淺析泵站電氣先進(jìn)技術(shù)及其具體實施

龔定文

摘 要：結(jié)合具體的工程實例，詳細(xì)介紹了電氣設(shè)計中采用的先進(jìn)技術(shù)，并就這些先進(jìn)技術(shù)的具體實施進(jìn)行了闡述，以期能為相關(guān)人員提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：泵站；電氣工程；電氣設(shè)計；先進(jìn)技術(shù)

中圖分類號：TV675 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.148

泵站作為我國重要的水利設(shè)施，泵站電氣工程施工對其正常運行有著重要的作用，因此，我們要重視泵站電氣工程的施工，采取先進(jìn)的電氣技術(shù)，保障電氣工程的施工質(zhì)量和運行可靠性。基于此，本文就泵站電氣先進(jìn)技術(shù)及其具體實施進(jìn)行了探討。

1 工程概況

某泵站裝機(jī)6臺套，容量3 400 kW，電機(jī)采用三相立軸同步電動機(jī)，水泵采用立軸全調(diào)節(jié)導(dǎo)葉式混流水泵。泵站電氣設(shè)計由10 kV電機(jī)出口電壓配電、站用電、直流電源、照明、各設(shè)備及控制、保護(hù)和信息化系統(tǒng)等部分組成。

2 電氣設(shè)計中采用的先進(jìn)技術(shù)

電氣設(shè)計中采用的先進(jìn)技術(shù)主要有：①為不影響泵站周邊環(huán)境，在泵站設(shè)計中，將絕緣銅管母線敷設(shè)在了電纜溝中；②為使判別條件更加直觀、可靠，進(jìn)而提高檢測精度，使機(jī)組可靠啟動，在機(jī)組啟動前抽真空時，采用水位和真空壓力兩個條件來判斷水位是否接近駝峰以及水壓是否達(dá)到一定負(fù)壓；③為保障控制設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行，泵站所有交流控制電源均采用UPS供電；④通過優(yōu)化水泵電機(jī)中性點和出線電流互感器的布置和配置，避免了電機(jī)外層混凝土風(fēng)罩開孔，降低了施工難度和工程量，減少了工程投資；⑤在泵站中使用合金塑料材質(zhì)的電纜橋架。

3 先進(jìn)技術(shù)的具體實施

3.1 絕緣銅管母線的敷設(shè)

泵站兩回10 kV進(jìn)線采用大電流、高機(jī)械強(qiáng)度、安裝簡便且具有良好絕緣性能的全屏蔽絕緣銅管母線。銅管母線的型號為HPTGM-10/1000，規(guī)格為60 mm×6 mm，額定電壓為12 kV，額定電流為1 000 A，熱穩(wěn)定電流為（4 s）63 kA，動穩(wěn)定電流為（峰值）160 kA，額定絕緣水平為75 kV（雷電沖擊耐壓）和45 kV（對地1 min工頻耐受電壓）。為了不影響泵站的環(huán)境，銅管母線首次在電纜溝中敷設(shè)。由于采用的是全屏蔽絕緣銅管母線，因此母線最小間距為210 mm，最小對地距離為180 mm，占用的空間很小。電纜溝凈寬1.3 m，凈深1 m，可以使兩回10 kV銅管母線并排敷設(shè)，并留有足夠的檢修空間。溝底還設(shè)有排水溝，以免溝內(nèi)漬水影響母線的絕緣性能。為了說明全屏蔽絕緣銅管母線的優(yōu)越性能，將其與國內(nèi)同類項目的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示。

3.2 駝峰水位的判斷

為了降低水泵的啟動揚(yáng)程，在大型水泵機(jī)組啟動之前，需將水泵出口流道用真空泵抽成真空狀態(tài)。當(dāng)水流接近駝峰、虹吸管內(nèi)負(fù)壓達(dá)到一定值時，停止真空泵，啟動機(jī)組。為了檢測真空泵停泵和機(jī)組啟動的條件，一般只設(shè)置真空壓力表，但根據(jù)真空壓力值無法直觀地判斷出水流是否接近駝峰，其壓力值也不容易整定。為了解決該問題，在泵站出口流道駝峰處設(shè)置了水位計和真空壓力變送器，通過水位和真空壓力來判斷水位是否接近駝峰，壓力是否達(dá)到了一定負(fù)壓。

3.3 交流控制電源的選用

啟動大型泵站電機(jī)時，瞬時啟動電流可達(dá)電機(jī)額定電流的5～7倍，如果變壓器或系統(tǒng)容量有限，勢必會引起電機(jī)母線電壓下降，降幅可達(dá)10%～25%.站用電也取自電機(jī)母線，致使站用電電壓波動較大。泵站一般控制設(shè)備均是交流控制電源，如果電壓降幅較大，就會導(dǎo)致控制設(shè)備重啟，影響設(shè)備安全運行。為了解決此問題，泵站專門配備了10 kVA UPS。這樣，所有控制設(shè)備的控制電源都來自UPS，在站用電壓下降甚至停電時，均能保證控制設(shè)備的供電穩(wěn)定性，保障設(shè)備的安全運行。

3.4 電機(jī)中性點和電流互感器配置的優(yōu)化

對于大型同步電機(jī)，中性點和出口處需安裝電流互感器。此處的電流互感器一般安裝在電機(jī)風(fēng)罩處，將風(fēng)罩正對電機(jī)中性點和出口處預(yù)先開一個800 mm×600 mm的孔，然后在開孔處制作CT支架，安裝電流互感器。本工程將電機(jī)出口風(fēng)罩處的電流互感器放置在相應(yīng)的電機(jī)進(jìn)線高壓柜中。中性點電流互感器選用LFS-10Q型全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣電流互感器。該電流互感器體積小、質(zhì)量小、絕緣性能優(yōu)越、精度高、動熱穩(wěn)定倍數(shù)高且安裝方便，直接將3臺互感器用三腳架固定在風(fēng)罩側(cè)壁即可。由于中性點處正常運行時無電壓，絕緣距離很小，且有足夠的安裝空間，因此，通過對中性點和出線電流互感器的配置、選型，就可以省去混凝土風(fēng)罩上的開孔作業(yè)，施工簡單方便，并且電機(jī)外層混凝土風(fēng)罩結(jié)構(gòu)完整且美觀。

3.5 電纜橋架材質(zhì)的選用

由于合金塑料具有耐熱性強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)低、阻燃性好、絕緣性能高、耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長、外觀設(shè)計良好和裝飾性強(qiáng)的優(yōu)點，因此本泵站電纜橋架使用合金塑料材質(zhì)做成。各種材質(zhì)電纜橋架性能特點對比如表2所示。

4 結(jié)束語

綜上所述，電氣工程的施工質(zhì)量對大中型泵站的工作影響很大，因此，保障電氣工程的施工質(zhì)量非常重要。在實際施工中，我們要采用先進(jìn)的施工技術(shù)，并根據(jù)相應(yīng)的方案做好先進(jìn)技術(shù)的具體實施工作，從而保證泵站的正常運行。

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〔編輯：王霞〕