10电气1电气工程综合课程设计题目

信电工程学院

电气工程及其自动化专业课程设计任务书（综合实

践）

课程设计的目的是通过一个实际工程的设计，巩固和加深对课程所学理论知识的理解；培养学生分析问题和独立解决实际问题的能力，理论联系实际的能力，技术与经济全面考虑问题的观点；初步学习工程经济的计算方法等。因此，课程设计是专业课程教学中重要的实践性环节。

设计题目1：

220kV降压变电站电气一次部分设计

1、设计任务

根据电力系统规划需新建一座220kV终端变电站。该站建成后与A、B、C三个220kV电网系统相连并供给110、10kV近区用户供电。

2、原始资料

2.1 按照规划要求该所有220kV、110kV和10kV 三个电压等级。本期投产2台变压器预留1台变压器的扩建间隔220kV出线7回其中备用2回110kV出线10回其中备用2回10kV出线14回其中备用2回。

2.2 根据规划本所与系统的连接方式为220kV侧

与A及C系统各通过2回架空线路相连与B系统通过1回架空线路相连A与B及B与C之间各有1回架空线路联络。

2.3系统阻抗220kV侧电源A、B、C三个系统容量分别为SA2000MVASB1500MVASC4000MVA系统阻抗标幺值分别为XA 0.3XB 0.4XC 0.2各电抗均以各电源容量为基值计算的标幺值110及10kV侧没有电源。

2.4 110kV侧负荷主要为工厂和地区变电站最大负荷约231MW功率因数cosφ0.9-0.8负荷同时率为0.8其中I、II级负荷占8510kV侧总负荷为12.4MW 功率因数cosφ0.9-0.8负荷同时率为0.7Ⅰ、Ⅱ级负荷占70最大一回出线负荷为2500kW所用负荷为400kVAⅠ、Ⅱ级负荷占50。

2.5 220kV和110kV侧出线主保护动作时间为0.2s后备保护时间为2s变压器主保护动作时间为0.2s后备保护时间为1s220kV和110kV侧断路器燃弧时间按0.05s考虑。

2.6 本站拟建地区位于山坡上南面靠丘陵东西北地势平坦、地质构造稳定、土壤电阻率为 1.5×102欧·米。

2.7 本站拟建地区最高月平均温度为23°C年平均气温10.7°C绝对最高气温为40° C风向以东北风

为主。

3、设计内容及要求

3.1主接线设计分析原始资料根据任务书的要求拟出各级电压母线接线方式选择变压器型式及连接方式通过技术经济比较选择主接线最优方案。

3.2短路电流计算根据所确定的主接线方案选择适当的计算短路点计算短路电流并列表表示出短路电流计算结果。

3.3主要电气设备选择

3.3.1选择220kV主变、线路侧、110kV主变、最大一回负荷出线侧的断路器及隔离刀闸。

3.3.2选择220kV、110kV主母线及主变低压侧10kV母线桥导体。

3.3.3选择220kV、110kV、10kV主母线的支持绝缘子及穿墙套管。

3.3.4选择限流电抗器如有必要装设及10kV最大一回负荷出线电缆。

3.4电气配电装置设计

3.4.1 220kV、110kV侧配电装置选择。

3.4.2 10kV侧配电装置选择。

3.5防雷及接地装置设计。

3.6进行继电保护的规划设计。

4、设计报告要求

4.1.编制设计说明书。

4.2.编制设计计算书。

4.3.绘图若干张。

4.3.1绘制变电站电气主接线图。

4.3.2绘制变电站平面布置图。

4.3.3绘制220kV高压配电装置断面图。

4.3.4绘制或110kV高压配电装置断面图。

设计题目2：发电厂主接线及线路电流保护设计

一、设计原始材料：

1.此发电厂安装3 台发电机，额定电压为10.5kv

2.发电厂升压至110kv 和35kv 后接入电网

3.各电压侧出线回路数：110kv 侧6 回，35kv 侧2 回

二、主要参数

1.发电机阻抗XG1=15Ω，XG2=10Ω，XG3=10Ω

2.线路参数 L1=L2=L3=60km、LBC=50km,L CD

=30km,L DE =20km,线路阻抗 0.4Ω/km

3.可靠系数K Ⅰ rel =1.2 ，K Ⅱ rel =K Ⅲ rel =1.15， K st =1.5，K re =0.85

4.负荷电流I BC·Lmax =300A，I CD·Lmax =200A，

I DE·Lmax =150A

5.发电机最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行。

三、设计内容：

1．制订网络可能的接线方案，选择电力网的电压等级；

2．选择各方案发电厂及变电站的主接线，根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性，比较各方案的负荷矩、线路长度和高压开关数等指标，摒弃显然不合理的方案；

3．对待选的各方案，确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主要电气设备（变压器及断路器）； 4．计算各方案的一次投资，对待选方案进行工程经济计算。进行技术经济比较，选定最优设计方案； 5．对所选方案进行调压或稳定性计算，提出调压或提高稳定性的措施。

2. 继电保护方式选择和整定的计算；

6．物资统计，列出设备清单；

7. 继电保护方式选择和整定的计算；

8. 绘图；

9. 整理说明书及计算书

设计题目3：电力系统短路计算：

要求：针对某一（自选）较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算；不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算，对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算。

设计题目4：电力系统潮流和稳定计算：

要求：针对一个有 10 台机，39 条母线，19 个负荷，46 条支路的典型交流系统或自己选择其他系统，进行指定运行方式下的潮流分布计算，对该运行方式进行 N－L 静态安全校核并分析潮流转移状况；进行主要故障形式下的暂态稳定计算并进行稳控措施的设计。

设计题目5：设计 110kV 变电站及配电系统设计要求：（1）电气主接线的设计：主接线方式、主变压器的选择、变电所用电线路和变压器的选择；（2）短路电流计算；（3）电气设备的选择：断路器、