電氣變電站一次部分課程設(shè)計(jì).doc

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1、 實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)）指導(dǎo)書 電氣一次部分課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：____________________ 所在系部：____________________ 年 級(jí)：____________________ 專 業(yè)：____________________ 指導(dǎo)教師: ___________________ 《電氣設(shè)備》課程設(shè)計(jì) 發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計(jì) 變電站電氣一次部分

2、設(shè)計(jì) 發(fā)電廠電氣一次部分設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.1 設(shè)計(jì)題目 ——某市“XXXX”水電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 1.2 原始資料 1．2.1 建設(shè)規(guī)模： 某電廠擬裝機(jī)組28MW，電廠以一回110kV線路接入相鄰電站110KV母線，線路長(zhǎng)度24.5KM。年利用小時(shí)數(shù)約為5000小時(shí)。 1.2.2 電站的地理位置及系統(tǒng)電源情況如下： 1.2.3 電站在系統(tǒng)中的作用及送電范圍： 山江地區(qū)水利資源十分豐富，山江電網(wǎng)現(xiàn)總裝機(jī)650MW，已建220KV變電站一座。電站機(jī)組建成投產(chǎn)后，將成為山江電網(wǎng)中較大的水電廠之一，使電網(wǎng)的缺電現(xiàn)象得到徹底緩解。并使山江電網(wǎng)與百中地區(qū)國(guó)家電

3、網(wǎng)的聯(lián)系更加緊密。 1.2.4 氣象及地質(zhì)條件： 山江地區(qū)境內(nèi)總的氣候特點(diǎn)是：氣候溫和，雨量豐沛、霜雪期短、濕度大、陽(yáng)光充足、冬季干燥溫和，夏秋炎熱多雨，四季分明，屬大陸性季風(fēng)氣候。 多年平均水面蒸發(fā)量1183.9mm（20cm蒸發(fā)器），相對(duì)濕度75.8％，絕對(duì)濕度15.5mb，多年平均日照1438.7h。多年平均風(fēng)速1.20m／s，最大風(fēng)速15.5m／s，瞬時(shí)最大風(fēng)速20m／s（風(fēng)向NNW）。多年平均氣溫16.2℃，極端最低氣溫-6.2℃，極端最高溫度40.4℃。最低-7℃。冬季為80～85天，多霧；夏季120～140天。多年平均降水量約1200mm。 本區(qū)平均海拔高度為800M；地

4、震峰值加速度值為0.05g，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。 工程河段公路交通方便，有國(guó)道213公路沿江經(jīng)過(guò)。 1.3 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.3.1發(fā)電廠電氣主接線方案的擬定設(shè)計(jì)，選出數(shù)個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)最佳方案。 1.3.2 進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 1.3.3選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備。 1.3.4 設(shè)計(jì)本電站的自用電接線。 1.4 設(shè)計(jì)成果 1.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書及計(jì)算書各一份。 1.4.2 電站電氣主接線圖一張。 1.4.3 電站自用電接線圖一張。 1.5 參考文獻(xiàn) 1.5.1 吳靚,謝珍貴.發(fā)電廠及變電所電氣設(shè)備. 第一版.北京.中國(guó)水利水電出版社.20

5、04 1.5.2尹厚豐、應(yīng)明耕.水電站電氣設(shè)備.中國(guó)水利水電出版社 1.5.3電力工程電氣設(shè)備手冊(cè) 電氣一次部分 西北電力設(shè)計(jì)院編 1.5.4水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè) 電氣一次 中國(guó)電力出版社 1.5.5工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)（上、下冊(cè)） 水利電力出版社 1.5.6志溪.電氣工程設(shè)計(jì). 第一版.北京. 機(jī)械工業(yè)出版社.2002 1.5.7 陳慈萱. 電氣工程基礎(chǔ). 第一版.北京.中國(guó)電力出版社.2003 1.5.8焦留成.供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)。第一版.北京.中國(guó)計(jì)劃出版社.1999 1.5.9 張華.電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社 1.5.10 陳躍.

6、電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南。電力系統(tǒng)分冊(cè).中國(guó)水利水電出版 2 設(shè)計(jì)指導(dǎo) 2.1 設(shè)計(jì)目的 本次設(shè)計(jì)是在學(xué)完《發(fā)電廠變電站電氣一次部分》課程之后進(jìn)行的一次綜合性的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計(jì)及主要電氣設(shè)備的選擇，鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)全面考慮的觀點(diǎn)，初步學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)的方法。同時(shí)也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。 2.2 設(shè)計(jì)要求： 1、設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書以及國(guó)家的有關(guān)政策和各專業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定進(jìn)行。學(xué)習(xí)用已學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的一般方法。熟悉短路電流計(jì)算，各種電氣設(shè)備的作用、結(jié)構(gòu)、原

7、理及配置和選校計(jì)算，牢固掌握各種主接線方案的特點(diǎn)及適用范圍。 2、應(yīng)用制圖課程所學(xué)知識(shí)配合課本所講理論對(duì)發(fā)電廠或變電站電氣主接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪制。 3、進(jìn)行工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)訓(xùn)練，培養(yǎng)分析、計(jì)算、繪圖、使用技術(shù)資料以及獨(dú)立工作的能力。能夠讀懂電氣主接線圖，且能根據(jù)原始資料對(duì)中小型電站或變電站進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)，同時(shí)也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。 2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 2.3.1 電氣主接線方案的擬定設(shè)計(jì) 全面考慮所設(shè)計(jì)電站在系統(tǒng)中所處地位、所供負(fù)荷性質(zhì)、地理位置以及電站本身的總?cè)萘亢蜋C(jī)組臺(tái)數(shù)，擬出二至三個(gè)可行的方案，進(jìn)行一般的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，通過(guò)論證，確定一個(gè)合理的主接線方

8、案。 2.3.2 短路電流計(jì)算 對(duì)選定的主接線方案，按電氣設(shè)備選擇、校驗(yàn)的需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算。在教師指導(dǎo)下，力求合理選擇短路點(diǎn)，以避免過(guò)多的重復(fù)工作量。按個(gè)別變化法，用運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流 2.3.3 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 根據(jù)系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電流、運(yùn)行工作電壓及負(fù)荷的情況選擇一次設(shè)備（包括匯流母線，進(jìn)出線，斷路器，隔離開(kāi)關(guān)）根據(jù)短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，選擇出合適的一次設(shè)備。導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。 2.3.4電站自用電接線 根據(jù)電站自用電負(fù)荷情況，確定電站自用電接線（包括站用變壓器臺(tái)數(shù)、容量、接線）。 2.3

9、.5繪制主接線圖 按照制圖學(xué)科所學(xué)知識(shí)，繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖。 一般采用新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，并將所選用設(shè)備的型號(hào)、主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在單線圖上。單線圖上還應(yīng)標(biāo)出TV、TA、F等設(shè)備的配置及其一次接線方式，以及主變接線組別和中性點(diǎn)的接地方式等。 2.4 設(shè)計(jì)進(jìn)度： 1 閱讀、分析設(shè)計(jì)資料、講課，收集資料 1天 1天 2 主接線方案擬定 1天 1天 3 短路電流計(jì)算 2天 2天 4 設(shè)備配置與選校計(jì)算 2天 2天 5 繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖 1天 1天 6 電站自用電接線 1天 1天 7 編輯、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1天 1天

10、 8 答辯 1天 1天 2.4設(shè)計(jì)成果 2.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份：按設(shè)計(jì)內(nèi)容，分章、節(jié)、項(xiàng)寫出設(shè)計(jì)的依據(jù)、條件、過(guò)程、方法、結(jié)果，字?jǐn)?shù)不低于2000字。 2.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算書一份：包括各計(jì)算項(xiàng)目的計(jì)算條件、計(jì)算方法、計(jì)算過(guò)程和計(jì)算結(jié)果，作為成果數(shù)據(jù)的要列表以便查用。設(shè)計(jì)計(jì)算書內(nèi)容：包括經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算、短路電流計(jì)算、設(shè)備選擇和校驗(yàn)計(jì)算。 2.4.3電站電氣主接線圖一張。 2.4.4電站自用電接線圖一張。 2.5 成績(jī)?cè)u(píng)定 本課程設(shè)計(jì)成績(jī)由學(xué)習(xí)態(tài)度、說(shuō)明書水平、圖紙質(zhì)量、答辯情況四部分構(gòu)成，按優(yōu)、良、及格、不及格四等次評(píng)定。 變電站電氣一次部分設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書

11、 1.1 設(shè)計(jì)題目 ——某城郊110KV降壓變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 1.2 原始資料 1．2.1 建設(shè)規(guī)模： 變電站位于某城市西郊，處于西郊負(fù)荷的中心，地勢(shì)平坦，進(jìn)出線布置方便，且靠近公路，交通十分便利。 變電所規(guī)劃容量為220MVA，110KV進(jìn)線2回，35KV出線6回，10KV出線10回（含預(yù)留2回）。 1.2.2 變電站的地理位置及系統(tǒng)電源情況如下： 該變電站擬定一回110KV線路至某220KV變電站的110KV側(cè)，線路長(zhǎng)為30Km，設(shè)計(jì)時(shí)視本變電站進(jìn)入系統(tǒng)220KV變電站的110KV側(cè)為無(wú)限大容量系統(tǒng)；另一回110KV線路與電站一相連，線路長(zhǎng)21Km，該電站為

12、徑流式水電站，電站裝機(jī)容量為28000kw，功率因數(shù)為0.8。其最大發(fā)電負(fù)荷為16000kw，以SB=100MVA，UB=UAV為基準(zhǔn)時(shí)的等效電抗為1.425；最小發(fā)電負(fù)荷為8000kw，以SB=100MVA，UB=UAV為基準(zhǔn)時(shí)的等效電抗為2.85。 1.2.3 變電所最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)TMAX=6000h,同時(shí)率取0.9。 1.2.4 負(fù)荷資料： 1.2.4.1 35KV電壓側(cè)負(fù)荷 1、供電負(fù)荷 根據(jù)該城市的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料，結(jié)合該地區(qū)今后5-10年的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測(cè)該地區(qū)的35KV的綜合負(fù)荷如下： 供電負(fù)荷 負(fù)荷一 負(fù)荷二 負(fù)荷三 綜合最大負(fù)荷(kw) 5500 42

13、50 4750 綜合最小負(fù)荷(kw) 3150 2890 3200 功率因數(shù) 0.85 0.8 0.82 供電距離(km) 3 5 11 負(fù)荷性質(zhì) 一類 三類 二類 2、發(fā)電負(fù)荷 發(fā)電負(fù)荷 電站二 電站三 最大發(fā)電負(fù)荷(kw) 3200 4000 等效電抗 6.75 5.4 最小發(fā)電負(fù)荷(kw) 1600 2000 等效電抗 11.75 9.4 功率因數(shù) 0.8 0.8 輸電距離(km) 8 15 注：等效電抗均為以SB=100MVA，UB=UAV為基準(zhǔn)時(shí)的標(biāo)幺值 1.2.4.2 10KV電壓側(cè)負(fù)荷 根據(jù)該

14、城市的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料，結(jié)合該地區(qū)今后5-10年的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測(cè)該地區(qū)的10KV的綜合負(fù)荷如下： 供電負(fù)荷 負(fù)荷一 負(fù)荷二 負(fù)荷三 負(fù)荷四 負(fù)荷五 負(fù)荷六 負(fù)荷七 綜合最大負(fù)荷(kw) 5500 3700 2850 2000 3050 1700 3600 綜合最小負(fù)荷(kw) 3600 2150 1850 1200 2100 1070 2500 功率因數(shù) 0.82 0.8 0.82 0.8 0.75 0.82 0.65 供電距離(km) 1 3 1.5 4 2.5 5 2 負(fù)荷性質(zhì) 一類 三類 三類 三類

15、二類 三類 二類 1.2.5 氣象及地質(zhì)條件： 最高氣溫：34.5C 最低氣溫：--5.8C 年平均氣溫：15.2C 無(wú)霜期：250天 最大風(fēng)速：17m/s 年雷暴日：45天/年 地震烈度：Ⅶ級(jí) 海拔高度：645米 1.3 設(shè)計(jì)任務(wù) 1.3.1選擇變電站主變臺(tái)數(shù)、容量及型式。 1.3.2設(shè)計(jì)本變電站的電氣主接線，選出數(shù)個(gè)電氣主接線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定一個(gè)最佳方案。 1.3.3 進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 1.3.4 選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備。 1.3.5 設(shè)計(jì)本變電站的自用電接線。 1.4 設(shè)計(jì)成果 1.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書及計(jì)算書各一份。 1.4.

16、2 電站電氣主接線圖一張。 1.4.3 電站自用電接線圖一張。 1.5 參考文獻(xiàn) 1.5.1 吳靚,謝珍貴.發(fā)電廠及變電所電氣設(shè)備. 第一版.北京.中國(guó)水利水電出版社.2004 1.5.2尹厚豐、應(yīng)明耕.水電站電氣設(shè)備.中國(guó)水利水電出版社 1.5.3電力工程電氣設(shè)備手冊(cè) 電氣一次部分 西北電力設(shè)計(jì)院編 1.5.4水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè) 電氣一次 中國(guó)電力出版社 1.5.5工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)（上、下冊(cè)） 水利電力出版社 1.5.6志溪.電氣工程設(shè)計(jì). 第一版.北京. 機(jī)械工業(yè)出版社.2002 1.5.7 陳慈萱. 電氣工程基礎(chǔ). 第一版.北京.中國(guó)

17、電力出版社.2003 1.5.8焦留成.供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)。第一版.北京.中國(guó)計(jì)劃出版社.1999 1.5.9 張華.電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社 1.5.10 陳躍.電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南。電力系統(tǒng)分冊(cè).中國(guó)水利水電出版 2 設(shè)計(jì)指導(dǎo) 2.1 設(shè)計(jì)目的 本次設(shè)計(jì)是在學(xué)完《發(fā)電廠變電站電氣一次部分》課程之后進(jìn)行的一次綜合性的實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)變電所電氣主接線的設(shè)計(jì)及主要電氣設(shè)備的選擇，鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力，技術(shù)與經(jīng)濟(jì)全面考慮的觀點(diǎn)，初步學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)的方法。同時(shí)也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。 2.2

18、設(shè)計(jì)要求： 1、設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書以及國(guó)家的有關(guān)政策和各專業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程、規(guī)定進(jìn)行。學(xué)習(xí)用已學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的一般方法。熟悉短路電流計(jì)算，各種電氣設(shè)備的作用、結(jié)構(gòu)、原理及配置和選校計(jì)算，牢固掌握各種主接線方案的特點(diǎn)及適用范圍。 2、應(yīng)用制圖課程所學(xué)知識(shí)配合課本所講理論對(duì)發(fā)電廠或變電站電氣主接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪制。 3、進(jìn)行工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)訓(xùn)練，培養(yǎng)分析、計(jì)算、繪圖、使用技術(shù)資料以及獨(dú)立工作的能力。能夠讀懂電氣主接線圖，且能根據(jù)原始資料對(duì)中小型電站或變電站進(jìn)行主接線設(shè)計(jì)，同時(shí)也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)。 2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 2.3.1 電氣主接線方案的擬定

19、設(shè)計(jì) 全面考慮所設(shè)計(jì)變電站在系統(tǒng)中所處地位、所供負(fù)荷性質(zhì)、地理位置以及變電站本身符合情況，擬出二至三個(gè)可行的方案，進(jìn)行一般的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，通過(guò)論證，確定一個(gè)合理的主接線方案。 2.3.2 短路電流計(jì)算 對(duì)選定的主接線方案，按電氣設(shè)備選擇、校驗(yàn)的需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算。在教師指導(dǎo)下，力求合理選擇短路點(diǎn)，以避免過(guò)多的重復(fù)工作量。按個(gè)別變化法，用運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流 2.3.3 電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn) 根據(jù)系統(tǒng)的最大持續(xù)工作電流、運(yùn)行工作電壓及負(fù)荷的情況選擇一次設(shè)備（包括匯流母線，進(jìn)出線，斷路器，隔離開(kāi)關(guān)）根據(jù)短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，選擇出合適的一次設(shè)備。導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)

20、算其動(dòng)、熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件。 2.3.4 變站自用電接線 根據(jù)變電站自用電負(fù)荷情況，變電站自用電接線（包括站用變壓器臺(tái)數(shù)、容量、接線）。 2.3.5繪制主接線圖 按照制圖學(xué)科所學(xué)知識(shí)，繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖。 一般采用新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號(hào)和文字代號(hào)，并將所選用設(shè)備的型號(hào)、主要參數(shù)、母線及電纜截面等標(biāo)注在單線圖上。單線圖上還應(yīng)標(biāo)出TV、TA、F等設(shè)備的配置及其一次接線方式，以及主變接線組別和中性點(diǎn)的接地方式等。 2.4 設(shè)計(jì)進(jìn)度： 1 閱讀、分析設(shè)計(jì)資料、講課，收集資料 1天 1天 2 主接線方案擬定 1天 1天 3 短路電流計(jì)算 2天 2

21、天 4 設(shè)備配置與選校計(jì)算 2天 2天 5 繪制標(biāo)準(zhǔn)主接線圖 1天 1天 6 電站自用電接線 1天 1天 7 編輯、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1天 1天 8 答辯 1天 1天 2.4 設(shè)計(jì)成果 2.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份：按設(shè)計(jì)內(nèi)容，分章、節(jié)、項(xiàng)寫出設(shè)計(jì)的依據(jù)、條件、過(guò)程、方法、結(jié)果，字?jǐn)?shù)不低于2000字。 2.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算書一份：包括各計(jì)算項(xiàng)目的計(jì)算條件、計(jì)算方法、計(jì)算過(guò)程和計(jì)算結(jié)果，作為成果數(shù)據(jù)的要列表以便查用。設(shè)計(jì)計(jì)算書內(nèi)容：包括經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算、短路電流計(jì)算、設(shè)備選擇和校驗(yàn)計(jì)算。 2.4.3電站電氣主接線圖一張。 2.4.4電站自用電接線圖一張。 2.5 成績(jī)?cè)u(píng)定 本課程設(shè)計(jì)成績(jī)由學(xué)習(xí)態(tài)度、說(shuō)明書水平、圖紙質(zhì)量、答辯情況四部分構(gòu)成，按優(yōu)、良、及格、不及格四等次評(píng)定。 第 12 頁(yè) 共 12 頁(yè)