工厂供电课程设计指导.docx
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工厂供电课程设计指导
工厂供电课程设计指导
第十章设计说明书的编写
和设计图样的绘制
第一节设计说明书的编写
设汁说明书是课程设计和毕业设计结束时必须提出的重要设计文件。
在工程设计中，初步设计阶段结束时也必须编写出设计说明书，而施工设计阶段则不要求系统的设计说明书，必要的文字说明只作为施工图样的补充。
一、设计说明书编写的一般要求
1．必须阐明设计主题
1）首先必须说明设计的项目名称（设计题目）、任务要求及分工情况。
2）简要说明设计的依据，包括设计原始资料的摘要。
3）整个设计说明书要反映出设计的指导思想或遵循的设计原则。
2．应突出阐述设计方案
1）要突出设计方案的选择比较。
例如对变配电所的主结线方案，一般要求选2～3个比较合理的方案来进行技术经济分析比较。
从中优选一个最佳方案。
2）设计方案的比较要简明，分析要全面，论述要科学有据。
3．文字要精炼，计算要简明
1）说明书的文字叙述要开门见山，不要滥用修饰词；特别是写“前言”，要实事，切忌虚夸。
2）文字说明要精炼、准确，要符合现代汉语规，讲究标点符号用法，避免语法、修辞和逻辑错误。
字迹要清楚，力求工整，切忌写错别字。
3）选择计算要简明，力戒繁琐，尽量采用一目了然的图表形式。
4．条理要清晰，层次要分明
1）除“前言”或“结语”外，设计说明书的中间主体部分应尽量采用条款分明的形式，罗列叙述，或采用图表格式，力求作到条理清晰，叙述清楚。
2）要按照设计的顺序，安排好说明书的层次结构。
前后之间既要层次分明，又要有逻辑联系。
3）设计说明书要统一编写页码，前面要编写“目录”。
目录中的章节序号、标题及页码，均应与正文一致。
作为课程设计和毕业设计的说明书，后面须列出“参考书目”。
参考书目的格式，按GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定应为：
编著者·书名·出版地：
出版者，出版年。
按1990年3月发布的《标点符号用法》，书名外可加书名号《》。
例：
介才主编·
《工厂供电设计指导》·：
机械工业，1998。
二、设计说明书常用的层次格式
设计说明书常用的层次格式，如表10—1所示。
表10-1设计说明书常用的层次格式
第一种层次格式
第二种层次格式
前言
一、××××××
（一）××××××
1．×××××
（1）×××××
二、××××××
附录参考书目
前言
1．×××××××
1.1×××××××
（1）×××××
1）×××××
2．××××××
附录参考书目
第二节设计图样的绘制
一、设计图样绘制的一般要求
1．应满足设计要求
1）应按照设计任务书或工程设计阶段的要求，绘制必需的设计图样。
通常初步设计阶段要求绘制的供电系统主结线图和变配电所平面布置图，需确定其中主要电气设备的型号规格，而施工设计阶段要求绘制的变配电所平、剖面图，需详细列出其中设备材料一览表。
2）如选用全国通用标准设计图样时，应注明标准图样的代号和页次。
例如变配电所平剖面图上，主变压器高压侧架空进线的穿墙套管，在注明其型号规格和数量外，还可注明“88D263—52"，表明这种穿墙套管的具体安装和必备的设备材料型号规格和数量等，应按照《全国通用建筑标准设计．-电气装置标准图集》中《变配电所常用设备构件安装》（88D263）的52页图样。
2．应遵循有关制图标准
1）绘制电气结线图和电气平面布置图等，必须遵循GB4728<<电气图用图形符号》和GB6988<<电气制图》等的规定，采用规定的新图形或按规定的原则正确地派生。
图中设备的文字符号，必须遵循GB7159《电气技术中的文字符号制订通则》等的规定，采用规定的新文字符号或按规定的原则正确地派生。
2）绘制有关建筑<例如变配电所或车间）的电气平、剖面图，除应遵循上述标准外，还应遵循有关建筑制图标准，如GBJl—86《房屋建筑制图统一标准》、GBJl03—87《总图制图标准》和GBJl04—87《建筑制图标准》等。
3．应符合有关设计规，而且文图一致
1）设计图纸应具体体现设计思想和设计方案，而设计思想和设计方案应符合有关设计规的要求，特别是有关安全距离和安全设施的规定。
2）设计图样与设计说明书的容包括设备的文字符号，应完全对应一致。
4．图形比例适当，布局合理
1）对于电气装置的结构图、布置图及建筑物的平、剖面图，必须选择合适的绘图比例（参看表10—3）。
2）图样上的图形布置要合理、协调、美观。
图线要排列均匀，平行线路多时可适当分组。
线条特别是尺寸线要尽量避免交叉。
5．讲究绘图质量，保持图面整洁
1）线条匀称，线条粗细符合标准要求（参看表10一4）。
2）字迹工整清晰，字体符合标准规定，切忌字迹潦草。
3）图幅应符合标准要求（参看表10—2），应按规定绘制和填写标题栏（参看图10一1）。
4）应保持图面整洁，避免污损。
二、图样的图幅、图框、标题栏及比例
1．图样的幅面和图框尺寸要求
按GB／T14689—93《技术制图·图纸幅面和格式》规定，图样的幅面和图框尺寸要求，如表10—2所示。
表10-2图样的幅面和图框尺寸要求（mm）
2．标题栏的格式尺寸和方位
1）标题栏的格式尺寸：
GBL0609．1有专门规定。
有的单位的设计图样已预先印好。
作为课程设计和毕业设计图样，可采用图10一1标题栏格式。
2）标题栏在图样中的方位：
一般应横置于图样的右下角，如表10—2中图示。
为了利用预先印制的图样，也允许将图样反时针旋转90。
，即使标题栏置于图样右上角，但填写方法不变。
图10-1课程设计和毕业设计图样标题栏格式
3．供电设计制图常用的比例如表10一3所示。
表10-3供电设计制图常用的比例
比例．
适用围
1:
2000,1:
1000,1:
500
工厂总平面图
1:
200,1:
100,1:
50
建筑物的平、剖面图；采用A2图样时，工厂总变配电所多采用1:
100，车
间变电所多采用1:
50
1:
50,1:
20,1:
10
建筑物的局部放大图
1:
20,1:
10,1:
5
装置的配件及其构造详图
三、电气制图的图线及箭头和指引线
1．电气制图中的图线型式、宽度及其适用围按GB6988《电气制图》规定，如表10一4所示。
表10-4电气制图中的图线型式、宽度及其适用围
2．电气制图中的箭头和指引线型式和适用围按GB6988《电气制图》规定，如表10—5
所示。
表lO一5电气制图中的箭头和指引线型式和适用围
四、变配电所一、二次结线图和平、剖面图的绘制要求
1．变配电所一、二次结线图的绘制要求（表10—6）
表10—6变、配电所一、二次结线图的绘制要求
项目
绘制的一般要求
依据标准
图形符号
GB4728《电气图用图形符号》和GB6988《电气制图》
文字符号
GB7159《电气技术中的文字符号制订通则》
绘
制
方
法
一次结线（一次电路）图的绘制
一次结线
均绘成单线图
一次设备
在设备图形旁或设备所在线路下标明其型号和主要规格
二次设备
一般可不绘出；但必要时可在对应的一次设备图形旁绘出其二次仪表、继电器图形，并标明其型号和主要规格
高低压开关柜（屏）
需标明其编号和全型号，并对应于柜（屏）所包括的一次设备图形
并联电容器柜（屏）
只需绘出一次电路，电容器组可只表示其主结线方式（如三角形联结或星形联结），并标明其型号和主要规格；低压电容器组的放电回路可不绘出；电容器柜（屏）需标明其型号、方案号和数量
进出线路
需标明其导线、电缆及保护管等的型号规格，并标明其来向或去向
二次回路（二次结线）图的绘制
二次回路
一般绘成展开图，其右侧用文字对应地标明回路名称和功能
二次设备
同一设备的所有部件在各回路中均标以同一文字代号；同一设备的多对触点，可在触点上加注1—2、3—4等
相关的一次电路
亦需标注相应的文字符号；一次电路的线条宜比二次回路的线条略粗
2．变配电所平、剖面图SJ绘制要求（表10—7）
表10—7变、配电所平、剖面图的绘制要求
项目
绘制的一般要求
依据标准
制图标准
1．GBJl03—87《总图制图标准》、GBJl04—87《建筑制图标准》等
2．《全国通用建筑标准设计·电气装置标准图集》中88D264（（电力变压器室布置》、88D263（（变配电所常用设备构件安装》等
设计规
GB50052—95《供配电系统设计规》、GB50053—94（（10kV及以下变电所设计规》、GB50059—92（（35～llOkV变电所设计规》等
绘
制
方
法
平面图
1．平面图一般在建筑物的门窗洞口处水平剖切俯视，图应包括剖切面及投影方向可见的建筑、设备以及必要的尺寸等
2．电力变压器及所有柜、屏、构架、穿墙绝缘子等，均应按在其顶部俯视绘制
3．平面图上剖切符号的剖视方向宜向左和向上
剖面图
1．剖面图的剖切部位，应选择最能反映主要结构特征和最有代表性的部位进行剖切
2．剖面图应包括剖切面和投影方向可见的建筑、设备以及必要的尺寸、标高等
3．剖面图无论如何剖视，整个建筑物和设备均应绘为直立状态，不要按剖视方向倒置
图面布置
平面图宜置于图样左上（或左下），而剖面图则对应地置于其下（或其上）和右侧
设备一览表
依平、剖面图上的编号顺序在标题栏上方或其它空处编制设备一览表，包括设备名称、型号、规格、数量及备注
五、车间动力配电系统图和平面布线图的绘制要求如表10—8及图10一3所示。
表10—8车间动力配电系统图和平面布线图的绘制要求
项目
绘制的一般要求
依据标准
制图标准
1．GB4728（（电气图用图形符号》
2．GB6988（（电气制图》
3．GBJl04—87《建筑制图标准》
4．GB7159（（电气技术中的文字符号制订通则》等
设计规
1．GB50054—95《低压配电设计规》
2．GB50055—93《通用用电设备配电设计规》
3．JBJ6—96《机械工厂电力设计规》等
绘制方法
车间动力配电系统图的绘制
1．电气线路均用单线图表示。
为表示线路的导线根数，可按规定在线路上加短斜线（短斜线数等于导线根数），或在线路上画一条短斜线再加注数字（导线根数）
2．配电系统的线路应排列整齐，而且应按规定标明其采用的导线、电缆、穿线管或保护管及其配电设备、保护电器等的型号规格，如图lo一2所示
车间动力平面布线图的绘制
1．电气线路均用单线图表示。
为表示线路的导线根数，可按规定在线路上加短斜线，或在线路上画一条短斜线再加注根数，如上所述
2．所有线路及其配电设备、保护电器应按其实际位置在平面布线图上表示
3．所有线路均应标明其所采用的导线、电缆及穿线管或保护管的型号规格，必要时应加注线路敷设方式（文字代号见表卜4中序号9.18）
4．对于采用同一导线型号规格的众多支线，可统一单独加注说明，不必在各支线上分别标注，如图lO3所示
5．保护电器，主要是要标明其脱扣电流（对低压断路器）或熔体电流（对熔断器）
图lO一2××机械加工车间动力配电系统图（示例）
图10一3××机械加工车间动力平面布线图（示例）
第十一章，工厂供电课程设计的选题与示例
第一节工厂供电课程设计的选题
一、课程设计的选题原则
（一）必须符合课程教学的基本要求
工厂供电课程设计，根据该课的教学要求，其选题以进行一个模拟的中小型工厂6～10／0.4kV、容量为800～2000kVA的降压变电所电气设计为宜。
因为这种类型变电所，既含有高压供电部分，又含有电力变压器和低压配电部分，还可以包括继电保护、二次回路及防雷与接地设计，如果时间充裕，甚至可以加上变电所电气照明设计容，几乎可以囊括工厂供电课程的全部基本容，相当全面。
如以高压配电所设计或高压配电线路设计为题，或以车间低压配电线路设计为题，均不够全面，不宜作为课程设计的选题。
（--）必须有利于学生独立设计计算能力的培养
课程设计的一个特点是全班几十个学生同时进行大体相同容的设计，有时甚至是几个班同时进行设计，这就涉及一个如何避免学生之间相互抄袭、促使学生独立设计的问题。
因此在考虑课程设计选题时，既要照顾到各个学生的设计题目在要求和份量方面要大体一致，又要设法在设计任务书中给的原始数据和条件方面有所差异，使学生之间无法盲目抄袭。
而要做到这一点，采用“真刀真枪”的设计题目几乎是不可能的。
多年实践证明，以模拟的容量在800～2000kVA之间的6～10／O.4kV工厂降压变电所的电气设计为题，各车间的负荷资料和电源数据由指导教师参照实际分别合理地假定，使每个学生互有差异。
这样，同时设计的学生在一些主要设计计算部分，无法相互盲目抄袭，从而有利于学生独立设计计算能力的培养。
（三）选题的设计份量必须与课程设计的时间和学生的程度相适应
工厂供电课程设计，多数学校安排一周，少数学校安排两周。
如果设计时间只有一周，设计份量不能太重，否则加重学生负担，不利于学生全面发展。
一般只要求绘制一A2幅面的变电所主结线图（除设计说明书外）。
而设计时间为2周的话，可增加绘制变电所平、剖面图的要求。
当然，大学本科、专科和中专学生在课程设计的深度和广度上也应有一定的区别。
二、工厂供电课程设计任务书（示例）
（一）设计题目
××机械厂降压变电所的电气设计。
（二）设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
（三）设计依据
1．工厂总平面图另附（参看图11—1～图11—4）。
2．工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为[a]h，日最大负荷持续时间为[b]h。
该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。
本厂的负荷统计资料如表1l一1所示。
表l1一1工厂负荷统计资料（赋值围）
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量／kW
需要系数
功率因数
1
铸造车间
动力
200～400
O．3～0.4
O．65～O．70
照明
5～10
O．7～O．9
1．O
2
锻压车间
动力
200～400
O．2～O．3
O．60～O．65
照明
5～10
O．7～O．9
1．O
3
金工车间
动力
200～400
0.2～O．3
O．60～O．65
照明
5～10
O．7～O．9
1．O
4
工具车间
动力
200～400
O．25～O．35
O．60～O．65
照明
5～10
O．7～O．9
1．O
5
电镀车间
动力
150～300
0.4～O．6
O．70～0.80
照明
5～10
O．7～O．9
1．O
6
热处理车间
动力
100～200
O．4～O．6
O．70～O．80
照明
5～10
0.7～O．9
1．O
7
装配车间
动力
100～200
O．3～O．4
O．65～O．75
照明
5～1O
0.7～O．9
1．O
8
机修车间
动力
100～200
O．2～O．3
O．60～O．70
照明
2～5
O．7～O．9
1．O
9
锅炉房
动力
50～100
O．6～O．8
O．70～O．80
照明
1～2
O．7～O．9
1．O
10
仓库
动力
10～30
0.3～O．4
O．80～O．90
照明
1～2
O．7～O．9
1．O
生活区
照明
200～400
O．7～O．8
O．9～1．O
备
注
1．表中数据为供设计指导教师下达设计任务书时填写负荷资料参考的赋值围。
赋值应力求使每个设计学生的负荷数据都有差异；厂房编号（1～10）也可随意编写
2．表中生活区的照明负荷中含家用电器
3．供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条[c]kV的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为[d]，导线为等边三角形排列，线距为[e]m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约[f]km。
干线首端所装设的高压断路器断流容量为[g]MVA。
此断路器配备有定时限过电流保护种电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为[h]s。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为[i]km，电缆线路总长度为[j]km。
4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为[k]℃，年平均气温为[l]℃，年最低气温为[m]0C，年最热月平均最高气温为[n]℃，年最热月平均气温为[p]℃，年最热月地下o．8m处平均温度为[q]℃。
当地主导风向为[r]风，年雷暴日数为[s]。
5．地质水文资料本厂所在地区平均海拔[t]m。
地层以[u]（土质）为主；地下水位为[v]m。
6．电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。
每月基本电费按主变压器容量计为[w]元／kVA，动力电费为[x]元／kw·h，照明（含家电）电费为[y]元／kw·h。
工厂最大负荷时的功率因数不得低于[z]。
此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：
6～lOkV为800元／kVA（注：
以上a～z的数据，由指导教师参考表ll一2所示赋值围选取。
）
表11-2设计任务书中待填原始数据的赋值围（供指导教师参考）
代号
原始数据资料
代号
原始数据资料
a
2500～5000
n
25～35
b
5～8
p
20～30
c
6或10
q
20～30
d
LGJ-70～LGJ-185
r
东、南、西、北、东南、东北等
e
O．8～1.5
S
15～50
f
5～10
t
50～1000
g
200～500
u
粘土、砂粘土、黄土等
h
1．O～2．O
i
50～100
V
2～4
j
10～30
W
视当时当地电价自定
k
30～40
x
视当时当地电价自定
l
10～30
y
视当时当地电价自定
m
一20～一5
z
O．90～O．95
（四）设计任务
要求在规定时间独立完成下列工作量：
1．设计说明书需包括：
1）前言。
2）目录。
3）负荷计算和无功功率补偿。
4）变电所位置和型式的选择。
5）变电所主变压器台数和容量、类型的选择。
6）变电所主结线方案的设计。
7）短路电流的计算。
8）变电所一次设备的选择与校验。
9）变电所进出线的选择与校验。
10）变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定。
11）防雷保护和接地装置的设计。
12）附录——参考文献。
2．设计图样需包括：
1）变电所主结线图1（A2图样）。
2）变电所平、剖面图1（A2图样）。
注：
标*号者为课程设计2周的要求。
（五）设计时间
——年——月——日至——年——月——日（一周）
指导教师（签名）
年月日
图11一l××机械厂总平面图
图11—2××机械厂总平面图
图11—3××机械厂总平面图
图11—4××机械厂总平面图
第二节工厂供电课程设计示例
一、设计任务书（示例）
（一）设计题目
××机械厂降压变电所的电气设计。
（二）设计要求
与本章第一节中所述相应容相同。
（三）设计依据
1．工厂总平面图如图ll一3所示。
2．工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。
该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。
……。
本厂的负荷统计资料如表11—3所示。
3．供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条lOkV的公用电源干线取得工作电源。
该干线的走向参看工厂总平面图。
该干线的导线牌号为LGJ一150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。
干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。
此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。
表11—3工厂负荷统计资料（示例）
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量／kw
需要系数
功率因数
l
铸造车间
动力
300
O.3
O.70
照明
6
0.8
1.O
2
锻压车间
动力
350
O.3
O.65
照明
8
0.7
1.O
7
金工车间
动力
400
O.2
O.65
照明
10
O.8
1.O
6
工具车间
动力
360
O.3
O.60
照明
7
O.9
1.O
4
电镀车间
动力
250
O.5
0.80
照明
5
O.8
1.O
3
热处理车间
动力
150
O.6
O.80
照明
5
O.8
1.O
9
装配车间
动力
180
O.3
0.70
照明
6
O.8
1.O
lO
机修车间
动力
160
O.2
O.65
照明
4
O.8
1.O
8
锅炉房
动力
50
O.7
O.80
照明
1
O.8
1.O
5
仓库
动力
20
O.4
O.80
照明
l
O.8
1.O
生活区
NN
350
O.7
O.90
4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为380C，年平均气温为23l0C，年最低气温为一80C，年最热月平均最高气温为330C，年最热月平均气温为260C，年最热月地下O．8m处平均温度为250C。
当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
5．地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。
6．电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。
每月基本电费按主变压器容量计为18
升级会员 