泵站電氣設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保的實(shí)現(xiàn)及思考

索長(zhǎng)旭

【摘要】隨著農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平不斷的提高，大部分的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都對(duì)水利設(shè)施的建設(shè)存在一定的依賴性，這就使得電力排灌泵站的作用越來(lái)越重要，其中，中小型的泵電站得到了廣泛的應(yīng)用，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，如何將泵站的電氣設(shè)計(jì)在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益成為泵站未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，本文就泵站的電氣節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)討論，希望能對(duì)以后的設(shè)計(jì)工作提供幫助參考。

【關(guān)鍵詞】泵站；環(huán)保節(jié)能；經(jīng)濟(jì)性

引言：

在對(duì)中小型的泵站的地方資金的籌措上存在明顯的不足，在加強(qiáng)資金的投入，保證泵站的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益的同時(shí)要將其節(jié)能環(huán)保的功能的實(shí)現(xiàn)，盡量縮小與經(jīng)濟(jì)效益之間存在的矛盾，考慮到環(huán)保節(jié)能同經(jīng)濟(jì)效益之間的平衡，在設(shè)計(jì)的使用能夠滿足經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)盡量采用節(jié)能環(huán)保的設(shè)備及措施，下面具體說(shuō)明一下泵站電氣設(shè)計(jì)的幾個(gè)方面的考慮因素，從而更好的將其節(jié)能環(huán)保的功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

一、電壓等級(jí)、主接線的確定

中小型的泵站具有其自身建設(shè)的特點(diǎn)，在建設(shè)的過(guò)程中其位置比較靠近排灌區(qū)，排灌的方式比較靈活，工程建設(shè)比較簡(jiǎn)易，投資較省的同時(shí)見(jiàn)到效果的速度較快，主要是由低壓機(jī)組成，單機(jī)的容量相對(duì)較小，在裝機(jī)的臺(tái)數(shù)上也存在一定的差異性，有的只有一臺(tái)，有的十幾臺(tái)，建設(shè)的資金主要來(lái)源于國(guó)家的投入，地方的自籌建設(shè)起到了輔助的作用。

（一）電壓等級(jí)的確定

近年來(lái)，農(nóng)網(wǎng)進(jìn)行改進(jìn)和改造的力度不斷加大，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)供電的建設(shè)工作時(shí)所需要的供電半徑也相對(duì)減小，其中，供電的電壓分為35kV、10kV、0.4kV三種主要的等級(jí)，35kV的供電屬于經(jīng)濟(jì)適用的一個(gè)，在進(jìn)行泵站的電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)該優(yōu)先考慮和選擇，10kV的在供電設(shè)計(jì)中在電能的損耗上還是占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)的，相比之前的兩種，0.4kV的在泵站的電氣設(shè)計(jì)中最不占據(jù)優(yōu)勢(shì)，供電的電流較大，對(duì)電路的損耗相對(duì)明顯，也會(huì)由此造成用銅量的增加，所以，在一般的電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了能夠盡量的減少能源的損耗、節(jié)約投資，都會(huì)選擇比較適用的35kV和10kV的線路，當(dāng)泵站附近有這樣的線路經(jīng)過(guò)時(shí)，就會(huì)用T接的方式從系統(tǒng)中獲得電源，在沒(méi)有相對(duì)較便利的線路利用條件時(shí)，就要考慮從附近的變電站架設(shè)10kV的專用線路。

（二）主接線的確定

泵站的主接線的確定要根據(jù)不同的泵站的負(fù)荷性質(zhì)以及其在運(yùn)行上的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行不同的標(biāo)準(zhǔn)衡量的，中小型的泵站的負(fù)荷大多數(shù)是三級(jí)的負(fù)荷，這就使其在容量上相對(duì)較小，所以在高壓電源的選擇上一般選用變壓器組接線這一簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)的線路，如果在變壓器的運(yùn)行上需要采用兩臺(tái)以上時(shí)，也可以選擇用單母線進(jìn)行接線，在對(duì)變壓器的變比、阻抗電壓、接線組別這三者之間進(jìn)行配置時(shí)要將其的容量等因素控制在合理的范圍內(nèi)，并且一定要注意避免對(duì)變壓器之間進(jìn)行多臺(tái)變壓器并列組合的情況發(fā)生，因?yàn)樽儔浩鞯牟⒘羞\(yùn)行會(huì)導(dǎo)致各變壓器之間會(huì)因?yàn)榄h(huán)流產(chǎn)生的損耗、負(fù)荷分配不均的情況對(duì)變壓器的使用產(chǎn)生不利的影響。另外，電動(dòng)機(jī)的電壓可以采用單母線或者單母線分段的形式，在裝機(jī)的臺(tái)數(shù)較多時(shí)，就要將電壓機(jī)的母線可以單接母線分段接線或者分別接多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的形式，這樣可以很好的改善電動(dòng)機(jī)的靈活性。

二、主要設(shè)備的選擇

（一）配電變壓器的選擇

在進(jìn)行配電變壓器的選擇上，要考慮全方面的使用功能，對(duì)其的性能參數(shù)進(jìn)行有效的了解并且要根據(jù)其電負(fù)荷的使用情況選擇相對(duì)比較合適的變壓器容量，結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合的選擇會(huì)使變壓器的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能，同時(shí)也能有效的提高功率因數(shù)，從理論上出發(fā)，將變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗之間的數(shù)量相等時(shí)運(yùn)行的效率最高，但是在真正的實(shí)際操作中是很難實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際運(yùn)行時(shí)要充分的考慮到變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，要將變壓器的臺(tái)數(shù)、性能參數(shù)、容量之間進(jìn)行合理的配置。

對(duì)于高耗能的變壓器國(guó)家已經(jīng)提出明確的規(guī)定不能投入使用，對(duì)S9、S11、S13這幾種節(jié)能的變壓器的使用進(jìn)行大力的推廣，而在相同的價(jià)格區(qū)間的三種產(chǎn)品中，S11、S13相比S9系列產(chǎn)品損耗相對(duì)較低、噪聲低的優(yōu)勢(shì)，在購(gòu)買S11、S13這兩個(gè)系列的產(chǎn)品后的2-5年就能夠在節(jié)能的回報(bào)中補(bǔ)償差價(jià)，所以在進(jìn)行配電變壓器的選擇時(shí)，盡量選擇S11、S13兩個(gè)系列的產(chǎn)品。在變壓器的容量進(jìn)行選擇時(shí)也要充分的考慮到其在節(jié)能上的作用并且負(fù)荷泵站發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需求，選擇的容量過(guò)大就會(huì)使投資的壓力變大，對(duì)能源的損耗也相對(duì)較多，容量的選擇過(guò)小就會(huì)使其無(wú)法滿足用電的需求，能源損耗也會(huì)相對(duì)的上升，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)變壓器的負(fù)荷率應(yīng)該控制在0.45-0.8左右，變壓器的臺(tái)數(shù)進(jìn)行確定時(shí)也要根據(jù)不同的情況來(lái)選擇，要將經(jīng)濟(jì)效益和靈活性進(jìn)行充分的考慮。

（二）電機(jī)的選擇

在電機(jī)的配置上主要是對(duì)電機(jī)所消耗的電能進(jìn)行一定程度的控制，從而提高電機(jī)的能源消耗，起到節(jié)能環(huán)保的作用，電機(jī)的電壓等級(jí)要根據(jù)其單機(jī)的容量進(jìn)行確定，使其負(fù)荷接近額定負(fù)荷并且保持一定的充裕量，在進(jìn)行電機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)進(jìn)行比較，其中，鼠籠式的電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單、使用的效果和壽命上也比較可靠耐用、電機(jī)設(shè)備比較容易維護(hù)、價(jià)格也相對(duì)較低，相比之下，繞線式的電機(jī)結(jié)構(gòu)繞組的價(jià)格相對(duì)平實(shí)、以維護(hù)的頻敏變阻器能夠有效的改善起動(dòng)性能、電機(jī)的起動(dòng)會(huì)變得比較平滑同時(shí)啟動(dòng)的力也相對(duì)較大，繞線式電機(jī)結(jié)構(gòu)上相對(duì)復(fù)雜、維護(hù)比較麻煩、價(jià)格相對(duì)較高，但是，應(yīng)用還是比較普遍的，如果在泵站的電機(jī)選擇上能夠?qū)⑹蠡\式的結(jié)構(gòu)同軟起動(dòng)相結(jié)合，就會(huì)降低資金的投入、提高起動(dòng)性能并且有效的節(jié)約能耗，更好的實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的電氣設(shè)計(jì)。

（三）導(dǎo)體、電纜的選擇

導(dǎo)體和電纜的截面選擇會(huì)直接的影響到對(duì)電能的消耗和投資，如果截面選擇的較小就會(huì)有效的減少有色金屬和資金的投入，但是在電能的消耗上就會(huì)明顯的增加，如果截面選擇的較大，就會(huì)使其對(duì)電能的損耗減少，但是有色金屬以及資金上的投入就會(huì)隨之加大，所以在導(dǎo)體和電纜的截面的選擇上既要符合相關(guān)的選擇標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)又要將二者之間的資金、電能、有色金屬這三者的投入做到最優(yōu)的選擇，只有這樣才能更好的在保證其正常使用功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)做到節(jié)能環(huán)保。

（四）開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇

開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇對(duì)于泵站電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能問(wèn)題的影響不大，但是選擇有效的開(kāi)關(guān)設(shè)備能夠有效的將經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)保效益進(jìn)行增加，要根據(jù)不同的變壓器的需求選擇不同的開(kāi)關(guān)設(shè)備，其中主要包括跌落式熔斷器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、真空斷路器，例如想要對(duì)變壓器低壓配電的主干線進(jìn)行保護(hù)時(shí)，就要選擇分段能力較高的配電保護(hù)型萬(wàn)能式斷路器，能夠有效的進(jìn)行保護(hù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的環(huán)保效果并且保證經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

三、配電形式的確定

在進(jìn)行高壓配電工作設(shè)備的選擇上可以選擇戶外和戶內(nèi)兩種設(shè)備類型，在實(shí)踐的過(guò)程中，要充分的考慮到電站的用電范圍、廠房之間的空間限制、經(jīng)濟(jì)等因素，更要將配電設(shè)備的設(shè)置盡量的靠近負(fù)荷中心，這樣能夠有效的縮短配電的線路，從而有效地降低線路中的電能的損耗、電壓的損耗、有色金屬的消耗量，在中小型的泵站的配電形式上可以選擇整套的戶外的箱式變電站的形式，因?yàn)檫@種成套的箱式變電站成套性較強(qiáng)、體積較小、占地面積較小、能夠深入負(fù)荷中心、提高供電的質(zhì)量、減少供電線路對(duì)電能和有色金屬能源的損耗、縮短了電路的送電周期、地址的選擇上比較靈活、環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)、安全可靠等一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以，在配電形式的選擇上也要做到考慮周到全面，根據(jù)自身的實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行選擇。

四、起動(dòng)方式的選擇

起動(dòng)設(shè)備的選擇也會(huì)對(duì)泵站的電氣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生一定的影響，其中，直接起動(dòng)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，起動(dòng)的速度較快，但是其存在很大的危險(xiǎn)性，對(duì)電網(wǎng)的沖擊力也比較大，威脅電氣設(shè)備的運(yùn)行，縮短使用壽命，會(huì)影響電機(jī)的壽命，加速絕緣老化，造成很大的能耗損失。傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式去采用的是軟起動(dòng)器，具有軟停機(jī)的使用功能，無(wú)沖擊電流，可以自由的調(diào)整至最佳的起動(dòng)電流。三相晶閘管調(diào)壓軟起動(dòng)器是新型電子軟起動(dòng)器，性能比較優(yōu)越，電流較小，電壓可以持續(xù)在平滑的調(diào)節(jié)狀態(tài)下，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的選擇時(shí)要進(jìn)行優(yōu)先考慮。

結(jié)論：

泵站的電氣節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)在整個(gè)泵站的功能實(shí)現(xiàn)上具有重要的意義，也是未來(lái)發(fā)展的重要考慮環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)、低效率、高耗能的泵站電氣設(shè)計(jì)顯然已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)泵站電氣設(shè)計(jì)的需求。

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