鄭 麗

(貴州新中水工程有限公司，貴州 貴陽 550005)

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各行工業(yè)也在不同程度地發(fā)展，對重要工業(yè)園區(qū)的供水要求也較高，故泵站供電要求也十分重要，首先應該考慮泵站電氣主接線設計方案。

1 工程概況

塘坎上水庫位于甕安河干流中下游河段，擬選壩址位于黔南州甕安縣天文鎮(zhèn)高壩村大花山下游1km處的雙獅河段。水庫距縣城約60km，有鄉(xiāng)村公路位于庫區(qū)右岸，交通相對便利。塘坎上水庫推薦壩址為上壩址，初定壩型為碾壓混凝土拱壩，工程總布置為：碾壓混凝土拱壩+壩身泄洪表孔+壩身放空底孔+岸邊取水口+右岸提水泵站+供水管線。拱壩壩頂高程854.00m，壩基底高程758.00m，最大壩高96.00m，壩頂寬度6.00m，壩頂中心弧長215.90m。

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252—2017)3.0.1規(guī)定及工程規(guī)模及工程布置，推薦方案總庫容6705萬m3，工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模屬中型。水庫主要任務是灌溉和工業(yè)供水。

2 負荷等級

該水庫泵站的主要任務是工業(yè)供水和灌溉供水，供水受水區(qū)主要為甕安工業(yè)園區(qū)拓展區(qū)等。泵站工業(yè)供水裝機容量為4×2240kW，運行方式為3臺工作1備用；灌溉用水裝機容量為2×450kW，2臺均為工作泵；電機是額定電壓均為10kV的異步電機，變頻啟動運行。設計流量分別是3.07m3/s和0.96m3/s。根據(jù)《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50052—2016)和《泵站設計規(guī)范》(GB 50265—2010)，本工程泵站中斷供電將對工業(yè)園區(qū)造成經(jīng)濟上的重大損失，還將影響重要單位的正常供電。故本工程供水負荷應屬于二級負荷。

3 接入電力系統(tǒng)方式

根據(jù)水機及相關專業(yè)提供的資料，泵站最大運行工況下容量為3×2240kW+2×450kW。由于確定該泵站負荷等級為二級，為保證泵站供電的可靠性，應采用雙電源供電或者專線供電方案，本工程采用雙電源回路供電。為便于就近消耗電力電量，減少網(wǎng)損,根據(jù)設計要求，兩回35kV電源分別就近接于兩不同變電站的35kV母線預留間隔，輸電導線型號為LGJ-240。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，兩變電站電源點均有足夠的主變壓器容量，不需要在變電站增設變壓器。

4 電氣主接線

泵站擬定兩個主接線方案進行比較。

4.1 方案一

2回35kV電源進線，2臺容量為10000kVA油浸式雙繞組無勵磁調(diào)壓變壓器降壓到10.5kV供電動機用電，35kV和10.5kV均采用單母線接線。10kV側采用單母線分段接線，在兩段10kV母線上設置專用分段斷路器柜。

4.2 方案二

2回35kV電源進線，2臺容量為10000kVA油浸式雙繞組無勵磁調(diào)壓變壓器降壓到10kV供電動機用電，35kV采用單母線接線，10kV側采用單母線分段接線，并增設一回水泵電機啟動專用母線回路(也為單母線分段接線，兩臺變頻裝置均分別接于啟動母線兩端)。

4.3 方案比較

方案一優(yōu)點如下：

a.接線簡單清晰、運行靈活、操作維護方便，經(jīng)濟實用，損耗較小。

b.用斷路器將10kV母線分段，水泵電機負荷平均分配引自兩段母線，正常情況可由獨立的兩電源分別供電，比較可靠。

c.當其中一回進線電源發(fā)生故障時，分段斷路器將自動投入，另一回進線電源可供全站用電。

方案一缺點：當任意一段10kV分段母線故障或者檢修時，只能保證50%的供水設備正常運行。

圖1為方案一電氣主接線圖。

圖1 方案一電氣主接線

方案二優(yōu)點如下:

a.供電可靠性較方案一稍高，并可以用備用變頻裝置作為其他水泵的啟動設備。

b.每段母線只需配置一臺變頻裝置，可以節(jié)約設備投資。

方案二缺點如下:

a.一旦變頻器設備有一臺出現(xiàn)故障，就不能用正常運行的變頻設備來做其他設備的啟動設備，導致其他水泵無法正常運行，應每臺水泵配置專門的啟動設備。

b.由于增加了一回專用啟動母線，導致10kV高壓開關柜數(shù)量較方案一差不多要增加一倍，投資增加。在實際運行時，操作較為復雜，故對運行人員的業(yè)務要求較高，增加了故障率。

c.根據(jù)現(xiàn)場實際情況，10kV高壓開關柜的增加導致土建投資也增大。

圖2為方案二電氣主接線圖。

圖2 方案二電氣主接線

4.4 方案確定

通過以上經(jīng)濟技術比較，方案一工程投資少、運行維護簡單方便、泵站副廠房占地面積也小。雖然可靠性稍差，但是現(xiàn)在的電氣設備產(chǎn)品都比較成熟，出故障的概率比較小。經(jīng)過綜合比較，本站推薦方案一主接線方式。該方案符合相關規(guī)程規(guī)范要求。

5 泵站用電

本泵站站用電供電范圍不是很大，只給站內(nèi)照明、動力供電。因此，站用電系統(tǒng)采用0.4kV一級供電電壓。

為保證供電電源的可靠性，根據(jù)主接線方案考慮了兩個獨立可靠的供電電源，配置兩臺站用變壓器，1號站用變壓器接于電機出口10.5kV母線上， 2號變壓器接于泵站35kV母線上，兩臺廠用變均為容量100kVA的干式變壓器，均降壓至400V后供站內(nèi)各用電負荷使用。400V母線為單母線接線，兩臺變壓器互為備用，正常情況下由1號變供電，2號變備用。

6 結 語

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展也越來越快，只有合理的主接線形式，才能給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來安全保證。本工程工業(yè)供水泵站供電的可靠性是整個園區(qū)的重要因素，故在設計電氣主接線時，應合理考慮電氣主接線形式，才能滿足電力調(diào)度對電源和負荷調(diào)配靈活性、可靠性的要求。根據(jù)整個泵站的實際情況，同時還考慮到供電方式、運行特點及負荷分布因素等。力求達到運行靈活、方便維護、經(jīng)濟合理，在工程運行中，起到良好作用。