第一章、毕业设计课题及原始资料 课题：变电所电气一次初步设计 原始资料： 1.110kv进线2回，归算至此110KV母线的系统短路电抗为0.26，基准电压取平均电 压，基准功率取100MVA； 2.35KV出线6回，最大负荷50MW，最小负荷30MW,功率因数0.85，最大负荷小时数 5000； 3.10KV出线12回，最大负荷10MW，最小负荷8MW，功率因数0.8，最大负荷小时数4500； 4.所用电率2%； 5.环境条件：同本地环境条件。 内容要求： 1. 分析原始资料，设计5种可行的电气主接线方案； 2. 通过初步技术经济比较，确定两种较好方案； 3. 针对所选的两种较好方案进行短路电流计算； 4. 选择电气设备并进行校验； 5. 进行技术经济比较，确定最佳方案； 6. 涉及屋内，外配电装置； 7. 设计防雷保护，选择避雷针并进行校验。 成果形式： 1. 设计说明书一份； 2. 计算书一份（短路电流，设备校验，运行费，防雷校验等计算）； 3. 图纸5-7张；电气主接线图，电气总平面布置图，屋外配电装置断面图，防雷校验图等。 第二章、主接线初步拟定 在对原始资料分析的基础上，结合对电气主接线的可靠性，灵活性，经济性的基本要求，进行综合考虑，在满足技术经济政策的前提下，力争使其成为技术先进，供电可靠，经济合理的主接线方案。 电气主接线的设计原则： 1. 考虑线路断路器，母线故障时，以及母线检修时，造成馈线停运的回数多少和停电时间长短； 2. 变电所有无停电的可能；
3. 考虑近期和远期的发展规模； 4. 考虑备用容量的有无和其大小对主接线的影响。 对变电所还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修，事故等特殊状态下，操作方便，调度灵活，检修安全，扩建方便。 变电所主接线除了可靠性，灵活性，还应具有很强的经济性。特别是象本次设计的地区变电所，可靠性要求不是十分高，而且所址不会离市区很远，地价较高，则它在经济上更应该站住脚，尽可能做到投资少，占地少，电能损失少，年费用为最小。当然，也不能一味的追求经济性而忽视了可靠性，毕竟安全可靠是要放在第一位的，它与经济性应辩证统一的进行分析。 针对本设计的特点及以上的分析，初步拟定五种能满足上述可靠性，灵活性与经济性要求的主接线形势，对它们进行初步技术经济比较。选出两种较好的方案，作进一步的分析与比较。 表1 五种可行的电气主接线方案比较 接线形式优点缺点 方案一110KV侧双母线 10KV侧单母线分 段 运行方式比较灵 活，供电可靠， 便于扩建 设备多，配电装 置复杂，投资和 占地面积大，容 易误操作 方案二110KV侧内桥式 10KV侧单母线分 段 线路的投入和切 除比较方便，节 省占地面积，变 压器不需经常切 除 变压器操作复 杂，出线断路器 检修时，线路需 要较长时间停运 方案三110KV侧单母线 10KV侧单母线分 段 简单清晰，设备 少投资小，运行 操作方便，有利 于扩建 可靠性和灵活性 差 方案四110KV侧单母线 带旁路母线 10KV侧单母线分 段 变压器投切方 便，供电可靠性 高，输送功率 大，送电距离远 停电影响大，检 修时间长，增加 投资 方案五110KV侧单母线 分段 10KV侧单母线分 段 变压器投切比较 方便，一次侧可 转供功率，可增 加进出线数目 断路器数量多， 配置和运行复杂
可研注意事项： 开展工作之前先到相关部门进行搜资：变电站规模，站址情况，出线回路数，接线方式，是否征得规划部门同意。去现场的时候要拍些所址的照片。 根据系统专业的提资绘制电气主接线图。接线图应符合通用设计的要求：220kV出现设置3相PT;自耦变、三圈变的不同画法；标注设备参数的型号。 依据通用设计绘制电气总平面的图纸。应注意：隔离开关的断口方向保持一致；正确标注出线间隔的相序（面对线路出线方向，从左到右依次为A、B、C）相；隔离开关的角度（45°或135°）；与线路专业配合，确定线路的走向，间隔的排列；间隔的排列应与主接线一致；尺寸的标注要规范。 报告中需交待清楚所址的归属问题，是否取得规划部门的同意。其余可参考10包的模板。
初步设计注意事项： 根据可研评审意见，开展工作。到相关部门搜资，内容如下：变电所建设规模；各电压等级出线方向；本期、远景回路数及出线排列；对各配电装置布置形式的意见；主要电气一次设备选型的意见；所用变如何配置（接与母线还是线路）；是否设35kV消弧线圈；无功补偿装置形式的意见；甲方其他要求。 根据可研评审意见修改可研阶段的主接线和总平面。增加全所直击雷保护范围图以及出现间隔、主变进线间隔、母线设备间隔的断面图。
施工图各个卷册注意事项： 根据初设审查意见开展工作，每个卷册的注意事项如下： 屋外配电装置（常规站） 屋外配电装置平面布置图中需采用设备的实际形状，标注出场地所处的位置，在110(220)屋外配电装置或主变场地的什么方向。如果是扩建工程就必需用虚线框标注出扩建间隔和设备。有时前期工程中的相序标注是错误的，在扩建的时候就应及时更正相序。在平面布置图中一些细微的环节比如套管定位尺寸就可以放在安装图和平断面图中加以反映。 在绘制平断面图的时候应标注弧垂，安全净距；标注安全净距的时候应标注在设备的电气部分，而不是支架之类的地方；标注构架的高度；要注意设备的接线端子的材质，如果是铜的就要选择铜铝过渡设备线夹；可调耐张绝缘子串与耐张绝缘子串的数量应该是一致的，而且在备注后应注明附连接金具；在数设备线夹的时候在涉及单相的地方就不必×3，在涉及三相的地方就必须×3；绘制不同断面的过程中要避免材料的重复统计；根据厂家提供的电流互感器出线和进线方向，绘制正确的断面，保证和主接线中的变比一致。应用卫总编写的程序，进行导线的拉力计算。计算的过程中要将所需数据正确输入如：构架的高度，两构架的高差，构架间距，引下线的个数。关于引下线的个数尤其需要特别注意，比如在断面图中看到三根导线我们
电缆的阻抗 本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节，只是此课题的摘要介绍。如果您希望很好地使用传输线，比如同轴电缆什么的，就是时候买一本相关课题的书籍。什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程，当然还少不了数学方面的底蕴。 什么是电缆的阻抗，什么时候用到它？ 首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候，good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同，以使功率转移达到最大化，并使目的设备端的信号反射最小化。在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同，而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。 电缆阻抗是如何定义的？ 电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。（伏特/米）/（安培/米）=欧姆 欧姆定律表明，如果在一对端子上施加电压（E），此电路中测量到电流（I），则可以用下列等式确定阻抗的大小，这个公式总是成立： Z = E / I 无论是直流或者是交流的情况下，这个关系都保持成立。 特性阻抗一般写作Z0（Z零）。如果电缆承载的是射频信号，并非正弦波，Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。所以特性阻抗由下面的公式定义： Z0 = E / I 电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式： 其中 R=该导体材质（在直流情况下）一个单位长度的电阻率，欧姆 G=单位长度的旁路电导系数（绝缘层的导电系数），欧姆 j=只是个符号，指明本项有一个+90'的相位角（虚数） π=3.1416 L=单位长度电缆的电感量 c=单位长度电缆的电容量 注：线圈的感抗等于XL=2πfL，电容的容抗等于XC=1/2πfL。从公式看出，特性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。 对于电缆一般所使用的绝缘材料来说，和2πfc相比，G微不足道可以忽略。在低频情况，和R 相比2πfL微不足道可以忽略，所以在低频时，可以使用下面的等式： 注：原文这里是Zo = sqrt ( R / (j * 2 * pi * f * L)) 应该是有个笔误。阻抗不应该是反比于感抗.实际上低频时应该是电阻和容抗占主导地位。 如果电容不跟随频率变化，则Z0和频率的平方根成反比关系，在接近直流的状态下有一个-45'的相位角，当频率增加相位角逐渐减少到0'。 当频率上升时，聚氯乙烯和橡胶材料会稍微降低电容，但聚乙烯，聚丙烯，特氟纶（聚四氟乙烯）的变化不大。 当频率提高到一定程度（f足够大），公式中包含f的两项变的很大，这时候R和G可能可以被忽略。等式成为
电连接器基本知识概述 在武器装备的各类电子系统中，电连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递，是构成一个完整系统所必须的基础元件。 在各种军机和武器装备中，电连接器的用量较大，特别是飞机上使用电连接器的用量特大。一般来讲一架飞机电连接器的使用量可达数百件至几千件，牵扯到好几万个线路。因此，电连接器除了要满足一般的性能要求外，特别重要的要求是电连接器必须达到接触良好，工作可靠，维护方便，其工作可靠与否直接影响飞机电路的正常工作，涉及整个主机的安危。为此，主机电路对电连接器的质量和可靠性有非常严格的要求，也正因为电连接器的高质量和高可靠性，使它也广泛应用于航空、航天、国防等军用系统中。针对此块精英人才，也是目前我国最稀缺的，目前收纳电连接器人较多的有连接器英才网，是电连接器行业人才的一个专业性招聘、求职网站。 一、电连接器分类、结构 1．连接器常用的分类方法是： 1)按外形分：圆形电连接器、矩形电连接器。 圆形电连接器由于自身结构的特点在军事装备上（航空、航天）用量最大。矩形电连接器由于其结构简单更多的是用于电子设备的印制线路板上。 2)按结构分： 按连接方式：螺纹连接、卡口（快速）连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等； 按接触体端接形式：压接，焊接，绕接；螺钉（帽）固定； 按环境保护分：耐环境电连接器和普通电连接器 3)按用途分： 射频电连接器 密封电连接器（玻璃封焊） 高温电连接器 自动脱落分离电连接器 滤波电连接器 复合材料电连接器 机场电源电连接器 印制线路板用电连接器等2．电连接器结构电连接器由固定端电连接器（以下称插座），自由端电连接器（以下称插头）组成。插座通过其方（圆）盘固定在用电部件上（个别还采用焊接方式），插头一般接电缆，通过连接螺帽实现插头、插座连接。 电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。 壳体——电连接器壳体是指插头插座的外壳、连接螺帽、尾部附件。外壳作用是保护绝缘体和接触体（插针插孔的通称）等电连接器内部零件不被损伤。上面的定位键槽保证插头与插座定位。连接螺帽用于插头座连接和分离。尾部附件用于保护导线与接触体端接处不受损伤并用于固定电缆。壳体还具有一定电磁屏蔽作用。
连接器详细知识解说 电连接器分类、结构 1．连接器常用的分类方法是： 1)按外形分：圆形电连接器、矩形电连接器。 圆形电连接器由于自身结构的特点在军事装备上（航空、航天）用量最大。矩形电连接器由于其结构简单更多的是用于电子设备的印制线路板上。 2)按结构分： 按连接方式：螺纹连接、卡口（快速）连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等； 按接触体端接形式：压接，焊接，绕接；螺钉（帽）固定； 按环境保护分：耐环境电连接器和普通电连接器 3)按用途分： 射频电连接器 密封电连接器（玻璃封焊） 高温电连接器 自动脱落分离电连接器 滤波电连接器 复合材料电连接器 机场电源电连接器 印制线路板用电连接器等2．电连接器结构电连接器由固定端电连接器（以下称插座），自由端电连接器（以下称插头）组成。插座通过其方（圆）盘固定在用电部件上（个别还采用焊接方式），插头一般接电缆，通过连接螺帽实现插头、插座连接。 电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。 壳体——电连接器壳体是指插头插座的外壳、连接螺帽、尾部附件。外壳作用是保护绝缘体和接触体（插针插孔的通称）等电连接器内部零件不被损伤。上面的定位键槽保证插头与插座定位。连接螺帽用于插头座连接和分离。尾部附件用于保护导线与接触体端接处不受损伤并用于固定电缆。壳体还具有一定电磁屏蔽作用。 壳体一般采用铝合金加工（机加、冷挤压、压铸）而成。钢壳体多用于玻璃封焊和耐高温电连接器。绝缘体——由装插针绝缘体、装插孔绝缘体。界面封严体、封线体等组成。用以保持插针插孔在设定位置上，并使各个接触体之间及各接触体与壳体之间相互电气绝缘。通过绝缘体加界面封严体封线体取得封严措施，来提高电连接器的耐环境性能。 为适应产品的耐高温，低温，阻燃，保证零件几何尺寸稳定可靠。绝缘体大都采用热固塑料模塑成形。界面封严体、封线体采用硅橡胶模压等成形。接触体——插针插孔是接触体总称，分为焊接式、压接式和绕接式等，用来实现电路连接。 插针插孔是电连接器关键元件，它直接影响着电连接器的可靠性。插针插孔大多采用导电性能良好的弹性铜合金材料机加而成，表面采用镀银镀金达到接触电阻小及防腐蚀的目的。 结构特点是：耐环境，卡口式（快速）连接，多键位（防错插），接触体与导线压接连接，（单根取送便于故障处理）。外壳加屏蔽环保证360°电磁干扰屏蔽能力。 接线端子质量的好坏取决于以下三个方面的因素：设计、选材和加工工艺。在选用接线端子的时候一定要注意仔细分辨：首先是看外观：好的产品就象是一件工艺品看上去就给人爽心悦目的感觉；其次选材要好：绝缘件要用阻燃工程塑料，导电材料该用铜的决不能用铁；最为关键的是螺纹的加工，如果螺纹加工不好，扭力矩不达标的话也就失去了连接导线的作用了。最简易的检验方法是：目测（看外观）；掂份量（有否偷工减料）；用火烧（阻燃性）；试扭力
浅谈电力系统接线设计原则和电气一次设计技术 发表时间：2019-09-05T09:20:55.683Z 来源：《中国电业》2019年第08期作者：潘业业[导读] 随着经济的持续进步，社会对于电能的需求越来越多，因此相关单位必须重视电力系统的建设和完善，重视供电和配电过程。 江苏广源电力工程设计顾问有限公司 213000 摘要：随着经济的持续进步，社会对于电能的需求越来越多，因此相关单位必须重视电力系统的建设和完善，重视供电和配电过程。为了保证电力系统的优质性能，在建设电力系统时，需要遵守严格的接线原则，既要实现系统的实用功能，也要确保经济性，避免资源的无效损耗。因此，相关单位需要重视电气的一次设计，做好相关设备装置的选型，把控好设备的品质和性能，确保电力系统的科学性，进而实现高效地供电和配电，为社会提供高品质的电力能源。关键词：电力系统；接线设计；一次设计；原则引言： 在电力系统的建设中，一次设计是最基础的作业，与系统的运行质量息息相关，所以必须加以重视，同时，也要重视系统的接线设计，遵守相关的要点和原则，保证系统主体结构的可靠性，提升电力系统的整体性能，为系统的稳定运行提供保障。本文主要分析了在进行接线设计时所需要遵守的三点原则，即经济性、灵活性和可靠性，并且详细论述了电力系统的一次设计技术。 一、电力系统接线设计的原则 （一）灵活性 为了保证电力系统的灵活性，不仅可以实现灵活地调度和检修，还可以便于后期的系统扩展，在主接线设计时还需要遵守灵活性的要点，具体有三方面的要求：一是在电力系统投入使用的过程中，可能会出现一些故障问题，这时就需要对其进行检查和维修，只有保证主接线的灵活性，才可以在检修时，很便捷地停运相关设备装置，比如断路器，这样就可以为检修提供安全的环境，同时也避免影响到整体供电。二是主接线设计的灵活性，可以确保调度便捷，进而实现对于装置和线路和自由引入和去除。三是由于电力系统始终处于发展的状态，在实际使用中可能会随着需求的增加而扩建，因此必须确保主接线的灵活性，做到从长远利益考虑，避免在系统扩建时需要大规模的接线变动[1]。 （二）可靠性 这是在接线设计中最为重要的原则，只有可靠的接线设计，才可以确保供电过程的稳定性，保证系统实现持续的供电，避免频繁出现供电间断的情况，这对于电力系统而言非常重要。所以在电力系统接线时，必须遵守可靠性的原则，总体而言，一次设计和二次设计都会影响到系统的可靠性，因此，在实际作业时，需要从这两方面进行分析，合理地实施接线设计。另外，由于每个电力系统都具有自身的特殊性，所以可靠性是相对的，某个接线设计不一定可以满足多个系统的需求。 （三）经济性 在接线设计中，除了要遵守以上两点原则之外，还需要考虑经济性的原则，尽量通过科学的设计，来避免资源的无效浪费，要严格把控接线的占地面积，控制好接线设计的成本投入，最大限度地降低接线作业的成本。另外，为了保证长期的经济性，在进行接线设计时，需要从长远的利益出发，科学地进行接线设计，控制好后期系统的运行成本，避免高额的运行费用。 二、电力系统一次设计技术 （一）断路器的选择 在传统的电力系统中，往往会使用油断路器，但是随着电力系统的逐步升级和发展，当前主要使用真空断路器，尤其是对于一些容量相对较小的系统，真空断路器具有很强的适应能力，而且此种断路器触头的使用期限较长，灭弧速度高。另外，经常使用的还有压缩空气断路器，在断路器的选择上，需要从电网的实际状况出发，选择最优的断路器设备，促进系统的安全运行。 （二）主变压器的选择 对于电力系统而言，主变压器是非常关键的一次设备，必须要保证主变压器的安全运行，才可以确保整个系统的高效运行。倘若主变压器的容量或者安装数量不符合标准，都会影响系统运行的稳定性。就大部分变电站而言，如果一个变压器停运，其余的变压器必须要承受百分之八十的负荷，才可以保证系统的正常运转，变电所一般会使用一个备用的变压器，来保证系统运行的可靠性，而且这两个变压器的容量是相等的，关于主变压器的设计，还应该从长远的利益进行考虑，方便后期电力系统的扩展。另外，还需要科学地选择变压器的类型，比如在110KV变压器的选择中，应该根据系统所需求的参数来选择，比如变压器的接线组别和相数等，保证变压器符合系统的实际需求。图一是关于110KV变压器的基本结构[2]。
专业的电气数据库精确的搜索平台可靠的价格查询清晰的图片浏览更多的电气信息资讯 目录 一、110KV变电所电气一次部分初步设计---------------------------------1 二、设计任务书-------------------------------------------------------------------4 三、设计成品------------------------------------------------------------------------ 四、主接线设计------------------------------------------------------------------- 〈一〉负荷分析统计---------------------------------------------------------------- 〈二〉主变选择--------------------------------------------------------------------- 〈三〉主接线方案拟定-------------------------------------------------------------- 〈四〉可靠性分析------------------------------------------------------------------- 五、经济比较------------------------------------------------------------------------ 六、短路电流计算--------------------------------------------------------------------七、电气设备设计选择--------------------------------------------------------------〈一〉选择母线-----------------------------------------------------------------------〈二〉选择断路器、隔离开关------------------------------------------------------〈三〉选择10KV母线的支持绝缘子---------------------------------------------〈四〉选择110KV一回出线上一组 CT-----------------------------------------八、配电装置设计 ------------------------------------------------------------------- 专业的电气数据库精确的搜索平台可靠的价格查询清晰的图片浏览更多的电气信息资讯
结构图解 1-铭牌；2-信号式温度计；3-吸湿器；4-油标；5-储油柜；6-安全气道 7-气体继电器；8-高压套管；9-低压套管；10-分接开关；11-油箱； 12-放油阀门；13-器身；14-接地板；15-小车 电力变压器概述电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外[3]力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。国内生产电力变压器较大的厂家有特变电工等。
供配电方式： 10KV高压电网采用三相三线中性点不接地系统运行方式。 用户变压器供电大都选用Y/Yno结线方式的中性点直接接地系统运行方式，可实现三相四线制或五线制供电，如TN-S系统。 电力变压器主要部件及作用①、普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上，内为低压绕组，外为高压绕组。（电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上） 变压器在带负载运行时，当副边电流增大时，变压器要维持铁芯中的主磁通不变，原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。 变压器二次有功功率一般＝变压器额定容量（KVA）×0.8（变压器功率因数）＝KW。
连接器各零件设计重点 1.Housing ☆连接器的主结构。 ☆其它各零件靠它决定空间定位。 ☆导体零件间的绝缘功能。 ☆尺寸规划须兼顾成型性。 ☆选材料须顾虑客户的制程条件。 ☆因应用段需求而须限制模具进胶口者，须注明于图面上。 它是整个连接器的主体构件，其它的零件往它身上组装。它大致决定连接器的外观尺寸，需确认其结构强度能承受最终使用者正常使用的破坏力或是客户明定的测试规格(例如:要求施加各方向的力于外接cable，不能看到破坏；或是安装螺丝时，施加适当的扭力不能造成破坏)。 既然是主体构件，自然肩负各零件定位的责任，因此与其它零件互配 部位的尺寸与公差(包括几何公差)需拿捏适当。重要feature ( 例如:安装端子的孔，其抽屉宽度)若是由单一模仁决定其尺寸，而该模仁又可由磨床加工制作，则可设定尺寸公差+/- 0.02 mm，以确保功能。其它如正位度、平面度、轮廓度等几何公差也要适当运用，方可确保功能。 端子除了靠housing 做空间上的定位，还须靠housing 对它的固持力 量来产生端子力学行为上的边界条件(例如悬臂梁式端子的fixed end )，进而在公母座配接时产生适当的正向力，同时避免退pin 的情形发生。因此端子与housing 的干涉段尺寸与形状拿捏必须非常小心。适当的端子倒刺形状以及干涉量，才能得到适当的端子保持力，又不至于因干涉过大造成housing 变形或破裂。 在电气功能方面，housing 肩负各导体零件之间的绝缘功能，以一般工程塑料阻抗值而言，只要射出成型做得到的厚度，后续加工过程又没有造成结构破坏，则塑料产生的绝缘阻抗与耐电压效果都可符合规格要求。只有在吸湿性非常强的材料或是端子压入造成塑料隔栏破裂的情况下，可能发生塑料部分的绝缘阻抗或耐电压不合格的情形，否则该担心的多半是裸露在塑料之外的导体零件之间的绝缘效果，因为空气的绝缘效果远不及工程塑料的好。 Housing 的设计除了考虑上述的功能性，也须考虑射出成型的制造性，太厚或太薄或是厚薄不均都不适合，太厚则缩水严重，太薄不易饱模，厚薄不均则液态塑料充填时流动波前不平衡易造成冷却翘曲。通常制工负责画好具备零件功能性的模型交给塑模模具设计工程师，模具工程师
学院 毕业实训（设计） 计算书 题目：某框架结构办公楼 建筑结构施工图识读及基本构件计算二级学院：建筑工程学院 2013年01月10日
2013 届建筑工程技术专业毕业设计某框架结构办公楼 设 计 和 计 算 任 务 书 学院建筑工程学院 二〇一二年十月 某框架结构办公楼设计和计算任务书
一．目的要求 要求掌握读图识图的基本原理、方法与步骤。主要目的是使学生全面巩固、掌握读 图和识图的能力，不仅能读懂看懂，而且更能用已掌握的知识去解释、分析实际工程图纸，发挥出学生的主动积极性，培养学生的创新思维能力。 通过一个实例工程的结构设计训练，要求学生初步掌握结构设计训练的一般原则、 步骤和方法，能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计训练技巧，同时还将培养设计训练工作中实事、严谨、准确的科学态度和工作作风。初步掌握多层建筑的结构选型、结构布置、结构设计及结构施工绘图的全过程，从而使学生学会具有一定的建筑结构的设计能力。 二．设计和计算的容 1.概况 本工程为某中等专业学校迁建工程之一的行政楼，建筑层数为四层，框架结构，整 体现浇。总占地面积738.3m ，总建筑面积2941.2 m 2 。。建筑高度：17.55m ，局部楼梯间高20.55m 。建筑耐久年限为50年。工程耐火等级为二级。工程屋面防水等级：为Ⅱ级,砼雨蓬为Ⅲ级。工程设计标高室±0.000相当于黄海高程79.45m,室外高差0.45m 。 建筑结构的安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级。设计使用年限为 50年，耐火等级为三级。 依据的岩土工程勘察报告，场地较为平整，自上而下，土层岩性依次为耕植土、粉 质粘土、卵石、基岩。建筑场地等级为二级，基础持力层下无软弱夹层存在，场地稳定性较好。岩土工程勘察报告建议以卵石层位基础持力层。场地地下水类型简单，为第四系空隙性潜水。受大气降水及侧向渗流补给。地下水水位埋深在3.0～3.70米之间。本场地地下水对建筑材料无腐蚀性。 三．结构说明 工程设计墙、梁、板砼等级为C25，柱砼等级为C30，基础砼等级为C15，钢筋选用 一级钢HPB300，二级钢筋HRB335。受力钢筋混凝土保护层厚度为：板15mm ，梁25mm ，基础梁40mm ，柱30mm ，屋面板：外侧20mm ，侧15mm 。 箍筋必须为封闭式，非焊接箍筋的末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不 应小于5d 。砌体工程：本工程±0.000以下墙体采用水泥实心砖，砖强度等级不小于 Mu15.0，水泥砂浆强度等级M10。本工程±0.000以上墙体外墙采用KP1多孔，砖强度 等级Mu10.0，用M7.5混合砂浆砌筑。墙采轻质墙体材料，要求容重不大于3/9m kN , 轻质隔墙做法及构造要求参照省建筑标准图集《MS 型煤渣混凝土空心砖结构构造》（2005浙G31）或行业及厂家相关标准。 四．设计依据 《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001)
变电站电气一次设计要点分析吕帅 发表时间：2018-06-20T10:40:30.983Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：吕帅 [导读] 摘要：本文通过查阅大量文献，概述了变电站电气一次设计中的基本要求，总结了变电站电气一次设计中存在的常见问题，重点分析了变电站电气一次设计要点，希望能更好的提高变电站电气一次设计的质量。 （广西中瑞电力设计咨询有限公司南宁市 530000） 摘要：本文通过查阅大量文献，概述了变电站电气一次设计中的基本要求，总结了变电站电气一次设计中存在的常见问题，重点分析了变电站电气一次设计要点，希望能更好的提高变电站电气一次设计的质量。 关键词：变电站；电气一次设计；问题；分析 1变电站电气一次设计的基本要求 根据当前的社会发展状况，我国的电力市场正在进行着巨大的转型和改革并正在高速发展，我国是一个用电大国，巨大的人口和工业的发展给电网设计带来了巨大的挑战，基于越来越大的电力需求，我国对电网设计的要求也越来越高。随着电力系统的不断升级，电力设备也不断进行着更新和发展，电力技术水平也在不断提高，要提高变电站的工作效率自然就要从变电站一次设计入手，首先我们必须要了解变电站一次设计的要求。设计要立足现实，更要展望未来，这样才能够满足高速发展的电力需求，同时要熟练把握电力行业的发展趋势，能够对未来的发展趋势进行基本的预测，就能保证变电站电力系统的安全，从而提高变电站的经济效益。能够将不同时期的难点进行解决，排查一系列可能出现的问题，综合不同方案的特点，在电力供应需求和电力系统建设中有一定的取舍，这样就能将变电站一次设计进一步优化、完善，也就保障了变电站电气一次设计运行的安全性和稳定性。除此之外，我们还需要遵循下面几点原则来进一步完善变电站一次设计：（1）进行变电站电气一次设计的过程中，要求在所划区域电力需求的基本保障之上进行设计，这样才能充分满足后半时期变电量的需求，再进行优化设计时才能够顺利进行。（2）变电站主接线的接线方式必须符合要求，这样才能提高变电站后期工作中的安全性，当然这种方式也不是死板的，可以根据具体的要求对主接线进行调整。（3）变电站建设面积要进行合理规划，以免造成土地资源的浪费，当然也要保证基本的工作需求，在设备选型时，建议选用体型较小、性能较高的设备。（4）变电站电气一次设计重点在于对电力系统自动化的高需求性，必须能够满足电力系统所依赖的自动化程度，才能在此基础上提高设备运行的稳定性和可靠性，才能将数据信息误码率控制在较低水平。另外，要对系统结构中设备的可靠性进行优化，减少检修率，提高经济效益。 2 变电站电气一次设计存在的常见问题 2.1 一次设备过热问题 随着变电站的不断运行和运转，一次设备温度持续升高、过热现象成为一大问题，也会带来多方面的隐患性危机。例如：线路或设备的高温运转可能加剧故障发生概率，故障未能及时解除则将扩大事故影响范围，带来更严重的后果，变电站电气一次性设备过热的部分成因是其所选择材料质地低下，再加上高温环境的不良影响，导致材料电阻率出现动态变化，进而引发各种线路短路等故障。因此，实际的变电站维修过程中要注意养护技术的选择，根据各个部件的性质、功能以及所处位置等来选择合理的维修技术措施，例如：刀闸随着使用时间的延长，容易遭受腐蚀，对此，应该通过增设导线涂膜的方式来保护刀闸，形成一层保护膜，从而预防故障的出现。 2.2 雷击缺陷 变电站电气系统自身处于相对恶劣、复杂的气候条件下，时常受到雷雨的袭击和干扰，遇到强雷电的来袭可能导致电力系统的负荷超出规定范围，从而出现设备被烧，线路受损等问题。目前来看，变电站电气一次设计中防雷设计依然存在不足，电气系统无法抵御雷电袭击，从而导致一些电气设备遭遇雷击受损，对此必须重视变电站电气的防雷设计，做好断电保护工作。 3 变电站电气一次设计分析 3.1 布置电气平面 对场地因素进行充分分析，对施工场地的情况进行勘察设计，制定设计规划，然后设计变电站电气一次设备，最终形成总体设计方案。如户内布置和户外布置的主变形式，设计中充分分析主变设计消防设备和通风措施，此外，设计二次设备的时候，垂直空间中不能设计电容器，避免电容器干扰计算机设备，提升电力系统运行安全性和可靠性。 3.2 选择电气设备 完成变电站建筑平面设计之后，依据设计区域的功能进行划分，需考虑电流、负荷等参数。利用主接线方式来对电气设备额定值的选择，分析合理工作状态，校验核算电气设备的动稳定性、热稳定性等参数，并且对设计原则进行分析，在满足安全位置、环境需求以及使用规范的基础上设计设备体积，通过已确定变电站为系统提供运行方式以及供电量，对变电站系统的技术和变压器数量进行确定。 3.3 设计主接线 电气主接线是设计变电站电力系统的关键内容，在设计电气主接线前提下完成继电保护、配电装饰、自动化系统等，会对变电站正常运行产生重要影响，此过程中应该对稳定性、灵活性、经济性进行分析，可以从以下几方面分析接线形式。第一，选择双电源形式，主要就是利用I型接线方式进行处理，此外能够连接其他变电电路，变压器连接高压测线线路，依据母线分段的方式来处理低压线路，不需要使用很多高压设备，具备灵活、清晰的线路性质。实际操作中比较少连接高压设备，存在相对小的占地面积，高压线如果出现故障，能够通用主变压器，若某个电源出现失效的现象，利用继电保护方式进行自动切换，在符合功率转移规范的前提下设计。第二，选择单母线形式，这种设计方式主要包括两种电源进线方式，一路作为备用、一路作为主线，依据单母线方式连接高压线路，以便能够稳定安全地运行供电系统。如果电源出现故障，利用连接备用低压接线两段母线来对系统进行供电恢复。实际操作中应用备用电源接线，具有成本较高和工艺复杂的的特点，适合应用在城市供电网中高功率转移、大电需求的场合中。第三，选择内桥连接形式，这种技术能够在电网中接入两路接线，系统中接入高压线内桥，有机结合低压线，以便形成四回路供电系统，断路器保护系统不需要过多，因为系统中存在多回路，降低系统灵活性，出现复杂的运行程序，如果变压器故障，存在两个以上断路器，对故障线路进行切断，适合用在频繁操作的电路中。 3.4 完善配套系统 照明系统设计的过程中，综合分析机房、内外厂房、开关站，对照明系统类型进行分析，包括事故和工作两种，也就是对工作照明时间设计的基准为工作面标准照度，并且把应急照明设备安置在楼梯间、安全出口、疏散通道等场合中，避免由于照明故障导致失去工作照明，影响修复设备的水平。灯具选择的过程中充分考虑使用期限、减光系数、光通量，此外，把绝缘导线暗敷在中控室中，利用镀锌钢管
Transformer Design Procedure Structured Design of Switching Power Transformers Design of switching power transformers can be accom-plished in a relatively simple manner by limiting magnetic configurations to a few core and coilform structures. These structures have been chosen both for their versatil-ity and their low cost. Dimensional information as well as design information in the form of design curves for the chosen structures may be found at the end of this docu-ment. By using these curves, the complete transformer can be designed. Step 1. Structure size The first step in the design is choosing a minimum struc-ture size consistent with the output power required. The approximate power capabilities of each structure are provided in Table 1. If five or six outputs are required, a larger structure may be required to allow the copper along with insulation and winding crossovers to fit in the available winding area. Step 2. Primary turn count For a given core size, the ability of an inductor to oper-ate without saturating is directly proportional to its turn count N P . The normal saturation specification is E?T or volt-time rating. The E?T rating is the maximum voltage, E , which can be applied over a time of T seconds. (The E?T rating is identical to the product of inductance L and peak current I .) Equation 1 defines a minimum value of N P for a volt-time product of E?T : Where: E?T = the minimum volt-time rating in volt-seconds B = the maximum allowable flux density A E = the effective cross sectional core Equation 1 is plotted for the specific chosen core struc-tures shown in Figure 1. These plots are for B = 3000 Gauss, which will prevent the core from saturation and typically will provide low core loss suitable for operation in the range of 200 kHz to 400 kHz. For higher frequencies, a higher primary turn count should be used to ensure low core loss. T o use this chart, locate the required E?T rating on the vertical axis. Move horizontally to the curve. From this point drop vertically to the horizontal axis and deter- mine N P . This value for N P should allow non-saturating operation to 100°C with reasonable core loss. Step 3. Secondary turn count Secondary turn count is a function of duty cycle and primary turn count. For a flyback system: For a forward converter: Where: N P = the primary turn count. N S = the secondary turn count. V S = the secondary output voltage. V D = the voltage drop across the rectifier and choke in the secondary. D = the duty cycle. V P = the voltage across the primary. For the flyback system, D is seldom greater than 0.5. For the forward converter, D is the duty cycle of the rectified output, and can approach 0.9 for a wave rectified output. Known conditions should be used to calculate N S . For example, at minimum input voltage and maximum output power, the supply will operate at maximum duty cycle. This is a good point to use to determine N S . Step 4. Wire size Once all the turn counts have been determined, wire size must be chosen for each winding. Power losses in the transformer windings cause a tem-perature rise, ?T, in the transformer. The amount of loss depends on how much current is being drawn from the winding, the length of wire and what wire size is used. The power loss is a function of the amount of resistance in the wire. This resistance is composed of a DC resistance (R DC ) and an AC resistance (R AC ). At low frequencies and small wire sizes, for example #30 AWG at 250 kHz, R DC >> R AC , and R AC can effectively be ignored. For larger wire sizes and high frequencies, >500 kHz, it may be necessary to use stranded wire or foil. Let’s assume R AC