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电气工程基础课程设计报告1 华科电气

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课程设计说明书

设计题目 110kV降压变电站电气系统初步设计

电气 学院 电气工程及其自动化 专业 班

学 生 姓 名：

学 号：

完 成 日 期：

指导老师（签字）：

华 中 科 技 大 学

目录

一、概述 ..................................................................................................................…1

二、设计基础资料 ................................................................................................... 2

三、主变压器及主接线设计..................................................................................... 3

四、主接线设计......................................................................................................... 5

五、短路电流计算 ................................................................................................... 7

六、电气设备选择 ................................................................................................. 10

1. 断路器和隔离开关选择 ............................................................................ 11

2. 导线的选择 ................................................................................................ 15

3. 限流电抗器的选择 .................................................................................... 17

4. 电压互感器的选择 .................................................................................... 18

5. 电流互感器的选择 .................................................................................... 19

6. 高压熔断器的选择 .................................................................................... 21

7. 支持绝缘子和穿墙套管的选择 .................................................................22

8. 消弧线圈的选择 .........................................................................................23

9. 避雷器的选择 .............................................................................................24

附录

短路电流计算书 ...............................................................................................25

七、课程设计体会及建议 .......................................................................................31

八、参考文献 ...........................................................................................................32

附图

110kV降压 变电所电气主接线图（#2 图纸）

第 1 页

设 计 计 算 与 说 明 主要结果

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）培养分析问题和解决问题的能力

（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

本设计只做电气部分的初步设计，不作施工设计和土建设计

（1） 主变压器选择：根据负荷选择主变压器的容量、型式、电压等级

（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：不同运行方式（大、小、主）、短路点与短路类型

（4） 主要电气设备的选择：断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈、避雷器等

（5） 绘制电气主接线图

3 设计要求

（1）制定任务书

（2）确定变压站各电压等级的合计负荷及负荷类型

（3）选择主变压器，确定型号、相数、容量比等

确定电压等级；各侧总负荷；选择台数、容量；校验近、远期变压器的负荷率，若不满足规程规定，应采取的措施；校验事故情况下变压器的过载能力；接地方式。最终必须确定主变压器的：型号、相数、容量比、电压比、接线组别、短路阻抗等

（4）电气主接线设计

对每一个电压等级，拟定2～3各主接线方案，先进行技术比较，初步确定2-3个较好的方案，再进行经济比较，选出一个最终方案。

（5）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Sk、I”、I∞、Ish、Teq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。

（6） 电气设备选择

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。

第 2 页

设 计 计 算 与 说 明 主要结果

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： 近期进线2回，出线1 回；远期进线1回，出线1回

35 kV： 近期4回； 远期2回

10 kV： 近期6回；远期2回

2 电力系统与待建变电站的连接情况

⑴ 变电站在系统中地位： 终端 变电站

⑵ 变电站仅采用 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源

⑶ 电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（Sd=100MVA）为：

最大运行方式时 0.30 ；

最小运行方式时 0.40 ；

主运行方式时 0.35

⑷ 上级变电站后备保护动作时间为 3 s

3 待建变电站负荷

⑴ 110 kV出线：负荷每回容量 12000kVA，

cos＝0.9，Tmax＝ 5000 h

⑵ 35 kV负荷每回容量 4000kVA，

cos＝0.85，Tmax＝ 4000 h；

其中，一类负荷1回；二类负荷2回

⑶ 低压负荷每回容量 1425 kW，cos＝0.95，Tmax＝ 4000 h；

其中，一类负荷2回；二类负荷2回

⑷ 负荷同时率 0.9

4 环境条件

⑴ 当地年最高气温400C，年最低气温-200C，最热月平均最高气温350C，年最低气温-50C

⑵ 当地海拔高度： 600m

⑶ 雷暴日： 10日/年

5 其他

⑴ 变电站地理位置： 城郊，距城区约10km

⑵ 变电站供电范围： 110 kV线路：最长100 km，最短50 km；

35 kV线路：最长60 km，最短20 km；

10 kV低压馈线：最长30km，最短10km；

⑶ 未尽事宜按照设计常规假设。

第 3 页

设 计 计 算 与 说 明 主要结果

三、主变压器选择

1 电压等级

待建变电所的电压等级为110kV/35kV/10kV。

2 各侧总负荷

110kV近期负荷：S110=12000*1*0.9=10800kVA

35kV近期负荷： S35=4000*4*0.9=14400kVA

10kV近期负荷： S10=1425/0.95*6*0.9=8100kVA

近期总负荷： S近=10800+14400+8100=33300kVA

110kV远期负荷：S’110=12000*1*0.9=10800kVA

35kV远期负荷： S’35=4000*2*0.9=7200kVA

10kV远期负荷： S’10=1425/0.95*2*0.9=2700kVA

远期总负荷： S’=10800+7200+2700=20700kVA

总负荷： S总=33300+20700=54000kVA

其中重要负荷，即一、二类负荷：

S重要=4000*3*0.9+1425/0.95*4*0.9=16200kVA

3 选择台数、容量

确定原则：大中型发电厂和枢纽变电所，主变不应少于2台；按变电所建成后5~10年的规划负荷选择，并适当考虑远期10~20年的负荷发展；对重要变电所，应考虑一台主变停运，其余变压器在计及过负荷能力及允许时间内，满足I、II类负荷的供电；如果有两台变压器，每台容量应能满足全部供电负荷的60%~70%，即33000*（60%~70%）=19800~23100kVA。

根据以上原则，一期工程选择2台20000kVA主变压器，二期工程增加1台20000kVA主变压器。

电压等级

110kV/35kV/10kV

一期规模总负荷

33300kVA

最终规模总负荷

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电气工程综合课程设计

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一、课程目标

知识目标：

1. 让学生理解电气工程基础理论，掌握电路分析、电力电子技术、电机控制等核心知识；

2. 培养学生运用所学知识解决实际电气工程问题的能力，如设计简单电路、分析电力系统运行状况等；

3. 使学生了解电气工程领域的发展趋势和新技术应用。

技能目标：

1. 培养学生具备电气图纸阅读与绘制、电路仿真与测试、设备安装与调试等实践技能；

2. 提高学生运用计算机软件（如CAD、Multisim等）进行电气工程设计和分析的能力；

3. 培养学生团队协作、沟通表达、创新能力，为未来从事电气工程相关领域工作打下坚实基础。

情感态度价值观目标：

1. 培养学生对电气工程的兴趣，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神；

2. 引导学生关注电气工程在国民经济发展中的作用，增强社会责任感和使命感；

3. 培养学生严谨、勤奋、务实的学习态度，树立正确的价值观。

本课程结合高中年级学生的认知水平和兴趣特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力和创新能力。课程目标明确，可衡量，有助于教师进行教学设计和评估，同时有利于学生了解课程预期成果，激发学习兴趣。

二、教学内容

1. 电路基础：包括电路元件、基本电路定律、电路分析方法等，对应教材第一章内容；

- 电路元件：电阻、电容、电感等；

- 基本电路定律：欧姆定律、基尔霍夫定律等；

- 电路分析方法：节点电压法、回路电流法等。

2. 电力电子技术：介绍常用电力电子器件、电路及其应用，对应教材第二章内容；

- 电力电子器件：二极管、晶体管、晶闸管等；

- 电路及其应用：整流电路、逆变电路、斩波电路等。

3. 电机与控制：涵盖电机原理、类型及控制方法，对应教材第三章内容；

- 电机原理：交流电机、直流电机等；

- 类型及控制方法：步进电机、伺服电机及其控制电路。

4. 电气工程实践：结合实际案例，进行电路设计、仿真与实验，对应教材第四章内容；

电气工程课程设计报告

电气工程课程设计报告

电气工程课程设计报告

(某塑料制品厂总配变电所及配电系统设计）

专 业：电气工程及其自动化

班 级：一班

姓 名：

学 号：

小组成员： 目录：

1。设计依据与负荷计算 .................................... 3

1.1设计依据 .......................................... 3

1。2电力负荷计算...................................... 4

2．变电所高压电器设备选型 ................................ 6

2。1 补偿电容器选择 ................................... 6

2。2 主变压器的选择 ................................... 7

2。3 补偿后高压侧负荷计算 ............................. 9

3．短路电流计算 ......................................... 10

3.1 三相短路电流的计算公式(标幺值计算方法)： ......... 10

3.2 短路计算等效电路 ................................. 10

3。3 短路电流计算 .................................... 10

4. 设备选择 ............................................. 14

4.1 高压设备选择 ..................................... 14

4。2 高压设备选择列表 ................................ 16

电气工程基础课程设计

电气工程基础课程设计

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Sk、I”、I∞、Ish、Teq（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；

《电气工程基础》课程设计任务书.

《电气工程基础》课程设计任务书.

课 程 设 计 任 务 书

1、 题目:220kV 变电所电气部分及线路过电流保护设计

2、系统接线图:

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 本期 4回 最终 4回

110kV 本期 5回 最终 6回

10kV 本期 12回 最终 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 80MV 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, 最大负荷容量为 30MV A 。 10kV

总负荷为 60MV A ,Ⅰ、Ⅱ类负荷用户占 70%;最大一回出线负荷

B 2×20MV A

D

为 6MV A ,最小负荷与最大负荷之比为 0.65。

3.3 各侧功率因数 ϕcos 与最大负荷利用小时数 max T 分别为

220kV 侧 ϕc o s

=0.9 max T =4800小时 /年 110kV 侧 ϕc o s

=0.85 max T =4200小时 /年 10kV 侧 ϕc o s

=0.8 max T =4500小时 /年 3.4 系统阻抗

220kV 侧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 (学号为单数为火 电系统,双数为水电系统 ,以 100MV A 为基准容量,归算至本所 110kV 母 线阻抗为 0.12。

3.5 调压要求:经规划计算认为本所 220kV 侧母线电压波动较大,宜采用带 负荷调压变压器, 10kV 留 2回出线为本所无功补偿用。