1、1,第九章 電力工程設(shè)計,2,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,圖樣作為“工程界的語言”，必須要有一些統(tǒng)一的規(guī)定，以利于生產(chǎn)和交流技術(shù)思想。電氣工程圖是一類比較特殊的圖樣，它有其本身的許多規(guī)定，除此之外，還必須遵守“機械制圖”、“建筑制圖”等方面的有關(guān)規(guī)定。 實際工程的電氣接線是靠電氣圖紙來表征的。電氣圖紙是電氣工程的語言，它對電氣工程的設(shè)計、安裝、制造、試驗、運行維護和生產(chǎn)管理都是不可缺少的。 為了表達、傳遞和溝通信息，電氣工程圖紙必須按照統(tǒng)一的標準和規(guī)定繪制。,3,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,一、電氣工程圖的種類 一般而言，一項工程的電氣圖通常由以下幾部分組成： 1、目錄和前言 圖紙目錄

2、包括序號、名稱、編號、張數(shù)等。 前言包括設(shè)計說明、圖例、設(shè)備材料明細表、工程經(jīng)費概算等。 2、電氣系統(tǒng)圖和框圖 電氣系統(tǒng)圖和框圖主要表示整個工程或其中某一項目的供電方式和電能輸送的關(guān)系，亦可表示某一裝置各主要組成部分的關(guān)系。例如：電氣一次主接線圖、建筑供配電系統(tǒng)圖等。 3、電路圖 電路圖主要表示某一系統(tǒng)或裝置的工作原理。如電動機控制回路圖、繼電保護原理圖等。,4,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,4、接線圖 接線圖主要表示電氣裝置內(nèi)部各元件之間及其他裝置之間的連接關(guān)系，便于安裝接線及維護。 5、電氣平面圖 電氣平面圖主要表示某一電氣工程中電氣設(shè)備、裝置和線路的平面布置。它一般是在建筑平面的基礎(chǔ)上

3、繪制出來的。常見的電氣工程平面圖有線路平面圖、變電所平面圖、照明平面圖、弱電系統(tǒng)平面圖、防雷與接地平面圖等。 6、設(shè)備元件和材料表 設(shè)備元件和材料表是把某一電氣工程所需主要設(shè)備、元件、材料和有關(guān)的數(shù)據(jù)列成表格，表示其名稱、符號、型號、規(guī)格、數(shù)量等。,5,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,7、設(shè)備布置圖 設(shè)備布置圖主要表示各種電氣設(shè)備的布置形式、安裝方式及相互間的尺寸關(guān)系，通常由平面圖、立面圖、斷面圖、剖面圖等組成。 8、大樣圖 大樣圖主要表示電氣工程某一部件、構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，用于指導加工與安裝，其中一部分大樣圖為國家標準圖。 9、產(chǎn)品使用說明書用電氣圖 電氣工程中選用的設(shè)備和裝置，其生產(chǎn)廠家往往隨產(chǎn)

4、品使用說明書附上電氣圖。這些也是電氣工程圖的組成部分。 10、其他電氣圖 如：功能圖、邏輯圖、曲線圖、表格、印刷電路板圖等。,6,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,二、電氣工程制圖的一般規(guī)則概述 （一）圖紙格式 圖紙通常由邊框線、圖框線、標題欄、會簽欄組成。 1、幅面尺寸 由邊框線所圍成的圖面，稱為圖紙的幅面。幅面大小共分5類：A0、A1、 A2、 A3、 A4，其尺寸如表91所示。根據(jù)需要，可對A3、 A4號圖加長，加長幅面尺寸如表92所示。,7,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,表91 基本幅面尺寸（mm）,8,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,表92 加長幅面尺寸（mm）,9,第一節(jié) 電氣工程

5、制圖的基本知識,2、圖框 圖框又分為內(nèi)框和外框，外框尺寸即表91、表92中規(guī)定的尺寸。內(nèi)框尺寸為外框尺寸減去相應(yīng)的“a”、“c”、“e”的尺寸。如圖91、圖92所示。 加長幅面的內(nèi)框尺寸，按選用的基本幅面大一號的圖框尺寸確定。,10,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,圖91 不留裝訂邊的圖框,11,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,圖92 留裝訂邊的圖框,12,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,3、標題欄 （1）標題欄位置。無論對X型水平放置的圖紙，還是Y型垂直放置的圖紙，標題欄都應(yīng)該在圖面的右下角，如圖91、圖92所示。標題欄的觀看方向一般與圖的觀看方向相一致。 （2）國內(nèi)工程通用標題欄的基本信息

6、及尺寸，如圖93和圖94所示。,13,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,圖93 設(shè)計通用標題欄（A0A1）（單位：mm）,14,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,圖94 設(shè)計通用標題欄（A2A4）（單位：mm）,15,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,4、會簽欄 由多個專業(yè)相關(guān)的圖紙應(yīng)有會簽欄，會簽欄的格式如圖95所示。,圖95 會簽欄（單位：mm）,16,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,5、圖幅分區(qū) 對于幅面大而內(nèi)容復雜的電氣圖，為確定圖上內(nèi)容的位置及一些其它用途，需對圖幅進行分區(qū)。 圖中將圖紙的兩對邊各自等分加以分區(qū)，分區(qū)的數(shù)目應(yīng)為偶數(shù)。每一分區(qū)的長度一般在25mm75mm之間。每個分區(qū)內(nèi)豎邊方

7、向用大寫拉丁字母，橫邊方向用阿拉伯數(shù)字分別編號。編號的順序應(yīng)從標題欄相對的左上角開始。分區(qū)代號用字母和數(shù)字表示，如B3、C5等。如圖96所示。,17,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,圖96 圖幅分區(qū),18,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,（二）文字 1、字體 電氣技術(shù)圖樣和簡圖中的字體，所選漢字應(yīng)為長仿宋體。 2、文字尺寸高度 （1）常用的文字尺寸宜在下列尺寸中選擇： 2.5mm、3.5mm、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm。 （2）字符的寬高比約為0.7。 （3）各行文字間的行距不應(yīng)小于1.5倍的字高。 3、表格中的文字和數(shù)字 （1）數(shù)字書寫：帶小數(shù)的數(shù)值，按小數(shù)點對齊；不帶小數(shù)

8、的數(shù)值，按個位數(shù)對齊。 （2）文字書寫：正文按左對齊。,19,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,（三）圖線 1、線寬 根據(jù)用途，圖線寬度宜從下列線寬中選用： 0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm、2.0mm。 圖形對象的線寬應(yīng)盡量不多于2種，每兩種線寬間的比值應(yīng)不小于2。 2、圖線間距 平行線（包括畫陰影線）之間的最小間距不小于粗線寬度的兩倍，建議不小于0.7mm。 3、圖線型式 根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)含義，采用不同的線型，如表93所示。,20,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,表93 圖線型式,21,第一節(jié) 電氣工程制圖的基本知識,（四）比例 推薦采用

9、比例規(guī)定，如表94所示。,表94 推薦采用的比例規(guī)定,22,第二節(jié) 電力設(shè)備圖形符號,圖形符號是指用于圖樣或其他文件以表達一個設(shè)備或概念的圖形、標記或字符。 一、圖形符號的構(gòu)成 1、符號要素 符號要素是一種具有確定意義的簡單圖形，不能單獨使用。符號要素必須同其他圖形組合后才能構(gòu)成一個設(shè)備或概念的完整符號。例如繼電器的線圈及其各觸點等符號要素可共同組成繼電器的符號。符號要素組合使用時，其布置可以同符號所表示的設(shè)備的實際結(jié)構(gòu)不一致。 2、限定符號 限定符號是一種加在其他符號上用以提供附加信息的符號。它通常不能單獨使用。有時一般符號也可用作限定符號。如電容器的一般符號加到傳聲器符號上，即構(gòu)成電容式傳

10、聲器符號。,23,第二節(jié) 電力設(shè)備圖形符號,3、一般符號 一般符號是一種用以表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的很簡單的符號。 4、方框符號 方框符號是一種簡單圖形用以表示元件、設(shè)備等的組合及其功能的符號。它既不給出元件、設(shè)備的細節(jié)，也不考慮所有連接。方框符號通常使用在單線表示法的圖中，也可用在示出全部輸入和輸出接線的圖中。 5、組合符號 組合符號是指通過以上已規(guī)定的符號進行適當組合派生出來的，表示某些特定裝置或概念的符號。我國規(guī)定的電氣圖形符號由13個部分組成，符號的形式、內(nèi)容、數(shù)量等全部與IEC標準相同，可以參看相關(guān)的標準。,24,第二節(jié) 電力設(shè)備圖形符號,二、圖形符號的使用規(guī)則 電氣制圖在選用圖

11、形符號時，應(yīng)遵守以下使用規(guī)則： 1、圖形符號的大小和方位可根據(jù)圖面布置確定，但不應(yīng)改變其含義，而且符號中的文字和指示方向應(yīng)符合讀圖要求。 2、在絕大多數(shù)情況下，符號的含義由其形式?jīng)Q定，而符號的大小和圖線的寬度一般不影響符號的含義。有時為了強調(diào)某些方面，或者為了便于補充信息，允許采用不同大小的符號，改變彼此有關(guān)符號的尺寸，但符號間及符號本身的比例應(yīng)保持不變。 3、在滿足需要的前提下，盡量采用最簡單的形式；對于電路圖，必須使用完整形式的圖形符號來詳細表示。 4、在同一張電氣圖樣中只能選用一種圖形形式，圖形符號的大小和線條的粗細亦應(yīng)基本一致。,25,第二節(jié) 電力設(shè)備圖形符號,5、符號方位不是強制的。

12、在不改變符號含義的前提下，符號可根據(jù)圖面布置的需要旋轉(zhuǎn)或成鏡像放置，但文字和指示方向不得倒置。 6、圖形符號中一般沒有端子符號。如果端子符號是符號的一部分，則端子符號必須畫出。 7、導線符號可以用不同寬度的線條表示，以突出或區(qū)分某些電路、連接線等。 8、圖形符號一般都畫有引線。在不改變其符號含義的原則下，引線可取不同方向。在某些情況下，引線符號的位置不加限制；當引線符號的位置影響符號的含義時，必須按規(guī)定繪制。 9、圖形符號均是按無電壓、無外力作用的正常狀態(tài)表示的。 10、圖形符號中的文字符號、物理量符號，應(yīng)視為圖形符號的組成部分。當這些符號不能滿足時，可再按有關(guān)標準加以充實。,26,第二節(jié) 電

13、力設(shè)備圖形符號,三、發(fā)電廠和變電所常用圖形符號 發(fā)電廠和變電所一次回路常用圖形符號，如表95所示。,27,第二節(jié) 電力設(shè)備圖形符號,表95 電氣一次回路常用圖形符號,28,第二節(jié) 電力設(shè)備圖形符號,表95 電氣一次回路常用圖形符號（續(xù)）,29,第三節(jié) 電力工程CAD簡介,一、CAD技術(shù) CAD （ Computer Aided Design ）是指計算機輔助設(shè)計，它是利用計算機軟硬件系統(tǒng)輔助工程技術(shù)人員對產(chǎn)品或工程進行設(shè)計、分析、修改以及交互式顯示輸出的一種方法和手段，是一門多學科的綜合性應(yīng)用技術(shù)，也是計算機技術(shù)的一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。 CAD已經(jīng)成為科研，教學，生產(chǎn)和管理等開展工作的有力工具，

14、它的作用日益受到人們的重視。CAD已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機械、航空航天、船舶、紡織、建筑、電子、汽車、化工、冶金、氣象和環(huán)境等眾多部門。CAD的廣泛應(yīng)用可以大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。,30,第三節(jié) 電力工程CAD簡介,CAD技術(shù)發(fā)展至今已有50多年的歷史。應(yīng)用于工程設(shè)計領(lǐng)域的CAD軟件有：AutoCAD、Protel、MATLAB等。目前，CAD技術(shù)正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)CAD向現(xiàn)代CAD技術(shù)的轉(zhuǎn)變。 CAD技術(shù)在產(chǎn)品或工程設(shè)計中主要應(yīng)用于如下幾個方面： 1、繪制二維、三維工程圖，這是最普遍的一種應(yīng)用方式。 2、建立圖形及符號庫，便于設(shè)計調(diào)用，從而提高設(shè)計效率。 3、進行工程分析，CA

15、D技術(shù)提供了強大的工程分析工具，可幫助設(shè)計人員進行高效率設(shè)計工作。 4、生成設(shè)計文檔，按設(shè)計屬性制成說明文檔或輸出報表，以便設(shè)計實施過程更直觀。,31,第三節(jié) 電力工程CAD簡介,二、AutoCAD繪圖軟件包 AutoCAD是由美國 Autodesk 公司開發(fā)的通用計算機輔助繪圖與設(shè)計軟件包，是一個交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設(shè)計、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶可以使用它來創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準確復用富含信息的設(shè)計圖形。 AutoCAD 是目前世界上應(yīng)用最廣的 CAD 軟件，市場占有率位居世界第一。,32,第三節(jié) 電力工程CAD簡介,AutoCAD 軟件具有如下特點： 1、具有完善的

16、圖形繪制功能。 2、具有強大的圖形編輯功能。 3、可以采用多種方式進行二次開發(fā)或用戶定制。 4、可以進行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強的數(shù)據(jù)交換能力。 5、支持多種硬件設(shè)備。 6、支持多種操作平臺 7、具有通用性、易用性，適用于各類用戶,33,第三節(jié) 電力工程CAD簡介,AutoCAD主要具有以下功能： 1、二維繪圖與編輯。創(chuàng)建二維圖形對象，標注文字，創(chuàng)建圖塊。 2、二維繪圖與編輯。創(chuàng)建曲面模型和實體模型。 3、尺寸標注。 4、視圖顯示方式設(shè)置。 5、繪圖實用工具。 6、數(shù)據(jù)庫管理功能，可將圖形對象與外部數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。 7、圖形輸入輸出。 8、允許用戶進行二次開發(fā)。,34,第三節(jié) 電力工程C

17、AD簡介,三、電力工程設(shè)計中CAD技術(shù)的應(yīng)用 在電力工程設(shè)計中應(yīng)用CAD技術(shù)主要體現(xiàn)在如下幾個方面： 1、電力設(shè)計中經(jīng)常需要用到一系列的數(shù)據(jù)資料，如設(shè)計手冊或設(shè)計規(guī)范中的數(shù)表、圖表。這些數(shù)據(jù)通常由人工查詢和處理。在CAD過程中，這些數(shù)據(jù)可以存儲于計算機中。存儲數(shù)據(jù)資料的方法可以采用高級語言編程并以數(shù)組的形式存于計算機內(nèi)，亦可以將這些數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式存放于數(shù)據(jù)文件中。這樣，在設(shè)計過程中要獲取這些數(shù)據(jù)將非常方便。 2、利用高級語言（如MATLAB、C等）編程，進行各種機械計算和強度計算、電力系統(tǒng)潮流計算、繪制各種導線和曲線等。 3、采用AutoCAD軟件包繪制電力設(shè)計中各種二維、三維工程圖紙，如

18、電力系統(tǒng)主接線圖，平面布置圖，配電裝置斷面圖等。,35,第四節(jié) 變電站電氣主接線設(shè)計示例,一、設(shè)計任務(wù)及要求 由于工、農(nóng)、商業(yè)用電的需要，需要在某地新建一座250000kVA，110/10kV的降壓變電站。為了提高運行可靠性、提高勞動生產(chǎn)率、降低建設(shè)成本、帶動企業(yè)科技進步、提高整體管理水平，要求本站盡量按照無人值班變電站的要求設(shè)計。 二、設(shè)計原始資料 1、本變電站的建設(shè)規(guī)模 2、電力系統(tǒng)部分 3、負荷情況 4、環(huán)境條件,36,第四節(jié) 變電站電氣主接線設(shè)計示例,三、主接線設(shè)計 （一）主接線的設(shè)計原則和步驟 1、主接線的設(shè)計原則 2、主接線的設(shè)計步驟 （二）主接線方案的擬定 （三）主接線方案的技術(shù)比較 （四）主變壓器的選擇 （五）主接線方案的經(jīng)濟比較,37,第四節(jié) 變電站電氣主接線設(shè)計示例,四、短路電流計算 （一）短路電流計算目的及方法 （二）短路點的確定 （三）短路電流計算 五、電氣設(shè)備的選擇與校驗 （一）設(shè)備選擇原則及條件 （二）高壓短路器、隔離開關(guān)選擇