燕山大学电力系统课程设计
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电气工程学院课程设计说明书设计题目:四层电梯控制系别:电气工程及自动化系年级专业:11级应用电子学号:学生姓名:指导教师:电气工程学院《课程设计》任务书课程名称:电气控制与PLC课程设计基层教学单位:电气工程及自动化系指导教师:郭忠南等说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科摘要随着科学技术的发展,近年来我国的电梯生产技术得到了迅速发展,一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯,电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份,随着自动控制理论与微电子技术的发展,电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化,交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向,但是直流调速拖动的电机因其特有的特点也不可忽视。
目前电梯控制系统主要有三种控制方式:继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。
继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。
微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂,一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点,倍受人们重视等优点,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
关键词PLC;电梯;控制系统;设计目录摘要 (1)目录 (2)引言 (3)第一章可编程控制器简介 (4)1. PLC定义及构成 (4)2. PLC系统的其它设备 (4)3. PLC的用途 (5)4. 可编程控制器的特点 (6)5. PLC的工作原理 (7)6. PLC的编程语言 (8)第二章电梯设计相关知识 (9)1.电梯的定义与简介 (9)2.电梯硬件的分析 (10)3.电梯控制系统的组成 (11)第三章总体方案设计 (12)1. 总体方案的确定 (12)2. 设计思想 (12)3. 主电路图的设计 (14)4. I/O接线口 (15)5. PLC硬件配置电路 (16)6. 电梯运行分析 (18)7. 电梯程序流程图 (18)附录: (19)1. 梯形图 (19)2. 主程序 (25)引言1968年美国通用汽车公司(GM),为了适应汽车型号的不断更新,生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线,以降低成本,缩短周期。
燕山大学课程设计说明书题目:直流电机控制学院(系):电气工程学院年级专业:11级检测学号: _____________________ 学生姓名: ___________________ 指导教师:吴希军教师职称:副教授燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日燕山大学课程设计说明书目录第一章摘要• (1)第二章设计要求 (1)第三章基本原理 (1)3.1DAC0832 简介 (2)3.2单片机 (4)3.3直流电机原理 (5)3.4 直流电机调速方案 (6)3.5霍尔效应和霍尔元件速度采集电路 (7)3.6 LED显示设置 (8)第四章程序整体构想 (9)第五章总程序设计 (10)课设总结 (15)参考文献 (16)第一章摘要直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变,特别是单片机技术的应用,使直流电机调速技术进入到一个新的阶段。
直流电动机具有良好的起动、制动性能,直流电机调速性能好,可靠性高,机械特性强,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础。
本设计是研究对直流电机调速的控制装置,本课题主要是利用单片机来构成控制系统。
主要包括:单片机、霍尔元件速度采集电路、直流电机、DAC0832、键盘、显示器等几部分组成。
首先对预定速度进行设置,并通过数码管显示出来。
本文重点阐述了该系统的基本工作原理、所采用的相关技术等,进而交代了电机转速测量控制的实现方法。
第二章设计要求利用DAC0832及D/A转换电路,输出-5V —— +5V(或-8V —— +8V)电压,控制直流电机。
用键盘来对电机的状态进行控制,通过改变输出电压值,改变电机转速和转向。
通过霍尔元件读回脉冲数,计算电机转速。
用键盘来对电机的状态进行控制。
燕山大学课程设计说明书题目:彩色信号灯循环控制学院(系):电气工程学院年级专业: 10电力四班学号: 100103030181学生姓名:金琳指导教师:张强、吕宏诗教师职称:实验师实验师燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:电子实验中心年月日目录一、设计说明 (4)1.1 设计思路 (4)1.2 模块介绍 (4)1.4 循环控制模块的电路原理图 (4)1.3 真值表及功能分析 (6)二、电路原理图 (8)2.2控制电路的电路原理图 (8)2.3总设计原理图 (9)三、波形仿真图 (9)3.1 总体电路的波形仿真图 (10)四、管脚锁定及硬件连线 (11)4.1输入信号的管脚锁定及硬件连线 (11)4.2 输出信号的管脚锁定及硬件连线 (11)五、心得体会 (13)参考文献 (13)一、设计说明1.1设计思路控制一组3×3指示灯的显示方式如下:L17至L9按顺序依次点亮至全亮,接着L13灭→L10、L12、L16、L14一起灭→L9、L15、L17、L11一起灭。
循环。
为了实现所规定的要求,设计思路为:将要求分为两步,首先将L17至L9按顺序依次点亮至全亮,本步骤可由移位寄存器的移位置数功能,将两片74194进行进位连接,给予第一片SRSI 一个高电平后,移位计数器向右依次移动发出高电平使L19至L9依次点亮至全亮;接下来使用第三片74194向右移位发出低电平,通过与门的逻辑运算分三次熄灭所有彩灯,此时CLRN信号清零所有芯片,循环进入下一周期。
通过对设计要求的分析,可以得出如下结论和相应的解决方案:1、通过将两片74194移位寄存器的级联以及一片D触发器实现对右移位数的扩展,将三片接入同一时钟信号;2、为了实现对彩灯的分组清零,设计时应采用与门实现对输出口的控制作用;3、第三片74194通过L9的高电平触发移位,L9为低电平时输出端为零导致“与”逻辑运算后L17至L9始终为低电平状态,为了解决这一问题,采用三组反相器与第三片移位寄存器输出端口相联实现对逻辑的纠正;4、在整个周期中,L10和L12、L16和L14的亮灭状况始终相同,为了减小电路的复杂度,将L10和L12、L16和L14的选择线分别连接;5、设计逻辑门电路实现变频功能。
燕山大学课程设计(论文)任务书26.4kW 转速超调10%双闭环直流调速系统的设计I/O 通道),A2图中一张 图纸2系统构成框图一张 A4 图中3计算机控制流程图一张 A4 计算机系统与被控对象I/O 通道设计,分析主要器件的选择依据 软件流程设计 调试流程设计 元器件清单10控制算法子程序清单电源技术,郑颖楠;计算机控制技术,李惠光;《电力拖动自动控制系统》,机械工业出版社, 陈伯时; 单片机类:《微机原理及应用》、《微型计算机控制技术》、《单片机原理》、《MCS - 51单片机 指令系统》、《INTEL 系列单片机简介》、《DPS 器件简介》。
参考网站:周立功单片机网站说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份院(系)电气工程学院基层教学单位:电气工程及自动化系 学生姓名专业(班级) 设计题目设计技术参数设计要求 Buck 变换器供电的闭环直流调速系统 电机基本数据如下: 直流电动机:: 载倍数入=1.5 电流反馈系数: 转速反馈系数: (电流值)、1500 r/min (转速),C e = 0.132Vmin/r ,允许过 电枢回路总电阻:F =0.5 Q o 时间常数:T i = 0.025s ,T n = 0.18s ; 220V 、120A 3 = 0.05 VA( - 10V/1.5 I nom); a = 0.007 V min/r (〜10V/ nnon ) o 稳态指标:无静差; 动态指标:空载起动到额定转速时的转速超调量 5 n < 10%; 调节器:工程设计法;电流超调量5 i < 5%;系统具有显示功能以及键盘,键盘用于给定电动机转速。
图纸1硬件部分,包括主电路、执行机构,操作系统,控制电路(包括计算机与 I/O 接口, 部分 部分部分部分 部分1 .分析确定控制任务(综述部分)主电路与执行机构设计。
分析主电路、执行机构工作过程,说明其参数选择依据。
电气工程学院课程设计说明书设计题目:系别:年级专业:学号:学生姓名:指导教师:电气工程学院《课程设计》任务书课程名称:电力电子技术课程设计基层教学单位:电气工程及自动化系指导教师:说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科摘要随着世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭,迫使着人们加速对新能源的开发和利用。
因此,具有可持续发展的太阳能资源受到了人们的重视,世界各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到了推波助澜的作用。
其中,光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义,仅在过去的五年,光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦,而连接光伏阵列和电网的光伏逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。
本设计根据逆变器结构以及光伏发电阵列的特点,提出了基于DC/DC和DC/AC两级并网逆变器的结构。
基于DC/DC和DC/AC的逆变器电路具有相对的独立性,在设计中将分别对两部分电路进行了详细的分析和设计。
在DC/DC变换器中,采用BOOST升压电路对太阳能光伏阵列输出电压进行调制,并实现了最大功率跟踪控制,功率控制芯片采用了A VR中的ATMEGE16处理采样数据,并发出控制指令。
在DC/AC转换器中,交流逆变频率由固定频率振荡器提供,经过门电路处理得到相应的驱动,最终输出固定幅值和频率的交流电压。
关键词太阳能光伏并网最大功率跟踪单极性调制目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1 太阳能并网逆变器的设计背景 (1)1.1.1 全球能源危机与环境问题 (1)1.1.2 太阳能光伏发电的优势 (2)1.1.3 国内外太阳能光伏发电的现状与发展 (3)1.2 光伏并网发电系统 (4)1.2.1 光伏并网系统的组成 (4)1.2.2 光伏并网系统的优缺点及对逆变器的要求 (5)第2章系统总体方案的设计 (6)2.1 并网逆变器输入方式的选择 (6)2.2 并网逆变器主电路拓扑的选择 (6)2.3 光伏并网逆变器隔离方式的选择.......................... 错误!未定义书签。
燕山大学课程设计说明书题目:等波纹低通滤波器的设计学院(系):电气工程学院年级专业: 11级检测学号:学生姓名:指导教师:教师职称:讲师摘要:数字滤波器,是指输入、输出均为数字信号,通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例,或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。
数字滤波器的设计方法有窗函数法,频率采样法以及等波纹逼近法等,其中等波纹逼近法为最优化设计,在同样的技术指标下,用这种方法设计得到的滤波器要比窗函数法和频率采样法得到的滤波器的长度均要小,而且设计过程简单易行。
在本课程设计中,借助MATLAB,设计出等波纹低通滤波器,仿真产生一个连续信号,包含低频,高频分量,对其进行频谱分析。
并分析与巴特沃斯低通滤波器的优势及特点。
关键字:低通滤波器等波纹 MATLAB remez 巴特沃斯目录目录 (4)一、引言 (5)二、数字滤波器的基本概念介绍 (5)2.1滤波的涵义 (5)2.2数字滤波器的概述 (5)2.3.数字滤波器的可实现性 (6)2.4数字滤波器的分类 (6)三、等波纹最佳逼近法的原理说明 (6)3.1等波纹最佳逼近法概述 (6)3.2.等波纹最佳逼近法基本思想 (7)3.3等波纹滤波器的技术指标及其描述参数介绍 (8)四、基于MATLAB的等波纹低通滤波器的实现 (8)4.1 设计要求 (8)4.2 在Matlab中的函数介绍 (9)4.3基于Matlab的幅频响应曲线 (9)五、数字滤波 (10)5.1一个含有高频低频分量的连续信号 (10)5.2低通滤波器与巴特沃斯低通滤波器的对比 (12)六、课设心得 (17)参考文献 (18)一、引言数字滤波器(digital filter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置,在通信、图像、语音、雷达等许多领域都有着十分广泛的应用。
在数字信号处理中,数字滤波占有极其重要的地位。
目前对数字滤波器的设计有多种方法。
其中Matlab软件已成为设计数字滤波器的强有力工具。
电力系统实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解电力系统的基本组成和运行原理,掌握电力系统中各个组件的功能和相互关系。
2. 掌握电力系统实验的基本方法和步骤,了解实验设备的操作规范。
3. 学习电力系统参数测量、电能质量分析和故障分析的基本原理。
技能目标:1. 能够正确使用实验设备进行电力系统实验,具备实际操作能力。
2. 能够运用所学知识对电力系统实验数据进行处理和分析,解决实际问题。
3. 能够设计简单的电力系统实验方案,并进行实验操作和结果分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统的兴趣,激发他们探索科学原理的热情。
2. 培养学生的团队合作精神,学会在实验过程中相互协作、共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识,使他们养成良好的实验操作习惯。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过实际操作和实验,帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高他们的实践能力和创新思维。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
在教学过程中,注重引导学生主动参与,培养他们的自主学习能力和问题解决能力。
二、教学内容本课程教学内容紧密围绕课程目标,结合教材相关章节,科学系统地组织以下内容:1. 电力系统基本概念与组成:介绍电力系统的基本概念、组成及其运行原理,涉及教材第1章内容。
2. 电力系统实验方法与设备:讲解电力系统实验的基本方法、步骤和设备操作规范,对应教材第2章内容。
3. 电力系统参数测量:学习电力系统参数测量的基本原理,包括电压、电流、功率等参数的测量方法,涉及教材第3章内容。
4. 电能质量分析:分析电力系统中的电能质量问题,学习电能质量分析方法,对应教材第4章内容。
5. 电力系统故障分析:探讨电力系统故障类型、原因及分析方法,包括短路故障、接地故障等,涉及教材第5章内容。
6. 实验方案设计与操作:指导学生设计简单的电力系统实验方案,并进行实验操作、数据采集和处理,对应教材第6章内容。
教学内容安排和进度如下:1. 第1-2周:电力系统基本概念与组成,实验方法与设备。
目录目录 (1)第一章:分析原始资料 (3)第二章:主接线的设计 (4)2.1 主接线方案的确定 (4)2.2 方案比较 (7)第三章:主要电器的选择 (9)3.1.变压器选择 (9)3.2.主要回路电流计算 (10)3.3. 主要设备选择 (12)第四章短路电流计算 (14)4.1 短路电流方法 (14)4.2.短路电流计算过程及其结果 (15)第五章校验动热稳定 (18)5.1 110kv侧电器动热稳定校验 (18)5.2 220kv侧电器动热稳定校验 (22)5.3 500kv侧电器动热稳定校验 (26)第六章总结 (30)附录最终方案接线图前言电力工业是能源工业、基础工业,在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的位置,是时间国家现代化的战略重点。
电能是一种无形的、不能大量储存的二次能源。
要满足国民经济发展的要求就必须加强电网建设,而变电站建设就是电网建设中的重要一环。
在变电站的设计中,既要求所变电能能很好地服务于工业生产,又要切实保证工厂生产和生活的用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:安全在变电过程中,不发生人身事故和设备事故。
可靠所变电能应满足电能用户对用电的可靠性的要求。
优质所变电能应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
经济变电站的投资要少,输送费用要低,并尽可能地节约电能、减少有色金属的消耗量和尽可能地节约用地面积。
500KV变电站属于高压网络,该枢纽变电所所涉及方面多,考虑问题多,分析变电所担负的任务及用户负荷等情况,选择所址,利用用户数据进行负荷计算。
同时进行各种变压器的选择,从而确定变电站的接线方式,选择变压器,选择变电站高低压电气设备,再进行短路电流计算,进行动热稳定校验。
为变电站平面及剖面图提供依据。
本变电所的初步设计包括了:(1)原始资料分析(2)确定主接线方案(3)选择主变压器和高压主要电器(4)短路计算(5)设备动热稳定校验第一章:分析原始资料根据原始资料,我们可知此变电站电压等级共有三个,分别是500kv,220kv,110kv。
目录第1章设计说明 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计原理 (1)第2章电力网络结构图 (2)第3章静态安全分析 (3)第4章系统潮流分布及网络损耗 (3)第5章短路电流计算 (5)5.1节点短路 (5)5.2线路短路 (9)5.3不同短路类型对比分析 (13)第6章暂态稳定性分析 (14)6.1系统接入故障后稳定性分析 (14)6.2临界切除故障时间 (19)第7章心得体会 (21)参考文献 (22)设计题目:电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析(三)第1章设计说明1.1 设计要求1、设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时,各负荷均不断电。
2、运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流,并进行暂态稳定性分析。
3、设计系统的接线形式,选择线路参数。
对设计的电网结构进行静态安全分析,判断系统运行的薄弱环节。
计算系统潮流分布,分析网络损耗。
计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流,对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。
进行暂态稳定性分析,确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间4、计算容许误差为10-5。
最后将最终结果列表在报告中1.2 设计原理电网要求在不改变原网络的基础上将新节点加进去并且在任一条线路发生故障时各负荷均不断电,因此在设计电网时只要保证每个负荷至少接两个发电机或变压器就能保证在任一条线路发生故障时使负荷均不断电,在调节各节点的位置是潮流计算误差稳定在允许范围内。
在设计时采用环网结构,根据各负荷的功率分布,让发电机自动调整对负荷提供有功和无功功率。
其中,有一个发电机处于平根据设计要求,需保证衡节点,对整个电网的功率进行平衡。
在满足负荷要求下选择合适的位置进行两个负荷以及发电机的插入点。
考虑能满足负荷以及线路尽量短的原则,通过对电路的静态安全分析来对插入点进行修正,以保证所在插入点位最优方案,并对传输功率小的电路用细导线传输,同时在某一条线路出现故障时,其他线路及负荷仍能正常工作。
燕山大学课程设计说明书题目:工业污水处理的PLC控制学院(系):电气工程学院年级专业: 10级仪表三班学号:学生姓名:指导教师:教师职称:副教授燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:自动化仪表目录摘要 (1)第一章 PLC相关知识与介绍 (2)第二章总体设计方案 (4)第三章设计过程 (5)3.1流程图的设计 (5)3.2电气原理图设计 (6)3.3 元器件标注及梯形图 (7)第四章调试结果与说明 (8)第五章调试结果与说明 (10)第六章心得体会 (13)参考文献 (14)摘要中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。
随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。
在这样的背景下,污水处理行业成为新兴产业,目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。
虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高,中国污水处理行业正在快速增长,污水处理总量逐年增加,城镇污水处理率不断提高。
但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。
一方面,中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张,管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。
另一方面,中国的污水处理率与发达国家相比,还存在着明显的差距,且处理设施的负荷率低。
因此中国应完善污水处理的政策法规,建立监管体制,创建合理的污水处理收费体系,扶植国内环保产业发展,推进污水处理行业的产业化和市场化。
污水处理行业是一个朝阳产业,发展前景十分广阔。
中国将在“十一五”期间投资3000亿元以推进城市污水处理和利用,中国污水处理行业由此迎来高速发展期。
本次课设的任务:为保证工业污水处理过程的安全性、可靠性和生产的连续性提高污水处理厂的自动化水平本课题的任务是运用可编程控制器来控制污水处理过程中污水的流量控制、PH值的调节、温度处理、水位控制。
第一章PLC相关知识与介绍1.1、定义:可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
燕山大学课程设计说明书题目枢纽变电站电气主接线学院(系):电气工程学院年级专业: 10级电力2班学号: 100103030083学生姓名:刘巨华指导教师:吴杰钟嘉庆教师职称:教授副教授燕山大学课程设计(论文)任务书说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日<<发电厂电气主系统>>课程设计原始资料题目:枢纽变电站电气主接线1.变电站的建设规模(1)类型:枢纽变电所(3) 利用小时数:6500小时/年2. 接入系统及电力负荷情况(1) 500KV 电源进线 4回, 与其它变电所的联络线2回,当取基准容量为100MVA 时,系统归算到500kv 母线上011.0*=s x .系统装机容量6000MW(2) 220KV 电压等级: 出线 8回,220KV 最大负荷400MW ,最小负荷300MW,85.0=ϕCOS ,a h T MAX /4500=.(3) 35KV 电压等级: 出线 6回,35KV 最大负荷200MW ,最小负荷150MW, 85.0=ϕCOS ,a h T MAX /4500=.每回额定容量40MW(4) 主保护动作时间s t pr 1.01=,后备保护时间s t pr 4.22= (5)站用变按KVA 5002⨯考虑.3.环境因素:海拔小于1000米,环境温度025c ,母线运行温度080c4.无功功率补偿目标95.0=ϕCOS目录 1.设计任务及要求……………………………………………………………………………2 2.设计原始资料……………………………………………………………………………….3 3.主变压器的选择…………………………………………………………………………….5 4.主接线的确定………………………………………………………………………………..5 5.主接线图……………………………………………………………………………………..6 6.短路计算..................................................................................................7 7. 设备的选择 (8)7.1断路器的选择7.2隔离开关的选择7.3电流互感器的选择7.4电压互感器的选择7.5母线的选择7.6线路导体的选择9.无功补偿 (20)10.总结 (21)11.意见评审 (22)3.主变压器的选择:台数:选择原则:当一台主变压器停运时,其余的变压器容量应该可以满足全部负荷的70%到80%。
电工课程设计燕山大学一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握电路的基本原理,包括欧姆定律、基尔霍夫定律等;2. 学会分析简单电路,并能正确绘制电路图;3. 掌握常用电子元器件的原理、符号及使用方法;4. 了解电工安全知识,掌握基本的安全操作技能。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的电路并进行实验验证;2. 学会使用电工测量工具,如万用表、示波器等,进行电路参数的测量;3. 能够对常见电路故障进行分析与排除;4. 提高动手实践能力,培养解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电工学科的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作意识,学会与他人共同解决问题;3. 强化学生的安全意识,养成安全操作的习惯;4. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方式,使学生掌握电工基本知识,具备一定的电路分析能力。
针对大学年级学生的特点,注重培养学生的动手实践能力,提高他们的创新意识和团队合作精神。
课程目标的设定,旨在让学生在学习过程中,既能掌握专业知识,又能提高自身综合素质,为今后的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电路基本原理:包括电压、电流、电阻的概念,欧姆定律、基尔霍夫定律的原理及应用;2. 电路元件:电阻、电容、电感、二极管、晶体管等常用电子元器件的原理、符号及使用方法;3. 简单电路分析:串并联电路、交流电路、滤波电路的分析方法;4. 电工测量:万用表、示波器等测量工具的使用方法,电路参数的测量;5. 电路设计:根据需求设计简单电路,并进行实验验证;6. 安全知识:电工安全常识、安全操作规程及事故处理方法。
教学内容按照以下进度安排:第一周:电路基本原理;第二周:电路元件及简单电路分析;第三周:电工测量;第四周:电路设计及实验;第五周:安全知识及实操练习。
教材章节对应内容:第一章 电路基本概念与定律;第二章 电子元器件;第三章 简单电路的分析与计算;第四章 电工测量技术;第五章 电路设计与实验;第六章 电工安全常识。
摘要本说明书所叙述的是对一个年产量为万吨聚乙烯塑料制品工厂全厂总配变电所及配电系统的设计。
该设计的首要依据是厂方给定的全厂各车间所占用的负荷量以及各车间变电所的负荷,通过对负荷表中的数据进行电力负荷计算与分析来选定主变压器和各车间变电所的变压器型号及其联接组别。
在设计过程中根据向该厂供电的变电站的要求和该厂供电需求来进行架空线路或电缆的选择,根据电力部门变电站对该工厂功率因数的要求和前期对电力负荷计算的结果计算出需要补偿的无功功率容量并以此容量来选择相应的补偿电容器。
然后对线路设定不同的短路点来进行短路电流的计算,并以此作为各电力设备的选型主要依据。
同时还要考虑到对变压器的保护,因此在设计中要对主变压器设置继电保护,如过电流保护和电流速断保护。
第一章负荷计算及电气设备选择1.厂用负荷的计算利用公式P30=K d×P eQ30=P30×tanФS30=P30/cosФ计算各个工作车间的电力负荷,并将所得数据填入相应的表格中。
计算过程中使用的数据来自工厂的电力负荷表格中。
NO.1变电所薄膜车间:P30=K d×P e=1400×0.6=840KWQ30=P30×tanФ=840×1.33=1117.2KvarS30=P30/cosФ=840/0.6=1400KVA原料库:P30=K d×P e=30×0.25=7.5KWQ30=P30×tanФ=7.5×1.73=12.98KvarS30=P30/cosФ=7.5/0.5=15KVA生活间:P30=K d×P e=10×0.8=8KWS30=P30/cosФ=8/1=8KVA成品库(一):P30=K d×P e=25×0.3=7.5KWQ30=P30×tanФ=7.5×1.75=13.13KvarS30=P30/cosФ=7.5/0.5=15KVA成品库(二):P30=K d×P e=24×0.3=7.2KWQ30=P30×tanФ=7.2×1.73=12.46KvarS30=P30/cosФ=7.2/0.5=14.4KVA包装材料库:P30=K d×P e=20×0.3=6KWQ30=P30×tanФ=6×1.73=10.38KvarS30=P30/cosФ=6/0.5=12KVA小计:P30=∑P30=876.2KWQ30=∑Q30=1166.15KvarS30=∑S30=1458.64KVANO.2变电所单丝车间:P30=K d×P e=1385×0.6=831KWQ30=P30×tanФ=831×1.33=1105.23KvarS30=P30/cosФ=831/0.6=1385KVA水泵房:P30=K d×P e=20×0.65=13KWQ30=P30×tanФ=13×0.75=9.75KvarS30=P30/cosФ=13/0.8=16.25KVA小计:P30=∑P30=844KWQ30=∑Q30=1114.98KvarS30=∑S30=1401.25KVANO.3变电所注塑车间:P30=K d×P e=189×0.4=75.6KWQ30=P30×tanФ=75.6×1.33=100.55Kvar S30=P30/cosФ=75.6/0.6=126KVA管材车间:P30=K d×P e=880×0.35=308KWQ30=P30×tanФ=308×1.33=409.64Kvar S30=P30/cosФ=308/0.6=513.3KVA小计:P30=∑P30=383.6KWQ30=∑Q30=510.19KvarS30=∑S30=639.3KVANO.4变电所备料复制车间:P30=K d×P e=138×0.6=82.8KWQ30=P30×tanФ=82.8×1.73=143.24Kvar S30=P30/cosФ=82.8/0.5=165.6KVA生活间:P30=K d×P e=10×0.8=8KWQ30=P30×tanФ=0KvarS30=P30/cosФ=8/1=8KVA浴室:P30=K d×P e=3×0.8=2.4KWQ30=P30×tanФ=0KvarS30=P30/cosФ=2.4KVA锻工车间:P30=K d×P e=30×0.3=9KWQ30=P30×tanФ=9×1.17=10.53KvarS30=P30/cosФ=9/0.65=13.85KVA原料生活间:P30=K d×P e=15×0.8=12KWQ30=P30×tanФ=0KvarS30=P30/cosФ=12KVA仓库:P30=K d×P e=15×0.3=4.5KWQ30=P30×tanФ=4.5×1.73=7.79KvarS30=P30/cosФ=4.5/0.5=9KVA机修模具车间:P30=K d×P e=100×0.25=25KWQ30=P30×tanФ=25×1.17=29.25KvarS30=P30/cosФ=25/0.65=38.46KVA热处理车间:P30=K d×P e=150×0.6=90KWQ30=P30×tanФ=90×1.02=91.8KvarS30=P30/cosФ=90/0.7128.57KVA铆焊车间:P30=K d×P e=180×0.3=54KWQ30=P30×tanФ=54×1.73=93.42KvarS30=P30/cosФ=54/0.5=108KVA小计:P30=∑P30=287.7KWQ30=∑Q30=376.03KvarS30=∑S30=473.47KVANO.5变电所锅炉房:P30=K d×P e=200×0.7=140KWQ30=P30×tanФ=140×0.88=123.2KvarS30=P30/cosФ=140/0.75=186.7KVA实验室:P30=K d×P e=125×0.25=31.25KWQ30=P30×tanФ=31.25×1.73=54.06KvarS30=P30/cosФ=31.25/0.5=62.5KVA辅助材料库:P30=K d×P e=10×0.2=2KWQ30=P30×tanФ=2×1.73=3.46KvarS30=P30/cosФ=2/0.5=4KVA油泵房:P30=K d×P e=15×0.65=9.75KWQ30=P30×tanФ=9.75×0.75=7.31KvarS30=P30/cosФ=9.75/0.88=12.19KVA加油站:P30=K d×P e=10×0.65=6.5KWQ30=P30×tanФ=6.5×0.75=4.88KvarS30=P30/cosФ=6.5/0.8=8.13KVA办公室:P30=K d×P e=15×0.6=9KWQ30=P30×tanФ=9×1.33=11.97KvarS30=P30/cosФ=9/0.6=15KVA小计:P30=∑P30=198.5KWQ30=∑Q30=204.88KvarS30=∑S30=285.27KVA全长总计:(乘以同期系数K∑P=0.9 K∑Q=0.95)P30=2590×0.9=2331KWQ30=3372.23×0.95=3203.62KvarS30=3961.91KVA2.各车间变电所变压器的选择由于本厂为三班工作制,部分车间为二班或者一班工作制,且属于二级负荷因此对供电的可靠性和供电质量的要求较高。
.燕山大学课程设计说明书题目:电力系统潮流、短路计算和暂态稳定分析(六)学院(系):电气工程学院年级专业: 10级电力4班学号: 100107010051 学生姓名:齐锦涛指导教师:殷桂梁董海燕教师职称:教授讲师电气工程学院《课程设计》任务书课程名称:《电力系统分析》电气工程学院教务科目录第一章设计说明 (4)1.1 设计技术参数 (4)1.2 设计要求 (5)第二章设计原理及分析 (6)2.1 设计原理 (6)2.2 应用power world设计的原理图 (6)第三章静态安全分析 (7)第四章系统潮流分布及网络损耗 (8)4.1 节点状态和支路参数 (8)4.2 网络损耗 (9)第五章短路分析 (10)5.1 节点短路 (10)5.1.1 单相接地 (10)5.1.2 相间短路 (12)5.1.3 三相对称 (13)5.1.4 两相接地 (15)5.2 线路短路 (16)5.2.1 单相接地 (16)5.2.2 相间短路 (18)5.2.3 三相对称 (19)5.2.4 两相接地 (21)5.5 不同短路类型对比分析 (22)第六章暂态稳定性分析 (23)6.1 系统接入故障后稳定性分析 (23)6.2 临界切除故障时间 (32)第七章心得体会 (34)参考文献 (35)第一章 设计说明1.1设计技术参数43台25WM 1台50MW43台25WM 1台50MW12图1 原网络结构 图2 新增发电厂和节点负荷表1-1 各节点之间已有线路和可扩建线路参数基准功率为100MW,基准电压为110kV。
1.2 设计要求1、设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时,各负荷均不断电。
2、运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流,并进行暂态稳定性分析。
3、设计系统的接线形式,选择线路参数。
对设计的电网结构进行静态安全分析,判断系统运行的薄弱环节。
计算系统潮流分布,分析网络损耗。
计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流,对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。
进行暂态稳定性分析,确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间。
4、计算容许误差为-5 10,最后将最终结果列表在报告中。
第二章设计原理及分析2.1 设计原理根据设计要求,需保证任意一条线路出现故障时,每个负荷均不断电,因此必须保证每个节点处同时至少连接两条线路,设计采用环网结构,根据各负荷的功率分布,让发电机自动调整对负荷提供有功和无功功率。
其中,有一个发电机处于平衡节点,对整个电网的功率进行平衡。
首先在符合要求下适当的在各节点间连接少量的线路。
如果线路中的饼图信息变红或不能对负载供电,则对设计网络再进行修改,先考虑线路连接情况,再看导线选择是否合理,直到运行时平衡系统功率并保证任一线路出现故障时,其他线路的饼图信息均不变红。
这时,可以进行短路计算和暂态稳定性分析。
2.2 应用power world软件设计的原理图第三章静态安全分析安全分析,是用预想事故的分析方法来预知系统是否存在安全隐患,以便及早采取相应的措施防止系统发生大的事故。
静态安全分析可判断发生预想事故后系统是否会过负荷或电压越限。
运用power world软件静态安全分析功能,插入事故:单个线路事故(共17个)后,开始运行,得到结果如下表表3-1静态安全分析结果由表可知,6号母线为系统较薄弱环节,当线路发生断路故障时,易发生支路越限。
第四章系统潮流分布及网络损耗4.1节点状态和支路参数运用power world软件运行实例,查看实例信息等到如下表的节点状态和支路参数,见下各表表4-1 节点状态情况表4-2 支路参数情况4.2 网络损耗计算后,得到网络损耗如下表表4-3 网络损耗情况第五章短路分析5.1节点短路运用power world软件运行实例,在节点1处设置短路故障,并进行仿真计算。
短路故障分别为单相接地短路、相间短路、三相对称短路和两相接地短路,计算结果如下5.1.1单相接地表5-1各节点相电压、相角情况表5-2 各发电机相电流、相角情况表5-3 各线路相电流情况5.1.2相间短路表5-4 各节点相电压、相角情况表5-5 各线路相电流情况表5-6 各发电机相电流、相角情况5.1.3三相对称表5-7 各节点相电流、相角情况表5-8 各发电机相电流、相角情况表5-9各线路相电流情况5.1.4两相接地表5-10 各节点相电压、相角情况表5-11各线路相电流情况表5-12 各发电机相电流、相角情况5.2 线路短路5.2.1单相接地表5-13各节点相电压、相角情况表5-14各线路相电流情况表5-15各发电机相电流、相角情况5.2.2相间短路表5-16各节点相电流、相角情况表5-17各线路相电流情况表5-18各发电机相电流、相角情况5.2.3三相对称表5-19各节点相电压、相角情况表5-20各线路相电流情况表5-21各发电机相电流、相角情况5.2.4两相接地表5-22各节点相电压、相角情况表5-23各线路相电流情况表5-24各发电机相电流、相角情况5.3不同短路类型对比分析1、单相接地:取A相为特殊相,故障线路相电压为零,相角为零2、相间短路:B、C相直接短路,B相电压等于C相电压3、三相对称:三相相电压相等,故障线路电压为零4、两相接地:B、C相直接短路再接地,B相电压等于C相电压且均为零,相角为零由表可知,软件计算结果与理论值相符。
第六章暂态稳定性分析6.1系统接入故障后稳定性分析暂态稳定性是指电力系统受到大干扰后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或回复到原来稳态运行方式的能力。
在1.0000s插入故障,在系统稳定时刻进行稳定性分析,选取t=1.3300s时刻,用power world软件进行暂态稳定计算,得到如下曲线:图6-1 节点1处发电机1转速与角度关系曲线图6-2 节点1处发电机2转速与角度关系曲线图6-3 节点3处发电机1转速与功角关系曲线图6-4节点3处发电机2转速与功角关系曲线图6-5 节点6处发电机1转速和功角关系曲线图6-6 节点6处发电机2转速和功角关系曲线V a l u e s图6-8 节点1处 发电机1、2时间与功角关系曲线V a l u e sV a l u e s图6-10 节点1处 发电机1,2时间与电压关系曲线图6-12 节点3处发电机1,2时间与功角关系曲线图6-13 节点3处发电机1,2时间与功率的关系曲线图6-14 节点3处发电机1,2时间与电压关系曲线图6-15 节点6处发电机1,2 时间与转速关系曲线图6-16 节点6处发电机1,2 时间与功角关系曲线图6-17节点6处发电机1,2 时间与功率关系曲线图6-18 节点6处发电机1,2 时间与电压关系曲线6.2临界切除故障时间在1.0000秒时刻,在1号节点处插入事故,临界故障切除时间为:1.9259秒取一稍大于临界故障切除时间的时刻,如取t=2.0564s曲线如图,系统已不再稳定。
G e n 1 #1 S p e e d D e v i a t i o n (R a d /s )超过临界切除故障时间时,系统将不再稳定,可能对系统造成巨大的损害,因此临界故障切除时间的确定非常重要。
因此选择在系统比较薄弱的环节6号节点处插入事故,求取临界故障切除时间。
在1.0000秒时刻,在1号节点处插入事故,临界故障切除时间为:1.5003秒 当在1.5003秒时刻切除故障时,系统可以回复稳定状态:节点1处 发电机1时间和功角关系曲线G e n 1 #1 R o t o r A n g l e (D e g )当在1.5004秒时刻切除故障时,系统将不能回复稳定状态:节点1处 发电机1时间和功角关系曲线G e n 1 #1 R o t o r A n g l e (D e g )第七章心得体会为期一周的电力系统课程设计结束了,通过本次电力系统课程设计,我对电力系统分析这门课有了更深层的了解,将课本中的理论可以升华为具体实例,特别是对电力系统暂态稳定性的了解,可以在头脑中将概念具体实物化。
课程设计过程中,首先,通过对课题的理解做出电网结构图,在设计的过程中,对发电机的工作状态,负荷等的分配,线路的选择都需要考虑,如果一个电网想要正常运行,各种因素都要考虑在内,通过软件仿真计算,不断对电网结构进行改进,让各发电机及负载工作在最适合的状态。
其次,对设计出的电网进行潮流计算。
通过计算,可以得到各点的功率以及电压等,可以了解到功率分布和电压分布。
以前我掌握的只是计算方法,但不明白其中的原理。
通过电网的设计和模拟运行,使我对电网运行的原理有了更深等次的了解,对课本中的方法也有了实践的经验,进一步验证了课本的知识。
通过对设计的电网进行短路计算和暂态分析,在仿真模拟中认识到了现实电力系统中出现短路状况时的巨大危害,因此作为一个电力工作者,在今后的工作中更要十分谨慎。
同时,在这次课程设计中,学会了POWER WORLD这个软件的基本使用,可以把课上学到的理论知识在模拟的环境下付诸实践。
总而言之,这次课设,我受益匪浅。
并且,感谢指导老师的耐心指导!参考文献1 夏道止 . 《电力系统分析》中国电力出报社 2004年2 陈珩,《电力系统稳态分析》,中国电力出版社 1995年3 李光琦,《电力系统暂态分析》,中国电力出版社 1995年燕山大学课程设计评审意见表。