泵站电气设计节能环保的实现及思考

索长旭

【摘要】随着农业的现代化水平不断的提高，大部分的农业生产都对水利设施的建设存在一定的依赖性，这就使得电力排灌泵站的作用越来越重要，其中，中小型的泵电站得到了广泛的应用，在长期的使用过程中，如何将泵站的电气设计在保证经济发展的同时实现节能环保的社会效益成为泵站未来可持续发展的关键，本文就泵站的电气节能环保设计的相关问题展开讨论，希望能对以后的设计工作提供帮助参考。

【关键词】泵站；环保节能；经济性

引言：

在对中小型的泵站的地方资金的筹措上存在明显的不足，在加强资金的投入，保证泵站的经济社会效益的同时要将其节能环保的功能的实现，尽量缩小与经济效益之间存在的矛盾，考虑到环保节能同经济效益之间的平衡，在设计的使用能够满足经济效益的同时尽量采用节能环保的设备及措施，下面具体说明一下泵站电气设计的几个方面的考虑因素，从而更好的将其节能环保的功能进行实现。

一、电压等级、主接线的确定

中小型的泵站具有其自身建设的特点，在建设的过程中其位置比较靠近排灌区，排灌的方式比较灵活，工程建设比较简易，投资较省的同时见到效果的速度较快，主要是由低压机组成，单机的容量相对较小，在装机的台数上也存在一定的差异性，有的只有一台，有的十几台，建设的资金主要来源于国家的投入，地方的自筹建设起到了辅助的作用。

（一）电压等级的确定

近年来，农网进行改进和改造的力度不断加大，在进行农业供电的建设工作时所需要的供电半径也相对减小，其中，供电的电压分为35kV、10kV、0.4kV三种主要的等级，35kV的供电属于经济适用的一个，在进行泵站的电气设计中应该优先考虑和选择，10kV的在供电设计中在电能的损耗上还是占据了一定的优势的，相比之前的两种，0.4kV的在泵站的电气设计中最不占据优势，供电的电流较大，对电路的损耗相对明显，也会由此造成用铜量的增加，所以，在一般的電气设计环节，为了能够尽量的减少能源的损耗、节约投资，都会选择比较适用的35kV和10kV的线路，当泵站附近有这样的线路经过时，就会用T接的方式从系统中获得电源，在没有相对较便利的线路利用条件时，就要考虑从附近的变电站架设10kV的专用线路。

（二）主接线的确定

泵站的主接线的确定要根据不同的泵站的负荷性质以及其在运行上的特点来进行不同的标准衡量的，中小型的泵站的负荷大多数是三级的负荷，这就使其在容量上相对较小，所以在高压电源的选择上一般选用变压器组接线这一简单又经济的线路，如果在变压器的运行上需要采用两台以上时，也可以选择用单母线进行接线，在对变压器的变比、阻抗电压、接线组别这三者之间进行配置时要将其的容量等因素控制在合理的范围内，并且一定要注意避免对变压器之间进行多台变压器并列组合的情况发生，因为变压器的并列运行会导致各变压器之间会因为环流产生的损耗、负荷分配不均的情况对变压器的使用产生不利的影响。另外，电动机的电压可以采用单母线或者单母线分段的形式，在装机的台数较多时，就要将电压机的母线可以单接母线分段接线或者分别接多台电动机的形式，这样可以很好的改善电动机的灵活性。

二、主要设备的选择

（一）配电变压器的选择

在进行配电变压器的选择上，要考虑全方面的使用功能，对其的性能参数进行有效的了解并且要根据其电负荷的使用情况选择相对比较合适的变压器容量，结合起来进行综合的选择会使变压器的运行更加经济、节能，同时也能有效的提高功率因数，从理论上出发，将变压器的空载损耗和负载损耗之间的数量相等时运行的效率最高，但是在真正的实际操作中是很难实现的，实际运行时要充分的考虑到变压器的经济运行，要将变压器的台数、性能参数、容量之间进行合理的配置。

对于高耗能的变压器国家已经提出明确的规定不能投入使用，对S9、S11、S13这几种节能的变压器的使用进行大力的推广，而在相同的价格区间的三种产品中，S11、S13相比S9系列产品损耗相对较低、噪声低的优势，在购买S11、S13这两个系列的产品后的2-5年就能够在节能的回报中补偿差价，所以在进行配电变压器的选择时，尽量选择S11、S13两个系列的产品。在变压器的容量进行选择时也要充分的考虑到其在节能上的作用并且负荷泵站发展的经济需求，选择的容量过大就会使投资的压力变大，对能源的损耗也相对较多，容量的选择过小就会使其无法满足用电的需求，能源损耗也会相对的上升，所以，在设计时变压器的负荷率应该控制在0.45-0.8左右，变压器的台数进行确定时也要根据不同的情况来选择，要将经济效益和灵活性进行充分的考虑。

（二）电机的选择

在电机的配置上主要是对电机所消耗的电能进行一定程度的控制，从而提高电机的能源消耗，起到节能环保的作用，电机的电压等级要根据其单机的容量进行确定，使其负荷接近额定负荷并且保持一定的充裕量，在进行电机的结构选择时，要对结构设计的细节进行比较，其中，鼠笼式的电机结构相对比较简单、使用的效果和寿命上也比较可靠耐用、电机设备比较容易维护、价格也相对较低，相比之下，绕线式的电机结构绕组的价格相对平实、以维护的频敏变阻器能够有效的改善起动性能、电机的起动会变得比较平滑同时启动的力也相对较大，绕线式电机结构上相对复杂、维护比较麻烦、价格相对较高，但是，应用还是比较普遍的，如果在泵站的电机选择上能够将鼠笼式的结构同软起动相结合，就会降低资金的投入、提高起动性能并且有效的节约能耗，更好的实现环保节能的电气设计。

（三）导体、电缆的选择

导体和电缆的截面选择会直接的影响到对电能的消耗和投资，如果截面选择的较小就会有效的减少有色金属和资金的投入，但是在电能的消耗上就会明显的增加，如果截面选择的较大，就会使其对电能的损耗减少，但是有色金属以及资金上的投入就会随之加大，所以在导体和电缆的截面的选择上既要符合相关的选择标准同时又要将二者之间的资金、电能、有色金属这三者的投入做到最优的选择，只有这样才能更好的在保证其正常使用功能实现的同时做到节能环保。

（四）开关设备的选择

开关设备的选择对于泵站电气设计的节能问题的影响不大，但是选择有效的开关设备能够有效的将经济效益以及环保效益进行增加，要根据不同的变压器的需求选择不同的开关设备，其中主要包括跌落式熔断器、负荷开关、真空断路器，例如想要对变压器低压配电的主干线进行保护时，就要选择分段能力较高的配电保护型万能式断路器，能够有效的进行保护，来实现更好的环保效果并且保证经济效益的实现。

三、配电形式的确定

在进行高压配电工作设备的选择上可以选择户外和户内两种设备类型，在实践的过程中，要充分的考虑到电站的用电范围、厂房之间的空间限制、经济等因素，更要将配电设备的设置尽量的靠近负荷中心，这样能够有效的缩短配电的线路，从而有效地降低线路中的电能的损耗、电压的损耗、有色金属的消耗量，在中小型的泵站的配电形式上可以选择整套的户外的箱式变电站的形式，因为这种成套的箱式变电站成套性较强、体积较小、占地面积较小、能够深入负荷中心、提高供电的质量、减少供电线路对电能和有色金属能源的损耗、缩短了电路的送电周期、地址的选择上比较灵活、環境的适应能力较强、安全可靠等一系列的优点，所以，在配电形式的选择上也要做到考虑周到全面，根据自身的实际发展情况进行选择。

四、起动方式的选择

起动设备的选择也会对泵站的电气节能环保产生一定的影响，其中，直接起动设备比较简单，起动的速度较快，但是其存在很大的危险性，对电网的冲击力也比较大，威胁电气设备的运行，缩短使用寿命，会影响电机的寿命，加速绝缘老化，造成很大的能耗损失。传统的减压起动方式去采用的是软起动器，具有软停机的使用功能，无冲击电流，可以自由的调整至最佳的起动电流。三相晶闸管调压软起动器是新型电子软起动器，性能比较优越，电流较小，电压可以持续在平滑的调节状态下，所以在进行设计的选择时要进行优先考虑。

结论：

泵站的电气节能环保设计在整个泵站的功能实现上具有重要的意义，也是未来发展的重要考虑环节，传统、低效率、高耗能的泵站电气设计显然已经无法适应泵站电气设计的需求。

参考文献：

[1]陈志刚.浅谈中小型泵站电气设计的环保节能与经济性[J].湖南水利水电，2010，02：86-88.

[2]许宝杰.关于电气设计中的环保节能和经济性在中小型泵站的探讨[J].门窗，2013，09：361-362.