重庆市渝西水利电力建筑勘测设计院 重庆市 402160
摘要：在当今时代下，人们对于水资源的重视程度明显提高，国家政府对于水资源方面也给予了大力的支持，尤其是在新建水厂方面。在新建水厂中，电气部分的设计属于一项关键性内容，设计效果的好坏将关系到新建水厂的运行情况，为此，业内设计人员有必要加强对这方面内容的研究。本人在工作中时常遇到水厂工程的电气设计，结合多年工作经验，谈谈自己在这方面知识的一些总结，下面以本人做过的一个新建水厂的电气设计为例说明。
关键词：新建水厂；供电电源；电气设备；设计
一、供电电源
本工程用电设备按照二级负荷考虑，电压等级为10KV，厂房采用一路10KV独立电源供电，另有550KW柴油发电机作为备用电源。加压泵房部分亦采用一路10KV独立电源供电，另有110KW柴油发电机作为备用保安电源。
二、负荷计算
本工程包括厂区和取水泵房两部分。厂区总安装容量约为500KW，采用需要系数法，有功计算负荷为203.97KW。主要用电设备包括反冲洗泵房单级双吸离心泵3台，55KW，2用1备；鼓风机3台，55KW，2用1备；空压机2台，11KW；加药加氯间14KW；较大功率负荷按轴功率法计算，小功率负荷按需要系数法计算，辅助照明负荷及办公室空调负荷按单位建筑面积用电指标计算。详见负荷计算书。
取水泵房安装容量约为1250KW。采用需要系数法，有功计算负荷为736.5KW。主要用电设备包括提水泵4台，355KW，2用2备；卷扬机2台，15KW，1用1备；电动葫芦1台，7.5KW。详见负荷计算书。
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三、电气主接线
（1）厂房部分
根据电源引接方式，厂区电气主接线方案为：新建500KVA变压器，降压后接入低压开关柜，0.4kV侧采用单母线接线；0.4kV母线上另接一台柴油发电机。低压侧采用单母线接线，母线系统采用三相五线制系统（TN-S）。经10kV变压器降压为0.4kV后，采用放射式供电分别向反冲洗泵房、加药加氯间、水厂管理房、厂区照明等供电，各出线选用塑壳断路器。
（2）取水泵房部分
新建1250KVA变压器，降压后接入低压开关柜，0.4kV侧采用单母线接线；0.4kV母线上另接一台柴油发电机。低压侧采用单母线接线，母线系统采用三相五线制系统（TN-S）。经10kV变压器降压为0.4kV后，采用放射式向水泵电机供电，水泵电机均采用软启动器启动，各回路选用塑壳断路器。
四、功率因数提高
本工程主要用电设备单机容量较大，且较集中，故采用高频率电机的功率因数高的用电设备，大功率低压电机采用具备补偿功能的软启动器启动，在配电间的0.4KV系统设置集中补偿或在电机旁设就地补偿，自动投切，确保0.4KV系统功率因数在0.9左右。
五、控制原则
控制方式分为三种，分别是：就地手动，屏柜上手动，集控台联动。
就地手动：水泵机组旁安装接地控制箱，箱面设置电机和阀门的手动开/关按钮、机组紧急停车按钮和对应的批示灯。用于现场调试和维护，当机组出现故障或发生紧急情况时，可用紧停按钮停车。就地手动只能进行单机操作，不能联动；
屏柜手动和联动：水泵开/停、阀门开/关等分别利用低压配电屏上的按钮和状态批示等进行操作和监视，单机操作，并可联动；
六、保护
继电保护按照国家有关规范配置，主保护设置如下：
（1）10KV进线设时限速断、过流保护；
（2）变压器设速断、过流、单相接地保护；
（3）10KV母线设避雷器；
（4）0.4KV水泵电机设速断、过流、单相接地等分段保护；
（5）照明插座配电回路装设漏电保护；
（6）采用微机数字式继电保护。
七、防雷、接地保护
防雷按三级建筑物实施，在屋顶设避雷带，设置避雷接地系统。
气装置的接地不但对电气设备的安全运行是必要的，而且对人身安全也是非常重要的。接地系统拟采用TN-C-S方式。这种系统消除了TN-C接地系统（PE线与N线合用）的某些缺点：如在PE线和N线分离后，载流N线断开时设备外壳不会带相电压，降低了不平衡电流产生的零线电压等，此外对手握式电气设备假装漏电保护开关，进一步提高安全性。
虽然泵房定为三级防雷，但因是采用的联合接地，故对联合接地电阻的要求较高，要求不大于1欧。
八、计量
按照供电部门的要求，商业计量设于高压侧，为管理需要，低压侧MCC中容量为30KW及以上的进线和馈电回路设置电量指示计。
九、照明
照度的前提下采用高效节能灯具和使用寿命长且显色性好的光源。厂区道路照明以庭院灯为主，大型水池采用路灯照明，车间采用单灯混光型灯具，值班室、配电室以高效荧光灯为主，适当辅以装饰性灯具，中控室、配电室灯重要场合设置应急照明灯。
十、主要设备
设备选型以先进、可靠适用的原则来选择，同时考虑经济合理：
高压开关柜：HXGN-12Lx型开关柜
低压开关柜：固定式GGD和DJ2xx型开关柜
变压器：10/0.4KV采用油浸式变压器，它具有寿命长和免维护的特点。
参考文献：
[1]《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
[2]《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
[3]《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
[4]《低压配电设计规范》（GB50054-2011）
论文作者:曾川
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/11/1
标签：母线论文; 泵房论文; 水厂论文; 负荷论文; 开关柜论文; 低压论文; 变压器论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;