某供热主管道1号中继泵站供变配电设计

某供热主管道1号中继泵站供变配电设计
杜丹侠
【摘要】介绍了某供热主管道1号中继泵站内部的变配电系统，分析了配电设备选择、供电电源设计、电量计量等方法，阐述了电气照明、防雷接地等系统的保护与控制措施，总结了谐波抑制治理与线路敷设要点，保证了工程设计的合理性。

%The paper introduces the internal power transforming and distributing system of No. 1 Zhongji pumping station of the major heating sup-ply pipeline,analyzes power distributing equipment selection,power supply power source design,and power quantity metering and other meth-ods,describes protection and control measures of electric lighting and lightning grounding system,and summarizes harmonic suppression treat-ment and route laying points,so as to guarantee the rationality of engineering design.
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2015(000)035
【总页数】2页(P145-146)
【关键词】加压泵站;变配电系统;供热管道;电源
【作者】杜丹侠
【作者单位】太原市热力公司，山西太原 030012
【正文语种】中文
【中图分类】TU833
1 项目概况
该项目为古交兴能电厂至太原集中供热主管道及中继泵站工程，是利用电厂余热进行的热电联产项目，初步测算该项目可实现供热面积8 000万m2。

古交电厂距太原市城区38 km，地面标高1 020 m。

敷设4根DN1 400供热管道(两供两回)，管道自西至东，途经古交市、西山山区至太原市区，全程最大高差180 m。

为保证供热的安全，采用多级加压泵技术解决输水问题。

全程设置三处回水加压泵站，一个事故补水泵站及末端中继能源站。

本次设计为古交兴能电厂至太原集中供热主管线及中继泵站工程中的古交市区加压泵站(1号泵站)内部的变配电设计。

2 配电系统描述
1)负荷等级。

本工程特点是长途输送热网管线，全程最大高差180 m，故而采用多级加压泵技术。

如果电源故障会造成大面积停电，严重影响人们的生活，也对重要的工艺设备产生严重的影响。

为保证集中供热安全运行，必须具备可靠的供电电源。

因此，本工程古交市区加压泵站(1号泵站)供电电源均按一级用电负荷考虑。

2)负荷情况及变配电室的设置。

根据工艺专业推荐的方案，本工程就古交市区加压泵站(1号泵站)的负荷情况及变配电室的设置分别描述如下:古交市区加压泵站(1号泵站)总的计算负荷为8 774.77 kVA，其中10 kV用电负荷为8 616.26 kVA，主要用电设备:10 kV循环水泵电机8台，单台功率1 250 kW;0.4 kV用电负荷约为155.4 kVA。

在古交市区加压泵站(1号泵站)设一座35 kV变电站，内设两台8 000 kVA-35 kV/10 kV主变压器，供加压泵站内所有10 kV设备用电。

同时在低压配电室设两台200 kVA-35 kV/0.4 kV变压器，一用一备，为加压泵站低压用电设备采暖期及非采暖期的维修维护、生活、办公、消防及照明等供电。

3 设备选择
为了保证配电系统的可靠运行，必须保证所选设备的质量。

选用节能型免维护有载调压油浸变压器作为35 kV/10 kV主变压器，选用节能型免维护干式变压器作为35 kV/0.4 kV变压器。

35 kV高压开关柜选用具有五防联锁功能的KYN-40.4手车式开关柜，选用具有五防联锁功能的KYN28A-12型中置式开关柜作为10 kV 高压开关柜，真空断路器作为高压开关。

每台真空断路器加装吸收操作过电压的装置，低压开关柜选用MNS型抽屉式开关柜。

低电压元件是目前使用的高可靠性元件。

变频调速器选择国外优质产品。

4 供电电源
根据《国电太原供电公司关于古交兴能电厂至太原供热主管线及中继能源站供电意向的复函》第一条的答复，本工程确定供电电源电压等级为35 kV，古交市区加压泵站(1号泵站):双路供电，一路供电电源由火山110 kV开闭所引出，架空距离约3 km;另一路供电电源由草庄头110 kV开闭所引出，架空距离约26 km。

5 运行及启动方式
由于回水加压泵站为一级用电负荷，为确保供热的安全，要求提供两路35 kV电源专线。

在该回水加压泵站设一35 kV变电所站，内设35 kV/10 kV及35
kV/0.4 kV系统，35 kV/10 kV系统接线采用单母线分段方式。

35 kV系统采用两路电源同时供电方式，正常运行时母联不合闸。

低压配电系统采用两台200 kVA-35 kV/0.4 kV干式变压器供电，采用单母线分段方式接线，一用一备运行。

两台主变压器同时工作，两台低压站用变压器一用一备。

非采暖期两台主变报停，两台站变一用一备运行。

在一路电源故障时，另一路电源能保证该泵站的全部用电需求。

在一台主变故障时，另一台主变能保证该泵站最低设计流量上限。

10 kV循环水泵电机采用变频调速控制，其他低压用电设备根据工艺要求或采用变频调速控制或采用直接启动方式。

6 功率因数补偿及电量的计量
本工程1号泵站循环水泵电机采用变频调速运行，10 kV系统总的功率因数能达
到0.93以上，故无须再进行补偿。

低压系统采用自动补偿方式，补偿后功率因数
不限于0.93。

计量采用高压计量的方式，在35 kV侧两路进线处设置专用的计量柜，设专用计
量表计，用于当地供电部门计量。

7 电气系统的保护与控制
1)继电保护与测量。

该项目采用微机综合保护，用于35 kV及10 kV系统中的继
电保护，并配有后台系统，以提高供电系统管理水平和可靠性，并采用多功能电表用于电气测量。

以实现设计简单、管理方便、性能可靠、整定便捷等特点，并具有智能化程度高，可实现人机对话，可与计算机通讯等功能。

多功能电表可以同时测量出单相电流、电压，三相电流、电压，工作频率，功率因数等，真正实现一表多用。

保护方式:35 kV及10 kV系统的保护主要是:进线柜:过电流保护、电流速断保护。

主变压器柜:过电流保护、差动保护、温度保护及瓦斯保护。

电动机柜:过负荷
保护、电流速断保护、欠压保护。

2)操作电源及操作机构。

采用PLC控制的免维护电池的直流电源作为其操作电源，供系统中的断路器控制及合闸、跳闸之用。

采用与断路器一体化的弹簧储能操作机构，便于操作管理。

3)电气系统的控制方式。

1号回水加压泵站内电气设备的控制方式均为就地手动/
自动两种方式，一体化电动阀手动/自动转换开关设置在阀头上，同时将手动/自动转换开关设置在每台设备的就地控制箱上。

通过电缆将所有需要监测的信号输入计算机中。

8 防雷接地系统及过电压保护
安装避雷器、接地装置等在变电站泵站等构筑物上。

同时设集中接地装置，并做等电位体连接，防雷接地与计算机接地共用一组接地装置，接地电阻不大于1 Ω。

采
用TN-S系统用于整个低压配电系统的接地。

为防止雷电波引起的过电压，在35 kV母线上装设金属氧化锌避雷器。

主变压器
中性点装设金属氧化锌避雷器。

在35 kV配电装置装设避雷器，作为配电装置、
变压器场地的直击雷保护。

9 照明
变电站、泵房等照明电源由变电站专用低压配电柜供电。

电压为380 V/220 V，
专用检修照明电压为12 V，所有照明照度标准按我国现行标准及推荐值。

变电站、各控制室及泵站等设置事故照明和疏散指示装置，采用应急照明灯，带有镉镊电池电源，电网停电后自动转换至电池组供电，应急响应时间大于30 min。

办公场所选用高效节能荧光灯，生产场所选用投光灯或混光灯(带自动补偿器，功率因数大
于0.9)，公用场所选用普通节能灯。

10 谐波抑制及治理
由于泵站的用电设备以非线性负载居多，且大部分电动机采用了变频调速设备，同时为节能照明灯具又大多采用气体放电灯及荧光灯。

这势必产生大量的高次谐波，不仅对用户的用电设备造成影响，使其不能工作在理想状态下，而且对电网产生污染。

为抑制高次谐波造成的危害，在各泵站变频器的选型上采用谐波污染小的环保型变频器，同时在谐波较集中的工段采用在变频器加装输出电抗器，低压采用加有源滤波装置对谐波加以治理，使系统的谐波被限制在国家规定的范围之内。

11 线路敷设
本工程线路敷设分动力、照明两部分，室内动力线路采用沿电缆桥架、电缆沟明敷。

室外动力线路采用沿电缆沟明敷或冻土层下直埋敷设方式。

照明线路均采用穿管保护暗敷。

电动葫芦、电动吊车等移动受电设施采用安全型滑触线。

电缆及导线选择:高压选用YJV/YJV22-10 kV型电缆，低压选用VV/VV22-1 kV
型电缆，控制电缆选用KVV/KVV22-0.5 kV型电缆，导线选用 BV-0.5 kV型，选用 NH-VV22-1 kV型及 NHKVV22-0.5 kV型电缆供消防用，选用变频专用电缆用作变频器输出电缆用以减少高次谐波产生的电磁干扰。

12 结语
1)本工程的设计力求做到在满足先进性和可靠性的同时又尽量的节省投资、降低造价。

2)在对泵站电气设备的选型上尽量选择技术成熟、安全可靠、经济实用同时又节能环保的产品。

参考文献:
【相关文献】
[1] GBJ 54—83，低压配电装置及线路设计规范[S].
[2] GB 50034—2013，建筑照明设计标准[S].。