索長旭

【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越重要，其中，中小型的泵電站得到了廣泛的應(yīng)用，在長期的使用過程中，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)保的社會效益成為泵站未來可持續(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)問題展開討論，希望能對以后的設(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，下面具體說明一下泵站電氣設(shè)計(jì)的幾個方面的考慮因素，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、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)比較簡易，投資較省的同時(shí)見到效果的速度較快，主要是由低壓機(jī)組成，單機(jī)的容量相對較小，在裝機(jī)的臺數(shù)上也存在一定的差異性，有的只有一臺，有的十幾臺，建設(shè)的資金主要來源于國家的投入，地方的自籌建設(shè)起到了輔助的作用。

（一）電壓等級的確定

近年來，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減小，其中，供電的電壓分為35kV、10kV、0.4kV三種主要的等級，35kV的供電屬于經(jīng)濟(jì)適用的一個，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，供電的電流較大，對電路的損耗相對明顯，也會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)過時(shí)，就會用T接的方式從系統(tǒng)中獲得電源，在沒有相對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)是三級的負(fù)荷，這就使其在容量上相對較小，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)行上需要采用兩臺以上時(shí)，也可以選擇用單母線進(jìn)行接線，在對變壓器的變比、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變壓器之間進(jìn)行多臺變壓器并列組合的情況發(fā)生，因?yàn)樽儔浩鞯牟⒘羞\(yùn)行會導(dǎo)致各變壓器之間會因?yàn)榄h(huán)流產(chǎn)生的損耗、負(fù)荷分配不均的情況對變壓器的使用產(chǎn)生不利的影響。另外，電動機(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電動機(jī)的形式，這樣可以很好的改善電動機(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比較合適的變壓器容量，結(jié)合起來進(jìn)行綜合的選擇會使變壓器的運(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，要將變壓器的臺數(shù)、性能參數(shù)、容量之間進(jìn)行合理的配置。

對于高耗能的變壓器國家已經(jīng)提出明確的規(guī)定不能投入使用，對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)品損耗相對較低、噪聲低的優(yōu)勢，在購買S11、S13這兩個系列的產(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，選擇的容量過大就會使投資的壓力變大，對能源的損耗也相對較多，容量的選擇過小就會使其無法滿足用電的需求，能源損耗也會相對的上升，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，變壓器的臺數(shù)進(jìn)行確定時(shí)也要根據(jù)不同的情況來選擇，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)相對比較簡單、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)格相對平實(shí)、以維護(hù)的頻敏變阻器能夠有效的改善起動性能、電機(jī)的起動會變得比較平滑同時(shí)啟動的力也相對較大，繞線式電機(jī)結(jié)構(gòu)上相對復(fù)雜、維護(hù)比較麻煩、價(jià)格相對較高，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)同軟起動相結(jié)合，就會降低資金的投入、提高起動性能并且有效的節(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直接的影響到對電能的消耗和投資，如果截面選擇的較小就會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明顯的增加，如果截面選擇的較大，就會使其對電能的損耗減少，但是有色金屬以及資金上的投入就會隨之加大，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）開關(guān)設(shè)備的選擇

開關(guān)設(shè)備的選擇對于泵站電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能問題的影響不大，但是選擇有效的開關(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關(guān)設(shè)備，其中主要包括跌落式熔斷器、負(fù)荷開關(guān)、真空斷路器，例如想要對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)型萬能式斷路器，能夠有效的進(jìn)行保護(hù)，來實(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、起動方式的選擇

起動設(shè)備的選擇也會對泵站的電氣節(jié)能環(huán)保產(chǎn)生一定的影響，其中，直接起動設(shè)備比較簡單，起動的速度較快，但是其存在很大的危險(xiǎn)性，對電網(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)的減壓起動方式去采用的是軟起動器，具有軟停機(jī)的使用功能，無沖擊電流，可以自由的調(diào)整至最佳的起動電流。三相晶閘管調(diào)壓軟起動器是新型電子軟起動器，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)在整個泵站的功能實(shí)現(xiàn)上具有重要的意義，也是未來發(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)無法適應(yīng)泵站電氣設(shè)計(jì)的需求。

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