110KV电网继电保护设计计算书的目录

第一篇：110KV电网继电保护设计计算书的目录

目录

第一章 电力系统各元件主要参数的计算··············································（1）

第1.1节 发电机参数的计算 ··························································（1）第1.2节 变压器参数的计算 ··························································（1）第1.3节 输电线路参数的计算 ·····················································（3）

第二章输电线路上的TA、TV变比的选择 ···········································（5）第 2.1节TA 变比的选择 ··································································（5）第 2.2节TV 变比的选择 ··································································（5）

第三章短路电流的计算 ··············································································（6）第 3.1节各个发电厂在不同的运行方式下的等值电抗········（6）第 3.2节1DL的短路电流计算······················································（10）第 3.3节2DL的短路电流计算······················································（28）第 3.4节17DL的相间短路电流计算 ··········································（46）第 3.5节17DL的零序短路电流计算 ··········································（50）第 四 章 相间距离保护的整定计算 ·······················································（56）第 4.1节1DL相间距离保护的整定计算 ···································（56）第 4.2节2DL相间距离保护的整定计算 ···································（64）第 4.3节17DL相间电流保护的整定计算 ································（90）

第五章 电力网零序电流保护的整定计算 ··············································（92）第 5.1节1DL的零序电流保护的整定计算 ······························（92）第 5.2节2DL的零序电流保护的整定计算 ······························（94）第 5.3节17DL的零序电流保护的整定计算 ····························（97）

第二篇：110KV电网继电保护设计前言

XX大学电力学院毕业设计

前言

本次设计是110KV电网的继电保护设计。根据所设计的题目依靠四年的电气工程自动化专业知识的学习，通过参阅电力系统继电保护原理、电力系统暂态分析等相关书籍而完成的。

此次设计成果包括：毕业设计说明书和计算书各一份、标准格式外文原稿，译文一份、继电保护配置图纸一张（2#）。

说明书主要内容包括：电气参数数据分析整理；TA、TV变比的选择；中性点接地的确定电力网短路电流计算；电力网相间继电保护方式的选择与整定计算（B─BD1、A─BD5）；电力网零序继电保护方式的选择与计算；自动重合闸的选择。

本次设计选择的是110KV线路，其中包括四个发电厂，并分别构成单电源辐射型线路，双电源辐射型线路，平行线路和多电源四点环行网络。本人设计的是环网中的一条线路B─BD1保护，同组的王星完成的是另一条辐射型线路A─BD5的保护。

在次设计过程中，编者得到了康海珍老师耐心、细致的指导，康海珍老师也提出了许多极有价值的见解和建议。编者在次向康海珍老师表示忠心的感谢。

限于编者的水平有限，书中难免有一些缺点和错误，希望各位老师提出宝贵的意见，编者：刘月伟

2004年12月13日

第三篇：自来水厂设计—计算书

目录

第一部分 说明书 3 第一章 净水厂厂址选择 3 第二章 处理流程选择及说明 4 第一节 岸边式取水构筑物 8 第二节 药剂投配设备 10 第三节 机械搅拌澄清池 10 第四节 普通快滤池 11 第五节 消毒间 12 第六节 清水池 14 第七节 送水泵站 14 第三章 水厂的平面布置 16 第一节 水厂的平面布置要求 16 第二节 基本设计标准 16 第三节 水厂管线 16 第四节 水厂的高程布置 17 第四章 排泥水处理 20 第一节 处理对象 20 第二节 处理工序 20 第二部分 计算书 21 第一章 岸边式取水构筑物 21 第一节 设计主要资料 21 第二节 集水间计算 21 第三节 泵站计算 22 第二章 混凝设施 26 第一节 药剂配制投加设备 26 第三章 机械搅拌澄清池计算 35 第一节 第二反应室 35 第二节 导流室 35 第三节 分离室 36 第四节 池深计算 37 第五节 配水三角槽 38 第六节 第一反应室 39 第七节 容积计算 40 第八节 进水系统 40 第九节 集水系统 41 第十节 污泥浓缩斗 42 第十一节 机械搅拌澄清池，搅拌机计算 43 第四章 普通快滤池计算 48 第一节 设计参数 48 第二节 冲洗强度 48 第三节 滤池面积及尺寸 49 第五节 配水系统 49 第六节 洗砂排水槽 50 第七节 滤池各种管渠计算 51 第八节 冲洗水泵 52 第五章

消毒处理 54 第一节 加氯设计 54 第二节 加滤量计算 54 第三节 加氯间和氯库 54 第六章 清水池计算 56 第一节 清水池有效容积 56 第二节 清水池的平面尺寸 56 第三节 管道系统 56 第四节 清水池布置 56 第七章 送水泵站 58 第一节 流量计算 58 第二节 扬程计算 58 第三节 选泵 58 第四节 二级泵房的布置 59 第五节 起重设备选择 59 第六节 泵房高度计算 60 第七节 管道计算 60 第八章 给水处理厂的总体布置 61 第一节平面布置 61 第九章 泥路计算 64 第一节

泥、水平衡计污泥处理系统设计规模 64 第二节

排泥水处理构筑物设计计算 67 结束语 73 致

谢 74 参考文献 75

第一部分 说明书

第一章 净水厂厂址选择

净水厂一般应设在工程地质条件较好、地下水位底、承载力较大、湿陷性等不高、岩石较少的地层，以降低工程造价和便于施工。水厂还应考虑防洪措施，同时尽量把水厂设在交通方便、靠近电源的地方，以利于施工管理和降低输电线路的造价。设计中水源选择一般要考虑以下原则： 所选水源水质良好，水量充沛，便于卫生防护； 所选水源可使取水，输水，净化设施安全经济和维护方便； 3 所选水源具有施工条件。张家川水源共有三处 北川河水源丰富，常年有水，冬季较清、夏季水呈淡黄色，含沙量较高； 2 南川河水量小，枯水期不能保证； 地下水埋藏较深，并且为苦咸水，不易做给水水源。由于北川河水质较好，水量较充沛，并且水源较易取用，所以选择北川河上游作为取水水源。根据水文资料：北川河水面标高：最高水位1698.0米，最低水位1694.0米，水位变化在4米左右，变化不大；北川河河床、河岸较稳定 河岸较陡，有足够水深。设计选择岸边式取水构筑物，并且集水间和取水泵房合建。

第二章 处理流程选择及说明

设计开始时初步拟定了两个处理流程的方案： 方案Ⅰ：

水源 → 泵站 → 机械搅拌澄清池 → 普通快滤池 → 加滤消毒 → 清水池 → 吸水井 → 二泵站 → 用户

混凝剂采用：三氯化铁，扩散混合器混合；

消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯。方案Ⅱ：

水源 → 泵站

→水力循环澄清池→ 虹吸滤池 → 加滤消毒 → 清水池 → 吸水井 → 二泵站 → 用户

混凝剂采用：三氯化铁，扩散混合器混合；

消毒剂采用：液氯消毒，滤后加氯，加氯机加氯。两个方案的区别在于澄清池和滤池的选择有所差异，其它方面基本相同。本人将现在常出现的澄清池和滤池列表进行比较，进行选择。见表2.1澄清池选择和表2.2滤池选择

表2.1

澄清池选择 类型 性能特点 使用条件 机械搅拌澄清池 优点：

1.处理效率高，单位面积产水量大； 2.适应性较强，处理效果稳定；

3.采用机械刮泥设备后，对高浊度水处理也具有一定适应性。缺点：

1.需要一套机械搅拌设备； 2.加工和安装要求精度高；

3.维修较麻烦。1.进水悬浮物含量一般小于3000mg/L，短时间内允许达5000—10000mg/L；

2.一般为圆形池体； 3.适用大、中型水厂。水力循环澄清池 优点： 1.无机械搅拌设备； 2.构造简单。缺点：

1.投药量较大，需要较大的水头；2.对水质水温变化适应性较差。1.进水悬浮物含量一般小于2000mg/L，短时间内允许达5000mg/L； 2.一般为圆形池体； 3.适用中、小型水厂。脉冲澄清池 优点：

1.虹吸式机械搅拌设备较为简单； 2.混合充分，布水较均匀； 3.池深较浅，便于布置。缺点：

1.需要一套真空设备，较为复杂； 2.虹吸式水头损失较大，周期难控制；

3.操作管理要求较高。1.进水悬浮物含量一般小于3000mg/L，短时间内允许达5000—10000mg/L；

2.可建成圆形、矩形或方形池体； 3.适用大、中、小型水厂。悬浮澄清池 优点： 1.构造比较简单； 2.能处理高浊度和水；

3形式较多，可间歇运行。缺点：

1.需设气水分离器；

2.队水温、水量等因素较敏感；

3.双层式时池深较大。1.进水悬浮物含量小于3000mg/L时，宜用单层式，在3000—10000mg/L时，宜用双层式； 2.可建成圆形或方形池子；

3.一般流量变化每小时步大于10﹪。

表2.2

滤池选择 名称 性能特点 适用条件

进水浊度（mg/L）规模 普通快滤池 单层滤料 优点： 1.运行管理可靠； 2.池深较浅； 缺点：

1.阀件较多；

2.一般用大阻力冲洗，须设冲洗设备。一般不超过20 1.大、中、小型水厂均适用； 2.单池面积不大于100m2。

双层滤料 优点： 1.滤速较高； 2.含污能力较大，工作周期长；3.无烟煤作滤料易取得； 缺点：

1.滤料粒径选择严格； 2.冲洗时操作要求较高；

3.煤砂之间易积泥。一般不超过20，个别时间不超过50 1.大、中、小型水厂均适用； 2.单池面积不大于100m2。虹吸滤池 优点：

1.不需大型闸阀，可节省阀井；2.不需冲洗水泵； 3.易于实现自动化； 缺点：

1.一般需设真空设备；

2.池深较大。一般不超过20 1.大、中型水厂适用； 2.一般采用小阻力排水，单池面积不大于25m2。无阀滤池 重力式 优点： 1.一般不设闸阀；

2.管理维护简单，能自动冲洗； 缺点：

1.清砂较为不便。一般不超过20 1.适用于中、小型水厂； 2.单池面积不大于25m2。

压力式 优点： 1.可一次净化； 2.可省去二级泵房； 缺点：清砂较为不便。一般不超过150 1.适用于小型水厂； 2.单池面积不大于5m2。压力滤池 优点： 1.滤池多为钢罐；

2.移动方便，可用作临时供水；

3.用作接触过滤时，可一次净化省去二级泵房； 缺点：

1.清砂不便；

2.需耗用钢材。一般不超过 20—150 1.适用于小型水厂； 2.可与除盐、软化床串联使用。

根据表2.1和表2.2对比，本人选用机械搅拌澄清池与普通快滤池作为工艺流程中的构筑物。从技术可靠性而言，由于原水浊度在35——1200NTU，是含沙量比较小的水源，设计采用机械搅拌澄清池或水力循环澄清池进行处理，完全可以达到排放标准，但是设计水量达到27500 m3/d，若采用水力循环澄清池，根据计算就会有4—6座池子，占用大量的空间，还会造成施工时间和费用的提升，是得不偿失的；采用机械搅拌澄清池，经计算，只有2座池子，可以大量的降低成本和土地占用率，也使得施工工期大大缩短，所以设计采用机械搅拌澄清池。

同样设计采用普通快滤池或虹吸滤池都可以达到良好过滤的效果。但是，虹吸滤池的池深较大，会造成取水泵站水泵的扬程提高，使得取水泵站的造价提高；虹吸滤池需要真空设备，易出现设备故障，且造价高于普通快滤池；普通快滤池由于运行可靠，有成熟的运行管理经验，且池深较浅，不会对取水泵站造成压力，其次普通快滤池工程造价较低，工期较短。所以采用普通快滤池。

综上所述，设计采用方案Ⅰ为工艺流程最终选择。张家川回族自治县净水厂工艺流程见图2.1

图2.1 净水厂工艺流程图

第一节 岸边式取水构筑物

一、集水间

集水间采用淹没式，集水间与泵房合建。合建式岸边取水构筑物，北川河河水经过进水孔进入进水间的进水室，再经过格网进入吸水室，然后由水泵抽送至水厂的机械搅拌澄清池。在进水孔上设有格栅，用以拦截水中粗大的漂浮物，设在进水间中的格网用以拦截水中的细小漂浮物。

格栅采用给排水标准图集S321-1,型号6。格栅尺寸为B×H=1100mm×1100mm,栅条间孔数为15孔，栅条根数为16根，有效面积为0.84m2。

格网采用给排水标准图集S321-5，C10型，格网尺寸为B×H=2130mm×1130mm,有效面积为1.39 m2。

设计采用4个单独的集水间，在分格墙上设置连通管和阀门。

二、取水泵房(一)选泵

根据设计流量和设计扬程选择水泵的型号和数量；

选用4台300s-12型（3用1备）流量Q=612m3/h扬程H=14.5m的水泵； 吸水管的流速为1.05m/s，管径为DN400mm，L=2.8m。吸水管选用铸铁管； 出水管流速为3.89m/s，管径DN350mm，L=2.5m。，出水管选用钢管； 四条出水管并联后，出水总管为DN500mm，流速为2.43m/s。

(二)泵房布置

水泵机组的排列是泵房布置的重要内容，它决定泵防建筑面积的大小，机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。

因所选的泵的是300s-12型水泵是侧向进水和侧向出水的水泵，所以采用横向排列。要适当增加泵房的长度，但跨度小，进出水管顺直，水利条件好，可减少水头损失，省电。

水泵凸出部分到墙的净距A1=2.0m； 出水侧水泵基础与墙的净距B1=2.04m（包括一个止回阀和一个闸阀的长度）；

进水侧水泵基础与墙的净距D1=3.2m（包括一个闸阀的长度）； 电动机凸出部分与配电设备的净距应保证电动机转子检修时能拆卸，并保持一定的距离C1=2.4m； 水泵基础之间的净距E1=2.0m； 水泵房的尺寸为(按长方形布置)L=A1+C1 +3E1+4L=17.5m B= D1+ B1+ B5=6m(三)起重设备的选型与布置

因最大设备的重量为709kg，所以选用起重在0.5-2.0吨之间的电动单轨吊车梁。单轨吊车梁配置电动葫芦；即可垂直起举设备，也能水平运移；其运动轨迹取决于吊车梁的布置；采用U形布置形式。根据起重量、跨度，起升高度选用DX型电动单梁悬挂起重机。

跨度1.25-16m，起升高度12m，大车电机运行速度20m/s，型号2DY12-4配套电动葫芦型号CD1；精确的跨度15.5m，长17.5m，最大轮压0.98吨总重1.69吨，CD1 1-12D电动葫芦。主要尺寸长954-974m，重量1.98吨。(四)泵房高度

水泵采用自灌引水方式，其泵心低于吸水井的最低水位； 泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊车起重时，高度。第二节 药剂投配设备

一、药剂选择

根据原水的水质水温和PH值的情况，选用混凝剂为三氯化铁，投加浓度为10％，最大投加量为33（mg/L）。

优点：净化效率高、用药量少、出水浊度低、色度小，过滤性能好，温度适应性高，PH值使用范围宽（PH=5~9）。操作方便，腐蚀性小，劳动条件好，成本较低。采用计量泵湿式投加，不需要加助凝剂。

二、药剂配制

药剂通过溶解池进行溶解，溶解池采用压缩空气进行药剂溶解搅拌；

溶解池采用矩形建造，有效尺寸B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，超高0.2m； 放水管管径d0=25mm，相应流速v0=3.06m/s； 溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根；

空气压缩机设在加药间内，选用SSR100型罗茨鼓风机两台，1用1备。

三、药剂投加及药剂混合

溶解的药液在溶液池中静置储藏，而后通过计量泵投加到机械搅拌澄清池。混凝剂的投加分干投与湿投法两种。设计采用采用计量泵湿式投加。计量泵采用三台J-ZM250/4.0型隔膜计量泵。

药剂混合采用静态混合器混合，混合器采用JT-500型静态混合器混合。第三节 机械搅拌澄清池

澄清即净化，指靠重力作用的泥水分离过程，亦即沉淀范畴的处理工序。

设计采用机械搅拌澄清池。其池体主要由第一絮凝室、第二絮凝室、及分离室三部分组成。机械搅拌澄清池工艺流程如下：加过混凝剂的原水由进水管，通过环形配水三角槽下面的缝隙流进第一絮凝室，与数倍于原水的回流活性泥渣在叶片的搅动下，进行充分地混合和初步絮凝。然后经叶轮提升至第二絮凝室继续絮凝，结成良好的矾花。再经导流室进入分离室，由于过水断面突然扩大，流速急速扩大，泥渣依靠重力下沉与清水分离。清水集水槽引出。下沉泥渣大部分回流到第一絮凝室，循环流动形成回流泥渣，另一小部分泥渣进入泥渣浓缩室排出。

一、设计参数 池数设计取两座；

第二絮凝室提升水量为原水进水水量的4倍； 水在池中的总停留时间为1.25h；

第二絮凝室中停留时间为50s，导流室中的停留时间为3min； 第二絮凝室、第一絮凝室、分离室的容积比1：1.99：6.66； 为使进水分配均匀，采用配水三角槽分配进水； 配水三角槽上设排气管，以排出槽中积水；

池下部圆台坡度为45°，池底采用球壳式结构，取球冠高1m； 集水方式采用淹没口环形集水槽，孔径25mm； 池子设泥渣浓缩斗3个，浓缩室总容积约为池子容积的1﹪，设100mm排泥管； 在进水管、第一第二絮凝室、分离室、泥渣浓缩室、出水槽等处设取样管；

设计池子尺寸：采用2个池子，每个池子直径14.8m，面积为171.95m2，澄清池总高度为6.60m；

机械搅拌的叶轮直径，一般按第二絮凝室内径的70%设计，其提升水头约为0.10m； 搅拌叶片总面积，一般为第一絮凝室平均纵剖面积的8%，叶片高度为第一絮凝室高度的1/3，叶片对称装设，安装10片。第四节 普通快滤池

过滤就是悬浮液流经过多孔介质或滤网进行固液分离的过程，大多数过滤工艺采用粒料层过滤。最常用的粒料为石英砂，它的主要目的是去除浊度。设计中采用普通快滤池。

一、设计参数

强制滤速是指一个或两个滤池检修时，其他滤池在超过正常负荷下的滤速，在滤池面积和个数决定后，应以强制滤速进行校核；如果强制滤速过高，设计滤速应适当降低或滤池个数适当增加。滤池个数多，冲洗效果好，运转灵活，强制滤速较低，但单位面积滤池造价增加。(一)滤池尺寸

滤池个数选择见表2.1

表2.1

滤池面积与个数关系 滤池面积 滤池数

当滤池总面积小于30m2 一般采用2个滤池 当滤池总面积为30m2-100m2 一般采用3-4个 当滤池总面积为150m2 一般采用5-6个滤池 当滤池总面积为200m2 一般采用6-8个

当滤池总面积为300m2以上 一般采用10个以上

滤池平面形状可为正方形或矩形。

设计滤池两座，每座设四格，采取双排布置 滤池单格面积24m2，长宽比1.28：1，单池有效尺寸采用B×L=4.3m×5.5m，滤池高度为2.55米，包括超高0.3m 滤池高度包括超高0.3m，滤层上水深1.10m，滤料层厚度0.7m、承托层厚度0.45m等。

(二)大阻力配水系统

干管始端流速1.5m/s，采用管径为400mm 支管始端流速3.38m/s，采用管径50mm 反冲洗泵采用350S-26A型提升水泵，流量1264，扬程15.70m(三)管廊设置

管廊设置应力求紧凑，简捷，要留有设备管配件等安装、维修等的必要空间；要有良好的防水、排水、通风、照明设备；由于设计采用双行排列，管廊位于两排滤池中间。管廊中包括 给水管 管径DN400mm, 管中流速为1.26m/s 2 排水管 管径DN500m 3 冲洗水管 管径DN300mm，管中流速为4.07m/s 4 过滤水管 管径DN400mm，管中流速为1.26m/s 滤池底部应设排空管，其入口处设隔栅，池底坡度约为0.005，坡向排空管；每个滤池上宜装设水头损失计或水位尺及取水样设备；各种密封渠道上应设人孔，以便检修；滤池壁与砂层接触处应拉毛成锯状，以免过滤水在该处形成“短路”而影响水质。第五节 消毒间

设计选用液氯消毒。氯是一种黄绿色窒息性气体，有剧毒。在常压下的液化点为-33.6℃，在0℃压力大于3.66大气压时转化为液体。0℃时每升液氯的重量为1468.4克，同样重量的液氯，其体积仅为气态氯的1/457。在10℃以下时，在氯的饱和溶液中会析出氯的水化结晶物，这种现象会造成加氯设备故障。

氯所以能消毒，主要是它能破坏细菌中的酶系统。主要反应如下：

一、加氯量

根据相似条件下水厂的运行经验，按最大用量确定，并应使余氯量符合饮用水卫生标准的要求.投加量一般取决于滤化的目的，并随水中的氨氮比、PH值、水温和接触时间等变化。投量取2mg/L，管网末端含量0.05 mg/L，接触时间不少于32min。

二、加氯设备

大型真空加氯机由于结构复杂，零部件、仪表容易损坏，维修困难等原因，国内水厂目前已少采用。

设计采用加氯机投加。ZJ-2型转子加氯机，加氯机是由旋流分离器、弹簧膜阀、控制阀、转子流量计、中转玻璃罩，平衡水箱及水射器等组成。加氯量2-10kg/h,加氯机的外型尺寸为：宽×高=3300mm×370mm,加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间的净距为0.8m。

氯瓶：采用容量为500kg的氯瓶，氯瓶的外形尺寸为：外径600mm,瓶高1800mm。采用4个氯瓶，使用周期为30天。

三、加氯间的布置 设置加氯间，加氯间应设在水厂或增压站等构筑物的主导风向下游。加氯间尽量靠近投加点。加氯机设置两台，分别有两根加氯管通到加氯点，互作备用。加氯机按最大投氯量来选用，原则上以一台加氯机对接一只氯瓶进行布置。加氯机台数按最大投氯量计算，并考虑1台备用。

加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库。采用加氯间与氯库合建的方式，中间用墙隔开，加氯间平面尺寸为5×5m,氯库平面尺寸为12.5m×10m。第六节 清水池

一、清水池容量

清水池容量由两部分组成，一是调节容量，一是储备容量，前者为调节用水负荷而必须储存的水量，后者为消防或其他特殊需要而储备的水量，这部分水量在一般请情况下是不动用的。清水池的总调节容量按水厂产水量20﹪设计，设计中采用2个池子，每个池子容积2750 m3,按规定要求，由于容积大于2000m3,采用矩形水池。

二、清水池尺寸

清水池的总调节容量按水厂产水量20﹪设计，设计中采用2个池子，每个池子容积2750 m3,按规定要求，由于容积大于2000m3,采用矩形水池。清水池设2座，采用池有效水深4.0m，超高0.5m。每座清水池设计尺寸为 ：B×L×H=35m×20m×4.0m。有效容积为 ：2750m3。清水池最高水位标高为±0.00米。储备水量主要是消防用水量，大中城市因用水量大，发生火警所需的消防水占城市用水量的比例不大，一般不予考虑。小城镇用水量不多，消防用水量所占的比例应增大。进水管选用DN450mm，水力计算 ； 出水管选用DN450mm，水力计算。第七节 送水泵站

一、选泵

根据设计流量和设计扬程(出厂水压力≥0.35mpa)选择水泵的型号和数量。

选用4台250s-65型（3用1备）流量Q=612m3/h扬程H=56m的水泵。

吸水管：流速为3.89m/s，管径DN350mm，用铸铁管L=4.0m;

出水管：流速为1.05m/s，管径DN400mm，用钢管L=0.9m;

四条出水管并联后，出水总管为DN500mm，流速为2.43m/s。

二、泵房布置

泵房和吸水井合建，吸水井尺寸：B×L×H=5m×32m×5m，其中超高0.5m。水泵机组的排列是泵房布置的重要内容，它决定泵防建筑面积的大小，机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。

因所选的泵的是300s-12型水泵是侧向进水和侧向出水的水泵，所以采用横向排列。要适当增加泵房的长度，但跨度小，进出水管顺直，水利条件好，可减少水头损失，省电。

水泵凸出部分到墙的净距A1=3.0m； 出水侧水泵基础与墙的净距B1=4.24m（包括一个止回阀和一个闸阀的长度）；

进水侧水泵基础与墙的净距D1=3.0m（包括一个闸阀的长度）； 电动机凸出部分与配电设备的净距应保证电动机转子检修时能拆卸，并保持一定的距离C1=3.0m； 水泵基础之间的净距E1=2.0m； 水泵房的尺寸为(按长方形布置)L=A1+C1 +3E1+4L=21.6m，B= D1+ B1+ B5=8.0m。

三、起重设备的选型与布置

因最大设备的重量为709kg，所以选用起重在0.5-2.0吨之间的电动单轨吊车梁。单轨吊车梁配置电动葫芦。即可垂直起举设备，也能水平运移。其运动轨迹取决于吊车梁的布置。采用U形布置形式。

根据起重量，跨度，起升高度选用DX型电动单梁悬挂起重机。跨度1.25-16m，起升高度12m，大车电机运行速度20m/s，型号2DY12-4配套电动葫芦型号CD1。精确的跨度15.5m，长17.5m，最大轮压0.98吨总重1.69吨，CD1 1-12D电动葫芦。D=7.4m主要尺寸长954-974m重量1.98吨。

四、泵房高度

泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊车起重时，高度

第三章 水厂的平面布置 第一节 水厂的平面布置要求 布置紧凑，以减少水厂占地面积和连接管渠的长度，并便于操作管理。但各构筑物之间应留处必要的施工和检修间距和管道地位； 2 充分利用地形，力求挖填土方平衡以减少填、挖土方量和施工费用； 各构筑物之间连接管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便。此外，有时也需要设置必要的超越管道，以便某一构筑物停产检修时，为保证必须供应的水量采取应急措施； 建筑物布置应注意朝向和风向； 有条件时最好把生产区和生活区分开，尽量避免非生产人员在生产区通行和逗留，以确保生产安全； 对分期建造的工程，既要考虑近期的完整性，又要考虑远期工程建成后整体布局的合理性。还应该考虑分期施工方便。水厂平面布置的内容包括：各构筑物的平面定位，各种管道（处理工艺用的原水管、加药管、加氯管、排泥管；水厂自用水管、产区排水管、雨水管等），阀门及配件布置，厂区道路、围墙、绿化等。

第二节 基本设计标准

主要车行道的宽度，单车道为5m，并应有回车道；人行道的宽度为1.5-2.0m； 车行道转弯半径为5m；

城镇水厂或设在工厂区外的工业企业自备水厂周围，应设置围墙，其高度采用2.0m。第三节 水厂管线 1 给水管线

原水管线，采用钢管，设1根； 生产管线，管线埋地1m以下；

清水管线，两座清水池之间有联络管线，池底相同； 超越管线，超越滤池。2 排水管线

排除厂内地面雨水；排除厂内生产废水；排除办公室、食堂、浴室、宿舍等的生活污水。3 电缆沟

集中式电缆沟方式，上做盖板，深度为1.0米，宽度为0.8米，沟底有底坡，以利积水排出。4 加药管线

浅沟敷设，上做盖板，管材为塑料管，以防止腐蚀。5 泥水管线

管线埋地1m以下。

本工程在原有水厂基础上进行扩建，整个厂区在总平面布局上做到功能区分明确，分为生活区、生产区、污泥处理区。厂区交通流线清楚流畅，主干道贯穿东西。新建构筑物包括取水泵房及配电，二级泵房及配电，变电间，清水池，机械搅拌澄清池，清水池，普通快滤池，加氯间，机修车间管配件堆放场，综合楼，化验室，传达室等。各单体构筑物在建筑风格上做到清新明快，既保持原有水厂的园林风味，又体现了现代水厂的流畅简洁的气派。水厂的工艺流程采用直线型布置，管线力求简短，厂区内水配以草地、树木等绿化。

水厂总占地面积48.5公顷，因地制宜并考虑到远期发展。总平面图中，绿化面积约占20％，附属面积约占总面积的25％。第四节 水厂的高程布置

厂的工艺流程布置，使水厂布置的基本内容，由于厂址地形和进出水管方向等的不同，流程布置可以有各种方案，但必须考虑以下布置原则：

1流程力求简短，避免迂回重复，是净水过程中的水头损失最小。构筑物尽量靠近，便于操作管理和联系活动。水流方向要顺，并考虑施工、检修的方便，避免过多的立体交叉。2尽量适应地形，因地制宜地考虑流程，力求减少土方石量。地形自然坡度较大时，应尽量顺等高线布置，在不得已的情况下，才做台阶式布置。充分利用地形，力求实现各处理构筑物间的重力流衔接（尽量避免中途加压）以及各构筑物的重力排泥或放空。

3注意构筑物朝向：经水厂一般无朝向要求，但如滤池的操作廊、二级泵房、加药间、检修间、办公楼则有朝向的要求，尤其是散发大量热量的二级泵房对朝向和通风的要求，更应注意，布置时应符合当地最佳方位。加药间、加氯间、药剂仓库等，尽可能设在水厂主导风向的下风方向，泵房及其他建筑物，尽量布置成南北方向。

设计中采用直线型。直线型最常见的布置方式，从进水到出水整个流程呈直线，这种布置方式，生产联系管线段，管理方便，有利于日后水厂发展 在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身，连接管道，计量设备等水头损失在内。水头损失应通过取值估算确定，并留有空地。

生活辅助建筑物面积应按水厂管理体制、人员编制和当地建筑标准确定。生产辅助建筑物面积根据水厂规模、工艺流程和当地的具体情况而定。各构筑物高程见表3.1

表3.1

构筑物高程

构筑物名称 顶标高(m)水面标高（m）底标高(m)一级泵站 1706.00 1693.80 机械搅拌澄清池 1703.30 1703.00 1696.70 普通快滤池 1702.40 1702.10 1700.00 清水池 1700.50 1700.00 1696.00 吸水井 1700.00 1699.50 1695.00 二级泵站 1703.00 1697.00

净水厂构筑物见表3.2

表3.2

净水厂构筑物

第四章 排泥水处理 第一节 处理对象

净水厂污泥处理对象主要是滤池的冲洗废水和机械搅拌澄清池的排泥水。其成分一般为原水中的悬浮物质和部分溶解物质以及在净水过程中投加的各种药剂。第二节 处理工序

排泥水处理系统通常包括调节、浓缩、脱水以及泥饼处置等工序。调节：为了使排泥水处理构筑物均衡运行以及水质的相对稳定，一般在浓缩前需设置调节池。净水厂滤池的冲洗废水和沉淀池排泥水都是间歇排放，其量和质都不稳定，设置调节池可使后续设施负荷均匀，有利于浓缩池的正常运行。通常把接纳滤池冲洗废水的调节池称为排水池，接纳沉淀池排泥水的称为排泥池。

浓缩：净水厂排泥的含固率一般很低，仅在0.05%-0.5%左右,因此需进行浓缩处理.浓缩的目的是提高污泥浓度,缩小污泥体积,以减少后续处理设备的能力,如缩小脱水机的处理规模等。当采用泥水自然干化时间，节约用地面积。当采用机械脱水时，供给的污泥浓度有一定要求，也需要对排泥水进行浓缩处理。

含水率高的排泥水浓缩较为困难，为了提高泥水的浓缩性，投加絮凝剂、酸或设置二级浓缩。

平衡：当原水浊度及处理水量变化时，净水厂排泥量和含固率也会作相应调整。为了均衡脱水机的运行要求，宜在浓缩池后设置一定容量的平衡池。设置平衡池还可以满足原水浊度大于设计值时起到缓冲和贮存浓缩污泥的作用。

脱水：浓缩后的浓缩污泥需经脱水处理，以进一步降低含水率，减小体积，便于搬运和最后处理。当采用机械方法进行污泥脱水处理时，还需投加石灰或高分子絮凝剂。泥饼及分离液处置：脱水后的泥饼可以外运作为低洼地的填埋土、垃圾场的覆盖土或作为建筑材料的原料或掺加料等。泥饼的成分应满足相应的环境质量标准。排泥水在浓缩过程中将产生上清液，在脱水过程中将产生分离液。当上清液水质符合排放水域的排放标准时，可直接排放；当水质满足要求时也可考虑回液，本设计将排放水回用。

第二部分 计算书

第一章 岸边式取水构筑物 第一节 设计主要资料

一、取水量

Q=41250m3/d=0.477 m3/s(按远期考虑)

二、河流水位

设计取北川河为取水水源

北川河河流水水位、流速、流量资料见表1.1

表1.1

北川河河流水水位、流速、流量资料

水位

水面标高（m）流

速（m/s）流

量（m3/s）设计频率 保证率

最高水位 1698.0 4.5 350 1%

最低水位 1694.0 0.9 12 97% 常水位 1695.5 2.8 67

河流水经岸边式取水构筑物装有格栅的进水口进水，集水间与泵房合建。第二节 集水间计算

一、格栅进水口

进水口装有粗格栅，进水口流速采用

栅条采用扁钢，厚度10mm，栅条净距采用50mm

粗格栅阻塞系数采用

栅条引起的面积减少系数

进水口面积

设置进水口四个，每个进水口尺寸B×H=1000mm×1000mm 格栅采用给排水标准图集S321-1,型号6。格栅尺寸为B×H=1100mm×1100mm,栅条间孔数为15孔，栅条根数为16根，有效面积为0.84m2。

二、格网进水口

格网设在进水间内，用以拦截水中细小的漂浮物。

用平板格网，过网流速采用v1=0.3m/s;网眼尺寸采用5×5mm;网丝直径d=2mm。格网面积减少系数

格网阻塞系数采用k2=0.5,水流收缩系数采用ε=0.8。进水口面积

设置进水口四个，每个进水口尺寸B×H=2000mm×1000mm 格网采用给排水标准图集S321-5，C10型，格网尺寸为B×H=2130mm×1130mm,有效面积为1.39 m2。

三、集水间平面尺寸

集水间分为四个独立分格，在分格墙上设置连通管和阀门，根据进水间内阀门和平板格网的尺寸，水泵吸水管的直径和布置，检修清洗和使水流均匀平稳等要求，决定进水室和吸水室的宽度各为1.5m，集水间长宽的净尺寸为14.9×33m。(其中隔墙0.3m)

第三节 泵站计算

一、取水水泵选配及一级泵站工艺布置

（一）扬程计算

式中

——最低水面到净水厂处理构筑物的高度；

——富余水头损失；

——吸水管水头损失；

——输水管水头损失。

（二）选泵

根据扬程和设计水量确定水泵，选用300s12型水泵4台。（三用一备，其中一台为 期增加）

水泵详细见表1.2和表1.3

表1.2

水泵性能 型号 流量(m3/h)扬程(m)转速

(r/min)轴功率

(kw/h)电动机 效率 汽蚀余量

型号 功率(kw/h)

300s12 612 14.5 1450 30.2 Y225S-4 37 80 5.5

表1.3

水泵安装尺寸(带底座)型号 电动机尺寸（mm）底座尺寸（mm）

L4 h H L1 L2 L3 b b1 300s12 820 530 225 1520 280 990 730 730 E(mm)H2(mm)L(mm)出口锥管法兰尺寸(mm)

DN3 D03 D3 n3-d3 300 635 1789 300 395 435 12--22

配套：底阀1个，止回阀1个，吐出锥管1个，钩扳手1个；

水泵经校核符合流量和扬程的要求；

其他各尺寸都和前面所选泵相同给泵留相应的空间。

（三）水泵机组的布置

水泵机组的布置是泵房布置的重要内容,他决定泵房建筑面积的大小.机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。

一级泵房有3台水泵及1台远期预留泵的空间,4台泵的尺寸为L=1789mm,B =730mm 因300s—12型泵是侧向进水和侧向出水的水泵,所以采用横向排列.横向排列可能要增加加泵房的长度,但跨度小,进出水管顺直,水力条件好,可减少水头损失,省电费。水泵凸出部分到墙壁的净距：

实际需大于2m，实际取2.0m 出水侧水泵基础与墙壁的净距 选用一个止回阀

选用一个闸阀

但 是水泵出水侧管理操作的要道，实际 =2.04m 进水侧水泵基础与墙壁的净距

此处安装一个闸阀,同出水管L=0.51m,但 不得小于1m，实际 =3.2m

电动机凸出部分与配电设备的净距,应保证电动机转子检修时能拆卸,并保持一定的距离

实际水泵基础之间的净距

（五）水泵房的尺寸

选用长方形的泵房

起重设备的选型和布置：

因泵房重最重物体的重量为800kg，且在0.5t—2.0t之间。所以采用电动单轨吊车梁，采用u形布置方式。

选用DX型电动单梁悬挂起重机：

（六）泵房高度计算

采用自灌式引水方式，所以其泵轴心低于吸水井的最低水位。

泵房使用半地下式建造，泵房的高度在有吊车起重设备时，其高度

（七）管道计算

吸水管:流速为1.05m/s,管径DN400mm,用铸铁管,L=2.8m;出水管:流速为3.89m/s,管径DN350mm,用钢管,L=2.5m;四条出水管并联后，出水总管为DN500mm，流速为2.43m/s。

第二章 混凝设施

第一节 药剂配制投加设备

一、溶液池和溶解池计算

（一）设计参数

水厂日产水量Q=25000m3/d，水厂自用水系数10%；

设计水量Q=27500m3/d=0.318m3/s；

混凝剂采用三氯化铁

净水处理混凝剂投加量参考资料见表2.1

表2.1

净水处理混凝剂投加量参考资料

250 500 1000 硫酸铝 20 26 33 41 三氯化铁 12 16 20 27 碱式氯化铁 5 9 13 19

根据表3-1中三氯化铁的投加量参考数据，绘制三氯化铁的投加量和所处理水的浑浊度关系曲线。

图2.1

三氯化铁的投加量和浑浊度关系曲线

根据图2.1可知，最大投加量u=33mg/L； 药溶液的浓度b=10%； 混凝剂每日投配次数n=3。

（二）设计计算

溶液池 溶液池容积 W1=

=

设计取溶液池容积为3.0 溶液池设置两个，交替使用。形状采用矩形，其有效尺寸为B×L×H=2.5m×2.0m×0.8m，其中包括超高0.2m。

解池

溶解池容积占溶液池的30﹪ 溶解池容积

W2=0.3 W1=0.3×3.0= 0.93 设计取溶解池容积为0.9 溶解池设置两个，交替使用。

形状采用矩形，其有效尺寸为B×L×H=2.0m×1.2m×0.65m，其中包括超高0.2m。溶解池的放水时间采用t=10min，则放水流量 q0

查水力计算表

放水管管径d0=25mm，相应流速v0=3.06m/s； 溶解池底部设管径d=100mm的排渣管一根。3 投药管

投药管流量：

q=

= 溶

查水力计算表

设计取管径d0=20mm，相应流速v0=0.23m/s。

（三）压缩空气搅拌 1 设计参数

空气供给强度：溶解池9L/s•㎡，溶液池4 L/s•㎡ 空气管流速：12 m/s 孔眼流速：25 m/s 孔眼直径：4mm 支管间距：450mm 药池平面尺寸：溶解池3.15㎡，溶液池7.2㎡ 空气管长度为20m，其上共有90°弯头7个 2 设计计算 ①需用空气量

式中

n——药池个数，溶解池设置两个；

F——池面积，㎡；

q——空气供给强度，L/s•㎡。溶解池

药池平面面积

需用空气

其中

溶液池

药池平面面积

需用空气量

其中

总需用空气量

②选配机组

选用SSR100型罗茨鼓风机两台，一用一备，风量5.44 m3/min，风压为19.6kpa，所需轴功率3.10kw，所配电动机功率4.0kw。③空气管流速

式中

Q——供给空气量，m3/min； P——鼓风机压力，Mpa；

d——空气管管径，m,此处选用d=100mm；

④空气管的压力损失h 沿程压力损失

局部压力损失

式中

L——空气管长度，m；

G——管内空气质量流量，；

——空气密度，kg/m3；

——供给空气量，m3/min；

——阻力系数；

d——空气管直径，mm； ζ——局部损失阻力系数； v——空气流速，m/s；

当温度为0℃，压力为9.8×104+1.96×104=1.176×105时，查表2.3知空气密度ρ=1.51，则

据此查表2.3得β=1.16

5个90°弯头的局部阻力系数。

故得空气管中总的压力损失为

⑤空气分配管的孔眼数 孔眼直径采用d0=4mm;单孔面积;

孔眼流速采用v0=20m/s;所需孔眼总数

用压缩空气调制药液的溶解池见图2.2

图2.2

压缩空气调制药液的溶解池（单位mm）

表2.2

空气密度（干空气密度以kg/m3计）

压力

（kpa）

温度

-30-20-10 0 +10 +20 +30 +40 9.8065×104 1.406 1.350 1.299 1.251 1.207 1.166 1.128 1.058 1.9613×105 2.812 2.701 2.589 2.583 2.414 2.332 2.555 2.115 3.9226×105 5.624 5.402 5.196 5.006 4.829 4.604 4.510 4.232 5.8839×105 8.436 8.102 7.794 7.509 7.244 6.996 6.765 6.346 7.8452×105 11.25 10.80 10.39 10.01 9.658 9.328 9.020 8.464 9.8065×105 14.06 13.50 12.99 12.51 12.07 11.66 11.28 10.58

表2.3

根据G值确定的阻力系数

G（kg/h）Β G（kg/h）β 10 2.03 400 1.18 15 1.92 650 1.10 25 1.78 1000 1.03 40 1.68 1500 0.97 65 1.54 2000 0.90 100 1.45 4000 0.84 150 1.36 6500 0.78 250 1.26

（四）投药泵

设计采用计量泵投加

根据投药管流量 进行选泵。

选用三台J-ZM250/4.0型隔膜计量泵，一台备用。性能见表2.4

表2.4

隔膜计量泵性能 型号 流量 L/h 排出压力 Mpa 泵速

次/min 电动机功率 kw 净出口直径 mm 重量 kg J-ZM250/4.0 250 2.0-4.0 126 1.5 20 240

加药间布置见图2.3和图2.4

图2.3

加药间布置图（单位m）

图2.4

加药间流程图

（五）混合设施 1 混合方式

设计采用静态混合器混合。

静态混合器的水头损失一般小于0.5m，根据水头损失计算公式

式中

H——水头损失（m）

Q——处理水量（）

D——管道直径（m）

N——混合单元（个）

设计中取d=0.5m,处理水量Q=318m3/s，经计算，当h=0.5时，n=2个单元。选DN500内装2个混合单元的静态混合器，加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/3处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。选择管式静态混合器规格JT-500型。

管式静态混合器尺寸见表2.5 表2.5

混合器尺寸 公称直径 mm 管外径 mm 法兰盘外径 mm 长度 mm 重量 kg 500 518 670 1950 103

图2.5 管式静态混合器

第三章 机械搅拌澄清池计算

其特点是利用机械搅拌澄清池的提升作用来完成泥渣回流核接触反应，加药混合后进入第一反应室，与几倍于原水的循环泥渣在叶片的搅动下进行接触反应。然后经叶轮提升到第二反应室继续反应以结成大的颗粒，再经导流室进入分离室沉淀分离。第一节 第二反应室 净产水能力为

采用2个池来计算则每池的流量 ,二反应室计算流量一般为出水流量的4倍..设第二反应室内导流板截面积,u =0.06 则第二反应区截面积为：

第二反应区内径：

取第二反应室直径 =4.10m,反应室壁厚

式中

H ——第二反应区高度，m

——第二絮凝室内水的停留时间，考虑构造布置选用

第二节 导流室

导流室中导流板截面积: 导流室面积: 导流室直径:

取导流室 导流室壁厚.导流室出口流速: ,出口面积: 则出口截面宽: 出口垂直高度: 第三节 分离室

分离区上升流速取 ,分离室面积：。池总面积：

池的直径：

图3.1

澄清池各部分直径

第四节 池深计算

池中停留时间T设为1.2h。有效容积：

考虑增加3%的结构容积：，取池超高。设池直壁高：。池直壁部分的容积：。

池斜壁高度

由于

澄清池半径

澄清池底部半径

由于

可得三元一次方程

代入数据

求解。

池圆台斜边倾角45，则池底部直径。

本池池底采用球壳式结构，取球冠高。球的半径：。球冠体积：

池实际容积：。实际总停留时间：

池总高：

图3.2

澄清池池高

第五节 配水三角槽

三角槽内流速

三角槽断面面积

考虑今后水量的增加，三角槽断面选用：高0.75m，底0.75m

三角槽的缝隙流速

缝宽

取2cm

图3.3

配水三角槽计算图（单位m）第六节 第一反应室

第一反应室上端直径为：

第一反应室高：

伞形板下端圆柱直径为：

式中

H8——伞形板下檐圆柱体高度

H10——伞形板离池底高度

H9——伞形板锥部高度

图3.4

澄清池池体计算图（单位m）

第七节 容积计算

式中

V1——第一反应区容积

V2——第二反应区加导流区容积

V3——分离区容积

则实际容积比：

二反应室：一反应室：分离室=71.26：141.91：474.83=1：1.99：6.66

比例满足设计规范。第八节 进水系统

进水管选用

出水管选用，第九节 集水系统

本池因池径较小部水均匀性本身能达到要求。采用沿外圆周外侧作环行集水槽形式，按孔口出水方式，出水水质，小型的采用钢丝网水泥，结构较多，也有采用塑料制作的，但后者变形大，老化快，造价高，故采用不多。国外刚制的较多，由于防锈工作量大，故每年要维修孔。

一、穿孔环形集水槽

（一）环形集水槽中心线位置

根据经验取中心线直径 所包面积等于出水部分面积的45%

经计算

集水槽断面取水量超载系数1.5 集水槽流量

槽宽

取0.4m 槽内起点水深：0.75×0.4=0.3m 槽内终点水深：1.25×0.4=0.5m

（二）孔眼

设计采用集水槽孔自由出流，孔前水位0.05m 孔眼总面积

孔眼直径采用25mm, 单孔面积4.91 孔眼总数

槽两侧各设一排孔眼，位于槽下200mm处 孔距

工程上采取0.15m

图3.5

环形集水槽计算图（单位 mm）

二、总出水槽 设计流量，槽宽

总出水槽按矩形渠道计算，槽内水流流速，槽坡降0.02m。槽内流速：0.9

槽内起点水深：0.41m 槽内终点水深：0.43m 设计取用槽内起点水深为0.4m终点为0.45m，超高0.3m，h=0.45+0.3=0.75m 第十节 污泥浓缩斗

泥斗总容积根据经验按池总容积的1%考虑

分设3斗，每斗

根据构造选定浓缩斗体积 上底：

下底：

高：1.6m 则泥斗实际容积 三个污泥斗实际容积

设100mm排泥管

第十一节

搅拌设备计算

一、提升叶轮

（一）叶轮外径

取叶轮外径为第二絮凝室内径的70%，d1=0.7D =0.7×4.1=2.87m 取3m

（二）叶轮转速

叶轮外缘的线速度采用，则

（三）叶轮的比转速

叶轮的提升水量取Q’=5Q=5×0.159=0.795 叶轮的提升水头取 H=0.1m

（四）叶轮内径 当 =175 时，/ =2 = /2=3/2=1.5 m

（五）叶轮出口宽度

（m）

式中

Q’——叶轮提升水量，即0.61

K——系数，为 3.0

n——叶轮最大转速，10r/min。

二、搅拌叶片

（一）搅拌叶片组外缘直径

其外缘线速度采用

v =1.0 m/s，则

（二）叶片高度和宽度

叶片高度h取第一絮凝室高度 的1/3，即h= H /3 =2.3/3 0.8m 叶片宽度，取0.3m

（三）搅拌叶片数

取叶片总面积为第一絮凝室平均纵剖面积的8%，则（片）

第一絮凝室平均纵剖面积

片

取Z=10片

搅拌叶片总面积= =

占第一絮凝室平均纵剖面面积的百分数=，计算结果符合要求。搅拌叶片和叶轮的提升叶片均装10片，按径向布置

图3.6

搅拌设备（单位mm）

三、电动机效率

电动机功率应按叶轮提升功率和叶片搅拌功率确定。

（一）提升叶轮所消耗功率

（KW）式中

——水的容重，因含泥较多，故采用1100kg/m3；

η——叶轮效率，取0.5；

H ——提升水头，m，取0.11m。

KW

（二）搅拌叶片所需功率

（KW）式中

C——系数，一般采用0.5；

——水的容重，采用1100kg/m3;

h——搅拌叶片长度，m；

Z——搅拌叶片数；

g——重力加速度，9.8m/s2；

r1——搅拌叶片组的内缘半径，为0.8m； r2——搅拌叶片组的外缘半径，为0.8m；

ω——叶轮角速度，rad/s，ω=(rad/s)。

KW

（三）搅拌器轴功率

N = N +N = 1.89+0.33 =2.22KW

（四）电动机功率

电动机功率：采用自锁蜗杆

电磁调速电动机效率为0.8，三角皮带传动效率为0.96，蜗轮减速器效率为0.7，轴承效率为0.9，则总效率为前面所有效率相乘既0.48

KW

表3.1

搅拌机性能比较 标准代号 参数 S77

4（一）S774

（二）S774

（三）S774

（四）S774

（五）S774

（六）S774

（七）叶

轮 直径（m）2 2 2.5 2.2 3.5 3.5 4.5 转

速（r/min）4.8-14.5 48-14.5 3.8-11.4 3.8-17.4 2.86-8.57 2.86-8.57 2.07-6.22 外缘线速（㎜）0.5-1.5 0.5-1.5 0-5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 0.5-1.5 开度（㎜）0-110 0-170 0-175 0-240 0-230 0.-290 0-300 搅拌桨外缘线速（m/s）0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 0.3-1.0 电动机 型号 JZT32-4 JZT32-4 JZT41-4 JZT41-4 JZT42-4 JZT42-4 JZT51-4 功率（KW）3 3 4 4 5.5 5.5 7.5 转速（r/min）120-1200 120-1200 120-1200 120-1200 1.2-1200 1.2-1200 120-1200 速

比 皮带减速器 1.2 1.2 1.57 1.57 2 2 2.68 蜗轮减速器 69 69 67 67 70 70 72 总速比 82.8 82.8 105.2 105.2 140 140 192.96 重

量（kg）1900 1900 2255 2260 3828 3828 6750

本机械搅拌澄清池的搅拌机同S774

（三）型。

第四章 普通快滤池计算 第一节 设计参数 设计水量：

设计数据：滤速，冲洗时间30min，有效历时6min。第二节 冲洗强度

设计冲洗强度按经验公式计算

式中

——滤料平均粒径

e ——滤料层最大膨胀率，取 ﹪

v ——水的运动粘滞系数，设计所在地平均水温约15℃，取

设计使用的石英砂滤料有效直径为，与之对应的滤料不均匀系数

表4.1 石英砂筛分结果资料 筛号 筛孔（mm）筛的校准孔径(mm)剩在筛上的砂量(g)经过该号筛的砂重

重量（g）百分数% 12 1.68 1.51 0.4 1.41 1.23 9.3 1.19 1.01 13.8 18 1.00 0.32 15.2 25 0.71 0.64 21.1 35 0.50 0.49 30.5 60 0.25 0.24 8.6

0.117 0.17 2.1

经计算冲洗强度

第三节 滤池面积及尺寸

工作时间24小时，冲洗周期：24小时 滤池面积：

采用滤池两座，每座设四格，采取双排布置，每个滤池的单格面积为23.88 采用滤池尺寸为：

滤池长宽比为：

单格冲洗流量

第四节 滤池高度

支承高度：

滤料层高：

砂面上水深：

超高：

滤池总高：

第五节 配水系统一、干管

干管始端流速为：1.5m/s 干管流量。采用管径为400mm 干管埋入池底，顶部设滤头或开孔。

二、支管

支管中心间距：采用

每池支管数：

每根入口流量：

采用管径：50mm 支管始端流速为：3.38m/s

三、孔眼布置

支管孔眼总面积与滤池面积之比k采用0.25% 孔眼总面积：

采用孔眼直径：12mm 每个孔眼面积：113 孔眼数： 个

每根支管孔眼数： 12个 支管孔眼布置设二排与垂线45 夹角向下交错排列。每根支管长度：

孔眼中心距

孔眼的平均流速

D．复算配水系统

支管长度与直径之比不大于60：

第六节 洗砂排水槽

洗砂排水槽中心距采用2.2m。排水槽根数为2根。排水槽长度为5.5m。每槽排水量

采用半圆形标准断面： 槽中流速采用0.6 槽断面尺寸：

图4.1 排水槽布置图（单位mm）

排水槽底厚采用0.05m。砂层最大膨胀率e=50%。砂层厚度：H2=0.7m。洗砂排水槽顶距砂面高度

洗砂排水槽总平面积：

复算排水槽总面积与滤池面积之比为0.214小于0.25，符合要求。第七节 滤池各种管渠计算

一、进水

总水量为0.318，由DN500mm管分两条总进水管,每条进水管流量为0.159，管径为DN400mm, 管中流速为1.26m/s。

二、冲洗水

每座滤池冲洗水总流量为0.288，采用管径DN300mm，管中流速为4.07m/s

三、清水

清水总流量为进水总流量既0.318，采用管径DN400mm，管中流速为1.26m/s。

四、排水

排水流量同冲洗水流量，排水渠断面采用宽0.75m，渠中水深1.35 m； 采用排水管的管径为DN500m，总排水管的管径为650mm。第八节 冲洗水泵

一、水泵到滤池间冲洗管道水头损失 管道流量

管径

管长取40m 进行水力计算

1000i=15.5

二、配水系统水头损失 根据经验公式

三、承托层水头损失 支承高度：

四、滤料层水头损失

式中

滤料密度，取2.65

水密度，1

滤料层膨胀前孔隙率，取0.41

五、提升水头 取

水泵扬程

采用S型双吸离心泵，型号为350S-26A，流量1264，扬程15.70m。

第五章

消毒处理

氯是目前国内外应用最广的消毒剂，除消毒外还起氧化作用，加氯消毒操作简单 价格便宜，且在管网中有持续消毒杀菌作用。第一节 加氯设计

设计水量Q=27500m3/d=0.318m3/s 采用滤后加氯消毒 最大投加量a=2mg/L 仓库储量按一个月(30天)计算 第二节 加滤量计算 加滤量

q=0.001aQ=0.001×2×1146=2.30kg/h 仓库储氯量 G=30×24×2.3=1656k 加氯设备应包括自动加氯机、氯瓶和自动检测与控制装置等 自动加氯机选择：采用IJ-Ⅱ型转子加氯机2台，1用1备，每台加氯机的加氯量为：2-10kg/h,加氯机的外型尺寸为：宽×高=3300mm×370mm,加氯机安装在墙上，安装高度在地面以上1.5m，两台加氯机之间的净距为0.8m。

氯瓶：采用容量为500kg的氯瓶，氯瓶的外形尺寸为：外径600mm,瓶高1800mm。采用4个氯瓶，使用周期为30天。

加氯控制：根据余氯值，采用计算机进行自动投氯量。第三节 加氯间和氯库

加氯间是安置加氯设备的操作间，氯库是储备氯瓶的仓库。采用加氯间与氯库合建的方式，中间用墙隔开，但应留有供人通行的小门。加氯间平面尺寸为5×5m,氯库平面尺寸为12.5m×10m。

加氯间在设计时应注意：

氯瓶中氯气气化时，会吸收氧量，一般采用自来水喷淋在氯瓶上，以供给热量，设计中，在氯库内设置DN25mm的自来水管，位于氯瓶上方，帮助液氯气化。在氯库和加氯间内，安装排风扇，设在墙的下方，同时安装测定氯气浓度的仪表和报警装置。

氯库间应设漏氯吸收装置。该装置与报警装置和排风扇互成体系，以防止氯气泄漏时，造成严重的事故。

为搬运氯瓶方便，氯库内设CD1—6D单轨电葫芦一个，轨道在氯瓶的正上方，轨道通往氯库大门外。

图5.1 加氯间平面布置图（单位m）

第六章 清水池计算

经过处理后的水进入清水池，清水池可以调节水量的变化并储存消防用水。此外，在清水池内有利于消毒剂与水充分接触反应，提高消毒效果。第一节 清水池有效容积

设计水量Q=27500m3/d=0.318m3/s

清水池有效容积，包括调节容积、消防容积和水厂自用水量的调节量，水池的总有效溶剂 V=KQ K—经验系数 一般10—20%，取K=20%.V=0.2 2.75 104=5500m3，清水池共设2座，则每座清水池有效容积V1=V/2=2750m3 第二节 清水池的平面尺寸

每座清水池的面积A=V1/h 设计取有效水深h=4.0m

A=2750/4=687.5m2

取清水池宽度B=20m 则长度L=A/B=678.5/20=34.37m

取清水池长度L=35m 清水池超高

h1=0.5m

则清水池总高度 H=h1+h=4.0+0.5=4.5m 第三节 管道系统一、进水管 选用DN450mm 根据水力计算

二、出水管 选用DN450mm 根据水力计算

第四节 清水池布置

一、导流墙

在清水池内设置导流墙，以防止池内出现死角，保证氯与水的接触时间不少于30min，每座清水池内的导流墙设置4条，间距4.0m，将清水池分隔成五格。

二、检修孔

在清水池顶部设圆形检修孔3个，直径为1200mm。

三、通气管

为了使清水池空气流通，保证水质新鲜，通气孔共设20个，每格4个，通气管径为200mm，通气管伸出地面高度高低落错，便于空气流通。

第七章 送水泵站 第一节 流量计算

二级泵房的设计流量应等于最高日最高时的水量。Q=41250m3/d=0.477 m3/s 第二节 扬程计算

水厂出厂水压为≥0.35mpa：

第三节 选泵

根据扬程和设计水量确定水泵，选用250s65离心泵4台（三用一备，其中一台为远期增加）。

表7.1 水泵性能 型号 流量(m3/h)扬程(m)转速

(r/min)轴功率

(kw/h)电动机 效率 汽蚀余量

型号 功率(kw/h)

250s65 612 56 1450 129.6 Y315MI-4 132 72 3

表7.2 水泵安装尺寸(带底座)型号 电动机尺寸（mm）底座尺寸（mm）

L4 h H L1 L2 L3 b b1 b3 250s65 1340 865 315 1844 250 1200 600 610 760 E(mm)H2(mm)L(mm)出口锥管法兰尺寸(mm)

DN3 D03 D3 n3-d3 500 600 2400 150 240 285 8--23

成套供应范围: 电动机1台,底阀1台,闸阀1台,止回阀1台,吐出锥管1台,钩扳手1个 水泵经校核符合流量和扬程的要求 第四节 二级泵房的布置

水泵机组的排列是泵房布置的重要内容,机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则.因二级泵房的泵选用的是s型双吸卧式离心泵,所以用横向排列.横向排列可能要适当曾加泵房的长度但是,跨度较小,特别是进出水管顺直,水力条件好,可减少水力损失.故广泛采用,因水泵较多采用横向双行布置.横向排列的各部分尺寸应符合下列要求: 泵凸出部分到墙壁的净距

实际需大于2m，实际取3.0m 出水侧水泵基础与墙壁的净距 选用

但 是水泵出水侧管理操作的要道实际 =4.24m 进水侧水泵基础与墙壁的净距

此处安装一个闸阀,同出水管L=0.42m,但 不得小于1m所以 =3.0m 电动机凸出部分与配电设备的净距,应保证电动机转子检修时能拆卸,并保持一定的距离

实际水泵基础之间的净距

水泵房的尺寸：

第五节 起重设备选择

因泵房采用的是双排横向布置，所以要用桥式行车，泵房中最重物体为900kg，在加上电动葫芦的重量要超出1t。所以选用DL型电动单梁桥式起重机，起重量为2t。操纵形式为操纵室控制。

第六节 泵房高度计算

泵房采用半地下式建造，泵房的高度在有吊车起重设备时，其高度

第七节 管道计算

吸水管：流速为3.89m/s，管径DN350mm，用铸铁管L=4.0m;出水管：流速为1.05m/s，管径DN400mm，用钢管L=0.9m;四条出水管并联后，出水总管为DN500mm，流速为2.43m/s。

第八章 给水处理厂的总体布置 第一节平面布置

一、地表水厂的组成

1生产构筑物：直接与生产有关的构筑物，如静态混合器，机械搅拌澄清池，普通快滤池，清水池，加药间，加氯间，二级泵房，药库等。

2辅助及附属建筑物：为生产服务所需要的建筑物，分为生产和生活辅助设施，生产辅助设施包括化验室，变配电间，机修车间，管配件堆放场，综合楼，生活辅助设施包括传达室。3各类管道：厂区管道包括生产管道，厂区排水管道及排雨水管，加药管等。4其他设施：道路，绿化照明，围墙及大门等。

二、平面布置

（一）平面布置要求

1布置紧凑，以减少水厂占地和连接管长度；但各构筑物间应留出必要的施工检修的窨和管道位置；

2充分利用地形，力求挖填方平衡减少土石方量。

3各构筑物间的连接管简单、短捷，尽量减少交叉，并考虑施工检离心方便。此外应设置必要的超越管。

4沉淀池排泥及滤池冲洗废水排除方便，重力排泥，污泥调节池和污泥平衡池加入潜伏泵帮助排泥。

5建筑物布置应注意朝向和风向，加氯间和污泥处理部分应设在远风点，生活区应设在近风点。

6将生产区和生活区分开。

（二）平面布置

按功能，将水厂分为以下三区

1生产区：除系统流程布置要求外，还对辅助性生产构筑物进行合理安排。加药间应尽量靠近投加点，以般可设在附澄清池附近，形成相对完整的加药区。

2生活区：将配电间，机修车间，管配件堆放场，综合楼组合在一个区内，布置水厂进门附近。

3污泥处理区：将污泥处理构筑物组合在一个区内，靠近生产区，两区用道路隔开。

（三）厂区道路布置

1车行道布置: 一般为单车道，宽度为5米，布置成环状，以便车辆回程。

2步行道布置： 加药间、加氯间、药库与絮凝池之间设步行道联系，综合楼等无物品器材运输的建筑物之间，设步行道与车行道联系，宽度一般为1.5-2.0米。

3车行道采用沥青路面，步行道采用铺砌预制混凝土板砖或地砖。

（四）绿化布置

1绿地：在空地以及道路的交叉附近预留扩建场地，修建草坪。

2花坛：在办公楼前布置花坛。

3绿带：利用道路与构筑物间的带状空的进行绿化，沿道路一侧进行绿化，绿带以草皮为主，靠路一侧植绿篱，邻靠构筑物一侧栽种花木或灌木，草地中栽种一些花卉。

4围墙采用1米的高绿篱。

三、高程布置

在处理工艺流程中，各处理构筑物之间水流为重力流，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。

各项水头损失确定之后，便可进行构筑物高程布置。构筑物高程与水厂地形、地质条件及所采用的构筑物形式有关，而水厂应避免澄清池在地面上架空太高，考虑到土方得填、挖平衡，本设计采用清水池水面标高与清水池所在的地面标高相同。

（一）管渠水力计算

表8.1 净水构筑物及管道的水力计算 名称 管径

（mm）1000i 实际流速（m/s）L（m）水头损失（m）取水泵房到

澄清池 500 4.10 2.43 80 0.328 澄清池

0.84 澄清池至 滤池 500 4.10 1.62 15 0.06 滤池

2.04 滤池至

清水池 500 4.10 1.62 15 0.06

（二）给水处理构筑物高程计算

1清水池最高水位=清水池所在地面标高=1700.00m 2滤池水面标高=清水池最高水位+清水池到滤池出水连接管取得水头损失+滤池的最大作用水头=1700.00+0.06+2.04=1702.10m 3澄清池水面标高=滤池水面标高+滤池进水管到澄清池出水管之间的水头损失+澄清池出水渠的水头损失=1702.10+0.06+0.84=1703.00m

第九章 泥路计算

1水厂设计能力近期2.75万 /d（包括10%水厂自用水量）。

2设计原水浊度600NTU，出水浊度1NTU，NTU/SS=1：1.2。三氯化铁投加量为33mg/L，加注率（按三氯化铁计）为15%，即4.95mg/L。

3澄清池2座，排泥周期1h，排泥历时4min，排泥含固率0.88%。4滤池近期8格，冲洗周期24h，单格冲洗水量为。冲洗废水含水率99.97%(含固率0.03%)，冲洗废水全部回流至回用水调节池。5排泥水调节池按24h连续运行。6浓缩池24h连续运行，上清液回流。

7离心脱水机按每日16h工作，脱水机进泥含固率为3%，脱水后泥饼含固率25%，脱水机分离效率98.8%。

第一节

泥、水平衡计污泥处理系统设计规模 本设计以除浊为主要任务，故根据日本水道协会《水道设施设计指针》提出干泥量公式计算，采用铁盐为混凝剂。

式中 TDS—总干泥量t/d Q—水厂设计水量m3/d，按近期设计为27500 m3/d

T—设计采用原水浊度NT）

E1—浊度与SS的换算系数，一般在0.7～2.2之间变化，设计取1.2

C—设计采用原水色度

F—铁盐混凝剂加注率mg/L

B—其他添加剂，为0

本设计原水为北川河河流水，浊度一般为600NTU，即T=100NTU，原水色度达标，即C=0，F=0.27 mg/L。

从而得总干泥量，亦即每日需处理的干固体总量DS1为20.06t

一、污泥量平衡计算

（一）滤池冲洗废水量

=1250m3/d

（二）滤池冲洗废水干固体量

冲洗废水含固率SS3=0.03%，则滤池冲洗废水干固体量DS3为

（三）调节池回流水量Q10及干固体量

冲洗废水全部回流至配水井，故回用水调节池的回流水量Q10等于滤池冲洗废水量Q3，即。

排水池n=2座，工作时间t排=24h，则回用水调节池小时流量为

（四）澄清池排泥干固体量及排泥水量

排泥含固率0.88% 实际取

（五）脱水机进泥干固体量

采用离心脱水机的分离效率为η=98.2%，脱水后泥饼中的干固总量DS7与澄清池排泥干固体量DS2相等，即。则脱水机进泥干固体量DS6，亦即浓缩池浓缩污泥干固体量DS5为

泥饼含固率SS7=25%，泥饼体积Q7

脱水机每日工作时间t脱=16h，脱水机进泥量Q6 脱水机进泥含固率SS6=3%，则

脱水机进泥小时流量

脱水机分离液干固体量DS8

脱水机分离液水量Q8

分离液小时流量：

分离液含固率：

（六）浓缩池浓缩污泥量

浓缩池浓缩污泥量Q5与脱水机进泥量Q6相等，即。浓缩池n=4座，连续运行，t浓=24h，则浓缩池排泥小时流量

浓缩池进水流量

浓缩池进水流量等于沉淀池排泥水量和脱水机分离液水量之和，为

浓缩池进水小时流量

浓缩池进水干固体量

浓缩池进水干固体量 为沉淀池排泥干固体量和脱水机分离干固体量之和，即

浓缩池上清液流量Q9

上清液悬浮固体量较小，忽略不计SS9=0。上清液小时流量

第二节

排泥水处理构筑物设计计算

一、回用水调节池设计计算

反冲洗废水，及浓缩上清液为全天24小时均匀回用。全厂反冲洗排水量（近期）为Q3=1250m3/d，据此设计回水调节池容积为1250m3，设计为可独立运行的两格。池长25m，宽12.5m，有效水深4.0m，超高0.3m，总深4.3m。

每格设一台100QW70-7-3型潜水泵,流量70，扬程7m，转速1430r/min，电动机功率3kw。

二、排泥水调节池设计计算

排泥水流量为Q4=2785.54m3/d，排泥调节池容积为2790m3，为敞口式钢混结构。池长30m，宽15m，有效池深15m，超高0.3m。

每格设一台150QW140-7-5.5型潜水泵,流量140，扬程7m，转速1440r/min，电动机功率5.5kw。

三、污泥浓缩池设计计算

污泥浓缩的对象是颗粒的间隙水，浓缩的目的是在于缩小排泥水的体积，便于后续污泥处理。常用排泥水浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。本设计采用辐流式中心进水周边出水浓缩池4座。浓缩池进水含水率99.3%的排泥废水，处理目标为浓缩至97%以下。采用4座浓缩池，则单池流量 Q=0.016m3/s≈28.9m3/h 沉淀部分有效面积

式中 F—沉淀部分有效面积（m2）

C—流入浓缩池排泥水浓度（㎏/ m3)，一般采用10㎏/ m3

G—固体通量〔㎏/（m2/h）〕，一般采用0.8～1.2㎏/（m2/h）

Q—入流排泥水量（m3 /h）设计中取G=1.0㎏/（m2/h）

沉淀池直径

式中 D—沉淀池直径（m）,设计中取11m 浓缩池的容积

式中 V—浓缩池的容积（m3)

T—浓缩池浓缩时间（h），一般采用10～16h 设计中取T=16h，则

浓缩池有效水深

式中

—沉淀池有效水深（m）

池底高度

辐流沉淀池采用中心驱动刮泥机，池底需做成1%的坡度，刮泥机连续转动将污泥推入污泥槽。池底高度

式中

—池底高度（m）

i—池底坡度，一般采用0.01，设计中取0.1m 污泥槽容积

式中 —污泥槽高度（m）

—污泥槽倾角，为保证排泥顺畅，圆形污泥槽倾角一般采用55o

—污泥槽上口半径（m）

—污泥槽底部半径（m）设计中取 =1m，b=0.2m

污泥槽的容积：

式中

—污泥槽容积(m3)

—污泥槽高度（m）

污泥槽中污泥停留时间：

式中 V1—污泥槽容积（m3）

T—污泥在污泥槽中的停留时间（h）

浓缩池总高度

式中

—浓缩池总高（m）

—超高（m），采用0.3m

—缓冲层高度（m），一般采用0.3～0.5m

—上清液出水区高度（m），一般采用0.8m 设计中 =0.4m，则

溢流堰

浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量为q=0.008m3/s，设出水槽宽1.0m，水深0.25m，则水流速为0.032m/s 溢流堰周长：

式中 c—溢流堰周长（m）

D—浓缩池直径（m）

b—出水槽宽（m）

溢流堰采用单侧90三角形出水堰，三角堰顶宽0.15m，深0.08m，每格沉淀池有三角堰28.57/0.15=190个。每个三角堰流量q0

式中

—每个三角堰流量（m3 /s）

—三角堰水深（m），设计中取0.02m 溢流管

溢流水量0.016m3 /s，设溢流管管径DN250mm，管内流速v=0.25m /s 刮泥装置

浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污泥槽。为提高进泥效果，在刮泥机上设有木栅，使进泥浓缩。排泥管

单座浓缩池污泥量163m3 /d，采用污泥管道最小管径DN100mm。间歇将污泥重力排入污泥平衡池。

辐流式浓缩池计算示意图如图8.1所示。

图8.1辐流式浓缩池计算示意图（单位mm）

四、污泥平衡池设计计算 污泥平衡池设计进泥量

沉淀池平流段采用的排泥周期为一天2次，出于安全考虑采用最大进泥量进行设计。近期一座，分两格，设计进泥量为

污泥平衡池的容积

（7-15）式中

—污泥平衡池计算容积（m3）

—每日产生最大污泥量（m3 /s）

t—污泥平衡时间（h），一般采用8～12h

n—污泥平衡池个数 设计中取t=10h，n=1，则

污泥平衡池设计容积

每格设一台100QW70-7-3型潜水泵,流量70，扬程7m，转速1430r/min，电动机功率3kw。

五、脱水机房设计计算

水厂排泥水经浓缩后排出污泥的含水率约97%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥做脱水处理，使其含水率降至75%以下，从而达到减小污泥体积的目的。

脱水机的选择

本设计采用卧螺离心机，型号为DSNX-4550，处理能力Q=20 m3/h，2台（1用1备），泥饼含水率75%。工作周期为每天16小时；

设LD−A−12电动单梁悬挂起重机1台，起重量2t。

参考文献

[1] 本社.城镇污水处理厂污染物排放标准[M].北京：中国环境科学出版社，2003年1月 [2] 韩洪军.污水处理构筑物设计与计算[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 2005年3月 [3] 张自杰.排水工程下册[M].北京：中国建筑工业出版社 2006年6月

[5] 谢水波，余健.现代给水排水工程设计[M].长沙：湖南大学出版社 2000年9月

[6] 高俊发，王社平编.污水处理厂工艺设计手册[M].北京：化工工业出版社 2003年10月 [7] 张中和.给水排水设计手册第5册城镇排水[M].北京：中国建筑工业出版社 2004年4月 [8] 马庆骥.给水排水设计手册第6册工业排水[M].北京：中国建筑工业出版社 2004年4月 [9] 李亚蜂，严士君主编.给水排水专业毕业设计指南[M].北京 : 化学工业出版社.2003 [10] 张智，张勤，郭士权，扬文玲.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京: 中国水力水电出版社.2000 [11] 崔玉川，刘振江，张绍怡.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京: 化学工业出版社.2000

第四篇：开题报告--220KV某电网继电保护及自动装置设计

220KV某电网继电保护及自动装置设计

学

生：*** 指导教师：杜伟伟（三峡大学 电气学院）课题来源

本课题为关于220KV某电网继电保护及自动装置设计保护方案及保护配置 课题，设计课题题目由三峡大学给出，专业指导老师指导。研究的意义

继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它在电力系统中的功用相当于公安人员在人类社会中的作用，地位十分重要，可以说没有继电保护技术的发展，就没有现代电力系统的今天。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大，网络接线越发复杂，继电保护装置广泛应用于电力系统、农网和小型发电系统，这一现状对继电保护的选择性，可靠性，快速性以及灵敏性都提出了更高的要求。继电保护装置应在系统发生故障或不正常运行时，迅速，准确的切除故障元件或发出信号以便及时处理，因此，继电保护装置是电网及电气设备安全可靠运行的保证。电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全运行。如果设计与配置不当，保护将不能正确工作（误动或拒动），从而会扩大事故停电范围，给国民经济带来严重的恶果，有时还可能造成人身和设备安全事故。因此，合理地选择保护方式和正确地整定计算，对保证电力系统的安全运行有非常重要的意义 国内外继电保护现状及未来发展发展趋势

3.1 继电保护发展现状

电力系统之飞速发展对继电保护不断提出新之要求，电子技术、计算机技术与通信技术之飞速发展又为继电保护技术之发展不断地注入了新之活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年之时间里完成了发展之4个历史阶段。

建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年之时间里走过了先进国家半个世纪走过之道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进之继电保护

设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验之继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍之建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进之继电器制造技术，建立了我国自己之继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学之完整体系。这是机电式继电保护繁荣之时代，为我国继电保护技术之发展奠定了坚实基础。

自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用之时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究之500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制之晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500 kV线路上，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口之时代。

在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器之集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护之研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制之集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制之集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护之研究，高等院校和科研院所起着先导之作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式之微机保护装置。1984年原华北电力学院研制之输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新之一页，为微机保护之推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制之发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制之微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制之微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制之正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型之微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠之继电保护装置。随着微机保护装置之研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护之时代。

3.2 继电保护的未来发展发展趋势

继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量

和数据通信一体化发展。

3.2.1 计算机化

随着计算机硬件之迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制之微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构之微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块之大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制之微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础之32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础之微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制之微机主设备保护之硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础之微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础之保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全之32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率之限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受之；更重要之是32位微机芯片具有很高之集成度，很高之工作频率和计算速度，很大之寻址空间，丰富之指令系统和较多之输入输出口。CPU之寄存器、数据总线、地址总线都是32位之，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地

满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。

3.2.2 网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代之技术支柱，使人类生产和社会生活之面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力之通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处之电气量。继电保护之作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力之数据通信手段。国外早已提出过系统保护之概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护之作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统之安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统之运行和故障信息之数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据之基础上协调动作，确保系统之安全稳定运行。显然，实现这种系统保护之基本条件是将全系统各主要设备之保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置之网络化。这在当前之技术条件下是完全可能的。

对于一般之非系统保护，实现保护装置之计算机联网也有很大之好处。继电保护装置能够得到之系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置之判断和故障距离之检测愈准确。对自适应保护原理之研究已经过很长之时间，也取得了一定之成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态之自适应，必须获得更多之系统运行和故障信息，只有实现保护之计算机网络化，才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护之可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护之原理，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统之集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线之回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路之电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路之保护单元，各保护单元根据本回路之电流量和从计算机网络上获得之其它所有回路之电流量，进行母线差动保护之计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障之母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现之分布式母线保护原理，比传统之集中式母线保护原理有较高之可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除之恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线之系统枢纽非常重要。

由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机

保护发展之必然趋势。

3.2.3 保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护之计算机化和网络化之条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能之计算机，是整个电力系统计算机网络上之一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障之任何信息和数据，也可将它所获得之被保护元件之任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前，为了测量、保护和控制之需要，室外变电站之所有设备，如变压器、线路等之二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设之大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述之保护、控制、测量、数据通信一体化之计算机装置，就地安装在室外变电站之被保护设备旁，将被保护设备之电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量之控制电缆。如果用光纤作为网络之传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV之情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近之地方，亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV之光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护之计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备之操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器之操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

3.2.4 智能化

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用之研究也已开始。神经网络是一种非线性映射之方法，很多难以列出方程式或难以求解之复杂之非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻之短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置之判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本之训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特之求解复杂问题之能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护之研究，已取得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应

用，以解决用常规方法难以解决的问题。研究的主要内容及设计成果的应用价值

4.1 主要内容

(1).根据给定的系统接线图和原始资料、数据，计算系统中各元件的正序、负序、零序阻抗。

(2).画出系统中的正序、负序、零序阻抗，并标明各元件的编号及阻抗值。(3).计算出各种运行方式下的短路电流。

(4).对给定的电网选择保护方案，对所采用的方案进行整定计算，灵敏度校验。

(5).合理地选择自动装置。(6).选择保护的类型和型号。(7).进行设计的评价。

4.2 设计成果的应用价值

该设计对220kV电网技术改造和基建工程的继电保护与自动装置的配置及选型进行了研究设计,能分别从继电保护和自动装置的配置水平、构成原理上分析，进行了全面整定计算，提出了适合220KV电网的继电保护装置选型与配置方案。该设计进一步详细后可以用来指导220kV电网继电保护及自动装置的保护配置。设计的主要技术指标

(1)论文应按照设计要求达到相应的深度，具有一定的实用意义。(2)所设计保护方案及保护配置满足保护“四性”的要求。(3)所选择保护装置应是新技术，同时经过一定的运行检验。工作的主要阶段、进度

(1)2010年春季学期第6周前

接受毕业设计任务书，学习毕业设计和论文要求及有关规定。(2)2010年春季学期第7--9周

阅读指定的参考资料及文献，基本完成开题报告任务。(3)2010年夏季学期第10周

进一步修订完善开题报告，使其在内容及格式上符合毕业设计规范要求。(4)2010年夏季学期第11周

毕业答辩。最终目标及完成时间

完成对220KV电网的继电保护及自动装置设计，达到能根据220KV电网的主接线图和参数，合理计划出继电保护和自动装置，掌握整定计算的原理和方法，培养独立思考和分析问题的能力。

完成时间：第11周

参 考 文 献

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［8］ 段玉清，贺家李.基于人工神经网络方法的微机变压器保护.中国电机工程学报，1998 ［9］ 《电力系统电电保护设计原理》 吕继绍著 华中工学院

［10］ 《电力系统电电保护与安全自动装置整定计算》 崔家佩等编 水利电力出版社

［11］ 《电力工程电气设计手册》（1）（2）能源部西北电力设计院编 水利电力出版社

［12］ 《高压电网继电保护原理与技术》 朱声石著 中国电力出版社 ［13］ 《电力系统分析》 上策 何仰赞等 华中理工大学出版社

［14］ 《电站配套设备产品手册》 第七册——《输电线路继电保护装置》

能源部电力机械局编 水利电力出版社

［15］ 《电网继电保护及安全自动装置整定计算》 张举 华北

第五篇：新疆电网继电保护选型配置规定

新疆电网继电保护装置选型配置规定

新疆电网继电保护装置选型配置规定

（试行）

一、总则

为选用技术先进、性能优良的保护装置，保障电网安全、稳定运行，根据国家及电力行业有关规程和技术规定，结合新疆电网运行管理实际，制定本规定。

本规定适用于所有并入新疆电网运行的发、供电企业,包括参与新疆电网继电保护设计、采购、监理和安装调试的单位。

运行单位继电保护机构参与保护装置的选型工作。本规定由省调负责解释，自发布之日起执行。

二、管理范围

（一）新疆电网110kV及以上系统线路保护、母线保护及主变保护。

（二）并入新疆电网运行的25MW及以上机组保护（发电机保护、发变组保护）。

（三）新疆电网故障录波装置。

（四）上述保护装置中线路纵联保护接口装置。

（五）上述保护装置专用电流互感器（TA）。

三、微机保护装置配置原则

（一）强化主保护功能

主保护应采用简单、成熟的原理，先进、可靠的技术并具有成功的运行经验。对各种运行工况，各类简单故障、复故障及转换型故障适应能力强、反应速度快，能满足快速、准确切除区内故障的基本要求。

（二）简化后备保护

新疆电网继电保护装置选型配置规定

（１）简化后备保护定值：尽可能采用简单、明了的保护定值，主要由反映一次设备、TA、TV参数及与电网短路电流有关的动作定值、动作时间和少量的运行控制字等构成。其他定值应尽量简化或固化在软件中。特殊的保护装置定值可在技术协议中明确。

（２）简化后备保护压板：保护装置压板设置必须简单、明了（对无人值守站、双配置保护装置尤其如此）。多套保护共组一柜时，各套保护压板应能明确区分，以适应电网运行要求，方便现场投退。

（三）优化保护结构

严格执行《新疆电力公司防止电力生产事故的二十五条重点要求实施细则》。认真落实有关二次回路屏蔽、接地（中性点接地、屏蔽层接地、保护柜屏接地、接地铜牌及接地网等方面）等反措要求，将外部干扰对微机保护装置的影响降到最低限度。

（１）简化保护装置二次接线：微机保护装置的很多功能都可以通过软件来实现，故应最大限度的简化后备保护二次接线，减少中间环节，减轻运维工作强度，提高保护装置运行可靠性。

（２）断路器机构箱与操作箱之间的配合应满足简单、可靠的基本原则。严禁无谓重复和来回转接，最大限度的简化控制回路二次接线，减少中间环节，提高控制回路运行可靠性。

（３）为尽量减少断路器非全相对电网运行的负面影响，220kV电压等级中，主变断路器及专用母联断路器不需要分相操作，故应采用简单、可靠的三相一次操作机构，并配置三相一次操作箱。

（４）非电量保护按单套配置，采用就地跳闸方式（两付跳闸接点就地同时作用于断路器两组跳闸线圈），就地设保护压板，并将动作信号送至控制室。

（５）三相不一致保护功能应在机构箱内完成，采用就地跳闸方 2

新疆电网继电保护装置选型配置规定

式（两付跳闸接点就地同时作用于断路器两组跳闸线圈），就地设保护压板，并将动作信号送至控制室。

（６）室外配置的保护装置应能适应室外运行环境。

（７）采用具有跳闸距阵功能的保护装置，以增强保护装置的灵活性和适应性。

（四）双重化配置

１、220kV及以上线路、母线、变压器和100MW及以上容量的发电机变压器组，应按照全独立原则配置双套微机保护装置。

２、双套微机保护装置应尽量采用同一厂家不同原理装置。主保护基本类型包括差动类保护（直接比较各侧电流的相位、幅值，包括线路光纤纵差保护，元件电流差动保护）和方向类保护（以本侧电压为参考向量，间接比较两侧电流的相位，包括线路距离方向保护，功率方向保护，稳态零序、负序、正序及突变量方向保护）。220kV线路应优先选用差动类与方向类组合。

３、基本要求

（１）应配置两套完整、独立的主保护（含自藕变零差）和两套完整、独立的后备保护（含间隙保护）。两套保护装置主保护及后备保护的软、硬件平台应完全相同，可通过控制字选择主保护原理。

（２）两套完全独立的直流电源分供两套独立的保护装置。（３）双套微机保护装置分别组柜，每柜均含完整的主、后备保护，双柜之间互不影响，一柜退出后，另一柜保护可完整投运。同一面柜的主、后备保护可以数据共享。

（４）双套微机保护装置的交流电流（含主变中性点TA、间隙TA）及交流电压必须取自独立的二次绕组。双套微机变压器保护装置必须交叉接入高、中压侧独立TA和套管TA，代路时接入独立TA的 3

新疆电网继电保护装置选型配置规定

保护装置退出运行，接入主变套管TA的保护装置可继续运行。

（５）双套微机保护装置的电压切换箱、操作箱必须完全独立。（６）双套线路微机保护装置的纵联保护通道必须完全独立。要结合光纤通信建设，优先选用光纤纵差保护，如具备两个完全独立的光纤通道，宜采用两套光纤保护。

（７）220kV系统断路器必须具备两组独立的跳闸线圈，双套电气量保护各自分别跳一组跳闸线圈，两套线路、主变保护、母差保护各自分别启动一套失灵保护。

（８）主变差动、母线差动、光纤纵差等保护应具备可靠的抗TA饱和功能，防止TA饱和时继电保护装置误动或拒动。

四、选型原则

（一）保护装置选型原则

１、保护装置必须满足《继电保护和安全自动装置技术规程》、《微机继电保护装置运行管理规程》、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》、《防止电力生产事故的二十五条重点要求》、《新疆电力公司防止电力生产事故的二十五条重点要求实施细则》以及其他有关规程、反措要求。

2、保护装置必须是经过国家级质检部门正式鉴定并已公布的合格产品。

3、保护装置应采用成熟的理论、原理，能适应各种运行工况、各类简单故障、复故障、转换型故障，安全性能好，测量精度高，动作速度快。

4、保护装置在国内市场应具有成功的运行经验和良好的运行业绩（在国内投运至少有50套），成功运行两年后，方可在新疆220kV电网推广使用。

新疆电网继电保护装置选型配置规定

５、保护装置应采用先进的技术平台,使用国内大型专业继电保护厂家较先进的微机保护装置，主要指标如下：

（１）基于DSP技术、16位高速A/D，采样速率高，运算速度快，实时性强。

（２）全透明、全汉化人机界面。

（３）生产工艺先进，集成度高。整体结构合理，强、弱电彻底分离，抗干扰能力强，满足集中或分散组柜要求。

（４）网络通讯高速流畅，接口和指令系统丰富，与后台及远程监控兼容性能好。

（５）完善的在线实时检测功能，故障录波与分析功能。

6、在配置电流、差动保护已能满足电网运行要求时，不宜再选用复杂的距离、方向保护，以免受系统振荡、非全相、TV断线、N（零线）接地、N共线、N错位等问题影响。

7、微机保护装置必须满足《IEC60870-5-103》通讯规约以及其他国家和电力行业统一的通讯技术规约，以满足变电站综合自动化的功能要求和接入继电保护故障信息系统的需要。

8、保护装置应具有较大的线性测量范围，既能准确测量最大短路电流，又能在轻载运行时，满足TA、TV断线保护的灵敏度要求。

9、装置的散热结构、外观设计应与现场环境协调一致，柜前压板设置应尽量简化，布局合理，方便现场运行、操作。

10、供货厂家自身应具有完善的质保体系，确保产品质量。合同签定后10年内，保证供应备品、备件。图纸、资料齐全，售后服务及时、周道。

11、继电保护装置程序采用模块化设计，便于升级改造和功能扩展，减少对主程序的影响。

新疆电网继电保护装置选型配置规定

（二）纵联保护接口装置选型原则

1、高频收发讯机选型原则：

（１）收发讯机必须满足《继电保护专用电力线载波收发讯机技术条件》以及其他有关规程、反措的要求。

（２）收发讯机必须是经过国家级质检部门正式鉴定并已公布的合格产品。

（３）能自动适应通道衰耗剧烈变化。收讯回路线性工作范围应足够大，能根据通道衰耗变化情况自动调整储备衰耗，方便运行人员调整储备衰耗。

（４）能在线、实时监测通道信号（收、发讯电平及储备衰耗）。（５）根据国家标准，收发讯机动作时间不大于3ms。（６）降低通道衰耗，确保高频保护可靠运行。收发讯机应尽量工作在最佳匹配状态，以输出最大功率；尽量使用较低的工作频率；对长线应采用相-相耦合方式。

2、光纤接口装置选型原则

（１）光纤接口装置必须满足《微波电路传输继电保护信息设计技术规定》及其他国家、行业有关数字电路信息传输技术标准。

（２）光纤接口装置必须是经过国家级质检部门正式鉴定并已公布的合格产品。

（３）在条件允许（线路长度不超过光纤通道无中继传输最远距离）时，应优先选用专用光纤通道，减少中间环节，确保光纤通道可靠运行。

（４）在线路较长时，可选用复接2M数字口，但不宜超过两个中间环节，确保光纤通道可靠运行。

（５）光纤接口装置应具有完善的在线实时检测功能，确保光纤 6

新疆电网继电保护装置选型配置规定

通道安全、可靠运行。在通道异常（误码、滑码异常增大）时，应能发出报警信号；在通道故障（如通道中断等有可能引起保护误动）时，应能及时闭锁两侧光纤纵差保护并发出报警信号。

（６）光纤接口装置应具有完善的通道信息显示、记录及分析功能，方便运行人员定期记录通道滑码、误码，方便保护人员分析保护动作行为。

（三）故障录波装置选型原则

1、故障录波装置必须满足《DL/T553-94 220-500kV电力系统故障动态记录技术准则》和《DL/T663-99 220-500kV电力系统故障动态记录装置检测要求》以及其他有关规程、反措要求。

2、故障录波装置必须经部及以上质检中心正式鉴定并已正式公布的合格产品。3、110kV及以上厂、站均需配置微机故障录波器。

4、应设置足够的故障录波装置、录波容量，确保110kV及以上系统所有电压、电流量，主变各侧电压、电流量，所有开关量均能接入故障录波器。

5、故障录波装置应具有完善的录波及分析功能。

6、故障录波装置应具有组网、远传功能，能与后台、监控及其他厂家故障录波器兼容。

7、故障录波装置在掉电后，故障信息应能保存完好，否则应配置适当容量的UPS。

（四）保护装置TA选型原则

1、保护装置用TA必须经省级及以上质检中心鉴定并已正式公布的合格产品。

2、保护装置用TA测量电网最大短路电流的测量误差不大于10%。

新疆电网继电保护装置选型配置规定

3、保护装置用TA必须满足绝缘、动稳定和热稳定、短路电流及带负载能力等校核标准。

4、线路、母线及主变差动保护装置所用TA应具有相同的铁芯结构。

5、发电机、电动机、调相机及电抗器保护装置两侧TA应具有相同的铁芯结构、型号及变比。

6、发电机一次为双星型（或多星型）接线时，应配置高灵敏横差保护，不完全纵差保护等高性能差动保护。其尾端至少引出4-6个接线端，并配置相应的TA。

（１）横差保护TA在满足动、热稳定，饱和倍数和带负载能力的情况下，尽量选用较小的变比，以提高匝间保护灵敏度。

（２）不完全纵差保护两侧TA应选用相同的型号和变比，由微机保护软件实现两侧平衡调整。

7、微机变压器保护装置各侧TA应按全星型接线，相位、幅值（接线系数√3）及零序电流补偿由微机保护软件调整。

8、新建或改建变电站微机保护装置应选用二次额定电流1A制TA。

9、保护装置TA准确限制系数（ALF）应尽量选取较大值，一般不小于30，即ALF≥30。

10、保护装置TA应具有足够的输出容量，允许二次负载（Rn）应大于现场实际负载。当保护装置集中组柜时，Rn≥2.0Ω； 当保护装置分散组柜时，Rn≥0.5Ω。11、110kV及以上系统线路、母线及主变保护装置TA应优先选用标准变比：2×600/1 A。

12、元件（发电机，变压器，电抗器等）保护装置TA二次额定 8

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电流不应大于1A。

13、保护装置TA与计量TA变比应分别选择，以免出现计量TA测量不准或保护装置TA饱和等情况。

14、严禁保护装置（含录波器）接入计量TA。