泵站電氣設備檢測與評定技術探討

韓 旭，宋立元，關穎紅

(1.遼寧省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110006；2.遼寧省水利水電科學研究院有限責任公司，遼寧 沈陽 110003；3.遼寧省東港市水利技術推廣中心，遼寧 東港 118300)

1 工程概況

某排灌站位于遼寧省盤錦市，遼河河口、渤海灣感潮段，是一座歷史較長的大型排灌兩用泵站。工程始建于1966年5月，1968年9月竣工，1969年3月提水運行，迄今已運行近50年。

現狀排灌站工程等別為Ⅱ等，主要建筑物級別為2級，設計洪水標準為50年一遇；校核洪水標準為200年一遇；地震基本烈度為Ⅶ度。擔負著36.5萬畝水田灌溉及100.6km2排水任務。泵房結構形式為塊基型，出水方式為直管出流，廠房內安裝1600HD- 9型立式混流泵7臺，主機組一列式布置，機組編號為1#～7#，單機流量為8m3/s，總流量56m3/s；配套TL1000- 20/1730型三相同步電機2臺，TL1000- 20/2150型三相同步電機5臺，每臺裝機容量1000kW。

為掌握排灌站電氣設備性能指標情況，對其電氣設備開展了綜合檢測，并根據檢測結果提出了適宜的評定類別。

2 檢測情況

按照SL316- 2015《泵站安全鑒定規程》[1]規定，在普查基礎上，選取能較全面反映實際安全狀態的電氣設備進行抽樣檢測。包括全面調查、表觀檢測及主要性能參數檢測等。所采用的儀器、設備包括溫濕度儀、回路電阻測試儀、直流高壓發生器、快速直流電阻測試儀和絕緣電阻表等，均符合國家計量檢測標準。

2.1 主電動機

2.1.1 基本情況

排灌站現有電動機共7臺，總裝機容量7000kW。其中1#和7#電動機為同型號、同廠家、同批次產品，2#～6#電動機為同型號、同廠家、同批次產品。1#和7#電動機基本情況見表1，2#～6#電動機基本情況見表2。

表1 1#和7#電動機基本情況表

表2 2#～6#電動機基本情況表

依據SL316- 2015抽樣規定，抽檢了排灌站3#、6#、7#電動機。3#電動機檢測的環境溫度為34.6℃，相對濕度為61%；6#電動機檢測環境溫度37.1℃，相對濕度49%；7#電動機檢測的環境溫度37.8℃，相對濕度50%。下面以3#電機為例進行具體描述，6#、7#電動機則直接給出檢測結果。

2.1.2 外觀檢測

3#電機能夠正常運行；外觀良好，未見沉降等變形；電纜接線端未見損壞；油色渾濁，雜質沉淀；機體外殼多處滲油痕跡；電機散熱器內水排出困難，冬天存在凍脹隱患。

2.1.3 性能參數檢測

主要包括定子繞組的直流電阻、絕緣電阻(耐壓試驗前、后)、直流耐壓和泄漏電流，以及轉子繞組的絕緣電阻和直流電阻等。具體檢測情況見表3～7。

表3 3#電動機定子繞組直流電阻檢測結果

表4 3#電動機定子繞組的絕緣電阻(耐壓試驗前)

表5 3#電動機定子繞組的直流耐壓和泄漏電流

表6 3#電動機定子繞組的絕緣電阻(耐壓試驗后)

表7 3#電動機轉子繞組的絕緣電阻和直流電阻

2.1.4 檢測結果分析

(1)3#電機定子繞組直流電阻值最大線間差別和最小值的比值符合DL/T596- 1996[2]和GB50150- 2016[3]規定要求，該項檢測合格。

(2)3#電機定子繞組絕緣電阻和吸收比測量結果符合DL/T596- 1996和GB50150- 2016規定要求，該項檢測合格。

(3)3#電機定子繞組泄露電流相間差別大于最小值的100%，試驗時的環境溫度為34.6℃，濕度為61%，相對比較干燥，排除了環境對泄露電流的不利影響，各相泄露電流值中最大值是最小值的3～4倍，說明繞組絕緣性能存在安全隱患，不符合DL/T596- 1996和GB50150- 2016規定要求。

(4)同理，6#和7#主電動機定子繞組直流電阻檢測合格；定子繞組絕緣電阻符合標準要求；定子繞組泄露電流相間差別大于最小值的100%，不符合DL/T596- 1996和GB50150- 2016規定要求。

(5)6#主電動機直流耐壓試驗前C-AB地相吸收比低于1.2，不符合GB50150- 2016規定要求；7#主電動機直流耐壓試驗前A-BC地相、B-AC地相吸收比低于1.2，耐壓試驗后A-BC地相吸收比低于1.2，不符合GB50150- 2016規定要求。

2.2 主變壓器

2.2.1 基本情況

排灌站現有主變壓器1臺，具體參數見表8。

表8 主變壓器基本情況

2.2.2 檢測結果分析

主變壓器功能正常，運行正常；主變壓器局部涂層脫落，機體局部銹蝕；變壓器油色渾濁，雜質沉淀；根據國家工業與信息化產業部《高耗能落后機電設備(產品)淘汰目錄(第四批)》(工節[2016]第13號)，S9系列變壓器空載損耗、負載損耗、總損耗均較高，已達不到現行標準GB20052- 2013《三相配電變壓器能效限定值及節能評價值》[4]中能效限定值要求，屬于停產淘汰產品。

2.3 高壓開關柜

2.3.1 基本情況

排灌站現有7臺主電動機高壓控制柜、3臺變受電柜、2臺電壓互感器柜，均為同型號、同批次、同廠家產品。抽檢排灌站1#變受電柜、3#主電動機高壓控制柜和6#主電動機高壓控制柜。其中，1#變受電柜和3#電機高壓控制柜內高壓真空斷路器基本情況見表9、10。

表9 1#受電柜內高壓真空斷路器基本情況

表10 3#電機高壓控制柜內高壓真空斷路器基本情況

1#變受電柜檢測的環境溫度為31.5℃，相對濕度為69%。3#主電動機高壓控制柜檢測時環境溫度為33.1℃，相對濕度為63%。6#主電動機高壓控制柜檢測時環境溫度為31.5℃，相對濕度為65%。

2.3.2 外觀檢測

各高壓開關柜外觀良好，功能正常；真空斷路器與柜體分合操作不靈活。

2.3.3 性能參數檢測

1#變受電柜和3#電機高壓控制柜內高壓真空斷路器導電回路電阻和絕緣電阻檢測結果見表11、12。

表11 1#受電柜內高壓真空斷路器檢測結果

表12 3#電機高壓控制柜內高壓真空斷路器檢測結果

2.3.4 檢測結果分析

1#變受電柜和3#電機高壓控制柜內高壓真空斷路器導電回路電阻和絕緣電阻測試結果均符合DL/T596- 1996規定要求，檢測結果合格。

同理，6#電機高壓控制柜各項檢測結果也均合格。

2.4 低壓開關柜

共有9臺套低壓開關柜，包括2臺高頻開關電源屏、1臺進線柜、4臺饋出柜、1臺雙電源柜組成，2010年產品。功能正常，運行正常；外觀整潔，無變形；裝置結構合理，電器元件布置安裝整潔合理。

2.5 直流柜

現有直流柜1套，共4面，包括電池屏1面、充電屏1面、保護信號屏1面，為同型號、同廠家產品，2010年產品。功能正常，運行正常；外觀整潔，無變形；裝置結構合理，電器元件布置安裝整潔合理。

2.6 勵磁柜

現有勵磁柜7臺，均為同型號、同廠家產品，2010年產品。外觀整潔，無變形；裝置結構合理，電器元件布置安裝整潔合理；故障率高，經常維修。

各電氣設備現狀外觀如圖1～6所示。

圖1 主電動機

圖2 主變壓器

圖3 高壓開關柜

圖4 低壓開關柜

圖5 直流柜

圖6 勵磁柜

3 評定與建議

(1)主電動機：部分電氣試驗結果不符合國家相關標準的要求，建議總體評定為三類設備，予以改造。

(2)變壓器：屬淘汰產品，建議總體評定為四類設備，建議予以更新。

(3)高壓開關柜：外觀良好，功能正常；部分真空斷路器與柜體分合操作不靈活；真空斷路器性能檢測結果符合規范要求，建議總體評定為二類設備。

(4)低壓開關柜：功能正常，運行正常，外觀整潔，無變形；裝置結構合理，電器元件布置安裝整潔合理，建議總體評定為一類設備。

(5)直流柜：功能正常，運行正常、外觀整潔，無變形；裝置結構合理，電器元件布置安裝整潔合理，建議總體評定為一類設備。

(6)勵磁柜：故障率高，維修頻次高；外觀整潔，無變形；裝置結構合理，電器元件布置安裝整潔合理，建議總體評定為三類設備。

綜上所述，該排灌站主要電氣設備為2002年以后更新改造產品，總體能夠運行，部分設備性能指標不符合要求，存在影響可靠運行的事故隱患；部分主要設備屬于國家明令淘汰的產品。根據《泵站安全鑒定規程》，建議該排灌站電氣設備綜合評定為三類。

4 結語

對于既有泵站電氣設備檢測與評定是比較繁瑣、要求細致的工作[5- 6]，如何嚴格按照國家法令、行業規范等要求，開展相關檢測與評定，關系到對工程現狀的客觀評價水平，對于保證泵站安全、可靠運行具有重要指導意義。