电力设计现场培训课件

电力设计现场培训课件第一章电力设计基础概述电力设计是现代工业社会的核心技术之一，涉及从发电到用电的完整链条设计本章将带您了解电力系统的基本构成、设计原则和图纸识读技巧，为后续深入学习打下坚实基础电力系统组成与分类发电系统配电系统用电系统包括各类发电厂、发电机组以及升压变电通过高压输电线路、变电站和配电网络，将终端用电设备和负荷，包括工业、商业和居站，负责将各种形式的能源转换为电能电能从发电厂输送到用户端民用电系统的设计与管理火力发电厂高压输电网络工业用电负荷•••水力发电站中压配电网络商业建筑用电•••核电站低压配电系统居民住宅用电•••风电场与光伏电站变电站与开闭所特殊负荷用电•••电气设计的基本原则安全性原则经济性原则确保人身安全和设备安全是电气设计的首要原则必须严格遵循安全距在满足安全和技术要求的前提下，选择最经济的设计方案，包括初期投离、绝缘要求和保护措施资和运行维护成本的综合考虑可靠性原则保证供电连续性和电能质量，采用合理的冗余设计和可靠的设备选型设计规范与标准电气图纸类型及识读单线图用单条线表示电气主回路连接关系的简化图纸，是电力系统设计的核心图纸类型接线图详细表示设备内部接线和外部连接的图纸，包括二次接线和控制回路系统图反映整个电力系统或子系统结构和功能关系的综合性图纸功能图表示系统功能和逻辑关系的图纸，常用于自动化和保护系统设计电气单线图示意上图展示了典型的电气单线图，重点标注了变压器、断路器、隔离开关、避雷器等主要设备及其连接关系单线图是电力设计中最重要的图纸类型，能够清晰表达电气系统的主回路结构主要设备识别变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备符号的正确识别连接关系理解第二章电力设计关键技术详解本章深入探讨电力设计中的核心技术环节，包括负荷计算、容量选择、配电系统设计、接地防雷等关键技术这些技术是确保电力系统安全可靠运行的基础通过系统学习这些关键技术，您将能够独立完成电力工程的设计计算和方案制定工作负荷计算与容量选择负荷分类与计算方法计算步骤

1.统计用电设备的额定功率

2.确定需要系数和功率因数

3.计算有功功率、无功功率和视在功率

4.考虑同时系数进行负荷叠加

5.选择合适的变压器容量一级负荷中断供电将造成重大政治影响或经济损失的负荷二级负荷中断供电将造成一定经济损失的负荷配电系统设计要点线路布置设计根据负荷分布、地理条件和经济性考虑，合理选择线路走向架空线路应考虑安全距离和环境影响，电缆线路应考虑敷设方式和散热条件敷设方式选择包括架空敷设、直埋敷设、电缆沟敷设、电缆隧道等方式需综合考虑成本、维护便利性、环境适应性和安全可靠性等因素保护装置配置配置过电流保护、差动保护、距离保护等保护装置应具有选择性、速动性、可靠性和灵敏性，确保故障时能快速准确切除故障保护装置的协调配合是配电系统设计的重点和难点上下级保护装置的时间级差一般设置为秒，确保选择性动作

0.3-

0.5接地与防雷设计基础接地系统类型滚球法防雷设计步骤01TN系统确定保护等级中性点直接接地，设备金属外壳与中性线连接根据建筑物重要性确定雷电防护等级，选择相应的滚球半径TT系统02建立三维模型中性点直接接地，设备金属外壳单独接地建立建筑物和周围环境的三维几何模型IT系统03中性点不接地或经高阻抗接地滚球计算用滚球在模型表面滚动，确定需要保护的区域04布置避雷装置在滚球接触点布置避雷针、避雷带等装置接地电阻值应满足相关标准要求保护接地电阻≤4Ω，防雷接地电阻≤10Ω，工作接地电阻≤4Ω在实际工程中，通常将各种接地系统合并为联合接地系统防雷接地系统示意图上图展示了完整的防雷接地系统布局，包括避雷针的保护范围、接地网的网格布置、引下线的设置以及等电位连接等关键要素避雷针保护范围采用滚球法确定的避雷针保护范围，确保建筑物关键部位都在保护区域内接地网设计合理的网格布置和接地电阻控制，确保雷电流的有效泄放等电位连接所有金属设备和导体的等电位连接，防止危险的电位差第三章电力设计软件应用CAD软件是现代电力设计的重要工具，能够提高设计效率和图纸质量本章重点介绍浩CAD辰电力设计模块的功能特点和实际应用技巧CAD掌握专业的电力设计软件，不仅能提高工作效率，还能确保设计图纸的规范性和准CAD确性浩辰CAD电力设计模块介绍电气符号库包含国标、IEC等多套标准的电气符号，支持自定义符号的创建和管理图层管理按照电气专业特点预设图层，支持图层状态的保存和切换智能工具自动编号、批量修改、智能标注等功能大幅提升绘图效率软件界面与功能•专业电气绘图工具栏绘制电气图纸流程CAD1建立图纸框架设置图纸大小、比例尺、图层和线型，建立标准化的绘图环境2设备布置根据设计方案布置主要电气设备，注意安全距离和操作空间要求3线路连接绘制电气连接线，标注线缆规格、编号和敷设方式4标注与检查添加尺寸标注、文字说明，进行图纸完整性检查碰撞检测功能可以自动检查管线之间的冲突，工程管理命令能够实现多专业协同设计，这些高级功能大大提高了设计质量和效率实操演示接地设计绘制步骤防雷网绘制引下线布置使用接地网格命令绘制水平接地体，设置网格间距为或使用引下线命令连接接地网与避雷装置，引下线间距不应大于，材5m×5m25m10m×10m，根据土壤电阻率确定接地体规格料规格不小于φ8圆钢或25mm×4mm扁钢支撑卡子设置标注与剖面在引下线路径上设置支撑卡子，间距为，确保引下线与建筑物外添加材料规格标注、接地电阻要求，生成关键节点的剖面详图，完善设计

1.5-

2.0m墙保持适当距离文件在绘制过程中需要特别注意接地体的最小埋深要求（）、材料的防腐处理以及与其他地下设施的安全距离

0.8m防雷设计模块操作CAD上图展示了浩辰电力版中防雷设计模块的操作界面，包括工具栏、参数设置面板和CAD绘图区域该模块集成了防雷计算、设备布置、自动连线等功能参数化设计智能布线支持参数化的避雷针、避雷带设计，自动识别最短路径进行接地线布置，自动计算保护范围和接地电阻减少材料用量和施工工作量标准化输出自动生成符合国家标准的施工图纸和材料清单第四章电力设计现场安全规范安全是电力工作的生命线本章详细介绍电力设计现场的安全知识、操作规程和应急处理措施，确保设计人员和施工人员的人身安全只有深入理解安全规范并严格执行，才能确保电力工程项目的顺利实施和人员安全安全用电基础知识触电机理与事故类型电击电流通过人体内部器官造成的伤害，是最危险的触电形式电伤电流对人体外部造成的局部伤害，包括电烧伤、电烙印等人体对电流的感知阈值1mA为感知电流，5mA为摆脱电流，30mA为致命电流安全电压不超过36V，在潮湿环境中不超过12V电气火灾预防•过载导线载流量超过额定值•短路相线与零线或地线直接连通•接触不良连接点电阻过大发热•电弧故障绝缘老化或机械损伤预防措施包括正确选择导线截面、安装可靠的保护装置、定期检查维护电气设备、使用合格的电气产品等现场施工安全操作规程带电作业安全要求必须使用合格的绝缘工具和防护用品，保持安全作业距离带电作10kV业最小安全距离为，为作业前必须进行安全交底和风险

0.7m35kV

1.0m评估停电、验电、挂牌制度断电作业必须严格执行停电、验电、装设临时接地线、悬挂标示牌、设置遮栏等安全措施操作票和工作票制度是保障作业安全的重要手段现场监护制度高压设备操作必须设专人监护，监护人应具备相应资格和经验监护范围包括操作正确性、人员安全、设备状态等各个方面特别提醒任何电气操作都不能凭经验或侥幸心理，必须严格按照规程执行每一个步骤应急处理与事故救护触电急救流程电气火灾应急处置01断电灭火立即切断电源首先切断电源，再用二氧化碳或干粉灭火器扑救迅速切断电源开关或拔掉电源插头如无法切断电源，用干燥的木棒、竹竿等绝缘物体挑开电线带电灭火02脱离电源无法断电时使用专用的带电灭火器材使触电者迅速脱离电源救护人员要注意自身安全，不得直接接触触电者人员疏散03组织现场人员有序撤离到安全区域现场急救判断触电者意识和呼吸，如有必要立即进行心肺复苏保持呼吸道畅通，人工呼吸和胸外按压交替进行04送医救治在急救同时联系120急救车即使触电者已恢复意识，也应送医院检查，防止内伤和并发症触电急救示意图上图详细展示了触电急救的关键步骤，包括安全脱离电源的方法、心肺复苏的正确姿势和操作要点掌握这些急救技能对电力工作者至关重要黄金4分钟大脑缺氧分钟后将造成不可逆损伤，因此急救必须争分夺秒4心肺复苏要点按压深度，按压频率次分钟，按压与人工呼吸比例5-6cm100-120/30:2持续急救在专业医护人员到达前，不得中断急救操作第五章典型电力设计案例分析理论知识必须与实践相结合才能真正掌握本章通过分析典型的电力设计案例，帮助学员深入理解设计原理和方法，积累宝贵的工程经验每个案例都包含设计难点、解决方案和经验总结，是提高设计水平的重要参考变电站设计实例项目概况01负荷预测与容量确定•110kV户外变电站•主变容量2×50MVA根据供电区域的用电负荷增长趋势，确定主变压器容量和远期扩建•出线回路6回110kV，12回10kV规模•占地面积150m×100m02该变电站采用单母线分段接线方式，具电气主接线设计有运行可靠、操作简便、投资经济的特点综合考虑可靠性、灵活性和经济性，选择适合的主接线方案03设备选型与布置选择技术先进、运行可靠的电气设备，优化设备布置方案04保护配置优化配置完善的继电保护和安全自动装置，确保系统安全稳定运行设计过程中重点考虑了设备布置的紧凑性、操作维护的便利性以及与周边环境的协调性通过优化设计，节约了土地资源和工程投资风电场接地设计挑战设计难点分析IEEE Std2760标准应用创新解决方案风电场分布面积大，风机基础分散，土壤该标准专门针对分布式发电系统的接地设采用深井接地、化学降阻剂、水平垂直组+电阻率不均匀，给接地系统设计带来特殊计，提供了土壤电阻率测量、接地网设计合接地等技术措施通过软件进行CDEGS挑战单台风机的接地电阻要求不大于和跨步电压计算的详细方法标准要求考接地参数计算和安全性分析，确保设计方4Ω，整个风电场的接地系统需要统一考虑季节性土壤电阻率变化的影响案的可靠性虑该风电场接地设计项目成功解决了大面积分布式接地系统的技术难题，为类似项目提供了宝贵经验项目竣工后各项接地参数均满足设计要求太阳能电站防雷设计设计挑战保护范围计算实例某200MW太阳能电站防雷设计土壤电阻率变化•避雷针高度35m•保护半径30m（hx=2m时）干旱与雨季土壤电阻率相差数倍•避雷针数量180根设备分布广•接地电阻≤4Ω太阳能板阵列分布面积达数平方公里风电场接地系统三维模型上图展示了风电场接地系统的三维建模效果，清晰显示了各风机基础接地网的连接关系、地下电缆的走向以及整个接地系统的空间布局4715km

2.3Ω风机台数接地干线长度接地电阻单机容量连接各风机基础满足设计要求

2.5MW三维建模不仅有助于设计可视化，还能进行接地参数的精确计算和优化分析第六章未来电力设计趋势与技术展望电力行业正在经历前所未有的技术变革智能电网、新能源接入、数字化设计等新技术正在重塑电力系统的面貌本章展望未来电力设计的发展方向和技术趋势了解行业发展趋势，提前掌握新技术，是电力设计工程师保持竞争力的关键智能电网与数字化设计数字变电站SCADA系统集成远程监控技术采用标准的全数字化变电站，实现设数据采集与监控系统实现对电网的实时监控和远基于物联网技术的远程监控系统，支持移动终端IEC61850备信息的标准化交互智能设备具备自诊断、自程操作通过大数据分析和人工智能技术，提供接入运维人员可随时随地掌握设备运行状态，愈合能力，大大提高了运行可靠性和维护效率故障预测和优化运行建议实现移动化运维管理数字化设计工具如技术在电力工程中的应用越来越广泛，能够实现设计、施工、运维全生命周期的数字化管理BIM新能源接入与设计挑战分布式电源接入设计储能系统与微电网储能系统设计锂电池、压缩空气、抽水蓄能等多种储能技术的综合应用微电网架构可并网、可孤岛运行的灵活电网架构，提高供电可靠性智能控制系统基于人工智能的能量管理系统，优化新能源利用效率电压调节挑战分布式电源的随机性和波动性给电压调节带来新挑战保护配置复杂双向潮流要求保护装置具备更强的适应性谐波治理电力电子设备增加了谐波污染的风险结语提升电力设计现场能力，保障安全高效运行理论与实践结合持续学习与创新安全质量为本电力设计不仅需要扎实的理论基础，更需要丰富的实技术发展日新月异，设计人员必须保持持续学习的态安全第一，质量为本是电力设计永恒的主题每一个践经验通过不断的工程实践，将理论知识转化为解度，及时掌握新技术、新标准、新方法，不断提升专设计细节都关系到人员安全和系统可靠性，容不得半决实际问题的能力业技能水平点马虎推动电力行业发展，服务国家能源战略，是每一位电力设计工程师的使命和责任100%95%90%安全意识设计质量技术创新零事故是我们永恒的目标精益求精，追求卓越拥抱新技术，引领行业发展让我们携手共进，为建设安全、清洁、高效的现代电力系统贡献智慧和力量！。