电气电气工程综合课程设计题目

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1、信电工程学院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）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。设计题目设计题目 1 1：220kV 降压变电站电气一次部分设计 1 1、设计任务、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

2、户供电。 2 2、原始资料、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 SA2000MVASB1500MVAS

3、C4000MVA 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 cos0.9-0.8 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 cos0.9-0.8 负荷同时率为 0.7、级负荷占 70 最大一回出线负荷为 2500kW 所用负荷为400kVA、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

4、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 1.5102欧米。2.7 本站拟建地区最高月平均温度为 23C 年平均气温 10.7C 绝对最高气温为 40 C 风向以东北风为主。 3 3、设计内容及要求、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

5、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 4、设计报告要求、设计报告要求4.1.编制设计说

6、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。设计题目设计题目 2 2：发电厂主接线及线路电流保护设计 一、一、 设计原始材料：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、主要参数二、主要参数 1.发电机阻抗 XG1=15，XG2=10，XG3=10 2.

7、线路参数 L1=L2=L3=60km、LBC=50km,L CD =30km,L DE =20km,线路阻抗 0.4/km 3.可靠系数 K rel =1.2 ，K rel =K rel =1.15， K st =1.5，K re =0.85 4.负荷电流 I BCLmax =300A，I CDLmax =200A，I DELmax =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、三、设计内容：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

8、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设计题目 3 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

9、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。设计题目设计题目 4 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 NL 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。 设计题目设计题目 5 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、隔

10、离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线等。 设计题目设计题目 6 6： 区域电网规划设计要求： （1）校验系统有功、无功的平衡和各种运行方式； （2）通过方案比较，确定系统接线方案；（3）确定发电厂、变电所接线方案，和变压器的容量、型号和参数； （4）进行系统的潮流计算； （5）进行系统的调压计算，选择变压器的分接头； （6）统计系统设计的主要指标。 设计题目设计题目 7 7：35KV 变电所及配电线路设计要求：35KV 工厂供电设计包括负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继

11、电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计和电路图的绘制。设计题目设计题目 8 8：10KV 变电所及低压配电系统设计要求：根据电厂所能取得的电源及厂内负荷的实际情况,并适当考虑工厂生产的发展 按着安全可靠技术先进,经济合理的要求,确定变电所的位置,主变压器的台数的容量;确定变电所的主接线方案;选择一次设备及高低压进出线;确定二次回路方案,选择和整定继电保护装置;防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。设计题目设计题

12、目 9 9：基于 PLC 电机故障诊断系统设计要求：设计一种基于 PLC 电机故障诊断系统设计，根据设计要求对 PLC 的输入输出 I/O 进行了分配，并且编写系统运行的梯形图。准备开机时，按下开机按钮后，首先检测断路器状态，如果断路器初始状态为闭合，电机无法启动，并且声光报警。如果断路器初始状态为断开，断路器合闸，电机开始启动。在启动过程中，若发生一级故障，PLC 进行相应的保护动作。启动完成后，“电机开/关指示灯“亮，电机正常运行。运行过程中，PLC 依次循环检测电机是否发生相间短路、断相、低电压、单相接地、过负荷、过电流等故障，若有发生，PLC 进行相应保护动作。关机时，PLC 接到关机

13、命令后，断路器跳闸，“电机开/关机指示灯“灭。故障声光报警后，按“报警复位按钮“复位。参考书目： 电力系统分析、机电保护、发电厂电气部分、电力系统规划等方面的书籍和论文等资料 实施办法： 采取手算算法和计算机算法相结合，并相互验证结果的正确性。 撰写设计报告（正文不超过 25 页）（字体字号按给定格式要求，标题可以加粗；公式 和图形自己画、自己编辑，不能截图） 考核办法： 手工计算的正确性，上机计算的调试，设计水平和完成质量； 设计报告的质量答辩。 注意：提交时间为 15 周周五下午 16：00 前，班级统一提交，过期不候！ 控制类课程综合设计题目控制类课程综合设计题目题目题目 1010：空调

14、控制系统设计：空调控制系统设计设计内容设计内容 设计一空调房间温度控制系统，该系统能准确测 量房间温度，并根据设定温度进行有效控制。空调设 计变频空调制冷（热）量与压缩机转速有关，通过控 制压缩机转速频率来控制所需热量。空调模型相当于 一个积分环节与一个惯性环节的串联。房间模型主要 考虑室内外温度干扰与散热片热量共同作用于具有初 始温度房间，经空气导热延迟，简化为具有大延迟的 一阶惯性环节。 设房间热惯性时间常数 Ty=450,空气导热延迟 35， 选择合适的控制算法进行控制。 设计步骤设计步骤 一、总体方案设计一、总体方案设计 二、控制系统的建模和数字控制器设计二、控制系统的建模和数字控制器

15、设计 三、硬件的设计和实现三、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用 51 内核的单片机） ； 2. 设计支持计算机工作的外围电路 （EPROM、RAM、I/O 端口、键盘、显示接口电路等） ；3. 设计输入信号接口电路； 4. 设计信号输出控制电路； 5. 设计串行通讯接口。 6. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等） 四、软件设计四、软件设计 7. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块 框图； 8. 编写 A/D 转换和位置检测子程序框图； 编写控制程序和 D/A 转换控制子程序模块框图；10. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序) 框图。五、编写课程设计说明书，绘制完整的系

16、统电路五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路 图（图（A3A3 幅面）幅面） 。课程设计说明书要求课程设计说明书要求 1. 课程设计说明书应书写在学院统一印制的课程 设计（论文）说明书上，书写应认真，字迹工整，论 文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。 2. 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、 表达确切，并提出自己的见解和观点。 3. 课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干 内容（按章节编写） 、主要结论和参考书，附录应有 系统方框图和电路原理图。 4. 课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设 计的分析和思考内容和引用的相关知识。控制类课程综合设计题目控制类课程综合设计题目题目题目 1111：煤气退火炉控制系统设计：煤气退火炉控制系统设计设计内容设计内容 煤气罩式退火炉主要用于对冷轧钢板进行热处理， 采用高炉煤气作为燃料。炉体分内罩和外罩，在内罩 内放入退火钢卷，并投入保护性气体防止氧化。燃烧 在内罩和外罩之间进行。12 个喷嘴分为上下两层，每层 6 个环绕排列