供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn第九章第九章电力工程设计电力工程设计章章节导学学本章教学内容本章教学内容1电气工程制气工程制图的根本知的根本知识2电力力设备图形符号形符号3电力工程力工程CAD简介介4变电站站电气主接气主接线设计例如例如5工厂供工厂供电设计例如例如6建筑配建筑配电设计例如例如重点：重点：电力工程制力工程制图的根本知的根本知识；电力力设备图形符号；形符号；变电所所电气气设计例如。例如。难点：点：变电所所电气气设计例如。例如。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn第一节第一节电气工程制图的根本知识电气工程制图的根本知识u图样作作为“工程界的言工程界的言语，需求有一些一致的，需求有一些一致的规定，定，以利于消以利于消费和交流技和交流技术思想。思想。u实践工程的践工程的电气接气接线是靠是靠电气气图纸来表征。来表征。电气气图纸是是电气工程的言气工程的言语，对电气工程的气工程的设计、安装、制造、安装、制造、实验、运、运转维护和消和消费管理都不可短少。管理都不可短少。u为了表达、了表达、传送和沟通送和沟通讯息，息，电气工程气工程图纸必需按必需按照一致的照一致的规范和范和规定定绘制。制。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn一、电气工程图的种类一、电气工程图的种类一项工程的电气图通常由几部分组成：一项工程的电气图通常由几部分组成：1、目录和前言、目录和前言2、电气系统图和框图、电气系统图和框图主要表示整个工程或其中某一工程的供电方式和电能主要表示整个工程或其中某一工程的供电方式和电能保送的关系，亦可表示某一安装各主要组成部分的关系。保送的关系，亦可表示某一安装各主要组成部分的关系。3、电路图、电路图电路图主要表示某一系统或安装的任务原理。如电动电路图主要表示某一系统或安装的任务原理。如电动机控制回路图、继电维护原理图等。机控制回路图、继电维护原理图等。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn4、接线图、接线图主要表示电气安装内部各元件之间及其他安装之间的衔主要表示电气安装内部各元件之间及其他安装之间的衔接关系，便于安装接线及维护。接关系，便于安装接线及维护。5、电气平面图、电气平面图主要表示某一电气工程中电气设备、安装和线路的平面主要表示某一电气工程中电气设备、安装和线路的平面布置。普通在建筑平面的根底上绘制出来。布置。普通在建筑平面的根底上绘制出来。6、设备元件和资料表、设备元件和资料表把某一电气工程所需主要设备、元件、资料和有关的数把某一电气工程所需主要设备、元件、资料和有关的数据列成表格，表示其称号、符号、型号、规格、数量等。据列成表格，表示其称号、符号、型号、规格、数量等。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn7、设备布置图、设备布置图主要表示各种电气设备的布置方式、安装方式及相互间的主要表示各种电气设备的布置方式、安装方式及相互间的尺寸关系。尺寸关系。8、大样图、大样图主要表示电气工程某一部件、构件的构造，用于指点加工主要表示电气工程某一部件、构件的构造，用于指点加工与安装，其中一部分大样图为国家规范图。与安装，其中一部分大样图为国家规范图。9、产品运用阐明书、用电图、产品运用阐明书、用电图电气工程中选用的设备和安装，消费厂家往往随产品运用电气工程中选用的设备和安装，消费厂家往往随产品运用阐明书附上电气图。阐明书附上电气图。10、其他电气图、其他电气图如：功能图、逻辑图、曲线图、表格、印刷电路板图等。如：功能图、逻辑图、曲线图、表格、印刷电路板图等。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn二、电气工程制图的普通规那么概述二、电气工程制图的普通规那么概述一图纸格式一图纸格式图纸通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成。图纸通常由边框线、图框线、标题栏、会签栏组成。1、幅面尺寸、幅面尺寸由边框线所围成的图面，称为图纸的幅面。幅面大小由边框线所围成的图面，称为图纸的幅面。幅面大小共分共分5类：类：A0、A1、A2、A3、A4，其尺寸如表，其尺寸如表91所所示。根据需求，可对示。根据需求，可对A3、A4号图加长，加长幅面尺寸如号图加长，加长幅面尺寸如表表92所示。所示。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn幅面代号幅面代号A0A1A2A3A4宽宽长（长（BL）8411189594841420594297420210297留装订边边宽留装订边边宽（c）10101055不留装订边边不留装订边边（e）2020101010装订侧边宽装订侧边宽（a）25表表91 根本幅面尺寸根本幅面尺寸mm 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn代号代号尺寸（尺寸（BL）A33420891A344201189A43297630A44297841A452971051表表92 加长幅面尺寸加长幅面尺寸mm供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn2、图框框图框又分框又分为内框和外框，外框尺寸即表内框和外框，外框尺寸即表91、表、表92中中规定的尺寸。内框尺寸定的尺寸。内框尺寸为外框尺寸减去相外框尺寸减去相应的的“a、“c、“e的尺寸。的尺寸。加加长幅面的内框尺寸，按幅面的内框尺寸，按选用的根本幅面大一号的用的根本幅面大一号的图框尺寸确定。框尺寸确定。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn不留装订边的图框不留装订边的图框供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn留装订边的图框留装订边的图框供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn3、标题栏、标题栏1标题栏位置。无论对标题栏位置。无论对X型程度放置的图纸，还型程度放置的图纸，还是是Y型垂直放置的图纸，标题栏都应该在图面的右下角。型垂直放置的图纸，标题栏都应该在图面的右下角。标题栏的观看方向普通与图的观看方向相一致。标题栏的观看方向普通与图的观看方向相一致。2国内工程通用标题栏的根本信息及尺寸。国内工程通用标题栏的根本信息及尺寸。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn设计通用标题栏设计通用标题栏A0A1单位：单位：mm供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn设计通用标题栏设计通用标题栏A2A4单位：单位：mm供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn4、会签栏、会签栏由多个专业相关的图纸应有会签栏。由多个专业相关的图纸应有会签栏。会会签栏单位：位：mm供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn5、图幅分区、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，需对图幅进展分区。的位置及一些其它用途，需对图幅进展分区。图中将图纸的两对边各自等分加以分区，分区的数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。每一分区的长度普通在目应为偶数。每一分区的长度普通在25mm75mm之间。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伯数字分别编号。编号的顺序应从标题栏相对的左上角开场。分区代号用字母和数字表示，如开场。分区代号用字母和数字表示，如B3、C5等。等。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn图幅分区图幅分区供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn二文字二文字1、字体、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。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、文字尺寸高度1常用的文字尺寸宜在以下尺寸中选择：常用的文字尺寸宜在以下尺寸中选择：2.5mm、3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。2字符的宽高比约为字符的宽高比约为0.7。3各行文字间的行距不应小于各行文字间的行距不应小于1.5倍的字高。倍的字高。3、表格中的文字和数字、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。数值，按个位数对齐。2文字书写：正文按左对齐。文字书写：正文按左对齐。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn三图线三图线1、线宽、线宽根据用途，图线宽度宜从以下线宽中选用：根据用途，图线宽度宜从以下线宽中选用：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图形对象的线宽应尽量不多于2种，每两种线宽间的比值种，每两种线宽间的比值应不小于应不小于2。2、图线间距、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，建议不小于的两倍，建议不小于0.7mm。3、图线型式、图线型式根据不同的构造含义，采用不同的线型。根据不同的构造含义，采用不同的线型。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn表表93 图线型式图线型式供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn四比例四比例引荐采用比例规定，如表引荐采用比例规定，如表94所示。所示。类别类别推荐比例推荐比例放大比例放大比例50：15：1原尺寸原尺寸1：1缩小比例缩小比例1：21：201：2001：20001：51：501：5001：50001：101：1001：10001：10000表表94 引荐采用的比例引荐采用的比例规定定供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn图形符号是指用于图样或其他文件以表达一个设备或概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、标志或字符。念的图形、标志或字符。一、图形符号的构成一、图形符号的构成1、符号要素、符号要素是一种具有确定意义的简单图形，不能单独运用。符号是一种具有确定意义的简单图形，不能单独运用。符号要素须同其他图形组合才干构成一个设备或概念的完好符号。要素须同其他图形组合才干构成一个设备或概念的完好符号。第二节第二节电力设备图形符号电力设备图形符号供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn2、限定符号、限定符号加在其他符号上用以提供附加信息的符号。通常不能单加在其他符号上用以提供附加信息的符号。通常不能单独运用。有时普通符号也可用作限定符号。独运用。有时普通符号也可用作限定符号。3、普通符号、普通符号一种表示一类产品和此类产品特征的很简单的符号。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、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，也不思索一切衔接。符号。既不给出元件、设备的细节，也不思索一切衔接。5、组合符号、组合符号指经过以上已规定的符号进展适当组合派生出来的，表指经过以上已规定的符号进展适当组合派生出来的，表示某些特定安装或概念的符号。示某些特定安装或概念的符号。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn二、图形符号的运用规那么二、图形符号的运用规那么电气制图在选用图形符号时，应遵守以下运用规那么：电气制图在选用图形符号时，应遵守以下运用规那么：1、图形符号的大小和方位可根据图面布置确定，但不应、图形符号的大小和方位可根据图面布置确定，但不应改动其含义，且符号中的文字和指示方向应符合读图要求。改动其含义，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，符号的含义由其方式决议，而符号的大、多数情况下，符号的含义由其方式决议，而符号的大小和图线的宽度普通不影响符号的含义。小和图线的宽度普通不影响符号的含义。3、在满足需求的前提下，尽量采用最简单的方式。、在满足需求的前提下，尽量采用最简单的方式。4、在同一张电气图样中只能选用一种图形方式，图形符、在同一张电气图样中只能选用一种图形方式，图形符号的大小和线条的粗细亦应根本一致。号的大小和线条的粗细亦应根本一致。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn5、符号方位不是强迫的。、符号方位不是强迫的。6、图形符号中普通没有端子符号。、图形符号中普通没有端子符号。7、导线符号可以用不同宽度的线条表示，以突出或区、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、衔接线等。分某些电路、衔接线等。8、图形符号普通都画有引线。、图形符号普通都画有引线。9、图形符号均是按无电压、无外力作用的正常形状表、图形符号均是按无电压、无外力作用的正常形状表示的。示的。10、图形符号中的文字、物理量符号，视为图形符号的、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，可再按有关规范加以组成部分。当这些符号不能满足时，可再按有关规范加以充实。充实。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn三、发电厂和变电所常用图形符号：三、发电厂和变电所常用图形符号：电气一次回路常用气一次回路常用图形符号形符号供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn第三节第三节电力工程电力工程CAD简介简介一、一、CAD技术技术CADComputerAidedDesign是计算机辅助是计算机辅助设计，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展设计、分析、修正以及交互式显示输出的一或工程进展设计、分析、修正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运用技术，也是种方法和手段，是一门多学科的综合性运用技术，也是计算机技术的一个重要的运用领域。计算机技术的一个重要的运用领域。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cnCAD技术开展至今已有技术开展至今已有50多年的历史。目前，多年的历史。目前，CAD技技术正阅历着由传统向现代技术的转变。术正阅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运用：技术在产品或工程设计中主要运用：1、绘制二维、三维工程图，最普遍的一种运用方式。、绘制二维、三维工程图，最普遍的一种运用方式。2、建立图形及符号库，便于设计调用，从而提高设计、建立图形及符号库，便于设计调用，从而提高设计效率。效率。3、进展工程分析，、进展工程分析，CAD技术提供了强大的工程分析工技术提供了强大的工程分析工具，可协助设计人员进展高效率设计任务。具，可协助设计人员进展高效率设计任务。4、生成设计文档，按设计属性制成阐明文档或输出报、生成设计文档，按设计属性制成阐明文档或输出报表，以便设计实施过程更直观。表，以便设计实施过程更直观。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn二、二、AutoCAD绘图软件包件包AutoCAD是由美国是由美国Autodesk公司开公司开发的通用的通用计算算机机辅助助绘图与与设计软件包，是一个交互式件包，是一个交互式绘图软件，是件，是用于二用于二维及三及三维设计、绘图的系的系统工具，用工具，用户可以运用可以运用它来它来创建、建、阅读、管理、打印、管理、打印、输出、共享及准确复用出、共享及准确复用富含信息的富含信息的设计图形。形。AutoCAD是目前世界上运用最广的是目前世界上运用最广的CAD软件，市件，市场占有率位居世界第一。占有率位居世界第一。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cnAutoCAD软件特点：件特点：1、具有完善的、具有完善的图形形绘制功能。制功能。2、具有、具有强大的大的图形形编辑功能。功能。3、可以采用多种方式、可以采用多种方式进展二次开展二次开发或用或用户定制。定制。4、可以、可以进展多种展多种图形格式的形格式的转换，具有，具有较强的数据交的数据交换才干。才干。5、支持多种硬件、支持多种硬件设备。6、支持多种操作平台。、支持多种操作平台。7、具有通用性、易用性，适用于各、具有通用性、易用性，适用于各类用用户。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cnAutoCAD主要功能：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。、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。、二维绘图与编辑。创建曲面模型和实体模型。3、尺寸标注。、尺寸标注。4、视图显示方式设置。、视图显示方式设置。5、绘图适用工具。、绘图适用工具。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。、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。、图形输入输出。8、允许用户进展二次开发。、允许用户进展二次开发。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn三、电力工程设计中三、电力工程设计中CAD技术的运用技术的运用主要表达：主要表达：1、在、在CAD过程中，电力设计需求用到一系列的数据可过程中，电力设计需求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。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、利用高级言语如、利用高级言语如MATLAB、C等编程，进等编程，进展各种机械计算和强度计算、电力系统潮流计算、绘制各种展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。导线和曲线等。3、采用、采用AutoCAD软件包绘制电力设计中各种二维、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，配电安三维工程图纸，如电力系统主接线图，平面布置图，配电安装断面图等。装断面图等。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn第四节第四节变电站电气主接线设计例如变电站电气主接线设计例如一、一、设计义务及要求及要求在某地新建一座在某地新建一座250000kVA，110/10kV的降的降压变电站。站。为提高运提高运转可靠性、提高可靠性、提高劳动消消费率、降低建立本率、降低建立本钱、带动企企业科技提高、提高整体管理程度，要求本站尽量按照无人科技提高、提高整体管理程度，要求本站尽量按照无人值班班变电站的要求站的要求设计。二、二、设计原始原始资料料1、本、本变电站的建立站的建立规模模2、电力系力系统部分部分3、负荷情况荷情况4、环境条件境条件供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn三、主接线设计三、主接线设计一主接线的设计原那么和步骤一主接线的设计原那么和步骤1、主接线的设计原那么、主接线的设计原那么2、主接线的设计步骤、主接线的设计步骤二主接线方案的拟定二主接线方案的拟定三主接线方案的技术比较三主接线方案的技术比较四主变压器的选择四主变压器的选择五主接线方案的经济比较五主接线方案的经济比较供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn四、短路电流计算四、短路电流计算一短路电流计算目的及方法一短路电流计算目的及方法二短路点确实定二短路点确实定三短路电流计算三短路电流计算五、电气设备的选择与校验五、电气设备的选择与校验一设备选择原那么及条件一设备选择原那么及条件二高压短路器、隔分开关选择二高压短路器、隔分开关选择三母线选择三母线选择六、设计结果六、设计结果供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn第五节第五节工厂供电设计例如工厂供电设计例如一、根底资料一、根底资料1、某机械厂产品及单耗、某机械厂产品及单耗2、负荷类型、负荷类型3、电源、电源4、其他设计资料、其他设计资料二、设计步骤二、设计步骤一工厂总降压变电所设计一工厂总降压变电所设计二厂区供电线路设计二厂区供电线路设计三、设计结果三、设计结果供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn第六节第六节建筑配电设计例如建筑配电设计例如一、设计条件和要求一、设计条件和要求二、设计内容二、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、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。配电系统、防雷接地系统。三、系统设计与设备选择计算三、系统设计与设备选择计算1、负荷统计表、负荷统计表2、系统设计、系统设计3、设备选择计算原那么、设备选择计算原那么4、导线截面的选择计算、导线截面的选择计算5、开关电器的选择计算、开关电器的选择计算6、照明设计与计算、照明设计与计算7、防雷接地系统设计计算、防雷接地系统设计计算四、设计结果四、设计结果供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/www.swust.net.cn小小结结图样是是“工程界的言工程界的言语，有一致的，有一致的规定。本章引定。本章引见了了电气工程制气工程制图的根本知的根本知识，电气工程气工程图的种的种类、图纸格式格式；电力力设备图形符号及运用形符号及运用规那么那么；电力工力工程程CAD的特点、功能与运用；的特点、功能与运用；变电站站电气主接气主接线、工厂、工厂供供电设计、建筑配建筑配电设计例如等。例如等。