泵站工程中電氣設計節(jié)能措施探討

【摘要】從泵站電氣設計的角度，闡述了電氣節(jié)能的重要性，提出了實用和有效的項目電氣設計泵的一些節(jié)能措施，再完成節(jié)能、環(huán)境保護、科學管理等一系列運行目的的前提大條件下，必須先確保泵站運行的安全可靠。

【關鍵詞】泵站工程；電氣設計；節(jié)能

一、前言

泵站作為國家水利工程的組成部分之一，堅持“節(jié)能、環(huán)保”的基礎國策是發(fā)展可持續(xù)戰(zhàn)略的必須前提，還需要承擔防洪水澇等一系列重要責任。同時也是維護國家安全經(jīng)濟、改善環(huán)境措施的重要手段。泵站效率的提高和空間潛力，電氣節(jié)能設計是節(jié)能的一個重要內(nèi)容，泵也是每個電氣設計人員必須仔細研究這個問題。本文將探討一些泵站項目電氣設計節(jié)能措施。

二、電動機節(jié)能

降低功率損耗在泵站項目中，必須首先降低電機的損耗，因為泵站水泵電機損耗的功率損耗比例是最大的，所以電動機的節(jié)能和減少損失的重要內(nèi)容是必須認真考慮。

1. 在設計時應選擇高效節(jié)能電機。解決方案應根據(jù)泵站的特點，技術和經(jīng)濟比較，確定選擇同步或異步機或兩者的結合。大容量超過800千瓦的電動機一般選擇電網(wǎng)適應能力，同步電動機功率因數(shù)高，但一些大型泵站項目還采用異步電動機。優(yōu)先選擇異步電機鼠籠式異步電機時，只有在計算出鼠籠式異步電機不能滿足的需求開始，就可以選擇繞線異步電動機。

2. 電動機的工作效率以及功率因數(shù)的大幅度提高，是降低電機功率損耗的主要措施。異步電動機在活動不斷的損失和損失變量等于最高的效率損失，目前，不在電機額定功率。電動機運行效率最高的狀態(tài)是保持在電動機額定功率的75%-100%之間，而且電機的額定功率主要負載率應保持在0.8—0.9之間的范圍。

3. 啟動電動機應首選直接開始，不能滿足要求的電壓的電動機直接啟動，可以使用降壓起動方式。近年來，常用水泵電機軟啟動降壓起動方式，避免大電流對電機絕緣的影響影響，開始減少電機維修，節(jié)約維護成本，延長發(fā)動機的壽命。電動機負載率的變化，可以自動調(diào)整電機軟啟動的速度，使電動機運行提高功率因數(shù)，減少功率損耗，當電動機運行在同一時間。所以啟動泵電動機和負載變化頻繁，通常軟啟動節(jié)能效果更顯著

三、供配電系統(tǒng)節(jié)能

根據(jù)泵站容量的電力負荷，供電距離及其分布特征的設備和負載級別，供電系統(tǒng)的設計合理，盡量簡單，可靠，操作方便，確保電力供應和分配系統(tǒng)操作的損失最小，實現(xiàn)電力供應和分配系統(tǒng)的經(jīng)濟運行，達到節(jié)能的目的。

1. 確定負荷等級是電力供應和分配系統(tǒng)的基礎設計，最優(yōu)負荷系數(shù)法用于確定變壓器容量，考慮初始投資和年運行時間和成本，實現(xiàn)泵站的經(jīng)濟運行需要確保系統(tǒng)的安全可靠，因此要選擇良好的變壓器以及開關設備技術參數(shù)等。

2. 電源電壓的選擇在相同的情況在，電壓的損耗歲電壓增高而減小。通常為小型泵站、水泵電機功率200千瓦以下，通常用380 v低壓電動機。對大中型泵站泵電機功率通常是大于或等于280千瓦，通常選擇10 kv高壓電動機（6 kv）。當電機功率處于在200 ～ 280千瓦時，需要經(jīng)過電力技術、經(jīng)濟比較后確定什么樣的電源電壓。

3. 主要的電力線應該簡單和可靠。通常采用單母線或母線分段連接模式，相同的電力供應和分配系統(tǒng)電壓水平分布序列不宜超過2級，以減少功率損失分布系列，電容器無功補償設備的設置，在線路的運行電流降低線損上，能夠為電線路的電壓損失滿足一定的補償，也是在規(guī)范的容許值之內(nèi)。這在某種程度上，提高了電源的電源質(zhì)量的網(wǎng)絡和網(wǎng)絡運營的經(jīng)濟效益。

四、線路節(jié)能

工程運行過程中的線路能源消耗量不容小覷，因而必須重視起線路電能的損耗，其具體節(jié)約措施可分為以下幾點：

1. 選擇電阻率小的銅芯線纜。銅芯線纜的電阻率比較其他材質(zhì)相對較小，但是出于節(jié)約成本的原則，所以只能在相對重要的泵站中，采用銅芯線纜，節(jié)約能耗。

2. 線路設計過程中，電纜的總長度盡可能的縮短。這就需要考慮到整個泵站的建筑結構，結合泵站的具體結構，在架設電路線纜的過程中需要考慮到變壓器高低兩側的電纜線路要求最短，使其能耗最低。

3. 電纜、導線截面的合理選擇。在進行電纜導線選擇時，其截面也是重要的選擇條件之一。在各方面指數(shù)、條件都滿足的情況下，結合實際性的需求、考慮到經(jīng)濟、電流密度等嘻嘻咧的因素進行線纜界面的選擇。在選擇過程中，綜合考量各方面的因素，包括電能損耗的降低、有色金屬的運用，投資成本的降低等各個方面都需要若認真衡量。

4. 合理利用各種設備，在泵站中補償柜上的自動補償裝置的合理運用也是節(jié)約耗能的措施之一，你呢狗狗提高整體配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，如果自然功率無法達到電網(wǎng)接入要求時，無功功率補償裝置可以自行進行使用，提高整體電網(wǎng)功率的因數(shù)，通過此方式來降低線路以及變壓器的能源損耗。

5. 無功功率的主要構成是依賴于相位角以及高次諧波來造成的，電力系統(tǒng)中電子設備等會由于負載非線性高次諧波而增加電力系統(tǒng)的無功損耗。所以，在泵站電力系統(tǒng)建設中，針對可能會產(chǎn)生諧波的在泵站，在設計中需要裝設濾波裝置以及諧波檢測儀等，以此來盡可能的降低諧波產(chǎn)生的無功損耗。

五、結束語

介紹了主要的幾種節(jié)能在泵站工程電氣設計措施，其他節(jié)能措施和照明節(jié)能、弱節(jié)能等。設計師應該仔細考慮的設計，并比較設計，供電系統(tǒng)的設計合理，選擇低能耗節(jié)能設備，減少功率損耗，在確保泵站的安全的前提下，真正可靠的節(jié)約用電，環(huán)保、經(jīng)濟運行的目的，提高社會效益和經(jīng)濟效益，并為之做出貢獻。

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