张 锐，张亚飞

（1.榆林市榆阳区红石峡供水站, 陕西 榆林 719000；2.榆林市榆阳区南郊抽水站,陕西 榆林 719000）

1 引言

榆林市某四级抽水泵站属于能源化工基地工业供水工程，需全年不间断运行，其供电方案的确定直接决定着该工程是否能顺利建设。榆林电网由陕西省地方电力集团下属的榆林供电局和陕西省电力公司下属的榆林供电公司组成，本工程水源工程和一～四级泵站的供电电源均由榆林供电局管辖的变电所供电。电压等级为330 kV/110 kV，由榆林供电局管辖的110 kV电网和榆林供电公司直管的330 kV/110 kV电网组成，电力主网架为330kV超高压电网。本工程现有可供电源为花石崖35 kV供电站、朱家坬110kV供电站、高家堡35 kV供电站和锦界35 kV供电站。为了确保抽水泵站用电正常，需对抽水泵站的供电电源、供电电压及接线方式进行分析探讨。

2 运行期供电方案分析

根据水源地及供水泵站容量和地理位置，结合本地区电网变电所布局和发展规划，现对运行期供电设计提出两种方案。

2.1 方案一

（1）地下水源地供电

本工程地下水源地运行装机容量共计1654 kW。地下水源地运行期用电均由花石崖变电站供给。水源地供电从花石崖变电站引35 kV输电线路至一级泵站，花石崖至一级泵站35 kV架空输电线路长15.9 km，从一级泵站分流为两条35 kV输电线路，分别为水源地上游输电线路和水源地下游输电线路。上游35kV架空输电线路长11 km，下游35 kV架空输电线路长8km。水源地输电线路可输电至每个水源井，每个用电点均为单回线路供电。地下水源地建成后，单个地下水源井水泵的功率较小，约60 kW～100 kW，运行期三个地下水源泵站合用一台施工期遗留的变压器。水源地变压器型号为S11-400/35、400 kVA，共计12 台，水源地每台变压器供电半径约1000 m～1200 m。

（2）地表水泵站、一级泵站与二级泵站供电规划

二期工程地表水泵站安装单机容量为710 kW的水泵电动机组4 台，总装机容量为2840 kW。一级泵站一期安装单机容量为1250 kW的水泵电动机组4台，总装机容量为5000 kW。一级泵站二期安装单机容量为1800kW的水泵电动机组6台，总装机容量为9800 kW。二级泵站一期安装单机容量为1600 kW的水泵电动机组4 台，总装机容量为6400 kW。二级泵站二期安装单机容量为2000 kW的水泵电动机组6 台，总装机容量为12000 kW。地表水取水泵站、一级泵站一、二期和二级泵站一、二期总装机容量为37040 kW，在一级、二级泵站之间的阴会沟村附近新建110 kV万镇引水工程变电站，主变容量为63.0 MVA。该变电站通过18.8 km的110kV架空线路接入朱家坬110 kV变电站。地表水泵站用电由该变电站引接的2 条10 kV电缆提供，其线路长2.7 km；一级泵站用电由该变电站引接3 条10 kV电缆提供，其线路长2.5 km；二级泵站用电由该变电站引出3 条10 kV电缆提供，其线路长2.5 km。

（3）三级泵站与四级泵站供电规划

三级泵站一期安装单机容量为1120 kW的水泵电动机组4 台，总装机容量4480 kW。三级泵站二期安装单机容量为1600 kW的水泵电动机组6台，总装机容量为9600 kW。在三级泵站北侧高地上新建35 kV变电站一所，主变容量为25 MVA。三级泵站变电站接入高家堡35 kV变电站，35 kV架空线路长6.2 km，三级泵站用电由该变电站引出3 条10 kV电缆提供。

在四级泵站附近新建35 kV变电站一所，主变容量与三级站主变容量一致，四级泵站变电站接入锦界35 kV变电站，35kV架空输电线路长17.0 km。

2.2 方案二

方案二的地下水源地以及三、四级泵站的供电与方案一相同，而二级泵站供电由朱家坬110 kV变电站引110 kV输电线路至二级泵站，朱家坬至二级泵站之间直线距离18 km，经过二级泵站变压器转化为10 kV电压供给二级泵站使用。110 kV输电线路经二级泵站再引至一级泵站，经过一级泵站变电站变为10 kV电压供给一级泵站使用，二级泵站与一级泵站之间直线距离4.1 km，地表水泵站通过2 条10 kV电缆接入一级泵站变电站。

2.3 方案比选

由于方案二需要在一、二级泵站各建一座变电站，而方案一仅需在两站间建一座变电站，经比较，方案一比方案二经济，所以本设计推荐运行期供电规划为方案一。

根据方案一各点的具体用电负荷及其输电距离，确定出各线路导线参数及电能损失见表1。

表1 永久用电参数表

3 施工期供电规划

工程位于陕北典型的地貌区，卯梁沟壑丘陵纵横，各级泵站及沿线施工条件较差，没有现成的施工道路和电网。为保证工程按时完工，需架设临时供电线路。工程区现有供电电源4 座，分别为花石崖35 kV变电站，朱家坬110 kV变电站，高家堡35 kV变电站和锦界35 kV变电站，考虑到朱家坬和境界距施工地较远，投资较大，施工期暂时先不从此处电源引电，施工用电选择花石崖和高家堡电源。根据不同负荷和距离共提出了两个方案作为比选。

3.1 方案一

从花石崖引一条长15.9 km、35 kV的回路至一级泵站，在一级泵站处分流为两个回路，一条回路供一级泵站以上11 km的12 个水源井及沿线的水源地和管线施工地施工用电，另一条回路供一级泵站以下8 km的10 个水源井及沿线的水源地和管线施工地施工用电。再从花石崖引一条回路引至二级泵站处，为10.2 km长的35 kV架空线，供二级泵站和从二级泵站出水口到三级泵站渡槽和沿线施工使用，总线路长为40.4 km，总用电负荷为6900 kW；三、四级泵站临时施工用电自高家堡引35 kV的高架线。

3.2 方案二

方案二一级泵站用电线路与方案一相同，其他线路见2.1 节，总线路长30.2 km，总用电负荷5750 kW；四级泵站仍为来自高家堡的35 kV高架线。

3.3 方案比选

经方案比选，方案二比方案一更为合理，因此，本设计推荐施工期供电规划采用方案二。方案二各施工场所临时用电表见表2。

表2 施工临时用电统计表 单位：kW

4 电气主接线方案分析

4.1 地下水水源地电气主接线

地下水源地有水源井供给22 眼，单个水源井水泵功率为60 kW～100 kW，设计每三台水源井水泵配套一台S11-400/35户外变压器，电源侧与电动机侧采用单回路连接，母线进线回路采用跌落开关连接，随后母线依次连接水泵控制柜和变频柜。

4.2 地表水水源地泵站、一级泵站和二级泵站的电气主接线

为使本工程统一调度管理和合理供电，拟在一级泵站与二级泵站之间建设110 kV引水工程变电站，站内主变压器选择S（F）SZ11-63000/110三相三绕组有载调压电力变压器，该变电站可提供10 kV、35 kV高压，变高压侧装有110 kV电压互感器、110 kV高压断路器、110 kV高压隔离开关、避雷器。引水工程变电站采用10kV电压等级向地表水泵站、一级泵站和二级泵站供电，接入10 回10 kV出线，其中地表水泵站2 回，一级泵站3 回，二级泵站4 回，备用2 回。

地表水水源地泵站、一级泵站和二级泵站主电源通过10 kV电缆引入高压配电室10 kV高压进线柜，10 kV侧采用单母线不分段接线，10 kV配电装置均布置在泵站变电站内。

地表水泵站引接一条10 kV母线，10 kV母线上接入4 台水泵电动机控制柜，1 个站用变、1 套无功补偿装置和1 套PT/BL单元；一级泵站一期引接一条10kV母线，一期10 kV 母线上接入4 台水泵电动机控制柜，二期引接两条10 kV母线，二期各段10 kV母线上接入3 台水泵电动机控制柜；二级泵站一期引接一条10 kV母线，一期10 kV母线上接入4 台水泵电动机控制柜，二期引接三条10 kV母线，二期各段10 kV母线上接入2 台水泵电动机控制柜。各段依次装有10 kV电压互感器、10 kV高压断路器、10 kV高压隔离开关、避雷器、10 kV高压控制柜和电动机。一期母线除引接电动机外，还引接1 个站用变、1 套无功补偿装置和1 套PT/BL单元。

4.3 三、四级泵站的电气主接线

三级与四级泵站各配置一座35 kV变电站，变电站为泵站提供10kV电压，以满足泵站生产、生活需要，变高压侧装有35kV电压互感器、35kV高压断路器、35kV高压隔离开关、避雷器。10 kV配电装置均布置在泵站变电站内，泵站10 kV电动机母线侧均采用单母线不分段接线方式。主电源通过母线引入高压配电室，三级泵站和四级泵站均布置一期引接一条10 kV母线，一期10 kV母线上接入4 台水泵电动机控制柜，二期引接两条10 kV母线，二期各段10 kV母线上接入3 台水泵电动机控制柜。

5 结语

某抽水泵站共有四级泵站，线路长、站点多、工程分散。通过对两种供电方案的比选，提出运行期地下水源地供电从花石崖变电站引35 kV输电线路，地表水取水在一、二级泵站之间的阴会沟村附近新建110 kV万镇引水工程变电站，在三级泵站北侧高地上新建35 kV变电站一所，在四级泵站附近新建35 kV变电站一所以解决用电问题。施工期供电从花石崖引一条长15.9 km、35 KV的回路至一级泵站。电气主接线的电源侧和电动机侧母线均采用单母线分段接地。电动机电压母线进线回路设置断路器，母线分段采用断路器联络。其供电方式为工程建设提供参考。