广东百顺电气有限公司
摘要：就目前中小型电排站的电气设计来说，需要投入较多的设备成本，并且对于电气设备的选型也有着较高的要求，所以，在中小型电排站的电气设计和设备选型过程中，需要做好相应的工作。本文主要在工作者工作经验的基础上结合中小型电排站的电气设计和设备选型分析了电排站的变压器容量和启动方式，以及各种设备选择的原则，这样可以对中小型电排站行业的发展提供参考价值。
关键词：中小型电排站；电气设计；设备选型
引言
目前，在城市发展过程中，电排站发挥着越来越重要的作用，特别是在城市防洪治理中，电排站可以利用水泵及时排除位置较低处聚集的水，这样就可以有效避免城市发生内涝等。一般情况下，中小型电排站的设置需要大量泵站，这样可以有效促进工农业的发展，在电排站设计过程中，必须采取先进的技术，这样可以有效保证其安全性和可靠性，并且还可以有效控制成本，这就为后期的工作奠定了基础。
1中小型电排站主变压器设计选型
1.1主变压器容量选择与电机启动方式相关联系
根据长此以往的设计经验和布置方案，可以得出当电动机容量小于变压器总容量的三分之一时，电动机的瞬时电流为额定电流的七倍左右，这时，电动机母线电压会降低六分之一左右，同理可得当电动机电容量大于变压器总电容量的三分之一时，电动机母线的电压会降低六分之一左右。一般情况下，可以使用的方法主要有两种，首先，可以采取方法变压器容量的方法来提高电动机启动电压，这种方法被称为全压直接启动法。根据这种设计方法可以对设计物进行预估，这样就可以在提升电动机相对机端电压的同时进行综合计算，就创造价值和启动方式来说，这种方法投入和产出存在较大的不协调，这就使得其在设计方案与优化过程中存在较大的难度。其次，降压启动方式，这种设计方式的核心在于在设计过程中会增加一台降压启动设备，从目前市场的实际情况来说，这样可以在很大程度上降低投入资金，并且还可以降低电动机启动对整个电路的影响，这种设计方法的应用具有较高的安全性和可靠性，并且在设计上也取得良好的效果。
1.2主变压器容量与水泵轴功率的关系
在中小型电排站设计电气设计过程中，在经过数据对比之后可以发现，备选水泵轴功率与电动机功率之间存在较大的差异。一般情况下，电排站装机功率为两百千瓦，而其相对配置的水泵轴的功率为一百八十千瓦，电动机转化最大功率为百分之九十。根据电动机功率配置电压器与相应的计算可以得出电动机功率在进行变压器设计选型，其容量将会高出五分之一，同时也提高了与整个电路想配套的其他设备的等级，这也就在很大程度上提高了其成本的投入，所以，必须重视使用水泵轴功率进行变压器容量的设计选型，这对成本的控制也发挥着重要的作用。
1.3变压器型号选择
目前，环保理念已经在各行各业中得到了贯彻落实，在中小型电排站电气设计与设备选型过程中，也需要遵循环保的理念，所以，在变压器选择过程中，需要选择节能变压器。在实际应用过程中，油浸式变压器的型号有三种，容量相同的变压器的运行效率和损耗存在着较大的差异，除此之外，变压器的选择还需要按照国家规定进行，禁止使用国家禁止的变压器。
2站用电以及电动机启动方式设计的选择
2.1站用电的选择
在站用电的选择过程中，需要充分掌握泵站装机容量以及电网的输送状况，一般情况下，主要有三种方式，首先，通过电排站周围的电网电源对电排站进行休整期供电，不需要加装专门的站用变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在站用电设计思路考虑过程中，需要重视电动机电压母线的连接，将附近电网电源作为整个站用电的备用，这样还可以在电排站停工检查的维护维修阶段为其输送用电。其次，设计方案中需要考虑是否加装专项站用变压器，这种变压器直接连接到自主变压器的高压端，而站用电则会直接选取低压侧。最后，可以直接在电动机电压母线上应用站用电。在技术设计角度分析，这三种站用电的选择方法都可以有效实现，其中，最具经济效益的是第一种，周围必须具备相应的电网，这样才能为其提供用电，其他两种方法也具有良好的经济效益，但是需要考虑更多的事项，还需要考虑主变压器与电动机容量之间匹配时的剩余容量，一般情况下，在设计成本宽裕的情况下，可以选用专用站变的方法，这种方法虽然成本比较高，但是可靠性和也稳定性也比较高，具有良好的效果。
2.2电动机启动方式设计选择
一般情况下，电动机启动方式设计过程中，需要考虑以下问题，首先，电动机在启动过程中电流峰值超过额定电流时电网在承受电流冲击时很难应付，其次，电动机在启动过程中所提供的转矩不足，而水泵只有在转矩达到最低限值时才能持续运转下去，所以，在启动方式设计过程中，需要与实际情况相结合。一般情况下，电动机的启动方法主要有两种，即全压直接启动和降压启动，首先，当小容量电动机载荷理论电压控制在额定电压的六分之一时可以采取全压直接启动的方法，其次，中大容量电动机轻载降压启动，电动机启动对干路电压冲击幅度超过在六分之一时，不可以使用直接启动的方法，这是因为电源电压可以抵抗的冲击是有限度的，一但超出这个限度，就得采取降压启动的方法，这样就可以弥补第一种方法所造成的缺陷。
3电容补偿设计方式
一般情况下，泵站无功补偿主要有两种方式，首先，集中补偿，这种补偿主要是在电动机电压母线的集中下完成的，其次，就地补偿，这样补偿方法主要是在电动机旁边完成的。就集中补偿来说，其需要在设计电动机接线方式的同时在电压母线上配置一套电容器柜，柜中装有自动切换装置，这种方式的补偿容量不是特别大，在集中电容器柜的配置过程中也会造成较大的浪费，提高设计成本，所以，需要采取个别补偿的方法。在对电动机进行个别补偿过程中，需要将电机零负荷功率因数增加到一，如果电机负载时采取补偿策略，就会造成电动机轻载过补偿，当电源切断后，在惯性的作用下，电动机还是会持续运转，这将会对整个回路产生较大的影响。在把电容回路中存在的电流输送到电动机时，就会形成励磁电流，原来的电动机也会转变为感应发电机，将输出的电流对电容器进行充电，这就形成了一个循环体，这就是所谓的自励。自励作用长时间的作用会破坏电动机和电容器的绝缘性，除此之外，电动机在转动时合闸会出现较大的冲击电流，同时也会输出较大的瞬时转矩，长时间如此也会对电机轴产生影响，因此，一般情况下，个别补偿策略需要按照电机空载状况来确定。
结语
总的来说，中小型电排站是城市防洪治理的基础设施，所以，要想提高城市防洪治理的效果，就需要充分考虑电气设计和设备选型，对变压器进行设计选型，同时，还有其他设备的选择，这些方面都需要做好相应的设计工作。为了有效避免中小型电排站在日后工作中出现问题，就需要重视其设计与选型，并且在此基础上设计先进的实施方案，只有这样才能为城市电排站建设提供有利保障，本文就这些方面做出深入的研究分析。
参考文献：
[1]陈杰.探究中小型电排站电气设计及设备选型[J].价值工程，2019，38（23）：153-155.
[2]杨新俊.电排站电气技术的改造探讨[J].科技展望，2015，25（19）：101.
[3]李锋光.浅谈新塘电排站电气主接线的选择及其运行[J].科技创新导报，2014，11（21）：39.
[4]周祖红.中小型电排站电气设计及设备选型[J].中国农村水利水电，2003（02）：54-56.
论文作者:姜华
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/18
标签：电动机论文; 变压器论文; 过程中论文; 电压论文; 方式论文; 容量论文; 方法论文; 《建筑细部》2019年第8期论文;