第一篇：水電站電氣一次設計論文 電氣主接線圖CAD概要

水電站電氣一次設計論文+電氣主接線圖CAD

泠江水電廠電氣一次設計原始資料

一、原始資料1． 水電廠情況（1）裝機容量大小本水電廠設計安裝4臺相同型號的水輪發電機；單臺水輪發電機主要參數

（2）近區及廠用負荷本電廠需用兩條25km的10kv線路向附近居民及工廠提供電能，近區最大負荷

，最小負荷

本廠絕大部門用電設備均屬于長期連續負荷，要求不斷供電，總廠用電負荷約為0.19MW。（3）水文情況

本水電廠以防洪灌溉為主，每年的1、11、12月份為枯水期，枯水期電廠發電量為總發電量的三分之二；每年的6、7、8月份為豐水期，豐水期本電廠滿發。2． 系統連接情況（1）樞紐變電站距本廠正南方45公里處建一個500KV樞紐變電站（電壓等級有500/220/110KV）；（2）中心變電站距本廠東南方30公里處建有一個220KV中心變電站（電壓等級有220/110/35KV）（3）小水電距本廠西北方25公里處建一個總裝機容量為1.2MW的小型水電站，其容量需用35KV單條輸電線經本站后與系統相連。論文網http://www.tmdps.cn/3． 環境情況（1）地質情況本水電廠是壩后式設計，在堤壩下游紅河南岸有較空曠平坦的區域可以用于電廠升壓站及道路的建設。（2）氣候條件本水電廠年最熱月平均溫度為33℃，終年無霜雪天氣，污染很低。4． 其他情況

本水電廠年最大負荷利用小時數為4700小時。

二、設計內容

1、水電廠電氣部分設計。（1）電氣主接線設計。（2）主變壓器選擇。（3）短路電流計算。（4）主要電氣設備擇：包括斷路器、隔離開關、互感器、導線截面和型號、絕緣子的設備的選擇和校驗。

2、水電廠繼電保護部分設計。（1）主要設備繼電保護設計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。（2）備用電源自動投入裝置設計和絕緣檢察裝置的配置。（3）升壓站的控制、信號系統設計。

3、水電廠配電裝置設計。（1）配電裝置設計：包括配電裝置布置形式的選擇、設備布置圖。（2）升壓站防雷、接地設計

4、對該水電廠設計方案的穩定性及優越性進行評估（含穩定性分析計算）。畢業設計(論文)任務書設計內容１、設計說明書：包括對設計的原則、步驟的扼要敘述及設計成果并附必要的表格。

2、設計計算書：必要的計算過程。

3、設計圖紙（1）水電廠電氣主接線圖（A2）

1張（2）高壓開關柜訂貨圖（A2）

1張（3）升壓站配電裝置布置圖（A2）

1張（4）水電廠保護配置接線全圖（A2）

1張（5）主變壓器保護回路接線全圖（A2）

1張（6）升壓站防雷接地設計圖（A2）

1張第一章

變壓器的選擇和電氣主接線設計第一節 主變壓器的選擇（1）變壓器臺數的選擇原文請+QQ3249114六.維'論~文.網主變壓器是發電廠和變電站中最主要的設備之一，它在電氣設備的投資中所占比例較大，同時與之相配套的電氣裝置的投資也與之密切相關。因此。對于主變壓器的臺數、容量和型式的選擇是至關重要的，它對發電廠、變電站的技術經濟影響很大。同時，也是主接線方案確定的基礎。主變壓器臺數的選擇是與發電廠的接入方式、機組的臺數、容量及基本接線方式密切相關，大體上要求主變應與其他的各個環節的可靠性相一致。兩臺變壓器聯合運行的可靠性已經相當高，可用于中小型水電站和變電站。其運行可以根據水電站在豐水期和枯水期的不同分為兩臺同時運行和一臺運行一臺退出的運行方式，運行方式靈活；此外，兩臺主變對工程分期過渡有利，特別對變電站來說，主變壓器臺數還要考慮中、遠期負荷發展。一般主變壓器采用兩臺分期投入的辦法，避免主變在運行初期階段的容量積壓和資金積壓以及長期處于低負荷和低效率下的運轉。因此，在中小型水電站、變電站中，一般主變壓器的臺數取1-2臺為宜。根據原始資料，該待尋建變電所屬于小型變電所，而且沒有其它低壓電源向低壓側重要負荷供電。因此，選擇兩臺主變壓器作為該變電站的主變壓器。（2）變壓器型式的選擇中小型水電站只有一個升高電壓等級時，主變宜采用三相普通油浸式雙繞組鋁線變壓器，常規連接組別有Y，d11或者YN，d11.為了減少變壓器的能耗，應選用低損耗電力變壓器。所以選擇SFL1系列的三相雙繞組電力變壓器。上一頁

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第二篇：水電站電氣主接線優化設計研究論文

摘要：水電站電氣主接線設計合理與否直接影響到電力系統、水電站等安全運行。以某水電站為研究對象，設計了單母線接線、擴大單元接線等幾種形式，通過對比其經濟性、靈活性和可靠性，獲得該電站最優電氣主接線。

關鍵詞：水電站；電氣主接線；設計

電氣主接線就是將發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、電抗器、電容器、互感器和避雷器等一次電氣設備按照預期的生產流程構成的電能生產、轉化、輸送和分配的電氣回路。其設計是大中小型水電站電氣部分設計的重要組成之一，直接影響各種電氣設備的選擇、配電裝置的布置以及繼電保護的確定，對于建成后水電站的安全經濟運行有著至關重要的作用。以往水電站電氣主接線設計主要圍繞短路計算，變壓器、配電裝置以及無功補償裝置等開展電氣主接線具體設計，即重點在于短路計算和設備選型，對電氣主接線方式分析不足。本文在總結電氣主接線理論和工作經驗的基礎上，以某水電站為例，具體分析發電機側和變壓器側均用單母線接線、發電機側采用單元接線和擴大單元接線而變壓器側采用單母線接線、發電機側單母線接線而變壓器側角形接線、電源單元及擴大單元而主變角形接線等方案的優劣，獲得最優電氣主接線設計方案，進而強調了電站電氣主接線設計優化的重點。

1電氣主接線設計原則

主接線設計應滿足可靠性、靈活性和經濟性等3項基本要求。具體要求如下：

1.1可靠性

供電可靠性是電力生產和分配的首要要求，主接線首先滿足這個要求。可靠性的衡量標準具體如下：1）斷路器檢修時，系統的供電不宜受影響。

2）斷路器或者母線發生故障以及母線檢修時，盡量減少停運的回路數和停運時間。

3）盡量避免發電廠，變電所全部停運的幾率。

1.2靈活性

主接線應滿足在調度、檢修及擴建時的靈活性。

1）調度時，應可以靈活得投入和切除發電機變壓器和線路，滿足系統在事故運行方式、檢修運行方式系統調度，并盡可能減少隔離開關的操作次數。

2）檢修時，可以方便的停運斷路器和其他繼電保護裝置，進行安全檢修而不至于影響電力系統的管理運行和對用戶的供電。

1.3經濟性

1）主接線應盡量簡單，以節省斷路器、隔離開關、電壓互感器和電流互感器、避雷器等一次設備。2）要使繼電保護和二次回路不過于復雜，以節省二次設備。

3）要能限制短路電流，以便于選擇廉價的電氣設備或者低耗電電器。

2水電站電氣主接線設計方案

2.1研究對象

某水電站裝機3臺，電站單機容量為500kW、總裝機容量為1500kW，發電機的出口電壓為3kV，主變高壓側電壓為35kV電壓等級，經過一回線與系統相互連接。為此，根據發電廠電氣主接線設計原理，設計4種方案如表1所示。

2.2具體方案

1）發電機側和變壓器側均用單母線接線。如圖1所示，整個配電裝置發電機側和變壓器側都有且僅各有一條母線（即單母線接線），不同的發電機進線和出線都分別通過隔離開關和斷路器被連接到同一條母線上。因此各個電源可以通過母線不僅可以確保并列工作，又能讓出線回路同時經過2個冗余的變壓器從3個發電機上得到產生的電能。這種接線型式簡單明了、所需設備較少、成本低，利于擴建及采用成套的配電裝置。

2）發電機側采用單元接線和擴大單元接線，變壓器側采用單母線接線。如圖2所示，單元接線是電源與變壓器低壓側間只裝設刀閘，變壓器高壓側裝置斷路器。這種接線型式接線簡單、空間占用少、繼保簡單，任何一個元件的檢修或者故障只會影響此單元的運行。單元接線會使主變和高壓電氣設備復雜，高壓設備占用空間增多，投資相對較大。

3主接線設計對比分析

3.1經濟性比較

由于本設計是小型水電站的電氣初步設計，主要考慮經濟型，靈活性及可靠性，表2是對電站所需變壓器、隔離開關（刀閘）、斷路器的數量初步預算。

3.2可靠性、靈活性對比

方案1由于不同的發電機進線和出線都分別通過隔離開關和斷路器被連接到同一條母線上，檢修及控制靈活性不高、可靠性差。當斷路器檢修時，整條回路需要全部停電檢修。母線或隔離開關出現故障或檢修時就要電站全部停電操作。方案2擴大單元接線是2臺及以上的發電機連接1臺主變，故障波及范圍較大，主變檢修或者出現故障時，此種接線將不能把2臺機組容量送出，因此可靠性較差。方案3采用角形接線，該連接方式在任何一2016年10月機電技術臺斷路器故障或者檢修時，閉環運行轉變成開環運行，如若此時再有一處發生故障，將造成供電紊亂，因此可靠性降低。因為擴建困難，也不適合將來要擴建的電站。方案4可靠性比較高，檢修維護方便。閉環運行有較高的可靠行及靈活性；檢修任何一臺斷路器僅須斷開斷路器和兩邊的刀閘，操作簡單無任何回路停電；斷路器使用數量較少，投資省、占地少。

3.3綜合分析

方案2雖然經濟性較好，但多應用于4臺及4臺以上機組的電站比較實用，所以本設計電站不宜采用。方案3、4的電氣設備投資相對而言比較多，靈活性也能滿足設計要求，但是隔離開關需要帶電倒閘操作，大大增加了誤操作的概率，如果出現兩處斷路器故障，將導致供電紊亂且繼保復雜，直接影響到了可靠性，因此也不是最佳方案。方案1雖然經濟性性沒有方案2可靠，但電能損失較小，而且不容易出現倒閘操作，可以降低事故率，這種方案對裝機1500kW的電站來說非常實用。由于設計的水電站屬于小型水電站，運用復雜且昂貴的接線方案增加成本不經濟，在滿足供電可靠和電能質量的條件下選擇接線簡單、運行靈活和操作簡便的主接線，同時應盡可能降低投資、減少運行費用、滿足擴建的要求。所以綜合考慮之后，選取方案1作為最佳方案。

4結束語

本文以某小型水電站為例，設計了4種不同的電氣主接線方案，并通過對比可靠性、靈活性和經濟性，選擇了最優的設計方案。設計分析過程表明，水電站主接線方案設計是主接線設計的基礎，選擇適合水電站條件的主接線方案，不僅能提高運行可靠性、降低經濟成本，而且對后續短路計算和設備選型的可靠性與經濟性也有著重要影響。

參考文獻：

[1]孟祥萍，高嬿.電力系統分析[M].北京：高等教育出版社，2010.[2]肖朋.220kV變電站電氣主接線方案的設計[J].電子世界，2016（12）：95-96.[3]李德政.礦井35kV變電所電氣設備布置型式設計分析[J].山東工業技術，2016（2）：148-149.[4]宋均琪，崔東浩.天堂界風電場電氣一次設計[J].水利水電工程設計，2016，35（1）：34-36.[5]馮永剛.發電廠電氣一次專業設計淺析[J].科技視界，2016（5）：278-279.[6]張飛躍.黃家寨水電站電氣一次設計[J].科技創新與應用，2015（1）：109-110.

第三篇：淺析小型水電站電氣主接線的設計型式

淺析小型水電站電氣主接線的設計型式

摘 要：主接線是每個電站設計的重要組成部分，本文主要根據小型水電站電氣主接線設計的特點、電氣主接線的主要形式，對小型水電站電氣主接線的接線方式進行簡單分析。

關鍵詞：小型水電站 電氣主接線 接線方式

一、小型水電站電氣主接線設計的特點

電氣主接線是水電站電氣設計的中心環節，它與電力系統、電站規模、樞紐布置、地形條件、動能參數及電站運行方式等因素密切相關，而且對電氣設備布置、設備選擇、繼電保護和控制方式都有較大的影響。電氣主接線設計的合理與否關系到電站長期安全、可靠、經濟運行，因此電氣主接線的設計是水電站總體設計的一個重要組成部分。

小型水電站電氣主接線設計的特點是：水電站接入系統接線較為簡單、回路數較少，電壓等級一般為35KV、10KV，極少數為110KV，離負荷中心較近。電氣主接線一般比較簡單明了，容易實現自動化。

二、小型水電站電氣主接線的主要形式

2.1 發電機電壓接線與發電機——變壓器的組合方式

一般小型水電站的主變壓器數量多為一臺，有的采用二臺，因此，發電機電壓側 接線較為簡單，常分為三種形式： 2.1.1單母線與單母線分段接線

這種接線方式簡單明顯，運行方便，配電裝置投資少，便于擴建，并且可采用成套配電裝置，簡化電氣布；由于接線清晰，對應性強，各操作單元之間互不影響，易于實現自動化，適用于裝機容量小，對供電可靠性要求不高的水電站。

單母線接線在母線檢修或故障時，將造成全廠停機。因此，有的電站采用單母線分段的接線方式，可靠性比單母線高，當一段母線檢修或故障時，能保持另一段母線的發電機向系統供電，但是單母線分段接線方式的繼電保護較為復雜。2.1.2 單元接線方式

發電機和主變器容量相匹配（有時容量相同），接線最清晰，故障影響范圍最小，運行可靠、—1— 靈活、電氣布置和繼電保護均較簡單。但主變壓器和高壓斷器的數量比單母線多，投資大。在我區水電站主接中有極少數電站采用。2.1.3 擴大單元接線

小型水電站，尤其是容量較小的電站，若有二臺發電機，往往優先采用擴大單元接線方式，只有1臺主變壓器。該接線方式在我區水電站得到廣泛應用。擴大單元接線與單元接線相比較，能減少主變壓器及其相應的高壓設備，可簡化電氣布置。但是，若主變壓器故障或檢查時，會迫使二臺機組容量不能送出。2.2 升高電壓側的接線方式

小型水電站一般采用兩繞組變壓器，即高壓側只有一種電壓等級，有的水電站經過論證后也可采用三繞組變壓器；即出現兩種電壓等級。小型水電站升高電壓側接線方式一般有以下四種： 2.2.1 變壓器——線路組接線

此種接線最為簡單、設備最少，布置簡單，占地面積小，繼電保護簡單，但在主變壓器、線路發生故障或檢修時均停止向電網送電。2.2.2 單母線與單母線分段接線

這種接線在小型水電站較為常見。單母線接線的變壓器、線路各自有自己的斷路器，互不影響，繼電保護簡單，便于實現自動化、遠動化；電氣布置簡單，擴建方便。但若線路斷路器檢修或故障需停電、母線故障或檢修，全廠停電。為了克服這個缺點，可采用單母線分段接線。

對單母線或單母線分段接線，若要求提高可靠性、可增加旁路母線或旁路隔離開關，使線路側斷路器，檢修時不影響停電。2.2.3 橋形接線

橋形接線適用于“兩進兩出”的水電站，在小型水電站電氣主接線設計中，經常與單母線或單母線分段接線相比較。當兩回線路有較大穿越功率時，若采用單母線接線方式，穿越功率必須經過兩個斷路器，而且單母線故障時，水電站全部容量不能送出，因此往往優先考慮采用穿越功率只經過一個斷路器的外橋接線方式。

外橋接線適用于年利用小時數較低，擔任調峰、變壓器切合頻繁，或線路較短、故障較少的電站。當有穿越動率時，采用外橋接線比內橋接線較為有利。而內橋接線適用于電站年利用小時數較高，主變壓器不經常切換或線路較長，故障率較高的電站。

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三、電氣主接線的實質

小型水電站是指電站裝機容量為：25000KW以下，機組容量為10000KW以下，出線電壓不超過35KV的電站。促成小型水電站電氣主接線的基本制約條件如下： 3.1 升壓側的制約條件

由于小型水電站裝機容量小于25000KW，大多是無調節能力的季節性電站，及使有水庫調節其能力也有限；一般來說，小型水電站升高電壓側常采用單母線接方式，不僅可以滿足可靠性要求，也便于分期過渡，只有當用電負荷提出更高的要求或其它原因才有可能采用單母線分段的接線方式；當只有一臺變壓器及一條高壓出線時采用變壓器——線路組；橋型接線由于繼電保護較復雜，采用很少，只有地方電網已形成環網，有穿越功率通過時又是“二進二出”的格局，才有必要考慮橋型接線。

3.2 發電機電壓側的制約因素

小型水電站的機組臺數一般都在四臺以下，應充分考慮地方電網運行方式對電站停機的要求及水能參數對電站開機臺數的制約因素。

小型水電站采用單母線或單母線分段接線方式時，發電機電壓側的短路電流值及相應的發電機開關的參數成為制約條件；但也有對具備四臺機組二個擴大單元及二臺主變的小型水電站，在發電機電壓側二個擴大單元之間以隔離開關聯結，正常時斷開運行，當變壓器故障檢修一臺時方接通，對運行方式有一定的靈活性。

單獨單元接線，一般多用于一～三臺機組的小型水電站，便于過渡，結線及繼電保護簡單，但高壓側設備較多，占地面積較大。

擴大單元接線，一般多用于二臺機組的小型水電站，即二臺機組可采用一個擴大單元，四臺機組采用二個擴大單元，三臺機組采用一個擴大單元和一個獨立單元的組合。3.3 梯網接線

我區小型水電站建設從建國以來走過從無到有，不斷壯大，梯級滾動開發的歷程。因而梯級開發小型水電站不斷增多，在構思梯網接線時，除了遵循小型水電站接線定型化的原則外，還應充分考慮到梯級各電站不僅有水的聯系，還有電的聯系，各個梯級電站往往以聯絡線集中到某個梯級電站向主網送電，個別電站送電電壓也發展到110KV級，同時在梯級開發中，各梯級電站不是一次同時建成，有一個分期過渡的問題，這些因素均應在梯網接線中統一考慮。

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四、結語

電氣主接線是小型水電站電氣設計的中心環節，必須研究小型水電站的特點，總結設計和運行的經驗教訓，正確處理好各方面的關系，全面分析有關影響因素，在滿足可靠性、靈活性和經濟性三項基本要求的基礎上，通過技術經濟比較，合理地確定電氣主接線方案。設計者應根據水能設計參數、機組臺數、出線電壓及出線回路數等，確定主接線方案；再進行全面的技術經濟比較，推薦技術上可靠、經濟上合理的方案，力求電站電氣主接線的簡單、靈活、可靠、投資省，有發展余地。

參考文獻：

（1）小型水電站機電手冊（電氣一次）水利電力出版社（2）農村電氣規劃指南 水利電力出版社（3）小型水電站（電氣一次）水利電力出版社

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第四篇：電氣控制柜設計工藝及控制柜總裝配圖和接線圖[范文]

電氣控制柜設計工藝

電氣控制柜設計工藝及控制柜總裝配圖和接線圖

1、基本思路

電氣控制柜設計的基本思路是一種邏輯思維，只要符合邏輯控制規律、能保證電氣安全及滿足生產工藝的要求，就可以

說是一種好的的設計。但為了滿足電氣控制設備的制造和使用要求，必須進行合理的電氣控制工藝設計。這些設計包括電氣

控制柜的結構設計、電氣控制柜總體配置圖、總接線圖設計及各部分的電器裝配圖與接線圖設計，同時還要有部分的元件目錄、進出線號及主要材料清單等技術資料。

2、電氣控制柜總體配置設計

電氣控制柜總體配置設計任務是根據電氣原理圖的工作原理與控制要求，先將控制系統劃分為幾個組成部分(這些組成部

分均稱作部件)，再根據電氣控制柜的復雜程度，把每一部件劃成若干組件，然后再根據電氣原理圖的接線關系整理出各部分的進出線號，并調整它們之間的連接方式。總體配置設計是以電氣系統的總裝配圖與總接線圖形式來表達的，圖中應以示意

形式反映出各部分主要組件的位置及各部分接線關系、走線方式及使用的行線槽、管線等。

電氣控制柜總裝配圖、接線圖(根據需要可以分開，也可并在一起)是進行分部設計和協調各部分組成為一個完整系統的依據。總體設計要使整個電氣控制系統集中、緊湊，同時在空間允許條件下，把發熱元件，噪聲振動大的電氣部件，盡量放

在離其它元件較遠的地方或隔離起來；對于多工位的大型設備，還應考慮兩地操作的方便性；控制柜的總電源開關、緊急停

止控制開關應安放在方便而明顯的位置。總體配置設計得合理與否關系到電氣控制系統的制造、裝配質量，更將影響到電氣

控制系統性能的實現及其工作的可靠性、操作、調試、維護等工作的方便及質量。

2.1 電氣控制柜組件的劃分

由于各種電器元件安裝位置不同，在構成一個完整的電氣控制系統時，就必須劃分組件。劃分組件的原則是：

(1)把功能類似的元件組合在一起；

(2)盡可能減少組件之間的連線數量，同時把接線關系密切的控制電器置于同一組件中；

(3)讓強弱電控制器分離，以減少干擾；

(4)為力求整齊美觀，可把外形尺寸、重量相近的電器組合在一起；

(5)為了電氣控制系統便于檢查與調試，把需經常調節、維護和易損元件組合在一起。

2.2 在劃分電氣控制柜組件的同時要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線方式：電氣控制柜

各部分及組件之間的接線方式一般應遵循以下原則：

(1)開關電器、控制板的進出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進出線數選用不同規格的接線端頭

或接線鼻子；

(2)電氣柜、控制柜、柜(臺)之間以及它們與被控制設備之間，采用接線端子排或工業聯接器連接；

(3)弱電控制組件、印制電路板組件之間應采用各種類型的標準接插件連接；

(4)電氣柜、控制柜、柜(臺)內的元件之間的連接，可以借用元件本身的接線端子直接連接，過渡連接線應采用端子排過

渡連接，端頭應采用相應規格的接線端子處理。

3、電器元件布置圖的設計與繪制

電氣元件布置圖是某些電器元件按一定原則的組合。電器元件布置圖的設計依據是部件原理圖、組件的劃分情況等。設

計時應遵循以下原則：

(1)同一組件中電器元件的布置應注意將體積大和較重的電器元件安裝在電器板的下面，而發熱元件應安裝在電氣控制柜的上部或后部，但熱繼電器宜放在其下部，因為熱繼電器的出線端直接與電動機相連便于出線，而其進線端與接觸器直接相

連接，便于接線并使走線最短，且宜于散熱；

(2)強電弱電分開并注意屏蔽，防止外界干擾；

(3)需要經常維護、檢修、調整的電器元件安裝位置不宜過高或過低，人力操作開關及需經常監視的儀表的安裝位置應符

合人體工程學原理；

(4)電器元件的布置應考慮安全間隙，并做到整齊、美觀、對稱，外形尺寸與結構類似的電器可安放在一起，以利加工、安裝和配線。若采用行線槽配線方式，應適當加大各排電器間距，以利布線和維護；

(5)各電器元件的位置確定以后，便可繪制電器布置圖。電氣布置圖是根據電器元件的外形輪廓繪制的，即以其軸線為

準，標出各元件的間距尺寸。每個電器元件的安裝尺寸及其公差范圍，應按產品說明書的標準標注，以保證安裝板的加工質

量和各電器的順利安裝。大型電氣柜中的電器元件，宜安裝在兩個安裝橫梁之間，這樣，可減輕柜體重量，節約材料，另外

便于安裝，所以設計時應計算縱向安裝尺寸；

(6)在電器布置圖設計中，還要根據本部件進出線的數量、采用導線規格及出線位置等，選擇進出線方式及接線端子排、連接器或接插件，并按一定順序標上進出線的接線號。

4、電器部件接線圖的繪制

電氣部件接線圖是根據部件電氣原理及電器元件布置圖繪制的，它表示成套裝置的連接關系，是電氣安裝、維修、查線的依據。接線圖應按以下原則繪制：

(1)接線圖相接線表的繪制應符合GB6988.6—1993中《控制系統功能表圖的繪制》的規定；

(2)所有電氣元件及其引線應標注與電氣原理圖中相一致的文字符號及接線號。原理圖中的項目代號、端子號及導線號的編制分別應符合GB5094-1985《電氣技術中的項目代號》、GB4026-1992《電器設備接線端子和特定導線線端的識別及應用字

母數字系統的通則》及GB4884-1985《絕緣導線標記》等規定；

(3)與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電器元件的各個部分(觸頭、線圈等)必須畫在一起；

(4)電氣接線圖一律采用細線條繪制。走線方式分板前走線及板后走線兩種，一般采用板前走線，對于簡單電氣控制部件，電器元件數量較少，接線關系又不復雜的，可直接畫出元件間的連線；對于復雜部件，電器元件數量多，接線較復雜的情

況，一般是采用走線槽，只要在各電器元件上標出接線號，不必畫出各元件間連線；

(5)接線圖中應標出配線用的各種導線的型號、規格、截面積及顏色要求等；

(6)部件與外電路連接時，大截面導線進出線宜采用連接器連接，其它應經接線端于排連接。

5、電氣控制柜及非標準零件圖的設計

電氣控制裝置通常都需要制作單獨的電氣控制柜、箱，其設計需要考慮以下幾方面：

(1)根據操作需要及控制面板、箱、柜內各種電氣部件的尺寸確定電氣箱、柜的總體尺寸及結構型式，非特殊情況下，應

使電氣控制柜總體尺寸符合結構基本尺寸與系列；

(2)根據電氣控制柜總體尺寸及結構型式、安裝尺寸，設計箱內安裝支架，并標出安裝孔、安裝螺栓及接地螺栓尺寸，同

時注明配作方式。柜、箱的材料一般應選用柜、箱用專用型材；

(3)根據現場安裝位置、操作、維修方便等要求，設計電氣控制柜的開門方式及型式；

(4)為利于控制柜箱內電器的通風散熱，在箱體適當部位設計通風孔或通風槽，必要時應在柜體上部設計強迫通風裝置與

通風孔；

(5)為便于電氣控制柜的運輸，應設計合適的起吊勾或在箱體底部設計活動輪。

總之，根據以上要求，應先勾畫出電氣控制柜箱體的外形草圖，估算出各部分尺寸，然后按比例畫出外形圖，再從對稱、美觀、使用方便等方面進一步考慮調整各尺寸比例。電氣控制柜外表確定以后，再按上述要求進行控制柜各部分的結構設計，繪制箱體總裝圖及各面門、控制面板、底板、安裝支架、裝飾條等零件圖，并注明加工要求，再視需要為電氣控制柜選用

適當的門鎖。當然，電氣柜的造形結構各異，在柜體設計中應注意吸取各種型式的優點。對非標準的電器安裝零件，應根據

機械零件設計要求，繪制其零件圖，凡配合尺寸應注明公差要求，并說明加工要求。

最后，還要根據各種圖紙，對電氣控制柜需要的各種零件及材料進行綜合統計，按類別列出外購成品件的匯總清單表、標準件清單表、主要材料消耗定額表及輔助材料定額表等，以便采購人員、生產管理部門按設備制造需要備料，做好生產準

備工作，也便于成本核算。

第五篇：電氣控制柜的設計(論文)

題目：電氣控制柜的設計

目 錄

一、設計任務書……………………………………………………

二、開題報告 ……………………………………………………

三、摘要、關鍵詞…………………………………………………

四、正文（前言）…………………………………………………

1、常用電氣控制線路設計???????????????????

2、配電柜的結構圖??????????????????????

3、配電柜的面板控制圖????????????????????

5、電源柜電路圖???????????????????????

6、基本參數的選擇??????????????????????

五、熔斷器的選擇原理 …………………………………………

六、采取整改措施 ………………………………………………

七、電源配電箱材料清單圖……………………………………

八、參考資料及文獻……………………………………………

九、致謝………………………………………………………… 本課題來源及研究現狀

學校數控車間引進一批先進的機加工設備，車間也是新建裝修，剛好車間線路要進行改造，車間的配電柜有不夠的情況下，以《電氣控制柜的設計》作為畢業設計課題是兩全其美的事情。通過對車間線路的了解總共所有的機床有幾十臺設備，經過對車間的調查和研究得出了準確的負荷數據后才動手設計。通過畢業設計更好的把理論聯系實際，提高學生的實操技能水平，取得更好的教學效果。

本課題研究目標、內容、方法和手段

1.學習內容

1）、機加工車間的實際調查及車間負荷計算。2）、配電箱的控制方案的設計。3）、低壓電器的選擇。

4）、配電柜電路的設計及繪圖及電路的工作原理。5）、學會列材料清單 6）、技能訓練

2.配電柜的安裝

1）、學會低壓電器的擺放及固定。

2）、學會根據電路的原理圖設計布置線圈，并掌握安裝工藝要求。3）、學會斷路器、空氣開關、就留接觸器的容量選擇。4）、學會電工工具及壓線鉗的使用。5）、進一步培養學生遵守勞動紀律。安全文明生產的吸光，樹立安全第一的意識。

3.學習方法

1）、兩人小組討論安裝的計劃與評價； 2）、兩人分工、共同安裝； 3）、共同評價與分析。摘要；

隨著工業技術的發展，再低壓供電系統中啟用配電柜越來越多，特別是機加工車間線路里面采用集中控制線路的原則，更加需要配電柜。哦誒點貴的設計是否合理關系到整個見的設備的安全，可靠的運行。配電柜在機加工車間里起到分配電能，及控制設備電源的作用，配電柜的設計與制作首先考慮的是控制對象的負荷功率的大小，根據負荷的大小才能正確地選用低壓電器。考慮到車間負荷較大采用兩種配電柜，一種是電源柜，另一種是動力柜，電源柜起到分配電源的作用，動力柜起到控制設備電源作用，根據實際需要，這次畢業設計要設計一個電源柜和兩個動力柜，我們的設計思路是安全，可靠。經濟。美觀。維修方便。

關鍵詞：配電、負荷計算、低壓計算的選擇、電路設計。正文

前言：配電柜的設計首先要考慮的是機加工車間的設備功率及負荷的大小，對我們后面負荷計算及低電壓電器的選擇及電路的設計起到非常重要的作用。

1、常用電氣控制線路設計

1）、點動控制電路與單向連續運轉控制電路

2）、電動機正、反轉控制電路3）、順序啟動控制

4）、星——三角形降壓啟動

星形連接可以減小電機的起動電流。以防止對其它設備產生影響。

電路一開始接成星形的，起動后再轉成三角形的。

2、配電柜的結構圖

3、配電柜的面板控制圖

器件介紹：圖中

1：命令繼電器；

2：電動式變壓器

3：可編程控制器

4：齊納柵（使電流只能單向流動的半導體）

5：電磁斷路器（控制及加氣保護）

6：接線端子 9

設計說明：

1、配電柜共一臺采用XL—21型，供電方式上進上出。

2、外殼油漆采用噴塑，顏色為白色。

3、配電柜前門為單開門，后門為為雙開門。面板采用：2mm冷軋板，側面采用1.5mm冷軋板箱蓋為2mm冷軋板。

4、電源配電箱須配置寬度為80mm安裝3根，60mm安裝條4根，頂部開孔。

5、動力配電箱各需配置80mm安裝條3根，50mm安裝條4根，30mm安裝條2根，頂部不開孔。

6、配電柜各需配置接地銅排一條。

7、前后門帶鎖操作把手安裝高度離地面950mm。

8、帶燈按鈕LA-11D型號尺寸開孔，指示燈按AD11-25/11型號尺寸開孔。

9、其它要求均接國家標準。

10、箱體與門之間加裝固定控制線的線卡。

4、電源柜電路圖

5、基本參數選擇

1）、額定電壓：銘牌額定電壓是只主觸點上的額定電壓，通常用的電壓等級為

直流接觸器：220V，440V，660V 交流接觸器：220V，380V，500V 如果負載是380V的三相感應電動機，則應選用380V的交流接觸器，2）、額定電流：銘牌額定電流是指主觸點的額定電流，通常用的電流等級為：

直流接觸器：25，40，60，100，150，250，400，600A 交流接觸器;5，10，20，40，60，100，150，250，400，600A 上述電流是指接觸器安裝敞開式控制屏上，觸點工作不超過額定溫升，負載為間斷—長期工作制時的電流值、若超過8小時，必須空載開閉三次以上，以消除表面氧化膜，如果上述條件改變，就要做相應修正其電流值，具體如下：

當接觸器安裝在箱柜內，由于冷卻條件差，電流要降低10~20%使用

當接觸器于長期工作制，而其通電持續率不超過40%；敞開安裝，電流允許提高10~25%;箱柜安裝，允許提高5~10%

3）、線圈的額定電壓：通常的電壓等級為

直流線圈：24，48，220，440V

交流線圈：36，127，220，380V（選擇時一般交流對交流，直流對直流，但交流負載頻繁動作時可采用直流吸引線圈的接觸器：直流接觸器斷開是產生的過電壓高達10~20倍，故不采用高電壓等級，電壓太低，接通線圈用的繼電器或接觸器的連鎖觸點不可靠）

4）、操作頻率：指每小時接通的次數，交流接觸器的最高為600次/h，直流接觸 11 器可達1200次/h。

5）、輔助觸頭的工作電流：輔助觸頭（或稱輔助開關）的未動開關，它有兩個電流參數，一個約定發熱電流，一是工作電流。工作電流有多種，而約定發熱電源只有一個。

6）、約定發熱電源的定義：GB/T2900.18 對約定發熱電源電流的定義是：“在規定條件下實驗時，開關電器在8h工作制下，各部件的溫升不超過極限值時所能承載的最大電流。”

7）、工作電流：由它所控制的電磁鐵在比和狀態下的負載功能來決定。

五、熔斷器的選擇原理

1）根據使用條件確定熔斷器的類型

2）選擇熔斷器的規格時，應首先選定熔體的規格，然后再根據熔體的規格去選擇熔斷器的規格。

3）熔斷器的保護特性應與被保護對象的過載特性有良好的配合。

4）在配電系統中，各級熔斷器應相互匹配，一般上一級熔體的額定電流要比下一級熔體的額定電流要大2-3倍。

5）對于保護電動機的熔斷器，應注意電動機啟動電流的影響，熔斷器一般只作為電動機的短路保護，過載保護應采用熱繼電器。

6）熔斷器的額定電流應不小于熔體的額定電流：額定分斷能力應大于電路中可能出現的最大短路電流。

六、熔斷器類型的選擇

熔斷器主要根據負載的情況和電路斷路電流的大小來選擇類型。例如，對于容量較小的照明線路或調動機的保護，宜采用RCIA系列插入式熔斷器或RM10系列無填料密閉管式熔斷器；對于短路電流較大的電路或有易燃氣體的場合，宜采用具有高分斷能力RL系列螺旋式熔斷器或RT(包括NT)系列有填料封閉管式熔斷器；對于保護硅整流器件及晶閘管的場合，應采用快速熔斷器。選擇導線的建議：

1）一般使用銅線。而鐵或鎳鉻合金線僅在某些實驗中作為被研究的樣品，或者是接入部分線路中作為電阻，決不能作為連接線路用的導線；

2）如果導線的電阻無關緊要，可以使用紗包銅線----例如規格為24＃(直接為0.5588mm)的紗包線，實際上用作裸銅線的安全電流比參數表中的導線安全電流大好多倍。因此24＃銅線的負載能力，實際上完全適合于本書所述的全部實驗工作；

3)在保證正常工作的前提下，如果希望導線的電阻盡可能小-----例如在惠斯登電橋線路中接入標準電阻----最好用銅片或多股紗包銅線，接線應盡可能短，若使用粗銅線要注意不能碰動他們，因為它們好像是套在接線柱上的扳手，碰動它們會松動接線點；

4）記住24＃銅線的電阻率約為0.07Ω/m；

5）為了消除通電導線的磁效應，應當使用多股花線，或者多股絕緣導線絞在一起。

電流互感器二次導線的選擇與改造

電能計量綜合誤差的計算是供電部門標準計量的重要組成部分，綜合誤差的大小直接關系到供需雙方的工作效益和經濟效益。在綜合誤差中，由于電流互感器二 13 次回路配置不當，特別是導線截面選擇不當，造成誤差是不容忽視的。規程規定，電流互感器二次回路導線截面不得小于2.5mm2.在實際應用中，設計者往往就選擇2.5mm2導線，而不是通過計算，考慮到負載的大小、號線的長度。據我們調查：有不少35kv及110kv變電所（特別是老是變電所），計量用電流互感器二次回路導線來回長度達幾十米甚至上百米，導線細，所接儀器儀表也較多，這樣造成互感器負載過大，準確度等級下降，嚴重影響計量的準確性。

按國家標準規定，一般測量用電流。電壓互感器二次負荷S必須在額定二次負荷Se和下限負荷范圍內，即0.25S

根據這一要求，為了進一步加強計量管理，保證計量裝置的準確性，對所屬各變電所電流互感器二次回路負載進行測量，凡不符合規程要求的，我們都逐步采取了整改措施。

六、逐步采取整改措施：

1）、合理選擇和調整電能表屏和互感器的安放位置。考慮電纜溝的正確向盡量減少二次回路導線的長度。

2)、計算用電流互感器或電流互感器計量側盡量不接其他儀表儀器，諸如指示儀表、變送器等皆裝在其它的互感器保護側。

3)、根據負荷大小選擇導線截面，確保負荷在容許范圍內。

4)、導線一律選用銅線，因為銅線的電阻小、強度大、不易氧化。同時盡量減少接點，接點處不僅有接觸電阻，而且如果出現銹蝕等現象會嚴重影響計量。

七、電源配電箱材料清單（共1臺）

備注：

廠家負責箱體及母線的裝配，同時打開所有孔洞（按商家提供的低壓電器尺寸為準），及線槽盒，其它安裝接線有自己完成。

八、參考資料及文獻

1.<電機拖動與控制> 主編:王進野 張紀良，出版社:天津大學出版社，版次:2010年3月 第二次 2.《電工電子技術實訓》

主編:王曉敏 樊新軍，出版社:清華大學出版社，版次:2009年5月第一版 3《電工技能實訓教程》

主編：張永飛，出版社：西安電子科技大學出版社，版次：2005年1月第一版 4電氣控制線路故障分析與處理

主編:張桂金，出版社:西安電子出版社，版次:2009年8月第一版 5常用低壓電器原理及其控制技術

主編:王仁祥，出版社:機械工業出版社，版次:2009年1月第二版 6低壓電器及應用

主編:鄭鳳翼，出版社人民郵電出版社，版次:2009年11月第二版 7高低壓電器速查速算手冊

主編:方大千，出版社:中國水利水電出版社，版次:2005年3月 8常用低壓電器應用手冊

主編:閆和平，出版社:機械工業出版社，版次:2005年2月 9高低壓電器裝配工：初級技能 中級技能

主編:勞動和社會保障部中國就業培訓技術指導中心組織 出版社: 中國勞動社會保障出版社，版次:2005年5月

九、致 謝

經過幾個月的奮戰，這份畢業設計終于完成了。幾個月以來，老師和同學們對我的幫助是我能順利完成這份畢業設計的重要原因。

在做畢業設計之前，我一直認為畢業設計只是對幾年來所學知識的單純總結。但是，通過這次做畢業設計，我發現其實遠非這么簡單。畢業設計不僅是對以前所學知識的檢驗，也是對自己能力的進一步提高。從這次畢業設計我學到，要主動查詢資料，積極和同學交流，還有勇于動手做，才能學到知識，鍛煉能力。通過這次畢業設計，我也明白了自己知識還比較欠缺，要學習的東西還太多。以前覺得自己什么都會，什么都懂，有點眼高手低。通過這次畢業設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己的知識和綜合素質。