《电力工程课程设计》计划及实施方案

自动化与电气工程学院电气工程2013级《电力工程课程设计》及实施负责人：李彦哲一、课程设计目的本课程设计是学生在学完《电力工程》课程之后、进行的一个综合性的教学实践环节。通过本课程设计一方面使学生获得综合运用学过的知识进行变电所主接线设计和电气设备选型的基本能力，另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。通过本课程设计，学生能运用电气基础课程中的基本理论和实践知识，正确地解决变电所的电气主系统设计等问题。通过变电所的电气主系统设计的训练，提高电气设计能力，学会使用相关的手册及图册资料。(1)掌握负荷计算及初步设计方案确定的基本方法能够根据发热条件选择供电变压器、输电线路导线及开关电器等电气设备，确定工厂最大负荷。(2)掌握工厂变配电所电气主接线设计的基本方法能够根据电气主接线的四项基本要求和技术、经济指标，正确将电路中的各种电气设备按行业规定的图形符号和文字符号绘制成电气主接线图。(3)掌握变电所变压器型号选择的基本方法能够在进行负荷统计及无功补偿后，根据补偿后的容量进行变压器的选择。变压器的选择包括容量、台数、类型的选择。(4)熟悉供配电线路设计的基本方法能够根据配电电压、配电级数和接线方案选择标准，合理设计供配电线路。二、课程设计安排1、课程设计教师培训本课程设计负责人为李彦哲。电气系将在7月9日下午在系办公室305进行电力工程课程设计指导教师培训工作，参加人员为本课程设计全体指导教师，培训主讲教师为李彦哲，7月9日上午通知学院督导办。2．课程设计指导教师及指导人数的安排电力工程课程设计涉及电气专业13级三个班（除卓越班）158名学生。计划由6位指导教师参与指导，每位指导老师指导人数按学院电力工程课程设计评价结果排名在前1/3的安排14-15名学生，排名在中间1/3的安排12～13名学生，排名在后1/3的按名次分派，带本课程的上课老师优先安排。答疑时间安排：从7月9日开始，每天固定2小时，机动2小时。7月15日上午由总负责人将每位教师的课程设计答疑时间汇总制表提交到学院教务办以便检查。表1电力工程课程设计学生分配及指导老师安排表序号指导教师人数学生名单答疑时间电气2013-2电气2013-3电气2013-41赵峰14钟瑞超洪世全熊运杉司笑天王钦城吕剑波王新元刘言杨辉王海燕龚文王朝枫李城汐刘佳牟德增潘存磊白辉郑晓燕楚永生张涛中杜庆中郭继承李天一苏德谢尚达张雅蓉姜亮2李彦哲14吴铭珏吴明权韩静怡牛阿龙马登丽阚晓梅张银萍高明商萍申克超陶泽麟高岩冯月刘川刘圃秀洪嘉琪黄禹荣刘安邦刘思雨朱嘉钰赵辰茜张鑫寇进强李安乐吕鑫杨晨曦梁世文3闵永智13金洪涛裘宰洲张斌艾会亮秦威刘卿杨智宇陈肖旭范文桐曹涯温魏宣牛绪鸿王旭阳彭浩王亚龙贺世娇马秦康轩旗董晓阳李云龙魏小鹏魏子棠李国恒李超李志棠张文燕张涛4王秀华11陆云峰周海鹏高广运王继源张建晓马雨声徐文宽高琛罗彤刘雄智周俊勤马璐魏晓宁吕弘祖郑尧梁龙张强万华宁王永强杨其峰王翼虎黎国希马俊翔李玉炜路莉莉何亚萍5董海燕11奚清国王煜量叶子剑张国松张鼎昌李昌恒刘晏辰苏宝云孟令超黄新裕夏蒙党根叶丁延庆高雪薛海军孔巧玉陈鑫澎李梦菲宋荣鑫彭晖清李建鑫陈玉成林建炀马坤耀张晏平6王黎11杨宏伟汪建发陆逍张亚会俞树东马雯王佳梅丁臻朱鹏张有智陈谦荆文斌龚正龙肖凯李东亮刘鹏飞白文利蒋露徐凯王耀敏牟文成徐海鹏张晓舟李炀桑旦群培常智渊3．课程设计进度安排及要求课程设计起止时间根据教学计划为本学期第20周，即7月11日至7月15日1周时间。具体安排如表2所示。表2电力工程课程设计进度安排表日期地点设计内容参加人员7月7日校内由课程设计负责人讲解本课程设计任务及相关内容，下达设计任务书。各组学生7月9日校内同学熟悉设计内容和要求，收集相关设计资料及参考书。各指导老师讲解设计、报告及答辩的具体要求，指导学生开展设计。各组学生7月12日校内检查学生的进度及完成情况，并就相问题进行答疑和提问，并对撰写报告进行指导。各组学生7月14日校内检查学生进度和设计报告完成情况，并进行小组答辩，17：30收齐报告。各指导教师评阅报告，根据成绩评定条件进行成绩评定，并对本组学生进行成绩排序，写出指导评语（除最后一名外）。各组学生7月15日校内下午3:00，各组最后一名同学参加集中答辩，委员进行结果排序，并将排序结果上报学院等候不通过同学名单。各指导教师汇总其他同学成绩，并提交给各班级负责人。答辩委员及集中答辩同学7月15日校内各指导教师根据学院审核的集中答辩同学的成绩，撰写答辩同学评语，各班级负责人于12:00之前结合另两门课程设计成绩按同一课程代码提交成绩。并将设计报告汇总到系办，由各班级负责人按班级汇总交给课程负责人，课程负责人于18:00之前统一将设计报告交到督导办。指导教师三、课程设计报告内容及格式要求1．课程设计报告内容要求按照给出的参考题目，选择其中一题展开分析计算，并按照具体格式要求撰写设计报告。课程设计报告仅是对设计目的、设计任务及自己所做图纸的说明，不允许对原理内容描述过多，正文字数控制在3000字~5000字（5~7页）。课程设计内容的具体章节安排可参考附件二。2．课程设计报告格式要求(1)纸型：A4纸，单面打印；(2)页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3.5cm、右2.5cm；左侧装订。(3)页眉：2.5cm，页脚：2cm，左侧装订；(4)封面不允许出现页眉页码。页眉页码由正文开始，一律用阿拉伯数字连续编页码；(5)页码必须标注在每页页脚底部居中位置，宋体，小五。行距为最小值9磅，段前为30磅、段后为0；(6)页眉宋体，五号，居中。填写内容是“电力工程课程设计报告”。行距为最小值9磅，段前为0、段后为30磅；(7)正文汉字全部为宋体、小四，正文英文为TimesNewRoman，小四；每段落首行缩进2字，多倍行距：1.25，段前、段后均为0，取消网格对齐选项；(8)报告封面格式参见附件一。四、课程设计的成绩评定1．成绩构成1）课程设计成绩构成说明(1)平时表现及考勤占10%（即10分），设计表现积极，参加设计各环节，积极参加答疑，从7月11日开始的一周5天时间里，每次设计答疑点名计2分，5次共10分。(2)纪律及答疑占10％（即10分），遵守设计纪律，按时完成各阶段任务，认真答疑，积极提问，每次答疑计2分，5次共10分。(3)设计过程占40%（即40分，其中报告修改项为10分：报告无修改即符合要求直接得10分，修改一次符合要求扣2分，修改二次符合要求扣4分，修改5次数以上得0分；设计过程完成程度总计20分：分析正确得5分，计算正确设计得5分，总结合理得10分；老师提问10分：根据提问问题及解答情况给分等）(4)设计报告占30％（即30分）：(分值：30-27分)设计叙述清楚，书写；设计方案合理，设计内容正确；掌握基础理论知识，具有较强的分析问题和解决问题的能力。(分值：26-22分)设计叙述清楚，书写较为规范；设计方案较合理，设计内容较正确；较好的掌握基础理论知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值：21-18分)设计叙述清楚，书写较规范；设计方案基本合理，设计内容基本正确；掌握一定基础理论知识，具有初步的分析、解决问题的能力。(分值：17-0分)设计叙述不清楚，书写不规范；设计方案基本合理，设计内容不正确；不掌握基础理论知识，不具备分析问题和解决问题的能力。(5)小组答辩占10%（即10分，根据答辩情况综合评分）。总成绩评定：满分为100分，成绩按百分制直接打到报告册上。2）课程设计不及格几种情况说明有下列情况之一者课程设计不及格：(1)不能按时提交设计；(2)设计报告有严重雷同者；(3)图纸有严重雷同者；(4)对老师的提问完全不能正确回答者；(5)答辩不及格者或不按指定时间参加答辩者。3）不同成绩比例要求原则上成绩优秀率（90分及以上）为≤15%，优良率（80分及以上）为≤40%，组内若突破此限制报主管院长审批。2．答辩1）小组答辩：7月14日15：00，各指导老师召集组内同学开展组内答辩，其中报告占5分、答辩占5分，当场给出答辩成绩。2）集体答辩(1)基本要求每组的指导老师提交成绩汇总表应注明排在最后一名的原因，指定成绩排在本组内最后一名同学参加答辩。指导教师提交的成绩有一人或多于一人不及格者该学生成绩定为不及格本组不再派学生参加集体答辩，若要参加集体答辩也可派一名同学参加。答辩委员会根据答辩情况进行排序，并简要注明答辩存在问题情况。若参加答辩的同学成绩评定与原成绩有较大出入时，该组同学的成绩按答辩同学的情况相应降级或升级。答辩内容为自己所做课程设计。每位同学陈述5分钟，回答问题不超过5分钟，每位答辩委员根据学生陈述和回答问题情况参照评分标准（参见附件五）进行评分并计入答辩记录表（参见附件四），答辩秘书对学生答辩情况进行记录，最后，由答辩秘书对各位答辩委员的答辩记录表进行统计汇总，并将结果填入答辩结果汇总表（参见附件六），当场向学生公布答辩结果。集体答辩结束，课程负责人将集中答辩排名顺序上报学院。(2)时间及地点7月14日下午15:00进行集中答辩，地点在电气系305室。7月13日下午17:00之前通知督导答辩时间和地点；并通知各班班长（或团支书）作为同学代表列席，施行监督。(3)答辩委员会答辩委员：赵峰、苏宏升、李彦哲、王思华、高峰阳、闵永智、张红生、李亚宁、徐金阳、任丽苗、张廷荣、王秀华、李红、于晓英、王黎答辩主席：赵峰答辩秘书：于晓英五、课程设计文档汇总及成绩提交课程设计结束后，各指导教师根据学院审核的集中答辩同学的成绩，撰写答辩同学评语（参见附件三），并将成绩分别提交给各班课程设计负责教师处，将参加集体答辩同学名单交至答辩委员会秘书处。各班级设计负责教师汇总于7月17日12:00之前按课程代码提交成绩。各答辩委员会秘书对参加答辩的同学汇总制表，准备相关答辩事宜。各班负责人在成绩评定后完成对本班课程设计的文档汇总及成绩的提交，最后将文档提交到督导办进行检查评定。评语按成绩评定给出相应评语，参加集体答辩学生的评语根据集体答辩结果填写。成绩提交班级具体负责人：电气工程2013级2班李彦哲3班王黎4班董海燕六、装订顺序1．封面（格式参见附件一）2．目录3．设计报告（正文）4．各种图纸5．参考文献七、课程设计参考题目见附录八、教材与参考书[1] 《工厂供电》  刘介才主编  机械工业出版社[2] 《电力工程》  鞠平主编  机械工业出版社[3] 《工厂供电设计指导》 刘介才主编  机械工业出版社[4] 《工厂供电设计指导》 刘学军,周振雄，刘畅等主编  中国电力出版社[5]《电力系统工程》C.L.Wadhwa科学出版社[6]《电力工程基础》孙丽华机械工业出版社九、附件附件一：课程设计报告封面附件二：设计报告内容章节格式附件三：课程设计评语参考附件四：集体答辩计划及答辩记录表附件五：集体答辩评分标准附件六：答辩结果汇总表附件七：课程设计参考题目附件一：设计报告封面电力工程课程设计评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程班级：电气13-X姓名：×××学号：×××指导教师：×××兰州交通大学自动化与电气工程学院2016年7月15日附件二：设计报告内容章节格式1设计原始题目1.1具体题目正文。1.2要完成的内容正文。2设计课题的计算与分析2.1计算的意义正文。2.2详细计算正文。3小结正文。附件三：课程设计评语参考1．优（90～100）：（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改，很好地掌握了本课程的基础理论和知识，具有较强的分析问题和解决问题的能力。设计叙述清楚，书写规范。2．良（80～89）：（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改，较好掌握了一定的本课程的基础理论和知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。设计叙述清楚，书写较为规范。3．中（70～79）：（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改掌握了一定的本专业的基础理论和知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。设计叙述清楚，书写较规范。4．及格（60～69）：（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度端正，平时认真答疑，能按老师的要求进行修改掌握了一定的本专业的基础理论和知识，具有初步分析问题和解决问题的能力。设计叙述基本准确，书写较规范。5．不及格（<60）：（具体设计题目在具体方面具有的意义）。课程设计工作表明作者工作态度不端正，平时不认真答疑，不能按老师的要求进行修改，没有掌握本专业的基础理论和知识，不具备初步分析问题和解决问题的能力。设计叙述不准确，书写不规范。附件四：集体答辩记录表电气工程2013级电力工程课程设计集体答辩记录表学生序号设计报告和图纸（30分）设计内容阐述（30分）回答问题（40分）总分（100分）排名12345678910111213141516答辩委员签名：答辩秘书签名：附件5：集体答辩评分标准课程设计集体答辩评分标准评分内容评分标准优良中差课程设计报告成绩（30分）1.写作；2.设计方案及设计内容；3.掌握基础理论和知识；4.分析问题解决问题。(分值：30-27分)设计叙述清楚，书写规范；设计方案合理，设计内容正确；掌握基础理论知识，具有较强的分析问题和解决问题的能力。(分值：26-22分)设计叙述清楚，书写较为规范；设计方案较合理，设计内容较正确；较好的掌握基础理论知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。(分值：21-18分)设计叙述清楚，书写较规范；设计方案基本合理，设计内容基本正确；掌握一定基础理论知识，具有初步的分析、解决问题的能力。(分值：17-0分)设计叙述不清楚，书写不规范；设计方案基本合理，设计内容不正确；不掌握基础理论知识，不具备分析问题和解决问题的能力。课程设计答辩陈述（30分）1.设计方案；2.设计内容及设计方法；3.设计结果。(分值：30-27分)叙述清楚；设计方案合理，设计内容正确；陈述全面，条理清晰，设计方法得当，结果正确。(分值：26-22分)叙述较清楚；设计方案较合理，设计内容较正确；陈述较全面，条理较清晰，设计方法较得当，结果正确。(分值：21-18分)叙述基本清楚；设计方案基本合理，设计内容基本正确；陈述基本全面，条理基本清晰，设计方法基本得当，结果基本正确。(分值：17-0分)叙述不清楚；设计方案不合理，设计内容不正确；陈述不全面，条理不清晰，设计方法不得当，结果不正确。答辩回答问题（40分）1.语言表达；2.总结能力；3.回答问题。(分值：40-36分)语言表达准确；学风严谨；善于总结提炼；回答问题流畅、准确。(分值：35-28分)语言表达比较准确；学风比较严谨；比较善于总结提炼；回答问题基本正确。(分值：27-20分)语言表达基本准确；学风基本严谨；总结提炼基本准确；回答问题部分准确。(分值：19-0分)语言表达不够准确；学风不够严谨；总结提炼不准确；不能正确回答提问。附件6：答辩结果汇总表电气工程2013级电力工程课程设计集体答辩结果汇总表序号班级学号姓名原成绩答辩成绩排序答辩情况备注1234567891011121314答辩委员签字答辩秘书签字学生监督代表签字附件七：课程设计参考题目设计题目一XX机械降压变电所的电气设计。1．总长平面图2.工厂负荷情况本长多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4000h日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如下表—1所示。表—1工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3600.380.65照明70.851.07锻压车间动力3800.250.62照明60.781.02金工车间动力3500.280.61照明80.861.04工具车间动力3600.320.62照明60.881.06电镀车间动力2600.580.72照明50.871.03热处理车间动力1800.60.73照明80.881.09装配车间动力1700.370.65照明60.871.010机修车间动力1700.260.61照明20.91.05锅炉房动力800.80.74照明1.80.91.08仓库动力280.30.82照明1.60.881.0生活区照明3600.720.923.供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供电合同规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首段（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约6km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.6s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由临近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为70km，电缆线路总长度为15km。4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为35℃，年平均气温为26℃，年最低气温为-18℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为27℃，年最热月地下0.8m处平均温度为24℃。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为15。5.地质水文资料本厂所在地区平均海拔600m，地层土质以粘土为主，地下水位为3m。6.电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元／kVA，动力电费为0.20元／kW·h，照明（含家电）电费为0.56元／kW·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kV为800元／kVA。设计题目二某工厂降压变电所的电气设计1、工厂负荷情况本厂大多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数3500h，日最大负荷持续时间为6h，该工厂铸造车间、电镀车间属于二级负荷，其余为三级负荷。低压动力负荷为三相，额定电压为380V；电气照明为单相，额定电压为220V。序号厂房名称负荷类别设备容量/KW需用系数功率因数1锻压车间动力3500.30.65照明80.71.02工具车间动力3600.30.6照明70.91.03锅炉房动力500.70.8照明10.81.04金工车间动力4000.20.65照明100.81.05装配车间动力1800.30.7照明60.81.06仓库动力200.40.8照明10.81.07热处理车间动力1500.50.8照明60.71.08铆焊车间动力1000.60.8照明50.71.09烘房动力500.80.8照明20.71.010生活区照明照明2000.80.9注：生活区距供电所200m，生活区的照明负荷中含有家用电器。2、供电电源情况本厂从附近一条10KW的公用电源干线取得工作电源，干线导线型号LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距1m，干线首端（电力系统的馈电变电站）距离本厂8km。干线首段断路器容量为400MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.7S。为满足工厂二级负荷要求，采用长度为20Km架空线路取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长为80Km，电缆线路总长度为25Km。变电所最大负荷时功率因数不低于0.9。气象资料：年最高气温38℃，年最低气温-8℃,年平均气温23℃，年最热月平均气温33℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃年雷暴日数为20日。设计题目三某大学机械厂降压变电所的电气设计设计依据：1、 工厂总平面图图1工厂总平面图2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为3000h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380v。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220v。本厂的负荷统计资料如表1所示。表1工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3800.320.68照明60.851.07锻压车间动力3200.250.63照明80.781.02金工车间动力3600.260.62照明50.881.06工具车间动力3300.320.62照明90.881.04电镀车间动力2500.580.72照明50.871.09热处理车间动力1800.60.73照明60.881.03装配车间动力1200.370.65照明50.871.010机修车间动力1300.260.61照明20.91.08锅炉房动力900.80.74照明10.91.05仓库动力150.30.82照明20.881.0生活区照明4500.720.923、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为300MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.6s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为70km，电缆线路总长度为35km。4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为35℃，年平均气温为26℃，年最低气温为-18℃，年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为27℃，年最热月地下0.8米处平均气温为24℃。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为15。5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔600m，地层以粘土为主，地下水位为3m。6、电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为0.2元/Kw.h，照明（含家电）电费为0.56元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA为800元设计题目四某轧钢厂降压变电所的电气设计。设计依据1.工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为5200h，日最大负荷持续时间为6.5h。该厂除冶炼车间、制坯车间和热轧车间属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表l所示。2.供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条6kV的公用电源干线取得工作电源。该电源干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-240，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约5km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为600MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为40km，联络线电缆线路总长度为15km。3.气象资料本厂所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为25℃，年最低气温为-3℃，年最热月平均最高气温为36℃，年最热月平均气温为29℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。当地主导风向为东风，年雷暴日数为25。4.地质水文资料本厂所在地区平均海拔300m，地层以砂粘土为主；地下水位为2m。5.电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费：每月基本电费按主变压器容量计为20元/kVA，动力电费为0.3元/kW·h，照明(含家电)电费为0.4元/kW·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。表1轧钢厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备功率／kW需要系数Kd功率因数cosφ1原料仓库动力2100.30.65照明50.61.02燃料车间动力1500.60.80照明50.81.03办公楼动力450.40.65照明120.71.04冶炼车间动力3600.50.65照明80.91.05制坯车间动力2400.650.80照明80.81.06热轧车间动力4500.60.80照明150.81.07机修车间动力2600.350.70照明70.81.08冷轧车间动力3800.50.65照明100.81.09成品仓库动力800.40.80照明90.81.010生活区照明2100.650.9设计题目五XX机械厂降压变电所的电气设计1.工厂总平面图2.工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，两最大负荷利用小时为3000h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉车间属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380v，电气照明及家用电器均为单向，额定电压为220v。本厂的负荷统计资料如下表。厂房编号厂房名称负荷类型设备容量/kW需要系数功能因素1铸造车间动力2000.40.7照明50.812锻压车间动力4000.30.6照明50.813金工车间动力3000.80.65照明50.314工具车间动力3000.80.65照明50.315电镀车间动力3000.50.7照明100.816热处理车间动力1500.50.8照明50.917装配车间动力1500.40.75照明100.918机修车间动力1000.20.7照明30.719锅炉房动力500.80.7照明10.9110仓库动力100.30.8照明10.7111生活区　　　　照明5000.80.93.供电电源情况按照工厂和当地供电部门签订的供用电合同规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-70，导线为等边三角形排列，线距为1.0m，干线首端距离本厂约为7km，干线首端所装设的高压断路器断流容量为700MVA。此断路器配备有定时限过电流保护盒电流速断保护，定时限过流保护整定动作时间为1.7s，为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由附近单位取得设备用电源，已知与本厂高压侧有电气联系的架空线总长度为50km，电缆线路总长为20km。4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为39℃，年平均气温为20℃，年最低气温为-5℃，年最热月平均最高气温为32℃，年最热月平均气温为30℃，年最热月地下0.8m处温度为25℃，当地主导风向为东风，年雷暴日数为15.5.地质水文资料本厂所在地区平均海拔50m，地质土层以砂粘土为主，地下水位为2m。6.电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制缴纳电费，每月基本电费按主变电器容量计为18元/kVA,动力电费为0.2元/kWh,照明（含家电）电费为0.5元/kWh，工厂最大负荷时的功率因素不得低于0.9.此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性的向供电部门缴纳供电贴费：6~10kV为800元/kVA。设计题目六某机械制造厂车间变电所及其低压配电系统设计设计基础资料1.机加车间负荷全部为三级负荷对供电可靠性要求不高；2.车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，车间低压母线转供负荷如表2所示；3.车间变电所电源原始数据如表3所示；4.车间采用三班制，年最大有功负荷利用小时数为5500h；5.供电电源条件：1）从本厂35/10KV总降变电所用架空线引进10KV电源，该变电所距本车间南0.3km。2）电力系统短路数据见表3设计题目序号2。3）供电部门提出的技术要求如下：a.工厂总降变电所10kv配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp=1.3s。b.车间最大负荷时功率因数不得低于0.9。c.在车间变电所10kv侧进行计量。d.供电贴费为700元/(kV.A)，每月电费按两部电价制：基本电费为18元/(kV.A)，动力电费为0.4元/(kV.A)，照明电费为0.5元/(kV.A)。6.工厂自然条件：1）气象条件。年最高气温38℃，年平均气温35℃，年最低气温8℃，年最热月平均最高气温30℃，年最热月地下0.7-1m处平均温度为20℃，常年主导风向位南风，年雷暴日180天，土壤冻结深度1.1m。2）地质水文资料。平均海拔200m，地层以沙质黏土为主，地下水位3-5m，地耐压力为20t/m2。7.车间变电所电源供电系统图如图2所示表1：机加车间电气设备明细表设备代号设备名称台数单位容量（KW）效率功率因数启动倍数备注1,2,3普通车床c6140360.890.8164工具磨床m602511.450.880.8365,16砂轮机s3sl-30021.50.920.826.56平面磨床m713017.60.880.8267,8,9牛头刨床b6050340.870.82610,11,12普通车床c61634.60.90.81613,14,15普通车床c620-137.60.890.81617,18单臂龙门刨床b1012267.80.860.812.519龙门刨床b2016166.80.860.812.520,21,23普通车床c630310.1250.880.81622立式钻床z53514.6250.90.8624摇臂钻床z3518.50.870.825.525吊车5t128.20.820.654.526-29镗床t6849.80.860.85.530,31,32插床b5032340.870.82633,34万能圆外磨床m131w26.80.860.815表2：车间低压母线转供负荷表转供负荷名称计算负荷转供距离（m）（kw）（kvar）（kVA）（A）金工车间回路130203654.90.83250回路2303415.368.90.66回路3404459.590.30.67合计10098402130.71汽车修理车间回路1302539.159.30.77100回路2222533.350.60.67回路3303646.971.20.65合计82861191810.69备品车间回路128304162.30.68150回路2192531.447.70.6回路3354053.280.80.66合计82951251890.61锅炉房回路1233037.857.40.65200回路2172026.239.90.45回路3153033.550.960.57合计558097.1147.51.0照明回路（3相）回路11701725.81.0200回路21201218.21.0回路31601624.31.0合计4504568.41.0表3：电力系统短路数据设计题目序号总降变电所车间变电所地区环境最热日平均气温（℃）车间最大负荷利用小时数Tmax（h）土壤情况自然接地电阻（Ω）二次母线短路容量（MVA）保护动作时限tp（s）电源进线电压(Ωm)SkmaxSkmin长度(km)导线类型U1NU2N地上地下架空电缆12001501.20.4○100.4302845001002022502001.30.4○100.4352055001006031801501.00.6○100.4252335003001543002501.10.5○60.4353340004002552001501.21.8○100.4272545003001264003501.02.0○100.430275500501077502001.31.5○100.4323060002003083503001.12.5○60.4252355006018注：○号表示选择此项图1：车间平面布置图图2：车间变电所电源供电系统图设计题目七某冶金机械厂降压变电所的电气设计设计依据：1.工厂总平面图如下：2.工厂负荷情况：该厂多数车间为两班制，年最大负荷小时数为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余为三级负荷。该厂的负荷统计资料如下：厂房编号厂房名称负荷类别设备容量（kw）需要系数Kd功率因数cosφtanφ1铸造车间动力5200.40.71.02照明100.91.002锻压车间动力2400.30.651.17照明100.91.003金工车间动力3900.320.651.12照明100.91.004工具车间动力2900.350.651.33照明100.91.005电镀车间动力4500.60.80.75照明100.91.006热处理车间动力2600.620.820.82照明100.91.007装配车间动力1700.40.751.02照明100.91.008机修车间动力1000.30.71.17照明50.91.009锅炉车间动力1150.80.81.05照明30.91.0010仓库动力500.40.90.75照明20.91.0011生活区照明4000.81.00.483.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门登定的供电用电协议规定，本厂由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGT——150（0.36Ω/KM）,干线首端距离本厂约8KM。干线首端所装设的高压断路器的断流容量为500MVA。为满足工厂的二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。4.气象资料：本地区年最高气温为38℃,年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m平均温度为25℃，主导风向为东北风，年暴雨日数为20天。5.地质水文资料：本地区海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。、设计题目八╳╳机械厂降压变电所的电气设计设计依据1、工厂总平面图，如图1所示图1工厂总平面图2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4500h，日最大负荷持续时间为8h。该厂除铸造车间和电镀车间属二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相额定电压为220V。本厂的负荷统计资料入附表1所示。附表1工厂负荷资料编号名称类别设备容量Pe/kW需要系数Kd功率因数cosΦ1机修车间动力1600.20.65照明40.81.02电镀车间动力2500.50.8照明50.81.03工具车间动力4000.30.6照明70.91.04热处理车间动力2000.60.8照明60.81.05装配车间动力2000.30.7照明60.81.06仓库动力200.40.8照明10.81.07铸造车间动力3000.30.7照明60.81.08金工车间动力4000.20.65照明100.81.09生活区照明2500.70.9备注表中生活区的照明负荷中含有家用电器3、供电情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约6~8km。干线首端说装设的高压断路器的断流容量为300~500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5~1.8s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧电气联系的架空线路总长度为100km，电缆线路总长度为30km。4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38ºC，年平均气温为23ºC，年最低气温为-8ºC，年最热月平均气温为26ºC，年最热月地下0.8m处平均温度为25ºC。当地主导风向为西北风，年雷暴日数为20。5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。6、电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.80元/kw.h，照明电费为0.50元/kw.h。工厂年最大负荷的功率因数不得低于0.90.此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kv为800元/KVA。设计题目九某机械厂供配电系统设计设计依据1、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1所示。2、供电电源情况供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。3、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。4、地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。5、电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为0.9元/Kw.h，照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA为800/kVA。表1本厂的负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000．30．7照明50．81．02锻压车间动力3500．30．65照明80．71．03金工车间动力4000．20．65照明100．81．04工具车间动力3600．30．6照明70．91．05电镀车间动力2500．50．8照明50．81．06热处理车间动力1500．60．8照明50．81．07装配车间动力1800．30．7照明60．81．08机修车间动力1600．20．65照明40．81．09锅炉车间动力500．70．8照明10．81．010仓库动力200.40.8照明10.81.011生活区照明3500．70．9105342897611工厂总变压变电所1图1厂区平面布置图设计题目十XX机械厂降压变电所的电气设计1、工厂总平面图如图一2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为2500h，日最大负荷持续时间为5h。该厂除铸造车间、电镀车间、锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380v。电气照明及家用电器均属于单相，额定电压为220v。本厂的负荷统计资料如表1所示图一工厂总平面图表1工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类型设备容量(Pe)/KW需要系数Kd功率因数1铸造车间动力2350.30.65照明80.712锻压车间动力4400.20.60照明100.713金工车间动力3500.20.60照明80.714工具车间动力3500.250.60照明10.715电镀车间动力2750.40.7照明100.716热处理车间动力1800.40.7照明60.717装配车间动力1650.30.65照明70.718机修车间动力2400.20.6照明50.719锅炉房动力700.60.7照明10.7110仓库动力120.30.8照明10.71生活区照明2300.70.9备注表中生活区的照明负荷中含有家用电气3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近一条10Kv的公共电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150,导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端距离本厂7Km。干线首端装设的高压断路器断流容量为500MVA。次断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由附近的单位取得备用电源。已知与本厂有电气联系的架空线总长度59Km，电缆线路总长度20Km。4气象资料本厂所在地区的最高气温为35°C,年平均气温23°C，年最低气温-8°C，年最热月平均最高气温为33°C，年最热月平均气温为26°C，年最热月地下0.8m处平均温度为25°C，当地主导风向为东北风，年暴雷日数为20。5地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，地层以沙土为主；地下水位为1m.6电费制度与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，专设用计量柜，按两部电费制缴纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为15元/KVA，动力电费为0.2元/kW.h,照明电费为0.5元/kW.h。工厂最大负荷时的功率因数不低于0.9。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门缴纳供电贴费；6~10KV为800元/KVA。设计题目十一某重型机械制造厂35kv总降变电所及高压配电系统设计设计依据原始资料如下：1工厂生产任务、规模及产品规格：本厂承但某大型钢铁联合企业各附属厂的大型电机，变电器、锅炉配件制造任务。年生产规模为制造大型电机配件7500台，总容量为45万KW，制造电机总容量6万KW，制造电机最大容量为5520KV.A;生产电气器件60万件。本厂为某大型钢铁联合企业重要组成部分。2工厂各车间负荷情况及转供负荷情况如表1所示。表1工厂各车间负荷情况及转供负荷情况序号车间名称设备容量（kW）需要系数计算负荷KdcosψtanψPc(KW)Qc(kvar)Sc(kv.A)1电机修理车间225011906500.250.20.350.770.530.550.821.581.512机械加工车间5205708800.60.350.250.60.80.50.850.781.613新产品试验车间3003401606500.750.560.570.560.750.750.740.840.880.880.900.644原料车间57023000.650.300.780.800.800.755备件车间7005280.640.350.760.760.850.856锻造车间36000.800.800.783供电协议：1)当地供电部门提供两个供电电源，供设计者选用。从某220/35kV区域变电所提供电源，该变电所距厂南10km。从某220/35KV区域变电所提供电源，该变电所距厂南侧5km。2)电力系统短路数据如表2所示。表2电力系统短路数据电源编码电源来源母线电压短路容量距离l(km)继电保护整定时间tp(s)U（KV）Sd.maxSd.minA区域变电所35600280101.8B某变电所3525015051.13)供电部门提出的技术要求：a．区域变电所35KV馈出线定时限过电流保护整定时间为1.8s，某变电所10KV馈出线过电流保护整定时间为1.1s。b．工厂最大负荷时功率因素不得低于0.9。c．在总降压变电所35KV侧进行计量。d．供电贴费为700元/(KW.A),每月电费按两部电价制：基本电费为18元/(KV.A),动力电费为0.4元/(KW.h)，照明电费为0.5元/(KW.h)。e．工厂负荷性质。本厂大部分车间为一班制，少数车间为两班制或三班制，年最大有功负荷利用小时数为2300h。锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险，又由于该厂距离市区较远，消防用水需要厂方自备。锅炉房供电要求有较高的可靠性，其中60%为一、二级负荷。f．工厂自然条件：·气象资料。年最高温度31℃，年平均温度20℃，年最低温度-27℃，年最热月平均最高温度31℃。年最热月地下土壤中0.7~1m出平均温度20℃，常年主导风向为南风。年雷暴雨37天。·地质水文资料。平均海拔31m，地层以沙质黏土为主且可耕地，自然接地电阻10Ω，地下水位3~5m，地耐压为20t/m²。设计题目十二铁合金企业110KV总降压变电所设计设计基础资料1、 工厂总平面布置图见下图。2、 工厂生产任务、规模及产品规格：本厂为大型钢铁联合企业，该企业包括高炉炼钢、高炉炼铁、初轧、大型、中型、中板、管材和机修等车间。3、 工厂各车间低压负荷情况及转出高压负荷情况如下表1和表2。表1工厂各车间380V低压负荷情况车间变电所序号车间名称设备容量（KW）需用系数Kdtan1高炉炼钢车间45300.30.652高炉炼铁车间45800.70.653初轧车间45500.60.74大型车间45800.50.55中型车间33200.40.56中板车间34000.450.67管材车间32500.750.758机修车间33600.30.59锅炉房1510.80.810化验室、办公室500.60.6表2工厂专供110KV高压负荷计算数据工厂序号工厂名称设备容量(KW)需用系数Kdcos1石油机械制造厂35000.450.872橡胶厂40000.50.784、 供电协议：⑴． 当地供电部门提供了一个供电电源，供设计者选用。工厂电源从某220/110KV区域变电所以110KV双向回路架空线引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。该变电所距厂东侧8Km。⑵． 电力系统短路数据如表3。表3电力系统短路数据电源编号电源来源母线电压短路容量（MV.A）距离L（km）继电保护整定时间tp(s)U(KV)Sd.maxSd.minA区域变电所11060028081.8⑶． 供电部门提出的技术要求如下：a) 区域变电所110KV馈出线定时限过电流保护整定时间为1.8s，要求总降压变电所过电流保护整定时间不大于1.3s。b) 工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。c) 在总降压变电所110KV侧进行计量。d) 供电贴费为750元/（KV.A），每月电费按两部电价制：基本电费为18元/（KV.A），动力电费为0.4元/（Kw.h），照明电费为0.5元/（Kw.h）。e) 企业负荷性质。各车间除380V低压负荷外，还有高压负荷。该企业大部分用电设备均属于长期连续工作制，要求不间断供电，停电2分钟将造成产品报废，停电超过30分钟主要设备的池和炉将会损坏。全厂停电将造成严重后果。因此全企业主要车间属于一级负荷，要求80%负荷有备用电源。本厂大部分车间为三班制，年最大有功负荷利用小时数位6000h，全年工作时数为8760h。⑷． 工厂自然条件。a) 气象资料。年最高气温35度，年平均气温24度，年最低气温-30度，年最热月地下土壤中0.7米-1米处平均温度20度，常年主导风向为南风；年雷暴日31天。b) 地质水文资料。平均海