泵房电气设备的选择和布置
摘要：本文着重对水泵电动机选择时应考虑的直接起动、利率补偿和高压开关的操作电源问题；泵房内高低配电；配电装置和控制启动设备的选择；供电负荷等级的确定；泵房内高低压配电；配电装置和控制启动设备的布置等进行探讨和分析。
关键词：水泵电动机；直接起动；高低压配电装置；启动设备的布置 一、水泵电动机的选择及有关一些问题
选择适用于水泵的电动机，虽然逐渐趋向于配套供应，各水泵厂产品样本，已将水泵、电动机及启动设备等配套列出，但由于给排水工程的具体情况不完全一致，还需要考虑一些经常遇到的问题。
1、直接起动
电动机的全电压直接起动，是最简单的方式即可省却起动设备，节约投资，又能简化操作程序，减少故障，给运行维护带来诸多方便，所以设计中应优先采用。在考虑这种方式时，应满足下列三个条件:
﹙1﹚、当电动机起动时，母线上的电压水平应保证其它受电设备的正常运行。一般允许电压损失值ε%规定为；经常起动的时，ε≤10%；不经常起动的时，ε≤15%；如果不破坏由同一线路供电的其它用电设备的工作条件时，ε值可增加至20%或稍大点。
﹙2﹚、当起动电动机时，变压器电流应不大于额定值的Κⅰ倍。变压器允许过负荷，每昼夜起动次数在6次以下时，Κⅰ值不超过4.
﹙3﹚、起动时电动机端子上的电压，应保证其有足够的起动转矩。
2、力率补偿
在一个泵站中可考虑一部分同期性的电动机来补偿利率。对具有低压电动机和连续运行时间不长或机组数不多的高压电动机的泵站，一般采用静电电容器来补偿。在考虑采用高压或低压补偿时，由于低压补偿，能将设备载流量降低，因而有减少导线、开关、变压器等设备容量的可能性。
3、高压开关的操作电源
在设计中经常采用电磁式操动机构来使油断路器分、合，以操作高压电动机或自动切换高压备用电源。这种操作机构的电源可以是交流的、直流的、或用交流通过整流来供给。连接导线最小容许截面可为铝芯4平方毫米或铜芯2.2平方毫米；但必须效验电压降，保证直流侧的接触器能够动作。交流和直流两侧用熔
断器保护，熔片可选用35安的。
二、泵房配电设备的选择
泵房内电气设备的选择，必须符合供电安全、运行经济、操作维护方便、适当注意整齐美观等原则。
1、高压配电装置的选择。
选用成套高压配电装置，能加快设计与施工进度，运行安全可靠，使车间布置整齐。因此已在工程中广泛使用。组装式或混凝土简隔配电装置在泵房中不宜使用高压配电接线方案，必须与前一级供电系统的电源电压、可靠程度、远近期规模等正确配合，符合对电源级别、设备容量、进线方式、电气计量和监视、继电保护、调度灵活、运行安全、各个回路用电设备的特点等要求，使选择的成套开关数量最少，又能发挥最高的经济效益。
2、低压配电装置的选择。
低压配电装置一般设在泵站的配电室内。常用的变压器容量在750千伏安以下，容许在低压侧计量。同时便于经济核算，每个泵房设置一套总的计量设备，二路供电增设一套。
由于低压导线载流量大，一般采用电源为盘顶上进线式的。为节约建筑面积，一般采用靠墙式的非封闭式的配电盘，如每个回路容量较大时可附装电度表及电流表，满足计量要求。
电动机控制起动设备的选择。
控制起动设备的选择，应考虑安全可靠。少油断路器具有
断流容量大、油量少、绝缘要求比多油式的低、防爆要求不高等优点，已普遍用于操作电动机。
低压电动机控制设备根据起动方式选择，考虑今后向自动化发展，尽量选用电动操作。在直接起动的情况下，一般推荐空气开关用于切换和保护回路。经厂家改进后的自动开关，可以装置失压保护、分励脱扣机构。过电流保护可采用复式的，其中电磁式的作短路保护，热元件作过载保护。如供电条件或电动机容量时，仍考虑采用自藕补偿器或变阻器来改善起动条件。
导线与电缆的选择
泵房内常用的接线方式，除了高压电动机采用电缆外，低压电动机一般采用橡皮绝缘线穿管明设，和电缆在沟内铺设两种。将两种方式按铝芯线在不同最大容许载流量选择截面的条件下，作了经济比较。当负荷电流在200安以下，相
当于导线截面120平方毫米时，采用PVC或钢管较为经济。在200安以上时，采用电缆比单回路导线穿管经济。
5、供电负荷等级的确定
一般工业企业供电规程中，对供电负荷，根据供电不间断性的要求程度，分为三级。城市给水服务面广、对象多。工业用户、消防方面对供水的不间断性要求更为严格。一般考虑把城市给水用电列为Ⅰ级负荷。在水厂增设一路的备用电源。一般的大中型工程，偏重于按Ⅰ类负荷进行选择设备和布置电气设备。
三、泵房电气设备布置
1、高低压配电室与变压器室的配合布置。一般同一泵房避免采用两种不同电压的设备。高压配电室、低压配电室和变压器室相互配合，布置合理、管理运行安全、进出线安装方便，布局与泵房的建筑外形和四周环境相适应，并符合规程和各类设备的特殊要求。
常用的几种配合布置方式如下：
双台变压器矩形泵房。其特点为：布线最短，低压侧直接穿墙，变压器在侧面安装更方便。两个变压器室总高度和高压配电室及泵房高度一致。电气设备集中在泵房的一端，便于管理。此种方式，适用于用电要求高的、有双电源和双变压器的二级泵房。
（1）有高压配电室。其特点为：变压器与高压配电室的宽度与泵房宽度接近。变压器与低压及高压配电设备之间，均能直接连接，线路最短。此种方式，适用于变压器容量大于750千伏安时，高压供电高压计量，或Ⅰ类及Ⅱ类负荷只设一台变压器的户内变电所。
（2）无高压配电室。其特点为：一般为高压供电，低压配电，变压器容量很少超过320千伏安，不设的高压配电室。变电所的形式，主要根据环境考虑，布置如下：一般圆形泵房，变压器设于户外附着于泵房外。矩形的泵房，变压器设在泵房的侧面。
2、泵房内的高低压配电设备的布置
（1）高压供电低压配电，一般大中型泵房，除有特殊要求外（如35千伏变电所需设专用高压总配电室），所有受电、配电、控制设备全部设在泵房内。
水泵交叉排列为两排时，泵房宽度较大，配电设备可设在泵房纵向的顶端。配电设备的受电部分可集中在中间，控制部分在两侧。也可相反排列，便于采取隔离措施。
水泵单行排列时，泵房大都呈长形，最好将配电设备设在泵房纵向的中部，
使配电设备离机组较近，操作运行方便。
（2）低压供电低压配电，一般中小型矩形给水泵房的低压配电设备，设在泵房纵向一端较为适宜，在一般情况下，配电设备设在与电动机同一层上。对一些入地较深的泵房，由于下层比较潮湿，配电设备应装在上层或另建在突出的专用的平台上。
3、控制起动设备的布置
泵房内控制起动装置的位置，在小型泵房中可将控制设备集中布置在泵房的一面，而在大中型泵房内，一般可将各种电气装置的控制设备布置在每台机组的附近，最好能靠近出水闸门。
参考文献
（1）王越明 。电气设备的选择与计算。【M】北京：化学工业出版社，2009,10
（2）王帮林。电力电气一次部分。北京：【M】北京师范大学出版社，
2010,07
（3）泵站设计规范GB/T50265-97国家水利部颁布。北京：中国标准出版设。1997,09.
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作者简介
王少华（19-- ），男，中专，中级职称，从事水利水电勘察设计工作
