浙江大学远程教育学院本科生毕业（设计）论文 题 目 硫酸厂6KV高压配电所设计 专 业 电气工程与自动化 学习中心 安徽铜陵奥鹏学习中心 姓 名 王少波 学 号 L20960620005 指导教师 郑蓉 二0一一 年 五 月 三 日摘 要华兴公司现有两套200kt/a硫铁矿制酸生产线，为增强硫酸行业市场竞争力，生产更高品质的硫酸产品，集团公司拟计划新增一套200kt/a硫铁矿制酸生产装置。此次设计即为该新生产装置供配电的配电所，要求根据负荷在现有场地就近新建一6KV高压配电所，编号为304#配电所。关键词： 6KV，高压配电所，功率补偿，继电保护，综保设计目 录 一、设计说明 4（一）拟建6KV配电所概况 4（二）304配电所负荷情况4（三）设计内容 4二、设计原则及依据 5（一） 高压配电所设计的一般原则5（二） 设计依据5三、304高压配电所地址选取6（一） 选址原则6（二） 地址选择6四、负荷计算分析 6（一） 负荷计算的内容和目的6（二） 负荷计算的方法7（三） 负荷计算过程7五、主接线方案设计7（一） 主接线类型7（二） 电气主接线设计原则7（三） 本配电所主接线选择7六、配电设备选取 7（一） 高压设备选择7（二） 配电所高压开关柜的选择8（三）设计与结构8（四）低压配电所低压开关柜的选择9七、继电保护定值计算及二次保护回路 9（一）继电保护计算 9（二）变压器保护 10（三）高压电机保护 10（四）电源进线BZT 11（五）电容器组保护定值整定 11（六） 二次回路操作电源11八、高压配电所的进出线电缆选择 13（一）发热条件13（二）电压损耗条件13（三）经济电流密度14（四）机械强度14九、防雷与接地 14（一）防雷设备 14（二）防雷措施 14（三）接地 15十、结论 16十一、主要参考文献 17一、设计说明（一）拟建6kv配电所概况 新建6KV配电所名称为华兴公司304#高压配电所，是公司三套200kt/a硫铁矿制酸生产线主要高压配电所，主要为三期200kt/a硫铁矿制酸生产线供电。本配电所的负荷类型为：类负荷30%，类负荷50%，类负荷20%。大部分用电类型为动力用电。本配电所位置位于靠近负荷中心的地方。（二） 304高压配电所负荷情况 304高压配电所负荷情况如附表一（三） 设计内容 304高压配电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合分公司供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、配电所地址选取依据使用单位用电实际情况和相关规范规定合理选择配电所地址。2、负荷计算及功率补偿设计高压配电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出高压配电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。3、主接线方案设计配电所的主接线应根据配电所所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。4、高、低压设备的设计及选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。5、继电保护计算高压配电所其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。然后根据短路电流计算出BZT、变压器、电动机继电保护。6、二次回路操作电源设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的变电所二次接线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。7、综保设计配电所是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的重要连接部分，其作用是变换电压、汇集和分配电能。配电所能否正常运行关系到电力系统的稳定和安全，因此对配电所进行监控和保护具有十分重要的意义。配电所计算机监控技术是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起。改进供电质量，力求供电最为安全、可靠、方便、灵活，经济性好，配电所管理更为有效，从而改善供电质量，提高服务水平，减少运行费用。8、变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。二、设计原则及依据（一）高压配电所设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-9410kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行高压配电所设计必须遵循以下原则：1、 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。2、 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。（二）设计依据1、10kV及以下变电所设计规范（GB5005394）2、华兴公司提供的可行性研究报告3、相关法律法规及规范标准三、304#配电所地址选取（一）高压配电所选址原则1、接近负荷中心；2、进出线方便；3、接近电源侧；4、设备运输方便；5、不应设在有剧烈振动或高温的场所；6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；7、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；8、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定；9、不应设在地势低洼和可能积水的场所。（二）304#高压配电所地址选择根据高压配电所选址原则304高压配电所地址选择如附图一四、负荷计算分析（一） 负荷计算的内容和目的1、计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。2、 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。3、 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量