1、实验（实训、实习）指导书电气一次部分课程设计学生姓名：_所在系部：_年 级：_专 业：_指导教师: _第 2 页 共 12 页电气设备课程设计发电厂电气一次部分设计变电站电气一次部分设计发电厂电气一次部分设计1 设计任务书 1.1 设计题目某市“XXXX”水电站电气一次部分初步设计 1.2 原始资料12.1 建设规模：某电厂拟装机组 28MW，电厂以一回 110kV 线路接入相邻电站 110KV 母线，线路长度 24.5KM。年利用小时数约为 5000 小时。1.2.2 电站的地理位置及系统电源情况如下： 1.2.3 电站在系统中的作用及送电范围：第 3 页 共 12 页山江地区水利资源十分丰
2、富，山江电网现总装机 650MW，已建 220KV 变电站一座。电站机组建成投产后，将成 为山江电网中较大的水电厂之一，使电网的缺电现象得到彻底缓解。并使山江电网与百中地区国家 电网的联系更加紧密。1.2.4 气象及地质条件：山江地区境内总的气候特点是：气候温和，雨量丰沛、霜雪期短、湿度大、阳光充足、冬季干燥温和，夏秋炎热多雨，四季分明，属大陆性季风气候。多年平均水面蒸发量 1183.9mm（20cm 蒸发器），相 对湿度 75.8，绝对湿度15.5mb，多年平均日照 1438.7h。多年平均风速 1.20m s，最大 风速 15.5ms ，瞬 时最大风速 20ms（风向 NNW）。多年平均气
3、温 16.2，极端最低气温-6.2，极端最高温度40.4。最低-7。冬季为 8085 天，多 雾；夏季 120140 天。多年平均降水量 约1200mm。本区平均海拔高度为 800M；地震峰值加速度值为 0.05g，对应地震基本烈度为度。工程河段公路交通方便，有国道 213 公路沿江经过。1.3 设计任务1.3.1 发电厂电气主接线方案的拟定设计，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个最佳方案。1.3.2 进行必要的短路电流计算。1.3.3 选择和校验所需的电气设备。1.3.4 设计本电站的自用电接线。1.4 设计成果1.4.1 设计说明书及计算书各一份。1.4.2 电站电气主接线图
4、一张。1.4.3 电站自用电接线图一张。1.5 参考文献1.5.1 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.20041.5.2 尹厚丰、应明耕.水电站电气设备.中国水利水电出版社第 4 页 共 12 页1.5.3 电力工程电气设备手册 电气一次部分 西北电力设计院编1.5.4 水电站机电设计手册 电气一次 中国电力出版社1.5.5 工厂常用电气设备手册（上、下册） 水利电力出版社1.5.6 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.20021.5.7 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.20031.5.8 焦留成.供配电设计手册
5、。第一版.北京.中国计划出版社.19991.5.9 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社1.5.10 陈跃.电力工程专业毕业设计指南。电力系统分册.中国水利水电出版2 设计指导2.1 设计目的本次设计是在学完发电厂变电站电气一次部分课程之后进行的一次综合性的实践环节，通过对发电厂电气主接 线的设计及主要电气设备的选择，巩固和加深对所学知识的理解，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，理论联系实际的能力，技 术与经济全面考虑的观点，初步学 习工程设计的方法。同 时也 为后续课程的学习和毕业设计打下牢固的基础。2.2 设计要求：1、设计应根据设计任务书以及国家的有关政策和各专业的设计技术规程
6、、规定进行。学习用已学知识解决工程 实际问题的一般方法。熟悉短路电流计算，各种 电气设备的作用、结构、原理及配置和选校计算，牢固掌握各种主接线方案的特点及适用范围。2、应用制图课程所学知识配合课本所讲理论对发电厂或变电站电气主接线图进行设计与绘制。3、进行工程技术人员的基本素质训练，培养分析、计算、绘图、使用技术资料以及独立工作的能力。能够读懂 电气主接线图，且能根据原始资料对中小型电站或变电站进行主接线设计，同时也为后 续课程的学习和毕业设计打下牢固的基础。2.3 设计内容：2.3.1 电气主接线方案的拟定设计第 5 页 共 12 页全面考虑所设计电站在系统中所处地位、所供负荷性质、地理位置
7、以及电站本身的总容量和机组台数，拟出二至三个可行的方案，进行一般的技术经济比较，通 过论证，确定一个合理的主接线方案。2.3.2 短路电流计算对选定的主接线方案，按电气设备选择、校 验的需要进行短路电流的计算。在教 师指导下，力求合理选择短路点，以避免过多的重复工作量。按个别变化法，用运算曲线计算短路电流2.3.3 电气设备选择与校验根据系统的最大持续工作电流、运行工作电压及负荷的情况选择一次设备（包括汇流母线，进出线，断路器，隔离开关）根据短路电流进行校验，选择出合适的一次设备。导体和电器应按正常运行情况选择，按短路条件验算其动、热稳定，并按 环境条件校核电器的基本使用条件。2.3.4 电站
8、自用电接线根据电站自用电负荷情况，确定电站自用电接线（包括站用变压器台数、容量、接线）。2.3.5 绘制主接线图按照制图学科所学知识，绘制标准主接线图。一般采用新国际标准的图形符号和文字代号，并将所选用设备的型号、主要参数、母线及电缆截面等标注在单线图上。单线图上还应标出 TV、TA、F 等设备的配置及其一次接线方式，以及主变接线组别和中性点的接地方式等。2.4 设计进度： 1 阅读、分析设计资料、讲课， 收集资料 1 天 1 天2 主接线方案拟定 1 天 1 天3 短路电流计算 2 天 2 天4 设备配置与选校计算 2 天 2 天5 绘制标准主接线图 1 天 1 天6 电站自用电接线 1 天
9、 1 天第 6 页 共 12 页7 编辑 、整理设计说明书 1 天 1 天8 答辩 1 天 1 天2.4 设计成果2.4.1 设计说明书一份：按设计内容，分章、 节、 项写出设计的依据、条件、过程、方法、结果，字数不低于 2000 字。2.4.2 设计计 算书一份：包括各 计算项目的计算条件、 计 算方法、计算过程和计算结果，作为成果数据的要列表以便查用。 设计计算书内容：包括经济比较计算、短路 电流计算、设备选择和校验计算。2.4.3 电站电气主接线图一张。2.4.4 电站自用电接线图一张。2.5 成绩评定本课程设计成绩由学习态度、说明书水平、 图纸质量、答辩情况四部分构成，按优、良、及格、
10、不及格四等次评定。第 7 页 共 12 页变电站电气一次部分设计1 设计任务书 1.1 设计题目某城郊 110KV 降压变电站电气一次部分初步设计1.2 原始资料12.1 建设规模：变电站位于某城市西郊，处于西郊负荷的中心，地 势平坦，进出线布置方便，且靠近公路，交通十分便利。变电所规划容量为 220MVA，110KV 进线 2 回，35KV 出线 6 回，10KV 出线 10 回（含预留 2 回）。1.2.2 变电站的地理位置及系统电源情况如下： 20kwUN=6.3KVcos 81N 280kwUN=6.3KVcos1m30kKV35KV负 荷 10KV负 荷待 设 计 变 电 站系 统S
11、xt=X电 站 一电 站 三 5m8电 站 二电 力 系 统 单 线 接 线 图第 8 页 共 12 页该变电站拟定一回 110KV 线路至某 220KV 变电站的 110KV 侧，线路长为 30Km，设计时视本变电站进入系统 220KV 变电站的 110KV 侧为无限大容量系统；另一回110KV 线路与电站一相连， 线路长 21Km，该电站为径流式水电站， 电站装机容量为28000kw，功率因数 为 0.8。其最大发电负荷为 16000kw，以 SB=100MVA，UB=UAV 为基准时的等效电抗为 1.425；最小发电负荷为 8000kw，以 SB=100MVA，UB=UAV 为基准时的等
12、效电抗为 2.85。1.2.3 变电所最大负荷利用小时数 TMAX=6000h,同时率取 0.9。1.2.4 负荷资料：1.2.4.1 35KV 电压侧负荷1、供电负荷根据该城市的负荷统计资料，结合该地区今后 5-10 年的 发展规划， 预测该地区的35KV 的综合负荷如下：供电负荷 负荷一 负荷二 负荷三综合最大负荷(kw) 5500 4250 4750综合最小负荷(kw) 3150 2890 3200功率因数 0.85 0.8 0.82供电距离(km) 3 5 11负荷性质 一类 三类 二类2、发电负荷发电负荷 电站二 电站三最大发电负荷(kw) 3200 4000等效电抗 6.75 5.
13、4最小发电负荷(kw) 1600 2000等效电抗 11.75 9.4功率因数 0.8 0.8输电距离(km) 8 15注：等效电抗均为以 SB=100MVA，UB=UAV为基准时的 标幺值第 9 页 共 12 页1.2.4.2 10KV 电压侧负荷根据该城市的负荷统计资料，结合该地区今后 5-10 年的 发展规划， 预测该地区的10KV 的综合负荷如下：供电负荷 负荷一 负荷二 负荷三 负荷四 负荷五 负荷六 负荷七综合最大负荷(kw) 5500 3700 2850 2000 3050 1700 3600综合最小负荷(kw) 3600 2150 1850 1200 2100 1070 250
14、0功率因数 0.82 0.8 0.82 0.8 0.75 0.82 0.65供电距离(km) 1 3 1.5 4 2.5 5 2负荷性质 一类 三类 三类 三类 二类 三类 二类1.2.5 气象及地质条件：最高气温：34.5C最低气温：-5.8C年平均气温：15.2C无霜期：250 天最大风速：17m/s年雷暴日：45 天/年地震烈度：级海拔高度：645 米1.3 设计任务1.3.1 选择变电站主变台数、容量及型式。1.3.2 设计本变电站的电气主接线，选出数个电气主接线方案进行技术经济比较，确定一个最佳方案。 1.3.3 进行必要的短路电流计算。1.3.4 选择和校验所需的电气设备。1.3.
15、5 设计本变电站的自用电接线。1.4 设计成果1.4.1 设计说明书及计算书各一份。1.4.2 电站电气主接线图一张。1.4.3 电站自用电接线图一张。第 10 页 共 12 页1.5 参考文献1.5.1 吴靓,谢珍贵.发电厂及变电所电气设备. 第一版.北京.中国水利水电出版社.20041.5.2 尹厚丰、应明耕.水电站电气设备.中国水利水电出版社1.5.3 电力工程电气设备手册 电气一次部分 西北电力设计院编1.5.4 水电站机电设计手册 电气一次 中国电力出版社1.5.5 工厂常用电气设备手册（上、下册） 水利电力出版社1.5.6 志溪.电气工程设计. 第一版.北京. 机械工业出版社.20
16、021.5.7 陈慈萱. 电气工程基础. 第一版.北京.中国电力出版社.20031.5.8 焦留成.供配电设计手册。第一版.北京.中国计划出版社.19991.5.9 张华.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社1.5.10 陈跃.电力工程专业毕业设计指南。电力系统分册.中国水利水电出版2 设计指导2.1 设计目的本次设计是在学完发电厂变电站电气一次部分课程之后进行的一次综合性的实践环节，通过对变电所电气主接 线的设计及主要电气设备的选择，巩固和加深对所学知识的理解，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，理论联系实际的能力，技 术与经济全面考虑的观点，初步学 习工程设计的方法。同 时也 为后续课程的学习和毕业设计打下牢固的基础。2.2 设计要求：1、设计应根据设计任务书以及国家的有关政策和各专业的设计技术规程、规定进行。学习用已学知识解决工程 实际问题的一般方法。熟悉短路电流计算，各种 电气设备的作用、结构、原理及配置和选校计算，牢固掌握各种主接线方案的特点及适用范围。2、应用制图课程所学知识配合课本所讲理论对发电厂或变电站电气主接线图进行设计与绘制。3、进行工程技术人员的基本素质训练，培养分析、计算、绘图、使用技术资料以及独立工作的能力。能够读懂 电气主接线图，且能根据原始资料对中小型电站或变电站进行主接线设计，同时也为后 续课程的学习和毕业设计打下牢固的基础。
