实例分析小型泵站电气一次设计

实例分析小型泵站电气一次设计

摘要：随着现在社会的发展，泵站的作用也越来越大，泵站电气设计会直接影

响到泵站发挥的作用，电气设计做得好，泵站才能发挥最大的效能。本文就某工

程实例的要求为基础对泵站电气一次设计做出来详细的分析,包括电气主接线的选择，变压器的选型，电力电缆的选型等，旨在为相关人士提供参考意见。

关键词：泵站；电气一次设计；电气主接线

引言

泵是一种可以提供一定压力和流量的液压动力和气压动力的装置，泵和油箱、电机，加上其他很多的辅助设备，例如：供水、排水设备、充水设备、通风设备、起重设备等等就组成泵站。其中泵站可以用于排水，灌溉等方面，是解决无自流

条件下排灌、排污的唯一方法，在现实生活中起到非常重要的作用。

1工程概况

某区域泵站规划设计流量为15.0m3/s。现状泵站排涝流量为2.40m3/s，远不

能满足规划排涝标准和实际排涝要求。现新建泵站设计排涝流量为15.0m3/s，水

泵选用3台套900QZ-100G潜水轴流泵组合运用，配套装设0.4kV水泵电机3台，均为异步电动机，单机容量75kW，功率因数为0.8，要求最大运行方式下三台水

泵电机同时运行，其他用电负荷共50kW，功率因数为0.85，泵站电源由附近

10kV架空线路引接。

2电气主接线的选择

2.1主变压器型号选择

变压器容量为

在为小型泵站选择主变压器时，为了达到经济节能的结果，在选择变压器时

还应考虑下列因素：变压器经济节能运行的负载率宜为0.70~0.85，选取容量与电

力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内；另外，在选择变压器时，应

选用10型或以上的节能环保型、低损耗、低噪音的变压器，并采用DY11的接线

组别，使得变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用，并有利于抑制三次谐

波电流。

综合上面因素以及根据变压器的容量等级划分，最终主变压器选择500kVA

的环氧树脂浇注干式变压器，型号为SCB10-500/10-0.4。

环氧树脂浇注干式变压器能耗低、局部放电量低、噪声小，并且还具有阻燃

防火、无污染、免维护、安装简便等优点。另外防潮能力好，外壳美观耐用，放

在室内使用时不用担心潮湿以及老鼠等小动物的破坏，因此小型泵站采用该变压

器作为主变压器非常适合。

2.2电气主接线方案

根据《GB 50265-2010》，电气主接线的电源侧宜采用单母线接线，电动机负

荷侧宜采用单母线接线或单母分段接线。结合本论题的条件，拟定出来两种方案。

方案一：泵站采用一台主变压器，不专门设置站用变压器，主变压器两用，

电源侧由附近10kV架空线路引接一回路进线，变压器高压10kV侧采用单母线接线，低压侧采用单母线接线，3台泵站机组以及其他负荷均接在0.4kV母线上，

如图2-1所示。

方案二：泵站采用两台主变压器，两台主变压器不同时投入，通过隔离开关

断路器组相互替换投入运行，任意一台主变压器单独运行时均能满足满负载运行，不专门设置站用变压器，主变压器两用，电源侧由附近10kV架空线路引接一回

路进线，变压器高压10kV高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段接线，2台泵站机组接在一段第一段0.4kV母线上，1台泵站机组以及其他负荷则接在

0.4kV另外一段母线上，如图2-2所示。

两种方案相对比有以下优缺点：

方案一，优点：设备少、投资少，耗费低、与继电保护配合起来较为方便；

缺点：可靠性较方案二低，若任一元件故障或需要检修，均会导致整个泵站系统

停电。

方案二，优点：可靠性较高，当第一台主变出现故障时可以投入第二台主变，不会导致泵站系统停电，另外其中一段低压侧母线故障的时候，分段断路器自动

将故障切除，保证正常段母线不间断供电；缺点:投资花费较方案一要大很多，要

多用一台主变压器和一些电气设备。

由于该小型泵站的总装机容量仅为225kW，装机容量范围处于1~0.1MW，所

以该泵站等级为四级，规模属于小（1）型，且该泵站对于城镇来说也处于一般

地位，若暂时中断供电对人生安全是不会造成影响的，而对经济损失上所造成的

影响也是非常小的，所以该小型泵站归为三级负荷。此时，在可靠性和经济性前，应该更加倾向于经济性，虽然方案一的主接线可靠性较方案二的低，但是也能满

足三级负荷的要求，且经济效益要比方案二的好，所以最终确定使用方案一的主

接线。

如图2-3所示位本工程泵站电气主接线。

5 结语

泵站可以解决防洪排涝、灌溉等问题，经网上查询，截止2011年底，我国投运中的泵站

就已经达到了60万余座。随着泵站越来越多，泵站的地位也是越来越高，对电气设计提出

的要求也更为严格，本文在设计小型泵站的过程中，不仅考虑了基本的可靠性、经济性，还

考虑如何设计才可以更加节能。这对满足泵站排涝标准以及实际排涝要求是极为重要的。

另外，本文还采用了方案相互比较的方式，经过分析两种方案各自的优点与不足，去选

择更优的方案。这种方式主要是为泵站设计提供一种分析、比较的方法，文中的计算结果也

表明对于本工程小型泵站电气一次设计的可行性及合理性。

参考文献：

[1]李文军，张丽娟.福田泵站的电气设计与思考[J].陕西水利科技，2013.1:121-122

[2]赵云飞.雷电对电气设备的危害以及建筑电气设备防雷保护措施[J].世界家苑，2012（9）:197-198