基于水厂电气设计的分析

水利水电2042015年11期基于水厂电气设计的分析基于水厂电气设计的分析倪利锋中国市政工程西南设计研究总院有限公司，浙江杭州310053摘要：摘要：为了确保水厂的正常运营和安全运行，文章就水厂电气设计进行研究和分析，结合相关的实例，从变压器容量的选用、负荷等级、变配电所的设置、防雷接地、电源与负荷的计算以及电能的计量等方面来进行详细地阐述。关键词：关键词：水厂；电气设计；分析中图分类号中图分类号TU85TU85文献标识码：文献标识码：A文章编号：文章编号：16715519（2015）11-0204-0111概述概述该水厂电气设计的规模为12万t/d，其占地的面积为12.6公顷，构筑物主要有以下几种：送水泵房、滤池及反冲洗泵房、加氯间、加药间、综合池、污泥脱水间、泥水调节池、回用水池、综合楼、食堂等。22供配电系统供配电系统系统设计的原则主要有以下几点：①可靠性，选择稳定且可靠的产品；②先进性，其供配电系统应该满足今后该厂总线技术的发展需求，其性能价格比必须要高；③灵活性，网络通讯方式与系统的组态应该灵活，其扩展方便，实用性与可维护性较好，具有相应的开放软件通讯协议；④实时性，系统适应能力必须要强[1]。2.12.1负荷等级以负荷等级以及供电电源及供电电源为了确保水厂能够可靠且连续的运行，该水厂的电源负荷等级设计为二级[2]。在该工程中，基于双电源供电的设计规范，明确在该水厂中必须要具备两个独立的电源来供电，尽量做到在电力线路发生常见故障的时候不会中断供电，或者供电中断以后，能够迅速将其恢复。该两路电路电源为10kV，每一路电源都可承担全厂100%的正常运行，这两路10kV电源需分别从不同变电站所引入。2.22.2负荷的计算以及变压器容量的选用负荷的计算以及变压器容量的选用在该工程中，其用电负荷主要分为两种，即工业动力负荷与辅助照明负荷，其中主要的动力设备负荷为泵类负荷与鼓风机负荷，主要动力设备的负荷量可通过轴功率法来进行计算，而其余机械设备的负荷量则可通过系数法来进行计算，辅助照明负荷按实际安装负荷取同时系数计算而得。在水厂中，其主要用电负荷通常分布在送水泵房、滤池及反冲洗泵房、加药间、加氯间、综合池、污泥脱水间等，同时还有其他的生产用电和办公用电。在水厂电气工程中，除了送水泵房的送水泵电机是10kV以外，其他设备都是低压负荷，即380V/220V。在该水厂中，主要的大功率用电设备是四台送水泵，其电压等级是10kV，功率是355kW；三台鼓风机，其电压等级是380V，功率是75kW。2.32.3变配电所的设置变配电所的设置按照全厂用电负荷的实际情况以及其具体的分布情况，在送水泵房旁设置了一个10kV配电站和0.4kV的一级配电中心；在滤池及反冲洗泵房旁设置了一座10kV/0.4kV的变配电中心站，加药间、综合池、污泥脱水间分别设置了一个0.4kV的二级配电中心。2.42.4配电系统配电系统①在送水泵房的旁边设置了10kV配电所，该10kV双电源的进线电源必须要能确保100%负荷的可靠运行，在10kV配电系统中所采用的接线为单母线分段接线。②在送水泵房的旁边设置了10kV/0.4kV的变配电所，同时并设置了500kVA/10kV/0.4kV的变压器2台；在滤池及反冲洗泵房旁边设置了10kV/0.4kV的中心变配电所，同时还设置了800kVA/10kV/0.4kV的变压器2台。其中每一个0.4kV低压配电系统主要采用的均是单母线分段接线，中间设联络开关的结线。每一个变配电所中，正常工作时两台变压器同时工作，两段母线分断运行。若一台变压器失电，由另一台变压器承担重要负荷，此时必需切除部分不重要的低压负荷以免变压器过载。③在加药间、综合池、污泥脱水间等设置三处二级配电所，其电源负荷为0.4kV，该二级配电系统为单母线不分段的结线方式，其主要的作用就是为以上的各个构筑物配电。此外，加药间还负责为加氯间进行配电，污泥脱水间中的配电间还负责向泥水调节池和回用水池配电。④配电方式。高压和低压均采用的是放射式电缆来进行配电，到各个主要构筑物的二级配电系统的这些动力电源均是二路，分别由一段低压母线与二段低压母线各自馈出一路电源，其中一路拿来备用，从而确保二级配电系统的安全以及可靠。在加药间、综合池、污泥脱水间等设置相应的二级配电。2.52.5电能的计量和无功补偿电能的计量和无功补偿电能的计量可以通过高供高计来进行，动力与照明应该在低压侧分别进行计量，同时在10kV电源进线位置还应该设置相应的专用计量柜，进行商业计量。为了适应未来其业务管理的需求。对主要大功率的电机以及到水厂各个主要建筑物的这些馈电线路都应该设置相应的计量表计。由于水厂自然功率因数较低，经过计算表明，所得到值为0.83左右，满足不了供电部门的需求。因地，本工程需对其功率因数实施补