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新疆某输水工程泵站的电气策画特征

输水工程

  本文对长距离输水工程泵站的电气设计进行了简要介绍,并指出设计特点以供同行探讨。

新疆某输水工程泵站的电气策画特征

  新疆某泵站位于新疆省昌吉州,泵站满足本地州的工业、生活及环境保护用水的长距离管道输水工程。供水输水管线多公里、在输水管线起头设一座泵站,站装机规模为3×2800kW单机额定功率为2800kW卧式异步调速电动机泵站,总装机容量为8400kW,共3台电机。本工程用水量发展情况分期建设。一期装机2台机,其中,1台工作泵,1台备用泵。二期装1台机。

  泵站按“无人值班(少人值守)”原则进行设计,自动化水平较高。根据工地所在地电网情况及为了提高泵站供电可靠性采用双电源供电,引入两回35kV线路供电。

  泵站所在地区的气象特征值为:多年平均气温6.12℃;极端最高气温35.9℃;极端最低气温-29.8℃;多年平均降水量110.28mm;多年平均蒸发量1455.8mm。

  电气主接线km距离、上户沟110kV变电所离泵站有22km距离,这两所变电所是当地电网的主力电源之一。

  (1)电气主接线kV侧采用双回线路进线kV侧采用单母线接线。为了满足泵站分期建设,电机侧采用单母线)站用电电源的引接

  提高供电可靠性泵站站用电400V系统采用单母线分段的接线台站用变压器接在电机母线kV);另一台变压器接在35kV母线)泵站电气主接线简易图如下:

  高压软启动器主要应用于大功率电机设备的启动过程,以解决启动电流过大引起压降损失过大而造成电机启动失败或冲击电网的问题,对泵站还需要为电机设备配套无功补偿装置以提高功率因数而满足电网要求。

新疆某输水工程泵站的电气策画特征

  本泵站根据用水量和冬季安全运行情况对泵组扬水流量进行调节,并考虑供水流量稳定灵活可靠的要求及故适应本泵站离心泵组0~50%流量调节范围要求,选用高压变频器启动方式。

  本泵站配置一台高压变频器时,在泵站两台水泵均需作为工作水泵情况下,可以通过启动母线实现“一拖一”启动不同水泵;但是,由于每台泵组启动不能完成全压直接启动,在高压变频器故障或检修时,将造成全站泵组停运。结合本泵站一期、二期建设情况,由于泵站供水保证率为97%,为保证泵组启动可靠性,配置两台高压变频器(容量与电机对应),电机启动接线形式设置启动母线。一期运行中,一用一备;二期扩建同容量1台泵组时,不再增加高压变频器,并依照泵站供电主接线采用电机启动分段母线,实现互相备用。

  本泵站地处乌鲁木齐电网负荷中心,因此电网对于用电户电气设备的谐波干扰有严格要求。因高压变频器DSP控制系统对调制波形的优化处理,确保高压变频器具备完美无谐波电压输出的技术特性,运行中不需另行配置消谐装置,从而节省消谐装置投资、减少占地。

  根据规范要求,泵站应实现泵组无功就地补偿的要求。一期工程中两台泵组运行方式为“一用一备”,结合高压变频器配置,并出于节能高效减耗的产能目标,在“一拖一”运行过程中,高压变频器能自行补偿泵组电机的无功消耗并提升功率因数达到0.95以上,故在一期工程中暂不设置无功补偿装置,留待二期扩建时增1台泵组数量和运行工况需要再行配置电容器无功补偿装置。

  因此泵站终期建设中配一套6kV电容器组进行无功补偿。电容器组单独组柜,与对应水泵电机6kV进线开关柜进行同步投切。泵组电机功率因数为0.85,经过计算,补偿后功率因数为0.95,满足电力系统对泵站的无功补偿要求。

  本泵站主要电气设备及母线的继电保护采用微机型继电保护装置。其中,对于主变、电动机等主要电气设备,按照独立且利于维护原则单独组柜;其它35kV和6 kV线路及馈线等对象采用综合测控保护模块,集成布置于对应的开关柜内。

  本泵站电能量计费装置是系统电能量计费系统的组成部分,计量对象为2回35kV线路,电度表计柜布置在继保间。

  泵站厂房主要包括主厂房、副厂房等。主厂房总长43.450m、宽15.700m,副厂房总长47.230m、宽14.620m。

  工程地处沙漠地区,风沙大,采用户外设备受环境影响较大,高压开关户内布置方案较户外敞开式设备方案占地面积少、安装周期短、有利于设备安全运行、延长设备检修周期、减少运行维护工作量、运行维护方便,且户内方案设备及土建综合投资较户外方案差别并不大,户内方案在技术及经济方面均优于户外方案,故确定35kV配电装置设备选用户内手车式高压开关柜。6kV设备选用金属铠装户内手车式12 kV高压开关柜。

  为了满足泵站分期建设选用2台8000kVA的油浸式双绕组主变压器,(S10-8000/35kV 8000kVA,35±5%/6kV,连接组别 Yd11 Ud%=7.5);主变布置在户外副厂房下游侧,高压侧均通过电缆与户内35kV开关柜、6kV开关柜连接。

  由于泵站对供电可靠性有较高的要求,泵站照明分为工作照明和事故照明两个系统,工作照明采用交流380/220V三相五线制。事故照明采用交、直流供电方式。

  泵站35kV线km处宜架设避雷线kV线路终端杆进户段采用氧化锌避雷器,35kV PT开关柜设置柜装避雷器以防止系统传导过电压。选用一只高20m避雷针保护主变平台的电气设备。

  考虑泵站水泵电机数量级泵站运行工况6kV、35kV侧采用单母线接线,此接线方式经济合理,技术先进原则,故对其接线的可靠性、灵活性要求高、投资相对增加不多。根据泵组进行流量调节、系统电压降损失、高压变频器在一拖一工况下,能够通过调频完成大功率电机设备的平滑启动过程,能够实时调节电机的转速用于调节流量等,适应泵站复杂工况的运行要求即采用高压变频器启动方式。

  因泵站泵组结构形式卧式机组,所以泵房平面尺寸小,泵房开挖深度较小,水泵机组的安装与检修方便。

  主、副厂房按两层布置并采用L型布置方案。L型布置美观、水泵运行对电气设备的影响很低。

  (编自《电气技术》,原文标题为“新疆某泵站电气设计特点”,作者为阿瓦古丽•柔孜。)

本站文章于2019-11-26 19:48,互联网采集,如有侵权请发邮件联系我们,我们在第一时间删除。 转载请注明:新疆某输水工程泵站的电气策画特征 输水工程

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