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1、泵站自动化课程设计 泵站自动化课程设计说明书 八一泵站电气主接线更新改造 专 业： 能源动力系统及自动化 班 级： 08级能动一班 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期：2011.11.7-2011.11.12 目 录第一章 原始资料 2第二章 主接线设计 7第三章 短路电流计算 15第四章 主电动机启动校验 31第五章 电气设备选择 33第六章 泵站电气主接线图 44第七章 心得体会 45参考资料 46第一章 原始资料1.1设计题目湖北黄梅八一泵站电气主接线更新改造1.2八一泵站概况八一泵站位于黄梅县八一圩境内，刘佐乡西侧，即湖北省华阳河流域梅济港以南平原湖区，其排区（八一圩）承雨面积1
2、32km2，并可通过军圩港、军圩闸与清江口泵站排区（潘兴圩）连通，缓解清江口排区提派能力不足。泵房为堤后式块基式泵房，肘弯进水、虹吸出水，真空破坏阀和拍门断流。八一泵站装机6台64ZLB-50型立式轴流泵，总排涝流量为51米3 /秒，配用TDL215/3124型同步电动机，总装机容量为6800=4800kW。TDL215/3124型同步电动机单机容量800千瓦，额定电压6千伏，额定电流92安，额定功率因素0.9（超前），额定转速250转/分，电机效率为92%，配用KGLF11-1-300/75型可控硅励磁装置。1.3原轴流泵及主要机电设备参数原轴流泵及主要机电设备参数如下表所列：表1-1 64
3、ZLB-50型立式轴流泵性能参数表流量m3/s扬程m叶片角度()额定转速（r/min）轴功率(kW)泵效率(%)配套电机叶轮直径(mm)6.39+025065585TDL215/31-24800kW 6kV154078632878.255.554482表1-2 八一站主要机电设备评估表序号设备名称型号单位数量主要问题评估类别1主水泵64ZLB-50台6汽蚀严重、效率低下、振动大、IV2主电机TDL215/31-24台6设备老化、噪音大、绝缘老化、效率低、功率损耗大IV3主变压器SJL1-3150/35台2绝缘老化，发热严重IV4高压开关GG-1A-03D面10设备老化、现已淘汰IV5隔离开关G
4、N6-10/600组4设备老化，属淘汰产品IV隔离开关GN6-10/400组96可控硅励磁装置KGLF11-300/75面6严重老化，设备陈旧IV7泵站主进线LGJ-50Km323输电线路老化严重IV8供、排水系统设备陈旧、老化，属淘汰产品IV9低压开关柜BSL-1-56面3设备陈旧、严重老化IVBSL-1-2110少油断路器SN6-10组8设备老化，属淘汰产品IV11控制屏PK-1/800面4设备老化、现已淘汰IV12直流屏GKA100A/220面2设备陈旧、严重老化IV13电流互感器LFZB-10(800/5)组9设备陈旧、老化IVLFZ1-10(100/5)组1314电压互感器JDZJ-
5、6台3设备陈旧，现已淘汰IV1.4目前更新改造的初步设计1.4.1泵站的更新改造主要技术参数表表1-3 泵站的更新改造主要技术参数表进水池（m）出水池（m）最高水位16.0023.60最高运行水位15.3022.31设计水位14.0021.68平均运行水位14.0018.67最低运行水位13.6015.30最大净扬程8.71设计净扬程7.68最小净扬程0.00平均净扬程4.67设计流量51m3/s（单机8.5 m3/s）1.4.2水泵改造方案表1-4 八一泵站更新改造水力机械主要设备序号名称型号及规格单位数量备注1全调节轴流泵16CJ-70 H=8.62mQ=8.6m3/s台62立式同步电机T
6、DL1000-24/2150N=1000Kw n=250rmp台6根据本阶段复核的八一泵站扬程，流量等特征参数以及泵站30年运行情况来分析，原64LB-50型水泵的最高扬程不够，在泵站最高的净扬程8.71m工况下不能运行，参考类似工程经验，本次设计中在满足扬程、流量的前提下，水泵的选型进行优选，选出最适合本泵站的泵型。综合考虑，我们推荐16CJ-70型全调节轴流泵作为八一泵站更新改造的泵型。由于16CJ-70型水泵的最大轴功率达到859.43kW，因此原电机必须增容。考虑电机1.05-1.1的备有系数，拟将电机增容到1000kW。水泵参数及性能曲线见下表：表1-5 16CJ-70型水泵的性能参
7、数叶片安放角叶轮直径设计总扬程设计流量额定转速额定效率配套电机功率+6度1580mm8.72m8.77m3/s250rpm88.8%1000KW图1-1 16CJ-70型水泵的性能曲线按照主水泵改造后运行可能出现的最大轴功率945.7kW，电机选用TDL1000-20/2150型立式同步电动机。其主要参数如下表所示：表1-6 TDL1000-20/2150型立式电动机性能参数额定功率（kW）额定转速（r/min）额定电压（V）定子电流（A）效率功率因数10003006000113.794%0.9（超前）1.4.3供电系统改造八一泵站是1977年投产的大型泵站。原供电电源有孔垄变成电站35KV引
8、入，架设23km输电线路，接入站内35kv变电站，站内安装两台3150KVA35/6.3KV变压器供六台主机电源，两台160KVA35/0.4KV变压器和400KVA6.3/0.4KV变压器供泵站厂用电源。根据泵站设计规范（GB/T50265-97），八一泵站更新改造的电气工程主要有：1）供电电压：供电电压保持现35KV电压等级不变；2）输电线路：采用35KV专用直配输电线路供电； 3）变电站；设专用变电站，采用站、变合一的供电管理模式；第二章 主接线设计八一泵站原电气主接线均为单母线扩大单元接线。两台主变压器高低压侧分别并接于各自得母线。站用电源接于6KV母线。八一泵站现有电气主接线接线得弊
9、端是：（1）变压器高低压侧均未设断路器，不利于变压器的投入与切除；（2）运行及维护管理均不方便（变电站由供电部门管理）；（3）不能发挥出安装两台变压器运行操作灵活方便的优点；（4）站用变电器接于6KV母线侧，主变压器的重复容量增大。2.1泵站负荷统计2.1.1主电动机的计算负荷对于选用相同型式的主电动机的泵站，其计算负荷计算公式为： 式中： 全泵站只电动机的计算负荷，；主电动机的额定功率，；主电动机的功率因数；主电动机的效率；主电动机的负荷系数；同时系数；配电线路的效率，。先可算出泵站主电动机的计算负荷：2.1.2站用电负荷统计根据站用电负荷确定站变容量，站用负荷主要是为排水服务的各辅助设备的
10、负荷，包括站区生产生活等用电负荷。全站用电负荷统计见下表。表2-1 站用电负荷统计序号项目数量单位容量（kW）总容量（kW）运行期间可能最大负荷（kW）备注1励磁装置6台159060.02轴流通风机18台47248.03整流电流1套15155.04行车1套21+7.5+432.505供水泵2台153015.06排水泵2台112211.07空压机1台7.57.57.58真空泵2台3774379检修闸门起吊装置1套1717010清污机1套303030.011拍门起吊装置6套5.5333.012修理车间3020.013油系统1套10.47.014泵房照明65.5 15通风采暖1510.016电气试验
11、53.017拦污栅起吊1套1717018电动机负载合计374.9178.519总计506.4440.5按泵站设计规范附录E选择站变容量：据此，可选SC10-500/35/0.4型变压器，其容量大于运行期间可能最大负荷440.5kw。2.1.3站变的选择考虑到泵站供电的可靠性和运行的灵活性，根据计算出的站用电负荷（Sjs2=311.2kVA），确定安装2台变压器。一台变压器接于本站变电站的35kV母线，供厂房生产设备使用（见CAD图纸，后同）；同时，变压器的电源都进入站用0.4kV母线，站用点设置3面GCS型抽屉式开关柜。站变的技术参数见下表。表2-2 SC10-500/35站用变压器技术参数2.1.4泵站总计算负荷泵站变压器的功率损耗，包括有功功率损耗和无功功率损耗。其大小可按下式计算得出：式中 变压器的有功功率损耗，；变压器低压侧（总的）计算负荷，；变压器的额定容量，；变压器空载损耗，；变压器短路损耗，；变压器台数。式中 变压器的无功功率损耗，；变压器空载电流与额定电流之比的百分数；变压器阻抗电压与额定电压之比的百分数。如果
