泵站电气设备检测与评定技术探讨

韩 旭，宋立元，关颖红

(1.辽宁省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110006；2.辽宁省水利水电科学研究院有限责任公司，辽宁 沈阳 110003；3.辽宁省东港市水利技术推广中心，辽宁 东港 118300)

1 工程概况

某排灌站位于辽宁省盘锦市，辽河河口、渤海湾感潮段，是一座历史较长的大型排灌两用泵站。工程始建于1966年5月，1968年9月竣工，1969年3月提水运行，迄今已运行近50年。

现状排灌站工程等别为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级，设计洪水标准为50年一遇；校核洪水标准为200年一遇；地震基本烈度为Ⅶ度。担负着36.5万亩水田灌溉及100.6km2排水任务。泵房结构形式为块基型，出水方式为直管出流，厂房内安装1600HD- 9型立式混流泵7台，主机组一列式布置，机组编号为1#～7#，单机流量为8m3/s，总流量56m3/s；配套TL1000- 20/1730型三相同步电机2台，TL1000- 20/2150型三相同步电机5台，每台装机容量1000kW。

为掌握排灌站电气设备性能指标情况，对其电气设备开展了综合检测，并根据检测结果提出了适宜的评定类别。

2 检测情况

按照SL316- 2015《泵站安全鉴定规程》[1]规定，在普查基础上，选取能较全面反映实际安全状态的电气设备进行抽样检测。包括全面调查、表观检测及主要性能参数检测等。所采用的仪器、设备包括温湿度仪、回路电阻测试仪、直流高压发生器、快速直流电阻测试仪和绝缘电阻表等，均符合国家计量检测标准。

2.1 主电动机

2.1.1 基本情况

排灌站现有电动机共7台，总装机容量7000kW。其中1#和7#电动机为同型号、同厂家、同批次产品，2#～6#电动机为同型号、同厂家、同批次产品。1#和7#电动机基本情况见表1，2#～6#电动机基本情况见表2。

表1 1#和7#电动机基本情况表

表2 2#～6#电动机基本情况表

依据SL316- 2015抽样规定，抽检了排灌站3#、6#、7#电动机。3#电动机检测的环境温度为34.6℃，相对湿度为61%；6#电动机检测环境温度37.1℃，相对湿度49%；7#电动机检测的环境温度37.8℃，相对湿度50%。下面以3#电机为例进行具体描述，6#、7#电动机则直接给出检测结果。

2.1.2 外观检测

3#电机能够正常运行；外观良好，未见沉降等变形；电缆接线端未见损坏；油色浑浊，杂质沉淀；机体外壳多处渗油痕迹；电机散热器内水排出困难，冬天存在冻胀隐患。

2.1.3 性能参数检测

主要包括定子绕组的直流电阻、绝缘电阻(耐压试验前、后)、直流耐压和泄漏电流，以及转子绕组的绝缘电阻和直流电阻等。具体检测情况见表3～7。

表3 3#电动机定子绕组直流电阻检测结果

表4 3#电动机定子绕组的绝缘电阻(耐压试验前)

表5 3#电动机定子绕组的直流耐压和泄漏电流

表6 3#电动机定子绕组的绝缘电阻(耐压试验后)

表7 3#电动机转子绕组的绝缘电阻和直流电阻

2.1.4 检测结果分析

(1)3#电机定子绕组直流电阻值最大线间差别和最小值的比值符合DL/T596- 1996[2]和GB50150- 2016[3]规定要求，该项检测合格。

(2)3#电机定子绕组绝缘电阻和吸收比测量结果符合DL/T596- 1996和GB50150- 2016规定要求，该项检测合格。

(3)3#电机定子绕组泄露电流相间差别大于最小值的100%，试验时的环境温度为34.6℃，湿度为61%，相对比较干燥，排除了环境对泄露电流的不利影响，各相泄露电流值中最大值是最小值的3～4倍，说明绕组绝缘性能存在安全隐患，不符合DL/T596- 1996和GB50150- 2016规定要求。

(4)同理，6#和7#主电动机定子绕组直流电阻检测合格；定子绕组绝缘电阻符合标准要求；定子绕组泄露电流相间差别大于最小值的100%，不符合DL/T596- 1996和GB50150- 2016规定要求。

(5)6#主电动机直流耐压试验前C-AB地相吸收比低于1.2，不符合GB50150- 2016规定要求；7#主电动机直流耐压试验前A-BC地相、B-AC地相吸收比低于1.2，耐压试验后A-BC地相吸收比低于1.2，不符合GB50150- 2016规定要求。

2.2 主变压器

2.2.1 基本情况

排灌站现有主变压器1台，具体参数见表8。

表8 主变压器基本情况

2.2.2 检测结果分析

主变压器功能正常，运行正常；主变压器局部涂层脱落，机体局部锈蚀；变压器油色浑浊，杂质沉淀；根据国家工业与信息化产业部《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录(第四批)》(工节[2016]第13号)，S9系列变压器空载损耗、负载损耗、总损耗均较高，已达不到现行标准GB20052- 2013《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》[4]中能效限定值要求，属于停产淘汰产品。

2.3 高压开关柜

2.3.1 基本情况

排灌站现有7台主电动机高压控制柜、3台变受电柜、2台电压互感器柜，均为同型号、同批次、同厂家产品。抽检排灌站1#变受电柜、3#主电动机高压控制柜和6#主电动机高压控制柜。其中，1#变受电柜和3#电机高压控制柜内高压真空断路器基本情况见表9、10。

表9 1#受电柜内高压真空断路器基本情况

表10 3#电机高压控制柜内高压真空断路器基本情况

1#变受电柜检测的环境温度为31.5℃，相对湿度为69%。3#主电动机高压控制柜检测时环境温度为33.1℃，相对湿度为63%。6#主电动机高压控制柜检测时环境温度为31.5℃，相对湿度为65%。

2.3.2 外观检测

各高压开关柜外观良好，功能正常；真空断路器与柜体分合操作不灵活。

2.3.3 性能参数检测

1#变受电柜和3#电机高压控制柜内高压真空断路器导电回路电阻和绝缘电阻检测结果见表11、12。

表11 1#受电柜内高压真空断路器检测结果

表12 3#电机高压控制柜内高压真空断路器检测结果

2.3.4 检测结果分析

1#变受电柜和3#电机高压控制柜内高压真空断路器导电回路电阻和绝缘电阻测试结果均符合DL/T596- 1996规定要求，检测结果合格。

同理，6#电机高压控制柜各项检测结果也均合格。

2.4 低压开关柜

共有9台套低压开关柜，包括2台高频开关电源屏、1台进线柜、4台馈出柜、1台双电源柜组成，2010年产品。功能正常，运行正常；外观整洁，无变形；装置结构合理，电器元件布置安装整洁合理。

2.5 直流柜

现有直流柜1套，共4面，包括电池屏1面、充电屏1面、保护信号屏1面，为同型号、同厂家产品，2010年产品。功能正常，运行正常；外观整洁，无变形；装置结构合理，电器元件布置安装整洁合理。

2.6 励磁柜

现有励磁柜7台，均为同型号、同厂家产品，2010年产品。外观整洁，无变形；装置结构合理，电器元件布置安装整洁合理；故障率高，经常维修。

各电气设备现状外观如图1～6所示。

图1 主电动机

图2 主变压器

图3 高压开关柜

图4 低压开关柜

图5 直流柜

图6 励磁柜

3 评定与建议

(1)主电动机：部分电气试验结果不符合国家相关标准的要求，建议总体评定为三类设备，予以改造。

(2)变压器：属淘汰产品，建议总体评定为四类设备，建议予以更新。

(3)高压开关柜：外观良好，功能正常；部分真空断路器与柜体分合操作不灵活；真空断路器性能检测结果符合规范要求，建议总体评定为二类设备。

(4)低压开关柜：功能正常，运行正常，外观整洁，无变形；装置结构合理，电器元件布置安装整洁合理，建议总体评定为一类设备。

(5)直流柜：功能正常，运行正常、外观整洁，无变形；装置结构合理，电器元件布置安装整洁合理，建议总体评定为一类设备。

(6)励磁柜：故障率高，维修频次高；外观整洁，无变形；装置结构合理，电器元件布置安装整洁合理，建议总体评定为三类设备。

综上所述，该排灌站主要电气设备为2002年以后更新改造产品，总体能够运行，部分设备性能指标不符合要求，存在影响可靠运行的事故隐患；部分主要设备属于国家明令淘汰的产品。根据《泵站安全鉴定规程》，建议该排灌站电气设备综合评定为三类。

4 结语

对于既有泵站电气设备检测与评定是比较繁琐、要求细致的工作[5- 6]，如何严格按照国家法令、行业规范等要求，开展相关检测与评定，关系到对工程现状的客观评价水平，对于保证泵站安全、可靠运行具有重要指导意义。