（電氣工程專業(yè)論文）電氣設(shè)計(jì)軟件包的研究與開(kāi)發(fā).pdf

華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要 摘要 電氣設(shè)計(jì)軟件包在實(shí)際電氣工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中起著十分重要的作用 目前設(shè) 計(jì)院購(gòu)買的通用設(shè)計(jì)軟件現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用人員應(yīng)用不太方便 針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程常用的計(jì) 算內(nèi)容 作者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)基于v b 程序語(yǔ)言 設(shè)計(jì)并完成了河北邯鄲電力 設(shè)計(jì)院電氣設(shè)計(jì)軟件包的研制與開(kāi)發(fā) 該軟件主要功能包括電力系統(tǒng)一次部分 的短路電流計(jì)算 防雷計(jì)算 接地計(jì)算等 電氣二次繼電保護(hù)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 以及其它電氣設(shè)計(jì)共用部分 在邯鄲電力設(shè)計(jì)院的實(shí)際應(yīng)用表明 該軟件包針對(duì) 邯鄲供電的實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化 智能化 提高了電氣設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度和 設(shè)計(jì)水平 關(guān)鍵詞 電氣設(shè)計(jì) 軟件包 v b 程序語(yǔ)言 a b s t r a c t e l e c t r i c a ld e s i g ns o f t w a r ep a c k a g ep l a y sav e r yi m p o r t a n tr o l ei ne l e c t r i c a l d e s i g np r o g r a m s w i t ht h er e q u i r e m e n t so fs h o r t e rt i m e h i g h e rq u a l i t ya n dm o r e s t a n d a r d i z e di ne l e c t r i c a le n g i n e e r i n gp r o g r a m s t h ev a l u eo ft h es o f t w a r ep a c k a g ei s m o r ea n dm o r eo b v i o u s b a s e do nv bp r o g r a ml a n g u a g e t h es o f t w a r ep a c k a g ei s d e v e l o p e df o rh a n d a ne l e c t r i c p o w e rd e s i g ni n s t i t u t e h e b e ip r o v i n c e t h e p r o b l e m h o wt om a k ea ne l e c t r i c a ld e s i g np r o g r a ma u t o m a t i c a l l ya n dp r o f e s s i o n a l l y i sr e s o l v e ds u c c e s s f u l l y a c c o r d i n g t ot h ea u t h o r s w o r k i n ge x p e r i e n c e a n d k n o w l e d g ea c q u i r e di nm a s t e ro fe n g i n e e r i n gs t u d y t h i ss o f t w a r ep a c k a g ec o n t a i n s t h r e em a i np a r t s p r i m a r ys y s t e md e s i g n r e l a yp r o t e c t i o ns y s t e md e s i g na n d r e f e r e n c ep a r t i n c l u d i n gt h eg u i d eo fd e s i g na n dc o n s t r u c t i o n e x a m p l e so f b i d d i n gd o c u m e n t a t i o n s e r i e ss t a n d a r do fi s 0 9 0 0 0 c l a s s i c a ld e s i g n s s t a n d a r d s o fc o n s t r u c t i o nq u a l i t ya n ds oo n j i a n x i nj i n e l e c t r i cp o w e re n g i n e e r i n g d i r e c t e db ya s s p r o f y a n j u nj i a o k e yw o r d s e l e c t r i c a ld e s i g n s o f t w a r ep a c k a g e v bp r o g r a ml a n g u a g e 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要 摘要 電氣設(shè)計(jì)軟件包在實(shí)際電氣工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中起著十分重要的作用 目前設(shè) 計(jì)院購(gòu)買的通用設(shè)計(jì)軟件現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用人員應(yīng)用不太方便 針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程常用的計(jì) 算內(nèi)容 作者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)基于v b 程序語(yǔ)言 設(shè)計(jì)并完成了河北邯鄲電力 設(shè)計(jì)院電氣設(shè)計(jì)軟件包的研制與開(kāi)發(fā) 該軟件主要功能包括電力系統(tǒng)一次部分 的短路電流計(jì)算 防雷計(jì)算 接地計(jì)算等 電氣二次繼電保護(hù)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 以及其它電氣設(shè)計(jì)共用部分 在邯鄲電力設(shè)計(jì)院的實(shí)際應(yīng)用表明 該軟件包針對(duì) 邯鄲供電的實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化 智能化 提高了電氣設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度和 設(shè)計(jì)水平 關(guān)鍵詞 電氣設(shè)計(jì) 軟件包 v b 程序語(yǔ)言 a b s t r a c t e l e c t r i c a ld e s i g ns o f t w a r ep a c k a g ep l a y sav e r yi m p o r t a n tr o l ei n e l e c t r i c a l d e s i g np r o g r a m s w i t ht h er e q u i r e m e n t so fs h o r t e rt i m e h i g h e rq u a l i t ya n dm o r e s t a n d a r d i z e di ne l e c t r i c a le n g i n e e r i n gp r o g r a m s t h ev a l u eo ft h es o f t w a r ep a c k a g ei s m o r ea n dm o r eo b v i o u s b a s e do nv bp r o g r a ml a n g u a g e t h es o f t w a r ep a c k a g ei s d e v e l o p e d f o rh a n d a ne l e c t r i cp o w e rd e s i g ni n s t i t u t e h e b e ip r o v i n c e t h e p r o b l e m h o wt om a k ea ne l e c t r i c a ld e s i g np r o g r a ma u t o m a t i c a l l ya n dp r o f e s s i o n a l l y i sr e s o l v e ds u c c e s s f u l l y a c c o r d i n g t ot h ea u t h o r s w o r k i n ge x p e r i e n c e a n d k n o w l e d g ea c q u i r e di nm a s t e ro fe n g i n e e r i n gs t u d y t h i ss o f t w a r ep a c k a g ec o n t a i n s t h r e em a i np a r t s p r i m a r ys y s t e md e s i g n r e l a yp r o t e c t i o ns y s t e md e s i g na n d r e f e r e n c ep a r t i n c l u d i n gt h eg u i d eo fd e s i g na n dc o n s t r u c t i o n e x a m p l e so f b i d d i n gd o c u m e n t a t i o n s e r i e ss t a n d a r do fi s 0 9 0 0 0 c l a s s i c a ld e s i g n s s t a n d a r d s o fc o n s t r u c t i o nq u a l i t ya n ds oo n j i a n x i nj i n e l e c t r i cp o w e re n g i n e e r i n g d i r e c t e db ya s s p r o f y a n j u nj i a o k e yw o r d s e l e c t r i c a ld e s i g n s o f t w a r ep a c k a g e v bp r o g r a ml a n g u a g e 聲明尸明 本人鄭重聲明 此處所提交的碩士學(xué)位論文 電氣設(shè)計(jì)軟件包的研究與 開(kāi)發(fā) 是本人在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間 在學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師的 指導(dǎo)下 結(jié)合實(shí)際工作所進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果 據(jù)本人所知 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě) 過(guò)的研究成果 也不包含為獲得華北電力大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū) 而使用過(guò)的材料 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文 中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意 學(xué)位論文作者簽名 期 圣 鴦 妒 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本人完全了解華北電力大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即 學(xué) 校有權(quán)保管 并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件 學(xué)?？梢圆捎?影印 縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文 學(xué)校可允許學(xué)位論文被 查閱或借閱 學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的 復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文 同意 學(xué)?？梢杂貌煌绞皆诓煌襟w上發(fā)表 傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容 涉密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定 作者簽名 e l期 驢7 r 驢 導(dǎo)師簽名 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 第一章緒論 1 1 問(wèn)題的提出和研究意義 電氣和自動(dòng)化領(lǐng)域日新月異的發(fā)展對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的速度 質(zhì)量 規(guī)范等提出了更 高的要求 僅僅依靠手工設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算 做圖的設(shè)計(jì)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前電 氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域的需要 開(kāi)發(fā)和采用專業(yè)化 智能化的設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)成為當(dāng)今電氣工程師的 當(dāng)務(wù)之急 然而 電氣軟件包發(fā)展至今 雖已有長(zhǎng)足進(jìn)步 但其缺點(diǎn)卻也顯而易見(jiàn) 雖然所有 電氣軟件商均稱其軟件可涵蓋常規(guī)電氣工程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容 但實(shí)際情況是每個(gè)軟件或 多或少都有一些功能模塊與實(shí)際應(yīng)用有較大距離 有些甚至讓用戶無(wú)從著手 所以對(duì)當(dāng) 前電氣軟件包的應(yīng)用 只是減少設(shè)計(jì)人員勞動(dòng)強(qiáng)度 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率的第一步 只 有開(kāi)發(fā)出更強(qiáng)有力的工具 才有可能完全擺脫現(xiàn)行的繁瑣的設(shè)計(jì)手段 以邯鄲電力設(shè)計(jì) 院為例 現(xiàn)在邯鄲電力設(shè)計(jì)院買的設(shè)計(jì)軟件 電氣部分 都用不起來(lái) 造成了資金和精 力的大量浪費(fèi) 市場(chǎng)上電氣設(shè)計(jì)軟件存在一些很明顯的問(wèn)題 即所有軟件為了占領(lǐng)市場(chǎng)無(wú)不宣稱自 己 無(wú)所不能 可是在這樣的口號(hào)下 用戶卻發(fā)現(xiàn)軟件的某些功能模塊使用起來(lái)卻很 不方便 該考慮較多因素的 被化繁為簡(jiǎn) 該簡(jiǎn)化的 卻被化簡(jiǎn)為繁 例如變電所的剖 面設(shè)計(jì)功能 能根據(jù)平面圖自動(dòng)生成剖面圖 但大部分軟件卻忽略了與變壓器和開(kāi)關(guān)柜 密切相關(guān)的電纜溝以及硬埋角鋼等問(wèn)題 在照度計(jì)算中 有些軟件設(shè)計(jì)中 程序的編制 是以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的 要求輸入大量的數(shù)據(jù) 但在設(shè)計(jì)使用時(shí)許多數(shù)據(jù) 房間參數(shù)等 難以找到 當(dāng)用戶鍵入常規(guī)數(shù)據(jù)時(shí) 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法計(jì)算的情況 又如在照明平面布置 中 根據(jù)限度要求自動(dòng)算出燈數(shù)后 只能均勻布燈 沒(méi)有其他選擇方案 而實(shí)際上在燈 具廠的設(shè)計(jì)手冊(cè)中 布燈方案前照度計(jì)算也是有很大影響的 所以對(duì)布燈方案的選擇 也是軟件照明設(shè)計(jì)部分應(yīng)該考慮到的方面 產(chǎn)生當(dāng)前電氣軟件的這些問(wèn)題的原因有很多 方面 有些是各設(shè)計(jì)院的不同習(xí)慣與要求令軟件公司難以適從 有些是軟件公司對(duì)設(shè)計(jì) 細(xì)節(jié)考慮欠周 追求形式上的大而全 忽略局部功能的深化與實(shí)用造成的 隨著軟件公司對(duì)用戶反饋意見(jiàn)的考慮 軟件自身也正在日趨完善 但是 由于軟件 公司面向的對(duì)象是普遍而廣大的 普遍通用性 和 個(gè)體適用性 的矛盾只能緩和而 不可能完全消除 通用性 對(duì)于軟件公司來(lái)說(shuō)是必要的也是非常重要的 但是 對(duì)于 實(shí)際設(shè)計(jì)部門和電氣工程師來(lái)說(shuō) 適合自己實(shí)際需要的 適用性 原則則顯得更為重要 由此可見(jiàn) 電力企業(yè)的電氣設(shè)計(jì)部門不可能也不應(yīng)當(dāng)寄希望于某個(gè)軟件公司設(shè)計(jì)出 完全適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的電氣設(shè)計(jì)軟件 這就需要不同的電氣設(shè)計(jì)部門根據(jù)自身的需 要 對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用軟件進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整 甚至重新設(shè)計(jì)符合實(shí)際需要的電氣設(shè)計(jì)軟件 所以 電氣設(shè)計(jì)部門針對(duì)自身的需要在通用軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)就顯 l 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 得尤為重要 設(shè)計(jì)符合自身習(xí)慣與要求的電氣軟件包不但具有一定的理論意義 還具有 一定的實(shí)用價(jià)值 1 2 國(guó)內(nèi)外電氣設(shè)計(jì)軟件包的研究現(xiàn)狀 利用c a d 支撐軟件來(lái)繪圖十分艱苦而效率又低 對(duì)于電氣設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō) 運(yùn)用商 品化的電氣軟件包會(huì)起到事半功倍的效果 當(dāng)今還不十分成熟的電氣設(shè)計(jì)軟件包市場(chǎng) 上 各種名稱的電氣設(shè)計(jì)軟件卻不少 i n t e r 電氣 h o u s e 電氣 天正電氣 a b d 電 氣及e e s 等 以上軟件包都可完成常規(guī)電氣工程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容 高 低壓系統(tǒng)圖 訂貨圖 二 次原理圖 盤(pán)面布置圖 柜 箱 內(nèi)接線圖 端子接線圖 動(dòng)力配電系統(tǒng)圖及柜 箱 面布 置圖 動(dòng)力配電平面布置圖 照明系統(tǒng)圖 照明平面布置圖 防雷接地平面布置圖 高 低壓變配電所布置及條件圖 弱電系統(tǒng)圖 弱電平面圖 圖紙目錄 施工說(shuō)明書(shū) 設(shè)備 材料表等 這些軟件都能畫(huà)出以上圖紙 但各自都有不同的特點(diǎn)及側(cè)重面 2 8 1 1 i n t e r d qv 2 5 電氣軟件 i n t e r 電氣軟件是北京浩辰公司推出的基于a u t o c a d 平臺(tái)的電氣軟件 i n t e r d q v 2 5 軟件建于a u t o c a dr 1 2 版f o rd o s 的平臺(tái)上 具有全中文的界面 1 包含全面 系統(tǒng)的電氣工程計(jì)算 2 全部電氣回路庫(kù) 器件符號(hào)庫(kù) 型號(hào) 規(guī)格庫(kù) 用戶可以任意修改 增加 滿足不同設(shè)計(jì)的需求 3 在開(kāi)關(guān)柜面 為用戶提 供g g l a f b a b b 環(huán)網(wǎng) j y n 2 1 0 k y n 1 0 x g n j y n l 3 5 g f c 1 5 z 等高壓 開(kāi)關(guān)柜方案 p g l l p g l 2 m n s d o m i n o c g d i g g d 2 j k 等低壓開(kāi)關(guān)柜方案 在電氣符號(hào)方面 為用戶提供所有g(shù) b 4 7 2 8 新國(guó)標(biāo)符號(hào) 開(kāi)放的電氣圖形庫(kù)管理功能可 使用戶極為簡(jiǎn)便地增加一個(gè)新的電氣符號(hào) 并隨時(shí)對(duì)每個(gè)電氣符號(hào)的各種繪圖參數(shù) 如 平面打斷區(qū)域等 進(jìn)行調(diào)整 4 自動(dòng)化程度較高 5 提供二次原理圖標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù) 用 戶可方便調(diào)人 修改 填加 6 與國(guó)內(nèi)的建筑軟件a b d h o u s e a e c a p m t r a c h a r c h s t a r 配備接口 2 i n t e r f dv 1 0 工廠電氣軟件 該軟件也是北京浩辰公司開(kāi)發(fā)的電氣軟件 該軟件移植了d q 系列軟件的作圖方法 表達(dá)方式 圖庫(kù)及各種計(jì)算等 結(jié)合工廠電氣專業(yè)技術(shù)的新發(fā)展 專門針對(duì)開(kāi)關(guān)控制 電源 變壓器自動(dòng)化儀表 電子控制等備類高 低壓電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作而推出 雖然 該軟件與d q 系列的模式大同小異 但它內(nèi)部卻增加了工廠常用電氣設(shè)備的內(nèi)容 這種 提高專業(yè)深度 注重設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的做法 對(duì)某些用戶的確是有吸引力的 i n t e r f dv 1 0 軟件擁有d q 軟件大部分特點(diǎn) 在此不再贅述 其獨(dú)特的特點(diǎn)是 1 完成電氣設(shè)計(jì)中 的電流回路 電壓回路 合閘 信號(hào)回路以及端子排 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等的繪制工作 2 由 二次原理圖自動(dòng)轉(zhuǎn)換成各電氣設(shè)備的內(nèi)部接線圖 3 雙向標(biāo)注功能可方便的完成端子 接線柱以及電氣設(shè)備的標(biāo)注工作 4 接線圖符號(hào)庫(kù)部分 為用戶提供大量的工廠常用 2 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 電氣設(shè)備的內(nèi)部接線圖 并具有開(kāi)放式管理功能 3 h o u s e e 9 5 電氣軟件 h o u s e e 9 5 是北京華遠(yuǎn)軟件公司推出的基于a u t o c a d 的電氣軟件 華遠(yuǎn)公司電氣 軟件的開(kāi)發(fā)起步時(shí)間早于浩辰公可 但在目前上海市場(chǎng)所占電氣軟件份額卻低于i n t e r 電氣軟件 該軟件具有以下特點(diǎn) 1 在一次設(shè)計(jì)過(guò)程中 可直接在屏幕上選擇設(shè)備手冊(cè)中的開(kāi)關(guān)柜標(biāo)準(zhǔn)方案 2 二次設(shè)計(jì) 同時(shí)提供新 老 豎 橫 兩種制圖方式的工作程序 3 在變電所設(shè)計(jì)這 一功能模塊中 較好地利用交互式對(duì)話框 而非命令行的輸入 通過(guò)設(shè)備參數(shù)的提示 式的直觀的輸入方式 來(lái)完成平面圖及剖視圖的設(shè)計(jì) 4 在配電箱工具系統(tǒng)中 能半 自動(dòng)地完成回路 負(fù)荷 極數(shù)的標(biāo)注 并自動(dòng)完成單相負(fù)荷的匹配和分相 5 與舊版 h o u s e 電氣軟件相比 e 9 5 版增加消防平面 自動(dòng)布線及電氣標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注等功能 并且 程序的容錯(cuò)能力大大增強(qiáng) 6 具有短路電流計(jì)算 動(dòng)開(kāi)關(guān)校驗(yàn) 導(dǎo)體截面選擇 負(fù)荷 計(jì)算 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算 照度計(jì)算等功能 7 能生成并編輯修改一次 二次設(shè)備表 電 纜表 天線設(shè)備表 照明系統(tǒng)圖表 照明設(shè)備表等表格 8 與國(guó)內(nèi)的建筑軟件配備接 口 4 e e s 電氣軟件 大型電氣工程設(shè)計(jì)軟件e e s 是由北京博超世紀(jì)軟件技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)而成 是 國(guó)內(nèi)唯一基于m i c r o s t a t i o n 平臺(tái)的電氣軟件 它具有與i n t e r h o u s e 完全不同的界 面 易操作性是十分顯著的優(yōu)點(diǎn) 它具有以下功能 1 高壓二次接線圖庫(kù)將國(guó)標(biāo)d 2 7 0 的3 6 種交流方案和d 2 6 7 的 5 1 種直流方案以新國(guó)標(biāo)的制圖規(guī)范制或標(biāo)準(zhǔn)圖形文件 供用戶選用 2 采用動(dòng)態(tài)工程 數(shù)據(jù)庫(kù) 圖面電氣元件與其型號(hào) 規(guī)格等參數(shù)是一個(gè)整體 可以在設(shè)計(jì)中被同時(shí)放置 移動(dòng) 刪除 3 提供電氣制圖標(biāo)準(zhǔn) 分為三部分 圖形符號(hào) 文字符號(hào) 文字標(biāo)準(zhǔn) 可幫助用戶在設(shè)計(jì)中正確地使用新國(guó)標(biāo) 4 可不分版本的將包括漢字的a u t o c a d 建 筑平面以及a b d a e c h o u s e 等提供的建筑平面轉(zhuǎn)入e e s 環(huán)境 以進(jìn)行各種電氣平 面圖設(shè)計(jì) 5 能靈活的輸入與編輯漢字 6 為了防止窗口式的菜單遮住圖形 提供 一非常小巧的控制框以決定到底顯示菜單還是顯示圖形 并可方便切換 7 該軟件也 是唯一的將電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中常用的技術(shù)參數(shù)及部分內(nèi)容存人系統(tǒng)的電氣軟件 只要 在標(biāo)準(zhǔn)下拉菜單下選擇需要的項(xiàng)目 e e s 就會(huì)彈出相應(yīng)的對(duì)話框 上面顯示出所需的數(shù) 據(jù)或內(nèi)容 供設(shè)計(jì)參考 然而 不管是i n t e r 系列 h o u s e e 9 5 還是e e s 軟件 其缺陷也很明顯 i n t e r 系列和h o u s e e 9 5 的不足 作為建立在a u t o c a df o rd o s 平臺(tái)上的電氣軟件 它們 最大的缺陷也許就是對(duì)平臺(tái)的選擇了 另外 這兩大系列電氣軟件并沒(méi)有象e e s 軟件那 樣與其平臺(tái)融為一體 給用戶的感覺(jué)是與a u t o c a d 并列的另一類軟件 i n t e r 和 h o u s e 都在主菜單中分設(shè)了 a u t o c a d 菜單 這樣一個(gè)分菜單 雖然i n t e r 系列軟 3 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 件推出了f o rw i n d o w s 的版本 但據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露 該版與d o s 版并沒(méi)有大區(qū)別 e e s 的不足 e e s 由于選用了具有較先進(jìn)開(kāi)發(fā)工具的c a d 平臺(tái) 在與原c a d 平臺(tái)融合 方面以及操作一致性方面表現(xiàn)較好 但在使用過(guò)程中 其表現(xiàn)出的問(wèn)題也很多 如死機(jī) 少數(shù)漢字轉(zhuǎn)換不了 由e e s 軟件繪制的圖形轉(zhuǎn)換成a u t o c a d 文件也有困難 這些軟件由于具有極強(qiáng)的通用性 因此具體到某個(gè)單位的具體情況時(shí) 則無(wú)法具體 考慮 很多時(shí)候 這些軟件只是作為電氣工程師進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的參考 或輔助手段 還 不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 智能化 從技術(shù)現(xiàn)狀看 開(kāi)發(fā)更加智能化的設(shè)計(jì)軟件的條件已經(jīng) 成熟 但從實(shí)施角度看 還沒(méi)有任何一家軟件公司的通用軟件會(huì)考慮到具體用戶特有的 需求 因此 用戶根據(jù)自身需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的設(shè)計(jì)軟件不僅是可行的 而且是非常必要的 1 3 電氣設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 1 3 1 供用電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 供用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為電力系統(tǒng)的發(fā)展提出實(shí)施方案 為用戶供 配電系統(tǒng)制定出具 體方案 設(shè)計(jì)中一定要貫徹國(guó)家的各項(xiàng)方針政策 遵照有關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 從整體出 發(fā) 深入論證電源及負(fù)荷布局的合理性 提出網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案 并論證其安全可靠性和經(jīng) 濟(jì)性 為此需進(jìn)行必要的計(jì)算 同時(shí)需注意近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系 以及同發(fā)電 輸電 變 電工程的協(xié)調(diào) 并為電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 安全自動(dòng)控制以及下一電壓等級(jí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng) 造條件 供用電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平年 一般取今后5 1 0 年的某一年 遠(yuǎn)景水平年取今后1 0 1 5 年的某一年 設(shè)計(jì)水平年選取最好與國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的年份相一致 電源和網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 一般以設(shè)計(jì)水平年為主 并對(duì)設(shè)計(jì)水平年以前的過(guò)渡年份進(jìn)行研究 同時(shí)還要展望到遠(yuǎn) 景水平年 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有 l 電力系統(tǒng)負(fù)荷的計(jì)算和有功的平衡 2 電源點(diǎn)和變 配電所位置的確定 3 電力網(wǎng)接線方案的技術(shù)論證及經(jīng)濟(jì)比較 4 發(fā)電廠 變電所主接線的選擇 5 設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 6 網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算和電壓計(jì)算 7 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定 8 安全自動(dòng)裝置的設(shè)置 9 提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖紙 1 3 2 變電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 l 變電所位置的確定 4 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 變電所的所址選擇也分為規(guī)劃選所和工程選所兩個(gè)階段 所址選擇應(yīng)按審定的本地 區(qū)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃 綜合考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 負(fù)荷分布 城建規(guī)劃 土地征用 出線 走廊 交通運(yùn)輸 水文地質(zhì) 環(huán)境影響 地震烈度和職工生活條件等因素 通過(guò)技術(shù)經(jīng) 濟(jì)比較和經(jīng)濟(jì)效益分析 選擇最佳方案 2 主變壓器的選擇 主變壓器的選擇 臺(tái)數(shù) 容量和型號(hào)等 應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件 負(fù)荷性質(zhì) 用電容 量 運(yùn)行方式 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 事故備用容量 環(huán)境因素 氣候條件等綜合考慮 3 變電所主接線 變電所主接線是由各種電氣設(shè)備 變壓器 斷路器 隔離開(kāi)關(guān)等 及其連接組成 用以接受和分配電能 是供電系統(tǒng)的重要組成部分 他與電源回路數(shù) 電壓等級(jí)和負(fù)荷 的大小 級(jí)別以及所用變壓器的臺(tái)數(shù) 容量等因素有關(guān) 確定變電所的主接線對(duì)變電所 電氣設(shè)備選擇 配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性等都有密切的關(guān)系 主接線設(shè) 計(jì)是變電所設(shè)計(jì)中的重要任務(wù)之一 變電所的接線型式有多種 常見(jiàn)的接線形式有 線路一變壓器組接線 橋式接線 單母線分段式接線 雙母線接線等 應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況 進(jìn)行選擇 此外 變電站設(shè)計(jì)中還涉及保護(hù)配置 防雷設(shè)計(jì) 設(shè)備選擇 設(shè)備布局等一系列內(nèi) 容 每一部分對(duì)應(yīng)相應(yīng)的計(jì)算內(nèi)容 1 4 本文的主要工作 本文主要工作是通過(guò)對(duì)比 分析各種軟件的開(kāi)發(fā)方法 軟件平臺(tái) 以及用戶使用 情況 綜合考察市場(chǎng)現(xiàn)有電氣設(shè)計(jì)軟件的各種優(yōu)缺點(diǎn) 在調(diào)研 研究 分析的基礎(chǔ)上 結(jié)合河北邯鄲電力系統(tǒng)的實(shí)際 編寫(xiě)了適合邯鄲電力設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃的電氣設(shè)計(jì)軟 件包 軟件界面簡(jiǎn)單適用 容易上手 各界面功能按鈕基本一致 設(shè)計(jì)人員在很短時(shí)間 里即可熟練使用 電氣軟件包密切結(jié)合了邯鄲電力系統(tǒng)實(shí)際以及邯鄲電力設(shè)計(jì)院的 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 提高了電氣設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度和電氣設(shè)計(jì)水平 減少人為操作過(guò)程 節(jié)約大量人力物力 電氣設(shè)計(jì)軟件包主要由三部分構(gòu)成 l 電氣一次部分 1 短路電流計(jì)算 2 接地計(jì)算 3 防雷計(jì)算 4 導(dǎo)線力學(xué)計(jì)算 5 主要設(shè)備校驗(yàn) 6 導(dǎo)體選擇 2 電氣二次繼電保護(hù)計(jì)算部分 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1 相差高頻保護(hù)計(jì)算 2 高頻閉鎖距離保護(hù) 3 變壓器保護(hù) 4 橫差保護(hù) 5 相間距離保護(hù) 6 線路電流電壓保護(hù) 7 零序電流保護(hù) 8 自動(dòng)重合閘 9 電力電容器保護(hù) 3 設(shè)計(jì)參考部分 1 設(shè)計(jì)施工手冊(cè) 2 招標(biāo)書(shū)范本 3 i s 0 9 0 0 0 系列標(biāo)準(zhǔn) 4 典型設(shè)計(jì) 5 旌工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 本文的創(chuàng)新之處在于 在吸收優(yōu)秀設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)理念 設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上 開(kāi)發(fā) 出具有極強(qiáng)的針對(duì)性的電氣設(shè)計(jì)軟件 不僅為邯鄲電力設(shè)計(jì)院提供了先進(jìn)的軟件平臺(tái) 更為相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)提供一種全新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路 6 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 第二章電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則 2 1 變電所一次系統(tǒng)基本概念 變電所是電力系統(tǒng)中接受電能和分配電能并能變換電壓的場(chǎng)所 它是發(fā)電廠和 電能用戶之間的中間環(huán)節(jié) 同時(shí)還通過(guò)變壓器能將電壓等級(jí)不同的電力網(wǎng)聯(lián)系起 來(lái) 根據(jù)變電所電能的生產(chǎn) 變壓 輸送 分配和使用的安全 優(yōu)質(zhì) 可靠以及經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行的要求 有下列主要電氣設(shè)備 l 發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)是用來(lái)生產(chǎn)電能的 是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的設(shè)備 2 變壓器 電力變壓器的功能是用于變換電能的 即把低壓電能變?yōu)楦邏弘?能 以便輸送 或者把高壓電能變?yōu)榈蛪弘娔?以便使用 3 高壓斷路器 斷路器是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障情況下用作斷開(kāi)或接通 電路中的正常工作電流及開(kāi)斷故障電流的設(shè)備 高壓斷路器具有能熄滅電弧的裝 置 它能用來(lái)斷開(kāi)或閉合電路中的正常工作電流 也用來(lái)斷開(kāi)電路中的過(guò)負(fù)荷或短 路電流 所以它是電力系統(tǒng)中最重要的開(kāi)關(guān)電器 對(duì)它的基本要求是 具有足夠的 開(kāi)斷能力 盡可能短的動(dòng)作時(shí)間和高的工作可靠性 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 便于操作和檢修 具有防火和防爆性能 尺寸小 重量輕 價(jià)格低等 4 隔離開(kāi)關(guān) 隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種高壓電器 它的主要功 能是 1 建立明顯的絕緣間隙 保證線路或電氣設(shè)備修理時(shí)人身安全 2 轉(zhuǎn)換線路 增加線路連接的靈活性 在電網(wǎng)運(yùn)行情況下 為了保證檢修工作的安全進(jìn)行 除了使工作點(diǎn)與帶電部分 隔離外 還必須采取檢修接地措施防止意外帶電 為此 要求在高壓配電裝置的母 線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè)帶專門接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān) 以便在檢修母線或線路斷路器時(shí) 使之可靠接地 這種帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)的工作方式為 正常運(yùn)行時(shí) 主刀閘閉 合 接地刀閘斷開(kāi) 檢修時(shí) 主刀閘斷開(kāi) 接地刀閘閉合 這種工作方式由操作機(jī) 構(gòu)之間具有機(jī)械閉鎖的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn) 5 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 負(fù)荷開(kāi)關(guān)是一種只能開(kāi)斷負(fù)載電流和一定過(guò)載電流的開(kāi)關(guān)電器 沒(méi)有開(kāi)斷短路電流的能力 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)較斷路器簡(jiǎn)單 價(jià)格便宜 通常將負(fù)荷 開(kāi)關(guān)和熔斷器組合使用 在某些場(chǎng)合可以代替斷路器 6 母線 母線起匯集和分配電能的作用 7 電抗器 電抗器的主要功能是限制短路電流 以減輕開(kāi)關(guān)電器的工作負(fù)擔(dān) 此外 當(dāng)短路發(fā)生后 由于電抗器的作用 可以維持變電所上的電壓在一定的水平 以保證沒(méi)有短路故障的其他支路上的用戶能繼續(xù)使用電能 7 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 8 電纜 在大城市 發(fā)電廠和變電所內(nèi)部或附近以及穿越江河 海峽時(shí) 采 用電纜進(jìn)線送電 盡管檢修電纜線路費(fèi)時(shí) 但有其顯著優(yōu)點(diǎn) 不需要在地面上架設(shè) 桿塔 占用土地面積少 供電可靠 不易受外力破壞 對(duì)人身較安全 等等 9 架空線路 架空線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分 它負(fù)擔(dān)著把強(qiáng)大的電力 輸送到工礦 企業(yè) 城市和農(nóng)村的任務(wù) 1 0 熔斷器 熔斷器是一種使用最早的電器 到目前為止 仍是一種主要的簡(jiǎn) 易電器 熔斷器具有電阻值較大的熔絲或熔體 串聯(lián)在電路中 當(dāng)過(guò)載 或短路 電流通過(guò)時(shí) 熔絲或熔體因電阻損耗過(guò)大 溫度上升過(guò)高而熔斷 實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)電路 高壓熔斷器還設(shè)有簡(jiǎn)單的滅弧裝置 l l 避雷器 避雷器是用作保護(hù)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的絕緣 使其不受雷擊所 引起的過(guò)電壓而損壞的電器 1 2 電壓互感器和電流互感器 在高壓配電裝置中 廣泛采用互感器給測(cè)量?jī)x 表 繼電保護(hù)和其他二次設(shè)備供電 互感器包括電壓互感器和電流互感器兩類 前 類將高電壓變成規(guī)定的低電壓 1 0 0 v 或1 0 0 3v 后者將大電流變成規(guī)定的小電流 5 a 或1 a 測(cè)量?jī)x表和繼電器等電器的線圈與互感器的二次側(cè)線圈相連 互感器 的二次側(cè)線圈應(yīng)有可靠的接地 采用互感器的目的 除了將二次回路與一次回路隔 離 以保證運(yùn)行人員和設(shè)備的安全外 還使由它供電的二次設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化 小型化 從而給運(yùn)行維護(hù)提供方便 除上述設(shè)備外 變電所中還有各種測(cè)量和監(jiān)視儀表 保護(hù)繼電器 自動(dòng)裝置 直流設(shè)備等 2 2 變電所一次系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 2 2 1 規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 變電所一次系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可分為以下幾個(gè)方面 1 負(fù)荷計(jì)算 2 電壓等級(jí)確定 3 主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 4 變電所主接線型式的確定 5 線路導(dǎo)線截面的選擇 6 無(wú)功補(bǔ)償 7 防雷接地設(shè)計(jì)等 2 2 2 一次接入系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 2 2 1 輸電線路電壓等級(jí)的確定 輸電線路電壓等級(jí)的確定應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí) 我國(guó)現(xiàn)行的輸電線 8 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 路額定電壓見(jiàn)表2 1 表2 1 各電壓等級(jí)輸電線路合理輸送容量及輸送距離 額定電壓輸送容量輸送距離額定電壓輸送容量輸送距離 k v m w k m k v m w k m 3o 1 1 o3 12 2 0lo o o 3 0 0 03 0 0 1 0 0 6o 1 1 21 5 43 3 02 0 0 o 10 0 0 06 0 0 2 0 0 l oo 2 2 02 0 65 0 08 0 0 o 2 0 0 0 o10 0 0 4 0 0 3 52 o 1 0 05 0 2 07 5 0 在選擇輸電線路電壓等級(jí)時(shí) 應(yīng)根據(jù)輸送容量和輸電距離 以及周圍電力網(wǎng)的 額定電壓的情況 擬訂幾個(gè)方案 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定 在接線方案擬訂時(shí) 應(yīng) 注意既要滿足遠(yuǎn)景發(fā)展需要 又要具有近期過(guò)渡的可能 當(dāng)兩個(gè)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 相近 或較低電壓等級(jí)的方案優(yōu)點(diǎn)不太明顯時(shí) 應(yīng)選用電壓等級(jí)高的方案 必要時(shí) 可考慮初期降壓運(yùn)行 2 2 2 2 電力網(wǎng)接線方案的選擇 在變電所和電源布局確定的基礎(chǔ)上 電力網(wǎng)接線方案選擇就是十分重要的了 一個(gè)良好的接線方案 對(duì)于電力網(wǎng)的投資 建設(shè) 運(yùn)行和發(fā)展都有重要意義 電力網(wǎng)接線方案選擇原則有 1 采用分區(qū)供電的原則 分區(qū)供電是將計(jì)劃供電地區(qū) 根據(jù)能源分配原則 即損耗最小和線路距離最短 的原則 以及其他技術(shù)上的要求 分成若干區(qū)域 先在每個(gè)分區(qū)中選擇接線方案 最后再整體分析 這是一種割裂的研究方法 是減少初步方案的羅列 提高接線方 案選擇質(zhì)量和速度的有效措施 2 采用先技術(shù)后經(jīng)濟(jì)的比較原則 在技術(shù)上不能滿足要求的接線方案 應(yīng)立即舍棄 只有那些技術(shù)上合理又能滿 足供電要求的方案 才有追求最經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的價(jià)值 因此 進(jìn)行電力網(wǎng)接線方案選擇 時(shí) 必須先進(jìn)行技術(shù)比較 然后再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 電力網(wǎng)的接線方案的選擇中需要考慮的技術(shù)條件通常有 供電的可靠性 電能 的質(zhì)量 運(yùn)行及維護(hù)的方便靈活性 繼電保護(hù)及自動(dòng)化操作的復(fù)雜程度以及發(fā)展的 可能性 需計(jì)及的經(jīng)濟(jì)因素有 電能損耗 主要原材料的消耗量 工程總投資等 經(jīng)濟(jì)比較的具體方法 在本文的2 2 6 中專門介紹 2 2 3 主變壓器的選擇 2 2 3 1 主變壓器型式的選擇 9 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 1 相數(shù)的確定 3 3 0 k v 及以下的電力系統(tǒng) 在不受運(yùn)輸條件限制時(shí) 應(yīng)選用三相變壓器 2 繞組數(shù)的確定 1 在高中壓系統(tǒng)均有中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的情況下 可考慮采用自耦變壓 器 2 2 0 0 m w 及以上的機(jī)組采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理 3 聯(lián)絡(luò)變壓器一般應(yīng)選用三繞組變壓器 而在中性點(diǎn)接地方式允許的條件 下 以選自耦為宜 低壓繞組可作為廠用備用電源或廠用起動(dòng)電源 4 具有三種電壓的變電所中 如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變 壓器容量的1 5 以上 或低壓側(cè)雖無(wú)負(fù)荷 但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí) 主變壓器宜采用三繞組變壓器 當(dāng)中性點(diǎn)接地方式允許時(shí)應(yīng)采用自耦變壓器 5 對(duì)深入引用負(fù)荷中心 具有直接從高壓降為低壓供電條件的變電所 為 簡(jiǎn)化電壓等級(jí)或減少重復(fù)降壓容量 可采用雙繞組變壓器 2 2 3 2 變電所主變壓器容量的確定 1 按變電所建成后5 l o 年規(guī)劃負(fù)荷選擇 并適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期1 0 2 0 年的負(fù)荷 發(fā)展 對(duì)城郊變電所 主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合 2 裝有兩臺(tái)以上主變壓器的變電所 應(yīng)考慮一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí) 其余變壓 器容量不應(yīng)小于6 0 的全部負(fù)荷 并保證i 類 i i 類負(fù)荷的供電 2 2 3 3 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 1 與系統(tǒng)有強(qiáng)聯(lián)系的大 中型發(fā)電廠和樞紐變電所 在一種電壓等級(jí)下 主 變壓器應(yīng)不小于2 臺(tái) 2 與系統(tǒng)聯(lián)系較弱的中 小型電廠和低壓側(cè)電壓為6 l o k v 的變電所或與系統(tǒng) 聯(lián)系只是備用性質(zhì)時(shí) 可只裝l 臺(tái)主變壓器 3 對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專業(yè)變電所 可設(shè)3 臺(tái)主變壓器 2 2 4 導(dǎo)體的選擇 送電線路導(dǎo)線截面積選擇的一般作法是 先按電流密度初選導(dǎo)線標(biāo)稱截面積 然后進(jìn)行電壓損失 機(jī)械強(qiáng)度 電暈 發(fā)熱等技術(shù)條件的校驗(yàn) 對(duì)用于不同地方的送電線路來(lái)說(shuō) 起控制作用的技術(shù)條件往往不同 例如超高 壓輸電線路主要考慮電暈放電 無(wú)線電干擾和噪音的程度 1 l o k v 的線路主要考 慮電壓損耗 大跨越段的導(dǎo)線主要考慮機(jī)械強(qiáng)度和長(zhǎng)期允許截流量 電纜線路則主 要考慮熱穩(wěn)定 一 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 按經(jīng)濟(jì)電流密度以及該線路在正常運(yùn)行方式下的最大持續(xù)輸送功率 可求的導(dǎo) 1 0 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 線的經(jīng)濟(jì)截面 其計(jì)算公式為 d s 二 墜一 j 4 3 j u nc o s c p 或 馬 唔x p l 吾q z 2 1 2 2 式中 靠 一 正常運(yùn)行下線路最大持續(xù)有功功率 應(yīng)計(jì)及5 n 1 0 年的發(fā)展 k w q 胂n r 正常運(yùn)行下線路最大持續(xù)無(wú)功功率 應(yīng)計(jì)及5 1 0 年的發(fā)展 k v a r u n 一一線路額定電壓 k v j 經(jīng)濟(jì)電流密度 a m m 2 c o s 矽 負(fù)荷的功率因數(shù) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選取最接近的標(biāo)稱截面的導(dǎo)線 我國(guó)現(xiàn)行的軟導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度j 與最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 似的關(guān)系如圖2 1 當(dāng)線路的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 以已知時(shí) 則可找到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)電流密度j 圖2 1 軟導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度j l 一1 0 k v 及以下u 型導(dǎo)線 2 1 0 k v 及以下l g j 型導(dǎo)線 3 3 5 2 2 0 l 及以下l g j 型導(dǎo)線 線路的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)l 甜 應(yīng)由所通過(guò)的各負(fù)荷點(diǎn)的功率及其 戤決定 對(duì)于放射形網(wǎng)絡(luò) 每條線路向一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電 則線路的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)就是 所供負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 以 對(duì)于鏈型網(wǎng)絡(luò) 各段線路的最大負(fù)荷利用小 時(shí)數(shù) 口鼻等于所供負(fù)荷點(diǎn)的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 口善的加權(quán)平均值 即 乙 k 上 一 2 3 m a x月 7 l l l 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 式中 p 麟 各負(fù)荷點(diǎn)的最大有功功率 各負(fù)荷點(diǎn)的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 對(duì)于環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 通?？稍谟泄β史贮c(diǎn)處拆開(kāi) 成為放射形或者鏈形網(wǎng)絡(luò) 其 各段線路 以可用上述方法求得 需說(shuō)明的是 為了便于檢修和管理 在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用中 同一地區(qū)同一電壓 等級(jí)的電力網(wǎng)導(dǎo)線選用的種類和規(guī)格應(yīng)盡可能的少 二 校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 l 按允許載流量條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 導(dǎo)線型號(hào)初選后 需計(jì)算出最嚴(yán)峻的正常運(yùn)行方式和事故運(yùn)行方式下實(shí)際可能 的工作電流 將其與該型號(hào)導(dǎo)線長(zhǎng)期允許載流量相比較 前者應(yīng)小于等于后者 2 按電暈條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 1 1 0 k v 及以上線路 避免電暈的產(chǎn)生往往是限制導(dǎo)線截面不能過(guò)小的主要原因 通常所選導(dǎo)線產(chǎn)生電暈的臨界電壓應(yīng)大于其最高工作電壓 3 按機(jī)械強(qiáng)度條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 為保證架空線路具有必要的機(jī)械強(qiáng)度 對(duì)于跨越鐵路 通航河流 公路 通信 線路以及居民區(qū)的電力線路 其導(dǎo)線截面積不得小于3 5 m m 2 通過(guò)其他地區(qū)的允許 最小截面積為 3 5 k v 及以上線路2 5 m m 2 3 5 k v 以下線路1 6 m m 2 三 按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面 1 0 k v 及以下網(wǎng)絡(luò) 由于網(wǎng)絡(luò)分散 無(wú)法在每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)裝設(shè)調(diào)壓設(shè)備來(lái)滿足用電 設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量要求 因此 我們往往用電壓損耗作為控制條件去選擇導(dǎo)線截面 四 選擇導(dǎo)線截面的實(shí)用方法 l 3 5 k v 及以上電壓等級(jí)的送電線路 這類線路首先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線 截面 再按電暈條件 允許載流量和機(jī)械強(qiáng)度條件等校驗(yàn) 2 1 0 k v 及以下電壓的送電線路 這類線路往往是按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截 面 再按允許載流量 機(jī)械強(qiáng)度條件進(jìn)行校驗(yàn) 3 低壓配電線路 這類線路由于線路較短 電壓損耗也較小 導(dǎo)線截面主要 按允許載流量條件選取 4 閉式網(wǎng)絡(luò) 這種網(wǎng)絡(luò)由于各段線路的功率分布與各段線路型號(hào)有關(guān) 其導(dǎo) 線截面的選擇按下述步驟進(jìn)行 1 先假設(shè)導(dǎo)線截面相等 按均 網(wǎng)計(jì)算出初步功率分布 2 用初步功率分布按經(jīng)濟(jì)電密度 或允許電壓損耗 選出導(dǎo)線截面 3 按所選導(dǎo)線截面的參數(shù)再求功率分布 4 用第二次功率分布計(jì)算的結(jié)果 再按經(jīng)濟(jì)電流密度選出導(dǎo)線截面 5 這樣反復(fù)迭代直到最后兩次選出的導(dǎo)線截面相等為止 對(duì)按允許電壓損耗選擇截面的閉式地方網(wǎng)來(lái)說(shuō) 由于通常采用的是各段線路截 1 2 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 面相等的原則 因此做到第 2 步即可得結(jié)果 而對(duì)于閉式區(qū)域網(wǎng)則需按上述幾 個(gè)步驟反復(fù)迭代 由于每計(jì)算一次導(dǎo)線截面 都要選用標(biāo)稱值 而標(biāo)稱截面級(jí)差又 大 所以一般迭代2 3 次就可的出結(jié)果 2 2 5 方案的比較 在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中 必須根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)方針政策和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展 計(jì)劃 對(duì)電源分布和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出若干方案 然后對(duì)它們進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 通常的步驟是首先在可能的初步方案中篩選出幾個(gè)技術(shù)上優(yōu)越而又比較經(jīng)濟(jì)的方 案 然后再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算 由此確定出最佳方案 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 主要包括技術(shù)指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)計(jì)算和有色金屬消耗量三個(gè)方面 一 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的原則 比較時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則 1 符合國(guó)家有關(guān)方針政策的要求 2 便于過(guò)渡并能適應(yīng)遠(yuǎn)景的發(fā)展 3 技術(shù)條件好 運(yùn)行靈活可靠 管理方便 4 投資及年運(yùn)行費(fèi)用低 并且有分期投資的可能性 5 國(guó)家短缺的原材料消耗少 6 建設(shè)工期短 二 技術(shù)指標(biāo)內(nèi)容 1 供電的可靠性 2 電能質(zhì)量 3 運(yùn)行管理 維護(hù)檢修條件 4 交通運(yùn)輸及施工條件 5 有無(wú)擴(kuò)建余地 6 架空線及變電所占地情況 7 其它方面有利及不利條件 三 經(jīng)濟(jì)計(jì)算內(nèi)容 1 基建投資z 萬(wàn)元 它包括設(shè)計(jì) 施工 運(yùn)輸 實(shí)驗(yàn) 調(diào)整和檢查驗(yàn)收所需的全部工程費(fèi)用 它是 根據(jù)已建成工程的決算金額 歸納得來(lái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字 2 年運(yùn)行費(fèi)用f 萬(wàn)元 年 年運(yùn)行費(fèi)用是驗(yàn)收后維持正常運(yùn)行每年所付出的費(fèi)用 應(yīng)包括以下四項(xiàng) 1 設(shè)備折舊費(fèi)用f 1 萬(wàn)元 年 2 設(shè)備維修管理費(fèi)f 2 萬(wàn)元 年 3 年電能損耗費(fèi)f 3 萬(wàn)元 年 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 4 基本電價(jià)費(fèi)f 4 萬(wàn)元 年 四 經(jīng)濟(jì)比較方法 對(duì)上述有關(guān)費(fèi)用計(jì)算后 便可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 經(jīng)濟(jì)比較的具體方法有很多種 主要分為靜態(tài)比較法和動(dòng)態(tài)比較法 所謂靜態(tài)比較法 其基本思想是 不考慮設(shè)備 材料 人工等費(fèi)用隨時(shí)的變化 認(rèn)為費(fèi)用與時(shí)間是無(wú)關(guān)的 因而只對(duì)各種費(fèi)用按固 定價(jià)值分析比較 而動(dòng)態(tài)比較法的理論基礎(chǔ)是考慮了資金本身的時(shí)間價(jià)值 亦即時(shí) 間不同 資金的價(jià)值也就不同 這里主要介紹靜態(tài)比較法中的抵償年限法 當(dāng)兩方案比較時(shí) 若投資z i z 2 而年運(yùn)行費(fèi)u1 i l2 則可用抵償年限判斷最優(yōu)方案 7 7 蘭l 二2 2 4 2 一 式中 n 抵償年限 年 目前我國(guó)一般采用的標(biāo)準(zhǔn)抵償年限為5 8 年 當(dāng)n 小于5 8 年 選用投資大的 方案一 反之則選用年運(yùn)行費(fèi)低的方案二 2 2 6 防雷與接地裝置設(shè)計(jì) 眾所周知 雷電具有極大的破壞性 其電壓高達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏 瞬間電流可高達(dá)數(shù) 十萬(wàn)安 因此 運(yùn)行中的電氣設(shè)備 極有受到來(lái)自外部的雷電過(guò)電壓的作用 必須 采取有效的過(guò)電壓防護(hù)器具 實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù) 通常 我們通過(guò)架設(shè)避雷針等避雷器 以及引下線和接地系統(tǒng)來(lái)防止雷電侵襲 一 避雷針 線 的結(jié)構(gòu) 架設(shè)避雷針 線 的作用是使雷電直接擊在避雷針 線 上 避免導(dǎo)線遭受直 接雷擊 同時(shí) 它還對(duì)雷電流有分流作用 減少流入桿塔的雷電流 使桿頂電位降 低 避雷針 線 的接閃器部分裝于構(gòu)架上端 避雷針接閃器一般用長(zhǎng)l 2 米的一 段直徑1 2 毫米以上的鍍鋅圓鋼或直徑3 8 毫米左右的鍍鋅鋼管制成 壁厚不小于2 7 5 毫米 避雷線的接閃器用截面不小于3 5 平方毫米的鍍鋅鋼絞線 支持接閃器的避雷針 線 構(gòu)架高度在2 0 米以下時(shí) 多采用水泥電桿 較高 時(shí)宜采用鋼結(jié)構(gòu)支架 但變壓器用的門閥構(gòu)架上嚴(yán)禁安裝避雷針 也嚴(yán)禁將架空照 明線路 通訊線路及無(wú)線電天線等架在避雷針 線 的構(gòu)架上 二 避雷器的配置 避雷器的安裝位置和組數(shù) 應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平和避雷器特性 以及侵入波陡度 并結(jié)合配電裝置的連線方式確定 避雷器至電氣設(shè)備的允許距離 還與雷雨季節(jié)經(jīng)常運(yùn)行的進(jìn)線路數(shù)有關(guān) 迸線數(shù)越多則允許距離可相應(yīng)增大 斷路 1 4 華北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 器 隔離開(kāi)關(guān) 偶合電容器等電器的絕緣水平比變壓器為高 因此 避雷器至這些 設(shè)備的最大允許距離可增大 上述允許距離應(yīng)在各種長(zhǎng)期可能的運(yùn)行方式下都符合要求 避雷器的配置原則如下 l 配電裝置的每組母線上 一般應(yīng)裝設(shè)避雷器 2 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器 應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí) 避雷器到 被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定 3 2 2 0 k v 及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí) 應(yīng)在變壓器附近增 設(shè)一組避雷器 4 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器 5 下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器 直接接地系統(tǒng)中 變壓器中性點(diǎn) 為分級(jí)絕緣且裝有隔離開(kāi)關(guān)時(shí)和變壓器中性點(diǎn)為全絕緣 但變電所為單進(jìn)線且為單 臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí) 不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中 多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn) 上 6 單元連接的發(fā)電機(jī)出線宜裝一組避雷器 7 連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處宜裝設(shè)一組避雷器 8 變電所3 5 k v 及以上電纜進(jìn)線段 在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器 9 直配線發(fā)電機(jī)和變電所1 0 k v 及以下 進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照 電力設(shè) 備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 執(zhí)行 1 0 1 1 0 2 2 0 k v 線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器 1 1 s f 6 全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器 三 避雷器的接地裝置 供配電系統(tǒng)用變壓器的中性點(diǎn)直接接地 以及電器設(shè)備在正常工作情況下不帶 電的金屬部分與接地體之間做良好的金屬連接都稱為接地 前者為工作接地 后者 為保護(hù)接地 良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán) 工程上通常采用消弧線圈接地的方式 這可使絕大多數(shù)單相雷擊閃絡(luò)的接地故障電流能被消弧線圈所熄弧 從而使得故障 自動(dòng)被切除 避雷器接地裝置是用來(lái)引泄雷電電流的 因此接地裝置中的沖擊接地電阻越 小 則過(guò)電壓越小 工程上拿工頻接地電阻作為衡量接地電阻值的標(biāo)準(zhǔn)