免费电气工程专业毕业设计开题报告范文309a.docx
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免费电气工程专业毕业设计开题报告范文309a
学院
电气工程系
开题报告
指导教师
学生
专业电气工程及其自动化
班级
学号
武装警察部队特警警察学院新建配电室设计
学生：
指导教师：
教学单位署名：
1.课题来源
本设计的课题为武装警察部队特警警察学院新建配电室设计。
课题来源于市昌平供电局，方案编号【9】。
2.研究目的和意义
通过了解国外配电室设计领域最新的设备配置和该领域的设计规，以及深入了解配电室的建筑结构、建筑设备等各个组成部分的基本知识，掌握各部分相互之间的制约关系。
在理解并能读懂建筑结构图的基础上学习配电室设计的基本理论，掌握该理论的基本核心容和主要的设计方法。
并认真研读相关设计规，掌握高、低压配电系统、负荷计算、常用配电系统方式和供电制式、低压电网短路电流计算、导体选择、低压架空配电线路、低压电缆线路、地埋电力线路、低压配电装置、低压配电线路保护极其装置、低压系统漏电保护和无功补偿技术、低压系统过电压保护和接地技术在设计和实际施工中的应用，最终完成武装警察部队特警警察学院新建配电室设计部分电气施工图设计图纸的设计任务。
设计所必须的图文资料应包括：
根据配电室建筑平面图，对该供电系统进行总体方案的设计，各车间厂房及附属办公用房的用电负荷计算和资料的查询，理论知识方面的学习及复习等。
还应考虑危险场所，及重点单位的情况。
搜集最新的变配电相关参考书籍，上网查询与之相关的高低压技术及设备，详细归纳总结以便用于实际设计。
3.相关文献阅读
阅读的主要文献有《配电设备》、《国家建筑标准设计图集变配电所建筑构造》和《配电技术手册》等，还阅读了《10KV开闭所（配电室）设计浅议》《10KV配电室高低压开关的选择与保护配合》等文献。
在1OkV配电系统中，配电室作为一个主要的供配电单元，起着非常重要的作用。
配电室主设备的形式种类繁杂，特别是在高低压开关方面尤为突出，而且相互之间的保护配合也不尽合理，给运行管理带来不少困难。
近年来，随着国家城乡电网建设的不断深入以及用户对电能质量要求的不断提高，配电室设备选型已逐步走向规化。
随着域网改造进度的加快，城网中原有的结构也将会作相应的修改与调整。
变电站——线路（电缆）——l0kv配电室——用户，这种供电方式越来越多地出现在城市的大街小巷。
配电室的供电质量要求高、供电负荷较大,配电室的结构设计是电气设计工作者面临的新课题。
在具体设计施工过程中，要满足相关的供电设计施工规程、规,要想使配电室的设备安全、优质、高效的运行。
设计原则：
为使地区10kv配电网设计、建设规化和标准化，保证电网安全稳定运行，提高供电可靠性，满足用电负荷不断增长的需求。
地区10kv开闭站和配电室的设计、建设标准应本着安全可靠、技术先进、投资合理、运行高效的原则。
按照分区供电的原则，开闭站应作为区域变电站10kv母线在负荷中心的延伸，当进线电源为两路时，可来自区域同一变电站的不同母线或来自区域不同的变电站；当进线电源为三路时，其中两路电源若来自同一变电站，则第三路电源必须来自不同的变电站。
在开闭站供电区域，采用双放射式串带配电室方式进行低压供电。
为提高供电可靠性，开闭站进线电源电缆应采用管井或隧道敷设，在城市中心地区，县城区和重要开发区的新建工程中不应采用直埋敷设方式。
在城市中心等重要地区优先选用国际先进的设备，其他地区可选用国先进的设备，在高低压开关设备的选用时同步配置具备综合测控功能的微机保护装置（开闭站）和低压综合测控装置（配电室），以实现事故报警和数据采集的基本功能。
实施佩网自动化应遵循“统一规划、因地制宜、分布实施、信息共享、开放式系统、模块化设计”的原则，应与城市配电网建设、改造同步实施、提供足够的自动化通信通道。
计量点装置基本配置要求：
1）10kv开闭站就地安装的电能计量装置。
10kv进、出线；变压器高、低压侧；所变低压侧设置计量点。
电能计量装置均就地安装与开关柜计量小室。
2）电量采集器、所变低压计量装置安装在自动化柜（独立间隔），其信号线由电能表辅助端子经通讯电缆汇流至通讯端子后接至采集器。
序号
名称
主要技术条件
1
多功能全电子式电能表（10kv侧）
0.5S级100V三相三线
2
多功能全电子式电能表（0.4kv侧）
1.0级220/380V三相四线
3
电压互感器
0.5级10/0.1kvv/v接线
4
电流互感器（专用线圈）
0.5S级10kv**/5A
5
电流互感器（专用线圈）
0.66kv0.5S级**/5A
6
采集器
485通讯采集
7
表用接线盒
三相四线
8
电流二次回路
单芯铜质绝缘线不小于4平方毫米
9
电压二次回路
单芯铜质绝缘线不小于2.5平方毫米
10
通信电缆
屏蔽双绞线
站址条件的假定及设计预定条件：
独立开闭站、配电室
1基本原则：
土建设计应满足抗震、防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和低噪声等各项要求，并应满足电气专业的各项技术要求，建筑设计应符合安全、经济、适用、美观并与小区整体环境相协调的原则
2站址选择：
1）低压供电半径市中心区不大于100米，其他地区不大于250米。
2）不应设在地势低洼和可能积水的场所。
3）应满足现行国家规程、规、规定的防火间距、遮阳间距、对视距离的要求。
4）当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗邻时（如燃气调压站、燃气锅炉房）应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》的规定。
5）站外应有设备运输通道且应有不少于两个抢修车辆停放位置。
3建筑规模
1）设备剪下应设电缆夹层。
2）开闭站占地面积不宜小于250平方米、配电室占地面积不宜小于150平方米。
3）设备层的板底净高不小于3.5米，粱底净高不小于3.0米；电缆夹层的板低净高不小于1.9米。
4）独立建筑的开闭站、配电室应设卫生间，如距站30米有公用卫生间，站可不设卫生间。
4建筑设计要点
1）抗震、防火、防水等级。
a抗震设防烈度按本地设防烈度设计；b建筑类别三类（设计使用年限50年）；c变压器室、电缆夹层设备间耐火等级1级，其它2级，火灾危险性类别丙类；d地下电缆夹层防水等级2级；e屋面为坡屋顶无组织排水，坡度15%，屋面防水I级；f设备层顶板防水I级。
2）设备间地面应高于室外地面，并不小于0.45米。
3）设备间设置固定采光窗（附属用房除外），卫生间设平开窗。
4）设备间长度大于7m的开闭站应设两个出口，并宜布置在两端。
5）装饰材料的选用：
参照标准站的标准。
6）电器设备间房门采用甲级钢制防火门。
门的开启方向由高压设备间向低压设备间、或向火灾发生概率低的方向开启。
站对外开启的门采用甲级钢制防火门，并加装高度为450毫米可移动挡鼠板，挡鼠板刷黄、黑相间斜纹警示线。
门、外设明门。
窗采用塑光窗，镶夹丝玻璃，窗外设钢制防护栏并敷网孔小于10x10毫米的钢板网。
7）应根据电气专业的要求，预留安装设备用的槽钢、电缆支架及电缆进出线钢管（用防火胶泥封堵）等不应设在地势低洼和可能积水的场所。
5建筑结构
1）采用砌体或框架结构，地下电缆夹层外墙为现浇钢筋混凝土墙体，筏板基础。
2）基础混凝土强度等级C30；其他混凝土强度等级C25；地下电缆夹层外墙混凝土抗渗等级S6。
3）墙体砌筑采用MU10页岩烧结实心砖，地上采用M7.5混合砂浆，地下采用M7.5谁泥砂浆。
4）建筑结构构造措施应符合建筑抗震设计规要求。
6消防
1）站配备电力设备专用灭火器；灭火器配置位置和数量应符合《建筑灭火器配置设计规》要求。
2）主要出口上放设置发光疏散指示牌，地面设置发光疏散指示标识。
7采暖、通风
1）设备间不设采暖装置。
卫生间等附属房间设油汀电暖气采暖。
2）设备间采用具备温控定时自动及手动投停功能的低噪声轴流风机，强制通风。
排风孔设防尘、防雨罩，罩前加钢板网，网孔小于10x10毫米。
3）站设备发热量按每台变压器10kw考虑，进风温度30℃，出风温度40℃。
设备间每小时换气次数不小于6次，一次选择风机容量及风道尺寸。
4）当采用SF6开关时，排风管道伸至电缆夹层，距离地面300米处，排风管道不得与设备间相通，通风管道采用非燃烧材料制作。
8给排水
1）给、排水管道不应穿越设备间及电缆夹层。
2）卫生间设蹲便器、拖布池和地漏；给水管采用PPR复合给水管，排水管采用UPVC管，脚踏式延时自闭冲洗阀。
夹层给、排水管外包20毫米厚聚氨酯管科保温层。
3）站外应设阀门井，井设水表、截止阀、泄水阀和止逆阀。
4）夹层集水坑设可自动移动式潜水泵。
9照明
1）站照明电源由本站低压母联柜供电，纯开闭站（不带低压出线）有所变低压侧引两路电源至照明箱做供电电源。
2）站照明电源箱应为金属壳体，设置于是墙上，箱熔断器和微型断路器应标明用途。
3）设备间安装高亮度、长寿命的工业级泛光灯，其他房间可选用优质民用照明灯具，并配备便携式应急照明装置。
4）设备间在变压器、高、低压柜及母线桥上方不得布置灯具。
变压器、高、低压柜前照明灯与设备间的水平距离应大于0.5米。
5）电缆夹层照明灯具采用防潮防爆型，由220V/36V安全变压器供电，安全变压器装于独立的配电箱，应与站照明电源箱临近安装。
安全变压器容量不小于1000VA
10接地
1）独立建设的开闭站、配电室采用水平、垂直复合式环行接地系统。
a当10kV电源为小电阻接地系统时，应设独立的低压工作接地网，与保护接地网应严格分开，两网的接地电阻均须小于等于4欧姆。
保护接地网在开闭站外1.0米处环绕敷设，低压工作接地网与保护接地网间的距离不得小于5米；b当10kV电源规划为非小电阻接地系统，或为纯开闭站时，不设独立低压工作接地网，保护接地网在开闭站外1.0米处环绕敷设，接地电阻应小于等于4欧姆。
2）室地线网在电缆夹层沿墙距夹层顶板300毫米敷设，室外地线网的引入线不允许从夹层底板引入。
其他文献阅读：
1.江洪.庞伟.邹春曦.AutoCAD2008电气设计经典实例解析.：
机械工业，2008
2.单文培.单.王兵.电气设备安装运行与检修.：
中国水利水电，2008
3.朴在林.王立舒.变电站电气部分.：
中国水利水电，2008
4.成宝.配电技术手册：
低压部分.：
中国电力，2005
5.家斌.配电设备.：
中国电力，2006
6.琴梅.工厂配电技术.：
化学工业，2006
7.孟宪章.10/4kV配电装置.：
中国电力，2006
8.清明.智能化供配电工程.：
中国电力，2007
9.GeorgeJee,ConEdison,RamDasRaoandYehudaCern,AmbientCorporation.DemonstrationoftheTechnicalViabilityofPLCSystemsonMedium-andLow-VoltageLinesintheUnitedStates.IEEECommunicationsMagazine•May2003：
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10.CharisDemoulias,Member,IEEE,DimitrisP.Labridis,SeniorMember,IEEE,PetrosS.Dokopoulos,Member,IEEE,andKostasGouramanis,Member,IEEE.AmpacityofLow-VoltagePowerCablesUnderNonsinusoidalCurrents.IEEETRANSACTIONSONPOWERDELIVERY,VOL.22,NO.1,JANUARY2007：
284—294
4.主要设计研究容
本工程为武装警察部队特警警察学院新建配电室。
新建配电室总建筑面积259.98平方米，需改造的原配电室为45.6平方米，全部为地上建筑。
结构形式为简易固定式建筑物。
此次设计的主要容包括:
高、低压配电系统；设备基础及防雷接地系统；照明配电系统。
相应的学习了此工程中的通信系统；火灾自动报警系统等。
此工程中的变配电室照明、消防动力负荷、弱电系统电源、充电站工艺电源等负荷等级为二级负荷，其余均为三级负荷。
供电系统根据电力公司高压供电方案【9】，本工程设终端柜（两进四出），设分界室。
经与供电局商定，本工程由区域变电站埋地引入两路10kV中压电源，每路均能承担本工程全部二级负荷。
两路电源同时工作，互为备用。
高压系统为单母线分段运行，手动联络，高压断路器为真空断路器。
低压为单母线分段运行，联络开关设自投自复、自投手复、手投手复位置选择开关。
自投时应断开部分三级负荷，以保证变压器正常工作主进开关与联络开关设电气联锁，任何情况下只能合其中的2个开关。
根据供电方案，本工程新建配电室设四台干式变压器2x1600kVA+2x2000kVA。
其中每台变压器带所有用电工艺设备和照明用电。
原配电室高压设备全部更换为KYN28A-12型高压开关柜。
原10kV侧计量柜原CT150/5*2改为LQJ-10250/5*2，计量表计相应更换,并满足防盗要求，加装电量远程采集装置。
变配电室下填土并设电缆沟。
高压开关柜采用下进、下出的接线方式，低压开关柜采用上进、下出的接线。
在变配电所低压侧设集中功率因数自动补偿装置，要求补偿后的功率因数大于0.95。
高压断路器开断能力（25）kA。
变压器下低压断路器要求运行开断能力在（50）kA以上，主进断路器及联络断路器设过载长延时、短延时，瞬时脱扣三段保护，配出回路设过载长延时，短路瞬时两段保护，部分回路设分励脱扣器。
低压配电系统采用放射式与树干式相结合的方式，对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式供电；对于照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。
消防负荷采用双电源末端互投配电方式。
根据厂区车间布置情况选择总变电所位置及车间变电所位置，及型号规格等，并由该工程给出的设备容量等通过符合计算选择电缆的型号规格，并考虑其接线方式;希望能运用当今世界领先的技术，设备对其设计，以达到在大学期间对所学专业的深入了解和认识，锻炼自己的独立思考研究能力，初步掌握设计的基本要领，且增强团队合作，协调能力，为今后的工作打下良好的基础。
以期在毕业设计阶段使自己将几年所知识更好地应用于实践之中，与实际工程接轨。
更多的了解并能熟练地应用国家规和标准，由此来指导整个的设计过程。
5.设计依据及技术指标包括
市昌平供电局供电方案【9】
<<建筑设计防火规>>GB50016-2006
<<民用建筑电气设计规>>JGJ/T16-92
<<10KV及以下变电所设计规>>GB50053-94
<<供配电系统设计规>>GB50052-95
<<低压配电设计规>>GB50054-95
<<建筑物防雷设计规>>GB50057-94（2000版）
<<建筑照明设计标准>>GB50034-2004
各市政主管部门对初步设计的审批意见及甲方设计要求；
国家及地方的其它有关现行规程,规；
各专业提供的设计资料。
6.课题实施进度
（1）第4周：
调研阶段，到图书馆、科技情报所或国际互联网络等处查找国外公开发表的相关科研论文、参考资料、文献等，完成科技英语文献的检索工作。
（2）第5周：
上交开题报告和英文文献的翻译文稿，要求开题报告不少于5000字，英文翻译不少于7000字。
（3）第6-8周：
阅读书籍自学国家有关设计规等相关知识。
（4）第9周：
阅读建筑供电设计的相关知识。
（5）第10-11周：
进行武装警察部队特警警察学院新建配电室电气初步设计，提交毕设期中检查报告。
（6）第12-13周：
完成武装警察部队特警警察学院新建配电室设计。
（7）第14-15周：
对武装警察部队特警警察学院新建配电室电气设计的部分设计进行修改，调整。
（8）第16-17周：
整理、撰写并上交毕业设计论文。
（9）第18周：
准备毕业答辩。
7.最终目标及完成时间
通过国家图书馆、国际互联网、其他有关单位、本院图书馆等查找相关的书籍和论文，了解目前建筑供电和智能建筑领域技术发展状况，了解建筑供电和智能建筑领域的国家规，完成英文科技文献的检索。
了解国外建筑电气和智能建筑领域最新的设备配置和该领域的研究成果；通过学习建筑供电和智能建筑的基本理论，掌握该理论的基本核心容和主要的设计方法；了解建筑物的建筑结构、建筑设备等各个组成部分的基本知识，掌握各部分相互之间的制约关系；并将建筑供电和智能建筑的基本理论应用在武装警察部队特警警察学院新建配电室设计中。
最终在毕业设计结束前完成武装警察部队特警警察学院新建配电室设计图纸的设计任务。
8.现有条件及必须采取的措施
工作目前处在施设阶段，符合国家规定的技术指标。
现有项目平面图和设计方案，项目将按国家规标准进行设计。
课堂及书本所涉及的有关于本次设计方面容较浅，因此需要参阅大量书籍及各个新版设计规准则。
9.协助单位及要解决的主要问题：
市昌平供电局。
确定好出线与馈线的数量和开关柜之间的选型，以保证配电室进行配电时的正常运行。
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