《电力工程设计》PPT课件.ppt

1,第九章 电力工程设计,章节导学 本章教学内容 1 电气工程制图的基本知识 2 电力设备图形符号 3 电力工程CAD简介 4 变电站电气主接线设计示例 5 工厂供电设计示例 6 建筑配电设计示例 重点：电力工程制图的基本知识；电力设备图形符号；变电所电气设计示例。难点：变电所电气设计示例。,2,第一节 电气工程制图的基本知识,图样作为“工程界的语言”，须要有一些统一的规定，以利于生产和交流技术思想。实际工程的电气接线是靠电气图纸来表征。电气图纸是电气工程的语言，对电气工程的设计、安装、制造、试验、运行维护和生产管理都不可缺少。为了表达、传递和沟通信息，电气工程图纸必须按照统一的标准和规定绘制。,3,一、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。,4,4、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。,5,7、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。,6,二、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91所示。根据需要，可对A3、A4号图加长，加长幅面尺寸如表92所示。,7,表91 基本幅面尺寸（mm）,8,表92 加长幅面尺寸（mm）,9,2、图框 图框又分为内框和外框，外框尺寸即表91、表92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。,10,不留装订边的图框,11,留装订边的图框,12,3、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。,13,设计通用标题栏（A0A1）（单位：mm）,14,设计通用标题栏（A2A4）（单位：mm）,15,4、会签栏 由多个专业相关的图纸应有会签栏。,会签栏（单位：mm）,16,5、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25mm75mm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。,17,图幅分区,18,（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。,19,（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。,20,表93 图线型式,21,（四）比例 推荐采用比例规定，如表94所示。,表94 推荐采用的比例规定,22,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,23,2、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。,24,二、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。,25,5、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。,26,三、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,27,28,第三节 电力工程CAD简介,一、CAD技术 CAD（Computer Aided Design）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。,29,CAD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。,30,二、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。,31,AutoCAD 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。,32,AutoCAD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。,33,三、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。,34,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250000kVA，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,35,三、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,36,四、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,37,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,38,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,39,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。,