摘 要：文章簡要闡述了龍津泵閘電氣一次設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：供電電源；電氣接線；設(shè)備選型

1 工程概況

龍津泵閘位于汕頭市新津片區(qū)，主要功能是河口治理、防洪及排澇等。工程包括一座水閘，4孔8米閘門，一座泵站，3臺(tái)立式軸流泵，配套10kv電機(jī)，功率均為400kW。

2 供電電源

本工程擔(dān)負(fù)著防洪排澇的重要任務(wù)，電源的可靠性要求較高，根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]，《水閘工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]，指揮調(diào)度系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、閘門啟閉設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)照明，汛期均屬一類用電負(fù)荷，非汛期為三類負(fù)荷。為此，需采用雙電源供電。通過與地方供電部門協(xié)商，從附近兩個(gè)不同的變電所各引一路10kv電源。另外，為使閘門在沒有電網(wǎng)電源時(shí)也能正常工作，配備一套75kW柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源。

3 用電負(fù)荷

根據(jù)工程樞紐設(shè)計(jì)方案，水閘共4孔閘門，每孔閘門配固定式卷揚(yáng)機(jī)，電機(jī)容量為13kW。泵站裝設(shè)3臺(tái)立式軸流泵，單臺(tái)水泵配套電動(dòng)機(jī)容量為400kW，250r/min。0.4kv站用負(fù)荷主要包括閘門啟閉機(jī)，格柵清污機(jī)，皮帶機(jī)，泵房橋機(jī)、滲漏排水泵、檢修排水泵，控制設(shè)備用電，檢修負(fù)荷，泵房照明、空調(diào)，以及防汛用電和室外照明等。

3.1 0.4kv用電負(fù)荷

0.4kv用電負(fù)荷經(jīng)統(tǒng)計(jì)，裝置容量約為289.25kW，計(jì)算容量約為258.23kW，同時(shí)系數(shù)按0.70計(jì)，經(jīng)無功補(bǔ)償后功率因數(shù)為0.90，計(jì)算容量為162.69kvA，站用變壓器容量選用200kvA。

3.2 10kv負(fù)荷

10kv用電負(fù)荷包括水泵電動(dòng)機(jī)和10/0.4kv降壓變壓器，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，裝置容量約為1649.3kvA，計(jì)算容量約為1574.3kvA。

4 電氣主接線

電氣接線初擬兩個(gè)方案進(jìn)行比較：

方案一：主泵電機(jī)選用10kv高壓電動(dòng)機(jī)，兩回10kv電源進(jìn)線，直配供電。10kv采用單母線接線，帶3臺(tái)主泵電機(jī)，另設(shè)1臺(tái)200kvA、10/0.4kv站變，0.4kv站用電也采用單母線接線。

方案二：主泵電機(jī)選用0.4kv低壓電動(dòng)機(jī)，兩回10kv電源進(jìn)線，設(shè)1臺(tái)1600kvA、10/0.4kv主變，承擔(dān)主泵電機(jī)用電及所有站用電負(fù)荷，0.4kv采用單母線接線。

主設(shè)備費(fèi)用及技術(shù)比較見下表：

表1 各方案主設(shè)備費(fèi)用 單位：萬元（RMB）

表2 電氣主接線各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

技術(shù)上兩個(gè)方案都可行，都能滿足泵站運(yùn)行要求。

方案一電氣設(shè)備投資稍高，但年運(yùn)行費(fèi)用低，可靠性高，設(shè)備布置簡潔。按設(shè)計(jì)規(guī)范，10kv電壓等級(jí)是高壓水泵電機(jī)優(yōu)先采用的電壓等級(jí)。電源為10kv電網(wǎng)直配供電，主泵電機(jī)采用10kv高壓異步電動(dòng)機(jī)，400kW對(duì)高壓電機(jī)來說容量不大，采用直接起動(dòng)方式，配高壓無功補(bǔ)償電容器。

方案二電氣設(shè)備投資較少，可靠性高，設(shè)備布置簡潔，但主變損耗大，年運(yùn)行費(fèi)用高。主泵電機(jī)采用0.4kv低壓異步電動(dòng)機(jī)，400kW對(duì)低壓電機(jī)來說容量較大，配用軟起動(dòng)設(shè)備，0.4kv側(cè)母線配無功補(bǔ)償電容器。

兩個(gè)方案的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)用接近。方案一雖然電氣設(shè)備投資稍高，但年運(yùn)行費(fèi)用低，接線簡潔，本階段主接線方案推薦方案一，采用10kv高壓電機(jī)。

5 電氣設(shè)備選型

10kv高壓開關(guān)柜：選用較為先進(jìn)可靠的金屬封閉鎧裝移開（中置）式開關(guān)柜，配用真空斷路器，開斷電流取25kA。為限制真空斷路器的操作過電壓，在真空開關(guān)柜內(nèi)配置過電壓保護(hù)器。

站用變壓器：考慮到無油化的要求，選用防火性能較好的干式變壓器，并采用低損耗的11型變壓器，變壓器帶保護(hù)外殼。

0.4kv低壓開關(guān)柜：選用較為先進(jìn)可靠的MNS型低壓抽屜式開關(guān)柜。設(shè)低壓電容補(bǔ)償柜。

高、低壓電纜：10kv電纜選用ZAYJV-10型交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。1kv電纜選用ZRYJV-1型交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。有機(jī)械損傷危險(xiǎn)的場(chǎng)所選用鋼帶鎧裝電纜。

6 電氣設(shè)備布置

電氣設(shè)備布置在泵站控制樓內(nèi)，環(huán)網(wǎng)柜（10kv電源）單獨(dú)布置，站用變也布置在專用房間內(nèi)?？刂茦且粚硬贾铆h(huán)網(wǎng)柜、高壓開關(guān)柜、變壓器及低壓開關(guān)柜、柴油發(fā)電機(jī)室等；第二層布置控制室、繼保室、值班室等。啟閉機(jī)房設(shè)動(dòng)力配電柜和控制柜各一臺(tái)。

7 防雷接地

本工程接地系統(tǒng)接地電阻要求不大于1Ω。工作接地、保護(hù)接地和防雷電保護(hù)接地共用一套接地系統(tǒng)。

10kv進(jìn)線上和母線上均裝設(shè)避雷器。10kv水泵電動(dòng)機(jī)按直配電機(jī)的雷電過電壓防護(hù)有關(guān)要求配置避雷器和電容器。

按三類建筑物防雷要求，泵房及啟閉機(jī)房屋面等均裝設(shè)避雷帶，引下入地處設(shè)集中接地極。

為保證人身與設(shè)備安全，所有電力設(shè)備外殼等均應(yīng)可靠接地，低壓配電系統(tǒng)采用TN-S制接地型式。

接地裝置充分利用直接埋入地中或水中的鋼筋、鋼管、閘門、攔污柵等金屬件，以及其它各種金屬結(jié)構(gòu)等自然接地體。

8 結(jié)束語

本工程擔(dān)負(fù)著防洪排澇等重要任務(wù)，本文所闡述的電氣一次設(shè)計(jì)方案已經(jīng)通過了各位專家的審查，現(xiàn)在工程已處在施工當(dāng)中，通過及時(shí)與施工現(xiàn)場(chǎng)溝通，仍有不少值得注意和學(xué)習(xí)的地方。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50265-2010.泵站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]SLl70-96.水閘工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB50052-95.供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]GB50217-2007.電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

作者簡介：孫燕燕（1981-），女，碩士，工程師，從事水利、水電、輸變電等電氣一次設(shè)計(jì)方面的工作。