【正文】 烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （ 08機(jī)電一體化 ） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目 ________工廠供電 _______ 學(xué) 生 姓 名 段振華 指 導(dǎo) 教 師 李曉偉 機(jī) 電 工 程 系 2021年 05月 10日 2 6KV高壓配電所 的設(shè)計(jì) 摘要 近幾年來，依靠技術(shù)進(jìn)步，走技改之路，使燒結(jié)法氧化鋁產(chǎn)量從 200kt/a 提高到850kt/a。 此次設(shè)計(jì)新增 300kt/a 選礦生產(chǎn)線，根據(jù)負(fù)荷要求在現(xiàn)有場(chǎng)地新新建 6KV 高壓配電所。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只選擇一個(gè)編號(hào)為 12 號(hào)的高壓配電所設(shè)計(jì)做詳細(xì)的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)工作是科學(xué)技術(shù)工作，它是為祖國(guó)社會(huì)主義化服務(wù)的。因此，設(shè)計(jì)工作必須貫徹黨的各項(xiàng)方針政策和煤炭工業(yè)的各項(xiàng)具體政策，堅(jiān)持黨的群眾路線，從實(shí)際出發(fā)，深入調(diào)查研究，理論聯(lián)系實(shí)際，使設(shè)計(jì)工作做到切合實(shí)際，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，認(rèn)真學(xué)習(xí)和總結(jié)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，把設(shè)計(jì)工作提高到一個(gè)新的水平。 【 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(jì) Abstract The new design of 300kt / a dressing production line, according to the load requirements of the existing site of the new highvoltage power distribution by New 6KV. The graduation project is only a select number of highvoltage power distribution on the 12th designed to do the detailed design. Design work is scientific and technological work, it is the socialist motherland of services. Therefore, the design must implement the various policies and principles of the coal industry specific policies, adhere to the Party39。s mass line, proceed from reality, indepth research, theory with practice, to achieve a realistic design, advanced technology, economic rationality, security for, conscientiously study and the review of the advanced experience of the design work to a new level. Key words: 6KV, high pressure distribution by the power pensation, relay protection, prehensive security design 3 目錄 摘要 ………………………………………………………………… .1 一 設(shè)計(jì)說明 ????????????????????????????? ? 5 6kv工廠配電所概況 ?????????? ?????????? ? 5 x號(hào)配電所負(fù)荷情況 ????????????????????? ? 5 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ??????????????????????????? ? 5 二 設(shè)計(jì)原則及依據(jù) ????????????????????????? ?? 7 高壓配電所 設(shè)計(jì)的一般原則 ?????????????????? ? 7 設(shè)計(jì)依據(jù) ?????????????????????????? ? 7 三 第 x 號(hào)高壓配電所地址選取 ???????????????????? ?? 7 壓配電所選址原則 ??????????????????????? 7 x號(hào)高壓配電所地址選擇 ???????????????????? 8 四 負(fù)荷計(jì)算分析 ???????????????????????????? 8 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 ?????????????????????? 8 負(fù)荷計(jì)算的 方法 ????????????????????????? 8 ??????????????????? ??????? 9 五 主接線方案設(shè)計(jì) ??????????????????????????? 9 ??????????????????????????? 9 ??????????????????????? 9 ??????????????????????? 9 六 配電設(shè)備選取 ???????????????????????????? 10 高壓設(shè)備選擇 ?????????????????????????? 10 低壓設(shè)備選擇 ?????????????????????????? 12 七 繼電保護(hù)定值計(jì)算及二次保護(hù)回路 ??????????????????? 18 計(jì)算 ?????????????????????????? 18 4 ??????????????????????????? 18 ?????????????????????????? 19 BZT?????????????????????????? 20 ??????? ??????????????? 20 二次回路操作電源 ???????????????????????? 20 八 高壓配電所的進(jìn)出線電纜選擇 ????????????????????? 24 九 防雷與接地 ????????????????????????????? 25 ???????????????????????????? 25 ???????????????????????????? 25 ??????????????????????????? ??? 26 十 結(jié) 論 ??????????????????????????????? 29 十一 致謝 ??????????????????????????????? 30 十二 主要 參考 文獻(xiàn) ??????????????????????? 31 5 一 設(shè)計(jì)說明 擬建 6kv 工廠配電所概況 新建 6k 配電所名稱為中州鋁廠第 x號(hào)高壓配電所，是某公司低溫拜耳法生產(chǎn)線主要高壓配電所，屬于工廠電力網(wǎng)絡(luò)中的工廠配電所，主要為中州分公司第一氧化鋁廠六車間低溫拜耳法生產(chǎn)線供電。本配電所的負(fù)荷類型為：Ⅰ類負(fù)荷 30%，Ⅱ類負(fù)荷 50%，Ⅲ類負(fù)荷 20%。大部分用電類型為動(dòng)力用電。本配電所位置位于靠近負(fù)荷中心的地方。 第 x 號(hào)高壓配電所負(fù)荷情況 第 x號(hào)高壓配電所負(fù)荷情況 如附表一 設(shè)計(jì)內(nèi)容 第 x 號(hào) 高壓配電 所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)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(duì)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。 配電所地址選取 依據(jù)使用單位用電實(shí)際情況和相關(guān)規(guī)范規(guī)定合理選擇配電所地址。 負(fù)荷 計(jì)算 及功率補(bǔ)償設(shè)計(jì) 高壓配電 所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]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(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù) 荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)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(cè)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(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。 主接線方案設(shè)計(jì) 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(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò) 6 建等要求。 高、低壓設(shè)備的設(shè)計(jì)及選擇 參照短路 電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)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(yàn)。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(jì)成果。 繼電保護(hù)計(jì)算 高壓配電所 其容量運(yùn)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(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流 。然后根據(jù)短路電流計(jì)算出 BZT、變壓器、電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)。 二次回路操作電源設(shè)計(jì) 為了監(jiān)視，控制和保 證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表，控制和信號(hào)裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)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(jì)成果。 綜保設(shè)計(jì) 變配電站是電力系統(tǒng)組成的一個(gè)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。變配電站能否正常運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，因 此對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)具有十分重要的意義。 變配電站計(jì)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(jì)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(cè)、控制、計(jì)量和供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，變配電管理更為有效，從而改善供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運(yùn)行費(fèi)用。 變電所防雷裝置設(shè)計(jì) 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)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(hào)，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(yàn)以及沖擊接地 電阻計(jì)算。 7 二 、設(shè)計(jì)原則及依 據(jù) 高壓配電所 設(shè)計(jì)的一般原則 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394《 10kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行 高壓配電所 設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： （ 1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)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(diǎn)、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(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)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(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。 設(shè)計(jì)依據(jù) 10kV 及 以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB50053－ 94） 中州分公司提供的可行性研究報(bào)告 相關(guān)法律法規(guī)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 三 、 第 x 號(hào) 配電所 地址選取 一、接近負(fù)荷中心； 二、進(jìn)出線方便； 三、接近電源側(cè)； 8 四、設(shè)備運(yùn)輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或 正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。 x 號(hào)高壓配電所地址選擇 根據(jù) 高壓配電所選址原則 第 x 號(hào)高壓配電所地址選擇 如附圖一 四 、負(fù)荷計(jì)算分析 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 一、 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)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