城轨供电系统课程设计分配表及指导手册.doc

城市轨道交通供电系统课程设计人数指导教师班级人数学生姓名答疑时间13王思华电气0913杨晓梅、马静、许刚电气0922朱宗坤、曹梦浩电气0934李春耀、应骏、李晓鹏、包琰电气0944袁亚安、郝晓武、雍建华、赵成毅13王秀华电气0913徐祥文、范晓涛、莫耀恩电气0922崔生柏、母玉伟、电气0934张俊强、王星雅、蒲毅君、冯强强电气0944耿庆佑、徐涛、傅锦超、刘娜娜13李亚宁电气0913王维、高志强、刘卓电气0922马悦、绽玲萍电气0934陈继渊、柴克瑞、路颜、何乔石电气0944姬旺强、王录林、李飞、王新艳12高峰阳电气0912杨欢、杨生维电气0922苏长义、石玥电气0935高占兵、马静、陈凯、张阿兰、马国祥电气0943张爱清、冯智武、郭明升城市轨道交通供电系统课程设计指导手册兰州交通大学自动化学院电气工程系2012-6-25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，90100分为优秀，8089分为良好，7079分为中等，6069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。五、设计时间安排本次课程设计安排1周的时间，具体安排如下：设计安排设计时间天数课程温习，明确课程设计的任务、进程和目标,做好所有准备工作。 1天方案的确定和短路电流计算 1天相关计算计算 1天主接线图的设计 1天课程设计报告撰写 1天六、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1310.800.852环控通风、积水系统设备566.80.700.903自动扶梯2400.800.804扶梯加热器1600.800.805站内电扶梯300.800.806车站、区间正常照明1001.000.807安全门系统设备251.000.808变电所自用电系统240.800.809废水泵220.800.8010消防水泵220.400.8011应急照明501.000.80三级负荷12采暖、空调设备、电开水器2420.600.7013车站、区间广告照明、清扫维修设备2301.000.8014区间维修设备800.300.802、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450.800.852信号设备800.800.85一3消防用电设备250.600.80二4防灾用电设备350.600.80级5通风设备650.700.90负6检修动力1250.850.85荷7各车间照明负荷1050.700.808应急照明551.000.809车辆设备单体设备1950.800.85三10通风空调设备1550.600.90级11检修动力1200.700.80负12电热设备750.600.70荷13各检修库照明负荷800.800.853、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。表3 某地铁控制中心负荷分布情况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弱电设备1560.800.852环控通风、给水设备7000.700.903事故照明300.600.80一4自动扶梯2850.600.60二5行调、环调、电调1250.700.80级6应急照明601.000.80负7屏蔽门、消防系统1000.650.80荷8稳压泵、喷淋泵1830.600.809电力监控系统500.700.9010防灾报警系统500.700.7011EMCS、监控中心300.600.8012控制中心照明3000.700.8013空调设备、电开关器3500.600.85三级负荷14冷水机系统3150.900.9015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300MVA、外部电源电缆截面积为300，中压网络电缆截面为240，短路示意图如图1所示。 图1 实际双环网中压网络示意图试分别对d1和d2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。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：Uc=1.5kV；(6) 牵引网单位阻抗：r=0.0331；(7) 列车单位能耗：A=0.07kWh/tkm；(8) 运营时间：18h/day；(9) 走行轨单位阻抗：r0=0.013；(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 指导教师评语报告（30）总成绩修改（40）平时（30）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 论文中的图不能直接粘贴自其它文献，必须自己画。 简单文字图可用WORD直接绘制。(2) 图的位置 图居中排列。 图与上文应留一行空格。 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： (3.1)其中，R，S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。(5) 公式的字体大小不能大于正文字体。(6) 公式和图中的变量第一次出现应在文中有说明。3.3.2最小方式短路电流（或残压）计算书写说明：课程设计中的表格要求尽可能用三线表（两边线型为1磅，中间1/2磅），表在正文中的常用格式如表3.1所示，请参考使用。物流的概念和范围如表3.1表述。表3.1 物流的概念和范围本质过程途径或方法规划、实施、控制处理对象原材料、在制品、产成品、相关信息范围从原点（供应商）到终点（最终顾客）目的或目标适应顾客的需求（产品、功能、数量、质量、时间、价格）4主要设备的选择4.1互感器的选择4.2变压器的选择5主接线图的绘制5.1中压侧主接线5.2直流侧主接线6设计的评价（结论）书写格式说明：标题“结论”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。结论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。结论是理论分析和实验结果的逻辑发展，是整篇论文的归宿。结论是在理论分析、试验结果的基础上，经过分析、推理、判断、归纳的过程而形成的总观点。结论必须完整、准确、鲜明、并突出与前人不同的新见解。该部分的写作内容一般应包括以下几个方面：本文设计结果说明了什么问题，可以达到什么样的目标或目的，具有什么样的作用等；对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定。本文设计（研究）的不足之处或遗留未予解决的问题，以及对解决这些问题的可能的关键点和方向。参考文献引用的文献在正文中用方括号和阿拉伯数字按顺序以右上角标形式标注在引用处。标题中不能出现引用。(1) 参考文献按照在正文中引用的顺序进行编码。(2) 作者一律姓前名后(外文作者名应缩写)，作者间用“,”间隔。作者少于3人应全部写出，3人以上只列出前3人，后加“等”或“et al”。(3) 标题“参考文献”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。(4) 参考文献正文汉字设置为字体：宋体，居左，字号：五号，多倍行距1.25行，段后、段前均为0。参考文献正文英文设置为字体：Times New Roman，居左，字号：五号，多倍行距1.25行，段后、段前均为0。(5) 按照引用的文献类型不同使用不同的表示方法。 专著(注意应标明出版地及所参阅内容在原文