中南大学
工程训练报告
课题名称：基于MATLAB的电力电子系统仿真
专业班级：自动化0801班
学号：0909080211
姓名：李帅
指导老师：桂武鸣老师
（一）交流.直流变流器
交流-直流变流器又称整流器、AC-DC 变流器，其作用是将交流电转变为直流电，一般也称整流，并且在整流的同时还对直流电压电流进行调节，以符合用电设备的要求。常用的整流器有单相和兰相整流器，从控制角度区分，有不控、半控和全控整流电路之分，从输出直流的波形来区分，又有半波和全波整流之分。二极管、晶闸管是常用的整流器件，现在采用全控型器件的 PWM 方式整流器也越来越多。整流电路的仿真可以用 powersys 模型库中的二极管和晶闸管等模块来构建，对三相整流电路模型库中有 6-pulse diode bridge 、6-pulse thyristorbridge 、 universal bridge 等模块可以调用，使用这些模块可以使仿真更方便。复杂的大功率多相整流器可以在三相桥的基础上构建。这里主要介绍常用的单相和三相的相控整流电路的仿真。
1. 1 单相桥式全控整流电路仿真
单相桥式全控整流电路如图 1-1 所示，电路由交流电源 U 1 、整流变压器 T、晶闸管 VT1 - VT4 、负载电阻 R 以及触发电路组成。在变压器二次电压的的正半周触发晶闸管 VT1和 VT3，在剧的负半周触发晶闸管 VT2和VT4 ，在负载上可以得到方向不变的直流电，
改变晶闸管的控制
角可以调节输出直
流电压和电流的大
小。该电路的仿真过
程可以分为建立仿
真模型(或称为绘制
仿真电路)，设置模
型参数和观测仿真结果图1-1 单相桥式全控整流原理电路
等几个主要阶段，现分步叙述如下。
1.建立仿真模型
(1)首先建立一个仿真模型的新文件。在 MATLAB 的菜单栏上点击 File ，选择 New ，再在弹出菜单中选择 Model ，这时出现一个空白的仿真平台，在这平台上可以绘制电路的仿真模型。同时也可以在File 菜单下给文件命名，在本例的文件名为 rectifierl 。
(2) 提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单栏上点击圄图标调出模型库浏览器，在模型库中提取适合的模块放到仿真平台上(见图 1-2) 。组成单相桥式整流电路的主要元器件有交流电源、晶闸管、 RLC 负载等，提取元器件模块的路径见表 1-1 。
表 1-1 元器件名称及路径
图 1-2 提取整流电路元器件
(3)将电路元器件模块按单相整流的原理图连接起来组成仿真电路。首先将元器件移动到合适的位置，将光标箭头指向需移动的元器件，按住鼠标左键将元器件移动到指定位置。单相桥需要 4 个晶闸
管模块，这可以使用模块的复制办法，以鼠标左键单击晶闸管模型图标，模型图标的四角出现四个小黑块(.)，表明该模块已被选中，这时同时按住键盘中的 Ctrl 键以及鼠标的左键，移动鼠标则可以将晶闸管模块复制到其他位置。同时点击元器件模块的名称可以修改模块的名称，如将thyristor 改名为 VT1等。
连接模块只需要以光标移向模块的输出端，以左键点住并移动鼠标即可拖拉出一条连线，将连线拉到另一元器件的输入端，松开鼠标即完成一条接线。在本例中，需要将电源AC 的输出端和晶闸管模块VT4 的输出端 k ，同时连接晶闸管模块 VTl 的输入端 a ，这需要使用T 形接头，同样v'口的输入端 a 与 V白的输出端 k 和电源的负极端的连接也要使用T 形接头。为了连接T 形接头1'2与交流电源负极的两个输入端，使用了中性节点(Neutral output)。
在 SIMULINK模型库中没有专门的单相桥式整流器触发模型，这里使用了两个脉冲发生器来分别产生VTl 和 VT3、 VT2和 VT4 的触发脉冲。整流器的负载选用了 RLC 串联电路，可以通过参数设置来改变电阻、电感和电容的组合。连接完成的单相桥式整流电路模型如图 1-3 所示，为了简化仿真过程，在本例中省略了整流变压器。
模型中使用了两种测量仪器，示波器( Scope) 和多路测量器(Multimeter)。示波器可以观测它连接点上的波形，多路测量器(Multimeter) 可以接收一些模块发送出来的参数信号并通过示波器观测，接上观测器后的仿真电路如图 1-4 所习亏。
图 1-3 单相桥式整流电路模型
图 1-4 连接了示波器的单相整流电路模型
2. 设置模型参数。设置模型参数是保证仿真准确和顺利的重要一步，有些参数是由仿真任务规定的，如本例仿真中的电源电压、电阻值等，有些参数是需要通过仿真来确定的。设置模型参数可以双击模块图标弹出参数设置对话框，然后按框中提示输入，若有不清楚的地方可以借助Help 帮助。在本例中，参数设置如下:
(1)交流电压源 u2 ， (即图 1-4 中 u2) 电压为 220V ，频率为 50Hz ，初始相位为 0°。在电压设置中要输入的是电压峰值，在该栏中键入 "220 x sqrt ( 2 )"。在对话框最后的测量选择选中电压"volt唔 e ，"这样，u2 数据可以送入多路测量器(Multimeter) 。
(2) 晶闸管 VTl - VT4 直接使用了模型的默认参数，也可以另外设置。
(3)负载 RLC ， R 的值 2n ， L 的值 0 ， C 的值为 inf ，并在参数页最后的测量选择中选择， "voltage and current" ，这样负载 R 的电压和电流可以通过多路测量器(Multimeter) 观测o
(4) 本例晶闸管的触发采用简单的脉冲发生器(Pulse Generator) 来产生，脉冲发生器的脉冲周期 T 必须和交流电源 u2 同步。晶闸管的控制角α以脉冲的延迟时间 t 来表示， t = αT/360°，其中，α为控制角， T = 11/, /为交流电源频率。本例在α= 30。时的脉冲发生器参数设置见表 1-2 。
表 1-2 脉冲发生揭参数设置
3. 模型仿真
在模型开始仿真前还必须首先设置仿真参数。在菜单中选择Simulation，在下拉菜单中选择Simulation parameters，在弹出的对话框中可设置的项目很多，主要有开始时间、终止时间、仿真类型(包括步长和解电路的数值方法) ，以及相对误差、绝对误差等。步长、解法和误差的选择对仿真运行的速度影响很大，步长太大计算容易发散，步长太小运算时间太长，在难于确定时一般可选可变步长(variable 一 step) ，仿真数值计算方法可选odel5 ， ode23 , ode45 等，误差选择111 ∞0 对于电力电子电路的仿真精度来说是足够了。本例的仿真参数设置如图1-5 所示。
在参数设置完毕后即可开始仿真。在菜单 Simulation 下选择Sta此，或直接点击工具栏上的"~"图标仿真立即开始，在屏幕下方的状态栏上可以看到仿真的进程。若要中途停止仿真可以选择 Stop 或工具栏上的 "III "图标。
在仿真计算完成后即可以通过示波器来观察仿真的结果。我们已经在需要观测的点上放置了示披器，双击示波器图标，即可弹出示波器窗口显示输出波形。
图 1-5 仿真参数设置对话框
图 1-6 电源电压 u2 波形
(1)电阻性负载时的仿真波形。图 1-6 、图 1-7 和图 1-8 分另If 是仿真参数设置对话框中设置的仿真时间o - 0.065 内，电源 u2 的电压波形和晶闸管 VTl 和VT3、 V'口和 VT4 的触发脉冲。图 1-9 上部和图 1-9 下部分别为α= 30°、 R 的值为 2.0时负载两端的电压和通过负载的电流波形，该电压和电流都是脉动的直流，反映了电源的交流电经过整流器后成为了直流电，实现了整流。因为是电阻负载，整流后的电压和电流波形相同，但是纵坐标的标尺不同，电压的幅值Um =311V ，电流的幅值 1m = 155A ，与计算的结果 1m = Um/R 相同。图 1-10 下部和图 1-10 上部分别为晶闸管 VT1两端的电压和通过晶闸管 VT1的电流波形，通过晶闸管的电流仅是负载电流的一半，只在半个周期内有电流通过晶闸管 VTl 。并且通过比较可以看到在晶闸管导通时晶闸管两端电压为零，在 4 个晶闸管都不导通时 (0.01 - 0.0125 , 0.02 - 0.0225 区间) ，每个晶闸管承受u212 电压，且晶闸管承受的最高反向电压为电掠电压的峰值 311V ，根据该电压和电流可以选择晶闸管的额定参数。
图 1-7 品闸管VTl 和川3 的触发脉冲
图 1-8 晶闸管VT2和 V刊的触发脉冲
图 1-9 α= 30。时负载电阻两端的电压波形和电流波形
如果要观察在其他控制角下，整流器的工作情况，只需修改脉冲触发器的延迟时间，重新启动仿真即可。图 1-11 上部和下部分别为α=60。时负载电阻两端的电压和通过负载的电流波形。图 1-12 下部和上部分别为α= 60。时晶闸管VT1两端的电压和通过晶闸管VTl 的电流波形。
图 1-10 α= 30。时晶闸管的电流派形和晶闸管的电压波形
(2) 电阻电感 (RL) 负载时的仿真。如果要研究电感性负载时整流器的工作情况，只需重新设置负载参数。设 RL 负载， R 的值为2.0.， L 的值为 O.OIH，再次启动仿真，得到图1-13 和图 1-14 所示的波形。如图所见，电感中电流在启动时，有一上升过程(图1-13 下部) ，一个周期后进入稳态，电流是连续的，对应的电压波形出现负半周(图1-13 上部) ，使整流平均电压较纯电阻负载时减小。
图 1-11 α=60。时负载电阻两端的电压波形和电流波形
图 1-12 α= 60°时品闸管的电流波形和电压波形
图 1-13 α= 60°时电感负载整流器输出电压波形和电流波形
图 1-14 α= 60°时电感负载整流器晶闸管的电流波形和电压波形
（二）三相桥式全控整流电路仿真
三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器、 6 个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成(见图 1-15)0 6 个晶闸管以次相隔 60。触发，将电源交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通(上桥臂和下桥臂各一个)。整流变压器采用三角形/星形联结是为减少 3 的整倍数次谐波电流对电源的影响。
图 1-15 三相桥式全控整流原理电路
三相桥式整流电路的仿真使用 MATLAB 模型库中的三相桥和触发器的集成模块是很方便的。用模型库中元器件组成的三相桥式整流电路的仿真模型如图1-16 所示。
仿真模型中主要使用的元器件模块和提取路径见表 1-3 ，在模型的整流变压器和整流桥之间接入了一个三相电压.电流测量单元V-I 是为观测方便。整流器的输出电压和电流是通过多路测量器测量负载的电压和电流来实现的，当然也可以用电压和电流测量单元直接检测整流器输出单元和电流。在整流器工作中保证触发脉冲与主电路同步很重要，仿真使用的 6 脉冲发生器是在同步电压过零时作为控制角α=0。的位置，因此在整流变压器采用6. /Y -11 联结时，同步变压器也可以采用 .6./Y-11 联结，同步信号的连接如图 1-16 所示 o 在同步信号关系难以确定时，可以发挥仿真的特点，将三相同步电压信号以不同的顺序连接到 6脉冲发生器的 AB 、 BC ， CA3 个同步输入端，然后运行该模型，观察整流器输出电压波形，如果电压波形在一周期中 6 个披头连续规则，则该整流器的同步是正确的。负载和控制角可以按需要设定。
图 1-16 兰相桥式整流电路的仿真模型
表 1-3 三相整流电路模型主要元器件
注:因为本例中仅仿真了α=30"波形、这时整流电压只有正半周，所以可以
使用方均根值计算模块来记录整流电压的平均值。
{例 1.1] 三相桥式全控整流电路，电源相电压为 220V ，整流变压器输出电压为 l00V (相电压) ，观察整流器在不同负载，不同触发角时整流器输出电压、电流波形，测量其平均值，并观察整流器交流侧电流波形和分析其主要次谐波。
1.电阻负载 (R 的值为 50 、α= 30°)
(1)设置模型参数如下:
1)电源参数设置:三相电源的电压峰值为220V x fi ，可表示为 "220 祷 sqrt
(2)" ，频率为 50日Z ，相位分别为 0°、- 120°、- 240°。
2) 整流变压器参数设置:一次绕组联结 (winding 1 connection) 选择 Delta(Dll) ，线电压为= 220V x f3 = 380V;二次绕组联结
(winding 2 connection) 选择Y ，线电压为lOOV x v'3 =173V ，在要求不高时变压器容量、互感等其他参数可以保持默认值不变。
3) 同步变压器参数设置:一次绕组联结 (winding 1 connection) 选择 Delta(DI1) ，线电压为 380V; 二次绕组联结 (winding 2 connection) 选择 Y ，线电压为15V ，其他参数可以保持默认值。
4) 三相晶闸管整流器参数设置:使用默认值。
5) RLC 负载参数设置:R 的值为 50 ， L 的值为 0 ， C 的值为 inf。
6) 6 脉冲发生器设置:频率为50Hz ，脉冲宽度取1°，选择双脉冲触发方式。
7) 触发角设置:给定alph 设置为 30°。
(2) 仿真并观察结果。设置的仿真参数如下:仿真时间为 0.06s ，数值算法采用 ode15。仿真参数设置完成后即可启动仿真，得到的仿真结果如图 1-17 -图1-22 所示。将图1-17 所示的三相电压波形与图1-18 所示的整流电压(图上部)和电流波形(图下部)相比较，整流后的电压是直流，且波形与三相输入电压波形相对应。整流电压平均值(见图 1-19 )与计算值 Ud =2.34 x lOOcos300V =202.6V 相符o 因为是电阻负载，整流后的电压和电流波形相同，但 Y 轴坐标不同。图 1-20 -图 1-22 所示分别为整流器交流侧的电流波形。改变控制角可以观察在不同控制角下整流器的工作情况。
图 1-17 整流器输入的三相线电压波形
2. 电阻电感负载 (R 的值为 50、 L 的值为 O.Olh 、α= 60°)在图 1-15 中修改负载 RLC 参数， R 的值为 50 ， L 的值为O.OlH ， C 的值为inf ，同时将触发角设置为60°。为了观察整流器输入电流和输出电压的谐波，在仿真模型中增加了傅里叶(Fourier) 分析模块，修改后的仿真模型如图1-23 所示。
在仿真参数中设置仿真时间为 0.16s ，重新启动仿真，即可得到阻感负载时整流器输出电压和电流，如图1-24 所示(图用MATLAB 的绘图命令画出)。由于电感是储能元件，电感中电流(见图 1-24c) 有一上升过程，在启动仿真0.08s以后电流进入稳定状态，电流的脉动很小。
通过傅里叶 (Fourier) 分析模块可以观察输出波形的各次谐波。双击傅里叶分析模块即弹出分析模块对话框，这里要设置的参数有基波频率和需要分析的谐波次数。傅里叶分析模块每次分析一种次数的谐波，如果需要分析多次谐波，则需要对模型进行多次重复仿真。图
1-25 分别显示了整流器交流侧电流的基披幅值和相位，整流器交流侧电流的 5 次谐波的幅值;整流器输出电压的直流分量(设置傅里叶分析模块的谐波次数为 O 次) ，和整流器输出电压的6 次谐波分量值。
图 1-18 整流器输出的电压波形以及电阻负
载时整流器输出的电流波形
图 1-19 整流输出电压平均值
微机课程设计报告
目录 一、需求分析 1、系统设计的意义 (3) 2、设计内容 (3) 3、设计目的 (3) 4、设计要求 (3) 5、系统功能 (4) 二、总体设计 1、交通灯工作过程 (4) 三、设计仿真图、设计流程图 1、系统仿真图 (5) 2、流程图 (6) 3、8253、8255A结构及功能 (8) 四、系统程序分析 (10) 五、总结与体会 (13) 六、参考文献 (13)
一、需求分析 1系统设计的意义： 随着社会经济的发展，城市问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据检测、交通信号灯控制与交通疏通的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，组多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速通道，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速通道，缓解主干道与匝道、城市同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯的控制方式很多，本系统采用可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现本系统的各种功能。同时，本系统实用性强，操作简单。 2、设计内容 采用8255A设计交通灯控制的接口方案，根据设计的方案搭建电路，画出程序流程图，并编写程序进行调试 3、设计目的 综合运用《微机原理与应用》课程知识，利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路或者完成一定功能的程序，以复习巩固课堂所学的理论知识，提高程序设计能力及实现系统、绘制系统电路图的能力，为实际应用奠定一定的基础。针对此次课程设计主要是运用本课程的理论知识进行交通灯控制分析及设计，掌握8255A方式0的使用与编程方法，通从而复习巩固了课堂所学的理论知识，提高了对所学知识的综合应用能力。 4、设计要求： （1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计； （2）、硬件电路基于80x86微机接口；
工厂供电课程设计示例
工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示 2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h ，
日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例）
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为 2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MV A。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为 1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为33°C，年最热月平均气温为26 °C，年最热月地下0.8m处平均温度为25°C，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20 。
工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示
2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h ，日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 厂房编号厂房名称 负荷 类别 设备容量 (KW) 需要系数 Kd 功率因数 cosφ P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KVA) I30 (A) 1铸造车间动力3000.30.7照明60.8 1.0 2锻压车间动力3500.30.65照明80.7 1.0 7金工车间动力4000.20.65照明100.8 1.0 6工具车间动力3600.30.6照明70.9 1.0 4电镀车间动力2500.50.8
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为33°C，年最热月平均气温为26 °C，年最热月地下0.8m处平均温度为25°C，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20 。 5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔500 m，地层土质以砂粘土为主，地
中南大学课程设计报告 课程：计算机网络课程设计 题目：基于Winpcap的网络流量统计分析 指导教师：张伟 目录 第一章总体设计 一、实体类设计 --------P3 二、功能类设计 --------P3 三、界面设计 --------P3
第二章详细设计 一、实体类实现 --------P4 二、功能类实现 --------P4 三、界面实现 --------P5 第三章源代码清单及说明 一、CaptureUtil.java --------P7 二、MyPcapPacketHandler.java --------P9 三、PacketMatch.java --------P9 四、Windows.java --------P13 第四章运行结果 --------P19 第五章心得体会 --------P21 第一章总体设计 一、实体类设计 TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计 二、功能类设计 （1）网卡获取 （2）包的抓捕
（3）包的处理 三、界面设计 （1）布局 （2）按钮功能连接 第二章第二章详细设计 一、实体类实现 TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计。 本程序采用Java编写，基于win10pcap。Win10pcap是winpcap在win10系统上的适用版本。Java对于winpcap使用jnetpcap进行支持。对于TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五种类型的包，在jnetpcap的jar包中大部分已经封装好了相关的实体类型。对应如下：ARP 实体类：https://www.doczj.com/doc/b73246426.html,work.Arp; UPD 实体类：https://www.doczj.com/doc/b73246426.html,work.Icmp;
供用电系统课程设计报告
供用电系统课程设计 （报告书范例） 姓名： 班级： 学号： 时间：
工厂供电课程设计任务书 一、设计题目：XX机械厂降压变电所的电气设计。 二、设计要求： 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 三、设计依据： 1.工厂总平面图： 2.工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为2500h，日最大负荷持续时间为5h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。
表1 工厂负荷统计资料 3.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约7km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联
络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为50km，电缆线路总长度为20km。 4.气象资料：本场所在地区的年最高气温为35o C，年平均气温为23o C，年最低气温为-8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26 o C，年最热月地下0.8m处平均温度为250C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 5.地质水文资料：本厂所在地区平均海拔500m，地层以沙粘土为主；地下水位为1m。 6.电费制度：本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为15元/kVA，动力电费为0.2元/kW.h，照明（含家电）电费为0.5元/kW.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kV为800元/kVA。 四、设计任务： 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书，需包括： 1）前言。2）目录。3）负荷计算和无功功率补偿。4）变电所位置和型式的选择。5）变电所主变压器台数和容量、类型的选择。6）变电所主结线方案的设计。7）短路电流的计算。8）变电所一次设备的选择与校验。9）变电所进出线的选择和校验。10）变电所继电保护的方案选择。11）附录——参考文献。
中南大学 《C语言程序设计》 课程设计报告课题名称：学生成绩管理系统 专业电气信息 学生姓名舒畅 班级0914 学号0909091424 指导教师穆帅 完成日期2010年7月10日 信息科学与工程学院
目录 1 课程设计的目的 (1) 2 设计内容与要求 (1) 3 主要技术指标及特点 (2) 3.1 登录界面显示 (2) 3.2登记学生资料 (4) 3.3保存学生资料 (5) 3.4 删除学生资料 (6) 3.5修改学生资料 (7) 3.6 查询学生资料 (8) 3.6统计学生资料（自加功能） (8) 3.8对学生资料进行排序 (9) 3.9程序主要代码 (9) 4 设计小结 (31)
成绩管理系统 1 课程设计的目的 1．加深对《C语言程序设计》课程知识的理解，掌握C语言应用程序的开发方法和步骤； 2．进一步掌握和利用C语言进行程设计的能力； 3．进一步理解和运用结构化程序设计的思想和方法； 4．初步掌握开发一个小型实用系统的基本方法； 5．学会调试一个较长程序的基本方法； 6．学会利用流程图或N-S图表示算法； 7．掌握书写程设计开发文档的能力（书写课程设计报告）。 2 设计内容与要求 设计内容：成绩管理系统 现有学生成绩信息，内容如下： 姓名学号 C 数学英语 shuchang 12 99 98 99 jiutian 32 87 68 87 changzi 33 98 89 99 jiutia 13 7 43 45 设计要求： ?封面（参见任务书最后一页） ?系统描述：分析和描述系统的基本要求和内容； ?功能模块结构：包括如何划分功能模块，各功能模块之间的结构图，以及各模块 的功能描述； ?数据结构设计：设计数据结构以满足系统的功能要求，并加以注释说明； ?主要模块的算法说明：即实现该模块的思路； ?运行结果：包括典型的界面、输入和输出数据等； ?总结：包括C语言程序设计实践中遇到的问题，解决问题的过程及体会、收获、
低压配电系统的工厂供电课程设计 姓 名 学 号 院、系、部 电气工程系 班 号 完成时间 2012年6月18日 ※※※※※※※※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2009级 工厂供电课程设计
设计任务书 一、设计内容： (1)由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国际规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。 (2)计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进线的计算负荷。 (3)由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容柜个数。 (4)按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。 (5)按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数。 (6)导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电缆密度选择，按允许发热，电压损耗进行校验。 (7)短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点短路电流值及短路容量。 (8)车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热合力校验。 (9)按国家规定的标准符号和图符，用CAD画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统和配电平面图。 二、设计条件： (1)机加车间符合全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
(2)车间平面布置图如下图所示 （3）车间电气设备各细表如下表所示 设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3 普通车床C630-1 3 7.6 0.88 0.81 6 4 内圆磨床M2120 1 7.2 5 0.88 0.83 6 5，16 砂轮机S3SL-300 2 1.5 0.92 0.82 6.5 6 平面磨床M7130 1 7.6 0.88 0.82 6 7~9 牛头刨床B6050 3 4 0.87 0.82 6 11，12 普通车床C6140 2 6.125 0.89 0.81 6 13~15 普通车床C616 3 4.6 0.90 0.81 6 17，18 单臂龙门刨床B1012 2 67.8 0.86 0.81 2.5 19 龙门刨床B2016 1 66.8 0.86 0.81 2.5 20，21 普通车床C630 2 10.125 0.88 0.81 6 22 立式钻床Z535 1 4.625 0.90 0.80 6 23 立式车床C534J1 1 80 0.86 0.80 3 24 摇臂钻床Z35 1 8.5 0.87 0.82 5.5
【最新整理，下载后即可编辑】 工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示
2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h ，日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 厂 房编号厂房 名称 负 荷 类 别 设备 容量 (KW) 需要 系数 Kd 功率 因数 cosφ P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KVA) I30 (A) 1 铸造 车间 动 力 300 0.3 0.7 照 6 0.8 1.0
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为
中南大学 本科生课程设计(实践)任务书、设计报告 (C++程序设计) 题目学生成绩管理系统 学生姓名 指导教师 学院 专业班级 学生学号 计算机基础教学实验中心 年月日
学生成绩管理系统 关键字：学生成绩 MFC 编写系统 内容：定义一个结构体，存放下列信息： 学号、姓名、性别、系名、班级名、成绩等 1.学生成绩管理系统开发设计思想 要求： 一：数据输入：输入学生的相关信息，若用户输入数据或信息不正确，给出“错误”信息显示，重复刚才的操作；至少要输入10个学生的数据；可以随时插入学生信息记录； 二：每个学生数据能够进行修改并进行保存； 三：可以根据学号或者姓名删除某学生数据； 四：查询模块要求能按学号，按姓名，按班级等条件进行查询； 五：界面要求美观，提示信息准确，所有功能可以反复使用。 学生成绩管理程序从总体设计方面来看，基本的功能包括主控模块，数据输入模块，数据修改模块，数据查询模块等。 设计模块图：
2.系统功能及系统设计介绍 详细设计： 对于总体设计说明的软件模块，进一步细化，要说明各个模块的逻辑实现方法。下面逐个说明。 主控模块：主要完成初始化工作，包括屏幕的初始化，显示初始操作界面。初始界面中主要包括功能的菜单选择项。 输入处理：利用链表技术输入多名学生的数据，直到输入学生的学号以“@”开头，则结束数据的输入。程序运行流程图如下：删除处理：利用链表技术删除某学号的学生成绩信息，如果找到该学号则进行删除，否则输出“未找到”的信息。程序运行流程图略。 查找处理：利用链表技术根据学生学号或姓名等方式查找某学号
的学生成绩信息，其程序流程图略。 排序处理：利用链表技术根据学生学号对学生数据进行排序，其 部分源代码如下：/***********xuesheng.c***********/ /******头文件（.h）***********/ #include "stdio.h" /*I/O函数*/ #include "stdlib.h" /*其它说明*/ #include "string.h" /*字符串函数*/ #include "conio.h" /*屏幕操作函数*/ #include "mem.h" /*内存操作函数*/ #include "ctype.h" /*字符操作函数*/ #include "alloc.h" /*动态地址分配函数*/ #define N 3 /*定义常数*/ typedef struct z1 /*定义数据结构*/ { char no[11]; char name[15]; char sex[5]; char major[15]; char class[15];
工厂供电课程设计报告 题目ＸX机械厂降压变电所的电气设计 姓名 学号 班级 指导老师 完成日期2014.5.24
一、设计任务书 (一)设计题目 ｘｘ机械厂降压变电所的电气设计 (二)设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三)设计依据 １.工厂总平面图 图11—2××机械厂总平面图 2．工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4200h,日最大负荷持续时间为6 ｈ。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表１—７4所示。? 表1-74 工厂负荷统计资料
3．供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由附近一条10 kV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ －150，导线为等边三角形排列，线距为１．５m;干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约6 ｋm。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 ＭV A。此断路器配备有定时限过电流保护种电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1．6ｓ。为满足工厂二级负荷的要求,可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为70 kｍ,电缆线路总长度为15 km。 4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为3５℃,年平均气温为2６℃,年最低气温为-100Ｃ，年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为27℃，年最热月地下o.８ｍ处平均温度为24℃。当地主导风向为东南风,年雷暴日数为15。 5．地质水文资料本厂所在地区平均海拔6０0m。地层以粘土（土质)为主；地下水位为3m。 6.电费制度本厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元／kV A，动力电费为0.20元/ｋw·h，照明(含家电)电费为0．56元/kw·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算,一次性地向供电部门交纳供电贴费:6~lOkV为８０0元/ｋV A 二、设计说明书 (一)负荷计算和无功功率补偿
本科课程设计题目： 院（系）信息科学与工程学院 专业电气工程及其自动化 届别 学号 姓名 指导老师 华侨大学教务处印制 2013年4月21号
目录 第1章概述....................................................................................................错误!未定义书签。第2章负荷计算与负荷等级确定...........................................................................错误!未定义书签。第3章变压器选择及主接线设计...........................................................................错误!未定义书签。第4章短路电流计算 . (10) 第5章电气设备选择 (17) 第6章课设体会及总结 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)
第1章概述 通过这个供配电系统的设计，能对工厂供电的知识有一个系统的认识和更深入的了解，对书中的很多理论知识能更深入了解，能将书中的知识都系统化。本次课程设计是对南阳防爆厂降压变电所的电气设计，设计的主要内容包括： （1）负荷计算与负荷等级确定； （2）变压器选择与主接线设计； （3）短路电流计算； （4）电气设备选择； 后有此次课程设计的体会及总结和参考文献. 由于设计者知识掌握的深度和广度有限，很多知识都只能参考网上知识，所以本设计尚有不完善的地方，敬请老师批评指正！ 设计任务如下： （一）设计题目 南阳防爆厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定一次回路方案，最后定出设计说明书。 （三）设计依据 1．工厂总平面图，如图（1）所示。 2．工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4000h，日最大负荷持续时间为10h。该厂除铸造车间、锻压车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表（1）所示。 3．供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条35kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ—120导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离本厂约20km，该干线首端所装高压断路器300MV A，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达100km，电缆线路总长度达80km。 4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为37 ℃，年平均气温为24℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为20。 5.工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。 主要参考资料 1 刘介才主编供配电技术北京：机械工业出版社 2 张华主编电类专业毕业设计指导北京：机械工业出版社 3 王荣藩编著工厂供电设计与指导天津：天津大学出版社
课程设计说明书
NO.
某厂变配电站主结线设计
一．课程设计目的
《工厂供电基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。目的是通过解决比 较简单的实际问题，巩固和加深在课程中所学的理论知识和实验技能。训练学生综合运 用学过的基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计，分析结果， 撰写报告等工作。使学生初步掌握模拟设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和 培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业 后的工作打下一定的基础。
二．课程设计思路
1.负荷计算及无功功率补偿：采用需要系数法逐点计算 1~11 个车间、1#~5#10/0.4KV 车间变电所、厂 10KV 配电所的负荷计算，并在厂配电所 10KV 母线处安装静电电容器 进行无功功率补偿，满足电业部门对 10KV 进线处功率因数达到 0.9 以上的要求。 2.确定车间变电所的变压器型号规格：1 号变电所给铸造车间、电镀车间、锅炉房进 行供电，选择 2 台 S7-500/10 电力变压器；2 号变电所给锻压车间、金工车间、装配车 间进行供电，选择 1 台 S7-160/10 电力变压器；3 号变电所给工具车间、热处理车间、 机修车间、 仓库进行供电， 选择 1 台 S7-200/10 电力变压器； 4 号变电所选择 1 台 S7-50/10 电力变压器为厂区照明供电；5 号变电所选择 1 台 S7-200/10 电力变压器为工厂生活区 照明供电； 3.主结线的设计： 分析原始资料及负荷计算结果， 经过分析比较确定最优方案[6]。 10KV 配电所采用单母线结线； 1 号变电所采用单母线结线， 两台变压器明备用， 并引入一 10kv 备用电源；其它变电所均采用线路-变压器组单元接线。 4.短路电流设计：满足电气设备的选择和继电保护的需要，计算三相短路电流并列出 汇总表。 5..主要电气设备选择：包括断路器，隔离开关，互感器，导线截面和型号，绝缘子等 设备的选择和校验。
一、工厂供电的意义和要求 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 二、工厂供电设计的一般原则 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策； 必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2）安全可靠、先进合理； 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3）近期为主、考虑发展； 应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 （4）全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。 三、设计内容及步骤
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
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 课程设计说明书 现代铝电解槽新型阳极结构设计 题目（单槽日产量2.4t,电流密度0.76A·cm-2） 学生姓名刘冬 专业班级冶金 00906 班 学生学号0503090706 指导教师伍上元 学院冶金科学与工程学院 完成时间2012年9月11日
目录 第一章概述 1.1现代铝电解槽结构发展趋势 (3) 1.2所设计电解槽阳极结构的特点 (4) 第二章铝电解槽结构简介 2.1 上部结构 (5) 2.1.1 阳极炭块组 (6) 2.1.2 阳极升降装臵 (6) 2.1.3 承重结构 (7) 2.1.4 加料装臵 (7) 2.1.5 集气装臵 (8) 2.2 阴极结构 (9) 2.2.1 槽壳与摇篮架 (10) 2.2.2 槽内衬 (11) 2.3 母线结构 (13) 2.3.1 阳极母线 (13) 2.3.2 阴极母线 (14) 2.4 绝缘设施 (15) 第三章铝电解结构计算 3.1 阳极电流密度 (15) 3.2 阳极炭块尺寸 (15) 3.3 阳极炭块数目 (17) 3.4 槽膛尺寸 (17) 3.5 槽壳尺寸 (17) 3.6 阴极碳块尺寸 (17) 第四章阳极结构设计 4.1 阳极炭块组 (18) 4.2 换极周期与顺序 (19) 4.3 阳极炭块质量要求与组装 (20) 4.3.1 阳极炭块质量要求 (20) 4.3.2 阳极组装 (21) 第五章参考文献 (22) 2
第一章概述 1.1现代铝电解槽结构发展趋势 20世纪80年代以前，工业铝电解的发展经历了几个重要阶段，其标志的变化有：电解槽电流由24kA、60kA增加至100-150kA；槽型主要由侧插棒式（及上插棒式）自焙阳极电解槽改变为预焙阳极电解槽；电能消耗由吨铝22000kW·h降低至15000kW·h；电流效率由70%-80%逐步提高到85-90%。 1980年开始，电解槽技术突破了175kA的壁垒，采用了磁场补偿技术，配合点式下料及电阻跟踪的过程控制技术，使电解槽能在氧化铝浓度变化范围很窄的条件下工作，为此逐渐改进了电解质，降低了温度，为最终获得高电流效率和低电耗创造了条件。在以后的年份中，吨铝最低电耗曾降低到12900-13200 kW·h，阳极效应频率比以前降低了一个数量级。 80年代中叶，电解槽更加大型化，点式下料量降低到每次2kg氧化铝，采用了单个或多个废气捕集系统，采用了微机过程控制系统，对电解槽能量参数每5s进行采样，还采用了自动供料系统，减少了灰尘对环境的影响。进入90年代，进一步增大电解槽容量，吨铝投资较以前更节省，然而大型槽（特别是超过300kA）能耗并不低于80年代初期较小的电解槽，这是由于大型槽采取较高的阳极电流密度，槽内由于混合效率不高而存在氧化铝的浓度梯度；槽寿命也有所降低，因为炉帮状况不理想，并且随着电流密度增大，增加了阴极的腐蚀，以及槽底沉淀增多，后者是下料的频率比较高，而电解质的混合程度不足造成的。尽管如此，总的经济状况还是良好的。 90年代以来，电解槽的技术发展有如下特点： （1）电流效率达到96%； （2）电解过程的能量效率接近50%，其余的能量成为电解槽的热损而耗散； （3）阳极的消耗方面，炭阳极净耗降低到0.397kg/kg（Al）； （4）尽管设计和材料方面都有很大的进步，然而电解槽侧部仍需要保护性的炉帮存在，否则金属质量和槽寿命都会受负面影响； （5）维护电解槽的热平衡（和能量平衡）更显出重要性，既需要确保极距以产生足够的热能保持生产的稳定，又需要适当增大热损失以形成完好的炉帮，提高槽 寿命。 我国的电解铝工业可自1954年第一家铝电解厂（抚顺铝厂）投产算起，至2010年已有56年历史，在电解槽设计中，已掌握“三场”仿真技术，在模拟与优化方面采用了ANSYS 3
工厂供电课程设计 完整版
前言 电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要资源,电力工业在国民经济中占有十分重要的地位,电能时有发电厂供给,因为考虑经济原因,发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方,而这些地方又远离大中型城市和工厂企业,这样需要远距离输送,经过升降压变电所进行转接,在进一步的将电能分配给用户和生产企业。 由于电力电能的重要特点是不能储存,因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同时进行的,于是电力电能从生产到使用构成一个整体,称为电力系统。 对电力系统运行的基本要求: 1.保证供电的可靠性 电力系统的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危机人身和设备的安全运行,造成十分严重的后果,给国民经济带来严重的损失,因此,对电力系统的运行首先要保证供电的可靠性。
2.保证良好的电能质量 3.提高系统运行的经济性 4.保证电力系统安全运行 课程设计: 一、设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二、设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。 三、设计依据 1. 工厂总平面图
图1 工厂总平面图 2. 工厂负荷情况 工厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为6800小时,日最大负荷持续时间为8小时。该厂除特种电机分厂、实验站为一级负荷,铸造分厂、锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相,额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相,额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。 3. 供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由离厂5km和8km欧姆/km)两处的35kV的公用电源干线取得工作电源。干线首端所装设的断路器断流容量为800MVA,该电源的走向参看工厂总平面图。 表1 工厂负荷统计资料 厂房厂房名称负荷设备容量额定电压功率因tan 需要系数 k d
工厂供电心得体会 我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。 一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在不断的提升。 虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经使我学到了许多课堂上学不到的知识，也解决了课堂上理论发现不了的问题。我觉得能做这样的课程设计是十分有意义的，在已度过的两年大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。 我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种课程设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。 在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅课本和设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。 艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们做的一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。这次设计也作为我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。
其次，这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性，只有分工协作才能保证整个项目的有条不絮。另外在课程设计的过程中，当我们碰到不明白的问题时，指导老师总是耐心的讲解，给我们的设计以极大的帮助，使我们获益匪浅。因此非常感谢老师的教导。 通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名机电一体化专业的学生这次课程设计是很有意义的。 更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。虽然自己对于这门课懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去理解，但是靠着这一个多礼拜的“学习” ，在小组同学的帮助和讲解下，渐渐对这门课逐渐产生了些许的兴趣，自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。 我认为这个收获应该说是相当大的。设计这种东西需要我们大家一起齐心协力，从平时做的实验、老师上课的举例、书本上的知识以及老师的辅导和其他同学的帮助下终于完成了。 应该说这是通过我们小组成员的共同努力和动脑完成的，虽然内容并不是很复杂，但是我们觉得设计的过程相当重要，学到了很多，收获了很多。我觉得课程设计反映的是一个从理论到实际应用的过程，但是更远一点可以联系到以后毕业之后从学校转到踏上社会的一个过程。 小组人员的配合、相处，以及自身的动脑和努力，都是以后工作中需要的。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都