電接點(diǎn)壓力表在泵站機組冷卻水系統補水回路的技術(shù)改造

沙集泵站建成于 1993 年 6 月。上海上自?xún)x公司工程整體結構采用閘站合一的形式，中間為抽水能力50 m3 /s 的 泵 站，兩側布置設計流量 為 200 m3 /s 的節制閘，站身為堤身式塊基型結構，采用肘形進(jìn)水流道，平直管出水流道，快速門(mén)斷流。該站選用1800HD － 10． 5 型立式混流泵，共 5 臺套，單機流量 10 m3 /s，設計揚程10． 5 m，配套 5 臺功率 1 600 kW 的TL1600 － 20 /2150 型電動(dòng)機，裝機總功率 8 000 kW。

1 存在的問(wèn)題

曾在 2015 年 6 月對機組冷卻水系統實(shí)施過(guò)改造，采用自來(lái)水冷卻機組的電動(dòng)機軸承。冷卻電動(dòng)機軸承的膨脹水箱和補水管都安裝在主廠(chǎng)房的露天屋頂上。機組冷卻水系統示意圖如圖 1 所示，虛線(xiàn)框內為補水回路。泵站在冬季開(kāi)機抽水運行時(shí)，由于室外氣溫太低，水常常被凍結成冰，導致冷卻出水母管和回水母管內冷卻水減少，在需要補水時(shí)無(wú)法補水。在 2018 年度冬季的抽水運行中，南水北調沙集站室外主廠(chǎng)房頂部的補水箱及補水管道凍結長(cháng)達十天，給機組運行帶來(lái)極大的安全隱患。

2 改造措施

2． 1 改造方案

用泵站主廠(chǎng)房?jì)鹊淖詠?lái)水管 ( 0． 3 MPa 壓力的自來(lái)水) 代替室外膨脹水箱及補水管為機組冷卻水系統補水。

2． 2 設備配置

改造后的機組冷卻水系統示意圖如圖 2 所 示 ( 僅畫(huà)出與圖 1 對應的虛線(xiàn)框部分，其他與圖 1 相同的部分省略) 。改造所需設備包括交流 220 V 電磁閥、電接點(diǎn)壓力表、中間繼電器、220 V 交流電源等。通過(guò)電磁閥連接自來(lái)水管和回水母管，不銹鋼電接點(diǎn)壓力表接在回水母管上，監視回水母管內的水壓力。電接點(diǎn)壓力表的指針和設定針上分別裝有觸點(diǎn)，使用時(shí)首先將上限和下限設定針調節至要求的壓力點(diǎn)。當壓力變化時(shí)，指示壓力指針達到上限或者下限設定針時(shí)，指針上的觸點(diǎn)與上限或者下限設定針上的觸點(diǎn)相接觸，通過(guò)電氣線(xiàn)路發(fā)出開(kāi)關(guān)量信號給其他工控設備，實(shí)現自動(dòng)控制的目的。需要注意的是，電接點(diǎn)壓力表安裝位置要離開(kāi)補水點(diǎn)盡量遠，以避開(kāi)水流沖擊引起的水壓力不規則變化。由于自來(lái)水管置于室內，所以不用擔心冬天氣溫低管道結冰的問(wèn)題。

2． 3 工作原理

控制電路。 2． 3． 1 手動(dòng)補水SA 切換到手動(dòng)位置，按下 SB2，回路 L→ SA 手動(dòng)→SB1→SB2→KM1→N 接通，KM1 線(xiàn)圈得電，KM1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，回路實(shí)現自保持，KM1 主觸點(diǎn)閉合，電磁閥 ( 見(jiàn)圖 2) 通電動(dòng)作，自來(lái)水管與回水母管接通，開(kāi)始補水。補水完成后，按下 SB2，回路 L→SA 手

動(dòng)→SB1→SB2→KM1→N 斷開(kāi)，停止補水。

SA—手/自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān); SB1—補水停止按鈕; SB2—補水啟動(dòng)按鈕;

KM1—電磁閥交流接觸器; SQ1—上限動(dòng)合觸點(diǎn)( 水壓力高) ;

SQ2—下限動(dòng)合觸點(diǎn)( 水壓力低) ; KA1—電接點(diǎn)壓力表上限中間接觸器;

2． 3． 2 自動(dòng)補水

設定耐震電接點(diǎn)壓力表的上限 ( 水壓力高點(diǎn)) 為 0． 15 MPa， 下 限 ( 水 壓 力 低 點(diǎn) ) 為 0． 1 MPa。SA 切換到自動(dòng)位置，當回水母管水壓力降低到 0． 1 MPa 時(shí)，電接點(diǎn)壓力表內的下限觸點(diǎn)接通，KA2 線(xiàn)圈得電，KA2 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，回路L→SA 自動(dòng)→KA1→KA2→KM1→ N 接通，KM1 線(xiàn)圈得電，KM1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，回路實(shí)現自保持，KM1 主觸點(diǎn)閉合，電磁閥通電動(dòng)作，自來(lái)水管與回水母管接通，開(kāi)始補水。當回水母管水壓力達到 0． 15 MPa 時(shí)，電接點(diǎn)壓力表內的上限觸點(diǎn)接通，KA1 線(xiàn)圈得電，KA1 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，回路 L→SA 自動(dòng)→ KA1→KA2→KM1→N 斷開(kāi)，KM1 線(xiàn)圈失電， KM1 自保持常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，電磁閥斷電，停止補水。如此循環(huán)，回水母管內的水壓力達到或低于 0． 1 MPa 時(shí)，自動(dòng)開(kāi)始補水。水壓力達到或高于0． 15 MPa 時(shí)，自動(dòng)停止補水。

3 結語(yǔ)

改造完成后，上海上自?xún)x公司實(shí)現了通過(guò)室內自來(lái)水管為冷卻水系統自動(dòng)補水的目的，有效解決了原補水回路存在的冬季室外水箱、管道結冰而無(wú)法補水的問(wèn)題。主廠(chǎng)房屋頂上的膨脹水箱和補水管可根據日后的實(shí)際情況決定是否拆除。