电气设备课程设计题目1

1、220kV区域变电所的设计

一、设计任务

根据电力系统规划需要新建一座220kV区域变电所。该所建成后与110kV和10kV电网相连，并供给附近用户供电。

二、原始资料

1、按规划要求，该所有220kV、110kV和10kV三个电压等级。 220kV出线6回（其中备用2回），110kV出线8回（其中备用2回）， 10kV出线12回（其中备用2回）。

2、110kV侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为40MVA，其他作为一些地区变电所进线。10kV侧总负荷为30MVA，Ⅰ、Ⅱ类用户占60%，最大一回出线负荷为3000KVA，变电站总的所用最大负荷为150KVA。

3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为： 220kV侧 cos?=0.9 Tmax=3800小时/年 110kV侧 cos?=0.85 Tmax=4200小时/年 10kV侧 cos?=0.85 Tmax=4500小时/年

4、该地区最热月平均温度为28°C，年平均气温16°C，绝对最高气温为40°C，土壤温度为18°C，海拔153m。 5、短路电流表 额定电压（kV） 220 110 10 三、设计要求 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会

6、参考文献

短路电流（kA） 2.242 3.926 33.414 短路冲击电流（kA） 5.707 9.994 85.058

2、110kV区域变电所的设计

一、设计任务

根据电力系统规划需要新建一座110kV区域变电所。该所建成后与35kV和220kV电网相连，并供给附近用户供电。

三、原始资料

2、按规划要求，该所有220kV、110kV和35kV三个电压等级。 220kV出线6回（其中备用2回），110kV出线8回（其中备用2回）， 35kV出线12回（其中备用2回）。

2、110kV侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为40MVA，其他作为一些地区变电所进线。35kV侧总负荷为30MVA，Ⅰ、Ⅱ类用户占60%，最大一回出线负荷为3000KVA，变电站总的所用最大负荷为150KVA。

6、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为： 220kV侧 cos?=0.9 Tmax=3800小时/年 110kV侧 cos?=0.85 Tmax=4200小时/年 35kV侧 cos?=0.85 Tmax=4500小时/年

7、该地区最热月平均温度为28°C，年平均气温16°C，绝对最高气温为40°C，土壤温度为18°C，海拔153m。 8、短路电流表 额定电压（kV） 220 110 35 三、设计要求 3、目录

4、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 7、体会

8、参考文献

短路电流（kA） 2.242 3.926 33.414 短路冲击电流（kA） 5.707 9.994 85.058

3、35kV/10kV区域变电所一次系统设计

一、题目概况

1、35kV进线3回，分别从35kV的三个分段上直接引接；10kV出线14回。 2、主变压器3台，容量均为50MVA，年最大负荷利用小时数均为6000h；电压等级35kV/10kV；

3、系统短路容量：变电所35kV母线三相最大短路容量为915.18MVA，短路电流15.07kA；10kV母线最大容量为261.78MVA，短路电流14.39kA。 二、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

4、220kV/35kV区域变电所一次系统设计

二、题目概况

1、220kV进线2回，分别从220kV的两个分段上直接引接；35kV出线8回。 2、主变压器3台，容量均为630MVA，年最大负荷利用小时数均为6000h；电压等级220kV/35kV；

3、系统短路容量：变电所220kV母线三相最大短路容量为514.8MVA，短路电流2.34kA；35kV母线最大容量为661MVA，短路电流18.9kA。 三、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

5、110kV/35kV区域变电所一次系统设计

三、题目概况

1、110kV进线2回，分别从110kV的两个分段上直接引接；35kV出线8回。 2、主变压器3台，容量均为630MVA，年最大负荷利用小时数均为6000h；电压等级220kV/35kV；

3、系统短路容量：变电所220kV母线三相最大短路容量为514.8MVA，短路电流2.34kA；35kV母线最大容量为661MVA，短路电流18.9kA。 四、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

6、110kV/10kV区域变电所一次系统设计

四、题目概况

1、110kV进线2回，分别从110kV的两个分段上直接引接；10kV出线10回。 2、主变压器3台，容量均为630MVA，年最大负荷利用小时数均为4200h；电压等级1100kV/10kV；

3、系统短路容量：变电所110kV母线三相最大短路容量为401.5MVA，短路电流3.65kA；10kV母线最大容量为295MVA，短路电流29.5kA。 五、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

7、110kV区域变电所的设计

一、设计任务

根据电力系统规划需要新建一座110kV区域变电所。该所建成后与35kV和110kV电网相连，并供给附近用户供电。

四、原始资料

1、按规划要求，该所有110kV、350kV和10kV三个电压等级。

110kV出线2回，350kV出线10回（其中备用2回），10kV出线10回（其中备用2回）。 2、110kV侧有两回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MVA，其他作为一些地区变电所进线。10kV侧总负荷为25MVA，Ⅰ、Ⅱ类用户占60%，最大一回出线负荷为3000KVA，变电站总的所用最大负荷为200KVA。

3、各级电压侧功率因数和最大负荷利用小时数为： 110kV侧 cos?=0.9 Tmax=4200小时/年 35kV侧 cos?=0.85 Tmax=6000小时/年 10kV侧 cos?=0.85 Tmax=4500小时/年

4、该地区最热月平均温度为28°C，年平均气温16°C，绝对最高气温为40°C，土壤温度为18°C，海拔153m。 5、短路电流表 额定电压（kV） 110 35 10 三、设计要求 短路电流（kA） 2.3 4.2 37.2 短路冲击电流（kA） 5.707 10.2 88.058 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会

6、参考文献

8、2?15MW水力发电厂电气一次部分设计

一、原始资料：

1、待设计发电厂类型：水力发电厂

2、发电厂一次设计并建成，计划安装2?15MW的水力发电机组，利用小时数4000小时/年，发电机电压为10kV。

3、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路

数为4回；

4、10 kV侧短路电流为42.5kA；110kV侧短路电流为3.8 kA。 5、发电厂造电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。

6、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）1.1%； 7、电压负荷：110kV电压级，出线4回，为I级负荷，最大输送电容60MW，cos?=0.8. 8、环境条件：海拔1000m；本地区污秽等级2级：地震裂度7级；最高气温36°C；最

低温度-2.1°C；年平均温度18°C；最热月平均地下温度20°C；年平均雷电日T=56日/年；其他条件不限。

二、设计要求 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。 （各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

9、35kV企业变电所电气一次设计

一、待建变电所基本资料

1、某企业为保证供电需要，要求设计一座35kV降压变电所，以10kV电缆给各车间供电，一次设计并建成。

2、距离本变电所6KM处有一系统变电所，用35kV双回架空线路向待设计的变电所供电。在最大运行方式下，待设计变电所高压母线上的短路功率为1000MVA。

3、待设计变电所10kV侧无电源，短路电流为2.95kA。

4、本变电所10KV母线到各车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷，Tmax=4000h。各馈线负荷如下表所示：

序号 1 2 3 4 5 6 车间名称 一车间 二车间 机加工车间 装配车间 锻工车间 高压站 有功功率（KW） 1100 740 850 1000 950 1400 无功功率（KVAR） 480 500 580 500 300 320 5、所用电的主要负荷如下表所示：

额定容量（KW） 20 4.5 3.0 1.5 11 13.0 0.95 序号 1 2 3 4 5 6 7 6、环境条件

设备名称 主充电机 浮充电机 蓄电池室通风 屋内配电装置通风 交流电焊机 检修试验用电 载波 功率因数 0.88 0.85 0.88 0.79 0.5 0.8 0.69 台数 1 1 1 2 1 1 1 当地海拔高度507.4m，年雷电日36.9个，空气质量优良，无污染，历年平均最高气温29.9℃，土壤电阻率ρ≤500Ω?m。 二、设计要求 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

10、某水电厂电气主接线设计

一、 原始资料

1. 安装立式水轮发电机2台，单机容量5MV?A。年利用小时数3500小时。 水轮发电机型号参数

型号：TS260/52-10，SN=5MV?A，UN=6.3kV，COSφ=0.8。三相；50Hz； 2 电力系统与本厂连接情况

该水电厂以35kV输电线路一回输送至17km处的城关变电站。城关变电站主变一台，型号：SFS7-20000/110；容量：20000kV?A；额定电压（kV）：110±2×2.5%/35/11； 城关变电站110kV侧短路阻抗为0.05，10kV侧无电源。 3 电力负荷水平 3.1 发电机电压负荷

坝区最大为350kW，COSφ=0.86，Tmax=2300h，二级负荷，馈电回路数为2回。 生活区最大负荷为250kW，COSφ=0.85，Tmax=2500h，三级负荷。 3.2 厂用电率按装机容量的4%计算。 3.3 高压负荷

35kV电压级1回，为二级负荷。最大输送容量为3.2MV?A，COSφ=0.9，Tmax=3500h。 4 环境条件略。 二、设计要求 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

14、某地区蒸汽式火力发电厂电气部分设计

一、设计的原始资料

某地根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为100MW的蒸汽式火力发电厂，发电厂安装2台50MW机组，发电机端电压为10.5kV，电厂建成后以10kV电压供给本地区负荷，其中有机械厂，钢厂，棉纺厂等，最大负荷48MW，最小负荷24MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，送电距离为3—6km，并以110kV电压供给附近化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为58MW，最小负荷为32MW,最大负荷利用小时数为4500小时，负荷I类负荷比例为30 % ,II类负荷为40 % ，III类负荷为30 %。 短路电流 额定电压（kV） 110 10 二、设计要求 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

短路电流（kA） 3.3 18.5 短路冲击电流（kA） 6.2 54.05

15、220kV发电厂变电所电气一次设计

一、设计的原始资料

（1） 待设计的变电站为一发电厂升压站 （2） 计划安装两台200MW汽轮发电机机组

发电机型号：QFSN-200-2 U=15750V

(3)220kV，出线五回，预留备用空间间隔，每条线路最大输送电容200MVA，Tmax=200MW (4)当地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5℃，最低温度-18.6℃，最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3℃。

（5）厂用电率为8%，厂用电电压为6kV，发电机出口电压为15.75kV。 （6）设计电厂为一中型电厂，最大机组容量200MW，向系统送电。 （7）变电站220kV与系统有5回馈线，呈强联系方式。 （8）短路电流表 额定电压（kV） 220 15.75 二、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

短路电流（kA） 2.3 18.5 短路冲击电流（kA） 4.2 54.05

16、某地区蒸汽式火力发电厂电气部分设计

一、设计原始资料

1. 根据系统规划，由于某工业区工农业发展迅速，需要新建一座装机容量为300MW蒸

汽式火力发电厂，发电机端电压为10.5kV。附近除了重工业外，轻轻纺工业也急需

用电。电厂以10.5kV电压向其供电，电厂建成后，最终最大负荷为75MW，最大负荷利用小时数为4700小时。线路共10回（其中两回备用），全部用电缆供电，送电距离为3—6km.。

2. 电厂以110kV升高电压向CI供电，出线为6回，单回线输送，输送距离为90km。最大负荷利用时间为4600小时。

3. 计划安装4台25MW的蒸汽发电机组，型号为DF-25-2，安装顺序为#1，#2，#3，

#4机；安装2台200MW的蒸汽发电机组，型号为DFN-200-2,安装顺序为#5，#6机。 4. 电厂以220kV与系统C2相连，出线为4回，系统短路容量为4000MVA，最大负荷利用小时为4200小时。

5. 本厂与系统的简单联系如图

6. 厂址位于河流流域附近，周围地势比较平坦，交通方便。； 7. 气象条件：全年气温最高40℃；最低气温7℃；月平均气温28℃；年平均气温11.5℃；风向以东南为主。 8. 短路电流表 额定电压（kV） 110 220 10 二、设计要求 1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

短路电流（kA） 2.3 1.2 38.9 短路冲击电流（kA） 4.2 3.8 51.2

17、35kV降压变电所电气一次部分初步设计

一、待建变电所基本资料

（1）设计变电所在城市郊外，主要向城市市区及变电所附近农村和工厂供电。 （2）确定本变电所的电压等级为35kV/10kV，35kV是本变电所的电源电压，10kV是二次电压。

（3）待设计变电所的电源，由单回35kV线路送到本变电所；在低压侧10kV母线送出四回线路，备用二回线路，在本所35kV母线有二回输出线路。该变电所的所址在公路旁边，地势平坦，交通方便。 35kV和10kV用户负荷统计资料

35kV和10kV用户负荷统计资料见表1和表2。 最大负荷利用小时数4800h。

用户名称 35kV黑山线 35kV盐场线 表1 35kV用户负荷统计资料

最大负荷 cos? 回路数 重要负荷百分数（%） 1650 0.85 1 30% 2900 0.85 1 60% 表2 10kV用户负荷统计资料

序号 用户名称 最大负荷（kW） cos? 回路数 重要负荷百分数（%） 1 2 3 4 5 轧花一线 轧花二线 水泵站线 皮革厂线 预计负荷 1000 1900 600 1100 3300 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 1 1 1 1 70% 70% 50% 90% 70% 待建变电所与电力系统的连接情况

待建变电所与电力系统的连接情况如图1所示。

×系统××待设计35kV变电所× 图1 待建变电所与电力系统的连接图

短路电流表 额定电压（kV） 35 10 二、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

短路电流（kA） 2.3 18.5 短路冲击电流（kA） 4.2 54.05

18、2×600MW火力发电厂电气部分设计

一、原始资料

1、装机容量 4×300MW =1200 MW，发电机出口电压为15.75KV。 2、机组年利用小时数：Tmax=6000h/a

3、气象条件：发电厂所在地，最高气温+39℃，最低气温-16℃，,海拔标高173米,地震基本烈度为6度

4、电力负荷及系统连接情况：电厂生产的电能除厂用电外，全部以双回线路送入110kV系统。

5、发电机出口短路电流为15kA，110kV处短路电流为2kA。 二、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

19、火力发电厂电气主接线的设计

一、原始资料

（1）发电厂内安装了两台200MW汽轮发电机机组，发电机出口电压为15.75KV。 短路电流为10kA。

发电机型号：QFSN-200-2 Ue=15750V Cos?=0.85 Xg=14.13% Pe=200MW （2）要把发电机出口的电压升高到220KV，用五回出线向系统供电，每条线路最大输送容量为200MVA，Tmax=200MW；短路电流为2kA。

（3）当地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5℃，最低温度-18.6℃，最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3℃； （4）厂用电率为8%，厂用电电压为6KV； （5）本变电站地处8度地震区； 二、设计要求 1、目录 2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图；

4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会

6、参考文献

20、降压变电站电气一次部分设计

一、原始资料

1.设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地区负荷。 2.本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV 是二次电压。

3.待建变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2 回线路；在低压侧10KV母线，送出12回线路；在本所220KV母线有三回输出线路，送 向负荷。该变电所的所址，地势平坦，交通方便。

4.110KV和10KV用户负荷统计资料见表2-1和表2-2。最大负荷利用小时数Tmax=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。

表2-1 110KV用户负荷统计资料

用户名称 最大负荷（KW） cos? 回路数 重要负荷百分数（%） 炼钢厂 42000 0.95 2 65 表2-2 10KV用户负荷统计资料

用户名称 最大负荷（KW） cos? 回路数 重要负荷百分数（%） 矿机厂 机械厂 汽车厂 电机厂 炼油厂 饲料厂 短路电流表

额定电压（kV） 220 110 10 短路电流（kA） 2.3 3 18.5

5.待建变电所与电力系统的连接情况如图2

1800 900 2100 2400 2000 600 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 2 2 2 2 2 2 62 62 62 62 62 62 2×50km 220kV 4?63MVAuk%?10.52100MVA x=0.004 系统 220kV 220kV (SB=100MVA) 炼钢厂110kV 2×40km 2×2×2×~ ~ ~ ~ 220kV 2?24MVA4?50MWcos??0.8???0.124xd2?20MWcos??0.85???0.1423xd待设计220kV变电所 uk%?18··· 10kV ~ ~ 图2 待设计变电所与电力系统的连接电路图

二、设计要求

1、目录

2、设计任务书

3、该变电所电气主接线图； 4、电气设备的选择

包括主变压器、高压断路器、高压隔离开关、熔断器、母线。（各选一个即可。） 5、体会 6、参考文献

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