电气工程基础课程设计报告 华科电气
华中科技大学电气学院大三本科课程设计-110kv降压变电所电气部分设计
110kV降压变电所电气部分设计前言本次设计的内容为《110kV降压变电所电气部分初步设计》。
我们通过一学期的学习以对电力系统的工作原理和慨况有了一个初步的了解。
通过本次课程设计可以巩固一学期所学的知识，并把它用与实际的社会生产当中。
为以后步入社会打下坚实的基础。
我们这学期学习了电力系统的基本概念及知识，发电系统，输变电系统，电力系统负荷，电力系统各元件参数及等值电路，电力系统的短路及潮流计算，电气主接线的设计，现代电力系统的运行，发，输，变，配电系统的二次系统，电力系统继电保护和现代电力系统的的管理等。
为我们的这次课程设计打下了基础，本次课设所用到的知识只是输变电系统和电力系统的短路和潮流计算以及负荷的一般知识。
电气主接线表明电气的一次设备的连接关系，是发电厂、变电所电气部分运行、检修、操作和事故处理的一个工作平台，其设计对电气设备的选择，配电装置布置，继电保护及自动控制方式的拟定，产生决定性的影响。
搞好这次的设计任务将我们巩固本学期所学的知识，并为将来的工作做下良好的铺垫。
目录：1－2页是设计任务书。
2－5页是主变压器的选择和电气主接线方式的选择。
6－8页为短路计算。
8－11页是电气设备的选择。
11－12页为部分继电保护的整定计算。
设计任务书一：设计目的1.熟悉和巩固《电力系统工程基础》课所学的知识.2.培养分析和解决问题能力。
3学习和掌握变电所部分设计的基本原理和基本方法。
二：设计基础资料1：所址地理及气象条件本变电所为县城的新建100kV降压变电所，拟建于城西3km处，距城南原有的老变电所（35/10kV，1800kV A）约5km。
附近有公路经大道至本变电所，砂石高坡地，四周开阔。
属省2级气象区，最高气温40 ℃，最低气温为-20℃；主导风向冬季为西北风，夏季为东南风，最大风速25m/s。
海拔600m，最大冻土层厚0.6m，地震级为6级。
2：建设规模本变电所是由地区变电所通过110kV架空线路供电的终端变电所，第一期工程先上一台31500kVA的三绕组变压器，一条110kV进线。
华科电机学课程设计
华科电机学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电机的基本工作原理，掌握电机的主要结构和功能。
2. 学生能够掌握电机类型及各自的特点，了解其在工程实践中的应用。
3. 学生能够解释并计算电机的基本参数，如电压、电流、功率、效率等。
技能目标：1. 学生能够运用电机的基本原理，分析和解决实际电机运行中的一般问题。
2. 学生能够设计简单的电机实验，通过实验操作来验证理论知识。
3. 学生能够使用适当的工具和技术，对电机系统进行故障诊断和维护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机学领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 强化学生的团队合作意识，通过合作学习培养沟通协调能力。
3. 增强学生的环保意识，理解电机在节能减排中的重要作用，培养其社会责任感。
课程性质：本课程为专业性较强的技术课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生深入理解电机的工作原理和工程应用。
学生特点：假设学生为高中年级，已具备基本的物理知识和一定的数学基础，对电机有一定的好奇心，但实践经验不足。
教学要求：课程需结合理论讲解与实验操作，注重培养学生的实践能力。
课程目标具体、可衡量，以便在教学过程中不断评估学生的学习成果，并根据实际情况调整教学策略。
二、教学内容1. 电机的基本原理与结构- 磁场与电磁感应的基本概念- 电机的主要类型及其工作原理- 电机的基本结构组成与功能2. 电机参数与性能分析- 电机电路的基本方程与参数计算- 电机的功率、效率、转速等性能指标- 电机特性曲线及其在实际应用中的意义3. 电机应用与案例分析- 常见电机类型在工业、生活中的应用案例- 电机选型原则与方法- 电机系统故障分析与维护4. 电机实验与操作- 设计简单电机实验，如电机启动、制动、调速等- 实验操作指导与安全规范- 实验数据分析与处理教学内容安排与进度：第1-2周：电机的基本原理与结构第3-4周：电机参数与性能分析第5-6周：电机应用与案例分析第7-8周：电机实验与操作教材章节关联：第1章：电机概述与基本原理第2章：电机结构与设计第3章：电机性能分析第4章：电机应用与实验教学内容根据课程目标制定，保证科学性和系统性。
电气工程基础-华中科技大学版本-第一章-绪论
本学期计划学时安排
总学时：课内56学时；课外实验8学时
章 学时 章 学时 章 学时 章 学时 1 4 2 2＋2 3 4＋4 4 2 52667884 9 6 10 4＋2 11 4 12 4 13 2 14 2 15 2
第一章主要内容
• 掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力 网、动力系统、变电站等；
• 当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、 可靠性差，很快被竞争的三相交流取代
电力初期发展
• 英国法拉第（M. Faraday,1791-1867）电磁感 应实验中，两个绕在铁芯上的线圈，但断开或 接通一个线圈中的电流时在另一个线圈上感应 有电压，这实际上是变压器的雏形
• 美国亨利（J. Henry,1797-1878）用多匝线圈作 为原边，用少匝线圈作副边，使高电压感应出 低电压
高压交流输电发展
• 输电技术的发展就是增大输电功率、输电距离， 减少损失，因此关键是提高电压
• 1876年，俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器， 用于照明
电力初期发展
• 1883年，法国高拉德(L. Gauland)和英国吉布 斯（J. D. Gribbs）将多台变压器原边串联在 输电线路中，当副边接入的电弧灯盏数变化 时，输电电压会受到干扰
• 1883年，美国特斯拉研制感应电机
• 1885年，匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其 共同设计多台变压器并联连接方式
电气工程基础
教学目的
• 掌握“发电－输电－配电－用电”的设备、工 作原理以及与电力系统整体的关系，建立电 力系统的整体概念
• 掌握电力系统“分析－设计－运行－管理” 的基本理论、基本技术、基本计算方法
• 电力工程入门课程，学完本课程后即可以从 事与电力工程相关的设计、运行、检修工作
电气工程基础课程设计
前言《电气工程基础》是我校电气自动化专业新开设的专业基础课程之一，而本次课程设计是在学习完《电气工程基础》这门课程后一个重要性的实践性教学环节。
目的是让我们更多的接近实践。
在大三第一学期的《电气工程基础》理论课程中，我们学习了工厂电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其一次系统，工厂的电力线路，二次回路和电力装置等方面的知识。
通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解变电所的基本原理和设计方法，培养独立分析问题和解决问题的能力。
并对电力行业中的相关常识得到了解，同时对电力行业的各种绘图工具有所了解，训练作为一名电气工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
本次课程设计是对某轧钢车间降压变电所的电气设计，根据本车间所取得的电源及本车间用电负荷实际情况，并适当考虑到车间生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求。
确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定机电保护装置，确定防雷和接地装置等。
按照国家标准进行该降压变电所的电气设计。
要求做到安全、可靠、优质、经济的基本要求。
并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要。
在设备及材料的选择上还要注意电能和有色金属的节约等问题。
由于对专业知识还是刚接触，学得也还不扎实，设计当中不免存在各种未考虑实际情况的问题，敬请老师和读者理解并批评指正，本人不胜感激。
目录前言第一章设计任务 (3)1.1 设计题目 (3)1.2 设计目的与要求 (3)第二章负荷计算和无功功率补偿 (5)2.1负荷计算和无功功率计算 (5)2.2全厂负荷计算 (7)2.3无功功率补偿 (8)2.4 全厂年耗电量计算 (10)第三章变电所主变压器及主接线方案的设计 (11)3.1 变电所主变压器的选择 (11)3.1 变电所主接线方案的选择 (12)3.1 主接线方案的技术经济比较.......................................................... 错误！未定义书签。
电气工程基础课程设计
电气工程基础课程设计一、引言电气工程基础课程设计是电气工程专业学生在学习电气工程基础理论和知识的基础上，进行实践操作和综合能力培养的重要环节。
通过课程设计的学习，学生们能够巩固和应用所学的电气工程基础知识，培养实践操作能力和解决问题的能力，为将来从事电气工程相关工作打下坚实的基础。
二、设计目标电气工程基础课程设计的主要目标是培养学生的实践动手能力和创新思维能力。
通过具体的电气工程项目，学生们能够学以致用，将所学的理论知识应用到实际中，锻炼自己的动手操作能力和解决问题的能力。
另外，课程设计还注重培养学生的团队合作能力和交流表达能力，使学生能够在团队中有效地与他人合作完成项目，并能够清晰地表达自己的想法和成果。
三、课程设计内容1. 电路设计与调试：通过设计不同复杂程度的电路，学生们能够掌握电路设计和调试的基本方法，了解电路的工作原理和特性。
在设计过程中，学生们需要考虑电路的电源、元器件的选型及连接方式，保证电路的正常工作并进行调试，最终得到满足需求的电路设计方案。
2. 电力系统仿真实验：通过电力系统仿真实验，学生们能够了解电力系统的运行原理和特点，掌握电力系统的计算和分析方法。
在实验中，学生们需要建立电力系统模型，并进行各种短路、过电流等故障仿真，分析系统的稳定性和安全性，提出改进方案并进行验证。
3. 控制系统设计与调试：通过控制系统设计与调试实验，学生们能够掌握控制系统的基本原理和设计方法，了解不同类型的控制器及其应用。
在实验中，学生们需要根据给定的控制要求，设计合适的控制系统方案，并进行调试和优化，实现对被控对象的准确控制。
4. 电机与传动系统实验：通过电机与传动系统实验，学生们能够了解电机的工作原理和特性，掌握电机的控制方法和传动系统的设计原理。
在实验中，学生们需要选取合适的电机和传动装置，进行电机的控制和传动系统的设计与调试，实现特定任务的自动化控制。
四、设计流程1. 需求分析：明确课程设计的目标和要求，确定实验内容和任务。
电气工程基础课程设计报告 华科电气
课程设计说明书设计题目110kV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）：华中科技大学对说明书的基本要求及注意事项1.说明书的编号内容参看课程设计指导书中的有关部分。
2.为清楚说明设计计算内容，应有必要的插图。
3.除插图可用铅笔绘制外，计算和说明一律用钢笔书写，并要求计算正确、完整、文字简明扼要、简介。
（打印一律用黑色）4.设计过程中所应用的公式和数据，应注明来源（参考资料的代号、页次以及图表编号等）。
5.根据计算稿本整理设计主要过程时，只须首先列出文字符号表达的计算公式，然后依次代入各相应文字符号的数值，就直接写出计算结果（不作任何运算和简化，但计算结果必须注明单位）。
6.设计中所选主要参数，尺寸或规格以及主要计算结果等，均应写入右侧结果栏中，有的也可采用表格形式列出。
7.对主要计算结果应用简短的结论。
如计算结果与实际取值相差较大时，应作简短的解释，并说明其原因。
8.对每一自成单元的内容，都应有大小标题和前后一致的顺序编号，使其醒目突出。
9.封面所列“设计题目”一栏，只须填写所设计的具体名称即可。
关于模板说明：前面两页必须打在同一页，即双面打印，后面内容单面打印。
目录110kV变电所电气系统设计说明书 (3)一、概述 (3)1. 设计目的 (3)2. 设计内容 (3)3. 设计要求 (3)二、设计基础资料 (4)1. 待建变电站的建设规模 (4)2. 电力系统与待建变电站的连接情况...........................................................43. 待建变电站负荷 (4)4. 环境条件 (4)5. 其它 (4)三、主变压器及主接线设计 (5)1. 各电压等级的合计负载及类型...................................................................52. 主变压器的选择 (5)四、短路电流计算 (9)1. 基准值的选取 (9)2. 各元件参数标幺值的计算.........................................................................103. 用于设备选择的短路电流计算.................................................................10五、电气设备选择 (12)1. 电气设备选择的一般条件.........................................................................122. 各回路的工作电流计算 (13)3. 断路器和隔离开关选择 (14)4. 导线的选择 (20)5. 限流电抗器的选择 (22)6. 电压互感器的选择 (23)7. 电流互感器的选择 (24)8. 高压熔断器的选择 (26)9. 支持绝缘子和穿墙套管的选择.................................................................2610. 消弧线圈的选择 (27)11. 避雷器的选择 (27)六、课程设计体会及建议 (29)参考文献 (29)附录 (30)短路电流计算书 (30)附图：110kV变电所电气主接线图（#2图纸） (33)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。
电气课程设计设计报告
电气课程设计设计报告电气课程设计设计报告设计课题：智能灯控系统设计设计目标：设计一种智能灯控系统，能够根据环境光线自动调节灯光亮度，并且可以通过手机App进行远程控制。
设计原理：本设计采用光敏电阻作为感光元件，通过测量环境光照强度来实现自动调节灯光亮度的功能。
通过光敏电阻输出的电阻值，来控制三极管的导通与否，从而控制继电器的通断，进而控制灯光的亮度。
设计过程：1. 硬件设计：a. 使用Arduino开发板作为控制核心。
b. 选择合适的继电器作为开关元件。
c. 使用光敏电阻作为感光元件，将其与Arduino开发板连接，并通过电路设计输出一个与光照强度相关的电阻值。
d. 设计合适的电路将该电阻值转换为控制灯光亮度的信号，控制继电器的通断。
2. 软件设计：a. 使用Arduino开发环境编写控制程序，实现通过光敏电阻读取环境光照强度的功能。
b. 设计算法将光照强度转换为灯光亮度的控制信号。
c. 实现手机App与Arduino开发板的通信功能，能够通过App发送指令控制灯光的开关与亮度。
3. 系统调试：a. 利用光源进行模拟实际环境光照强度的变化，测试系统是否能够根据光照强度正确调节灯光亮度。
b. 测试系统是否能够通过手机App远程控制灯光开关与亮度。
设计结果与分析：经过硬件调试和软件编程，设计的智能灯控系统能够实现根据环境光线自动调节灯光亮度的功能，并且可以通过手机App进行远程控制。
通过光敏电阻读取环境光照强度变化，通过算法将光照强度转换为控制灯光亮度的信号，控制继电器的通断，从而控制灯光的亮度。
该设计具有以下优点：1. 自动调节灯光亮度，能够根据环境光线变化自动调节灯光亮度，提高能源利用效率。
2. 远程控制功能，用户可以通过手机App实现灯光的远程控制，方便灵活。
3. 设计简单，硬件成本较低，易于推广应用。
然而，该设计还存在一些不足之处，如光敏电阻对其他光源的干扰较大，当有其他光源干扰时，可能会影响灯光亮度的精确控制。
华科电气 电力电子课程设计报告
电气学科大类电力电子课程设计实验报告姓名学号专业班号目录一、单端反激电源原理及本实验电路原理 (3)二、主电路元件及变压器的计算与设计 (8)三、实验数据 (10)四、试验分析 (10)五、实验心得体会 (11)一、单端反激电源原理及本实验电路原理1、概述本实验是多种电力电子知识的综合，包括了单端反激电源原理、整流桥原理、触发原理、闭环控制原理等。
以下我们一次介绍。
2、单端反激电源原理（a ）反激变换器——开关管导通时电源将电能转为磁能储存在电感（变压器）中，当开关管关断时再将磁能变为电能传送到负载。
（b ）单端变换器——变压器磁通仅在单方向变化。
（a ）T 导通时的关系式 N1*为正，D1截止 ，11s s di d V L N dt dtφ==Son DT T =11sSV i DT L ∆=⋅1sSV DT N φ∆=⋅1max101101sSV ii i i DT L =+∆=+01sm SV DT N φφ=+⋅(b) 单端反激变换器TR-+V（b ）T 阻断时的关系式(c)综合通、断两种情况的关系式1）在T 阻断期结束，T 再次开始导通的瞬间，电流从N2的转到N1绕组的电流初值为i10 ，所以2） 稳态运行时在一个周期TS 中增加的磁通应等于减少的磁通量 ，所以得到输出直流电压平均值22022max 112121i L i L =2201max 1N i N i ⋅=⋅max 12120i N N i ⋅=0222V dt d N dt di L -==φS T D L V i i )1(2020min 2--=S T D N V )1(2-='∆φ(b) 单端反激变换器TR-+V )/(12min 210N N i i ⋅=20sN DV V =3） N1绕组的最大电流：（d ）关系式N2绕组的最小电流电流i2不断流的条件i2min ≥0，所以有开关管阻断、D1导通时承受的正向电压00201max111212s s S S s V I V N I V i DT DT V D L N D L =+=+-1002min 212s S s N V I V iDT N V D L ⎛⎫=-⎪⎝⎭2221001)1(2D N N I V f L -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥1(1)M D >-222110)1(2D N N fL V I -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅≥RfL N N V fI L N N D 112001122121-=-≥max 0121100221T s A s DFs s V V v N V v N N V N V V V N D N D=+=+⋅=+⋅==⋅-(b) 单端反激变换器TR-+V3、其他原理1、整流桥将交流电压整流为直流电压。
电气工程基础 华中科技大学 第四章 配电系统2010
城市中压配电网
• 市区架空配电网为沿道路架设的格子形 布局网络，在道路交叉口连接。全网在 适当地点用杆塔开关（即柱上开关）分 断，形成多区段（区段中又分段）、多 连接的开式运行网络 • 架空电网的供电能力有一定限度，当负 荷大量增加时，中压电网可由架空线过 渡为电缆
城市中压配电网：闭环运行的香港 中华电力公式典型闭环网（11kV）
B
C PEN
R0
低压配电网为什么采用保护接零
• 低压配电网如果发生单相 接地，由于电气设备采用 保护接地时存在接地电阻， 使接地电流达不到足够大 的数值，继电保护装置不 能动作，故障不能切除。 此时，由于故障点仍然存 在，若有人触及与此相连 的导线和金属带电部分， 仍将发生触电危险。
A
B 0
C
IE r0 RE
发电厂 输电线
高压变电站
配电网
用户
配电网分类
• 高压配电网(110-220kV) 中压配电网(10-35kV) 低压配电网(380/220V、660/380V) • 城市配电网（城网） 农村配电网（农网） 工厂配电网 等
配电网在设计上的特点
• 配电网的规模快速增长 • 中低压配电网故障频繁，但继电保护选 择性配合困难，决定了中低压配电网必 须采用与输电网不同的故障隔离方式 • 除保证用户供电可靠性外，如何保证电 能质量和降低损耗是配电网的两个重要 设计目标
TN－S方式
字母 S 表示 N 与 PE 分开， 设备金属外壳与 PE相连 接，设备中性点与 N 连 接，即采用五线制供电。 优点是 PE中没有电流， 故设备金属外壳对地电 位为零。 主要用于数据处理，精 密检测，高层建筑的供 电系统。
A
B C N PE
R0
华中科技大学电气学院电机学课程设计
电气与电子工程学院《电机学》课程设计设计题目异步电动机的调速与仿真指导老师杨凯班级电气1201班姓名H X学号U2012XXXXX完成日期2015 年 3 月 2 日目录一、课程设计题目 (3)二、设计过程与结果 (4)异步电动机调速基本原理： (4)条件中的参数计算： (4)任务一： (5)任务二： (9)任务三： (13)用SIMULINK设计调压调速仿真模型 (21)误差分析： (28)三、实验总结 (29)四、参考文献 (30)一、课程设计题目一台绕线式异步电动机，Y/y连接，已知数据为：额定功率P N = c0 kW，f = 50 Hz，2 p = c1，U n = 380 V，n N = c2 r/min，R1 = R2' = 4Ω，x1σ = x2σ'= 6Ω，x m = 120Ω，k i = k e = 0.02，忽略铁耗。
各参数为：c0 =1.1c1 =4c2 =1440c6 =500任务要求：①若维持转轴上的负载为额定转矩，使转速下降到c6r/min，采用调压调速方式并计算其参数，做出机械特性图，分析能量的传递。
②若维持转轴上的负载为额定转矩，使转速下降到c6 r/min，采用变频调速方式并计算其参数，做出机械特性图，分析能量的传递。
③若维持转轴上的负载为额定转矩，使转速下降到c6r/min，要求最大转矩不超过1.5 T n，采用转子绕组串电阻调速，计算其级数及其它参数，做出机械特性图，分析能量的传递。
④用Matlab中的SIMULINK设计调压调速仿真模型(其余仿真参数可自行设定) ，并仿真调速前后定子电流与转子转速波形。
⑤对仿真结果和计算结果进行分析。
二 、设计过程与结果异步电动机调速基本原理：根据异步电机的转速公式：n =(1−s )n 1=60f 1p(1−s) 异步电动机的调速方式有以下三种： （1） 变极调速，即改变极对数2 p 调速； （2） 变频调速，即改变频率f 1调速；（3） 改变转差率s 调速，题目中的变压调速与转子绕组串电阻调速都属于改变转差率调速。
课程设计设计报告电气
课程设计设计报告电气一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电气工程的基本概念、原理和应用，培养学生对电气工程的兴趣和热情，提高学生的科学素养和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解电气工程的基本概念、历史和发展趋势；（2）掌握电气工程的基本原理和关键技术；（3）了解电气工程在工程应用中的广泛性。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决电气工程问题；（2）具备一定的电气工程设计和实践能力；（3）学会查阅电气工程相关的资料和文献。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电气工程的热爱和敬业精神；（2）增强学生对社会和人类的关怀，关注电气工程在可持续发展中的作用；（3）培养学生团队合作、勇于创新的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电气工程的基本概念、原理和应用。
具体安排如下：1.电气工程概述：介绍电气工程的定义、历史和发展趋势；2.电气工程基础：讲解电气工程的基本原理和关键技术，如电路理论、电磁场、电机等；3.电气工程应用：介绍电气工程在工程应用中的实例，如电力系统、自动化系统、电子设备等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电气工程的基本概念和原理；2.讨论法：引导学生针对电气工程相关问题进行讨论，提高学生的思考和表达能力；3.案例分析法：分析电气工程在实际应用中的案例，使学生了解电气工程的应用价值；4.实验法：学生进行实验，培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电气工程教材，为学生提供系统、科学的学习材料；2.参考书：推荐学生阅读相关电气工程的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：为学生提供必要的实验设备，确保实验教学的顺利进行。
电气工程的-课程设计报告
电气工程综合课程设计电力学院已知图一所示的llOkV电力网，其线路和变压器技术参数如表一和表二所示。
表一.llOkV电力网中各线路技术参数线路型号电阻电抗x (QJkm)充电功率0 (M var/100Zr/??)L-l(llOkV) LGJ-120. 223 0. 421 3. 572L-2(10kV) LGJ-120. 223 0. 318 0表二.llOkV电力网中各变压器技术参数变压器变压器型号变斥器分接头运行电斥(kV)空戦试验参数短路试验参数空载电流/。
％空载损耗MW)短路阻抗叫％负栽损耗△代伙W)T-1 SFL7-20000/110 110+1X2. 5%/10. 5 0.9 27.5 10.5 104「2 S9-M-315 10-lX5%/0.4 1.1 0. 67 4 3. 65设计要求：1. 选取变压器的不同模型，做岀多电压等级的电力网等值电路。
(包括①将所有参数归算至llOkY侧的等值电路：②含磁耦合关系(含理想变压器)的等值电路：③含非标准变比匕变压器的等值电路。
)2. 在不同模型下，完成多电压等级电力网络潮流分布计算，并要求通过计算过程和汁算过程的比较，理解不同等值电路下潮流计算和分析方法。
(1)等值电路的求取首先求系统的一些参数Z Ll =R Li + 兀=(0.223 + >0.421)x70 = 15.61 + y29.47QZ L2 = R lA + 应=(0.223 + 70.348)x6 = 1.338 + J2.088QZ n = R n + jX T} =3.146+J63.525 Qk 需焙汕喘x 需xKT —EgY n = G n + jB n = 2.273 x 10" + 儿488 x 10"5SX"需 X & 10* 0.04 X 咼=12.7GZ z2 = R T2 + jX T2 =3.679 + J12.7QB Q = 竺 x 辿 xlO ・=丄丄><蟻丄=3・465><10-5$ J 100 V/ 100 102Y T2 = G T2 + jB T2 =6.7x10^ + 丿3465 x 10"S(a)全部折算到110KV 侧：Z L2 =Z L2x)t n 2 =(1.338+ J2.088)x(—)2 =146.85+J229.16Q 10.5Z 72 =Z./.2X ^.I 2 =(3.679+ )12.7) x(巴)2 =403.77 + J1393.83G10・5104x1102 2OOOO 2 x 10’=3.146。
电气工程基础课件 华科电气PE_06
HUST_CEEE
一、架空线路
架空线路由导线、避雷线（即架 空地线）、杆塔、绝缘子和金具等 主要部件组成。 导线用来传导电流，输送电能； 避雷线用来将雷电流引入大地，对 输电线路进行直击雷保护； 杆塔用来支撑导线和避雷线，并使 导线与导线、导线与接地体之间保 持一定的安全距离； 绝缘子用来使导线与导线、导线与 杆塔之间保持绝缘状态； 金具是用来固定、悬挂、连接和保 护架空线路各主要部件的金属器件 的总称。
HUST_CEEE
例6-1 ：有一条长100km，额定电压为110kV的输电线路，采用LGJ-185型 钢芯铝绞线，导线水平排列，线间距离为4m，导线表面系数m1=0.85， 气象状况系数m2=1，空气相对密度δ=1。求线路参数。 解： 31.5
对于超高压输电线路，为减小线路电抗和降低导线表面电场强度以 达到减低电晕损耗和抑制电晕干扰的目的，往往采用分裂导线。 分裂导线的每相由2~4根导线组成，且布置在正多角形的顶点上，如 图6-13所示。 分裂导线的采用改变了导线周围 d 的磁场分布，使得电抗计算式(6-3)中 d 的导线半径r由组成各分裂子导线的圆 d d d d 的等值半径rD代替，即等效地增大了导 d d 线半径，从而减小了导线的电抗。
第六章 电力网的稳态计算
第一节 第二节 电力线路的结构 架空输电线路的参数计算和等值电路
第三节
第四节 第五节
变压器的等值电路及参数计算
网络元件的电压和功率分布计算 电力网络的潮流计算
HUST_CEEE
第一节
电力线路的结构
架空线路是将导线和避雷线架设在露天的 杆塔上； 电缆线路一般埋在地下 。 架空线路的建设费用比电缆线路低得多， 电压等级越高，二者在投资上的差异就越 显著；同时，架空线路还具有建设工期短、 易于维护等优点。
电气基础设计实训报告（通用6篇）
电气基础设计实训报告电气基础设计实训报告（通用6篇）在不断进步的时代，我们都不可避免地要接触到报告，报告成为了一种新兴产业。
你所见过的报告是什么样的呢？以下是小编帮大家整理的电气基础设计实训报告（通用6篇），仅供参考，大家一起来看看吧。
电气基础设计实训报告1一、实验目的通过电气一次及二次控制实验，达到加深对工厂电气设备的感性认识，熟悉工厂供电设备构成和运行方式。
二、实验的基本原理根据实际的高压开关柜和利用所学的工厂供电知识，结合主接线电气知识及工厂一次设备的构成，完成工厂供电系统的一次接线图。
高压开关柜是以断路器为主的电气设备。
它是生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。
按断路器安装方式可分为移动式（手车式）和固定式；按安装地点可分为户内式和户外式；按柜体结构可分为金属封闭铠装式、金属封闭间隔式、金属封闭箱式和敞开式开关柜。
常见的高压开关柜产品有KYN28A12、XGN37-12、XGN2-12及GG1A-12等。
高压开关柜的主要组成为进线柜、计量柜、过线柜及变压器控制保护2B等装置。
其中进线柜是高压室的电源线，主要由断路器、隔离开关和电流互感器组成。
计量柜是电能计量柜(箱)的简称，是对计费电力用户用电计量和管理的专用柜，可分为整体式电能计量柜和分体式电能计量柜，主要由熔断器、电流互感器、电压互感器和断路器组成。
过线柜是连接电源线与用户的通道。
避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。
当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。
其能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路。
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是电气工程专业学生必修的一门基础课程，旨在培养学生的电气工程基础理论知识和实践技能。
本文将从设计的目的、内容、步骤和意义等方面进行阐述。
电气工程基础课程设计的目的是通过实际操作和实践项目，巩固和应用所学的电气工程基础理论知识，培养学生分析和解决实际问题的能力。
通过课程设计，学生可以深入理解电气工程的基本原理和技术，提高实际动手能力和创新思维。
电气工程基础课程设计的内容通常包括电路实验、电路设计、电力系统仿真等。
电路实验是课程设计的重要部分，通过搭建电路、测量电流和电压等参数，学生可以直观地感受到电路中电流、电压的变化规律，掌握电路分析的基本方法。
电路设计是培养学生动手实践能力的重要环节，学生需要根据给定的电路要求，设计合适的电路结构和参数，实现特定功能。
电力系统仿真是利用计算机软件模拟电力系统运行情况，通过仿真实验，学生可以了解电力系统的运行原理和特点，培养分析和解决电力系统问题的能力。
接下来，电气工程基础课程设计的步骤一般包括问题分析、方案设计、实施和测试、结果分析和总结等。
在问题分析阶段，学生需要仔细分析所给出的问题要求，明确设计目标和限制条件。
在方案设计阶段，学生需要根据问题要求，制定合理的设计方案，包括电路结构设计、参数计算等。
在实施和测试阶段，学生需要按照设计方案，搭建电路、进行仿真实验或实际测试，获取相关数据。
在结果分析和总结阶段，学生需要对实验结果进行分析，总结实验经验和教训，提出改进意见和建议。
电气工程基础课程设计的意义在于提高学生的实践能力、创新能力和团队合作精神。
通过课程设计，学生可以将所学的理论知识应用于实际问题解决中，培养解决实际问题的能力。
同时，课程设计还能激发学生的创新思维，鼓励他们提出新的设计方案和解决方法。
此外，课程设计通常是以小组形式进行，可以培养学生的团队合作精神和沟通能力。
电气工程基础课程设计是电气工程专业学生必修的一门重要课程，通过实践和项目设计，培养学生的实践能力、创新能力和团队合作精神。
电气设计课程设计报告
电气设计课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电气设计的基本原理和方法，培养学生具备电气设计的实际操作能力，并提高学生对电气工程的兴趣和认识。
具体来说，知识目标包括：1.理解电路的基本元件和电路定律；2.掌握电气图的绘制和解读方法；3.熟悉电气设备的选型和安装调试；4.了解电气设计的基本流程和规范。
技能目标包括：1.能够使用电路仿真软件进行电气设计；2.能够独立完成简单的电气设备设计和调试；3.能够根据实际需求进行电气设备的改造和优化。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和解决问题的能力；2.增强学生对电气工程领域的兴趣和热情；3.培养学生团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电气设计的基本原理、电气图的绘制、电气设备的选型和安装调试、电气设计的基本流程和规范等。
具体来说，教学大纲安排如下：1.电气设计的基本原理：介绍电路的基本元件、电路定律和电气设备的性能参数；2.电气图的绘制和解读：学习电气图的绘制方法，解读电气图的能力；3.电气设备的选型和安装调试：学习电气设备的选型依据，安装调试的方法和技巧；4.电气设计的基本流程和规范：学习电气设计的基本流程，了解电气设计的规范和要求。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电气设计的基本原理和方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解电气设计的实际应用；3.实验法：通过实验操作，使学生掌握电气设备的选型和安装调试方法；4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队协作和沟通交流能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电气设计教材，作为学生学习的主要参考资料；2.参考书：提供相关的电气设计参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备齐全的电气设备实验器材，方便学生进行实验操作。
电气工程基础课程设计报告
电气工程基础课程设计课程设计(论文)设计（论文）题目电气控制实验柜的安装学院名称核技术与自动化工程学院专业名称电气工程及其自动化学生姓名学生学号任课教师设计（论文）成绩教务处制20年月16 日目录第1章概述 (2)1.1 设备概述 (2)1.2 技术规范 (2)1.3整体结构 (2)1.4 电气控制实验柜的制作材料及加工要求 (3)第2章电气控制实验柜的网板和电器配置安装 (6)2.1 网板安装要求 (6)2.2电器配置 (6)2.3 电器安装要求及步骤 (7)2.4 线路连接要求及步骤 (8)2.5 其他要求 (9)第3章安装验收 (16)3.1 安装效果 (16)3.2 检查及验收标准 (17)第1章概述1.1 设备概述采用柜式结构（图1.1），内部安装一块不锈钢网板（图1.2），在柜体和网板上安装各种电器，整体结构和技术规范与工业现场的电气控制柜相同。
可在柜内进行控制线路的连接和试验。
该设备用于工矿企业和职业技术院校的电气控制系统的装配、调试、实验、维修、维护等技能培训；也可用于高等院校的课程设计和毕业设计。
1.2 技术规范1、低压成套开关设备和控制设备符合：GB7251.1-2（对母线干线系统的特殊要求）2、低压开关设备和控制设备符合：GB14048.2-5（2003年执行的新标准）3、通用用电设备配电设计规范符合：GB50055（针对电机的选用）4、电器装置安装工程电气设备交接试验标准符合：GB501501.3整体结构体尺寸：800×500×2000（长×宽×高，单位：mm）。
柜体外形尺寸见附图1所示。
柜体正面柜门分为三段，均可独立开关柜门。
柜体背面一个柜门。
正面和背面柜门打开角度可达180度，柜门在180度处可固定。
柜内分上、中、下三段，上段部位为仪表和转换开关安装区域，仪表和转换开关直接安装在柜门上。
中段部位为低压电器安装区域。
柜门上安装按钮和指示灯。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程设计说明书
设计题目110kV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
对说明书的基本要求及注意事项
1.说明书的编号内容参看课程设计指导书中的有关部分。
2.为清楚说明设计计算内容，应有必要的插图。
3.除插图可用铅笔绘制外，计算和说明一律用钢笔书写，并要求计算正确、完整、文字简
明扼要、简介。
（打印一律用黑色）
4.设计过程中所应用的公式和数据，应注明来源（参考资料的代号、页次以及图表编号等）。
5.根据计算稿本整理设计主要过程时，只须首先列出文字符号表达的计算公式，然后依次
代入各相应文字符号的数值，就直接写出计算结果（不作任何运算和简化，但计算结果必须注明单位）。
6.设计中所选主要参数，尺寸或规格以及主要计算结果等，均应写入右侧结果栏中，有的
也可采用表格形式列出。
7.对主要计算结果应用简短的结论。
如计算结果与实际取值相差较大时，应作简短的解释，
并说明其原因。
8.对每一自成单元的内容，都应有大小标题和前后一致的顺序编号，使其醒目突出。
9.封面所列“设计题目”一栏，只须填写所设计的具体名称即可。
关于模板说明：前面两页必须打在同一页，即双面打印，后面内容单面打印。
目录
110kV变电所电气系统设计说明书 (3)
一、概述 (3)
1. 设计目的 (3)
2. 设计内容 (3)
3. 设计要求 (3)
二、设计基础资料 (4)
1. 待建变电站的建设规模 (4)
2. 电力系统与待建变电站的连接情况...........................................................
4
3. 待建变电站负荷 (4)
4. 环境条件 (4)
5. 其它 (4)
三、主变压器及主接线设计 (5)
1. 各电压等级的合计负载及类型...................................................................
5
2. 主变压器的选择 (5)
四、短路电流计算 (9)
1. 基准值的选取 (9)
2. 各元件参数标幺值的计算.........................................................................
10
3. 用于设备选择的短路电流计算.................................................................
10
五、电气设备选择 (12)
1. 电气设备选择的一般条件.........................................................................
12
2. 各回路的工作电流计算 (13)
3. 断路器和隔离开关选择 (14)
4. 导线的选择 (20)
5. 限流电抗器的选择 (22)
6. 电压互感器的选择 (23)
7. 电流互感器的选择 (24)
8. 高压熔断器的选择 (26)
9. 支持绝缘子和穿墙套管的选择.................................................................
26
10. 消弧线圈的选择 (27)
11. 避雷器的选择 (27)
六、课程设计体会及建议 (29)
参考文献 (29)
附录 (30)
短路电流计算书 (30)
附图：110kV变电所电气主接线图（#2图纸） (33)
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。
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（S
=100MVA）为：
d
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，
＝ 5000 h
cosϕ＝0.9，T
max
⑵ 35 kV负荷每回容量 4000kVA，
＝ 4000 h；
cosϕ＝0.85，T
max
其中，一类负荷1回；二类负荷2回
＝ 4000 h；
⑶低压负荷每回容量 1425 kW，cosϕ＝0.95，T
max
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。
符合条件。
（3）正常工作电流：N I =868A ； 短路电流：''
k I =10.28KA ；
热稳定计算等效时间：min i t =1.75s
选用6010⨯铝制矩形母线，单条竖放，布置如图： 相间距取0.4m ，支持绝缘子间距取2m 查表知40℃时1935868a I A A =≥
3
22min min 10.2710 1.75140601060097
i I S t mm mm C ∞⨯===≤⨯=，稳
定。
动稳定校验：
母线截面系数：22331060
1000166
b h W mm cm ⨯==== 母线在短路时受到的最大的电动力：
2
72121.7310/ 1.7317.110252.3/0.4
sh l F i N m N m s --=⨯⨯=⨯⨯⨯=
母线排受到的最大的应力：2max 252.3200
5047/1010
Fl N cm W σ⨯===≤
铝母线排的允许应力22700kg/cm 6860kg/cm =，符合动稳定要求。