马 勇

（贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002）

1 工程概况

三岔河引子渡提水工程位于贵州省中部的平坝县境内，拟从距平坝县城西北约25 km 的三岔河引子渡水库库区右岸大寨村附近新建泵站（两级）从库内提水至鸡场坝垭口的高位水池，然后自流进入秀洞河，经由秀洞河自流入石朱桥水库后进入红枫湖，成为贵阳市和贵安新区供水的近期应急备用水源和远期供水水源。引子渡水库总库容5.31 亿m3，工程设计提水流量2.25 m3/s，日供水能力19.44 万t、年供水量6060 万 m3。

穿洞泵站为本工程一级泵站，供水流量为2.25 m3/s。泵站位于引子渡库区右岸大寨村附近，直接在水库取水，然后经2 根直径为1100 mm、长度为889 m 的钢管提水至高位水池。泵站采用长轴深井泵，装机规模为8×1 MW，6用 2 备。

枫香田泵站为本工程二级泵站，供水流量为2.25 m3/s。泵站位于平坝县乐平乡鸡场坝村附近，在进水池取水，然后经2 根直径为1100 mm、长度为1020 m 的钢管提水至高位水池。泵站采用卧式离心泵，装机规模为4×1.12 MW，3 用1 备。

根据《平坝县三岔河引子渡提水工程穿洞（8×1 MW）、枫香田（4×1.12 MW）泵站接入系统设计》要求，确定两级泵站与电力系统的连接方式：穿洞35 kV 降压站以35 kV 电压等级出两回35 kV 线接入枫香田35 kV 降压站，导线型号LGJ-70，线路长度2×5.7 kM。同时，枫香田35 kV 降压站再出两回35kV 线路，1 回接入下沟110 kV 变电站35 kV 侧，导线型号LGJ-95，线路长度约11 kM；另1 回接入乐平110 kV变电站35 kV 侧，导线型号LGJ-95，线路长度约10 kM。

2 主接线比选

2.1 穿洞泵站

（1）电气主接线

根据泵站电动机容量、台数、出线电压及回路数、输送容量及距离等，以接线简单、清晰、操作维护方便、运行灵活等为原则，拟定三个电气主接线方案进行技术经济比较。

方案一：2 回 35 kV 进线及 1 台主变。35 kV 和 10 kV 侧采用单母线接线，35 kV 侧通过一台8 MVA 的变压器降压至10 kV 后，向机组供电，8 台电动机均接在10 kV 母线上。

方案二：2 回 35 kV 进线及 2 台主变。35 kV 和 10 kV 侧均采用单母线分段接线，两回35 kV 分别通过两台5 MVA 的变压器降压至10 kV 后，向机组供电。正常运行时两台主变均投入运行，承担全部负荷用电，当其中一台主变压器检修或故障时，另一台仍然运行并可承担全站4 台机组运行负荷（4 MW）。

方案三：1 回 35 kV 进线及 1 台主变。35 kV 和 10 kV 侧采用单母线接线，35 kV 侧通过一台8 MVA 的变压器降压至10 kV 后，向机组供电，8 台电动机均接在10 kV 母线上。

上述三个方案中，方案二的可靠性最高，任一母线或变压器故障，不会造成全厂停电，方案二的缺点是投资高且运行费用较高。方案一可靠性比方案二低，但方案一比方案二投资节约153 万元。方案一缺点是只有1 台主变压器，当主变压器或母线故障或检修时，泵站将失去所有电源，考虑到主变压器和母线检修故障率较低，使这一缺点并不突出。方案三采用单回35 kV 线路进线，可靠性最低，但其投资也最省，但当线路故障时，泵站停运。

综上所述，考虑泵站运行可靠性并从节约工程投资出发对方案一、方案二的设备投资进行比较，结果见表1。由于方案一接线简单，继电保护相对简单，因此推荐方案一作为本泵站的主接线方案。

表1 穿洞泵站主接线各方案电气设备投资比较表 单位：万元

（2）厂用电接线

根据对水机专业提供的厂用负荷的统计，穿洞泵站的最大厂用计算负荷为200 kVA，同时考虑单台最大电动机容量75 kW，故变压器选择容量为250 kVA，满足运行要求。设2 台站用变压器，考虑分别从10 kV 母线和保留下来的10 kV 施工电源上引接。2 台站用变互为暗备用，向泵站的电动机、控制设备、检修设备、照明等负荷供电。低压厂用电系统接地型式采用TN-S 系统。

2.2 枫香田泵站

（1）电气主接线

根据本泵站电动机容量、台数、出线电压及回路数、输送容量及距离等；以接线简单、清晰、操作维护方便、运行灵活等为原则，拟定五个电气主接线方案进行技术经济比较。

方案一：35 kV 侧4 回进出线及1 台主变。35 kV 和10 kV侧均采用单母线接线，4 回35 kV 进出线接在一段母线上。35 kV侧通过一台5000 kVA 的变压器降压至10 kV 后，向机组供电，4 台电动机均接在一段母线上。

方案二：35 kV 侧4 回进出线及设1 台主变。35 kV 为扩大桥接线，即下沟、乐平双电源进线断路器后，其间再接两个中间断路器，在此两中间断路器之间接入枫香田泵站主变，主变高压侧不设断路器仅设隔离柜。35 kV 侧通过一台5 MVA的变压器降压至10 kV 后，向机组供电，4 台电动机均接在一段母线上。

方案三：35 kV 侧4 回进出线及2 台主变。35 kV 和10 kV侧均采用单母线分段接线，35 kVⅠ段母线接乐平变、穿洞泵站，Ⅱ段母线接下沟变、穿洞泵站，35 kV 侧通过两台3.15 MVA的变压器降压至10 kV 后，向机组供电。4 台电动机分别接在10 kV 两段母线上。正常运行时两台主变均投入运行，承担全部负荷用电，当其中一台主变压器检修或故障时，另一台仍然运行并可承担全站2 台机组运行负荷（2.24 MW）。

方案四：35 kV 侧3 回进出线及1 台主变。35 kV 和10 kV侧均采用单母线接线，3 回35 kV 进出线接在一段母线上。35 kV侧通过一台5 MVA 的变压器降压至10 kV 后，向机组供电，4 台电动机均接在一段母线上。

方案五：35 kV 侧 3 回进出线及设 1 台主变。35 kV 采用单母线分段接线，35 kVⅠ段母线接乐平变、穿洞泵站，Ⅱ段母线接下沟变和主变压器。35 kV 侧通过一台5 MVA 的变压器降压至10 kV 后，向机组供电，4 台电动机均接在一段母线上。

表2 枫香田泵站主接线各方案电气设备投资比较表 单位：万元

方案三可靠性最高，但投资也最高且运行费也高，较方案一投资约增加131 万元。

方案一的可靠性相对方案三较低，采用1 台主变压器，当主变压器或母线故障或检修时，泵站将失去所有电源，但考虑到主变压器和母线检修故障率较低，使这一缺点并不突出，且该方案接线接单，继电保护相对简单。

方案二可靠性较方案一高，但比方案三低，本方案采用扩大桥接线，35 kV 同一段母线及其线路故障或检修时，另一回母线仍可运行。但增加两段断路器，倒闸操作较复杂些，继电保护较复杂。

方案四可靠性和方案一低，并且至穿洞泵站的35 kV 线路仅采用一回，且35 kV 侧仅3 回进出线，投资最省。

方案五较方案四可靠性提高，35 kV 侧采用分段接线，但母线故障或检修时，另一回母线仍可运行。但投资也相对方案四贵20 万。

综上所述，五个方案的可靠性依次为方案三＞方案二＞方案一＞方案五＞方案四，结果见表2。从节约工程投资出发，考虑选择方案二和方案一进行比较，又由于方案二的接线较复杂，且倒闸操作和继电保护均复杂，故选择方案一作为枫香田泵站的主接线方案。

（2）厂用电接线

根据对水机专业提供的厂用负荷的统计，枫香田泵站的最大厂用计算负荷为90 kVA，同时考虑单台最大电动机容量45 kW，故变压器选择容量为160 kVA，满足运行要求。设2 台站用变压器，考虑分别从10 kV 母线和保留下来的10 kV 施工电源上引接。2 台站用变互为暗备用，向泵站的电动机、控制设备、检修设备、照明等负荷供电。低压厂用电系统接地型式采用TN-S 系统。

3 结语

一般而论，10 kV 母线出线回路数不宜超过6 回，虽然是“不宜”，不是“不应”，但超过了6 回，一旦母线及其连接件故障或检修，影响较大，这是客观事实；由于单变方案情况下，10 kV母线分段并无意义，导致了单变方案自然地配置了单母线方案；对于穿洞泵站来说，其10 kV 单母线将达到10 个间隔，因而单变方案有一定的缺点。

在考虑主变台数的单、双时，对于双主变是按照“一用一备”即明备用方式来考虑的，即对穿洞泵站为主变为2×8 MVA，枫香田泵站主变为2×5 MVA，运行方式是正常时一线一变运行，在线路或变压器故障时，再行切换；这种方案的缺点是投资高、运行费也高，优点是可靠性高；由于主变的可靠性较高，可不考虑双主变配置方案，才有了推荐单主变方案的结论；但同时应结合泵站的负荷性质，以泵站主接线运行的可靠性为主，从而确定最终主接线方案。

在泵站工程的运行中电气工程的设计十分重要，直接影响起运行治理，影响着水利工程的建设，本文以引子渡两级泵站为例，分析其电气主接线设计，结论可供类似项目参考。