电气工程专业设计讲义

组一：指导教师王丽晶设计题目：沈吉220KV降压变电所主变型号选择及防雷保护范围的验证一、设计原始资料1.本变电所主要是给工业区的工厂供电。该工业区是新建工业区，负荷增长比较迅速。本变电所的电压等级为220/60KV。2.变电所220千伏电源进线三回，60千伏出线为14回，从220千伏母线还有转送线路两回，向另外两个变电所供电，所需输送功率120MW，COSφ＝０.８。3.变电所地区的年平均温度为12℃，最高温度为38.54.变电所出线走廊宽阔，空气无特殊污染，交通方便，开关场地为150m500m的长方形场地，最高建筑物为220kv出线门型架。5.电力系统接线方式如图所示：220KV80KM50KM50KM100MVAX*=0.05(Sj=100MVA)220KV80KM50KM50KM100MVAX*=0.05(Sj=100MVA)6.变电所60KV的用户负荷表序号负荷名称最大负荷（KW）功率因数出线方式出线回数附注近期五年规划1胜利变电所10000264000.95架空2有重要负荷2董楼变电所12500185000.95架空2有重要负荷3滩簧变电所9000140000.95架空2有重要负荷4前甸变电所12500189000.95架空2有重要负荷5油田变电所甲10000135000.95架空2有重要负荷6油田变电所乙9000141000.95架空2有重要负荷7油田变电所丙8000129000.95架空2有重要负荷最大负荷利用小时数T=5600小时，负荷同时系数0.92，线损率为5%。重要负荷占68%。6、按照规程规定，首先确定避雷针安放的地点。在220KV侧进出线构架上安装两支避雷针，在主变压器附近两侧安装两支独立避雷针。在60KV出线侧安装三支独立避雷针。合计共有七支避雷针。由于220KV侧共有六间隔，且软母线的跨距一般在30—40米，所以在220KV配电装置中共设四个母线构架，中间跨距为6X15+20=110米，在两边构架上装设避雷针。60KV侧共有18个间隔，每个间隔宽度为6.5米，共需18X6.5=117米。本变电所220KV和60KV配电装置设计防雷保护的范围为117×106㎡，利用7根避雷针进行保护。220KV侧被保护物最大高度为15米，60KV侧被保护物最大高度为9米。二、设计任务2.1设计要求1、计算本变电所60kv侧的计算负荷。2、选择本变电所主变压器的型号、容量和台数。3、进行本变电所防雷保护的规划设计。2.2计算说明书1、绪论。2、目录。3、设计主变压器容量、台数、变比计算4、防雷保护设计计算。2.3设计图纸1、变电所防雷保护范围示意图图纸一张三、设计时间2016年8月22日至2016年9月2日（2周）组二：指导教师丛屾220KV变电站双避雷针设计方法防雷保护的基本原理及其实现方式双避雷针的设计规范及其计算原理（对计算原理要重点说明）整定计算（要求计算过程完整清楚）结论（总结避雷针设置计算的体会）参考文献全文大约13,000字组三：指导教师孟涛双管正激式DC/DC变换器的分析与设计在开关电源用隔离型DC/DC变换器拓扑中，正激式变换器一般应用于100W以上的小功率场合(与之对比，反激式变换器一般用于100W以下的小功率场合)。按照使用开关管数量来分类，正激式变换器通常有单管正激和双管正激两种。相比而言，单管正激式变换器的电路结构更为简单，但是需要额外采取措施以实现其功率变压器的磁复位；双管正激式变换器本身即可实现其功率变压器的磁复位，具有可靠性高的优势。双管正激式变换器的基本拓扑结构如图1所示，其中，Ui、Uo为变换器的输入、输出直流电压值，S1、S2为主开关管(C1、C2为开关管S1、S2的寄生电容，这里认为C1=C2)，D1、D2为复位二极管，T为功率变压器(n为变压器原、副边绕组的匝数比，Llk、Lm分别为变压器的原边等效漏感与励磁电感值)，Do1、Do2分别为输出整流二极管与续流二极管，Lf为输出滤波电感，Co为输出滤波电容。图1典型的双管正激式DC/DC变换器拓扑结构变换器的设计指标：输入300Vdc，输出24Vdc/10A，开关频率50kHz。分析与设计要求：(1)查阅相关资料，对该变换器的工作过程进行分析(包括S1、S2的驱动时序，以及在一个开关周期内，该变换器的工作过程分析)；(2)绘制变换器各主要器件(S1与S2，D1与D2，变压器原、副边，Do1与Do2，Lf)的电压与电流波形，计算各电压、电流的最大值；(3)计算并确定Lf的参数值，T的原、副边绕组的匝数比n的值；(4)对比单管正激电路说明双管正激变换器实现功率变压器磁复位的原理以及实现磁复位的基本要求。2016年8月22日至2016年9月2日（2周）组四：指导教师李春艳设计题目：200MW火力发电厂电气设计根据给定资料，设计火力发电厂主接线，选择相关的电气设备。最后，按照要求写出设计说明书，绘制电气设计主接线图。设计任务（1）设计说明书，其中包括：封皮目录。绪论。分析原始资料。设计主接线。提供2到3种主接线方案，并进行简单的比较分析。选择一个电气设备。（计算该电气设备对应的短路点即可）。（2）设计图样，包括：电气设计主接线图1张（A4纸张）二、设计要求1.设计内容（1）200MW火力电厂（2）机组容量与台数：MW，MW；出口电压10.5kV.2.负荷与系统情况（1）发电机电压负荷：最大48MW，最小24MW，机组年利用小时数Tmax=4200小时；（2）KV负荷：最大MW，最小32MW，年利用小时数Tmax=4500小时；（3）剩余功率全部送入220KV系统，负荷中Ⅰ类负荷比例为，Ⅱ类负荷为，Ⅲ类负荷为。（4）供电回路数：10kV共10回；110kV端架空线3回；220kV端架空线2回。四、设计时间2016年8月22日至2016年9月2日（2周）专业设计评分标准电气工程专业设计的成绩由下列项目构成：评定项目评分成绩态度端正，设计认真，遵守纪律，保证出勤（10分）2、对设计任务理解充分，设计目的明确（10分）3、报告文字通顺，技术用语准确，书写格式规范（20分）4、设计图纸图形正确、布局合理，设备标注完整（20分）5、设计中遇到的问题能独立查找文献资料，有较强的分析问题和解决问题的能力（20分）6、答辩时回答问题有理论依据，基本概念清楚，回答准确（20分）总分