摘要：由于我国城镇化建设的步伐越来越快，导致我国在城市建设中的防洪排涝工程也越来越多，防洪排涝的水泵站变多，那么随之而来的问题也越来越多。本文针对排涝水泵站电气主接线设计问题以及运行的实践过程进行研究，对防洪排涝泵站的主接线进行定性分析，从而针对城市中的排涝防洪泵电站提出相应的优化策略，希望能为同行参考以期为我国的排涝防洪事业做出自己的微薄之力。
关键词：电气设计；电气主接线；供电方式；排涝泵站
前言
在我国经济社会不断发展的大背景下，城镇化建设速度越来越快，从而导致城市中的防洪排涝泵电站也越来越多，因此在设计排洪防涝泵电站时应该从多方面进行考虑，首先便是泵电站中的电气主接线的问题，即配电站中的配电系统问题。因此研究肇庆市排涝水泵站电气主接线设计问题具有非常重要的现实意义。
1.项目概况
本文进行论述的排涝防洪泵站是肇庆市排涝泵站，此防洪排涝泵站的主要功能为提高肇庆市区的防涝排洪工作，从而保障居民的生命财产安全，为城市的经济发展提供保障，最终目的为最大限度内减少老在所带来的损失。针对肇庆市排涝泵站而言，泵站自身具有自排以及抽排的功能，并且在此泵站中，抽排的流量大概为每秒54.4立方米，泵站的自拍能力大概为每秒62.4立方米[1]。在此防洪排涝泵站中，总共采用了四台立体式的轴流泵，轴流泵的型号为2200ZLB-80，于此同时配备了四台高压同步的电机，电机的型号为TL1400-28 /2600，每台电力的功率大概为一千四百千瓦，并且这四台电机以一字型呈现摆列，并且在电机两侧分别布置了泵站自排的通道，通道统一为两孔通道。在此防洪排涝的泵站中，总装机的容量为五千六百千瓦，此等规模针对城市泵电站而言，为大型防洪排涝泵电站。
2.供电系统
肇庆市排涝泵站作为较大型的防洪排涝泵站，根据我国出台的关于供配电熊的设计规范等规章制度，肇庆市排涝泵站的整体供电负荷被统一确定为了二级供电负荷。除此之外，考虑到泵电站中的十千伏的电动机，因此，应该结合肇庆市本地的城市规划以及当前城市电力系统的现状，泵站应该采用两条线路，每条线路的供电电源都应该为35千伏的母线，这两条线路分别是从泵站不远的变电所引入的，在引入过程中，需要将三十五千伏的架空线路进行假设，直至引进到泵站位置，在此过程中运用的导线规格型号为LGJ-150，并且此防涝排洪供电站的线路总长大概为二十千米。
3.电气主接线
由于肇庆市排涝泵站总共安装了四台电机，并且每台电机的容量分别为一千四百千瓦，四台电机的额定电压总共为十千伏，其运行时的工作效率大概为百分之九十四，若将此泵站中的四台电机同时运行，那么总共有两种方案可以进行，针对于这两种方案可以从经济上与技术上对这两者进行相互比较，从而选择出更适合的泵电站运行的方案，在对比方案时需要注意的是不仅要对比两者的经济效益，更要寻找出合适当地泵站运行的方案。
3.1方案一
图一：方案一泵站电气主接线设计
在方案一中，在对泵站进行三十五千伏高压接线时采用的方式为单母线分段式接线，在此过程中要设置一台型号为S11-8000 /35 35 ±2×2.5% /10.5 k V，YN，d11型的变压器，此变压器的最大容量为八千千伏，并且此变压器与四台电机同时进行运行[2]。接入的两路三十五伏电源分为一主一备，并且在这两条线路当中，针对其断路器进行闭锁设置，从而单纯进行手动切换。在十千伏电机中，采用的仍然是单母线接线，在这当中主变压器与电机的低压侧都带有断路器，并且这四台电机在使用过程中都采用直接启动的方式，在此过程中，站用电的电源引入为泵站的两条母线，这两条母线的规格分别为十千伏以及三十五千伏。在泵站中主要的电气接线方式为图一所示。
3.2方案二
在方案二中，在泵站中针对三十五千伏的高压侧方案采用单母线对其进行分段接线，在此过程中将采用两台主变压器，变压器的型号为S11-4000 /35 35±2×2.5% /10.5 k V，YN，d11 型，在两条三十五千伏电源中，与方案一相同也是一主一备，并且在这两路电路中分别设置断路器的闭锁，并且进行手段切换。在十千伏的机压侧中采用单母线分别进行连接的方式，当泵站中的一路线路发生故障时或者对其中一路进行检修时，母线中的分段断路器将会直接投入运行。在此泵站中，电机启动的方式采用的是直接启动的方式，并且站用电在此过程中采用的电源分别是泵站中的三十五千伏的母线与十千伏的母线，主要的电路运行图如图二所示。
图二：方案二泵站电气主接线设计
3.3两种方案比较
针对方案一而言，其方案中的电气主线路整体设计较为简便，并且对于线路中的继电保护措施较为简便，在此过程中泵站的变配电设备较少，并且占地面积相对于方案二而言较小，因此所产生的建设投资成本也较少，在日常使用维修中，维修成本较低，根据方案一的设计，总投资成本大概为二百八十万左右，每年所损耗的电能大概为四万元，维持设备整体运行的费用大概为二十七万，但是在方案一中，设计的缺点为方案的可靠性以及灵活性相对于方案二来说较差[3]。在方案二中，电气主接线较为复杂，并且在此泵站中采用的变配电设备都较多，因此，总投资成本相较方案一来说成本较高，大约为三百三十万左右，并且此泵站的年电量损耗大概为五万元，运行整体的成本大约为三十一万，并且依照方案二的电气主接线进行设计，设备的整体占地面积较大，但是相比方案一而言，方案二的供电灵活性与可靠性较高。从经济的角度对两种方案进行考虑，在采用方案一的过程中，无论是从电能损耗方面还是运行维护方面都相较与方案二具有一定的优势，虽然方案一的可靠性与灵活性都比方案二小，但是由于在此泵站中，布置主变压器为户外布置，并且选择的油浸式的变压器发生大故障的概率一把来说较小，除此之外，防洪排涝的泵站一年运行的时间较短，因此，可以安排主变压器与相关设备的维修运行等工作可以采用泵站不运行阶段进行维护[4]。在泵站中，由于装机数量不多，采用十千伏的机压侧时，可以引入泵站的单母线进行接线，从而将投资成本大大减少，并且在日常生活中的运行维护也较为简便，因此，综合以上因素，该泵站在选用电气主接线方案时，应该采用方案一的模式。因此，施工人员再建设城市防洪排涝泵站时，应该结合泵站的实际情况，从而进行站用电以及日常生活用电的布置，在最大限度内保证泵站的高效运行，从而节省成本避免资源浪费，在建设过程中，要积极响应国家可持续化运行的环保理念，遵守国家相关法律法规，保证泵站长期安稳的运行发展。
3.4站用电系统
按照相关的规范要求，泵站在建设过程中应该设有生活用电，并且生活用电的设置要与站用电的设置分开。对于防洪排涝的泵站而言，设置站用电的主要用途为为泵站内的设备进行供电，除此之外还要为泵站周围的水闸进行供电，针对生活用电而言，它的主要用途为泵站值班的照明设备进行供电，除此之外为泵站管理过程中的用电设备进行供电。在非涝时期，泵站内的设备除过正常检修之外，设备通常处于不开机状态，周围的水闸等设备用电量极少，因此泵站的主要用电时期集中在排涝期间，在非排涝期间，主要用于设备照明等，因此为了减少泵站中电气设备的建设投资，应该在最大限度内减少变压器到低压配电级数。
3.5工程设计与应用
由于泵站在使用过程中，变压器的最大容量为100 k VA，因此在一定程度上需要对站用电运行的用电负荷进行补偿，此补偿针对站用电的无功功率，除此之外，在补偿过程中经常采用集中自动的方式，并且进行的补偿容量通常按照泵站中变压器的总装机容量的百分之十五到百分之四十进行估算，因此对于站用电的补偿通常为120 kvar，在补偿之后要求功率应该达到0.92以上。
4.结语
在建设城市防涝排洪泵站时，经常采用的两个电路进行供电，并且在对泵站的电气主接线进行设计时，应该对防洪排涝站的总体建筑估摸以及泵站的运行特点等等方面进行考虑，只有这样，建设出来的泵站才能符合经济合理、维护方便以及技术先进等因素，最重要的是要积极响应国家的环保理念，在建设泵站时，保持大方向不变的情况下，应该对具体环节不断进行优化，从而使泵站的电气主接线设计科学合理，从而使泵站的运行效率得到有效提高。
参考文献：
[1]林国勇.排涝水泵站电气主接线设计问题探讨[J].水利科技，2014（2）：71-72.
[2]杨晓洁.泵站主接线电气设计要点分析[J].中国新技术新产品，2015（22）：101-101.
[3]王悦.基于水泵站供配电设计要点问题探索研究[J].中国科技投资，2014（A01）：155-155.
[4]陈钧.干河泵站电气主接线设计[J].大科技，2012（8）：53-54.
论文作者:吉源源
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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