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城轨供电系统课程设计分配表及指导手册

城市轨道交通供电系统课程设计学院:自动化学院适用专业:电气工程及其自动化课程设计名称:城市轨道交通供电系统课程设计课程代码:学分数:1 学时数:16一、课程设计目的本课程设计是学生在学完《城市轨道交通供电系统》课程之后进行的一个综合性的教学实践环节。

通过本课程设计,一方面使学生获得综合运用学过的知识进行城市轨道交通供电主变电所、牵引变电所、降压变电所的设置、主接线的设计、相关的计算、各主要元件的选型等的基本能力,另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识,为毕业设计做准备,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。

通过本课程设计,学生能运用电气基础课程中的基本理论和实践知识,正确地解决城市轨道交通供电主变电所、牵引变电所、降压变电所的相关设计等问题,提高学生的设计能力,学会使用相关的手册及图册资料:1、了解城市轨道交通供电系统的构成、功能;2、掌握外部电源的方案与确定原则;3、掌握主变电所、牵引变电所、降压变电所的构成与设置方法,掌握主接线的设计及相关的供电计算;4、学习主变电所、牵引变电所、降压变电所相关设计。

二、课程设计的要求学生要按照课程设计指导书的要求,根据题目所给原始参数进行设计。

本课程设计的基本步骤是:1、能根据题目提供的已知条件,按照地铁设计规范及相关的设计标准进行设计。

2、通过学习应熟悉城市轨道交通供电设计的一般规定;3、正确理解城市轨道交通供电设计的基本任务;4、掌握城市轨道交通一次供电系统设计的步骤;熟悉相关的供电计算;5、掌握牵引供电计算、负荷计算以及短路类型、短路点的确定;三、课程设计的主要内容本课程设计主要内容如下:1、杂散电流的腐蚀防护设计;2、变电所平面布置图的画法;3、变电所主接线图的画法;4、牵引变电所的设置及相关计算;5、降压变电所的设置及相关计算;6、交流系统短路计算或直流系统短路计算;7、负荷计算。

四、考核评估课程设计成绩分三部分,平时表现和答疑占30%(即30分),设计过程占40%(即40分,含报告的修改次数、修改过程的准确性、老师提问、答辩等),设计报告和图纸占30%(即30分)。

总成绩评定:满分为100分,成绩直接打到报告册上。

总分=第一项成绩+第二项成绩+第三项成绩。

其中,90~100分为优秀,80~89分为良好,70~79分为中等,60~69分为及格,60分以下为不及格。

成绩单上按优秀、良好、中等、及格和不及格填写。

评语按三个部分写参见附录。

有下列情况之一者课程设计不及格:1、不能按时提交设计报告及相关资料;2、设计报告有严重雷同者;3、图纸有严重雷同者;4、对老师的提问完全不能正确回答者。

六、课程设计题目1、某地铁车站动力设备负荷表如表1所示。

试计算该车站的配电变压器容量。

表1 某车站动力设备负荷表负荷类型序号设备名称额定功率(kW)需要系数功率因数一二级负荷1 弱电设备131 0.80 0.852 环控通风、积水系统设备566.8 0.70 0.903 自动扶梯240 0.80 0.804 扶梯加热器160 0.80 0.805 站内电扶梯30 0.80 0.806 车站、区间正常照明100 1.00 0.807 安全门系统设备25 1.00 0.808 变电所自用电系统24 0.80 0.809 废水泵22 0.80 0.8010 消防水泵22 0.40 0.8011 应急照明50 1.00 0.8012 采暖、空调设备、电开水242 0.60 0.70三级负荷器13 车站、区间广告照明、清扫维修设备230 1.00 0.80 14 区间维修设备80 0.30 0.802、某地铁车辆段动力设备负荷表如表2所示。

试计算该车辆段的配电变压器容量。

表2 某车辆段计算负荷分布表负荷类型序号负荷种类额定功率(kW)需要系数功率因数1 通信设备45 0.80 0.852 信号设备80 0.80 0.85一 3 消防用电设备25 0.60 0.80二 4 防灾用电设备35 0.60 0.80级 5 通风设备65 0.70 0.90 负 6 检修动力125 0.85 0.85 荷7 各车间照明负荷105 0.70 0.808 应急照明55 1.00 0.809 车辆设备单体设备195 0.80 0.85三10 通风空调设备155 0.60 0.90 级11 检修动力120 0.70 0.80 负12 电热设备75 0.60 0.70 荷13 各检修库照明负荷80 0.80 0.85 3、某地铁控制中心设备负荷表如表3所示。

试计算该控制中心的配电变压器容量。

负荷类型序号负荷种类额定功率(kW)需要系数功率因数1 弱电设备156 0.80 0.852 环控通风、给水设备700 0.70 0.903 事故照明30 0.60 0.80一 4 自动扶梯285 0.60 0.60二 5 行调、环调、电调125 0.70 0.80级 6 应急照明 60 1.00 0.80 负 7 屏蔽门、消防系统 100 0.65 0.80 荷 8 稳压泵、喷淋泵 183 0.60 0.80 9 电力监控系统 50 0.70 0.90 10 防灾报警系统 50 0.70 0.70 11 EMCS 、监控中心 30 0.60 0.80 12 控制中心照明 300 0.70 0.80 13 空调设备、电开关器350 0.60 0.85 三级负荷14 冷水机系统 315 0.90 0.90 15维修设备1000.600.804、短路计算参数为:中压电压等级为35kV 、电源侧系统短路容量为300MV·A 、外部电源电缆截面积为3002mm ,中压网络电缆截面为2402mm ,短路示意图如图1所示。

25m图1 实际双环网中压网络示意图试分别对d 1和d 2点两个短路电流点进行计算。

5、某地铁五号线呈东西走向,全线共设24座车站,如图2所示。

正线线路全长约31.8km ,其中29.59km 为地下线路,2km 为高架线路,0.21km 为路基或路堑线路。

车站及区间隧道采用了明挖法、明暗结合、矿山法、沉管法、盾构法等多种施工方法。

滘口广州火车站珠江新城员村东坡南三溪文冲大沙地图2 某地铁地铁五号线线路图试结合所学知识,对该地铁杂散电流腐蚀防护进行设计。

7、某原始资料有:(1) 车流密度:平时N =20对/h ,高峰N =30对/h ; (2) 列车编组:6节/列; (3) 列车自重:G =331.6t ;(4) 列车平均运行速度:V =35km/h ; (5) 牵引网额定电压:U c =1.5kV ;(6) 牵引网单位阻抗:r =0.0331Ω/km ; (7) 列车单位能耗: A =0.07kW·h/t·km ; (8) 运营时间:18h/day ;(9) 走行轨单位阻抗:r 0=0.013Ω/km ; (10) 电价:a=0.69元/度。

表4 某地铁一号线线路区间长度 站名(简称) 西朗A坑口 B花地湾 C芳村 D 黄沙 E 长寿路 F陈家祠 G西门口 H公元前 I农讲所 J烈士陵园 K东山口 L杨箕 M 体育西路 N体育中心 O广州东站 P站距 (kM)1.571 0.928 1.321 1.38 0.951 1.135 0.932 0.872 1.177 1.019 1.165 1.316 1.423 0.961 1.874试结合所学知识,对该地铁牵引变电所进行布点,并进行牵引供电计算。

8、设计一个牵引降压混合变电所主接线,要求画出主接线图,并进行分析。

9、设计一个降压变电所主接线,,要求画出主接线图,并进行分析。

10、设计一个主变电所主接线,要求画出主接线图,并进行分析。

11、设计一个地铁车站牵引降压混合变电所典型平面布置图,要求标出各净距尺寸,并进行分析。

12、设计一个地铁车站降压变电所典型平面布置图,要求标出各净距尺寸,并进行分析。

13、教师自定综合设计题目七、教材与参考书使用教材:1、《城市轨道交通供电系统设计原理与应用》于松伟主编西南交通大学出版社主要参考书:2、《地铁设计规范》GB 50157-2003 中国计划出版社3、《电气化铁道施工手册:牵引变电所》铁道部电气化工程局第一工程处编中国铁道出版社4、《城市轨道交通直流牵引供电系统》GB/T10411-2005附设计格式模板城市轨道交通供电系统课程设计专业:电气工程及其自动化班级:电气09X姓名:×××学号:×××指导教师:×××兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 20日设计正文内容格式1设计原始资料:1.1具体题目1.2要完成的内容书写格式说明:标题“设计原始资料”选用模板中的样式所定义的“标题1”,再居中;或者手动设置成字体:黑体,居中,字号:小三,1.5倍行距,段后11磅,段前为0。

正文选用模板中的样式所定义的“正文”,每段落首行缩进2字;或者手动设置成每段落首行缩进2字,字体:宋体,字号:小四,行距:多倍行距1.25,间距:段前、段后均为0行,取消网格对齐选项。

2分析要设计的课题内容(供电方式的确定)2.1设计规程2.2本设计的设计方案2.2.1设置方案12.2.2设置方案23短路电流计算3.1等效电路的建立书写说明:图在正文中的格式示例如图3.1所示。

图3.1 样式图3.1显示了论文模板中所定义的样式选择方法。

使用鼠标选择相应的样式,对应的文字格式就发生相应改变。

(1) 图的绘制方法①论文中的图不能直接粘贴自其它文献,必须自己画。

②简单文字图可用WORD直接绘制。

(2) 图的位置①图居中排列。

②图与上文应留一行空格。

③图中若有附注,一律用阿拉伯数字和右半圆括号按顺序编排,如注1),附注写在图的下方。

3.2保护短路点的选取3.3短路电流的计算3.3.1最大方式短路电流(或残压)计算书写说明:由于一般的文献资料中所给出的载荷和抗力的统计参数主要为变异系数,为便于讨论,定义公式形式如下:221/1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=S R s RLRI δδμμ (3.1) 其中,μR ,μS 分别为抗力和载荷效应的均值,……。

(1) 公式要居中。

较长的公式,如必须转行时,最好在等号处转行,如做不到这一点,要在+,-,×,÷等数学符号处转行。

数学符号应写在转行处的行首,上下式尽可能在等号“=”处对齐。

(2) 公式序号应按章编号,公式编号在行末列出,如(3.1)、(3.2)。

(3) 公式位置:公式之间及上下文间设置半行间距或者6磅,作者可根据情况适当调整,以保证格式协调和美观。

(4) 公式说明不缩进。

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