泵站电气设计说明
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泵站电气设计10.1 供电系统10.1.1 泵站的供电系统设计应以泵站所在地区电力系统现状及发展规划为依据,经技术经济论证,合理确定接入电力系统方式。
10.1.2 泵站负荷等级及供电方式应根据工程的性质、规模和重要性合理确定。
采用双回线路供电时,应按每一回路承担泵站全部容量设计。
10.1.3 泵站的专用变电站,宜采用站、变合一的供电管理方式。
10.1.4 泵站供电系统应设生活用电,并与站用电分开设置。
10.2 电气主接线10.2.1 电气主接线设计应根据泵站性质、规模、运行方式、供电接线以及泵站重要性等因素合理确定。
接线应简单可靠、操作检修方便、节约投资。
当泵站分期建设时,应便于过渡。
10.2.2 电气主接线的电源侧宜采用单母线接线,多机组、大容量和重要泵站也可采用单母线分段接线。
10.2.3 电动机电压侧宜采用单母线接线或单母线分段接线。
10.2.4 电动机电压母线进线回路应设置断路器。
母线分段时亦应采用断路器联络。
10.2.5 站用变压器宜接在供电线路进线断路器的线路一侧,也可接在主电动机电压母线上;当设置2台及以上站用变压器,且附近有可靠外来电源时,宜将其中1台与外电源连接。
10.3 主电动机及主要电气设备选择10.3.1 泵站电气设备选择应遵循下列原则:1 性能良好、可靠性高、寿命长;2 优先选用节能、环保型产品;3 功能合理,经济适用;4 小型、轻型、成套化,占地少;5 维护检修方便,不易发生误操作;6 确保运行维护人员的人身安全;7 便于运输和安装;8 对风沙、污秽、腐蚀性气体、潮湿、凝露、冰雪、地震等危害,应有防护措施;9 设备噪声应符合现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》GBJ 87的有关规定。
10.3.2 泵站主电动机的选择应符合下列规定:1 主电动机的容量应按水泵运行可能出现的最大轴功率选配,并留有一定的储备,储备系数宜为1.10~1.05。
电动机的容量宜选标准系列;2 主电动机的型号、规格和电气性能等应经过技术经济比较选定;3 当技术经济条件相近时,电动机额定电压宜优先选用10kV。
《水泵与水泵站》取水泵站设计说明书专业: 环境工程学号:201120080235姓名: 冯欣怡2014年1月6日目录1概述 (1)1.1 建站目的 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 资料分析 (1)1.4 设计所依据的规范和标准 (2)2设计计算 (3)2.1 设计流量的确定和设计扬程估算 (3)2.2 初选泵和电机 (4)2.3 机组基础尺寸的确定 (5)2.4 吸水管路与压水管路计算 (7)2.5 机组与管道布置 (7)2.6 吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (8)2.7 泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 (10)2.8 附属设备的选择 (11)2.9 泵房建筑高度的确定 (11)2.10 泵房平面尺寸的确定 (12)3 参考文献 (13)1 概述1.1 建站目的某市地处华东平原,为满足城市生活及生产用水需要,拟新建给水工程。
根据水源及用水量资料,经取水水源方案论证,企业水厂从河流取水,本设计要求完成水厂取水泵站工艺设计。
1.2 设计任务取水泵站在水厂中也称一级泵站.在地面水水源中,取水泵站一般由吸水井、泵房及闸阀井三部分组成。
取水泵站由于它靠江临水的确良特点,所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵上本身的埋深、结构形式以及工程造价等。
设计中通过粗估流量以及扬程的方法粗略的选取水泵;作水泵并联工况点判断各水泵是否在各自的高效段工作,以此来评估经济合理性以及各泵的利用情况。
取水泵房布置采用圆形钢筋混凝土结构,以此节约用地,根据布置原则确定各尺寸间距及长度,选取吸水管路和压水管路的管路配件,各辅助设备之后,绘制得取水泵站平面图及取水泵站立体剖面图各一张。
设计取水泵房时,在土建结构方面应考虑到河岸的稳定性,在泵房的抗浮、抗裂、抗倾覆、防滑波等方面均应有周详的计算。
在施工过程中,应考虑到争取在河道枯水位时施工,要抢季节,要有比较周全的施工组织计划。
在泵房投产后,在运行管理方面必须很好地使用通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。
泵与泵站课程设计说明书目录第1章泵与泵站课程设计任务书 (2)第2章内容摘要 (4)第3章设计计算 (5) (5) (5) (6) (6) (7) (7)3.3.4泵并联工况点(图解法) (9) (12)3.4.1 S型单级双吸离心泵外形尺寸和安装尺寸 (12)3.4.2 水泵基础尺寸的确定 (13)3.5 吸、压水管道计算 (14) (14) (15) (16) (20) (21)第1章泵与泵站课程设计任务书城镇给水泵站,资料如下:Qmax—最大供水量(米3/时);Qmin—最小供水量(米3/时);Z1—泵站外地面标高(米);Z2—管网计算最不利点标高(米);H 自—最不利点要求的自由水头(mH2O);Σh压—相应最大供水量时由泵站至最不利点输水管及管网的总水头损失(mH2O);Z0,max—吸水池最高水位(米);Z0,min—吸水池最低水位(米);采用无水塔供水系统。
最大供水量至最小供水量之间的各供水量发生机率假定是均等的。
泵站附近地形平坦。
当地冰冻深度0.82米。
最高水温24o C;吸水井距泵站外墙中心线3米;经平面布置,泵站出水管须在吸水井对面,输水管采用两条;距泵站最近的排水检查井底标高比泵站外地面低1.40米,排水管径400mm,检查井距泵站5米;水厂地质为亚粘土,地下水位低于地面5米;变电所与泵站分建,泵站设计不考虑高压配电及变压器布置;一般故障及检修时应保证70%的供水量。
第2章内容摘要本设计为华北乙市给水泵站的设计,采用无水塔供水系统。
最大供水量至最小供水量之间的各供水量发生机率假定是均等的。
泵站附近地形平坦,水厂地质为亚粘土,地下水位低于地面5米。
变电所与泵站分建,泵站设计不考虑高压配电及变压器布置。
一般故障及检修时应保证70%的供水量。
其基本设计思路为根据城市最大最小供水量和供水地形,在满足最不利点供水要求的情况下,分别计算最大、最小流量所对应的扬程,以此扬程范围和流量范围选取可能采用的型号的水泵,在经过方案比较,根据设计资料要求拟定可能的泵的组合形式(互为备用),水泵组合方案,从技术、经济、操作管理各方面进行分析比较,最后确定选择的方案。
目录第一节综述……………………………………………第二节水泵机组的选择第三节水泵机组的自出选择第四节水泵吸水管和压水管的选择第五节泵房形式的选择第六节吸水井的设计第七节管道配件的选取列表第八节泵房尺寸的确定第九节辅助设备的选择第一节综述1.1根据城镇发展规划,该泵站拟建于城镇南端,设计为中型送水泵站。
1.2泵站的设计水量为5.255万m³/h1.3消防用水量70L/s。
1.4经给水管网水力计算后,有:1.4.1根据用水曲线确定二泵站工作制度,分两级工作。
第一级,从7:00到20:00,每小时占全天用水量的5%。
第二级,从20:00到7:00,每小时占全天用水量的3.1%。
1.4.2最大用水时水泵站所需扬程为61.4m,其中几何压水高32.9m;1.4.3最大转输时水泵站所需扬程为75.4m,其中几何压水高42.2m;1.4.4最大用水加消防时泵站所需扬程为69.7m,其中几何压水高26.0m。
1.5清水池至泵站址的水平距离为120m。
1.6泵站处地面标高为78m。
1.7清水池最低水位标高76m。
1.8地下水位标高68m。
1.9冰冻深度1.5m。
第二节水泵机组的选择2.1 泵站设计参数的确定泵站最大用水时的设计工作流量为:QⅠ=52550×5%=2627.5 m³/h泵站最大用水时的设计扬程为:HⅠ=Ha+∑h站内+∑h安全=61.4+2+2=65.4 其中Ha—最大用水时的几何压水高(m);∑h站内——水泵站内水头损失(m)(出估为2m);∑h安全—安全水头(m)(初估为2m);泵站最大传输时的设计工作流量为:QⅡ=QⅠ=2627.5 m³/h泵站最大传输时的设计扬程为:HⅡ=Hb+∑h站内+∑h安全=75.4+2+2=79.4m其中Hb—最大传输时的几何压水高();—水泵站内水头损失(m)(出估为2m);∑h站内∑h安全——安全水头(m)(初估为2m);泵站最大用水加消防时的设计工作流量为:QⅢ=QⅠ+70L/s=2879.5 m³/h泵站最大用水加消防时的设计扬程为:HⅢ=HⅠ+4=73.4 m泵站一级用水及一级传输时的设计工作流量为:Q Ⅳ=52550×3.18%=1671.1 m³/h 2.2选择水泵绘制水泵Q —H ,Q —∑h 曲线经过反复比较水泵特性曲线,选择方案如下:在一级用水及一级传输是使用两台300S58水泵并联使用,在最大用水及最大传输时使用3台300S90A 水泵并联使用。
目录设计说明书 3一、主要流程及构筑物 31。
1 泵站工艺流程 31。
2 进水交汇井及进水闸门 31.3 格栅 31。
4 集水池 41.5 雨水泵的选择 61。
6 压力出水池: 61。
7 出水闸门 61。
8 雨水管渠 61.9 溢流道 7二、泵房 72.1 泵站规模 72.2 泵房形式 72。
3 泵房尺寸 9设计计算书 11一、泵的选型 111.1 泵的流量计算 111.2 选泵前扬程的估算 111.3 选泵 111.4 水泵扬程的核算 12二、格栅间 142.1 格栅的计算 142.2 格栅的选型 15三、集水池的设计 163.1 进入集水池的进水管: 163。
2 集水池的有效容积容积计算 16 3.3 吸水管、出水管的设计 163.4 集水池的布置 17四、出水池的设计 174.1出水池的尺寸设计 174。
2 总出水管 17五、泵房的形式及布置 175。
1泵站规模: 175.2泵房形式 185.3尺寸设计 185.4 高程的计算 19设计总结 20参考文献 21设计说明书一、主要流程及构筑物1。
1 泵站工艺流程目前我国工厂及城市雨水泵站流程一般都采用以下方式:进入雨水干管的雨水,通过进水渠首先进入闸门井,然后进入格栅间,将杂物拦截后,经过扩散,进入泵房集水池,经过泵抽升后,通过压力出水池并联,由两条出水管排入河中。
出水管上设旁通管与泵房放空井相连,供试车循环用水使用。
1.2 进水交汇井及进水闸门1。
2。
1 进水交汇井:汇合不同方向来水,尽量保持正向进入集水池。
1。
2。
2 进水闸门:截断进水,为机组的安装检修、集水池的清池挖泥提供方便.当发生事故和停电时,也可以保证泵站不受淹泡.一般采用提板式铸铁闸门,配用手动或手电两用启闭机械.1.3 格栅1。
3.1 格栅:格栅拦截雨水、生活污水和工业废水中较大的漂浮物及杂质,起到净化水质、保护水泵的作用,也有利于后续处理和排放.格栅由一组(或多组)平行的栅条组成,闲置在进站雨、污水流经的渠道或集水池的进口处。
《水泵及水泵站课程设计》设计说明书姓名:胡振东学号: 5802110010专业班级:环境工程101班指导老师:王白杨设计时间: 2013/5/1---2013/6/1南昌大学环境与化学工程学院目录第一章概述 (3)第二章设计部分 (4)第三章第一节格栅计算 (4)第二节集水池设计计算 (6)第三节水泵选择及机组基础的确定 (6)第四节泵房的外形尺寸 (9)第五节泵房辅助设备 (10)第一章概述一、设计背景某工业园区污水处理厂一期设计规模为1×104m3/d,二期设计规模为1×104m3/d,污水提升泵房处地面标高为26m,进水管管底标高为20m,管径为DN800,假设进水管最大充满度为1。
污水处理厂工艺流程为:1A/O调节池最高水位标高为30m。
提升泵站到调节池的水平距离为15m。
污水的时变化系数取2.0,中格栅水头损失0.2m。
试设计提升泵站1 。
如还需你设计提升泵站2,那还需要哪些条件。
第二章 设计计算第一节 中格栅2.1.1 设计最大流量Q max =Q ·k= = 4×104m 3/d =0.463m 3/s ,栅前流速取v 1=0.4m/s 。
则确定格栅前水深:根据最有水力断面公式:Q=2h 2v 1,求得栅前水深h=0.76m. 栅前槽宽B 1=2h 1=2×0.76=1.52m2.1.2 取格栅安装倾角α=70°,过栅流速 v=0.9m/s 。
栅条间隙数:ναbh Q n sin max ==6.659.076.001.070sin 463.0=⨯⨯︒⨯ (取66根)2.1.3 格栅条宽度20mm,中格栅净间距10mm 。
栅槽有效宽度: B=S(n-1)+b ·n=0.02(66-1)+0.01×66=1.96m2.1.4 进水渠道渐宽部位展开角1α=︒20。
根据计算,进水渠道渐宽部分长度L 1:L 1=(B-B 1)/2tan α1=(1.96-1.52)/2tan20°=0.604m 2.1.5 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2: L 2=0.5L 1=0.5×0.604=0.302m 2.1.6 栅后槽总高度H :取地面建筑超高为0.3m ,过栅水头损失为0.2m ,则栅后总高度:H=26.30-19.9+0.1=6.5m2.1.7 格栅总长度L:L=L 1+L 2+0.5+1.0+ H 1/tan70°=4.74m 2.1.8 每日栅渣量:W =1.0 m 3/d第二节 集水池集水池的容积要能够满足单台水泵抽水5分钟。
泵与泵站课程设计说明书姓名:何奇专业:12级给排水工程学号:1251450指导教师:唐玉霖日期:2014.1.10目录说明 (3)设计任务书 (3)附图1 河床断面图 (6)参考资料 (7)第一部分:一泵站 (8)1.设计依据 (8)2.设计流量的确定和设计扬程的估算 (8)3.初选泵和电机 (9)4.机组基础尺寸的确定 (10)5.吸水管路与压水管路计算 (10)6.机组与管道布置 (10)7.吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (11)8.泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 (13)9.附属设备的选择 (14)10.泵房建筑高度的确定 (14)11.泵房平面尺寸的确定 (15)12.个人感想 (15)说明该设计计算说明书包括为A城一泵站和二泵站的设计。
其中一泵站进行了完整的设计计算,并附有设计图纸二号图一张(包括一泵房平、剖面图及水泵基础详图);二泵站进行了流量扬程计算及选泵方案的比较。
设计任务书附表1最大日用水量变化情况河床断面图河床断面图参考资料1 GB50013-2006. 室外给水设计规范2 姜乃昌. 泵与泵站(第五版). 北京: 中国建筑工业出版社, 2002.3 给水排水设计手册,第1、3、9、11册等.4 严煦世, 范瑾初. 给水工程. 第4版. 北京: 中国建筑工业出版社, 1999.5. GBT50106-2001 给水排水制图标准6.GBT50265-2010 泵站设计规范第一部分:一泵站1.设计依据(1)A 城最高日用水量Q=130000 m 3/d ;(2)河流百年一遇最高水位40.36 m ,最低水位32.26 m, 正常水位36.51 m (系黄海高程);(3)采用岸边式取水构筑物,现状地面标高37.00 m ,进水间与泵房合建,进水间水流通过格栅的水头损失为0.1 m ;(4)自来水厂配水井最高水位标高47.5 m ,采用两条直径为1000 mm 的钢管将水从取水泵房送入自来水厂,全长1000 m ;(5)地震等级:五级;地基承载力2.5Kg/cm 2;可保证二级负荷供电。
水利工程泵站电气设计首先,供电系统设计是泵站电气设计的基础。
根据泵站的实际情况,确定合适的供电方式和电源容量。
供电系统应具备稳定可靠、安全经济、符合环保要求的特点。
供电系统的设计要充分考虑主变电所、开关站、配电装置等电气设备的选型和配置,以满足泵站运行所需的电能。
其次,电气设备选型和配置是泵站电气设计的重要内容。
根据泵站的工作要求和负荷特点,选取合适的变压器、发电机、开关设备、电动机和控制设备等。
电气设备的选型要考虑其技术性能、可靠性、经济性和适用性,并与供电系统相匹配。
同时,电气设备的配置要合理布置,以便于运行、检修和维护。
电气接线图设计是泵站电气设计的重要环节。
根据电气设备的布置和运行要求,绘制合理的电气接线图。
电气接线图包括主接线图、控制回路图和联锁图等。
主接线图显示了电气设备之间的主要电源和负载关系,用于指导与供电系统的连接。
控制回路图显示了泵站的控制系统及其回路关系,用于指导泵站的运行和控制。
联锁图显示了泵站各设备之间的联锁关系,以确保泵站的安全运行。
保护装置设计是泵站电气设计的关键组成部分。
根据泵站电气设备的特点和负荷要求,选取合适的保护装置,保护泵站电气设备免受过电流、过电压、欠电压、短路等异常情况的影响。
保护装置的设计要考虑其动作可靠性、操作方便性和故障报警功能等。
保护装置的设置和调试是泵站电气设计工作的重要环节,必须按照相关标准和规范进行。
总之,水利工程泵站电气设计是确保泵站正常运行和安全稳定的基础工作。
通过合理的供电系统设计、电气设备选型和配置、电气接线图设计和保护装置设计等,可以保证泵站的电气系统具备良好的性能和可靠性,提高泵站的工作效率和运行质量,同时减少事故风险,节约能源和资源。
平南一级站7.2 电气一次7.2.1设计依据及设计范围(-)设计依据(1)《泵站设计规范》GB/T 50265-97(2)《供配电系统设计规范》GB 50052-95(3)《10kV 及以下变电所设计规范》GB 50053-94(4)《低压配电设计规范》GB 50054-95(5)《通用用电设备配电设计规范》GB 50055-93(电动机章节)(6)南方电网《电力系统电压质量和无功电力管理办法》(7)本工程安全鉴定报告书和可研设计报告书(8)甲方设计任务书及设计要求(二)设计范围本工程电气设计范围包括:泵站电气一次,照明设计,防雷设计等。
配电设计至泵站供电架空线终端为止。
7.2.2电源及供电线路平南一级站位于位于连塘镇镇佛子村附近,本泵站用电负荷为三级负荷,采用10kV架空线路接入系统,电源由平南二级站10kV母线经架空线路引来,接入点容量、供电线路导线截面积及运行情况均满足可靠性要求。
接入点至泵站终端杆线路长度约1.0km,需新架设,终端杆设于站区内。
7.2.3电气主接线(1)装机情况平南一级站原装机为3×190kW,电压等级均为3kV。
经对泵站需水流量及扬程重新调查复核后,泵站设计装机容量为3×185kW,选择鼠笼式异步电动机拖动水泵。
电动机型号Y355L-10, 额定电流为380V,额定电流为382A,电动机的效率η=93.0%,功率因数cosφ=0.79。
(2)主变压器容量选择根据装机容量3×185kW,计算所需主变压器的容量为:S=∑(P/ηcosφ)=3×185/(93%×0.79)=755.5kVA其中,P——电动机额定功率(kW)η——电动机的效率cosφ——电动机的功率因数——站用电负荷(kVA)SZ经计算确定主变压器的容量等级为800kVA,电压等级为10/0.4kV。
(3)站用电电灌站的主要运行方式是提水灌溉,多年平均运行小时数仅为1000小时左右,非开机时间相对较长,但泵站长期有人值班,日常维护管理仍需用电,若非开机期间采用主变压器作为站用电源,其变压器损耗都比较大,为此,在泵站设一台站用电变压器,作为泵站内附属设备用电和管理用电变压器,可使泵站在非开机期间停运主变压器,保证站内管理和维护用电。
10 电气设计10.1 供电系统10.1.1 规定了泵站供电系统设计的基本原则和设计应考虑的内容。
泵站供电系统设计应以泵站所在地区电力系统现状及发展规划为依据,是说在设计中应收集并考虑本地区电力系统的现状及发展规划等有关资料。
在制订本规范的调查中,曾发现专用变电所、专用输电线和泵站电气联接不合理,使得有的工程初期投资增加,有的在工程投运后还需改造。
因此,本条文强调了要“合理确定供电点、供电系统接线方案”等是非常必要的。
10.1.2 通过对12个省,直辖市、自治区的调查情况看,大、中型泵站容量较大,从几千千瓦到十几万千瓦,有的工程对国民经济影响较大,一般采用专用直配输电线路,设置专用降压变电所,也有从附近区域变电所取得电源,采用直配线供电的,电压一般为6KV或10KV,此时,应考虑变电所其它负荷性质。
变电所的其它负荷也不能影响本泵站电气设备的运行,当技术上不能满足上述要求时,则应采取设专用变电所方案。
10.1.3 “站变合一”的供电管理方式是指将专用变电所的开关设备、保护控制设备等与泵站的同类设备统一进行选择和布置。
这种供电管理方式能节省电气设备和土建投资,并且可以相对减少运行管理人员。
据对17个工程55个泵站的调查,“站变合一”的供电管理方式占设专用变电所泵站的70%。
这种方案在技术上是可行的,经济上是合理的,大多数设计。
供电及泵站管理部门都比较欢迎。
据此,对于有条件的工程宜优先采用“站变合一”的供电管理方式。
调查中还了解到“站变合一”的供电管理方式在运行管理中存在以下问题:当变电所产权属供电部门时,有两个系统的值班员同室、同台或同屏操作情况,容易造成管理上的矛盾与混乱;或者是供电部门委托泵站值班员代为操作,其检修或试验仍由供电部门负责,这样容易造成运行和检修的脱节,有些设备缺陷不能及时发现和处理,以致留下事故隐患。
因此,“站变合一”供电管理方式应和运行管理体制相适应。
当专用变电所确定由泵站管理时,推荐采用“站变合一”的供电管理方式。
10. 2 电气主接线10.2.1 本条规定了在电气主接线设计时应遵循的原则和应考虑的因素。
泵站分期建设时,特别强调了主接线的设计应考虑便于过渡的接线方式,否则会造成浪费。
10.2.2 由12个省、直辖市、自治区的55个泵站的调查发现,主接线大都采用单母线接线,其中单母线分段的占47%,一般有双回路进线时,均采用单母线分段接线。
运行实践证明,上述接线方式能够满足泵站运行的要求。
10.2.5 关于站用变压器高压侧接点:当泵站点气主接线为35KV“站变合一”供电方案时,在设计中常将站用变压器(至少是其中一台),从35KV侧接出。
这台变压器运行期间可担负站用电负荷,停水期间可作为照明和检修用电。
主变压器退出运行,避免空载损耗。
如某工程装机功率为6万kV,停水期间主要仅带检修及电热照明负荷运行,每年停水期间主变损耗有功25KV,无功187万KV。
有些地区有第二电源时,在设计中为了提高站用电的可靠性或避免主变停水期间的空载损耗,常将其中一台站用变压器或另外增加一台变压器接至第二电源上。
当采用220V硅整流合闸48V蓄电池跳闸直流系统时,为了解决进线开关电动合闸问题,常将站用变压器(有时是其中一台)接至泵站进线处,否则该进线开关只能手动合闸或选用弹簧储能机构。
当泵站采用蓄电池合跳闸直流系统时,站用变压器一般从主电动机电压母线接出。
站用变压器高压侧接线如图3~图10。
图3图4图5图6图7图8图9图1010.3 主电动机及主要电气设备选择10.3.3 泵站专用变电所主变压器容量的选择应满足机组起动的要求,主变压器的容量及台数确定应与主接线结合起来综合考虑。
10.3.4 选用有载调压变压器要由电压检验结果而定。
排灌泵站年运行时间较短(一般平均为120~200天),开停机组频繁,负荷起落较大;多机组运行时电压降落较大,电压质量不稳定,尤其是一些处于电网末端的泵站,这种现象更为严重。
调查中有的泵站降压到20%,这时若再开一台机,就有可能引起电动机低电压保护动作而跳闸。
将泵站专用变电所的主变压器改换成有载调压变压器,情况就明显好转。
近年来,越来越多的大、中型泵站工程设计选用了有载调压变压器。
10.4 无功功率补偿10.4.1 本条根据国家有关政策确定了泵站无功功率补偿的基本原则。
无功补偿容量的分配应根据泵站的供电系统潮流计算,经技术经济比较确定。
无功补偿容量布局要合理,力求做到“就地平衡”。
这种方案避免了无功电力在系统中远距离输送,从运行来看,损耗较少,较为经济。
从泵站初期投资来看,这种方案与集中补偿方案相比,可使变压器容量、无功补偿容量以及输送导线截面相对减少,从而节省了输变电及无功补偿设备的投资。
1983年颁布的《全国供电规则》(以下简称《规则》)及《功率因数调整电费办法》以下简称《办法》)都强调了无功电力就地补偿,防止无功电力倒送的原则。
通过《办法》的执行,还与各运行泵站的经济利益发生关系。
按照《办法》中的规定,用户功率因数比规定标准每降低0.01,电价将提高0.5%。
对于执行《办法》的期限,原水电部和原国家物价局联合颁布的“关于颁发功率因数调整电费办法的通知”中规定,可以根据情况,拟定措施,但不能晚于1986 年底。
因此,在设计初期就要从经济运行的角度出发,根据工程情况进行必要的经济核算工作。
故本条明确指出无功功率补偿设计要按上述两个文件中有关规定执行。
10.4.2 本条系根据我国有关能源经济政策和国家计委颁发的“关于工程设计中认真贯彻节约能源,合理利用电能,并加速修订补充设计规范的通知”的精神;参照《规则》、《办法》及其条文解释的具体要求而制定的,旨在保证泵站及其工程在计费处的功率因数值不低于国家标准。
从某泵站专用变电所的110kV母线的功率的因数来看,其设计值为0.94,每年的实际运行值均能达到0.9,电力系统处在高功率因数下运行。
因此,本条文的规定是完全正确的。
条文的规定值考核处定在计费点,即产权分界点,纯属业务部门的具体规定。
10.4.3、10.4.4 条文中肯定了目前在泵站中采用的两种无功功率补偿的方式。
由于同步电动机补偿与静电电容器补偿相比有一些明显的优点,如适应电网电压波动能力较强,能进行无级调节等,所以在经济性比较相差不多的情况下,宜优先采用用同步电动机补偿。
在这两条文中推荐单机容量以630kW为界分别采用两种补偿方式。
根据《规则》中有关“无功电力就地平衡”的原则,在条文中强调电容器应分组,其分组数及每组容量应与运行方式相适应,达到能随负荷变动及时投入或切除,防止无功电力倒送的要求。
10.5 机组启动10.5.1 条款规定主电动机启动时,其母线电压降不超过15%额定电压,以保证主电动机顺利完成启动过程。
但经过准确计算,主电动机启动时能保证其启动力矩大于水泵静阻力矩,并能产生足够的加速力矩使机组速率上升。
当供电网络中产生的电压降不影响其它用电设备正常运行时,主电动机母线电压降也可大于15%额定电压。
调查情况表明,某泵站主电动机系6000kW同步电动机,直接启动时电压降达23%额定电压;另一泵站主电动机系8000kW同步电动机,直接启动时电压降高达37%额定电压。
上述两种同步电动机均能顺利完成启动过程,并已投运多年,启动时未影响与之有联系的其它负荷的正常工作。
无论采用哪种启动方式,根据实际需要均可计算启动时间和校检主电动机的热稳定。
10.5.2 由于我国同步电动机的配套励磁装置尚处于发展阶段,为了慎重起见,在确定最不利运行组合形式时,应进行排列组合计算。
10.6 站用电10.6.2 站用变压器台数的确定,主要取决于泵站负荷性质和泵站主接线。
据调查情况表明:站用变压器设置一台的占45%,两台的占35%,三台的占20%。
当泵站采用单母线分段时,绝大多数用两台站用变压器;当采用单母线时,一般采用一台站用变压器。
10.7 屋内外主要电气设备布置及电缆敷设10.7.1 为了便于操作巡视和运行管理,减少土建工程量,节省投资,本条明确要求降压变电站尽可能靠近泵站主泵房与辅机房的高压配电室。
在调查中发现有降压变电站远离泵站,进线铝排转弯三次进高压室的不合理的现象。
主变压器尽量靠近泵房,但应满足防火防爆要求。
当设置两台主变压器时,其净距不应小于10m,否则应在变压器之间设置防火隔墙,墙顶应高出变压器顶盖lm,宽度应超出变压器的外廓0.5m。
变压器与防火隔墙之间以及变压器与泵房防火墙之间的净距不应小于1.2m。
如主变压器外廓距泵房墙小于5m时,在主变压器总高度3m以下及外廓两侧各3m以内的泵房墙上,不宜开设门窗或通气孔,当变压器外廓距泵房墙为5~10m时,可在墙上设防火门,并可在变压器高度以上设非燃性固定窗。
10.7.3 是否设置中控室,与泵站性质、装机多少及自动化程度有密切关系。
调查表明:五六十年代设计并投入运行的泵站,多数为就地操作,不单设中控室。
70年代以后设计投入运行的泵站,绝大多数采用集中控制方式,一般都设置了控制室。
有一些潜没式泵站设置了控制室,是因为这类泵站主泵房与辅机房相隔甚远,虽然机组容量不大,台数也不多,但从运行需要来讲应当设置控制室。
有些有条件的地区在对过去设计的泵站进行改建、扩建时,往往也增设了中控室。
主泵房噪声大、湿度大、夏天湿度高,因而劳动条件较差,如设置控制室能大大改善工人的工作条件,投资又不多。
因此,今后设计的泵站推荐设置中控室。
10.7.12 蓄电池室应按防酸、防爆、防火建筑物设计,并应符合国家现行有关标准的规定。
调查中发现有一部分灌排泵站蓄电池室设计不符合规程要求,影响泵站主机的安全运行,因而本条作了上述规定。
10.8 电气设备的防火10.8.1、10.8.16 在国家现行标准《泵站技术规范》中没有“电气设备的防火”这部分内容。
我们参照国家现行有关防火设计规范的规定,结合泵站特点,制定了泵站“电气设备的防火”部分共17条规定。
防火设计是一项政策性和技术性很强的工作。
本部分针对泵站的电气设备提出了防火要求,根据泵站特点不对主泵房及辅机房进行防火分区,只就主要部位规定了应当采取的消防措施。
对蓄电池室的防火,要求按酸性、碱性不同类型的蓄电池区别对待。
对于大型泵站和泵站群,不作单独设置消防控制室的规定。
自动报警信号可集中在中控室,实行统一监视管理。
10.9 过电压保护及接地装置10.9.1、10.9.13 这13条规定除参照了国家现行标准《电力设备过电压保护设计技术规程》及《电力设备接地设计技术规程》和《水力发电厂机电设计技术规范(试行)》外,还结合泵站的特点补充了部分内容,提出了一些具体要求。
10.10 照明10.10.1、10.10.7 泵站照明在泵站设计中很容易被疏忽,致使泵站建成后常给运行人员带来很大不便,有的甚至造成误操作事故。