0 引言
某发电公司深井水源地位于淇水河畔，是1 号、 2 号发电机组的重要生产供水基地。该水源地深井 潜水泵的可靠投入和稳定运行，对保证2 台机组生 产用水安全，避免因供水不足而造成机组减负荷运 行或被迫停机，有着重要的作用。
1 设备状况
该水源地共安装21 台深井潜水泵，潜水泵 电机容量为55 kW，75 kW，100 kW 不等。每台 潜水泵配1 面电控柜，电控柜安装在水源地AC 380 V 工作段配电间。
潜水泵采用控制柜就地操作模式，启动方式为 自耦变压器降压启动，电气保护选用热继电器过载 保护。控制柜的上级电源开关在AC 380 V 工作段， 开关型号为DW15 自动空气断路器，电源电缆和 负荷电缆都为铝芯电力电缆。考虑到潜水泵电机容 量大、与电源距离远等因素，接至电机的负荷电缆 均采用2 根并接使用方式。
2 存在问题
深井潜水泵电气设备主要运行缺陷如下。
(1) 水泵电控柜、电缆等水源地电气设备使用 期已超过20 年，柜内电气元件老化、损坏严重。
(2) 电控柜电气回路设计不合理，回路中继电 器及相应接点过多，中间环节多。电控回路复杂， 故障频繁。 (3) 电气保护元件热继电器已到使用年限，动 作不灵敏，甚至失灵拒动。当井内发生淤积，潜水 泵过载、卡涩或堵转，电气主回路过流时，电源接 触器不能及时自动跳开，导致电机和主回路中的空 气开关、接触器、自耦变等电气元件过热烧坏，设 备故障扩大。
(4) 接至控制柜内的空气开关和接触器的铝芯 电缆，其终端头接线鼻为铝质材料，而空气开关、 接触器的接线端子为铜质材料，这2 种材料连接面 接触电阻大，氧化发热严重，导致接线鼻和空气开 关、接触器的接线端子时常烧坏。
(5) 潜水泵电机电缆线为2 根并用，每相线芯 相对较粗，而主回路配用的电流互感器(CT) 容量和穿线孔径较小，电缆线不能按CT 铭牌规定的正 确匝数穿过CT。这导致电控柜盘面电机电流表指 示值与实际运行值不符，值班员不能正确判断远方 电机真实工作状况和水泵出力情况。
上述问题导致深井潜水泵停运次数不断上升， 工作稳定性和可靠投入率逐渐下降，生产供水不足， 严重影响了机组安全、稳定运行。同时，设备维修 费用也高居不下，经济损失严重。
3 改进方案和完善措施
针对深井潜水泵电气部分存在的异常情况，本 着立足现有设备、节约成本的原则，制定了如下改 进方案和完善措施。
3.1 保护改型 拆除热继电器，在每面潜水泵电控柜内增加2 只保护动作整定值不同的电流继电器( DL-32 型)， 分别对应运行中潜水泵短路( 电流速断保护) 和堵 转( 过电流保护) 的情况，相应的保护按规程进行 整定值计算。这样就可提高电气保护动作的快速性、 灵敏性和可靠性，有效避免主回路过流引起电机绕 组和重要电气元件的损坏。
3.2 更换电流互感器
统一选用穿线孔直径52 mm、穿芯匝数1 匝、 变比300/5 的BH-80 -∮型大孔径CT，使电机电 缆线芯能够按CT 铭牌要求匝数穿过CT。同时更 换电控柜盘面电流表，其变比应与CT 变比相同， 做到盘面电流表指示与电机实际运行参数一致，便 于值班员实时监视和调整设备运行工况。
3.3 改进潜水泵电控回路 取消多个时间继电器和中间继电器，简化 电气回路，减少中间环节，降低故障几率，同时 方便设备后期检修与维护。在每台水泵电控柜与 其上级电源开关间增设1 根控制电缆(KVV22- 2×1.5 mm2 )，用于运行中主电路过流、速断保护动 作，使潜水泵电源接触器跳闸的同时，联跳控制柜 上级电源开关( DW15 型空气断路器)，以此确保主 电路故障时设备能够可靠断电停运，避免故障扩大。
3.4 铝芯电缆接头改用铜铝过渡线鼻 认真检查控制柜内空气开关、接触器的电缆接 线端子，仔细清理铜端子表面的过热氧化层和腐蚀 物；重新制作铝芯电缆终端头，电缆接头采用铜铝 过渡线鼻，彻底解决铜、铝材料接触面发热氧化的 问题。
3.5 全面维修消除缺陷
将潜水泵逐台停运，对电控柜及电源开关等进 行一次全面检查和保养，消除其他缺陷和隐患。
4 改进的效果
对改进后的深井潜水泵电气设备运行情况进行 跟踪调查，结果显示：电气设备故障率明显下降， 水泵工作可靠性和投入率迅速提高，投入率由原 70 % 以下上升至96 % 以上。机组供水得到充分保 障，未发生一起因生产用水短缺引起的机组减负荷 或停机事故，2 台发电机组的运行更加安全、稳定 和经济。
受安装位置、运输通道的限制，潜水泵电机修 理成本很高，仅每台水泵及其连接管道由井内拔出、 维修后再恢复的费用，每次就高达2.5 万元。改进 后，设备电气保护措施更加完备，水泵电机及控制 柜内主要电气元件不再频繁损坏，年节约维修费用 约30 余万元。潜水泵电气回路改进所用材料，如 电流继电器、电流互感器、电流表、铜铝过渡电缆 接线鼻等均为小型电气元器件，数量少，价格低， 但改进后的经济效益可观。综上，水源地深井潜水 泵电气部分技术改进效果良好，达到了预期目的。