电力工程设计课件

1一、电气工程图的种类一项工程的电气图通常由几部分组成：

1、目录和前言

2、电气系统图和框图主要表示整个工程或其中某一项目的供电方式和电能输送的关系，亦可表示某一装置各主要组成部分的关系。

3、电路图电路图主要表示某一系统或装置的工作原理。如电动机控制回路图、继电保护原理图等。第1页/共38页1一、电气工程图的种类第1页/共38页124、接线图主要表示电气装置内部各元件之间及其他装置之间的连接关系，便于安装接线及维护。

5、电气平面图主要表示某一电气工程中电气设备、装置和线路的平面布置。一般在建筑平面的基础上绘制出来。

6、设备元件和材料表把某一电气工程所需主要设备、元件、材料和有关的数据列成表格，表示其名称、符号、型号、规格、数量等。第2页/共38页24、接线图第2页/共38页237、设备布置图主要表示各种电气设备的布置形式、安装方式及相互间的尺寸关系。

8、大样图主要表示电气工程某一部件、构件的结构，用于指导加工与安装，其中一部分大样图为国家标准图。

9、产品使用说明书、用电图电气工程中选用的设备和装置，生产厂家往往随产品使用说明书附上电气图。

10、其他电气图如：功能图、逻辑图、曲线图、表格、印刷电路板图等。第3页/共38页37、设备布置图第3页/共38页34二、电气工程制图的一般规则概述（一）图纸格式图纸通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成。

1、幅面尺寸由边框线所围成的图面，称为图纸的幅面。幅面大小共分5类：A0、A1、A2、A3、A4，其尺寸如表9－1所示。根据需要，可对A3、A4号图加长，加长幅面尺寸如表9－2所示。第4页/共38页4二、电气工程制图的一般规则概述第4页/共38页45幅面代号A0A1A2A3A4宽×长（B×L）841×1189594×841420×594297×420210×297留装订边边宽（c）10101055不留装订边边（e）2020101010装订侧边宽（a）25表9－1基本幅面尺寸（mm）第5页/共38页5幅面代号A0A1A2A3A4宽×长（B×L）841×1186代号尺寸（B×L）A3×3420×891A3×4420×1189A4×3297×630A4×4297×841A4×5297×1051表9－2加长幅面尺寸（mm）第6页/共38页6代号尺寸（B×L）A3×3420×891A3×4420×172、图框图框又分为内框和外框，外框尺寸即表9－1、表9－2中规定的尺寸。内框尺寸为外框尺寸减去相应的“a”、“c”、“e”的尺寸。。加长幅面的内框尺寸，按选用的基本幅面大一号的图框尺寸确定。第7页/共38页72、图框第7页/共38页78不留装订边的图框第8页/共38页8不留装订边的图框第8页/共38页89留装订边的图框第9页/共38页9留装订边的图框第9页/共38页9103、标题栏（1）标题栏位置。无论对X型水平放置的图纸，还是Y型垂直放置的图纸，标题栏都应该在图面的右下角。标题栏的观看方向一般与图的观看方向相一致。（2）国内工程通用标题栏的基本信息及尺寸。第10页/共38页103、标题栏第10页/共38页1011设计通用标题栏（A0－A1）（单位：mm）第11页/共38页11设计通用标题栏（A0－A1）（单位：mm）第11页/共31112设计通用标题栏（A2－A4）（单位：mm）第12页/共38页12设计通用标题栏（A2－A4）（单位：mm）第12页/共312134、会签栏由多个专业相关的图纸应有会签栏。会签栏（单位：mm）第13页/共38页134、会签栏会签栏（单位：mm）第13页/共38页13145、图幅分区对于幅面大而内容复杂的电气图，为确定图上内容的位置及一些其它用途，需对图幅进行分区。图中将图纸的两对边各自等分加以分区，分区的数目应为偶数。每一分区的长度一般在25mm－75mm之间。每个分区内竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字分别编号。编号的顺序应从标题栏相对的左上角开始。分区代号用字母和数字表示，如B3、C5等。第14页/共38页145、图幅分区第14页/共38页1415图幅分区第15页/共38页15图幅分区第15页/共38页1516（二）文字

1、字体电气技术图样和简图中的字体，所选汉字应为长仿宋体。

2、文字尺寸高度（1）常用的文字尺寸宜在下列尺寸中选择：2.5mm、3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。（2）字符的宽高比约为0.7。（3）各行文字间的行距不应小于1.5倍的字高。

3、表格中的文字和数字（1）数字书写：带小数的数值，按小数点对齐；不带小数的数值，按个位数对齐。（2）文字书写：正文按左对齐。第16页/共38页16（二）文字第16页/共38页1617（三）图线

1、线宽根据用途，图线宽度宜从下列线宽中选用：0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm、2.0mm。图形对象的线宽应尽量不多于2种，每两种线宽间的比值应不小于2。

2、图线间距平行线（包括画阴影线）之间的最小间距不小于粗线宽度的两倍，建议不小于0.7mm。

3、图线型式根据不同的结构含义，采用不同的线型。第17页/共38页17（三）图线第17页/共38页1718表9－3图线型式第18页/共38页18表9－3图线型式第18页/共38页1819（四）比例推荐采用比例规定，如表9－4所示。类别推荐比例放大比例50：15：1原尺寸1：1缩小比例1：21：201：2001：20001：51：501：5001：50001：101：1001：10001：10000表9－4推荐采用的比例规定第19页/共38页19（四）比例类别推荐比例放大比例50：1原尺寸1：1缩小比20

图形符号是指用于图样或其他文件以表达一个设备或概念的图形、标记或字符。一、图形符号的构成

1、符号要素是一种具有确定意义的简单图形，不能单独使用。符号要素须同其他图形组合才能构成一个设备或概念的完整符号。第二节电力设备图形符号第20页/共38页20图形符号是指用于图样或其他文件以表达一个20212、限定符号加在其他符号上用以提供附加信息的符号。通常不能单独使用。有时一般符号也可用作限定符号。3、一般符号一种表示一类产品和此类产品特征的很简单的符号。

4、方框符号一种简单图形用以表示元件、设备等的组合及其功能的符号。既不给出元件、设备的细节，也不考虑所有连接。

5、组合符号指通过以上已规定的符号进行适当组合派生出来的，表示某些特定装置或概念的符号。第21页/共38页212、限定符号第21页/共38页2122二、图形符号的使用规则电气制图在选用图形符号时，应遵守以下使用规则：

1、图形符号的大小和方位可根据图面布置确定，但不应改变其含义，且符号中的文字和指示方向应符合读图要求。

2、多数情况下，符号的含义由其形式决定，而符号的大小和图线的宽度一般不影响符号的含义。

3、在满足需要的前提下，尽量采用最简单的形式。

4、在同一张电气图样中只能选用一种图形形式，图形符号的大小和线条的粗细亦应基本一致。第22页/共38页22二、图形符号的使用规则第22页/共38页22235、符号方位不是强制的。

6、图形符号中一般没有端子符号。

7、导线符号可以用不同宽度的线条表示，以突出或区分某些电路、连接线等。

8、图形符号一般都画有引线。

9、图形符号均是按无电压、无外力作用的正常状态表示的。

10、图形符号中的文字、物理量符号，视为图形符号的组成部分。当这些符号不能满足时，可再按有关标准加以充实。第23页/共38页235、符号方位不是强制的。第23页/共38页2324三、发电厂和变电所常用图形符号：电气一次回路常用图形符号第24页/共38页24三、发电厂和变电所常用图形符号：电气一次回路常用图形符号2425第25页/共38页25第25页/共38页2526第三节电力工程CAD简介一、CAD技术

CAD（ComputerAidedDesign）是计算机辅助设计，利用计算机软硬件系统辅助工程技术人员对产品或工程进行设计、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法和手段，是一门多学科的综合性应用技术，也是计算机技术的一个重要的应用领域。第26页/共38页26第三节电力工程CAD简介一、CAD技术第26页/共2627CAD技术发展至今已有50多年的历史。目前，CAD技术正经历着由传统向现代技术的转变。

CAD技术在产品或工程设计中主要应用：

1、绘制二维、三维工程图，最普遍的一种应用方式。

2、建立图形及符号库，便于设计调用，从而提高设计效率。

3、进行工程分析，CAD技术提供了强大的工程分析工具，可帮助设计人员进行高效率设计工作。

4、生成设计文档，按设计属性制成说明文档或输出报表，以便设计实施过程更直观。第27页/共38页27CAD技术发展至今已有50多年的历史。目2728二、AutoCAD绘图软件包

AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的通用计算机辅助绘图与设计软件包，是一个交互式绘图软件，是用于二维及三维设计、绘图的系统工具，用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形。

AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件，市场占有率位居世界第一。第28页/共38页28二、AutoCAD绘图软件包第28页/共38页2829AutoCAD软件特点：

1、具有完善的图形绘制功能。

2、具有强大的图形编辑功能。

3、可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。

4、可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。

5、支持多种硬件设备。

6、支持多种操作平台。

7、具有通用性、易用性，适用于各类用户。第29页/共38页29AutoCAD软件特点：

1、具有完善的图形2930AutoCAD主要功能：

1、二维绘图与编辑。创建二维图形对象，标注文字，创建图块。

2、二维绘图与编辑。创建曲面模型和实体模型。

3、尺寸标注。

4、视图显示方式设置。

5、绘图实用工具。

6、数据库管理功能，可将图形对象与外部数据库的数据关联。

7、图形输入输出。

8、允许用户进行二次开发。第30页/共38页30AutoCAD主要功能：第30页/共38页3031三、电力工程设计中CAD技术的应用主要体现：

1、在CAD过程中，电力设计需要用到一系列的数据可以存储于计算机，在设计过程中要获取这些数据非常方便。

2、利用高级语言（如MATLAB、C＋＋等）编程，进行各种机械计算和强度计算、电力系统潮流计算、绘制各种导线和曲线等。

3、采用AutoCAD软件包绘制电力设计中各种二维、三维工程图纸，如电力系统主接线图，平面布置图，配电装置断面图等。第31页/共38页31三、电力工程设计中CAD技术的应用第31页/共38页3132第四节变电站电气主接线设计示例

一、设计任务及要求在某地新建一座2×50000kVA，110/10kV的降压变电站。为提高运行可靠性、提高劳动生产率、降低建设成本、带动企业科技进步、提高整体管理水平，要求本站尽量按照无人值班变电站的要求设计。二、设计原始资料

1、本变电站的建设规模

2、电力系统部分

3、负荷情况

4、环境条件第32页/共38页32第四节变电站电气主接线设计示例一、设计任务及要求第3233

三、主接线设计（一）主接线的设计原则和步骤

1、主接线的设计原则

2、主接线的设计步骤（二）主接线方案的拟定（三）主接线方案的技术比较（四）主变压器的选择（五）主接线方案的经济比较第33页/共38页33三、主接线设计第33页/共38页3334

四、短路电流计算（一）短路电流计算目的及方法（二）短路点的确定（三）短路电流计算五、电气设备的选择与校验（一）设备选择原则及条件（二）高压短路器、隔离开关选择（三）母线选择六、设计结果第34页/共38页34四、短路电流计算第34页/共38页3435第五节工厂供电设计示例一、基础资料

1、某机械厂产品及单耗

2、负荷类型

3、电源

4、其他设计资料二、设计步骤（一）工厂总降压变电所设计（二）厂区供电线路设计三、设计结果第35页/共38页35第五节工厂供电设计示例一、基础资料第35页/共38页3536第六节建筑配电设计示例

一、设计条件和要求二、设计内容配电系统、照明系统、插座系统、空调配电系统、动力配电系统、防雷接地系统。三、系统设计与设备选择计算

1、负荷统计表

2、系统设计

3、设备选择计算原则

4、导线截面的选择计算

5、开关电器的选择计算

6、照明设计与计算

7、防雷接地系统设计计算四、设计结果第36页/共38页36第六节建筑配电设计示例一、设计条件和要求第363637小结

图样是“工程界的语言”，有统一的规定。本章介绍了电气工程制图的基本知识，电气工程图的种类、图纸格式；电力设备图形符号及使用规则；电力工程CAD的特点、功能与应用；变电站电气主接线、工厂供电设计、建筑配电设计示例等。第37页/共38页37小结图样是“工程界的语言”，3738感谢观看！第38页/共38页38感谢观看！第38页/共38页3839一、电气工程图的种类一项工程的电气图通常由几部分组成：

1、目录和前言

2、电气系统图和框图主要表示整个工程或其中某一项目的供电方式和电能输送的关系，亦可表示某一装置各主要组成部分的关系。

3、电路图电路图主要表示某一系统或装置的工作原理。如电动机控制回路图、继电保护原理图等。第1页/共38页1一、电气工程图的种类第1页/共38页39404、接线图主要表示电气装置内部各元件之间及其他装置之间的连接关系，便于安装接线及维护。

5、电气平面图主要表示某一电气工程中电气设备、装置和线路的平面布置。一般在建筑平面的基础上绘制出来。

6、设备元件和材料表把某一电气工程所需主要设备、元件、材料和有关的数据列成表格，表示其名称、符号、型号、规格、数量等。第2页/共38页24、接线图第2页/共38页40417、设备布置图主要表示各种电气设备的布置形式、安装方式及相互间的尺寸关系。

8、大样图主要表示电气工程某一部件、构件的结构，用于指导加工与安装，其中一部分大样图为国家标准图。

9、产品使用说明书、用电图电气工程中选用的设备和装置，生产厂家往往随产品使用说明书附上电气图。

10、其他电气图如：功能图、逻辑图、曲线图、表格、印刷电路板图等。第3页/共38页37、设备布置图第3页/共38页4142二、电气工程制图的一般规则概述（一）图纸格式图纸通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成。

1、幅面尺寸由边框线所围成的图面，称为图纸的幅面。幅面大小共分5类：A0、A1、A2、A3、A4，其尺寸如表9－1所示。根据需要，可对A3、A4号图加长，加长幅面尺寸如表9－2所示。第4页/共38页4二、电气工程制图的一般规则概述第4页/共38页4243幅面代号A0A1A2A3A4宽×长（B×L）841×1189594×841420×594297×420210×297留装订边边宽（c）10101055不留装订边边（e）2020101010装订侧边宽（a）25表9－1基本幅面尺寸（mm）第5页/共38页5幅面代号A0A1A2A3A4宽×长（B×L）841×11844代号尺寸（B×L）A3×3420×891A3×4420×1189A4×3297×630A4×4297×841A4×5297×1051表9－2加长幅面尺寸（mm）第6页/共38页6代号尺寸（B×L）A3×3420×891A3×4420×1452、图框图框又分为内框和外框，外框尺寸即表9－1、表9－2中规定的尺寸。内框尺寸为外框尺寸减去相应的“a”、“c”、“e”的尺寸。。加长幅面的内框尺寸，按选用的基本幅面大一号的图框尺寸确定。第7页/共38页72、图框第7页/共38页4546不留装订边的图框第8页/共38页8不留装订边的图框第8页/共38页4647留装订边的图框第9页/共38页9留装订边的图框第9页/共38页47483、标题栏（1）标题栏位置。无论对X型水平放置的图纸，还是Y型垂直放置的图纸，标题栏都应该在图面的右下角。标题栏的观看方向一般与图的观看方向相一致。（2）国内工程通用标题栏的基本信息及尺寸。第10页/共38页103、标题栏第10页/共38页4849设计通用标题栏（A0－A1）（单位：mm）第11页/共38页11设计通用标题栏（A0－A1）（单位：mm）第11页/共34950设计通用标题栏（A2－A4）（单位：mm）第12页/共38页12设计通用标题栏（A2－A4）（单位：mm）第12页/共350514、会签栏由多个专业相关的图纸应有会签栏。会签栏（单位：mm）第13页/共38页134、会签栏会签栏（单位：mm）第13页/共38页51525、图幅分区对于幅面大而内容复杂的电气图，为确定图上内容的位置及一些其它用途，需对图幅进行分区。图中将图纸的两对边各自等分加以分区，分区的数目应为偶数。每一分区的长度一般在25mm－75mm之间。每个分区内竖边方向用大写拉丁字母，横边方向用阿拉伯数字分别编号。编号的顺序应从标题栏相对的左上角开始。分区代号用字母和数字表示，如B3、C5等。第14页/共38页145、图幅分区第14页/共38页5253图幅分区第15页/共38页15图幅分区第15页/共38页5354（二）文字

1、字体电气技术图样和简图中的字体，所选汉字应为长仿宋体。

2、文字尺寸高度（1）常用的文字尺寸宜在下列尺寸中选择：2.5mm、3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。（2）字符的宽高比约为0.7。（3）各行文字间的行距不应小于1.5倍的字高。

3、表格中的文字和数字（1）数字书写：带小数的数值，按小数点对齐；不带小数的数值，按个位数对齐。（2）文字书写：正文按左对齐。第16页/共38页16（二）文字第16页/共38页5455（三）图线

1、线宽根据用途，图线宽度宜从下列线宽中选用：0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm、2.0mm。图形对象的线宽应尽量不多于2种，每两种线宽间的比值应不小于2。

2、图线间距平行线（包括画阴影线）之间的最小间距不小于粗线宽度的两倍，建议不小于0.7mm。

3、图线型式根据不同的结构含义，采用不同的线型。第17页/共38页17（三）图线第17页/共38页5556表9－3图线型式第18页/共38页18表9－3图线型式第18页/共38页5657（四）比例推荐采用比例规定，如表9－4所示。类别推荐比例放大比例50：15：1原尺寸1：1缩小比例1：21：201：2001：20001：51：501：5001：50001：101：1001：10001：10000表9－4推荐采用的比例规定第19页/共38页19（四）比例类别推荐比例放大比例50：1原尺寸1：1缩小比58

图形符号是指用于图样或其他文件以表达一个设备或概念的图形、标记或字符。一、图形符号的构成

1、符号要素是一种具有确定意义的简单图形，不能单独使用。符号要素须同其他图形组合才能构成一个设备或概念的完整符号。第二节电力设备图形符号第20页/共38页20图形符号是指用于图样或其他文件以表达一个58592、限定符号加在其他符号上用以提供附加信息的符号。通常不能单独使用。有时一般符号也可用作限定符号。3、一般符号一种表示一类产品和此类产品特征的很简单的符号。

4、方框符号一种简单图形用以表示元件、设备等的组合及其功能的符号。既不给出元件、设备的细节，也不考虑所有连接。

5、组合符号指通过以上已规定的符号进行适当组合派生出来的，表示某些特定装置或概念的符号。第21页/共38页212、限定符号第21页/共38页5960二、图形符号的使用规则电气制图在选用图形符号时，应遵守以下使用规则：

1、图形符号的大小和方位可根据图面布置确定，但不应改变其含义，且符号中的文字和指示方向应符合读图要求。

2、多数情况下，符号的含义由其形式决定，而符号的大小和图线的宽度一般不影响符号的含义。

3、在满足需要的前提下，尽量采用最简单的形式。

4、在同一张电气图样中只能选用一种图形形式，图形符号的大小和线条的粗细亦应基本一致。第22页/共38页22二、图形符号的使用规则第22页/共38页60615、符号方位不是强制的。

6、图形符号中一般没有端子符号。

7、导线符号可以用不同宽度的线条表示，以突出或区分某些电路、连接线等。

8、图形符号一般都画有引线。

9、图形符号均是按无电压、无外力作用的正常状态表示的。

10、图形符号中的文字、物理量符号，视为图形符号的组成部分。当这些符号不能满足时，可再按有关标准加以充实。第23页/共38页235、符号方位不是强制的。第23页/共38页6162三、发电厂和变电所常用图形符号：电气一次回路常用图形符号第24页/共38页24三、发电厂和变电所常用图形符号：电气一次回路常用图形符号6263第25页/共38页25第25页/共38页6364第三节电力工程CAD简介一、CAD技术

CAD（ComputerAidedDesign）是计算机辅助设计，利用计算机软硬件系统辅助工程技术人员对产品或工程进行设计、分析、修改以及交互式显示输出的一种方法和手段，是一门多学科的综合性应用技术，也是计算机技术的一个重要的应用领域。第26页/共38页26第三节电力工程CAD简介一、CAD技术第26页/共6465CAD技术发展至今已有50多年的历史。目前，CAD技术正经历着由传统向现代技术的转变。

CAD技术在产品或工程设计中主要应用：

1、绘制二维、三维工程图，最普遍的一种应用方式。

2、建立图形及符号库，便于设计调用，从而提高设计效率。

3、进行工程分析，CAD技术提供了强大的工程分析工具，可帮助设计人员进行高效率设计工作。

4、生成设计文档，按设计属性制成说明文档或输出报表，以便设计实施过程更直观。第27页/共38页27CAD技术发展至今已有50多年的历史。目6566二、AutoCAD绘图软件包

AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的通用计算机辅助绘图与设计软件包，是一个交互式绘图软件，是用于二维及三维设计、绘图的系统工具，用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形。

AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件，市场占有率位居世界第一。第28页/共38页28二、AutoCAD绘图软件包第28页/共38页6667AutoCAD软件特点：

1、具有完善的图形绘制功能。

2、具有强大的图形编辑功能。

3、可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。

4、可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。

5、支持多种硬件设备。

6、支持多种操作平台。

7、具有通用性、易用性，适用于各类用户。第29页/共38页29AutoCAD软件特点：

1、具有完善的图形6768AutoCAD主要功能：

1、二维绘图与编辑。创建二维图形对象，标注文字，创建图块。

2、二维绘图与编辑。创建曲面模型和实体模型。

3、尺寸标注。

4、视图显示方式设置。

5、绘图实用工具。

6、数据库管理功能，可将图形对象与外部数据库的数据关联。

7、图形输入输出。

8、允许用户进行二次开发。第30页/共38页30AutoCAD主要功能：第30页/共38页6869三、电力工程设计中CAD技术的应用主要体现：

1、在CAD过程中，电力设计需要用到一系列的数据可以存储于计算机，在设计过程中要获取这些数据非常方便。

2、利用高级语言（如MATLAB、C＋＋等）编程，进行各种机械计算和强度