泵站电气工程设计分析

泵站电气工程设计分析

塔山泵站工程简介

泵站是水利工程的重要组成部分，塔山泵站工程位于连云港市赣榆区2014年3月9日，省发改委批复了连云港市赣榆县塔山泵的更新改造工程项目，同意对这个泵站进行更新改造。这个泵站建于20世纪70、80年代，经过多年运行，破损老化严重，已不能满足生产生活需要。这次工程批复建设的主要内容为：按75%灌溉保证率、20年或30年一遇防洪标准设计，拆建原泵站，更新相关设施。工程建成后将对区域内的灌溉、防洪、排涝起重要作用。

2泵站供电方式分析

2.1负荷等级的确定

该工程的主要任务是在建泵站区。根据该工程特性以及电力负荷等级划分的基本原则，灌区各泵站均属于农业灌溉泵站，运行期间若突然中断供电，停止供排水，将会因供电设备或线路检修而延缓灌溉时间，对灌区的灌溉有一定的影响，但并不会因此造成重大经济损失，更不会造成人身伤亡，也不会给灌区附近村屯生活带来较大影响。因此，各泵站负荷等级基本确定为三级负荷。

2.2泵站负荷及供电方式

该工程各泵站主要负荷均为主泵配套电动机，站用负荷主要为动力、照明、采暖等。各泵站主变容量均较大，非运行期主变不宜轻载运行，因此，分别设有80kV A站用变压器一台；根据各泵站装机规模和负荷等级，本着最大程度利用当地现有供电设施就近供电的原则，基本确定了

各泵站供电方案。

3泵站电气系统设计

3.1供电电源引接方式

从塔山泵站的实际情况来看，该泵站是三级负荷泵站，供电电源使用的是单电源供电。供电电源根据电力部门批复意见电源引自赣榆区新河变电站，用单回路110kV线路直接供电。

3.2电气主接线设计

塔山泵站使用的是经过水机专业提供的异步电动机，经过了解发现，为了提高功率因数，此次塔山泵站电气工程采用的是4台异步电动机，有高低压补偿，机组运行时，不需要投入无功补偿装置。10kV高压配电母线使用的是单母线的接线方式，同时在两段进线处设置电气联锁，如果一路电源出现故障或者停电检修的情况，塔山泵站的负荷时通过另一路电源来进行供电。低压配电系统也是使用单母线分段的接线系统，并且设置母线联络开关。在正常情况下，变压器同时投入使用，如果一个变压器发生故障，那么另一台变压器也可以满足泵站70%以上的符合。该配电系统接线十分简单，操作方便，同时安全可靠，能够满足生产以及设备检修的实际运行需要。塔山泵站的配电方式使用的是放射式配电，并且主要建筑物的动力电源分为两路，分别由一、二段低压母线来馈出一路电源，从而保障低压配电系统的可靠以及安全运行。

4泵站的电气设备选择及布置

4.1电气设备的选择

(1)高压开关柜。该工程所使用的高压开关柜主要包括10kV高压电缆进

线+计量、10kVPT柜、站变进线保护柜、10kV主进线柜、10kV主变进线保护柜、10KV电容进线保护柜、10kV电缆进线辅助柜、10kV高压电容补偿柜、10kV主水泵进线保护柜等共计42台套，10kV电机固态软启动柜8台套；35kV高压电缆进线+计量、35kVPT柜、站变进线保护柜、35kV主进线柜、35kV主变进线保护柜共6台套。(2)低压开关柜。该工程使用的低压开关柜主要包括：主变低压进线柜、水泵控制柜、低压电容补偿柜、主变低压联络柜、站变低压进线柜、站变照明配电柜、站变动力配电柜等43台套；电动蝶阀控制箱、真空泵控制箱、电磁阀控制箱、风机控制箱等16台套。(3)变压器。1台SCB10-1250/10、3台SCB10-800/10、4台SC10-80/10、1台S11-80/35、2台S11-1000/35共11台套。10/0.4kV变压器选用免维护干式变压器，接线方式是采用D.Yn11结线组别。(4)直流电源屏。直流电源屏主要是选用带微机控制的直流电源屏。内装有66Ah免维护的铅酸蓄电池。另外，直流电源屏的输入电压是三相220V的交流，输出电压是单相-110V直流。输出的回路数是6回路，并且电流不小于15A。(5)电线电缆。在塔山泵站的电线电缆选择中，10kV的电力电缆以及0.4kV低压电缆采用的是YJV交联聚乙烯绝缘电力电缆，控制电缆为KVV电缆。另外，PLC用数据电缆选用的是DJYPVP型的对绞屏蔽电缆，室外直埋电缆采用的是铠装电缆。(6)电动机。在以往泵站的电气工程设计中，由于机组的容量一般很小，并且工程的重要性要求不高，使得对电机的要求也不高，很少进行综合性的比选。近年来，由于泵站工程的装机总容量以及单机容量逐渐增加，有的单机已经达到10MW。因此，选择合适的电动机对于泵站工

程长期合理的运行有着十分重要的意义。

4.2电气设备的布置

根据塔山泵站土建以及电气设计的要求，塔山泵站的高压柜采用的是单列布置方式，并且安装在高压室内，开关柜与主变压器、开关柜和站用变压器之间采用35kV-YJV22-335电缆连接。主变压器布置在主变压器室，因为其带的负载比较简单，同时低压设备与主变压器之间的距离比较近。为了节约成本，直接选择了35/0.4型的主变压器，二次电压是400V。通过这种布置方法，不仅能够减少投资，同时也能减少电气连接，最终有利于优化塔山泵站电气工程的整体设计以及整体性价比。另外，低压开关柜是布置在低压配电室中，因为连接的距离十分近，并且在一个主厂房内，因此，用低压母线槽来连接主变压低侧以及低压配电柜。然后依据连接的距离来设计母线槽的长度，最终计算的长度为3m。

5塔山泵站电气继电器保护设计

在电力供电系统中，继电器保护是一个非常重要的组成部分。因此，在继电器设备的选择上应该符合安全性、快速性以及灵敏性等几个方面，同时在设计的过程中也应该满足继电器保护等相关技术规程。依据我国的相关规定，在塔山泵站的继电器保护中，对于3～66kV的供电线路，应该在相间装设短路保护，并且每相装设接地保护以及过负荷保护，电力变压器应装设相应的单相接地、匝间短路、过电流、过负荷的保护装置。在站用变的保护上主要缺少过电流保护、过负荷保护、零序过流保护。

6结语