惯，为后续毕业设计做铺垫。 基本要求： 1.根据教师下达的任务，查阅有关资料，独立完成相关设计内容。 2.至少熟练使用一种电气工程领域涉及到的软件、硬件设计工具。 3.设计题目包括软件类、硬件类、综合设计类等综合题目，任务难度适中，根据题目的深 度和广度及学生兴趣进行选题，可以独立完成，也可以由小组合作完成,每个小组2-5 人，小组中每个同学都要有独立的工作。 4.写出设计总结报告。 三、实训内容及安排 电气工程专业涉及多门学科，包括电机、电力工程、电子技术、自动控制、计算机控制，多学科渗透，强弱电结合，尤其重强电，因此对学生的动手能力及实践能力要求较高。本课程综合运用《电气工程与自动化专业本科培养方案》中涉及的专业基础课及专业课程知识，重点培养学生的现代电气装备设计与制造、电力系统综合自动化和新能源技术及其应用综合设计能力和实践能力。 整个实训分为以下几个阶段进行:
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。
电气工程及自动化专业实验室建设方 结合电气工程及自动化专业的培养目标，建设3 个实验室。包括：工厂供配电实验室、变电站综合自动化实验室和变配电所值班电工技能培训实验室。其中工厂供配电实验室已建设完成，拟建设变电站综合自动化实验室和变配电所值班电工技能培训实训室。 1.变电站综合自动化实验室 1.1必要性及可行性 变电站综合自动化实验室是根据《电力系统远动》、《电力系统远动及调度自动化》、《电网监控与调度自动化》、《变电站综合自动化原理及应用》、《电力系统继电保护》、《微机型继电保护》、《发电厂及变电站的二次回路》、《电力系统自动化》、《电力系统自动装置原理》等课程的实验教学内容，并结合工业实际应用和发展而设置的综合性实验平台。 实验装置拟采用天煌教仪生产的“THLB-D1 型变电站综合自动化实验系统 (单价：543000)，该系统全部采用微机型继电保护装置和测控装置，能上传数据，接受监控主机命令，完全满足“四遥”功能和远动的要求。该平台主要由一次系统模拟操作屏、微机保护柜、自动装置柜、监控主站组成；间隔层集中组屏。可用于电气、电力系统、供配电等专业相关课程的教学实验，又可作为各校相关课程毕业设计和科研的软件和硬件平台。 1.2实验项目 实验室建成后能进行的实验项目包括： 1)线路保护类 (1)模拟系统正常、最大、最小运行方式(10)电流电压连锁保护 (2)模拟系统短路(11)反时限保护实验 （3）保护装置静态试验（12）阶段式过电流保护与自动重合闸前加速（4）微机保护装置基本功能试验（13）阶段式过电流保护与自动重合闸后加速（5）
微机定时限过电流保护（14）功率方向过电流保护 （6）微机无时限电流速断保护（15）零序电流保护 （7）微机带时限电流速断保护（16）过负荷保护 （8）阶段式电流保护（17）低压减载 （9）运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验 2）线路设计性实验（自行设计、接线、动作试验） （1）电流电压连锁速断保护与过电流保护（5）电流电压连锁保护与自动重合闸前加速（2）电流电压连锁速断、过电流综合保护（6）电流电压连锁保护与自动重合闸后加速与自动重合闸（7）反时限过电流与自动重合闸前加速保护（3）反时限电流保护与过电流保护（8）反时限过电流与自动重合闸后加速保护（4）反时限过电流综合保护与自动重合闸 3）线路综合保护 （1）110kV 线路综合保护（中性点直接接地）（3）10kV 线路综合保护（中性点不接地）（2）35kV 线路综合保护（中性点通过线圈接地） 4）变压器保护 （1）系统正常运行及不平衡电流的测量（7）三绕组变压器差动保护（2）模拟变压器瓦斯保护（8）Y/Y-12双绕组变压器差动保护（3）变压器的电流速断保护（9）Y/A-11双绕组变压器差动保护（4）微机变压器纵差动保护整定 （10）对比率制动特性的研究（5）变压器的二次谐波制动实验（11）双绕组变压器的过电流保护（13）变压器低电压起动过电流保护（16）部分中性点接地运行变压器零序保护（14）变压器复合电压起动过电流保护（17）双绕组变压器的过负荷保护（15）中性点直接接地运行变压器零序保护（18）三绕组组变压器的过负荷保护5）变压器设计性实验（自行设计、接线、动作试验） (1) Y/^-11双绕组变压器过电流保护(3)双绕组变压器综合保护(2) g-11双绕组变压器过负荷保护(4)三绕组变压器综合保护6)10kV电容器组保护 ( 1)三段电流保护( 5)不平衡电流保护