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1、电气工程及其自动化专业（函授）毕业设计指南河海大学 能源与电气学院二一四年二一四年第一章第一章 电气工程专业毕业设计概述电气工程专业毕业设计概述第一节第一节 毕业设计的基本要求毕业设计的基本要求一、一、 毕业设计的目的和要求毕业设计的目的和要求毕业设计（论文）是高等教育人才培养计划的一个十分重要的综合性教学环节。毕业设计（论文）的基本教育目的是：培养和提高学生综合运用所学的基本能力；培养学生独立工作能力、创新能力、以及理论联系实际严谨求实的工作作风。可见，毕业设计（论文）是在学生经过几年系统的理论知识学习之后， 学习如何应用这些理论知识解决工程实践问题的过程。这个过程是对所学理论知识的复习巩固
2、，深化和应用。在这个环节中，应使学生全方位能力有所提高，如调查研究、收集、查询和阅读中外文献资料；综合运用专业理论与知识分析解决实际问题；能进行定性定量想结合的独立研究与论证；指定试验方案，选用合适的仪器设备并能进行安装、调试、测试、对试验数据进行采集与分析处理；设计、计算与绘图能力，包括使用计算机的能力；逻辑思维与形象思维相结合的文字及口头表达能力；撰写设计说明书和毕业论文的文字表达能力。这样，既可使学生对本专业在国内外的发展现状、技术水平、有所了解，又使学生具有了一定的工程实践意识，为今后的工作奠定了基础。通过毕业设计应达到下列要求：（1）熟悉国家能源开发的方针政策和有关技术规程、规定、导
3、则等，树立工程设计必须安全、可靠、经济的观点。（2）巩固并充实所学基本理论和专业知识，能够灵活应用、解决实际问题。（3）初步掌握电气工程专业工程设计流程和方法，独立完成工程设计、工程计算、工程测绘、编写工程技术文件等相关设计任务，并通过答辩。（4）培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。二、毕业设计的选题二、毕业设计的选题根据毕业设计的目的和要求，毕业设计论文选题需注意以下几点。（1）理论与实践的结合，选题尽可能结合生产、科研、实验室建设和经济建设的实际任务，促使教学、科研、生产的有机结合；（2）全面能力的提升， 选题不仅要体现本专业基本训练内容， 还应充发挥每个学生的积极性与创造性， 指
4、导教师给出方向和任务后引导学生自己完成很多细节， 自己去独立思考解决问题的方法；（3）科研方法的入门，国家教育部教学大纲上规定，本科毕业生应“具有从事科学研究工作和担负专门技术工作的初步能力” 。因此，还应考虑让部分有能力、有兴趣的同学通过调查研究某一方面的课题撰写学术论文或科研报告。三、毕业设计（论文）的编写步骤三、毕业设计（论文）的编写步骤（1）选题。目前，高等院校毕业论文的选题通常先由指导教师提出报告，说明其意义、目的、要求、主要内容、工作难点及实验应具备的条件。经教研室和毕业设计领导小组讨论确定，然后向学生公布，由学生自主选择。选题是毕业设计的第一步，是一项艰苦的探索性工作，需在查阅大
5、量资料，调查咨询，努力思考下完成。（2）搜集资料。资料搜集主要是通过查阅科技图书、科技期刊和特种文献进行。科技图书主要有教科书、专著和手册等，科技期刊是指采用统一名称、定期或不定期出版的连续性刊物，特种文献包括科技报告、会议文献和学位论文。此外，随着计算机和互联网技术的发展，各种电子出版物和各种网站已成为科技人员获得最新科技情报的重要来源。（3）制定工作计划。制定工作计划的目的是明确具体的工作内容和工作范围，要解决的关键问题，工作的难点和重点，以及要检索的文献资料，要做的调查研究和采用的科学方法。工作计划要考虑全面、周到、合理，也要有一定的灵活性，面对研究过程中未曾遇到新情况，要认真分析，找出
6、解决方案。（4）开展研究工作。在查阅一定量的文献资料后，通过理性的思考，可提出一些想法，这些想法是科学的理性思维和恰当的逻辑推理的结果， 并且需要对它进行验证， 在研究工作实施阶段，需要灵活地处理意外事件，捕捉新的线索，使研究工作进行下去，有新的突破和发现，另外在研究工程中要做好严格仔细的资料搜集和记录工作。（5）对科研进行总结。科研总结是通过对原始资料进行整理、处理和推理分析，对原有的设想和想法进行论证，揭示出研究对象的内在规律性，寻找出疑难问题的答案。在完成了一项科研专题后， 可通过撰写毕业论文对前期工作进行总结， 毕业论文是科技成果的一种表现形式。第二节第二节 毕业设计的准备和实施毕业设
7、计的准备和实施一、毕业设计的准备一、毕业设计的准备1.毕业设计题目的确立毕业设计题目一般在毕业设计前一学期， 根据专业具体培养方向确定多个题目类型， 并且由各指导老师提出具体毕业设计 （论文） 题目， 也可根据工程需要由指导老师与学生商定。2.毕业设计资料收集学生接到毕业设计任务书之后，要认真阅读，并根据相关设计指导，全面了解整个设计的目的，内容和基本要求，进行设计的资料准备。发电厂、变电站一次部分的毕业设计所需参考的部分标准，见表 1-1，根据设计内容的不同及今后技术的发展趋势，标准也在不断地更新并与国际标准接轨。表表 1-1毕业设计需参考的部分标准毕业设计需参考的部分标准名称标准代号批准单
8、位备注电力系统电压和无功电力技术导则（试行）SD 32589行业标准电力系统电压和无功电力管理条例能源部198818 号电力系统电压质量和无功电力管理固定（试行）能源部1993218 号220500kV 变电站设计技术规程DL/T 5218-2005能源部行业标准35110kV 变电站设计规范GB 500592011国家标准3110kV 无人值班变电站设计规程DL/T 51032012经贸委行业标准并联电容器装置设计规范GB 502272008国家标准电力工程电缆设计规范GB 502172007国家标准继电保护和安全自动装置技术规程GB 142852006国家标准建筑物防雷设计规范GB 500
9、572010国家标准交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T 6201997经贸委行业标准火力发电厂、变电站二次接线设计技术规定DL/T 51362012经贸委行业标准水力发电厂二次接线设计规范DL/T 51322001经贸委行业标准220500kV 电网继电保护装置运行整定规程DL/T 51552002经贸委行业标准电业安全工作规程（发电厂和变电站电气部分）能源部行业标准电气技术中的文字符号制定通则GB/T 71591987国家标准电气系统说明书用简图编制GB/T 73561987国家标准电气技术用文件的编制 第 1 部分：规则GB/T 6988.1-2008国家标准二、毕业设计的实施过程
10、二、毕业设计的实施过程毕业设计的实施过程主要包括：（1）学生拟定初步设计方案并经指导老师批准通过。（2）学生根据设计方案，逐一完成设计内容，教师定期进行具体指导。（3）学生撰写毕业论文（毕业设计说明书）初稿、绘制相应设计图；教师进行审阅，指出不足，学生进行修改。（4）学生撰写毕业论文（毕业设计说明书）正稿、绘制相应设计图、打印相关材料。第三节第三节 毕业设计的评阅与答辩毕业设计的评阅与答辩一、毕业设计的评阅一、毕业设计的评阅毕业设计的评阅是毕业设计中不可缺少的重要环节。学生在规定时间内完成毕业设计的任务后，将毕业设计的任务书、说明书、计算书及图纸交指导老师认可，然后由答辩委员会制定专门的教师进
11、行评阅。二、答辩的准备和程序二、答辩的准备和程序1. 答辩前的准备（1）系（专业教研室）成立毕业答辩委员会和答辩小组，答辩委员会由教研室的专业教师担任，负责制定统一评分标准。答辩小组的任务是主持答辩工作，并确定学生的毕业设计成绩。每个答辩小组的成员不得少于 3 人，由一名有经验的教师担任组长。（2）学生答辩前，应在规定的时间提交毕业设计成果（3） 评阅教师对每位学生的毕业设计成果提出书面评阅意见和问题， 供学生提前准备。（4）答辩前学生应充分准备，最好能写出书面答辩提纲，并作一定的物质准备。2. 答辩主要程序（1）学生对设计或论文做扼要的介绍，时间一般为 10min 左右。（2）答辩委员会提出
12、问题，学生回答。（3）对于可演示的课题，答辩委员会可以要求学生在计算机房或在实验室对成果加以演示。（4）学生退场。（5）答辩委员会根据评阅人意见，指导老师意见，学生在答辩会上的表现，通过讨论，给出评语及成绩。（6）委员会就设计或论文是否通过，给学生以肯定的答复。第二章第二章 电力系统的基本计算电力系统的基本计算第一节 电力系统元件参数计算一、线路参数的计算一、线路参数的计算当线路电压为 110220kV、架空电力线路长度为 100200km、电缆电力线路不超过100km 时，常用集中参数表示，其等值电路多用型等值电路，如图 2-1 所示：一般的 R、X、B 分别为线路的正序参数，计算时电导常忽
13、略不计。电缆电力线路的参数一般从手册中查找或从试验中确定，而不必计算。架空线路单位长度的参数计算见表 2-1。图 2-1 线路型等值电路表 2-1架空线路单位长度的参数计算公式参数名称计算公式符号说明普通线路电阻 r1(/km)sr1导线的电阻率，mm2/kmS 导线截面积，mm2Dm三相导线几何均距；r 导线的计算半径 单位同 Dm电抗 x1(/km)0157.0lg1445.01rDxm电纳 b1(/km)6 110 lg58.7rDbm分裂线路电阻 r1(/km)nsr1n 分裂导线根数req分裂导线的等值半径，n neqddrdr11312.d12，d13，.，d1n分裂间距电抗 x1
14、(/km)nrDxeqm0157.0lg1445.01电纳 b1(/km)6 110 lg58.7eqm rDb对于 35kV 及以下电压等级架空线路，可以不计线路电纳。对架空电力线路长度超过 300km 和电缆电力线路超过 100km 时，则须考虑它们的分布参数特性。二、变压器参数计算二、变压器参数计算1. 双绕组变压器双绕组变压器等值电路如图 2-2 所示。图 2-2 双绕组变压器等值电路双绕组变压器参数计算见表 2-2 所示。表 2-2双绕组变压器参数计算公式参数名称计算公式符号说明绕组电阻（)221000NNk TSUPRPk绕组短路损耗，kW；UN变压器额定电压，kV；SN变压器额定
15、容量，MVA绕组电抗（)NNk TSUUX100%2 Uk%绕组短路电压百分数励磁电导（S)20 1000NTUPGP0变压器空载损耗，kW励磁电纳（S)20 100S%NN TUIBI0%变压器空载电流的百分数2. 三绕组变压器 三绕组变压器的等值电路如图 2-3 所示。习惯上用 1、2、3 绕组分别表示高、中、低压 侧绕组。图 2-3三绕组变压器等值电路三绕组变压器的参数计算公式与双绕组变压器相同， 可以套用。 但由于三绕组变压器的短路试验是在两两绕组短接第三绕组开路的方式下进行的， 所以要根据两两绕组的短路试验数据，先求出各个绕组的短路损耗、短路电压的数据，其计算公式见表 2-3。根据表
16、 2-3 提供的公式，求出各绕组短路的数据，套用双绕组变压器求参数公式可得22 1 11000NNk TSUPR，22 2 21000NNk TSUPR，22 3 31000NNk TSUPRNNk TSUUX100%21，NNk TSUUX100%22，NNk TSUUX100%23需要注意的是， 三绕组变压器的三个绕组容量有时会出现不相等的情况， 我们把最大的绕组容量定义为变压器额定容量。例如 i 组容量与变压器额定容量不等，则名牌上给出的与i 绕组相关的两个绕组间的短路损耗是对应于 i 绕组的容量，所以在进行表 2-3 所示的计算之前，应将其归算成对应于变压器额定容量下的值。例如三绕组容量之比为 100/50/100 表示 1、3 绕组容量相等且为变压器额定容量，2 绕组容量是变压器额定容量的 50%。这时名牌上给出的 Pk(1-2)，Pk(2-3)应归算至 100%额定容量下，计算式为22)21( )21()(NNkkSSPP
