電接點壓力表在泵站機組冷卻水系統(tǒng)補水回路的技術(shù)改造

沙集泵站建成于 1993 年 6 月。上海上自儀公司工程整體結(jié)構(gòu)采用閘站合一的形式，中間為抽水能力50 m3 /s 的 泵 站，兩側(cè)布置設(shè)計流量 為 200 m3 /s 的節(jié)制閘，站身為堤身式塊基型結(jié)構(gòu)，采用肘形進水流道，平直管出水流道，快速門斷流。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(shè)計揚程10． 5 m，配套 5 臺功率 1 600 kW 的TL1600 － 20 /2150 型電動機，裝機總功率 8 000 kW。

1 存在的問題

曾在 2015 年 6 月對機組冷卻水系統(tǒng)實施過改造，采用自來水冷卻機組的電動機軸承。冷卻電動機軸承的膨脹水箱和補水管都安裝在主廠房的露天屋頂上。機組冷卻水系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示，虛線框內(nèi)為補水回路。泵站在冬季開機抽水運行時，由于室外氣溫太低，水常常被凍結(jié)成冰，導(dǎo)致冷卻出水母管和回水母管內(nèi)冷卻水減少，在需要補水時無法補水。在 2018 年度冬季的抽水運行中，南水北調(diào)沙集站室外主廠房頂部的補水箱及補水管道凍結(jié)長達十天，給機組運行帶來極大的安全隱患。

2 改造措施

2． 1 改造方案

用泵站主廠房內(nèi)的自來水管 ( 0． 3 MPa 壓力的自來水) 代替室外膨脹水箱及補水管為機組冷卻水系統(tǒng)補水。

2． 2 設(shè)備配置

改造后的機組冷卻水系統(tǒng)示意圖如圖 2 所 示 ( 僅畫出與圖 1 對應(yīng)的虛線框部分，其他與圖 1 相同的部分省略) 。改造所需設(shè)備包括交流 220 V 電磁閥、電接點壓力表、中間繼電器、220 V 交流電源等。通過電磁閥連接自來水管和回水母管，不銹鋼電接點壓力表接在回水母管上，監(jiān)視回水母管內(nèi)的水壓力。電接點壓力表的指針和設(shè)定針上分別裝有觸點，使用時首先將上限和下限設(shè)定針調(diào)節(jié)至要求的壓力點。當(dāng)壓力變化時，指示壓力指針達到上限或者下限設(shè)定針時，指針上的觸點與上限或者下限設(shè)定針上的觸點相接觸，通過電氣線路發(fā)出開關(guān)量信號給其他工控設(shè)備，實現(xiàn)自動控制的目的。需要注意的是，電接點壓力表安裝位置要離開補水點盡量遠，以避開水流沖擊引起的水壓力不規(guī)則變化。由于自來水管置于室內(nèi)，所以不用擔(dān)心冬天氣溫低管道結(jié)冰的問題。

2． 3 工作原理

控制電路。 2． 3． 1 手動補水SA 切換到手動位置，按下 SB2，回路 L→ SA 手動→SB1→SB2→KM1→N 接通，KM1 線圈得電，KM1 常開觸點閉合，回路實現(xiàn)自保持，KM1 主觸點閉合，電磁閥 ( 見圖 2) 通電動作，自來水管與回水母管接通，開始補水。補水完成后，按下 SB2，回路 L→SA 手

動→SB1→SB2→KM1→N 斷開，停止補水。

SA—手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān); SB1—補水停止按鈕; SB2—補水啟動按鈕;

KM1—電磁閥交流接觸器; SQ1—上限動合觸點( 水壓力高) ;

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

2． 3． 2 自動補水

設(shè)定耐震電接點壓力表的上限 ( 水壓力高點) 為 0． 15 MPa， 下 限 ( 水 壓 力 低 點 ) 為 0． 1 MPa。SA 切換到自動位置，當(dāng)回水母管水壓力降低到 0． 1 MPa 時，電接點壓力表內(nèi)的下限觸點接通，KA2 線圈得電，KA2 常開觸點閉合，回路L→SA 自動→KA1→KA2→KM1→ N 接通，KM1 線圈得電，KM1 常開觸點閉合，回路實現(xiàn)自保持，KM1 主觸點閉合，電磁閥通電動作，自來水管與回水母管接通，開始補水。當(dāng)回水母管水壓力達到 0． 15 MPa 時，電接點壓力表內(nèi)的上限觸點接通，KA1 線圈得電，KA1 常閉觸點斷開，回路 L→SA 自動→ KA1→KA2→KM1→N 斷開，KM1 線圈失電， KM1 自保持常開觸點斷開，電磁閥斷電，停止補水。如此循環(huán)，回水母管內(nèi)的水壓力達到或低于 0． 1 MPa 時，自動開始補水。水壓力達到或高于0． 15 MPa 時，自動停止補水。

3 結(jié)語

改造完成后，上海上自儀公司實現(xiàn)了通過室內(nèi)自來水管為冷卻水系統(tǒng)自動補水的目的，有效解決了原補水回路存在的冬季室外水箱、管道結(jié)冰而無法補水的問題。主廠房屋頂上的膨脹水箱和補水管可根據(jù)日后的實際情況決定是否拆除。