杜劍
靖江自來水公司

合興水廠原水車間技改簡介

　　隨著合興水廠供水量的日益提高、新水廠建成后對原水供應(yīng)不斷增長的要求，原水供應(yīng)的安全、經(jīng)濟和可靠的重要性顯得越發(fā)重要。而原水車間的配電系統(tǒng)及運行方式還停留在1996年建成投入使用時的水平，其主要設(shè)備基本已處于落后淘汰的情況，已不能適應(yīng)供水增長形勢的要求。為了改變這種狀況，公司決定對原水車間進行技術(shù)改造，對其配電系統(tǒng)進行全面的升級換代。這次技術(shù)改造由靖江自來水公司提出技改初步方案，經(jīng)上海市政工程設(shè)計研究院和靖江市供電局全面論證后形成最終方案；由上海市政工程設(shè)計研究院進行方案論證和圖紙設(shè)計；由靖江市供電局負責(zé)主配電設(shè)備制造和工程施工，大唐電信靖江科源股份有限公司負責(zé)交直流配電系統(tǒng)的設(shè)備制造和工程施工?，F(xiàn)對這次技術(shù)改造的情況作一些簡單介紹。

一、 取水泵房高壓配電系統(tǒng)的技術(shù)改造內(nèi)容：
　　1) 10KV高壓配電系統(tǒng)改造。包括10KV配電系統(tǒng)主結(jié)線方式的改變、10KV電動機啟動方式的改變、10KV開關(guān)柜的更換；
　　2) 10KV電動機控制方式、閥門控制方式的調(diào)整；
　　3) 電容器補償柜、直流屏、交流屏設(shè)備的更換；
　　4) 動力電纜、控制電纜的添加和更換。

二、 取水泵站兩路10KV電源進線及運行方式不變，10KV配電系統(tǒng)改為單母線分段帶母聯(lián)的接線方式。正常運行時，兩路電源一用一備，母聯(lián)斷路器合上，兩路進線斷路器與母聯(lián)斷路器之間裝有電氣及機械連鎖措施，防止進線電源并列運行。

三、 取水泵房10KV電動機原為電抗器降壓啟動，本次設(shè)計改為直接啟動，取消電抗器。原水車間最初設(shè)計時，由于電網(wǎng)容量等原因，采用電抗器降壓啟動的方式。這幾年電網(wǎng)容量得到了大幅提高，目前，水廠的現(xiàn)有電動機已完全具備直接啟動的條件。

四、 電容器仍采用在10KV母排上集中補償?shù)姆绞?，兩段母排上各設(shè)一套電容器補償裝置。

五、 10KV高壓開關(guān)柜選用先進的金屬鎧裝中置柜，操作電源選用高頻開關(guān)電源，仍為直流220V，由更換后的直流屏引來，10KV高壓開關(guān)柜由原來的繼電保護裝置改為微機綜保裝置，10KV配電設(shè)備采用微機監(jiān)控系統(tǒng)，不再設(shè)置傳統(tǒng)的中央信號系統(tǒng)。

六、 10KV電動機的操作方式為手動及自動控制，取消控制臺，其中手動控制為就地控制箱控制，自動控制為預(yù)留PLC接點，供取水泵站自動控制之用；出水管路上的電動閥門，亦采用在就地控制箱上手動控制和PLC自動控制兩種方式。其余低壓動力設(shè)備的控制方式不作改變。

七、取水泵站的接地系統(tǒng)利用原來的接地系統(tǒng)，但接地電阻將重新測試，所有新增設(shè)備金屬外殼及穿線鋼管等金屬構(gòu)件均應(yīng)可靠接地。
　　由于此次工程技術(shù)要求高，施工 難度大，同時要求保障供水，減少停水的時間和次數(shù)，公司決定采取分步實施、短時停電的施工方案。工程總投資160萬，預(yù)期今年下半年竣工。
　　項目總負責(zé)：＊＊＊
　　技術(shù)總負責(zé)：＊＊＊
　　行政總負責(zé)：＊＊＊
　　項目組成員：＊＊＊
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　　資料整理：＊＊＊

10KV配電系統(tǒng)主結(jié)線方式的改變

　　靖江自來水公司原水泵站原由南京市市政設(shè)計研究院設(shè)計， 10KV配電系統(tǒng)采用雙電源供電、單母線分段不帶母聯(lián)的結(jié)線方式（見附圖1）。兩路10KV電源進線分別為康興變和越江變。這種不帶母聯(lián)的結(jié)線方式在運行上存在隱患，如果其中的某段線路發(fā)生故障或要對某段線路停電檢修，就必須把整個系統(tǒng)停電，既不安全可靠，也很不經(jīng)濟?？紤]到這些問題，這次技改兩路10KV電源進線及運行方式不變，10KV配電系統(tǒng)改為單母線分段帶母聯(lián)的接線方式（見附圖2）。正常運行時，兩路電源一用一備，母聯(lián)斷路器合上，兩路進線斷路器與母聯(lián)斷路器之間裝有電氣連鎖及機械連鎖措施，防止進線電源并列運行。改為單母線分段帶母聯(lián)的接線方式后，可對設(shè)備進行分段停電檢修，減少因某段系統(tǒng)故障及系統(tǒng)檢修而被迫停水的幾率，同時也有利于以后系統(tǒng)的技術(shù)改造。

10KV電動機啟動方式的改變

　　原水泵站在初期設(shè)計時，其設(shè)計的兩路電源進線當(dāng)時只能實現(xiàn)康興變一路，而且當(dāng)時康興變的實際容量達不到原水泵站電機直接啟動的要求?？紤]到當(dāng)時的實際情況，原水泵房10KV電動機原設(shè)計為電抗器降壓啟動。這種運行方式在使用過程中，電抗器經(jīng)常出現(xiàn)放電現(xiàn)象，而且不易維護，對保障全市供水極為不利。這幾年電網(wǎng)容量得到了大幅提高，并已實現(xiàn)康興變和越江變雙電源供電。經(jīng)上海市市政設(shè)計研究院理論計算，靖江市供電局核實論證后，確定目前水廠的現(xiàn)有電動機已完全具備直接啟動的條件（直接啟動即全壓啟動，主要取決于電網(wǎng)容量的大小、電動機的形式、啟動次數(shù)以及線路上允許干擾的程度。）。在征得靖江市供電局的同意后，本次設(shè)計將電機啟動方式改為直接啟動，取消電抗器，同時取消電抗器配電柜。直接啟動操作方便，可大大減少設(shè)備投資和維護費用。（附件1 “關(guān)于10KV電機全壓啟動方案的報告”）

10KV 開關(guān)柜的更換

　　這次技改將進行10KV 開關(guān)柜、控制臺和閥門現(xiàn)場控制箱的更換，其中的一項重要內(nèi)容，也是方案實施的一項主要難題，就是如何組織實施對10KV開關(guān)配電柜的更換。由于原配電系統(tǒng)采用單母線分段不帶母聯(lián)開關(guān)的運行方式，更換其中的任何一臺配電柜，就得停運整個配電系統(tǒng)。針對這種情況，我們制定了比較周密的實施計劃。我們利用電容室停運不影響整個系統(tǒng)運行的特點，先將電容室停運，撤出電容柜，將新配電系統(tǒng)中的所用變、進線柜、壓變避雷柜和電動機柜組成一個臨時配電系統(tǒng)安裝在電容室，將原系統(tǒng)停運后，投入臨時配電系統(tǒng)運行。如不成功，恢復(fù)原系統(tǒng)供電。如成功，用臨時供電系統(tǒng)供電，先更換一段新系統(tǒng)（從1#所用變——9G母聯(lián)分段）。一段新系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢后，停運臨時配電系統(tǒng)，切換至一段新系統(tǒng)。然后安裝剩余的10G聯(lián)絡(luò)——17G2#所用變，安裝結(jié)束后，進行停電對接兩段系統(tǒng)，最后整個10KV高壓開關(guān)柜就更換完畢。此方案的可行性已通過上海市市政設(shè)計研究院和靖江市供電局詳細論證。

10KV電動機控制方式、閥門控制方式的調(diào)整

　　這次10KV高壓開關(guān)柜選用先進的金屬鎧裝中置柜，操作電源選用高頻開關(guān)電源，仍為直流220V，由更換后的直流屏引來，10KV高壓開關(guān)柜由原來的繼電保護裝置升級為微機綜保裝置，10KV配電設(shè)備采用微機監(jiān)控系統(tǒng)，不再設(shè)置傳統(tǒng)的中央信號系統(tǒng)。10KV電動機的操作方式為手動及自動控制（附　 圖3“電動機柜二次原理圖”），取消控制臺，其中手動控制為就地控制箱控制，自動控制為預(yù)留PLC接點，供取水泵站自動控制之用；出水管路上的電動閥門，亦采用在就地控制箱上手動控制和PLC自動控制兩種方式。其余低壓動力設(shè)備的控制方式不作改變。電動閥門原設(shè)計為兩點控制，即泵房就地箱控制和控制室集中控制臺控制，且所有控制元件（接觸器、熱繼電器）等均設(shè)在就地控制箱內(nèi)，并在控制箱箱面上設(shè)就地/集控轉(zhuǎn)換開關(guān)、安鈕、信號燈；在控制臺上設(shè)安鈕、信號燈。本次設(shè)計，就地控制仍為在就地控制箱上控制，即保留原控制箱上的所有元件及功能，取消控制臺集中控制，改為PLC控制。具體為：將原由就地控制箱引至控制臺的閥門開、閉控制接點，改為由PLC引來的D0接點，原控制臺上的閥門?？刂平狱c取消；在控制箱內(nèi)增加三個中間繼電器，將閥門狀態(tài)信號接點，送至PLC。詳見控制接線圖（附 圖4“電動閥門控制接線圖”）。

電容器補償柜、直流屏、交流屏設(shè)備的更換

　　電容器仍采用在10KV母排上集中補償?shù)姆绞?，兩段母排上各設(shè)一套電容器補償裝置（附 圖5“電容器柜二次原理圖”）。本次改造土建部分不作大的更改，10KV高配間利用原來的高配間，電容器室利用原先的電抗器室，故僅需要根據(jù)高壓開關(guān)柜及電容器柜的要求，適當(dāng)改造這兩間房間的地坪基礎(chǔ)即可，其余房間均保持不變。鑒于現(xiàn)交直流系統(tǒng)老化、淘汰的現(xiàn)狀，以及適應(yīng)新系統(tǒng)的要求，這次技改將對交直流系統(tǒng)進行全面升級（附 圖6.1“直流屏原理圖”；圖6.2“交流屏系統(tǒng)圖”）。新更換的交流屏兩路進線電源分別引自1#、2#所用變，進線開關(guān)采用手動單刀雙投刀熔開關(guān)。

施 工 方 案

　　由于此次工程技術(shù)要求高，施工難度大，同時要求保障供水，減少停水的時間和次數(shù)，公司決定采取分步實施、短時停電并避開供水高峰期的施工方案，預(yù)期今年下半年竣工。
　　1、 準(zhǔn)備工作
　　由此次工程技術(shù)總負責(zé)毛旭東同志（合興水廠廠長、工程師）負責(zé)，會同項目組主要成員杜劍（助理工程師）、孫紅（助理工程師）、杜建軍（原水車間主任）做好施工前的準(zhǔn)備工作。
　　1) .由杜劍、孫紅負責(zé)與供電局聯(lián)絡(luò)，了解配電柜的制作進度，了解配電柜制作過程中的改動情況；
　　2) .由杜劍、杜建軍負責(zé)核對技改中不作變動的電纜的進、出線，并作好標(biāo)記；主要是液粘調(diào)速柜至電機柜電纜、電動閥門至現(xiàn)場箱電纜、 交直流屏控制電纜、信號電纜；
　　3) .毛旭東根據(jù)制訂的方案合理安排各項工作，包括人員的調(diào)配、設(shè)備和材料的準(zhǔn)備、資料的搜集等；
　　2、 更換閥門現(xiàn)場控制箱
　　由于更換閥門現(xiàn)場控制箱可以在不停水的情況下進行，因此可以成為工程的第一步。
　　3、 更換交直流屏
　　交直流屏曾于2001年由大唐電信科源股份有限公司更換過一次，這次更換相對較有經(jīng)驗。我們制訂了從所用變?nèi)∫桓R時電源給停運調(diào)速電機及電動閥門，然后啟動該調(diào)速電機。這樣就可以實現(xiàn)在不停電的情況下進行交直流屏的更換。
　　4、 10KV開關(guān)配電柜的更換
　　10KV開關(guān)配電柜的更換在前面已有詳細表述。
　　5、 新電容配電柜的安裝和調(diào)試
　　10KV開關(guān)配電柜的更換完畢后，就可撤出電抗器，將電抗室改為電容室，進行新電容配電柜的安裝和調(diào)試。（附 圖7“泵房及配電間電氣布置圖”）
　　6、 新系統(tǒng)的調(diào)試和運行
　　新電容配電柜的調(diào)試運行正常后，就可對整個系統(tǒng)進行調(diào)試，調(diào)試成功就可正常運行。

工 程 預(yù) 算

　 經(jīng)過工程科和財務(wù)科對這次工程進行核算，工程造價在160萬元左右。

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