硫酸廠kv高壓配電所畢業(yè)設(shè)計方案secret

1、浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院本科生畢業(yè)V設(shè)計）論文題 目 硫酸廠6KV6KV高壓配電所設(shè)計專業(yè)電氣工程與自動化學(xué)習(xí)中心安徽銅陵奧鵬學(xué)習(xí)中心姓名王少波 學(xué)號L20960620005L20960620005指導(dǎo)教師 鄭蓉二0年五月三日摘要 華興公司現(xiàn)有兩套 200kt/a 硫鐵礦制酸生產(chǎn)線，為增強(qiáng)硫酸行業(yè)市場競爭力，生 產(chǎn)更高品質(zhì)的硫酸產(chǎn)品，集團(tuán)公司擬計劃新增一套 200kt/a 硫鐵礦制酸生產(chǎn)裝置。此 次設(shè)計即為該新生產(chǎn)裝置供配電的配電所，要求根據(jù)負(fù)荷在現(xiàn)有場地就近新建一 6KV 高壓配電所，編號為 304#配電所。關(guān)鍵詞：6KV高壓配電所，功率補(bǔ)償，繼電保護(hù)，綜保設(shè)計目錄一、 設(shè)計說明 . 4一）擬建

2、6KV配電所簡況 . 4二）304配電所負(fù)荷情況. 4三）設(shè)計內(nèi)容 . 4二、 設(shè)計原則及依據(jù) .5一）高壓配電所設(shè)計的一般原則 . 5二）設(shè)計依據(jù) . 5三、304高壓配電所地址選取 . 6一）選址原貝U. 6二）地址選擇 . 6四、 負(fù)荷計算分析 .6一）負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的 . 6二）負(fù)荷計算的方法 . 7三）負(fù)荷計算過程 . 7五、 主接線方案設(shè)計. 7一）主接線類型 . 7二）電氣主接線設(shè)計原則 . 7三）本配電所主接線選擇 . 7六、 配電設(shè)備選取 .7一）高壓設(shè)備選擇 . 7二）配電所高壓開關(guān)柜的選擇 . 8三）設(shè)計與結(jié)構(gòu) . 8四）低壓配電所低壓開關(guān)柜的選擇 . 9七、 繼電保

3、護(hù)定值計算及二次保護(hù)回路 . 9一）繼電保護(hù)計算 . 9二）變壓器保護(hù). 10三）高壓電機(jī)保護(hù) . 10四）電源進(jìn)線BZT. 11五）電容器組保護(hù)定值整定 . 11六）二次回路操作電源 . 11八、 高壓配電所的進(jìn)出線電纜選擇 .13一）發(fā)熱條件 . 13二）電壓損耗條件 . 13三）經(jīng)濟(jì)電流密度 . 14四）機(jī)械強(qiáng)度 . 14九、 防雷與接地.14二）防雷措施. 14三）接地. 15十、結(jié)論 . 16十一、主要參考文獻(xiàn) . 17、設(shè)計說明一）擬建 6kv 配電所簡況新建 6KV 配電所名稱為華興公司 304#高壓配電所，是公司三套 200kt/a 硫鐵 礦制酸生產(chǎn)線主要高壓配電所，主要為三期

4、 200kt/a 硫鐵礦制酸生產(chǎn)線供電。本配電 所的負(fù)荷類型為：1類負(fù)荷 30% U類負(fù)荷50%川類負(fù)荷20%大部分用電類型為動 力用電。本配電所位置位于靠近負(fù)荷中心的地方。二）304高壓配電所負(fù)荷情況304 高壓配電所負(fù)荷情況如附表一三） 設(shè)計內(nèi)容304 高壓配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計，是根據(jù)各個車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對 負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合分公司供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì) 的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、 配電所地址選取 依據(jù)使用單位用電實際情況和相關(guān)規(guī)范規(guī)定合理選擇配電所地址。2、 負(fù)荷計算及功率補(bǔ)償設(shè)計 高壓配電所的負(fù)荷計算，是在車間負(fù)荷計算的基礎(chǔ)上

5、進(jìn)行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出高壓配電所高壓側(cè)計算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計算 表、表達(dá)計算成果。按負(fù)荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達(dá)到供電部門要求 數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選 用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵磁電 流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。3、 主接線方案設(shè)計 配電所的主接線應(yīng)根據(jù)配電所所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò) 建等要求。4、 高、低壓設(shè)備的設(shè)計及選擇 參照短路電

6、流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜 等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料 表和投資概算表達(dá)設(shè)計成果。5、 繼電保護(hù)計算 高壓配電所其容量運行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計算。由系統(tǒng)不同運行方式下的短路參數(shù)，求出不同運行方式下各點的三相及兩相短路電流。 然后根據(jù)短路電流計算出BZT變壓器、電動機(jī)繼電保護(hù)。6、 二次回路操作電源設(shè)計 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電 動機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆

7、需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電 器保護(hù)裝置。并對保護(hù)裝置做出整定計算和檢驗其靈敏系數(shù)。設(shè)計包括繼電器保護(hù)裝 置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次接線 系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計成果。7、綜保設(shè)計配電所是電力系統(tǒng)組成的一個重要環(huán)節(jié)，是電力網(wǎng)中線路的重要連接部分，其作用 是變換電壓、匯集和分配電能。配電所能否正常運行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全， 因此對配電所進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)具有十分重要的意義。配電所計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力 設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、控制、計量和供

8、電部門的工作管 理有機(jī)地融合在一起。改進(jìn)供電質(zhì)量，力求供電最為安全、可靠、方便、靈活，經(jīng)濟(jì) 性好，配電所管理更為有效，從而改善供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運行費用。8、變電所防雷裝置設(shè)計參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計算，避 免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的 規(guī)格型號，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離 檢驗以及沖擊接地電阻計算。、設(shè)計原則及依據(jù)一）高壓配電所設(shè)計的一般原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、 GB50053-9410kv 及以下設(shè) 計規(guī)范、 GB50

9、054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行高壓配電所設(shè)計必須 遵循以下原則：1、 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針 政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2、 安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合 格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。3、 近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè) 與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。4、 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等， 合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要

10、組成部分。工廠供電設(shè)計 的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和 掌握工廠供電設(shè)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。二）設(shè)計依據(jù)1、10kV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范 GB5005394）2、華興公司提供的可行性研究報告3、相關(guān)法律法規(guī)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)三、304#配電所地址選取一）高壓配電所選址原則1、接近負(fù)荷中心；2、進(jìn)出線方便；3、接近電源側(cè)；4、設(shè)備運輸方便；5、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所；6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng) 向的下風(fēng)側(cè)；7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼 鄰；8、不應(yīng)

11、設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正 上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定；9、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 二） 304#高壓配電所地址選擇 根據(jù)高壓配電所選址原則 304 高壓配電所地址選擇如附圖一四、負(fù)荷計算分析一）負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的1、計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其 熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采 用 30 分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2、 尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)

12、備持續(xù) 1 秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動電 流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等 的依據(jù)。在校驗瞬動元件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。3、 平均負(fù)荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負(fù) 荷班即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷，有時也計算年 平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷和電能消耗量。二）負(fù)荷計算的方法 負(fù)荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等幾種。 本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有： 有功功率：P30 = Pe Kd無功功率：Q30 = P30 tg 視在功率：S30 = P30/CO

13、S 計算電流：I30 = S30/ V3UN1/2 6857KV-AI30 = S30/ V3UN 628ACOSb = P30/Q30 = 5373/6857 0.7 8 其廠房負(fù)荷計算結(jié)果如附表二五、主接線方案設(shè)計一）電氣主接線的類型 常見的電氣主接線類型有：單母線接線，單母線分段接線，雙母線接線，單母線 帶旁路接線，雙母線帶旁路接線等。 二）工廠配電所主接線設(shè)計原則1、 配電所的主接線應(yīng)根據(jù)配電所所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及 負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便 于擴(kuò)建等要求。當(dāng)能滿足運行要求時，配電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器

14、 接線。2、10kv 及以下配電所母線絕大部分為單母線或者單母線分段。因一般配電所出線 回路較少，母線和設(shè)備檢修或清掃可趁全廠停電檢修時進(jìn)行。此外由于母線較短，事 故很少，因此，對一般工業(yè)企業(yè)的配電所采用單母線或者單母線分段的接線方式已經(jīng) 滿足供電要求。三）本配電所主接線選擇綜合考慮本配電所在工廠供電電網(wǎng)中的地位，負(fù)荷性質(zhì)，負(fù)荷對供電可靠性的要 求，運行的靈活性，操作的方便性，投資的經(jīng)濟(jì)性及以后的擴(kuò)建等要求，本配電所的 主接線選擇單母線分段。主接線如附圖二。六、配電設(shè)備的設(shè)計及選擇一）高壓設(shè)備的選擇 高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要 求，同時設(shè)備應(yīng)工作安

15、全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。 高壓開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開關(guān) 柜型號及一次結(jié)線方案編號，同時確定其中所有一次設(shè)備的型號規(guī)格。工廠變電所高壓開關(guān)柜母線宜采用 TMY型硬母線二)配電所高壓開關(guān)柜的選擇 高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電 裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可 作 為大 型 高 壓 開 關(guān) 設(shè) 備 、 保 護(hù) 電 器 、 監(jiān) 視 儀 表 和母 線 、 絕緣 子 等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式 移可式)兩大類型。 由于本設(shè)計是6KV電源進(jìn)線，電動機(jī)和變壓器回路較多，

16、則可選用較為經(jīng)濟(jì)的固定 式高壓開關(guān)柜，這里選擇 ABB ZS1型。三)設(shè) 計 與 結(jié)構(gòu)ZS1開關(guān)柜的設(shè)計，應(yīng)使得正常運行、監(jiān)視和維護(hù)工作能安全方便地進(jìn) 行 。 維 護(hù) 工 作 包 括 ： 通 常 的 相 序 檢 測 ， 元 件 的 維 修 、 電 纜 故障 的 尋 找 和 電 纜 的 接地 ， 耐壓 試 驗等 。對 于 額 定 參 數(shù) 和 結(jié) 構(gòu) 相同 而 需 要 替 代 的 元 件 應(yīng) 能 互 換 (含可 移 開 部 件 。1、一般結(jié)構(gòu)要求1) ZS1 開關(guān)柜以固定的柜體和可抽出部件簡 稱 手 車)兩大部分組成。根據(jù)柜內(nèi)電氣 設(shè)備的功能，柜體用隔板分成四個不同的功能單元：母線室、斷路器室、電

17、纜室和低壓室。柜 體的外殼和各功能單元之間的隔板均采用敷鋁鋅鋼板彎折后拴接而.成2 ZS1開關(guān)柜可抽出部件可配置VD4型真空斷路器，HA型SF6斷路器，電流互感器，電壓 互感器，隔離裝置等.3) 為提高相間及相地間絕緣強(qiáng)度，縮小體積，主回路導(dǎo)體采取復(fù)合絕緣以及均勻電場等 必要措施。(4柜門采用高強(qiáng)度鋼板制作,每個柜門采用堅實可靠的鉸鏈及三個高強(qiáng)度的門鎖鎖緊，且用 較為理想的密封條將其嚴(yán)密地封閉，在 不 使 用 工 具 時 ， 柜 門 無 法 打 開 、 拆 下 或移動。門上的觀察窗一律采用10m雙層膠粘的防爆玻璃制成，以確保操作人員及開關(guān)設(shè)備 的安全。2、壓力釋放裝置 (1開關(guān)柜的頂部，在斷路

18、器室、母線室和電纜室的上方均設(shè)有壓力釋放裝置，當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障電弧，開關(guān)柜內(nèi)部氣壓升高時 ，頂部裝設(shè)的壓力釋放金屬板將被自動打開，釋放壓力和排 泄氣體。 裝 設(shè) 在 門 上 的 特 殊 密 封 圈 把 柜 前 面 封 閉 起 來，以 確 保 操 作 人 員 和 開 關(guān) 柜 的 安 全。(2在每組柜體的兩側(cè)面均加保護(hù)端板，在柜與柜的拼接處，存有一定的間隙，以減少故障電 弧對鄰柜之影響。3、聯(lián)鎖(1只有當(dāng)斷路器 處在分閘狀態(tài)時，才能夠?qū)嗦菲魇周噺膶嶒炍恢猛迫牍ぷ魑恢茫驈墓?作位置抽出到實驗位置；(2 只有當(dāng)斷路器手車在工作位置或?qū)嶒炍恢们彝耆轿粫r，才能對斷路器進(jìn)行分合閘操 作；（3 只有當(dāng)斷路

19、器 手車處于實驗或抽出位置時，才可以對接地開關(guān)進(jìn)行分合閘操作；（4 當(dāng)斷路器處于工作位置時，其二次插接被鎖定，只有當(dāng)斷路器手車處于實驗位置時， 次插接才可以拔出或插上； 當(dāng)接地開關(guān)處于分閘狀態(tài)時，斷路器手車才能夠從實驗位置向工作位置移動； 當(dāng) 選 用 帶 接 地 開 關(guān) 的 負(fù) 荷 開 關(guān) 時 ， 其 本 身 的 聯(lián) 鎖 機(jī) 構(gòu) 應(yīng) 保 證 負(fù)荷開關(guān)和接地開關(guān)不能同時合閘； 當(dāng) 選 用 SF6 斷路 器 時 ，斷 路 器 具 有 內(nèi)部 氣 壓 降 低 閉 鎖操 作 的 功 能；h 只 有 當(dāng) 隔 室 的 元 件 不 帶 電 并 且 接 地 的 情 況 ， 隔 室 的 門 和 蓋 板 才 能開啟

20、。4、接 地 裝 置 ZS開關(guān)柜主接地母線應(yīng)符合GB 3906勺6.8接地的規(guī)定，是以截面 積為240 mm2勺銅排預(yù)制而成，開關(guān)柜安裝定位后再用同樣截面積銅 排 將 各 柜 的 主 接 地母 線 聯(lián)接 。 接 地 處 應(yīng) 有 明 顯 的 接 地 符 號 。接地開關(guān)EK6系戶內(nèi)交流高壓接地開關(guān)，應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)GB 1985勺要 求。5、ZS1 開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)如附表三四）低壓配電所低壓開關(guān)柜勺選擇硫酸廠低壓配電室特點就是電動機(jī)類負(fù)載較多，且電機(jī)從幾KW到幾百KW都有，停送電操作較為頻繁，而硫酸廠布置特點故配電室要求占地不能太大，所以考慮占地 省，又安全我們采用了用 ABB的MNS由屜柜。七、

21、繼電保護(hù)定值計算及二次保護(hù)回路一）繼電保護(hù)計算概述按GB5006 92電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范規(guī)定： 對于高壓側(cè)為610KV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)有帶時限的過電流保 護(hù)；如過電流保護(hù)動作時間大于0.50.7s時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800KV-A及以上的油浸式變壓器 400KVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng) 裝設(shè)瓦斯保護(hù) 又稱氣體繼電保護(hù)）。容量在 400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列 運行或單臺運行并作為其它負(fù)荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷 保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時通稱“輕瓦斯”） ，動作于信號，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)

22、在嚴(yán)重故障時 通稱“重瓦斯”），一般均動作于跳閘。 在本設(shè)計中以1600KVA變壓器為例，根據(jù)要求需裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、 過負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。本系統(tǒng)采用標(biāo)么值計算，取基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA基準(zhǔn)電壓為Uj=6.3KV。 電源到12配高壓母線的總電抗標(biāo)么值 X*2 ;系統(tǒng)為最大運行方式時X*藝=0.39 ;系統(tǒng)最小運行方式時 X*藝=0.493 12配變壓器額定阻抗電壓 800KVA-1600KVA勻為Ud%=4.5 630KVA 為Ud%=4見系統(tǒng)圖圖1)示：二)變壓器保護(hù)定值計算1、容量為1600KVA變壓器保護(hù)定值計算 、di點短路電流和d2點穿越短路電流計算當(dāng) di 點短

23、路時：Id13) =I* di Ij1=1/X* 工 Sj/ Uj仁 1/ X 工 100/ 二廠 6.3 Id1 min=2.039.16=18.58(KA當(dāng) d2 點短路時：Id2=I*d1 Ij2=1/X*藝(2Sj/Uj2其穿越短路電流即是將Id2折算到高壓側(cè),用I d2= Id2/KT= Id2 Uj2/Uj1=1/X* 藝(2 Sj/ Uj2Uj2/Uj1=1/X*藝(2Sj/Uj1此處 X* 藝(2= X* 藝 +X*b= X* 藝 +Ud%/Se= X*藝 +4.5/1.6= X* 藝 +2.813系統(tǒng)最小運行方式時兩相短路穿越電流：I(2d2.mi n= /2I(3d2.mi

24、 n= /21/( 0.493+2.813 Sj/ Uj1=2405(A、過電流保護(hù)的整定計算 過電流保護(hù)的起動電流計算：變壓器一次側(cè)額定電流Ieb=146.6A，兩相式接線Kj=1), Ki=200/5 ;并取 Mgh=3 取 Idz j=11(A過電流保護(hù)動作時限整定取0.7S校驗靈敏度：按變壓器二次側(cè)d2點在系統(tǒng)最小運行方式時兩相穿越短路電流I(2d2.min 來校驗. 因為 Idz 1 =Ki Idz j/Kj =200/511/仁440A)所以 KLd2.min /Idz 1=2405/440=5.461.52、同理容量為1250KVA變壓器保護(hù)定值計算 過電流保護(hù)的起動電流計算為：

25、Idz j= Kj/kI Mgh Ieb=1/2003 5 114.6=8.59(A 取 Idz j=9(A校驗靈敏度：Idz 1 =Ki Idz j/Kj =200/59/仁360A)所以 KLd2.min /Idz 1=2405/360=5.681.53、容量為1000KVA變壓器保護(hù)定值計算 過電流保護(hù)的起動電流計算為：Idz j= Kj/kI Mgh Ieb=1/2003 5 91.6=6.87(A 取 Idz j=7(A校驗靈敏度：Idz 1 =Ki Idz j/Kj =200/57/仁280A)所以 KLd2.min /Idz 1=2405/280=8.51.54、容量為630KV

26、A變壓器保護(hù)定值計算 過電流保護(hù)的起動電流計算為：Idz j= Kj/kI Mgh Ieb=1/2003 5 57.7=4.3(A 取 Idz j=5(A校驗靈敏度：Idz 1 =Ki Idz j/Kj =200/55/仁200A)所以 KLd2.min /Idz 1=2405/200=121.5電動機(jī)速斷保護(hù)整定:ldz j=Kk Kj Iq max/Ki=1.2 1 24 8/ 30=7.7（A 校驗 靈敏度：KL X （I（3d2.min /Idz 1=0.85 X 2405/（3.7 X30=18 1.5四）電源進(jìn)線BZT 根據(jù)運行經(jīng)驗，工作電源的釋放電壓一般為網(wǎng)絡(luò)額定電壓的25%即滿

27、足要求。因此工作電源電壓跳：25V低電壓保護(hù)啟動時間?。簍=1S備用電源電壓一般為網(wǎng)絡(luò)額定電壓的70%備用電源電壓：70V電壓回路斷線閉鎖BZT/ni=（1.2 X 1X 192/30=7.68A 定時限過電流保護(hù)動作整定值為 8A,動作時限0.4S 靈敏系統(tǒng)校驗:Klm=（ V3/2 X Idmin/ldz 1.2 1.5=（0.866X 42.985/8=4.653 1.2 1.5滿足靈敏度要求。單相接地保護(hù):300mA動作于跳閘，動作時限1S 低電壓保護(hù)整定計算：Udz= X 6.3=0.55KV=55V 低電壓保護(hù)整定值為55V,動作時限0S過電壓保護(hù)整定計算：U=Kv1-A） / n

28、y X Uem=110V 過電壓保護(hù)整定值為110V,動作是時限4S。六）二次回路操作電源 二次回路操作電源是供高壓斷路器跳、合閘回路和繼電保護(hù)裝置、信號回路、監(jiān)測 系統(tǒng)及其它二次回路所需的電源。因此對操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠 大，盡可能不受供電系統(tǒng)運行的影響。 二次回路操作電源，分直流和交流兩大類。直流操作電源又有由蓄電池組供電的電 源和由整流裝置供電的兩種。交流操作電源又由所用、1面電池屏及1組 65AH型閥控式密封鉛酸蓄電池蓄電池 （18只/組，裝于蓄電池屏內(nèi) 組成，系統(tǒng)裝設(shè) WZCK-11型微機(jī)直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置、ZTY13型自動調(diào)壓裝置、江都華宇生產(chǎn)的HDM-1000型電

29、壓絕緣監(jiān)察裝置各 1 臺；接線方式為單母線。設(shè)閃光母線。1、 高頻開關(guān)電源屏技術(shù)要求1）、型號：PZ61-ZK-20/220 含 2 個 10A模塊）。 2）、整流裝置由數(shù)個高頻開關(guān)電源模塊組成N1 冗余并聯(lián)組合供電方式，充分保證各種狀態(tài)下的輸出電流、電壓。電源模塊可帶電更換，個別模塊故障不會影響系 統(tǒng)的正常工作。 3）、充電屏具有對蓄電池的自動及手動充電、浮充電及均衡充電功能。具有按照 閥控式密封鉛酸蓄電池的特性自動充電的功能，并具有根據(jù)溫度變化自動補(bǔ)償浮充電 電壓的功能。4）、充電屏能承受 2In 以上的短時沖擊電流，并具有良好的軟啟動功能，可避免 對電池及直流系統(tǒng)造成的沖擊。5）、高頻開

30、關(guān)電源屏交流輸入端裝設(shè)防雷器，并結(jié)合整流模塊內(nèi)部的D 級防雷器，具有高效快速等優(yōu)點，可有效吸收雷擊，將雷電對系統(tǒng)的危害降至最小。6）、整流裝置可實現(xiàn)本地和遠(yuǎn)方投切控制。7）、充電屏可通過采用EMI濾波措施有效防止高頻干擾進(jìn)入交流系統(tǒng)。 8）、高頻開關(guān)整流模塊特點： 整流模塊采用高頻開關(guān)脈寬調(diào)制控制技術(shù)，取消了工頻變壓器和電抗器，具有體積 小，重量輕，效率高，技術(shù)指標(biāo)高等優(yōu)點。 整流模塊可通過內(nèi)部 CPU進(jìn)行整流模塊的比較、放大運算電路的PI控制運算和參數(shù)設(shè)定，實現(xiàn)整流模塊的全數(shù)字化控制；同時可通過數(shù)字口與直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置配 合，實現(xiàn)與外部信息的交換及對內(nèi)部故障信息的判斷處理。 整流模塊工作方式

31、分為自主和受控兩種：通常情況下，模塊處于受控方式，其工作 狀態(tài)由微機(jī)直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置控制；當(dāng)監(jiān)控裝置因故障退出時，整流模塊自動進(jìn)入自 主控制方式，按預(yù)先設(shè)定的正常浮充電壓值運行，保證系統(tǒng)安全供電。 整流模塊的直流輸出采用無級限流，可根據(jù)蓄電池充電電流及負(fù)荷電流的大小，手 動或由系統(tǒng)監(jiān)控裝置自動選擇限流值，保證電池不過充、不欠充，充電電流調(diào)整范圍 為20s 100%并聯(lián)模塊間的均流采用先進(jìn)的低差自主均流技術(shù)，具有很高的均流精 度。 整流模塊具備完善的保護(hù)及告警功能：包括輸入欠壓、過壓、缺相，輸出欠壓、過 壓、過流、功率器件過熱等。整流模塊內(nèi)還設(shè)置了短路回收特性，既使模塊長期處于 短路狀態(tài)也不會損

32、壞。9）、直流系統(tǒng)裝設(shè)1臺WZCK-11型微機(jī)直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置，具有以下特點和功能：硬件由以486為CPU的工控主板為核心組成。包括工控主板、液晶顯示器、操作鍵盤、 A/D 模塊、開入模塊、開出模塊等組成?？蓪χ绷飨到y(tǒng)中的高頻開關(guān)整流模塊、 蓄電池監(jiān)視裝置、微機(jī)直流絕緣檢測裝置、直流隔離電壓變送模塊、蓄電池環(huán)境溫度 檢測模塊等下級監(jiān)測控制設(shè)備實施數(shù)據(jù)采集并加以顯示，并可根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù) 據(jù)進(jìn)行告警處理和歷史數(shù)據(jù)管理，同時對這些處理結(jié)果加以判斷，根據(jù)不同的情況實 行電池智能管理、輸出控制等操作；最后監(jiān)控裝置通過RS485串行口實現(xiàn)與上位機(jī)的通信，將數(shù)據(jù)上送或接受上位機(jī)的指令，實現(xiàn)直流系統(tǒng)的集

33、中監(jiān)控和“四遙”功能， 即遙測功能： 遙信功能：遙控功能：遙調(diào)功能：10）、整流器屏技術(shù)參數(shù)： 交流輸入電壓： 380V 15 交流輸入頻率： 50HZ 10% 直流輸出額定電壓： 220V 直流額定輸出電流： 20A 穩(wěn)壓精度： 0.2 %穩(wěn)流精度： 0.5 %紋波系數(shù)： 0.3%均流不平衡度： 5%噪聲： 55dB11）、主母線采用阻燃絕緣銅母線，直流屏能承受 10KA的短路電流。12）、饋線開關(guān)選用法國施耐德 C32H-D係列直流斷路器。饋出線為5回合閘，5 回控制。13）、直流屏裝設(shè)1套HDM-1000型電壓和絕緣監(jiān)察裝置，可檢測直流母線電壓及 母線的絕緣狀況。14）、系統(tǒng)裝設(shè)1套由Z

34、TY13型自動調(diào)壓裝置，容量為 20A/30V,該裝置可根據(jù) 輸入電壓的高低自動調(diào)整降壓硅堆的數(shù)量，使控制母線電壓始終保持在一定的范圍 內(nèi)；當(dāng)其中任一級降壓硅堆開路時， ZTY13 的控制裝置自動閉鎖與其并聯(lián)的直流接觸 器，將開路的硅堆短接，保證控制母線供電不間斷，并且發(fā)出報警信號。15）、直流系統(tǒng)的工作狀態(tài)、開關(guān)位置、參數(shù)等可實現(xiàn)自動控制、自動診斷、自 動報警、自動存儲、自動顯示等處理，全面實現(xiàn)無人值守。2、蓄電池 1）、蓄電池柜采用封閉式加強(qiáng)型柜式結(jié)構(gòu)，防護(hù)等級不低于 IP30。2）、蓄電池柜前門為單門可方便地進(jìn)行蓄電池的維護(hù)和保養(yǎng)。3）、蓄電池柜裝設(shè)1組閥控式密封蓄電池，65AH每組18

35、只，單只電池電壓為 12V。八、 高壓配電所的進(jìn)出線電纜選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運行，進(jìn)行電纜截面時必須滿足下列 條件一）發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜 （ 包括母線 在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫 度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。二）電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過 其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校 驗。三）經(jīng)濟(jì)電流密度 35KV及以上的高壓線路及電壓在 35KV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜 截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面

36、，稱為“經(jīng)濟(jì)截 面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。四）機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗 其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導(dǎo) 線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照 明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗發(fā) 熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對長距離大電流及35KV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗

37、其它條件。九、防雷與接地一） 防雷設(shè)備 防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地 線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。 避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免 危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng) 線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變 為低阻，使過電壓對大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式 和排氣式等。二）防雷措施 1、架空線路的防雷措施 1）、架設(shè)

38、避雷線這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在 66KV及以上的架空 線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝 設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。1）、提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是 10KV及以下架空線路防雷的基本措施。 2）、利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線由于310KV的線路是中性點不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時，頂 線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面 兩根導(dǎo)線，也不會引起線路斷路器跳閘

39、。 3）、裝設(shè)自動重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在 斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD使斷路器經(jīng)0.5s或稍長一點時間后自動重合閘，電弧通常不會復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對一般用戶不會有什么影 響。4）、個別絕緣薄弱地點加裝避雷器對架空線路上個別絕緣薄弱地點，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷 器或保護(hù)間隙。2、變配電所的防雷措施 1）、裝設(shè)避雷針 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處 在附近高建 構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再 考慮直擊雷的保護(hù)。 4蹬雷器至主

40、變壓器的最大電氣距離厶蹬雷器至主變壓器的最大電氣距離厶152373避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線終 端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則 在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼 相聯(lián)后接地。3）、低壓側(cè)裝設(shè)避雷器這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊 穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點不接地時 如IT系統(tǒng)），其中性點可裝 設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。在本設(shè)計中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm勺鍍鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mm勺鍍鋅圓鋼

41、。三）接地 1、接地與接地裝置 電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大 地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱 為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土 基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地 線。接地線在設(shè)備、裝置正常運行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故 障電流。接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的 一個整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采 用不少于兩根導(dǎo)體在不

42、同地點與接地網(wǎng)連接。2、確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 1)、確定接地電阻 按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個條件：RE A/350 = 34.3A 故 RE W 350V/34.3A = 10.2 Q 綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為REW10Q2)、接地裝置初步方案現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所23m打入一圈直徑50mm長2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40X4mm2勺扁鋼焊接。100 Q m/2.5m = 40 Q/RE = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選 15根直徑50mm長2.5m的鋼管作接地體。以

43、n = 15和a/l = 2 再查有關(guān)資料可得 n E0.66。因此 可得 n=RE(1/( n ERE =40 Q /(0.66 X 4Q15考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選16mm根直徑50mm長2.5m的鋼管作 地體，用40X 4mm的扁鋼連接，環(huán)形布置。十、結(jié)論一)數(shù)字化加強(qiáng)了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，減少了漏洞。實施后，保護(hù)測控單元分散在各開關(guān)柜上，替代了原有的老式繼電器和儀表；目前 一根光纜就可以取代原有 100多根控纜，大大減少了數(shù)據(jù)、信號的傳輸環(huán)節(jié)，避免了 信號誤報、不報現(xiàn)象的發(fā)生，確保了“遙信、遙控、遙測、遙調(diào)”的準(zhǔn)確性和及時 性。二)電腦報警后臺的建立，為管理決策部門提供了及時全

44、面和可靠的信息。改造完成后，304高壓配電所形成了一個6KV以上的電力信息網(wǎng)絡(luò)，電力系統(tǒng)運行 方式、數(shù)據(jù)報表、潮流圖、報警信息等均能在電腦后臺上體現(xiàn)，方便有權(quán)限的單位、 部門隨時快速查閱、全面了解系統(tǒng)運行情況，根據(jù)報警信息和潮流圖來對電力系統(tǒng)進(jìn) 行經(jīng)濟(jì)運行分析和可靠性分析，為系統(tǒng)運行情況的及時調(diào)整提供了依據(jù)。三）實現(xiàn)資源共享，減少重復(fù)勞動，提高工作效率，為精益化生產(chǎn)、創(chuàng)辦節(jié)能型 企業(yè)提供了保證。過去，我們需要花大量的時間去巡檢、抄表、算表、報表。實施后的304配電室實現(xiàn)了無人值班配電室，各種報表數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)，按照我們規(guī)定的格式自動生成，減 少了單一、重復(fù)的勞動。需要報表的各部門、單位也可以隨時

45、通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽，免去了 1小時一報表的束縛。過去每年都需要校驗大量的繼電器、儀表，改為綜保后也成為 免維護(hù)，大大節(jié)約了人力，提高了工作效率；實時的準(zhǔn)確性的數(shù)據(jù)為下一步的節(jié)能分 析、運行方式調(diào)整、精益化生產(chǎn)提供了有力保證。十一、主要參考文獻(xiàn)1、 電力工程電氣設(shè)計手冊 水利電力部西北電力設(shè)計院編，中國水電出版社 ,1990 2、電氣設(shè)備實用手冊 上、下冊）周文俊主編，中國水電出版社 ,20013、變電所設(shè)計丁毓山主編，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 ,19934、供配電線路技術(shù)手冊李兆華，李斌編，中國電力出版社， 2008年 11月5、電力系統(tǒng)分析何仰贊 , 溫增銀主編，華中科技大學(xué)出版社 ,20016、變電站

46、綜合自動化技 黃益莊主編，中國電力出版社 ,19997、供配電技術(shù) 唐志平 電子工業(yè)出版社 2009 年 6 月8、變電站綜合自動化原理及應(yīng)用丁書文主編 . 中國電力出版 ,20029、發(fā)電廠及變電所的控制 二次部分）文鋒主編 . 中國電力出版社 ,200110、電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)董振亞主編，中國電力出版社 ,199711、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)李俊年主編，中國電力出版社 ,199812、繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程 （SDJ6-76 中華人民共和國水利部編 . 水 利電力出版社 ,197613、發(fā)電廠變電所電氣接線和布置 上、下冊）西北電力設(shè)計院編 . 中國電力出版 社,198814、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理賀家李 宋從矩合編 . 中國電力出版社 ,199215、電力系統(tǒng)自動裝置原理楊冠城 主編 . 中國電力出版社 ,198816、電力工程電氣設(shè)備手冊戈東方主編 .水利電力出版社 , 1988附表304高壓配電所所帶負(fù)荷用電設(shè)備臺數(shù)及容量計算系數(shù)計算容量序 號設(shè)備 名稱臺數(shù)總?cè)萘縆VA工作容量Kxcostg 有功KW無功vKVAR視在KVA1進(jìn)料泵88X 5004 X5000.60.8