淺談泵站供電電源和電氣主接線設(shè)計(jì)

摘 要：泵站是水利工程中重要的組成部分，在防治水旱災(zāi)害和保護(hù)水資源中發(fā)揮著重要的作用。隨著泵站運(yùn)行可靠性的提高，對(duì)泵站的供電電源和電氣主接線提出了新的要求。文中對(duì)泵站供電電源的選擇和電氣主接線進(jìn)行了分析，總結(jié)了大、中、小型泵站的電源和電氣主接線方案的設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：泵站；供電電源；電氣主接線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.153

0 引言

水利工程是一項(xiàng)基礎(chǔ)性民生工程，關(guān)系著廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，在國民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用。水利工程包含的種類較多，覆蓋的范圍較廣，泵站是水利工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，有著舉足輕重的作用，廣袤無垠的大地上建設(shè)有各種不同規(guī)模和不同功能的泵站，不同的功能的泵站有著不同的作用，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重大的貢獻(xiàn)。

1 泵站對(duì)供電電源和電氣主接線的要求

泵站主要功能為供水和排水，具體的設(shè)置地點(diǎn)與設(shè)計(jì)流量需要根據(jù)總體規(guī)劃來確定。根據(jù)不同的設(shè)計(jì)流量，泵站可分為大型、中型和小型泵站，不同規(guī)模泵站的裝機(jī)容量隨配套的電動(dòng)機(jī)功率變化而不同，泵站的裝機(jī)容量從幾千瓦到十幾萬千瓦不等。

隨著經(jīng)濟(jì)水平的飛速增長，人民生活水平的提高，泵站運(yùn)行的安全性要求也越來越高，從而對(duì)供電提出了更高的要求。無論泵站規(guī)模的大小，裝機(jī)容量的多少，都對(duì)泵站的供電有著可靠性的要求，只是要求的程度不同。供電的可靠性是泵站的第一要求，在滿足可靠性的前提下，應(yīng)兼顧靈活性、經(jīng)濟(jì)性。

2 泵站的供電電源和電氣主接線設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是一門涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、國家方針政策等諸多因素的綜合性應(yīng)用技術(shù)，關(guān)系到工程建設(shè)的投資、工期、質(zhì)量、進(jìn)度等經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益，是整個(gè)工程的關(guān)鍵因數(shù)。設(shè)計(jì)在滿足工程設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)應(yīng)遵守下列原則：貫徹國家方針政策，遵循國家發(fā)布的相關(guān)規(guī)范，整體考慮工程的全局和局部，充分的利用資源。

在上述原則的基礎(chǔ)上，泵站的供電電源和電氣主接線設(shè)計(jì)主要從下列幾個(gè)方面展開：

2.1 供電電源

負(fù)荷計(jì)算是泵站電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，泵站中的主要負(fù)荷為水泵機(jī)組負(fù)荷、輔機(jī)等生產(chǎn)性負(fù)荷、以及辦公和生活負(fù)荷。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果，針對(duì)泵站對(duì)供電可靠性的要求，以及中斷供電對(duì)人身安全、財(cái)產(chǎn)造成的影響確定負(fù)荷分級(jí)，但是水利工程中仍未有明確的負(fù)荷等級(jí)分類表，可根據(jù)具體工程的重要程度來確定。在負(fù)荷等級(jí)的確定的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程所處的地理位置，綜合比較技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件，合理確定接入系統(tǒng)方式，即確定電源的引入點(diǎn)、電源的數(shù)量以及供電電壓。

（1）大型泵站：總裝機(jī)容量大，單機(jī)功率大，對(duì)供電的可靠性要求高，一般采用專用線路供電的雙電源，兩回電源引自不同的地區(qū)變電站，泵站內(nèi)設(shè)專用降壓變電所，供電電壓為35kV或110kV。

（2）中型泵站：總裝機(jī)容量較大，單機(jī)功率較大，對(duì)供電的可靠性要求高，大多數(shù)采用雙電源供電。對(duì)于總裝機(jī)容量大的中型泵站，兩回電源引自不同的地區(qū)變電站；對(duì)于總裝機(jī)容量小的中型泵站，一回引自區(qū)域變電站的專用線路，一回T接于附近公用電網(wǎng)。根據(jù)裝機(jī)容量的不同，一般選擇10kV或35kV電壓等級(jí)供電，泵站設(shè)專用降壓變電站。

（3）小型泵站：總裝機(jī)容量較小，單機(jī)功率較小，一般采用單電源供電，T接于附近的公用電網(wǎng)；對(duì)于重要的小型泵站，有采用雙電源供電的，也有采用單電源供電，同時(shí)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源。小型泵站的供電電壓一般選用10kV，站內(nèi)設(shè)降壓變電站。小于100kW的泵站，可以根據(jù)工程所處的地理位置以及附件公用電網(wǎng)的實(shí)際情況選用AC220/380V供電，站內(nèi)不設(shè)降壓變壓器。對(duì)于附近無公用電網(wǎng)或偏僻地區(qū)等供電困難區(qū)域，單獨(dú)架設(shè)供電線路投資較高，為了降低投資成本，可選擇柴油發(fā)電機(jī)組作為供電電源。

2.2 電氣主接線

電氣主接線是泵站電氣設(shè)計(jì)中的首要環(huán)節(jié)，主接線直接影響電氣設(shè)備的選型、配電設(shè)備的布置、繼電保護(hù)的配置以及控制方式的確定。電氣主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循接線可靠簡單、運(yùn)行靈活、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效果顯著等原則，并經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比選，滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。泵站的主接線根據(jù)供電電源數(shù)量和水泵機(jī)組數(shù)量來設(shè)計(jì)，主接線設(shè)計(jì)主要分為電源側(cè)和配電側(cè)：

（1）電源側(cè)：泵站的重要性不同，對(duì)供電的可靠性要求不同，單電源供電與雙電源供電的主接線方式會(huì)有所不同。單電源供電的泵站，如果采用低壓計(jì)量，一般均采用線路變壓器組的接線方式，如果采用高壓計(jì)量的方式，則采用單母線接線的接線方式；雙電源供電或者雙回路供電的泵站，110kV電壓供電泵站接線方式較多，如橋接、單母線、單母線分段等，35kV及以下供電的泵站基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)站，進(jìn)線設(shè)備已采用成套設(shè)備，故較多采用單母線分段接線，以提高供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性。

（2）配電側(cè)：泵站的主體是水泵，為了保障水泵的可靠運(yùn)行，配電側(cè)的主接線主要根據(jù)泵站內(nèi)水泵的臺(tái)數(shù)來確定，滿足運(yùn)行可靠的前提下，主接線方式應(yīng)力求簡單。泵站配電側(cè)的電氣主接線方式主要有單母線接線和單母線分段接線兩種，相對(duì)于單母線分段接線，單母線接線更為簡單、設(shè)備相對(duì)較少、投資較低，但是可靠性與靈活性不如分段方式接線。水泵臺(tái)數(shù)裝設(shè)較少的泵站一般采用單母線接線；對(duì)于水泵臺(tái)數(shù)較多的泵站，主接線均采用單母線分段接線的接線方式，為了避免某一個(gè)饋電環(huán)節(jié)發(fā)生電氣故障時(shí)切換不及時(shí)，影響整個(gè)配電系統(tǒng)，造成整個(gè)泵站停電，單母線接線難以滿足可靠性的要求，為了降低這種故障的風(fēng)險(xiǎn)，需采用單母線分段接線的電氣主接線方式。

3 結(jié)論

不同的泵站對(duì)供配電的要求不同，在泵站的供配電設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先考慮供電電源和電氣主接線，是泵站電氣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位，直接決定了泵站電氣的建設(shè)投資和運(yùn)行成本，在設(shè)計(jì)的前期統(tǒng)籌考慮，根據(jù)泵站對(duì)供電可靠性的要求，合理的確定供電電源的回路數(shù)、供電電壓、供電距離，以及可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的電氣主接線方案。

作者簡介：楊友棟（1980-），男，安徽安慶人，碩士研究生，工程師，研究方向：水利工程電氣設(shè)計(jì)。