《电气工程设计》课件

电气工程设计欢迎来到《电气工程设计》课程！本课程旨在全面介绍电气工程设计的基本原理、流程、方法及应用我们将从电气工程设计的基础知识入手，逐步深入到各个设计环节，并通过案例分析和实践操作，帮助大家掌握电气工程设计的核心技能，为未来的职业发展打下坚实的基础课程目标与学习方法课程目标学习方法本课程的目标是使学生掌握电气工程设计的基本理论、方法和技为了更好地掌握本课程的内容，建议大家采用以下学习方法课能，能够独立完成中小型电气工程的设计任务通过本课程的学前预习、课堂认真听讲、课后及时复习、积极参与讨论、完成作习，学生应具备电气负荷计算、电气主接线设计、电力电缆选择业和实验、查阅相关资料、理论与实践相结合希望大家能够认、配电线路设计、短路电流计算、电气设备选择与校验、电气照真学习，积极思考，不断提高自己的电气工程设计水平明设计、防雷与接地设计、电气安全设计、电气工程图纸绘制、电气工程预算、电气工程施工、电气工程质量控制、电气节能设计等方面的知识和能力电气工程设计概述电气工程设计的定义电气工程设计的内容电气工程设计的重要性123电气工程设计是指根据工程项目的具电气工程设计的内容包括负荷计算电气工程设计是电气工程建设的重要体要求，运用电气工程的理论、方法、主接线设计、电力电缆选择、配电组成部分，直接关系到工程的安全、和技术，对电力系统、电气设备、电线路设计、短路电流计算、电气设备可靠、经济、节能和环保良好的电气线路、电气照明、防雷接地等进行选择与校验、电气照明设计、防雷与气工程设计能够保证电力系统的安全规划、计算、选择、布置和设计，以接地设计、电气安全设计、电气工程稳定运行，提高电气设备的利用率，满足安全、可靠、经济、节能、环保图纸绘制、电气工程预算、电气工程降低能源消耗，减少环境污染，提高等方面的要求施工、电气工程质量控制、电气节能工程的经济效益和社会效益设计等设计流程及阶段划分初步设计确定设计方案，进行初步的技术经济分析技术设计对初步设计方案进行详细的技术设计，包括设备选型、参数计算、图纸绘制等施工图设计根据技术设计绘制详细的施工图，为施工提供依据设计依据与规范标准国家标准行业标准地方标准系列，如《低压系列，如《电力各省市根据当地情况制定的标准GB GB50054-2011DL DL/T5222-2005配电设计规范》工程电缆设计规范》电气负荷计算确定用电设备1根据生产工艺和设备清单，确定所有用电设备的型号、容量和数量计算设备功率2计算各用电设备的有功功率、无功功率和视在功率计算总负荷3根据负荷特性和需要系数，计算总的有功功率、无功功率和视在功率负荷分级与容量选择一级负荷二级负荷三级负荷中断供电将造成人身伤中断供电将造成较大经中断供电不会造成重大亡或重大经济损失的负济损失的负荷，要求尽经济损失的负荷，允许荷，要求双电源供电可能双电源供电单电源供电用电设备功率及需用系数功率（kW）需用系数用电设备的功率和需用系数是进行负荷计算的重要参数需用系数是指用电设备在实际运行中，平均需用功率与额定功率之比不同类型的用电设备，其功率和需用系数不同，需要根据实际情况进行选择电力变压器选择与校验校验1选择2计算3电力变压器的选择需要根据计算出的负荷容量，并留有一定余量选择时要考虑变压器的型号、容量、电压等级、连接方式等因素选择完成后，需要对变压器进行校验，确保其能够满足负荷的要求电气主接线设计原则可靠性1经济性2灵活性3电气主接线是电力系统中连接电源、变压器、母线和出线的重要组成部分，其设计需要遵循可靠性、经济性和灵活性等原则可靠性是指主接线能够保证电力系统的安全稳定运行；经济性是指主接线能够降低工程投资和运行费用；灵活性是指主接线能够适应负荷变化和系统扩建的需要主接线方案比较与选择单母线接线双母线接线桥型接线结构简单，投资少，但可靠性较低，适可靠性较高，但投资较大，适用于负荷可靠性高，但结构复杂，投资大，适用用于负荷等级较低的场合等级较高的场合于特别重要的场合变电所主接线设计设备选择21确定接线方案校验计算3变电所主接线设计是变电所设计的重要组成部分，需要根据变电所的负荷等级、供电要求、运行方式等因素，选择合适的接线方案常用的变电所主接线方案有单母线接线、双母线接线、桥型接线等配电所主接线设计单母线分段接线放射式接线通过母线分段断路器将母线分成两段或多段，提高供电可靠性从配电所向各用电设备直接供电，结构简单，但可靠性较低配电所主接线设计是配电所设计的重要组成部分，需要根据配电所的负荷等级、供电要求、运行方式等因素，选择合适的接线方案常用的配电所主接线方案有单母线接线、单母线分段接线、放射式接线等电力电缆选择与敷设电缆类型电缆截面敷设方式123根据使用环境和电压等级选择合适根据载流量和电压降选择合适的电根据使用环境选择合适的敷设方式的电缆类型，如交联聚乙烯绝缘电缆截面，如直埋敷设、电缆沟敷设、电缆缆、聚氯乙烯绝缘电缆等桥架敷设等电缆载流量计算I K1基本载流量环境温度修正系数查阅电缆厂家提供的电缆载流量表格根据实际环境温度进行修正K2敷设方式修正系数根据实际敷设方式进行修正电缆载流量是指电缆在规定的条件下，能够安全通过的最大电流电缆载流量的计算需要考虑电缆的类型、截面、敷设方式、环境温度等因素在实际工程中，需要根据实际情况进行计算，确保电缆的安全运行电缆敷设方式与环境影响直埋敷设电缆沟敷设电缆桥架敷设适用于地形平坦、土壤适用于电缆数量较多、适用于建筑物内部或外条件好的地区，但需要需要集中敷设的地区，部，安装方便，维护简考虑土壤腐蚀和机械损但需要考虑排水和通风单，但占用空间较大伤电力电缆附件选择电缆终端电缆中间接头用于电缆与电气设备的连接，需用于电缆的连接，需要根据电缆要根据电缆的类型、截面和电压的类型、截面和电压等级选择合等级选择合适的电缆终端适的电缆中间接头电缆固定夹用于固定电缆，需要根据电缆的类型、截面和敷设方式选择合适的电缆固定夹配电线路设计电压等级选择导线截面选择保护电器选择配电线路设计是电气工程设计的重要组成部分，需要根据负荷的分布、供电距离、电压等级等因素，选择合适的导线截面和保护电器，确保配电线路的安全可靠运行配电线路电压等级选择低压配电线路高压配电线路适用于供电距离较短、负荷较小的场合，常用的电压等级为适用于供电距离较长、负荷较大的场合，常用的电压等级为、、等380/220V10kV35kV110kV配电线路导线截面选择载流量校验1确保导线截面能够满足负荷的载流量要求电压降校验2确保导线截面能够满足电压降的要求，避免末端电压过低热稳定校验3确保导线截面能够承受短路电流的热效应配电线路导线截面的选择需要进行载流量校验、电压降校验和热稳定校验，确保导线截面能够满足安全运行的要求在实际工程中，需要根据实际情况进行计算，选择合适的导线截面短路电流计算目的类型12用于选择合适的电气设备和保三相短路、单相接地短路、两护电器，确保电力系统的安全相短路等稳定运行方法3阻抗法、标幺值法等短路电流计算方法概述阻抗法标幺值法基于电路理论，计算短路回路的总阻抗，然后计算短路电流将电路中的各个参数转换为标幺值，简化计算过程三相短路电流计算确定短路点计算等效阻抗计算短路电流分析电力系统，确定可计算从电源到短路点的根据欧姆定律，计算三能发生三相短路的地点等效阻抗相短路电流的大小单相接地短路电流计算接地方式计算公式电力系统的接地方式对单相接地短路电流的大小有很大影响，常单相接地短路电流的计算公式与接地方式有关，需要根据实际情见的接地方式有直接接地、不接地、经消弧线圈接地、经电阻接况选择合适的计算公式地等电气设备选择与校验选择根据负荷要求选择合适的电气设备校验对选择的电气设备进行校验，确保其能够满足安全运行的要求电气设备的选择与校验是电气工程设计的重要环节，需要根据负荷的要求，选择合适的电气设备，并对其进行校验，确保其能够满足安全运行的要求常用的电气设备有断路器、隔离开关、互感器、避雷器等低压电器选择原则额定电压1额定电流2分断能力3低压电器的选择需要考虑额定电压、额定电流、分断能力等因素额定电压是指电器能够正常工作的电压；额定电流是指电器能够长期通过的最大电流；分断能力是指电器能够安全切断的最大短路电流高压电器选择原则耐压水平1开断能力2额定参数3高压电器的选择需要考虑额定电压、额定电流、开断能力、耐压水平等因素额定电压是指电器能够正常工作的电压；额定电流是指电器能够长期通过的最大电流；开断能力是指电器能够安全切断的最大短路电流；耐压水平是指电器能够承受的最大电压电气设备校验计算动稳定校验21热稳定校验电压降校验3电气设备的校验计算需要进行热稳定校验、动稳定校验和电压降校验热稳定校验是指校验电气设备在短路电流作用下，其温度是否超过允许值；动稳定校验是指校验电气设备在短路电流作用下，其机械强度是否能够承受；电压降校验是指校验电气设备在正常运行情况下，其电压降是否满足要求电气照明设计照明标准光源选择12根据不同的场所和工作性质，根据照明要求选择合适的光源确定合适的照明标准，如灯、荧光灯、金卤灯LED等灯具布置3根据照明标准和光源特性，合理布置灯具，确保照明效果照明标准与照度计算Eav平均照度指被照面上各点的照度平均值，是评价照明质量的重要指标Um照度均匀度指被照面上最小照度与平均照度之比，反映了照明的均匀程度照明标准是指根据不同的场所和工作性质，对照明的照度、均匀度、眩光等指标所作的规定照度计算是根据照明标准和光源特性，计算灯具的数量和布置方式，以满足照明要求照明光源选择与布置灯荧光灯金卤灯LED节能、寿命长、环保，光效高、价格低，适用光色好、显色性高，适适用于各种场所于大面积照明用于对颜色要求较高的场所照明控制方式手动控制自动控制通过手动开关控制照明，简单方便，但不够节能通过光控、时控、人体感应等方式自动控制照明，节能效果好，但需要一定的投资防雷与接地设计防雷保护接地系统防雷与接地设计是电气工程设计的重要组成部分，其目的是保护人身安全和设备安全，防止雷击和电气故障造成的危害防雷保护是指采取各种措施，防止雷击直接击中建筑物或设备；接地系统是指将电气设备的金属外壳与大地连接，形成一个良好的接地回路防雷保护措施避雷针1避雷带2引下线3防雷保护措施包括安装避雷针、避雷带、引下线、接地装置等避雷针和避雷带用于吸引雷电，引下线用于将雷电流引导至接地装置，接地装置用于将雷电流泄入大地接地系统设计接地线1接地体2接地网3接地系统设计需要考虑接地电阻、接地线的截面、接地体的数量和布置方式等因素接地电阻越小，接地效果越好；接地线的截面越大，接地效果越好；接地体的数量越多，接地效果越好；接地体的布置方式越合理，接地效果越好接地电阻测量与计算计算21测量分析3接地电阻的测量和计算是评价接地系统效果的重要手段常用的接地电阻测量方法有电压电流法、三极法等接地电阻的计算需要考虑土壤电阻率、接地体的尺寸和埋深等因素通过测量和计算，可以判断接地系统是否满足要求，并采取相应的措施进行改进电气安全设计安全距离防护措施12确定电气设备之间的安全距离采取各种防护措施，如安装防，防止人身触电护罩、设置安全警示标志等，防止人身触电安全操作规程3制定安全操作规程，规范电气操作行为，防止电气事故发生安全距离与防护措施12安全距离绝缘防护根据电压等级确定电气设备之间的安全距对带电设备进行绝缘防护，防止人身触电离3安全警示设置安全警示标志，提醒人们注意电气安全电气安全设计需要确定安全距离，采取防护措施，制定安全操作规程，确保人身安全和设备安全安全距离是指带电设备与人体之间的最小距离，需要根据电压等级确定防护措施包括安装防护罩、设置安全警示标志、使用绝缘工具等电气事故预防定期检查维护保养安全培训定期对电气设备进行检定期对电气设备进行维对电气操作人员进行安查，及时发现和处理安护保养，延长设备使用全培训，提高安全意识全隐患寿命和操作技能电气工程图纸绘制平面图系统图接线图表示电气设备在建筑物中的位置和布置表示电力系统的组成和连接方式表示电气设备的接线方式和连接关系图纸规范与制图标准GB/T5001-2010《建筑制图标准》GB/T50113-2005《电气制图标准》电气工程图纸的绘制需要遵循一定的规范和标准，以保证图纸的准确性和可读性常用的图纸规范有《建筑制图标准》、《电气制图标准》等电气平面图绘制确定比例1根据建筑物的大小和图纸的尺寸，确定合适的比例绘制建筑物轮廓2根据建筑图纸，绘制建筑物的轮廓布置电气设备3根据设计要求，在平面图上布置电气设备电气平面图是表示电气设备在建筑物中的位置和布置的图纸，是电气工程设计的重要组成部分电气平面图的绘制需要遵循一定的规范和标准，以保证图纸的准确性和可读性系统图与接线图绘制系统图接线图表示电力系统的组成和连接方式，用于了解电力系统的整体结构表示电气设备的接线方式和连接关系，用于指导电气设备的安装和调试系统图和接线图是电气工程设计中常用的图纸，系统图用于了解电力系统的整体结构，接线图用于指导电气设备的安装和调试系统图和接线图的绘制需要遵循一定的规范和标准，以保证图纸的准确性和可读性电气工程预算工程量清单编制工程量清单，列出所有需要完成的工程项目和数量材料设备价格分析分析材料设备的价格，确定合理的材料设备费用施工费用估算估算施工费用，包括人工费、机械费、管理费等电气工程预算是对电气工程所需费用的估算，是电气工程建设的重要环节电气工程预算需要编制工程量清单，分析材料设备的价格，估算施工费用，最终确定工程总造价工程量清单编制项目划分1数量计算2单位确定3工程量清单是列出所有需要完成的工程项目和数量的清单，是电气工程预算的基础工程量清单的编制需要对工程项目进行划分，计算每个项目的数量，确定每个项目的单位材料设备价格分析市场调查1询价比较2确定价格3材料设备价格分析是对材料设备的价格进行分析，确定合理的材料设备费用材料设备价格分析需要进行市场调查，询价比较，最终确定材料设备的价格施工费用估算机械费21人工费管理费3施工费用估算是对施工费用进行估算，包括人工费、机械费、管理费等施工费用估算需要根据工程的实际情况，参考相关的定额和市场价格，进行合理的估算电气工程施工施工准备设备安装12做好施工前的各项准备工作，按照设计图纸和施工规范，进包括技术准备、材料准备、人行电气设备的安装员准备等调试验收3对安装完成的电气设备进行调试和验收，确保其能够正常运行施工准备与技术交底1图纸会审组织相关人员对设计图纸进行会审，解决图纸中存在的问题2技术交底向施工人员进行技术交底，明确施工要求和注意事项施工准备是电气工程施工的重要环节，需要做好技术准备、材料准备、人员准备等技术交底是指向施工人员进行技术交底，明确施工要求和注意事项，以保证施工质量设备安装与调试设备安装设备调试按照设计图纸和施工规范，进行电气对安装完成的电气设备进行调试，确设备的安装保其能够正常运行设备安装和调试是电气工程施工的关键环节，需要按照设计图纸和施工规范，进行电气设备的安装，并对安装完成的电气设备进行调试，确保其能够正常运行竣工验收检查测试记录对电气工程进行全面检查，确保符合设对电气设备进行测试，确保其能够正常对检查和测试结果进行记录，形成竣工计要求和施工规范运行验收报告竣工验收是对电气工程进行全面检查和测试，确保其符合设计要求和施工规范，并能够正常运行竣工验收需要形成竣工验收报告，作为工程交付使用的依据电气工程质量控制事前控制事中控制事后控制电气工程质量控制是对电气工程的各个环节进行控制，以保证工程质量满足要求电气工程质量控制包括事前控制、事中控制和事后控制质量控制要点材料控制1施工控制2验收控制3电气工程质量控制的要点包括材料控制、施工控制和验收控制材料控制是指对使用的材料进行控制，确保符合质量要求；施工控制是指对施工过程进行控制，确保符合施工规范；验收控制是指对工程进行验收，确保符合设计要求质量验收标准国家标准1行业标准2地方标准3电气工程质量验收需要依据相关的质量验收标准，如国家标准、行业标准、地方标准等常用的质量验收标准有《电气装置安装工程施工及验收规范》、《建筑电气工程施工质量验收规范》等常见质量问题及处理制定措施21原因分析实施处理3在电气工程施工过程中，可能会出现各种质量问题对于出现的质量问题，需要进行原因分析，制定相应的处理措施，并实施处理，以保证工程质量电气节能设计节能措施能效评估12采取各种节能措施，如使用节对电气设备的能效进行评估，能设备、优化运行方式等，降选择能效高的设备低能源消耗节能量计算3对采取的节能措施进行节能量计算，评估节能效果节能措施与技术12变频技术智能照明采用变频技术，调节电机的转速，实现采用智能照明控制系统，根据实际需要节能调节照明亮度，实现节能3无功补偿采用无功补偿技术，提高功率因数，降低线路损耗，实现节能电气节能设计需要采取各种节能措施和技术，如使用节能设备、优化运行方式、采用变频技术、智能照明、无功补偿等，以降低能源消耗电气设备能效评估能效等级能耗指标根据能效等级选择能效高的电气设备参考能耗指标，评估电气设备的能耗水平电气设备能效评估是对电气设备的能效进行评估，以便选择能效高的设备能效评估需要参考能效等级和能耗指标，综合考虑设备的性能和价格，选择合适的设备节能量计算理论计算实际测量根据节能措施的原理，进行理论计算，估算节能量通过实际测量，获取节能措施实施前后的能耗数据，计算实际节能量节能量计算是对采取的节能措施进行节能量计算，以便评估节能效果节能量计算可以通过理论计算和实际测量两种方法进行理论计算是根据节能措施的原理，进行理论计算，估算节能量；实际测量是通过实际测量，获取节能措施实施前后的能耗数据，计算实际节能量课程总结与复习重点回顾难点解答12回顾本课程的重点内容，如电气负解答同学们在学习过程中遇到的难荷计算、电气主接线设计、电力电点问题缆选择、配电线路设计、短路电流计算、电气设备选择与校验、电气照明设计、防雷与接地设计、电气安全设计、电气工程图纸绘制、电气工程预算、电气工程施工、电气工程质量控制、电气节能设计等展望未来3展望电气工程设计的发展趋势，鼓励同学们积极学习，不断提高自己的专业水平通过本课程的学习，相信大家对电气工程设计有了更深入的了解希望大家能够将所学的知识应用到实际工程中，为电气工程建设做出贡献祝大家在未来的学习和工作中取得更大的成就！。