供用电专业毕业设计任务书(1)

供用电专业毕业设计任务书

题目一、某机械厂变电所供配电设计

一、设计目的

熟悉电力设计的相关规程、规定,树立可靠供电的观点,了解电力系统、电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。

二、设计要求

（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。

（2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。

（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。

三、设计任务

（一）设计内容

1.总降压变电站设计

（1）负荷计算（2）主结线设计选主变压器及高压开关等设备，确定最优方案。（3）短路电流计算计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（4）主要电气设备选择主要电气设备选择及校验。选用型号、数量、汇成设备一览表。2.车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑。

3. 厂区配电系统设计根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。

（二）设计任务

1.设计说明书，包括全部设计内容，负荷计算，短路计算及设备选择（要求列表）

2.电气主接线图。

四、主要参考文献

[1] 电力工程基础

[2] 工厂供电

[3] 继电保护.

[4] 电力系统分析

[5]电气工程设计手册等资料

指导教师签字：年月日

题目二、区域电力网设计任务书

一、区域电力网的设计

1．区域电力网的设计内容

（1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。做出功率平衡。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。

（3）进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。

（4）评定电网接线方案。

2．区域电网设计的有关原始资料

（1）发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）。

（2）原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）。

（3）新变电所有关资料

变电所编号最大负荷MW 功率因数二次侧电压kV 调压要求负荷曲线性质重要负荷% （4）典型日负荷曲线

（5）其他说明

1）功率初步平衡：厂用电率7%，线损率6%；

2）各回路最大负荷同时系数取1.0；

3）本区域电力网多余功率送回系统。功率缺额时由系统供给；

4）除另有说明外，高压侧均按屋外布置考虑配电装置；

5）区域气温最高为40摄氏度，年平均为25摄氏度

一、区域电力网的设计

1．区域电力网的设计内容

（1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。做出功率平衡。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。

（3）进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。

（4）评定电网接线方案。

2．区域电网设计的有关原始资料

（1）发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一）。

（2）原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二）。

（3）新变电所有关资料

变电所编号最大负荷MW 功率因数二次侧电压kV 调压要求负荷曲线性质重要负荷%

（4）典型日负荷曲线

（5）其他说明

1）功率初步平衡：厂用电率7%，线损率6%；

2）各回路最大负荷同时系数取1.0；

3）本区域电力网多余功率送回系统。功率缺额时由系统供给；

4）除另有说明外，高压侧均按屋外布置考虑配电装置；

5）区域气温最高为40摄氏度，年平均为25摄氏度

侧最大负荷同时率0.9，线路损耗率6％。

（4）待建变电所的地理位置情况

该变电所建在城市近郊，地势平坦，交通方便。

（5）发电厂向系统最大可提供40MVA的功率。

（6）10kV出线，按每回路不大于2MW设计。

2．设计任务

（1）对本变电所在电力系统中的地位、作用和电力用户情况作出分析；（2）确定本变电所主变的台数、容量和型号；

（3）确定本变电所的电气主接线；

（4）确定所用电方案；

（5）确定配电装置的型式；

（6）进行必要的短路电流计算；

（7）选择和校验所需的电气设备；

（8）选择和校验10kV硬母线；

（9）进行继电保护的规划设计；

（10）进行防雷保护规划设计。

3．设计成品要求

（1）设计说明书、设计计算书各一份；

（2）变电所电气主接线图一份。

题目三、36v三相SPWM交流电源控制系统的设计

一、设计内容

设计一种36v三相交流变频电源装置，主要包括整流电路、斩波电路和桥式逆变电路的设计，利用单片机实现对逆变电路的SPWM调制。输入的220V单相交流电，通过整流器，转换成直流电；直流电再经过逆变器转换成三相交流电。

二、基本要求

1.工作原理及整体方案设计思路。

2.在主电路的基础上，进行控制电路和保护电路设计。

3.对逆变电路控制器件进行驱动电路设计。

4.利用单片机AT89C52进行软件设计并仿真实现。

三、主要技术指标（或研究方向）

设计一个输入为单相交流工频220V，输出要求为三相36v，3A的电源，输出频率为20Hz——100Hz，具有过载和短路保护。

四、应收集的资料及参考文献

[1]黄俊.电力电子变流技术[M].机械工业出版社,2004.5

[2]莫正康.半导体变流技术[M].机械工业出版社, 2005.6

[3]王文郁.电力电子技术应用电路[M].机械工业出版社, 2008.9

五、进度

第1－2周：收集资料，设定方案

第3周：开题报告

第4－6周：设计电路，选择器件

第7周：中期答辩

第8－12周：进行驱动电路设计，利用单片机AT89C52进行软件设计

第13周：撰写论文

第14-15周：答辩

题目四、基于单片机的交流调压调速系统设计

选题的目的和意义：

近年来由于微型机的快速发展，国外交直流系统数字化已经达到实用阶段。由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响，且单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等优点，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱之一。其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律。所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。

在现代工业企业中，绝大多数工作机械的运行时由电动机拖动的，因而掌握拖动系统的调速知识是十分重要的。电动机调速分为直流调速和交流调速。直流电动机的调速性能好，因此在调速领域中曾一直占主导地位。交流电动机与直流电动机相比，具有结构简单、构造方便、成本低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率高等许多优点，以前未得到大规模的应用，主要是由于调速困难。随着现代科学技术的高速发展，现代电力电子技术、微电子学、现代控制理论、微机控制技术等为交流电机调速提供了全新的理论和技术，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高地稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。可以说，自20世纪80年代开始交流调速技术就已进入了一个新的时代，也就是可以与直流调速相媲美并逐渐取而代之占据电力传动主导地位的时代。

以前电动机大多使用由模拟电路组成的控制柜进行控制，现在单片机已经开始取代模拟电路作为电机控制器。它有如下特点：

（1）使电路更简单：在模拟电路中，为了实现控制逻辑需要采用许多电子元件，电路比较复杂。采用单片机后，绝大多数控制逻辑可以通过软件来实现。

（2）可以实现比较复杂的控制：单片机具有更强的逻辑运算功能，运算速度快、进度高，一般都有大容量的存储单元，因此有能力实现复杂的控制等。

（3）灵活性和适应性：单片机的控制方式是由软件完成的。如果要修改控制规律，一般不需要改变系统的硬件电路，只需要修改程序即可。在系统调试和升级的时候，可以不断城市选择不同的参数，非常方便。（4）无零点漂移，控制精度高:数字控制不会出现模拟电路中经常遇到的零点漂移问题。无论被控量的大与小，都可以保证足够的控制精度。

（5）多机联网工作，提供人机界面：新型单片机内多嵌有各种总线，可以方便的进行联网通信，实现多机联网工作；能够和上位机进行通信，提供可视化人机界面，方便进行调节和控制。

利用单片机作为主要的控制器件，来实现对交流电机的调速控制，在工业领域会得到广泛应用，很大程度上促进工业化的发展。因此通过本次基于单片机交流调压调速系统毕业设计不但可以进一步加深我对所学理论知识的理解及应用，而且对我以后学习研究及工作能力的培养具有重大意义。

主要研究内容：

1、深入研究交流调压调速的原理和调压调速的静、动态性能，完成交流调压调速系统的设计；

2、研究设计交流调速控制器和机械特征；

3、研究基于单片机的交流调压调速系统能实现交流电机的加速、减速；

4、研究完成系统的硬件设计；

5、研究完成系统的控制板软件设计；

6、研究完成整个调速系统的整体调试。

应达到的技术指标或要求：

1、能够在内部产生可由用户选择的理想速度指令曲线，以数字化方法实现速度给定；

2、对起动加速和制动减速全过程进行闭环调压调速控制；

3、对电机速度进行检测；

4、提供必要的保护；

5、使用STC89C52单片机控制；

6、具有显示转速的功能；

7、具有良好的抗干扰性能。

主要设计方法或技术路线：

本设计基于单片机的交流调压调速系统，采用三相交流电源经反相并联的三组晶闸管加到交流电动机的定子上，利用相位控制改变加在定子绕组的电压幅值，在转速反馈控制下实现对电机的调速。设计的基于STC89C52单片机微机控制器，完成数字触发、数字测速、数字调节任务。

完成本课题应具备的环境（软件、硬件）：

1、软件:Keil C51；

2、硬件：单片机实验板一块、交流电机一台、PC机一台。

各阶段任务安排：

2015.12-2015.1重点学习单片机的基本机构和编程语言；

2016.1-2016.2了解交流电机运行原理及调压调速原理。单片机编程软件（Keil C51）的学习；2016.2-2016.3查阅资料，确定论文的结构，撰写论文初稿；

2016.3-2016.3.15对初稿进一步修改；

2016.3.15-2016.3.25调速系统联机运行及调试，制作预答辩PPT，为其做好一切准备。

主要参考资料：

[1]丁斗章.变频调速技术与系统应用[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]顾绳谷.电机及拖动基础(上册)[M]. 北京:机械工业出版社,2007.

[3]宋浩,田丰.单片机原理及应用[M].北京:北京交通大学出版社,2005.

[4]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计(第4版)[M].北京:北京航天航空大学出版社,2007.

[5]张兴.高等电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2011.

[6]朱清慧.Proteus教程：电子线路设计制板与仿真（第二版）[M].北京:清华大学出版社,2011.

[7]刘威. 基于单片机控制的起重机调压调速控制器的设计[D].中国:知网，2013.

[8]岳浩东，李树涛.起重机控制系统中交流电机调速控制器的研究[D].中国知网，2006.

[9]Jon Bentley. Abas programming(Second Edition)[M].Beijing:The people post and Telecommunications Press,2008.

[10]Prata S. C Primer Plus(Fifth Edition)[M].Beijing:The people post and Telecommunications Press,2005.

题目五、某学校配电系统设计

本次设计的对象——高层教学楼，是个集教学与办公为一体的教学楼，建筑面积约为21000平方米，地下一层，地上七层。其中，地下室包括地下车库、水泵房、蓄水池、空调机房、变配电室、电梯等。地上一层面积约为3000平方米，由14个教室、6个教师办公室、1个消防控制室、1个值班室、2个阶梯教室、2个小演讲厅、1个大演讲厅及观景平台组成。二层与一层基本类似，在去掉两个值班室的基础上增加了

两个教师休息室。三层则为教室和办公室、2个绘图教室、1个多功能厅。四到六层为标准层，由教室、办公室、绘图教室组成。一到六层每层面积约为3000平方米。七层为顶层，面积较小，约1800平方米，只有教师办公室、展厅以及教师活动大会议室。

1.2 高层民用建筑的特

1、高层民用建筑采用10KV甚至35KV高压供电，而一般高层教学楼则可采用城市公用变压器低压供电；

2、高层民用建筑的用电量大，对电气设备的要求较高；

3、高层民用建筑对消防系统的安全、可靠性要求较高；

4、高层民用建筑对防雷、接地等安全要求较高；

5、高层民用建筑功能较全，对弱电部分依赖较多，智能化水平较高。

1.3 建筑电气设计的组成

建筑电气设计是现代高层建筑的重要组成部分，一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分和弱电部分。

强电部分的设计包括低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统，通信系统，广播扩声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统，目前设计中比较深化的是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。随着建筑智能化水平的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电系统占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资、提高智能化水平是有重要意义的。

题目六、电力系统规划及发电厂设计

1、课题背景

电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。电能作为一种特殊商品，不能大量储存。用户对电能需求的不断增长只有通过电力的建设以不断扩大电力系统规模才能满足。正确合理的电力系统规划设计实施之可以最大限度的节约国家投资，促进国民经济其他行业的健康发展。因而其重要性不可低估。改革开放以来电力工业实行了政企分开、省为实体、联合电网、统一调度、集资办电的方针大大调动了地方办电的积极性，使电力建设分速发展。从1988年起连续11年每年新增投产大中型发电机组超过10000MW.从1982年到1999年底全国新增35kv以上输电线路732690km。各大区电网和省网随着电源的增大加强了网架建设。省及以上电网现代化调度自动化系统基本实现了自动化。以数据通讯为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网已基本形成。目前我国基本上进入了大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动化的时代。随着电力技术发展特别是自动化技术的发展，发电厂、变电所的二次部分越来越现代化。大量的继电保护及自动装置采用微机装置。电力系统的发展进入了一个新时期。

2、课题研究的意义

电力系统包括发电，送电，变电，配电以及与之间相适应的通信，安全自动装置，继电保护装置，调度自动化等设施。事实证明，供电的可靠，经济以及电能的质量不仅取决于系统中各种设备的质量和性能，而且还取决于电力系统规划，设计及运行管理水平。电力系统规划是根据国民经济发展计划和现有电力系统实际情况综合能源及交通条件，分析负荷及其增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架网架的设想，拟定科研，勘测，设计以及新设备试制等任务。电力系统设计是在审议后的电力系统规划的基础上，为电力系统的发展制定出具体的方案。在电力系统规划中，贯彻国家的各项方针政策。遵照有关的设计技术规定，从整体出发，深入论证电源布局的合理性，提出网络设计方案，并论证其安全可靠经济性，为此而进行必要的计算，切需注意近期与远期的关系，发电，输电，变电工程的协调，并为电力系统继电保护设计创造条件。电力系统规划，设计，运行的根本任务是，合理开发，利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济个部门及人民生活不断增长的需要，提供充足，可靠和质量合格的电能。

题目七、三相四线制电能表错误接线的检测与分析

题目八、某企业总降压变电站综合自动化系统初步设计

变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。随着计算机技术、现代通讯和网络技术的发展，为目前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图

题目九、某工厂60KV总降压变电所设计

一、论文（设计）的主要内容：

设计内容

某国营企业为保证供电需求，要求设计一座60KV总降压变电所，以10KV电缆给各车间供电。

1.设计变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选择主变压器的容量和台数。

2.计算短路电流。

3.设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。

4.变电站综合自动化。

5.防雷保护和接地装置。

全厂各车间负荷情况汇总表

车间名称P e/KW K d cosφ

电机修理车间23000.60.7

机械加工车间8800.650.65

新品试制车间6500.550.6

原料车间5500.350.65

备件车间5600.50.7

锻造车间1800.60.65

锅炉房2600.90.8

空压房3020.80.65

汽车库560.50.7

线圈车间3280.550.65半成品试验车间7500.650.75

成品试验车间25640.350.6

加压站(10KV转

2740.550.65供负荷)

设备处仓库

6540.550.75 (10K V转供负荷)

成品试验站

38740.650.75内大型集中负荷

二. 论文（设计）的基本要求

1、开题报告（2000字左右）

2、毕业设计说明书（10000字左右）

3、技术资料：画出相关图纸

4、外文资料及相应翻译（2000字左右）。

题目十、某500kV变电站电气一次初步设计

根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了500kV，220kV，35kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了500kV电气一次部分的设计

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图

题目十一、某220kV降压变电站电气部分初步设计——线路保护

变电站设备和线路的安全保护是维持电网正常运行和用户安全用电的重要保证，随着电子技术和计算机应用技术的发展，以微处理器为核心的自动控制保护系统正逐步取代传统的继电保护装置，成为变电站重要的组成部分。本文拟对某220kV降压变电站电气部分初步设计——线路保护，分析原始资料，拟定电气主接线最佳方案；计算短路电流，列出短路电流计算结果；主要电气设备选择及校验；线路保护系统设计等。

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图

题目十二、某220kV变电站电气主系统和站用电系统设计

本设计讨论的是某220kV变电站电气主系统和站用电系统设计，首先对原始资料进行分析，然后进行负荷计算、主接线和主变压器的选择确定，再在此基础上进行短路计算，导体和电气设备的选择校验和确定，根据所用电负荷确定站用变的容量和台数,确定站用电接线方式和主要低压电气设备.

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图

题目十三、某110kV降压变电站电气部分初步设计——主变保护

本文通过对原始资料的分析、主接线的选择及比较、短路电流的计算、主要电器设备的选择及校验、线路图的绘制等步骤、最终确定了110kV变电站所需的主要电器设备、主接线图以及变电站主变保护方案。通过本次毕业设计，掌握变电站电气部分和防雷保护设计的基本方法，并在设计中增新、拓宽。提高专业知识，拓宽、提高专业知识，完善知识结构，开发创造型思维，提高专业技术水平和管理，增强计算机应用能力，成为一专多能的高层次复合型人才。

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图

题目十四、某220kV降压变电站综合自动化系统初步设计

变电站综合自动化系统是利用计算机技术、信号处理技术、网络通信技术等，实现对变电站的设备进行自动测量、控制以及通信等自动化功能。本文拟对某新建220kV降压变电站综合自动化系统进行初步设计，分析原始资料，拟定电气主接线最佳方案；计算短路电流，列出短路电流计算结果；主要电气设备选择及校验；综合自动化系统设计等。

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图

题目十五、110KV变电站监控系统设计任务书

一、毕业设计(论文)题目：

110KV变电站监控系统设计

二、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：

一）原始资料（数据）

变电站是电力系统的重要组成部分，其作用在于变换电压、汇集和分配电能，因此，变电站安全可靠运行与国民经济的发展密切相关。随着电力系统装机容量和供电地域的不断扩大，同时电能质量、供电可靠性、运行经济性的要求也越来越高。为了达到优质、安全可靠、经济的运行要求，必须建立经济合理、技术先进的变电站监控与保护系统，即实现变电站的综合自动化。近年来，变电站微机监控与保护技术的发展令人振奋，特别是将变电站微机监控与保护一体化的变电站综合自动化设计思路，促进了无人值班变电站的实现，可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站发生的保障并作出相应的决策和处理。

二）设计主要技术要求

1.采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视，计量和控制。

2.采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考。

3.检测电网故障，尽快隔离故障部分，实现继电保护功能。

4.确保数据安全可靠地传输

三、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：

第一阶段明确任务，调研及收集资料，进行总体规划设计。

第二阶段采集数据，进行监控系统的设计。

第三阶段对110KV变电站监控系统设计进行总体调试，写毕业论文。

四、主要参考资料：

[1]付周兴.110kV 变电站综合自动化系统的设计原则[J]. 工矿自动化,2001,(4).

[2]孟祥忠.变电站微机监控与保护技术.北京:中国电力出版社,2004.

[3]张召民.高电压等级变电站自动化监控系统设计[D].山东大学硕士论文:2009.0815:33

题目十六、某商住楼内供配电系统的设计

介绍某商住楼内供配电系统的设计，主要介绍该商住楼内部的基本设计要求、总体结构及其机械与电控原理、系统功能原理设计方案，讨论该系统的特性。该商住楼共四层，每层都设有排水系统、照明系统、通风系统、变电室、建筑保护、消防系统、电话系统和暖通设备。主要设计为商住楼的配电系统和动力照明系统。本设计图纸，均采用计算机辅助作图。随着机电技术、控制技术、系统保护技术的逐步成熟以及场馆的变配电系统、体育照明系统的智能化,将体现出与常规的设计方案显著的不同优越性。从各个系统最优及智能化地配合出发，结合国际上先进的设计思想，将商住楼建设成既高含量、又满足实际需求的现代化商住楼。

附图一电气主接线图

附图二配电装置平面布置图

附图三配电装置断面图