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试析中小型泵站电气设计的环保节能与经济性(2)

来源:网络收集 时间:2012-11-01 下载这篇文档 手机版
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  如果资金有限,只能选择1台变压器时,宜根据不同负荷运行时间的不同,按最大负荷并考虑在最长运行时间下的负荷使变压器处于经济运行状态的原则选择变压器的容量,在增加的成本较高时.则只按最大负荷来确定变压器的容量,通过在运行中合理的调度来实现变压器最大化的经济运行。
  实践中常选择两台变压器,两套设备同时运行,这时每台变压器容量宜按计算负荷的60%-70%来选择,两台变压器互为暗备用。假定泵站为8台同型号机组,8台机运行时间最长,变压器在正常运行时的负载率B分别如下:
  13=(40/70)%~(40/60)%一57.1%~66.7%
  31=(10o/140)%~(10o,120)%71.4%~83-3%
  基本上满足经济运行的要求.一次增加的投资也不大.而且.在一台变压器故障的情况下,在不考虑变压器的过负荷能力的情况下就能担负起对大部分负荷供电的任务。
  (2)电机的选择。
  减少电机的电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数。因此,设计中首先应选用Y系列高效率电动机:其次,电机电压等级一般根据单机容量及技术经济比较确定,当单机容量低于200kW时选择低压电机,高于300kW时选择高压电机,单机容量(200~300)kW时选择低压还是高压电机则经技术经济比较后确定;最后,合理选择电动机的容量。使其负荷接近额定负荷并留有适当裕量,这时电机接近最佳工况点。运行效率和功率因数最高。
  选择何种结构的电机也是设计中应重点比较的:鼠笼式电机结构简单、耐用、可靠、易维护、价格低,而绕线式电动机结构复杂、维护较麻烦、价格高,但绕线式电机转子绕组可通过接价格平实、易维护的频敏变阻器改善起动性能,使电机平滑起动,起动力矩也较大,因此,许多中小型泵站都采用绕线式电机来提高起动性能。但绕线式电机价格较鼠笼式电机价格贵不少,而且采用频敏变阻器起动时功率因数低。随着软启动技术的成熟,价格下降.泵站如果采用鼠笼式电机结合软起动的方式,反而可能降低造价,提高起动性能,并可节约能耗。因此,在设计选用中低压异步电机时宜优先采用鼠笼式电机(直接或软起动);对于大容量的高压电机,在水泵转速低时宜优先选用同步电机,以提高功率因数。
  (3)导体和电缆的选择。
  导体和电缆截面的大小,直接影响投资及电能损耗的大小:截面选得小一些,可节约有色金属和减少投资,但电能损耗增大;反之,电能损耗虽能减少,但有色金属耗用量和投资都随之增大。因此导体、电缆的截面除了满足规范要求外.应在投资、有色金属消耗与电能损耗之间达到一个最优选择。
  导体材料一般按负荷性质、环境条件并综合考虑损耗及经济型等因素选择铜或铝;在绝缘材料的选择上,对于低压电缆,由于相同截面的YJV系列电缆一般较VV系列电缆载流量大一个以上等级。在电流较大时选用YJV系列电缆可能比选用VV系列电缆更为经济,同时也更为环保。   (4)开关设备的选择。
  开关设备的节能潜力相对不大,因此泵站在设计选择开关设备时主要从经济可靠及环保角度上考虑。
  高压开关设备可采用跌落式熔断器、断路器或组合电器。一般来说,按以下原则选择经济上较优:对于容量在400kVA以内的变压器,设计中选用跌落式熔断器。容量在(400—800)kVA以内的变压器。选用一般型负荷开关——熔断器组合电器,容量在(800~1250)kVA以内的变压器。选用真空断路器或频繁型负荷开关——熔断器组合电器。容量大于1250kVA的变压器则选用真空断路器。
  当户外变压器容量在800kVA及以上须设置重瓦斯跳闸保护或泵站有远方操作控制要求,设计采用组合电器时应配置分励脱扣器以实现负荷开关的自动快速分闸,同时可供过载等保护跳闸用。这样重瓦斯及过载时将通过继电保护的方式使负荷开关跳闸而无须烧毁熔断器,具有一定的技术经济意义。

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