试论泵站设计中电气节能设备的选择.docVIP

试论泵站设计中电气节能设备的选择 　　摘 要：本文以某地区泵站工程为例，基于技术特性、节能效果以及初始费用等方面入手，对电气节能设备的经济合理性进行客观对比分析，保证电气节能设备选择的合理性，全面提高泵站设计整体效果，确保泵站功能在社会生产生活中的实际功能得到最大程度的发挥。 　　关键词：泵站设计；电气节能设备；选择 　　排灌泵站在防汛排涝以及抗旱工作中发挥着重要的作用，显现出比较显著的工程效益。但受到当时经济条件、施工技术以及建筑材料等多种因素的影响和局限，使得泵站设计标准较低，给施工质量产生极为严重的影响，为保证泵站的稳定运行，促进泵站的防汛排涝等功能的有效发挥，如何做好泵站设计中电气节能设备的选择，是当前泵站设计人员所面临的一项重要任务。 　　1 工程概况 　　本文以某某地区始建于20世纪60年代的灌排泵站工程为例，分析泵站设计中电气节能设备的选择。该泵站工程中普遍存在设计标准低、施工质量差等问题，由于建筑物投入使用时间较长，年久失修，泵站结构稳定性不足，甚至存在金属结构设备等问题，严重影响泵站的实际功能的发挥。在此种情况下，依照水利部门所编制的灌溉排水泵站更新改造规划相关内容，将该泵站更新改造工程列入到规划工作中。该泵站内装机36台，总装机容量为4650kW，共架设变压器15台，总容量为7235kV°A，厂房面积为3014.25m2。为确保在泵站更新改造工程中项目资金得到合理化运用，应当尽可能选用大量新型设备与节能型设备，提高泵站设计的合理性，确保泵站防汛排涝以及抗旱等功能的有效发挥。 　　2 变压器的选择 　　2.1 变压器的损耗 　　变压器在实际运行过程中往往存在严重的损耗问题，基于变压器的负载率和变压器空载损耗等作为主要因素，能够对变压器的有功损耗进行准确计算。变压器空载损耗主要由铁芯的涡流损耗以及漏磁损耗组成，具有一定固定性，空载损耗的大小与矽钢片的实际性能以及铁心制造工艺之间存在密切的联系。因此在泵站设计中，应当对S11型油浸变压器以及SBH15非晶合金变压器进行对比优选，明确空载损耗，二者空载损耗对比情况如表1所示。通过对表1进行观察和对比分析可知，SBH15非晶合金变压器空载损耗与S11型油浸变压器相比，明显下降60%以上。 　　2.2 变压器的成本费用核算 　　为确保泵站设计中变压器选择的合理性，应当对变压器的总拥有费用进行准确计算，计算公式如下： 　　TOCEFC=CI+A?Po+B?Pk 　　其中，以变压器初始费用、空载损耗与负载损耗及其相关等效初始费用作为基本要素，对变压器的总拥有费用进行准确计算，其中单位空载损耗及负载损耗的等效初始费用主要基于单位容量电费、单位电量电费以及年负载等效系数作为基本要素进行计算。通过研究分析可知，单位空载损耗与单位负载损耗的等效初始费用与单价、负荷特征等多种因素之间存在密切的联系，实际计算难度较大，当前我国在这一方面的计算参考依据为：A=48.7元/W；B=20.5元/W。若变压器的容量与负荷相同，则A、B与P的值相同，计算公式为： 　　△TOCEFC=△CI+A?Po 　　也就是说，基于两种变压器的初始费用差一级两种变压器的空载损耗差，能够准确计算出两种变压器的总拥有费用差。 　　2.3 变压器的选择 　　通过研究分析可知，S11型变压器的总拥有费用较低，实际经济效益较高，而SBH15非晶合金变压器与S11型变压器相比，空载损耗较小，初始费用较高。由于该崩掌在实际应用中年利用小时数较少，使得经济效益明显低于S11型变压器，因此在泵站设计中对变压器进行选取时，应当合理控制SBH15非晶合金变压器的成本，以保证变压器选择的科学性和有效性。通过以上研究可知，在泵站设计中应当以S11型变压器作为优先选用的变压器。 　　3 电动机启动设备的选择 　　3.1 电动机的启动设备 　　鼠笼型异步电机由于结构简单、操作方便、效率高等优点而被广泛应用于灌排泵站中。在实际使用中，电动机在起动或停止过程中还存在着一系列问题。全压起动时会产生较大的冲击电流。电动机容量越大，起动时冲击电流对电网及其负载冲击就越大，特别是大容量电机直接起动会对电网及其他负载造成干扰，甚至危害电网的安全运行。在停机时，如果拖动系统突然失去转矩，单靠系统的摩擦转矩克服系统的惯性滑行停车，也给拖动系统带来诸多问题。 　　解决办法有两个：一是增大配电容量；二是采用起动设备。从经济角度来说，增大配电容量显然不可取。通常是采用起动设备，常用的有Y/△起动，自藕降压起动等。这些方法靠接触器切换电压实施降压启动，可以达到降低电流的目的，但没有从根本上解决起动瞬时电流冲击问题。严重时会烧毁开关、电动机，影响电网其它设备正常运行。软启动器作为一种新型电动机起动装置可以克服以上缺点，