浅谈泵站供电电源和电气主接线设计

魏文郭祥邢一豪

【摘要】泵站作为水利工程中最为重要的组成部分之一，肩负着防治水旱灾害及保护水力资源的重要职责，一旦忽略泵站供电电源及电气接线设计环节则直接影响水利工程作用发挥，可能埋下供电安全隐患造成不可预估性损失。同时，受泵站运行可靠性大大提升的影响，促使社会对于泵站供电电源及电气主要接线设计提出全新的要求及标准。本文以泵站供电电源及电气主接线为切入点分析其设计要求，就提出具体的设计要点进行深入探究，旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。

【关键词】泵站；供电电源及电气；主接线设计

自进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国水利工程规模持续扩大，社会对于水利工程泵站供电电源及电气主要接线设计提出全新的要求及标准。水利工程作为基础性民生工程的典型代表，其工程质量与广大人民群众生命财产安全间存在着密切联系，占据着推动国民经济发展极其重要的地位及作用[1]。同时，水利工程施工项目相对复杂且覆盖范围较为广泛，不同程度上增加泵站供电电源及电气主要接线的设计量及设计难度。通常情况下，水利工程规模不同其泵站功能也不尽相同，一旦忽略泵站供电电源及电气主要接线的设计环节则可能直接影响泵站作用发挥，可能埋下供电安全隐患造成不可预估性损失。鉴于此，本文针对泵站供电电源及电气主要接线设计的研究具有重要的现实意义。

1.泵站供电电源及电气主接线的设计要求

通常情况下，泵站以供水及排水为核心功能，其具体设置地点及设计流量不得脱离总体规划的要求。按设计流量差异性，泵站可划分为小型泵站、中型泵站及大型泵站，并且泵站规模不同其装机容量所配套的电动机功率也不尽相同，例如：泵站装机容量由几千瓦至十几万千万不等。同时，受社会经济蓬勃发展的影响，人均生活水平持续提高，社会对于泵站运行安全性的要求也更为严格，特别是供电标准趋向专业化[2]。无论泵站规模是大是小或装机容量是大是小均明确要求以保证泵站供电可靠性为前提条件。由此可见，供电可靠性是泵站供电电源及电气主接线设计的核心要求，以满足可靠性为前提条件兼顾经济及灵活。

2.泵站供电电源及电气主接线的设计要点

设计是一项兼顾国家方针政策、经济及技术等多方面因素的综合性应用技术，其技术水平高低与工程建设进度、质量、工期及投资等经济效益及社会效益间存在着密切联系，对工程施工产生极其深远的影响。由此可见，工程设计以贯彻落实国家方针政策为前提条件，遵循国家及行业相关技术规范，综合考虑工程全局或局部大大提高资源利用率。

2.1供电电源设计

一般说来，负荷计算是泵站电气设计的前提条件及夯实基础。按负荷类型，泵站负荷可划分为办公生活负荷、辅机生产性符合及水泵机组负荷。因此在实际设计的过程中，相关设计人员秉持实事求是的工作原则，结合负荷计算结果明确泵站供电可靠性的具体要求，全面分析中断供电对周边区域居民日常生活及生命财产所造成的不良影响，尽可能立足于工程重要程度划分为负荷等级表[3]。同时，待基本确定负荷等级后，综合考虑工程施工环境、技术水平及经济条件选择适宜的主接线接入方式，特别是电源引入点，统计电源引入点的数量划分详细具体的供电电压。

由于大型泵站总装机容量大且单机功率大，对于供电可靠性的要求相对严格，往往采取专用线路供电双电源且2个电源引自不同地区的变电站，客观上要求相关技术人员于泵站内设置专用降压变电所，控制供电电压不得低于35kV不得高于110kV。与大型泵站相比，中型泵站的总装机容量及单机功率相对较小，其供电可靠性的要求较为严格，普遍采取双电源进行供电，例如：以总装机容量较大的中型泵站为例2个电源分别引自不同地区变电站，以总装机容量较小的中型泵站为例1个电源引自区域变电站专用线路1个电源引自区域附近公用电网[4]。此外，倾向于选择35kV电压等级进行供电且泵站设置专用的降压变电站。

2.3电气主要接线设计

电气主要接线作为泵站电气设计环节的主要组成部分，其设计水平高低与控制方式确定、继电保护配置、配电设备布置及电气设备选型间存在着密切联系。由此可见，设计人员以兼顾经济性、技术性及可操作性为前提条件，对比设计方案间成本投入，设计出最为适宜的主接线设计方案。同时，泵站主接线设计不得脱离水泵机组数量及供电电源数量的支持，开展电源侧及配电侧2个方面设计。其中，泵站规模不同其供电可靠性的要求也不尽相同，即单电源供电及双电源供电的主接线方式存在着明显差异性，例如：以单电源供电泵站为例实行低压计量时往往采取线路变压器接线方式。

针对实行双电源供电或双回路供电的泵站其供电电压往往超过110kV且接线方式相对复杂多样，例如：单母线分段、单母线及桥接等，而35kV以下供电泵站基本实现户内站的目标，其进线设备往往为成套设备，普遍采取单母线分段接线，用于提高运行灵活性及供电可靠性。同时，为了保证泵站主体水泵运行的可靠性，相关设计人员做好配电侧主接线的设计工作，结合泵站内水泵台数记录其接线数量，以满足运行可靠性为前提条件，设计出简单可行性强的主接线方式。按方式方法，泵站配电侧电气主接线方式可分为单母线分段接线及单母线接线。

3.结语

通过本文探究，认识到泵站规模不同其供配电要求也存在着明显差异性，一旦忽略泵站供电电源及电气主要接线设计环节则直接影响水利工程作用发挥，可能埋下供电安全隐患造成不可预估性损失。因此，相关设计人员秉持具体问题具体分析的工作原则，做好供配电设计工作，率先考虑泵站供电电源及电气主要接线的设计可行性，将接线设计视为电气设计的核心任务，严格控制泵站电气设计的建设资本及运行成本的总体投入，不得脱离泵站供电可靠性及安全性的要求，制定科学合理的供电距离、供电电压及电源回路数，确保电气主要接线设计方案的经济性及灵活性。

【参考文献】

[1]杨友栋.浅谈泵站供电电源和电气主接线设计[J].山东工业技术,2019(14):164.

[2]张文泽.双电源电气主接线优化设计[J].低碳世界,2018(02):121-122.

[3]徐卫星.城市排涝泵站电气及其自动化设计特点[J].江淮水利科技,2017(04):41-42.

[4]林国勇.排涝水泵站电气主接线设计问题探讨[J].水利科技,2014(02):71-72.