龙津泵闸电气一次设计方案

摘 要：文章简要阐述了龙津泵闸电气一次设计方案。

关键词：供电电源；电气接线；设备选型

1 工程概况

龙津泵闸位于汕头市新津片区，主要功能是河口治理、防洪及排涝等。工程包括一座水闸，4孔8米闸门，一座泵站，3台立式轴流泵，配套10kv电机，功率均为400kW。

2 供电电源

本工程担负着防洪排涝的重要任务，电源的可靠性要求较高，根据《泵站设计规范》[1]，《水闸工程管理设计规范》[2]，指挥调度系统、通信系统、闸门启闭设备的动力系统和现场照明，汛期均属一类用电负荷，非汛期为三类负荷。为此，需采用双电源供电。通过与地方供电部门协商，从附近两个不同的变电所各引一路10kv电源。另外，为使闸门在没有电网电源时也能正常工作，配备一套75kW柴油发电机组作为备用电源。

3 用电负荷

根据工程枢纽设计方案，水闸共4孔闸门，每孔闸门配固定式卷扬机，电机容量为13kW。泵站装设3台立式轴流泵，单台水泵配套电动机容量为400kW，250r/min。0.4kv站用负荷主要包括闸门启闭机，格栅清污机，皮带机，泵房桥机、渗漏排水泵、检修排水泵，控制设备用电，检修负荷，泵房照明、空调，以及防汛用电和室外照明等。

3.1 0.4kv用电负荷

0.4kv用电负荷经统计，装置容量约为289.25kW，计算容量约为258.23kW，同时系数按0.70计，经无功补偿后功率因数为0.90，计算容量为162.69kvA，站用变压器容量选用200kvA。

3.2 10kv负荷

10kv用电负荷包括水泵电动机和10/0.4kv降压变压器，经统计，装置容量约为1649.3kvA，计算容量约为1574.3kvA。

4 电气主接线

电气接线初拟两个方案进行比较：

方案一：主泵电机选用10kv高压电动机，两回10kv电源进线，直配供电。10kv采用单母线接线，带3台主泵电机，另设1台200kvA、10/0.4kv站变，0.4kv站用电也采用单母线接线。

方案二：主泵电机选用0.4kv低压电动机，两回10kv电源进线，设1台1600kvA、10/0.4kv主变，承担主泵电机用电及所有站用电负荷，0.4kv采用单母线接线。

主设备费用及技术比较见下表：

表1 各方案主设备费用 单位：万元（RMB）

表2 电气主接线各方案技术经济比较

技术上两个方案都可行，都能满足泵站运行要求。

方案一电气设备投资稍高，但年运行费用低，可靠性高，设备布置简洁。按设计规范，10kv电压等级是高压水泵电机优先采用的电压等级。电源为10kv电网直配供电，主泵电机采用10kv高压异步电动机，400kW对高压电机来说容量不大，采用直接起动方式，配高压无功补偿电容器。

方案二电气设备投资较少，可靠性高，设备布置简洁，但主变损耗大，年运行费用高。主泵电机采用0.4kv低压异步电动机，400kW对低压电机来说容量较大，配用软起动设备，0.4kv侧母线配无功补偿电容器。

两个方案的保护监控系统的设备费用接近。方案一虽然电气设备投资稍高，但年运行费用低，接线简洁，本阶段主接线方案推荐方案一，采用10kv高压电机。

5 电气设备选型

10kv高压开关柜：选用较为先进可靠的金属封闭铠装移开（中置）式开关柜，配用真空断路器，开断电流取25kA。为限制真空断路器的操作过电压，在真空开关柜内配置过电压保护器。

站用变压器：考虑到无油化的要求，选用防火性能较好的干式变压器，并采用低损耗的11型变压器，变压器带保护外壳。

0.4kv低压开关柜：选用较为先进可靠的MNS型低压抽屉式开关柜。设低压电容补偿柜。

高、低压电缆：10kv电缆选用ZAYJV-10型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。1kv电缆选用ZRYJV-1型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。有机械损伤危险的场所选用钢带铠装电缆。

6 电气设备布置

电气设备布置在泵站控制楼内，环网柜（10kv电源）单独布置，站用变也布置在专用房间内。控制楼一层布置环网柜、高压开关柜、变压器及低压开关柜、柴油发电机室等；第二层布置控制室、继保室、值班室等。启闭机房设动力配电柜和控制柜各一台。

7 防雷接地

本工程接地系统接地电阻要求不大于1Ω。工作接地、保护接地和防雷电保护接地共用一套接地系统。

10kv进线上和母线上均装设避雷器。10kv水泵电动机按直配电机的雷电过电压防护有关要求配置避雷器和电容器。

按三类建筑物防雷要求，泵房及启闭机房屋面等均装设避雷带，引下入地处设集中接地极。

为保证人身与设备安全，所有电力设备外壳等均应可靠接地，低压配电系统采用TN-S制接地型式。

接地装置充分利用直接埋入地中或水中的钢筋、钢管、闸门、拦污栅等金属件，以及其它各种金属结构等自然接地体。

8 结束语

本工程担负着防洪排涝等重要任务，本文所阐述的电气一次设计方案已经通过了各位专家的审查，现在工程已处在施工当中，通过及时与施工现场沟通，仍有不少值得注意和学习的地方。

参考文献

[1]GB50265-2010.泵站设计规范[S].

[2]SLl70-96.水闸工程管理设计规范[S].

[3]GB50052-95.供配电系统设计规范[S].

[4]GB50217-2007.电力工程电缆设计规范[S].

作者简介：孙燕燕（1981-），女，硕士，工程师，从事水利、水电、输变电等电气一次设计方面的工作。