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不斷增長的要求，原水供應的安全、經濟和可靠的重要性顯得越發重要。而原水車間的配電系統及運行方式還停留在1996年建成投入使用時的水平，其主要設備基本已處于落后淘汰的情況，已不能適應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改造，對其配電系統進行全面的升級換代。這次技術改造由靖江自來水公司提出技改初步方案，經上海市政工程設計研究院和靖江市供電局全面論證后形成最終方案；由上海市政工程設計研究院進行方案論證和圖紙設計；由靖江市供電局負責主配電設備制造和工程施工，大唐電信靖江科源股份有限公司負責交直流配電系統的設備制造和工程施工?，F對這次技術改造的情況作一些簡單介紹。

一、 取水泵房高壓配電系統的技術改造內容：
　　1) 10KV高壓配電系統改造。包括10KV配電系統主結線方式的改變、10KV電動機啟動方式的改變、10KV開關柜的更換；
　　2) 10KV電動機控制方式、閥門控制方式的調整；
　　3) 電容器補償柜、直流屏、交流屏設備的更換；
　　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配電系統改為單母線分段帶母聯的接線方式。正常運行時，兩路電源一用一備，母聯斷路器合上，兩路進線斷路器與母聯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，本次設計改為直接啟動，取消電抗器。原水車間最初設計時，由于電網容量等原因，采用電抗器降壓啟動的方式。這幾年電網容量得到了大幅提高，目前，水廠的現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母排上集中補償的方式，兩段母排上各設一套電容器補償裝置。

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

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。其余低壓動力設備的控制方式不作改變。

七、取水泵站的接地系統利用原來的接地系統，但接地電阻將重新測試，所有新增設備金屬外殼及穿線鋼管等金屬構件均應可靠接地。
　　由于此次工程技術要求高，施工 難度大，同時要求保障供水，減少停水的時間和次數，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，預期今年下半年竣工。
　　項目總負責：＊＊＊
　　技術總負責：＊＊＊
　　行政總負責：＊＊＊
　　項目組成員：＊＊＊
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　　資料整理：＊＊＊

10KV配電系統主結線方式的改變

　　靖江自來水公司原水泵站原由南京市市政設計研究院設計， 10KV配電系統采用雙電源供電、單母線分段不帶母聯的結線方式（見附圖1）。兩路10KV電源進線分別為康興變和越江變。這種不帶母聯的結線方式在運行上存在隱患，如果其中的某段線路發生故障或要對某段線路停電檢修，就必須把整個系統停電，既不安全可靠，也很不經濟。考慮到這些問題，這次技改兩路10KV電源進線及運行方式不變，10KV配電系統改為單母線分段帶母聯的接線方式（見附圖2）。正常運行時，兩路電源一用一備，母聯斷路器合上，兩路進線斷路器與母聯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的接線方式后，可對設備進行分段停電檢修，減少因某段系統故障及系統檢修而被迫停水的幾率，同時也有利于以后系統的技術改造。

10KV電動機啟動方式的改變

　　原水泵站在初期設計時，其設計的兩路電源進線當時只能實現康興變一路，而且當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]到當時的實際情況，原水泵房10KV電動機原設計為電抗器降壓啟動。這種運行方式在使用過程中，電抗器經常出現放電現象，而且不易維護，對保障全市供水極為不利。這幾年電網容量得到了大幅提高，并已實現康興變和越江變雙電源供電。經上海市市政設計研究院理論計算，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，主要取決于電網容量的大小、電動機的形式、啟動次數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，可大大減少設備投資和維護費用。（附件1 “關于10KV電機全壓啟動方案的報告”）

10KV 開關柜的更換

　　這次技改將進行10KV 開關柜、控制臺和閥門現場控制箱的更換，其中的一項重要內容，也是方案實施的一項主要難題，就是如何組織實施對10KV開關配電柜的更換。由于原配電系統采用單母線分段不帶母聯開關的運行方式，更換其中的任何一臺配電柜，就得停運整個配電系統。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運行的特點，先將電容室停運，撤出電容柜，將新配電系統中的所用變、進線柜、壓變避雷柜和電動機柜組成一個臨時配電系統安裝在電容室，將原系統停運后，投入臨時配電系統運行。如不成功，恢復原系統供電。如成功，用臨時供電系統供電，先更換一段新系統（從1#所用變——9G母聯分段）。一段新系統安裝調試完畢后，停運臨時配電系統，切換至一段新系統。然后安裝剩余的10G聯絡——17G2#所用變，安裝結束后，進行停電對接兩段系統，最后整個10KV高壓開關柜就更換完畢。此方案的可行性已通過上海市市政設計研究院和靖江市供電局詳細論證。

10KV電動機控制方式、閥門控制方式的調整

　　這次10KV高壓開關柜選用先進的金屬鎧裝中置柜，操作電源選用高頻開關電源，仍為直流220V，由更換后的直流屏引來，10KV高壓開關柜由原來的繼電保護裝置升級為微機綜保裝置，10KV配電設備采用微機監控系統，不再設置傳統的中央信號系統。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。其余低壓動力設備的控制方式不作改變。電動閥門原設計為兩點控制，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）等均設在就地控制箱內，并在控制箱箱面上設就地/集控轉換開關、安鈕、信號燈；在控制臺上設安鈕、信號燈。本次設計，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；在控制箱內增加三個中間繼電器，將閥門狀態信號接點，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、交流屏設備的更換

　　電容器仍采用在10KV母排上集中補償的方式，兩段母排上各設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，故僅需要根據高壓開關柜及電容器柜的要求，適當改造這兩間房間的地坪基礎即可，其余房間均保持不變。鑒于現交直流系統老化、淘汰的現狀，以及適應新系統的要求，這次技改將對交直流系統進行全面升級（附 圖6.1“直流屏原理圖”；圖6.2“交流屏系統圖”）。新更換的交流屏兩路進線電源分別引自1#、2#所用變，進線開關采用手動單刀雙投刀熔開關。

施 工 方 案

　　由于此次工程技術要求高，施工難度大，同時要求保障供水，減少停水的時間和次數，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，預期今年下半年竣工。
　　1、 準備工作
　　由此次工程技術總負責毛旭東同志（合興水廠廠長、工程師）負責，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）做好施工前的準備工作。
　　1) .由杜劍、孫紅負責與供電局聯絡，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、杜建軍負責核對技改中不作變動的電纜的進、出線，并作好標記；主要是液粘調速柜至電機柜電纜、電動閥門至現場箱電纜、 交直流屏控制電纜、信號電纜；
　　3) .毛旭東根據制訂的方案合理安排各項工作，包括人員的調配、設備和材料的準備、資料的搜集等；
　　2、 更換閥門現場控制箱
　　由于更換閥門現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驗。我們制訂了從所用變取一根臨時電源給停運調速電機及電動閥門，然后啟動該調速電機。這樣就可以實現在不停電的情況下進行交直流屏的更換。
　　4、 10KV開關配電柜的更換
　　10KV開關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試
　　10KV開關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試。（附 圖7“泵房及配電間電氣布置圖”）
　　6、 新系統的調試和運行
　　新電容配電柜的調試運行正常后，就可對整個系統進行調試，調試成功就可正常運行。

工 程 預 算

　 經過工程科和財務科對這次工程進行核算，工程造價在160萬元左右。

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