水电站电气一次设计论文 电气主接线图CAD概要

第一篇：水电站电气一次设计论文 电气主接线图CAD概要

水电站电气一次设计论文+电气主接线图CAD

泠江水电厂电气一次设计原始资料

一、原始资料1． 水电厂情况（1）装机容量大小本水电厂设计安装4台相同型号的水轮发电机；单台水轮发电机主要参数

（2）近区及厂用负荷本电厂需用两条25km的10kv线路向附近居民及工厂提供电能，近区最大负荷

，最小负荷

本厂绝大部门用电设备均属于长期连续负荷，要求不断供电，总厂用电负荷约为0.19MW。（3）水文情况

本水电厂以防洪灌溉为主，每年的1、11、12月份为枯水期，枯水期电厂发电量为总发电量的三分之二；每年的6、7、8月份为丰水期，丰水期本电厂满发。2． 系统连接情况（1）枢纽变电站距本厂正南方45公里处建一个500KV枢纽变电站（电压等级有500/220/110KV）；（2）中心变电站距本厂东南方30公里处建有一个220KV中心变电站（电压等级有220/110/35KV）（3）小水电距本厂西北方25公里处建一个总装机容量为1.2MW的小型水电站，其容量需用35KV单条输电线经本站后与系统相连。论文网http://www.xiexiebang.com/3． 环境情况（1）地质情况本水电厂是坝后式设计，在堤坝下游红河南岸有较空旷平坦的区域可以用于电厂升压站及道路的建设。（2）气候条件本水电厂年最热月平均温度为33℃，终年无霜雪天气，污染很低。4． 其他情况

本水电厂年最大负荷利用小时数为4700小时。

二、设计内容

1、水电厂电气部分设计。（1）电气主接线设计。（2）主变压器选择。（3）短路电流计算。（4）主要电气设备择：包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子的设备的选择和校验。

2、水电厂继电保护部分设计。（1）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。（2）备用电源自动投入装置设计和绝缘检察装置的配置。（3）升压站的控制、信号系统设计。

3、水电厂配电装置设计。（1）配电装置设计：包括配电装置布置形式的选择、设备布置图。（2）升压站防雷、接地设计

4、对该水电厂设计方案的稳定性及优越性进行评估（含稳定性分析计算）。毕业设计(论文)任务书设计内容１、设计说明书：包括对设计的原则、步骤的扼要叙述及设计成果并附必要的表格。

2、设计计算书：必要的计算过程。

3、设计图纸（1）水电厂电气主接线图（A2）

1张（2）高压开关柜订货图（A2）

1张（3）升压站配电装置布置图（A2）

1张（4）水电厂保护配置接线全图（A2）

1张（5）主变压器保护回路接线全图（A2）

1张（6）升压站防雷接地设计图（A2）

1张第一章

变压器的选择和电气主接线设计第一节 主变压器的选择（1）变压器台数的选择原文请+QQ3249114六.维'论~文.网主变压器是发电厂和变电站中最主要的设备之一，它在电气设备的投资中所占比例较大，同时与之相配套的电气装置的投资也与之密切相关。因此。对于主变压器的台数、容量和型式的选择是至关重要的，它对发电厂、变电站的技术经济影响很大。同时，也是主接线方案确定的基础。主变压器台数的选择是与发电厂的接入方式、机组的台数、容量及基本接线方式密切相关，大体上要求主变应与其他的各个环节的可靠性相一致。两台变压器联合运行的可靠性已经相当高，可用于中小型水电站和变电站。其运行可以根据水电站在丰水期和枯水期的不同分为两台同时运行和一台运行一台退出的运行方式，运行方式灵活；此外，两台主变对工程分期过渡有利，特别对变电站来说，主变压器台数还要考虑中、远期负荷发展。一般主变压器采用两台分期投入的办法，避免主变在运行初期阶段的容量积压和资金积压以及长期处于低负荷和低效率下的运转。因此，在中小型水电站、变电站中，一般主变压器的台数取1-2台为宜。根据原始资料，该待寻建变电所属于小型变电所，而且没有其它低压电源向低压侧重要负荷供电。因此，选择两台主变压器作为该变电站的主变压器。（2）变压器型式的选择中小型水电站只有一个升高电压等级时，主变宜采用三相普通油浸式双绕组铝线变压器，常规连接组别有Y，d11或者YN，d11.为了减少变压器的能耗，应选用低损耗电力变压器。所以选择SFL1系列的三相双绕组电力变压器。上一页

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第二篇：水电站电气主接线优化设计研究论文

摘要：水电站电气主接线设计合理与否直接影响到电力系统、水电站等安全运行。以某水电站为研究对象，设计了单母线接线、扩大单元接线等几种形式，通过对比其经济性、灵活性和可靠性，获得该电站最优电气主接线。

关键词：水电站；电气主接线；设计

电气主接线就是将发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器和避雷器等一次电气设备按照预期的生产流程构成的电能生产、转化、输送和分配的电气回路。其设计是大中小型水电站电气部分设计的重要组成之一，直接影响各种电气设备的选择、配电装置的布置以及继电保护的确定，对于建成后水电站的安全经济运行有着至关重要的作用。以往水电站电气主接线设计主要围绕短路计算，变压器、配电装置以及无功补偿装置等开展电气主接线具体设计，即重点在于短路计算和设备选型，对电气主接线方式分析不足。本文在总结电气主接线理论和工作经验的基础上，以某水电站为例，具体分析发电机侧和变压器侧均用单母线接线、发电机侧采用单元接线和扩大单元接线而变压器侧采用单母线接线、发电机侧单母线接线而变压器侧角形接线、电源单元及扩大单元而主变角形接线等方案的优劣，获得最优电气主接线设计方案，进而强调了电站电气主接线设计优化的重点。

1电气主接线设计原则

主接线设计应满足可靠性、灵活性和经济性等3项基本要求。具体要求如下：

1.1可靠性

供电可靠性是电力生产和分配的首要要求，主接线首先满足这个要求。可靠性的衡量标准具体如下：1）断路器检修时，系统的供电不宜受影响。

2）断路器或者母线发生故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间。

3）尽量避免发电厂，变电所全部停运的几率。

1.2灵活性

主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。

1）调度时，应可以灵活得投入和切除发电机变压器和线路，满足系统在事故运行方式、检修运行方式系统调度，并尽可能减少隔离开关的操作次数。

2）检修时，可以方便的停运断路器和其他继电保护装置，进行安全检修而不至于影响电力系统的管理运行和对用户的供电。

1.3经济性

1）主接线应尽量简单，以节省断路器、隔离开关、电压互感器和电流互感器、避雷器等一次设备。2）要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备。

3）要能限制短路电流，以便于选择廉价的电气设备或者低耗电电器。

2水电站电气主接线设计方案

2.1研究对象

某水电站装机3台，电站单机容量为500kW、总装机容量为1500kW，发电机的出口电压为3kV，主变高压侧电压为35kV电压等级，经过一回线与系统相互连接。为此，根据发电厂电气主接线设计原理，设计4种方案如表1所示。

2.2具体方案

1）发电机侧和变压器侧均用单母线接线。如图1所示，整个配电装置发电机侧和变压器侧都有且仅各有一条母线（即单母线接线），不同的发电机进线和出线都分别通过隔离开关和断路器被连接到同一条母线上。因此各个电源可以通过母线不仅可以确保并列工作，又能让出线回路同时经过2个冗余的变压器从3个发电机上得到产生的电能。这种接线型式简单明了、所需设备较少、成本低，利于扩建及采用成套的配电装置。

2）发电机侧采用单元接线和扩大单元接线，变压器侧采用单母线接线。如图2所示，单元接线是电源与变压器低压侧间只装设刀闸，变压器高压侧装置断路器。这种接线型式接线简单、空间占用少、继保简单，任何一个元件的检修或者故障只会影响此单元的运行。单元接线会使主变和高压电气设备复杂，高压设备占用空间增多，投资相对较大。

3主接线设计对比分析

3.1经济性比较

由于本设计是小型水电站的电气初步设计，主要考虑经济型，灵活性及可靠性，表2是对电站所需变压器、隔离开关（刀闸）、断路器的数量初步预算。

3.2可靠性、灵活性对比

方案1由于不同的发电机进线和出线都分别通过隔离开关和断路器被连接到同一条母线上，检修及控制灵活性不高、可靠性差。当断路器检修时，整条回路需要全部停电检修。母线或隔离开关出现故障或检修时就要电站全部停电操作。方案2扩大单元接线是2台及以上的发电机连接1台主变，故障波及范围较大，主变检修或者出现故障时，此种接线将不能把2台机组容量送出，因此可靠性较差。方案3采用角形接线，该连接方式在任何一2016年10月机电技术台断路器故障或者检修时，闭环运行转变成开环运行，如若此时再有一处发生故障，将造成供电紊乱，因此可靠性降低。因为扩建困难，也不适合将来要扩建的电站。方案4可靠性比较高，检修维护方便。闭环运行有较高的可靠行及灵活性；检修任何一台断路器仅须断开断路器和两边的刀闸，操作简单无任何回路停电；断路器使用数量较少，投资省、占地少。

3.3综合分析

方案2虽然经济性较好，但多应用于4台及4台以上机组的电站比较实用，所以本设计电站不宜采用。方案3、4的电气设备投资相对而言比较多，灵活性也能满足设计要求，但是隔离开关需要带电倒闸操作，大大增加了误操作的概率，如果出现两处断路器故障，将导致供电紊乱且继保复杂，直接影响到了可靠性，因此也不是最佳方案。方案1虽然经济性性没有方案2可靠，但电能损失较小，而且不容易出现倒闸操作，可以降低事故率，这种方案对装机1500kW的电站来说非常实用。由于设计的水电站属于小型水电站，运用复杂且昂贵的接线方案增加成本不经济，在满足供电可靠和电能质量的条件下选择接线简单、运行灵活和操作简便的主接线，同时应尽可能降低投资、减少运行费用、满足扩建的要求。所以综合考虑之后，选取方案1作为最佳方案。

4结束语

本文以某小型水电站为例，设计了4种不同的电气主接线方案，并通过对比可靠性、灵活性和经济性，选择了最优的设计方案。设计分析过程表明，水电站主接线方案设计是主接线设计的基础，选择适合水电站条件的主接线方案，不仅能提高运行可靠性、降低经济成本，而且对后续短路计算和设备选型的可靠性与经济性也有着重要影响。

参考文献：

[1]孟祥萍，高嬿.电力系统分析[M].北京：高等教育出版社，2010.[2]肖朋.220kV变电站电气主接线方案的设计[J].电子世界，2016（12）：95-96.[3]李德政.矿井35kV变电所电气设备布置型式设计分析[J].山东工业技术，2016（2）：148-149.[4]宋均琪，崔东浩.天堂界风电场电气一次设计[J].水利水电工程设计，2016，35（1）：34-36.[5]冯永刚.发电厂电气一次专业设计浅析[J].科技视界，2016（5）：278-279.[6]张飞跃.黄家寨水电站电气一次设计[J].科技创新与应用，2015（1）：109-110.

第三篇：浅析小型水电站电气主接线的设计型式

浅析小型水电站电气主接线的设计型式

摘 要：主接线是每个电站设计的重要组成部分，本文主要根据小型水电站电气主接线设计的特点、电气主接线的主要形式，对小型水电站电气主接线的接线方式进行简单分析。

关键词：小型水电站 电气主接线 接线方式

一、小型水电站电气主接线设计的特点

电气主接线是水电站电气设计的中心环节，它与电力系统、电站规模、枢纽布置、地形条件、动能参数及电站运行方式等因素密切相关，而且对电气设备布置、设备选择、继电保护和控制方式都有较大的影响。电气主接线设计的合理与否关系到电站长期安全、可靠、经济运行，因此电气主接线的设计是水电站总体设计的一个重要组成部分。

小型水电站电气主接线设计的特点是：水电站接入系统接线较为简单、回路数较少，电压等级一般为35KV、10KV，极少数为110KV，离负荷中心较近。电气主接线一般比较简单明了，容易实现自动化。

二、小型水电站电气主接线的主要形式

2.1 发电机电压接线与发电机——变压器的组合方式

一般小型水电站的主变压器数量多为一台，有的采用二台，因此，发电机电压侧 接线较为简单，常分为三种形式： 2.1.1单母线与单母线分段接线

这种接线方式简单明显，运行方便，配电装置投资少，便于扩建，并且可采用成套配电装置，简化电气布；由于接线清晰，对应性强，各操作单元之间互不影响，易于实现自动化，适用于装机容量小，对供电可靠性要求不高的水电站。

单母线接线在母线检修或故障时，将造成全厂停机。因此，有的电站采用单母线分段的接线方式，可靠性比单母线高，当一段母线检修或故障时，能保持另一段母线的发电机向系统供电，但是单母线分段接线方式的继电保护较为复杂。2.1.2 单元接线方式

发电机和主变器容量相匹配（有时容量相同），接线最清晰，故障影响范围最小，运行可靠、—1— 灵活、电气布置和继电保护均较简单。但主变压器和高压断器的数量比单母线多，投资大。在我区水电站主接中有极少数电站采用。2.1.3 扩大单元接线

小型水电站，尤其是容量较小的电站，若有二台发电机，往往优先采用扩大单元接线方式，只有1台主变压器。该接线方式在我区水电站得到广泛应用。扩大单元接线与单元接线相比较，能减少主变压器及其相应的高压设备，可简化电气布置。但是，若主变压器故障或检查时，会迫使二台机组容量不能送出。2.2 升高电压侧的接线方式

小型水电站一般采用两绕组变压器，即高压侧只有一种电压等级，有的水电站经过论证后也可采用三绕组变压器；即出现两种电压等级。小型水电站升高电压侧接线方式一般有以下四种： 2.2.1 变压器——线路组接线

此种接线最为简单、设备最少，布置简单，占地面积小，继电保护简单，但在主变压器、线路发生故障或检修时均停止向电网送电。2.2.2 单母线与单母线分段接线

这种接线在小型水电站较为常见。单母线接线的变压器、线路各自有自己的断路器，互不影响，继电保护简单，便于实现自动化、远动化；电气布置简单，扩建方便。但若线路断路器检修或故障需停电、母线故障或检修，全厂停电。为了克服这个缺点，可采用单母线分段接线。

对单母线或单母线分段接线，若要求提高可靠性、可增加旁路母线或旁路隔离开关，使线路侧断路器，检修时不影响停电。2.2.3 桥形接线

桥形接线适用于“两进两出”的水电站，在小型水电站电气主接线设计中，经常与单母线或单母线分段接线相比较。当两回线路有较大穿越功率时，若采用单母线接线方式，穿越功率必须经过两个断路器，而且单母线故障时，水电站全部容量不能送出，因此往往优先考虑采用穿越功率只经过一个断路器的外桥接线方式。

外桥接线适用于年利用小时数较低，担任调峰、变压器切合频繁，或线路较短、故障较少的电站。当有穿越动率时，采用外桥接线比内桥接线较为有利。而内桥接线适用于电站年利用小时数较高，主变压器不经常切换或线路较长，故障率较高的电站。

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三、电气主接线的实质

小型水电站是指电站装机容量为：25000KW以下，机组容量为10000KW以下，出线电压不超过35KV的电站。促成小型水电站电气主接线的基本制约条件如下： 3.1 升压侧的制约条件

由于小型水电站装机容量小于25000KW，大多是无调节能力的季节性电站，及使有水库调节其能力也有限；一般来说，小型水电站升高电压侧常采用单母线接方式，不仅可以满足可靠性要求，也便于分期过渡，只有当用电负荷提出更高的要求或其它原因才有可能采用单母线分段的接线方式；当只有一台变压器及一条高压出线时采用变压器——线路组；桥型接线由于继电保护较复杂，采用很少，只有地方电网已形成环网，有穿越功率通过时又是“二进二出”的格局，才有必要考虑桥型接线。

3.2 发电机电压侧的制约因素

小型水电站的机组台数一般都在四台以下，应充分考虑地方电网运行方式对电站停机的要求及水能参数对电站开机台数的制约因素。

小型水电站采用单母线或单母线分段接线方式时，发电机电压侧的短路电流值及相应的发电机开关的参数成为制约条件；但也有对具备四台机组二个扩大单元及二台主变的小型水电站，在发电机电压侧二个扩大单元之间以隔离开关联结，正常时断开运行，当变压器故障检修一台时方接通，对运行方式有一定的灵活性。

单独单元接线，一般多用于一～三台机组的小型水电站，便于过渡，结线及继电保护简单，但高压侧设备较多，占地面积较大。

扩大单元接线，一般多用于二台机组的小型水电站，即二台机组可采用一个扩大单元，四台机组采用二个扩大单元，三台机组采用一个扩大单元和一个独立单元的组合。3.3 梯网接线

我区小型水电站建设从建国以来走过从无到有，不断壮大，梯级滚动开发的历程。因而梯级开发小型水电站不断增多，在构思梯网接线时，除了遵循小型水电站接线定型化的原则外，还应充分考虑到梯级各电站不仅有水的联系，还有电的联系，各个梯级电站往往以联络线集中到某个梯级电站向主网送电，个别电站送电电压也发展到110KV级，同时在梯级开发中，各梯级电站不是一次同时建成，有一个分期过渡的问题，这些因素均应在梯网接线中统一考虑。

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四、结语

电气主接线是小型水电站电气设计的中心环节，必须研究小型水电站的特点，总结设计和运行的经验教训，正确处理好各方面的关系，全面分析有关影响因素，在满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求的基础上，通过技术经济比较，合理地确定电气主接线方案。设计者应根据水能设计参数、机组台数、出线电压及出线回路数等，确定主接线方案；再进行全面的技术经济比较，推荐技术上可靠、经济上合理的方案，力求电站电气主接线的简单、灵活、可靠、投资省，有发展余地。

参考文献：

（1）小型水电站机电手册（电气一次）水利电力出版社（2）农村电气规划指南 水利电力出版社（3）小型水电站（电气一次）水利电力出版社

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第四篇：电气控制柜设计工艺及控制柜总装配图和接线图[范文]

电气控制柜设计工艺

电气控制柜设计工艺及控制柜总装配图和接线图

1、基本思路

电气控制柜设计的基本思路是一种逻辑思维，只要符合逻辑控制规律、能保证电气安全及满足生产工艺的要求，就可以

说是一种好的的设计。但为了满足电气控制设备的制造和使用要求，必须进行合理的电气控制工艺设计。这些设计包括电气

控制柜的结构设计、电气控制柜总体配置图、总接线图设计及各部分的电器装配图与接线图设计，同时还要有部分的元件目录、进出线号及主要材料清单等技术资料。

2、电气控制柜总体配置设计

电气控制柜总体配置设计任务是根据电气原理图的工作原理与控制要求，先将控制系统划分为几个组成部分(这些组成部

分均称作部件)，再根据电气控制柜的复杂程度，把每一部件划成若干组件，然后再根据电气原理图的接线关系整理出各部分的进出线号，并调整它们之间的连接方式。总体配置设计是以电气系统的总装配图与总接线图形式来表达的，图中应以示意

形式反映出各部分主要组件的位置及各部分接线关系、走线方式及使用的行线槽、管线等。

电气控制柜总装配图、接线图(根据需要可以分开，也可并在一起)是进行分部设计和协调各部分组成为一个完整系统的依据。总体设计要使整个电气控制系统集中、紧凑，同时在空间允许条件下，把发热元件，噪声振动大的电气部件，尽量放

在离其它元件较远的地方或隔离起来；对于多工位的大型设备，还应考虑两地操作的方便性；控制柜的总电源开关、紧急停

止控制开关应安放在方便而明显的位置。总体配置设计得合理与否关系到电气控制系统的制造、装配质量，更将影响到电气

控制系统性能的实现及其工作的可靠性、操作、调试、维护等工作的方便及质量。

2.1 电气控制柜组件的划分

由于各种电器元件安装位置不同，在构成一个完整的电气控制系统时，就必须划分组件。划分组件的原则是：

(1)把功能类似的元件组合在一起；

(2)尽可能减少组件之间的连线数量，同时把接线关系密切的控制电器置于同一组件中；

(3)让强弱电控制器分离，以减少干扰；

(4)为力求整齐美观，可把外形尺寸、重量相近的电器组合在一起；

(5)为了电气控制系统便于检查与调试，把需经常调节、维护和易损元件组合在一起。

2.2 在划分电气控制柜组件的同时要解决组件之间、电气箱之间以及电气箱与被控制装置之间的连线方式：电气控制柜

各部分及组件之间的接线方式一般应遵循以下原则：

(1)开关电器、控制板的进出线一般采用接线端头或接线鼻子连接，这可按电流大小及进出线数选用不同规格的接线端头

或接线鼻子；

(2)电气柜、控制柜、柜(台)之间以及它们与被控制设备之间，采用接线端子排或工业联接器连接；

(3)弱电控制组件、印制电路板组件之间应采用各种类型的标准接插件连接；

(4)电气柜、控制柜、柜(台)内的元件之间的连接，可以借用元件本身的接线端子直接连接，过渡连接线应采用端子排过

渡连接，端头应采用相应规格的接线端子处理。

3、电器元件布置图的设计与绘制

电气元件布置图是某些电器元件按一定原则的组合。电器元件布置图的设计依据是部件原理图、组件的划分情况等。设

计时应遵循以下原则：

(1)同一组件中电器元件的布置应注意将体积大和较重的电器元件安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电气控制柜的上部或后部，但热继电器宜放在其下部，因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线，而其进线端与接触器直接相

连接，便于接线并使走线最短，且宜于散热；

(2)强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰；

(3)需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低，人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符

合人体工程学原理；

(4)电器元件的布置应考虑安全间隙，并做到整齐、美观、对称，外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起，以利加工、安装和配线。若采用行线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护；

(5)各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图。电气布置图是根据电器元件的外形轮廓绘制的，即以其轴线为

准，标出各元件的间距尺寸。每个电器元件的安装尺寸及其公差范围，应按产品说明书的标准标注，以保证安装板的加工质

量和各电器的顺利安装。大型电气柜中的电器元件，宜安装在两个安装横梁之间，这样，可减轻柜体重量，节约材料，另外

便于安装，所以设计时应计算纵向安装尺寸；

(6)在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量、采用导线规格及出线位置等，选择进出线方式及接线端子排、连接器或接插件，并按一定顺序标上进出线的接线号。

4、电器部件接线图的绘制

电气部件接线图是根据部件电气原理及电器元件布置图绘制的，它表示成套装置的连接关系，是电气安装、维修、查线的依据。接线图应按以下原则绘制：

(1)接线图相接线表的绘制应符合GB6988.6—1993中《控制系统功能表图的绘制》的规定；

(2)所有电气元件及其引线应标注与电气原理图中相一致的文字符号及接线号。原理图中的项目代号、端子号及导线号的编制分别应符合GB5094-1985《电气技术中的项目代号》、GB4026-1992《电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字

母数字系统的通则》及GB4884-1985《绝缘导线标记》等规定；

(3)与电气原理图不同，在接线图中同一电器元件的各个部分(触头、线圈等)必须画在一起；

(4)电气接线图一律采用细线条绘制。走线方式分板前走线及板后走线两种，一般采用板前走线，对于简单电气控制部件，电器元件数量较少，接线关系又不复杂的，可直接画出元件间的连线；对于复杂部件，电器元件数量多，接线较复杂的情

况，一般是采用走线槽，只要在各电器元件上标出接线号，不必画出各元件间连线；

(5)接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色要求等；

(6)部件与外电路连接时，大截面导线进出线宜采用连接器连接，其它应经接线端于排连接。

5、电气控制柜及非标准零件图的设计

电气控制装置通常都需要制作单独的电气控制柜、箱，其设计需要考虑以下几方面：

(1)根据操作需要及控制面板、箱、柜内各种电气部件的尺寸确定电气箱、柜的总体尺寸及结构型式，非特殊情况下，应

使电气控制柜总体尺寸符合结构基本尺寸与系列；

(2)根据电气控制柜总体尺寸及结构型式、安装尺寸，设计箱内安装支架，并标出安装孔、安装螺栓及接地螺栓尺寸，同

时注明配作方式。柜、箱的材料一般应选用柜、箱用专用型材；

(3)根据现场安装位置、操作、维修方便等要求，设计电气控制柜的开门方式及型式；

(4)为利于控制柜箱内电器的通风散热，在箱体适当部位设计通风孔或通风槽，必要时应在柜体上部设计强迫通风装置与

通风孔；

(5)为便于电气控制柜的运输，应设计合适的起吊勾或在箱体底部设计活动轮。

总之，根据以上要求，应先勾画出电气控制柜箱体的外形草图，估算出各部分尺寸，然后按比例画出外形图，再从对称、美观、使用方便等方面进一步考虑调整各尺寸比例。电气控制柜外表确定以后，再按上述要求进行控制柜各部分的结构设计，绘制箱体总装图及各面门、控制面板、底板、安装支架、装饰条等零件图，并注明加工要求，再视需要为电气控制柜选用

适当的门锁。当然，电气柜的造形结构各异，在柜体设计中应注意吸取各种型式的优点。对非标准的电器安装零件，应根据

机械零件设计要求，绘制其零件图，凡配合尺寸应注明公差要求，并说明加工要求。

最后，还要根据各种图纸，对电气控制柜需要的各种零件及材料进行综合统计，按类别列出外购成品件的汇总清单表、标准件清单表、主要材料消耗定额表及辅助材料定额表等，以便采购人员、生产管理部门按设备制造需要备料，做好生产准

备工作，也便于成本核算。

第五篇：电气控制柜的设计(论文)

题目：电气控制柜的设计

目 录

一、设计任务书……………………………………………………

二、开题报告 ……………………………………………………

三、摘要、关键词…………………………………………………

四、正文（前言）…………………………………………………

1、常用电气控制线路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

2、配电柜的结构图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

3、配电柜的面板控制图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

5、电源柜电路图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

6、基本参数的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„

五、熔断器的选择原理 …………………………………………

六、采取整改措施 ………………………………………………

七、电源配电箱材料清单图……………………………………

八、参考资料及文献……………………………………………

九、致谢………………………………………………………… 本课题来源及研究现状

学校数控车间引进一批先进的机加工设备，车间也是新建装修，刚好车间线路要进行改造，车间的配电柜有不够的情况下，以《电气控制柜的设计》作为毕业设计课题是两全其美的事情。通过对车间线路的了解总共所有的机床有几十台设备，经过对车间的调查和研究得出了准确的负荷数据后才动手设计。通过毕业设计更好的把理论联系实际，提高学生的实操技能水平，取得更好的教学效果。

本课题研究目标、内容、方法和手段

1.学习内容

1）、机加工车间的实际调查及车间负荷计算。2）、配电箱的控制方案的设计。3）、低压电器的选择。

4）、配电柜电路的设计及绘图及电路的工作原理。5）、学会列材料清单 6）、技能训练

2.配电柜的安装

1）、学会低压电器的摆放及固定。

2）、学会根据电路的原理图设计布置线圈，并掌握安装工艺要求。3）、学会断路器、空气开关、就留接触器的容量选择。4）、学会电工工具及压线钳的使用。5）、进一步培养学生遵守劳动纪律。安全文明生产的吸光，树立安全第一的意识。

3.学习方法

1）、两人小组讨论安装的计划与评价； 2）、两人分工、共同安装； 3）、共同评价与分析。摘要；

随着工业技术的发展，再低压供电系统中启用配电柜越来越多，特别是机加工车间线路里面采用集中控制线路的原则，更加需要配电柜。哦诶点贵的设计是否合理关系到整个见的设备的安全，可靠的运行。配电柜在机加工车间里起到分配电能，及控制设备电源的作用，配电柜的设计与制作首先考虑的是控制对象的负荷功率的大小，根据负荷的大小才能正确地选用低压电器。考虑到车间负荷较大采用两种配电柜，一种是电源柜，另一种是动力柜，电源柜起到分配电源的作用，动力柜起到控制设备电源作用，根据实际需要，这次毕业设计要设计一个电源柜和两个动力柜，我们的设计思路是安全，可靠。经济。美观。维修方便。

关键词：配电、负荷计算、低压计算的选择、电路设计。正文

前言：配电柜的设计首先要考虑的是机加工车间的设备功率及负荷的大小，对我们后面负荷计算及低电压电器的选择及电路的设计起到非常重要的作用。

1、常用电气控制线路设计

1）、点动控制电路与单向连续运转控制电路

2）、电动机正、反转控制电路3）、顺序启动控制

4）、星——三角形降压启动

星形连接可以减小电机的起动电流。以防止对其它设备产生影响。

电路一开始接成星形的，起动后再转成三角形的。

2、配电柜的结构图

3、配电柜的面板控制图

器件介绍：图中

1：命令继电器；

2：电动式变压器

3：可编程控制器

4：齐纳栅（使电流只能单向流动的半导体）

5：电磁断路器（控制及加气保护）

6：接线端子 9

设计说明：

1、配电柜共一台采用XL—21型，供电方式上进上出。

2、外壳油漆采用喷塑，颜色为白色。

3、配电柜前门为单开门，后门为为双开门。面板采用：2mm冷轧板，侧面采用1.5mm冷轧板箱盖为2mm冷轧板。

4、电源配电箱须配置宽度为80mm安装3根，60mm安装条4根，顶部开孔。

5、动力配电箱各需配置80mm安装条3根，50mm安装条4根，30mm安装条2根，顶部不开孔。

6、配电柜各需配置接地铜排一条。

7、前后门带锁操作把手安装高度离地面950mm。

8、带灯按钮LA-11D型号尺寸开孔，指示灯按AD11-25/11型号尺寸开孔。

9、其它要求均接国家标准。

10、箱体与门之间加装固定控制线的线卡。

4、电源柜电路图

5、基本参数选择

1）、额定电压：铭牌额定电压是只主触点上的额定电压，通常用的电压等级为

直流接触器：220V，440V，660V 交流接触器：220V，380V，500V 如果负载是380V的三相感应电动机，则应选用380V的交流接触器，2）、额定电流：铭牌额定电流是指主触点的额定电流，通常用的电流等级为：

直流接触器：25，40，60，100，150，250，400，600A 交流接触器;5，10，20，40，60，100，150，250，400，600A 上述电流是指接触器安装敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负载为间断—长期工作制时的电流值、若超过8小时，必须空载开闭三次以上，以消除表面氧化膜，如果上述条件改变，就要做相应修正其电流值，具体如下：

当接触器安装在箱柜内，由于冷却条件差，电流要降低10~20%使用

当接触器于长期工作制，而其通电持续率不超过40%；敞开安装，电流允许提高10~25%;箱柜安装，允许提高5~10%

3）、线圈的额定电压：通常的电压等级为

直流线圈：24，48，220，440V

交流线圈：36，127，220，380V（选择时一般交流对交流，直流对直流，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器：直流接触器断开是产生的过电压高达10~20倍，故不采用高电压等级，电压太低，接通线圈用的继电器或接触器的连锁触点不可靠）

4）、操作频率：指每小时接通的次数，交流接触器的最高为600次/h，直流接触 11 器可达1200次/h。

5）、辅助触头的工作电流：辅助触头（或称辅助开关）的未动开关，它有两个电流参数，一个约定发热电流，一是工作电流。工作电流有多种，而约定发热电源只有一个。

6）、约定发热电源的定义：GB/T2900.18 对约定发热电源电流的定义是：“在规定条件下实验时，开关电器在8h工作制下，各部件的温升不超过极限值时所能承载的最大电流。”

7）、工作电流：由它所控制的电磁铁在比和状态下的负载功能来决定。

五、熔断器的选择原理

1）根据使用条件确定熔断器的类型

2）选择熔断器的规格时，应首先选定熔体的规格，然后再根据熔体的规格去选择熔断器的规格。

3）熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性有良好的配合。

4）在配电系统中，各级熔断器应相互匹配，一般上一级熔体的额定电流要比下一级熔体的额定电流要大2-3倍。

5）对于保护电动机的熔断器，应注意电动机启动电流的影响，熔断器一般只作为电动机的短路保护，过载保护应采用热继电器。

6）熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流：额定分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。

六、熔断器类型的选择

熔断器主要根据负载的情况和电路断路电流的大小来选择类型。例如，对于容量较小的照明线路或调动机的保护，宜采用RCIA系列插入式熔断器或RM10系列无填料密闭管式熔断器；对于短路电流较大的电路或有易燃气体的场合，宜采用具有高分断能力RL系列螺旋式熔断器或RT(包括NT)系列有填料封闭管式熔断器；对于保护硅整流器件及晶闸管的场合，应采用快速熔断器。选择导线的建议：

1）一般使用铜线。而铁或镍铬合金线仅在某些实验中作为被研究的样品，或者是接入部分线路中作为电阻，决不能作为连接线路用的导线；

2）如果导线的电阻无关紧要，可以使用纱包铜线----例如规格为24＃(直接为0.5588mm)的纱包线，实际上用作裸铜线的安全电流比参数表中的导线安全电流大好多倍。因此24＃铜线的负载能力，实际上完全适合于本书所述的全部实验工作；

3)在保证正常工作的前提下，如果希望导线的电阻尽可能小-----例如在惠斯登电桥线路中接入标准电阻----最好用铜片或多股纱包铜线，接线应尽可能短，若使用粗铜线要注意不能碰动他们，因为它们好像是套在接线柱上的扳手，碰动它们会松动接线点；

4）记住24＃铜线的电阻率约为0.07Ω/m；

5）为了消除通电导线的磁效应，应当使用多股花线，或者多股绝缘导线绞在一起。

电流互感器二次导线的选择与改造

电能计量综合误差的计算是供电部门标准计量的重要组成部分，综合误差的大小直接关系到供需双方的工作效益和经济效益。在综合误差中，由于电流互感器二 13 次回路配置不当，特别是导线截面选择不当，造成误差是不容忽视的。规程规定，电流互感器二次回路导线截面不得小于2.5mm2.在实际应用中，设计者往往就选择2.5mm2导线，而不是通过计算，考虑到负载的大小、号线的长度。据我们调查：有不少35kv及110kv变电所（特别是老是变电所），计量用电流互感器二次回路导线来回长度达几十米甚至上百米，导线细，所接仪器仪表也较多，这样造成互感器负载过大，准确度等级下降，严重影响计量的准确性。

按国家标准规定，一般测量用电流。电压互感器二次负荷S必须在额定二次负荷Se和下限负荷范围内，即0.25S

根据这一要求，为了进一步加强计量管理，保证计量装置的准确性，对所属各变电所电流互感器二次回路负载进行测量，凡不符合规程要求的，我们都逐步采取了整改措施。

六、逐步采取整改措施：

1）、合理选择和调整电能表屏和互感器的安放位置。考虑电缆沟的正确向尽量减少二次回路导线的长度。

2)、计算用电流互感器或电流互感器计量侧尽量不接其他仪表仪器，诸如指示仪表、变送器等皆装在其它的互感器保护侧。

3)、根据负荷大小选择导线截面，确保负荷在容许范围内。

4)、导线一律选用铜线，因为铜线的电阻小、强度大、不易氧化。同时尽量减少接点，接点处不仅有接触电阻，而且如果出现锈蚀等现象会严重影响计量。

七、电源配电箱材料清单（共1台）

备注：

厂家负责箱体及母线的装配，同时打开所有孔洞（按商家提供的低压电器尺寸为准），及线槽盒，其它安装接线有自己完成。

八、参考资料及文献

1.<电机拖动与控制> 主编:王进野 张纪良，出版社:天津大学出版社，版次:2010年3月 第二次 2.《电工电子技术实训》

主编:王晓敏 樊新军，出版社:清华大学出版社，版次:2009年5月第一版 3《电工技能实训教程》

主编：张永飞，出版社：西安电子科技大学出版社，版次：2005年1月第一版 4电气控制线路故障分析与处理

主编:张桂金，出版社:西安电子出版社，版次:2009年8月第一版 5常用低压电器原理及其控制技术

主编:王仁祥，出版社:机械工业出版社，版次:2009年1月第二版 6低压电器及应用

主编:郑凤翼，出版社人民邮电出版社，版次:2009年11月第二版 7高低压电器速查速算手册

主编:方大千，出版社:中国水利水电出版社，版次:2005年3月 8常用低压电器应用手册

主编:闫和平，出版社:机械工业出版社，版次:2005年2月 9高低压电器装配工：初级技能 中级技能

主编:劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心组织 出版社: 中国劳动社会保障出版社，版次:2005年5月

九、致 谢

经过几个月的奋战，这份毕业设计终于完成了。几个月以来，老师和同学们对我的帮助是我能顺利完成这份毕业设计的重要原因。

在做毕业设计之前，我一直认为毕业设计只是对几年来所学知识的单纯总结。但是，通过这次做毕业设计，我发现其实远非这么简单。毕业设计不仅是对以前所学知识的检验，也是对自己能力的进一步提高。从这次毕业设计我学到，要主动查询资料，积极和同学交流，还有勇于动手做，才能学到知识，锻炼能力。通过这次毕业设计，我也明白了自己知识还比较欠缺，要学习的东西还太多。以前觉得自己什么都会，什么都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质。