合理选择泵站机组型式降低南水北调工程东线运营成本

为提高南水北调东线第一期工程泵站机组选型设计质量,加强对泵站机组选型工作的技术交流,更好地为东线第一期工程泵站的设计服务,水利部南水北调规划设计管理局、水利部水利水电规划设计总院、水利部科技推广中心及中国机械工业联合会,于2004年6月15日在京共同举办了“南水北调第一期工程泵站机组选型信息发布暨技术交流会”。来自国务院南水北调办公室、国家质量监督检验检疫总局、水利部及有关设计院、科研单位和生产制造企业等58家单位的120余人出席了会议。

分析比较大型水泵机组变工况方式,针对南水北调东线工程梯级泵站的特点,将其分为源头泵站、中间泵站、进湖泵站和出湖泵站,根据各泵站经济运行和安全运行的要求,合理选择机组变工况方式。源头泵站宜采用变速-变角方式;进湖泵站、出湖泵站宜采用变频变速或变角方式;中间泵站宜采用机械式运行全调节变角方式。成果对大型梯级泵站形式和机组设备结构功能的合理设计选型有重大意义。

文章简要介绍了河南省南水北调受水区供水配套工程16号分水口门任坡泵站水泵机组选型的过程。水泵选型的原则是在设计扬程下满足设计流量且效率最高,并兼顾到泵站的最大、最小扬程工况,水泵台数的多少直接影响到泵型的选择、泵站工程投资以及建成后的运行管理费用等。与水泵配套的电机其容量选择是否合适直接关系到整个泵站是否能够经济运行。

针对南水北调东线工程特点,分析了其梯级泵站对主泵机组的要求。根据现有大型水泵机组应用情况和技术水平,综合考虑可靠性、维修性、环保性和土建设备投资、运行费用等多方面因素,从提高工程总体效益出发,提出了梯级泵站主泵机组适宜的容量、泵型、机型、轴线形式和关键结构,结论对工程的规划设计、设备选型和运行管理具有参考价值。

为使南水北调东线工程大型泵站的建设和管理达到世界先进水平,对现代化大型泵站的界定、内涵、指导思想、总体要求和建设与管理标准进行探讨,并详细论述了南水北调东线工程大型泵站对运行安全、装置效率、总体布局、设备和设施、管理体系、施工和检修及环境等的要求,指出在规划设计、设备选型、施工安装、管理维护等方面都要提高标准.

从国务院南水北调办公室获悉，南水北调东线洪泽湖至骆马湖段工程6月30日正式开工建设，这对南水北调东线一期工程如期通水起到重要的促进作用。

南水北调东线工程水泵机组选型问题是业内人士关注的焦点。选型是否合理对工程的设计、施工、运行和经济效益会产生重大影响。对机组选型所涉及到的主水泵、主电动机、传动装置和调节机构等组成部件分别进行了深入的探讨和剖析,并指出了它们之间的相互联系和影响。得出的结论和建议对该工程及其类似大型调水工程的决策机构和设计人员具有指导意义和参考价值。

本文根据南水北调东线工程中大型供水泵站扬程低、年运行时间长、性能要求高等特点,对根据比转速选择水力模型、泵型参数的确定、模型性能到原型性能的换算、装置结构型式的选择等一系列问题进行了分析研究,提出了基本原则和方法。文中建议了按不同比转速进行水力模型分类的方法,根据装置参数计算所选择的泵参数的原则,根据模型装置试验成果进行原型性能参数预测的新公式,以及对装置结构型式的分类和建议采用模糊综合评判方法选择最佳的泵型装置型式。

1南水北调东线工程概况东线工程是我国南水北调总体规划“四横三纵“(即通过西、中、东三条调水线路,形成长江/淮河/黄河和海河相互连通)基本架构中的重要组成部分.

南水北调东线工程中几十座大型泵站,绝大多数都是"站变合一"的供电管理方式。亦即将泵站专用的变电所(多为110kv和35kv电压等级)的电气一、二次设备与泵站内的同类设备合并,统一进行选择与布置。因此,泵站综合自动化实质上是将专用变电所(站)和泵站内主机、辅机相关的二次设备,包括电量和非电量的测量、

分析南水北调东线工程梯级泵站水位组合、扬程情况及所选用水泵的轴功率特征，从设计制造、施工安装和运行条件等方面研究影响水泵运行轴功率并可能造成配套电机过载的主要因素及其概率特征．提出基于可靠度的水泵配套电机功率备用系数的计算方法，计算本工程三种水泵扬程和两种清污条件的源头泵站和非源头泵站电机功率备用系数．成果对大型泵站电机的合理选用，提高机组运行可靠性和效率，节省设备投资有重要意义．图4表6参7。

本文结合台儿庄泵站工程实际,对大型立式轴流泵梁柱构架式电机支承结构进行了详细的动力计算。

分析南水北调东线工程梯级泵站水位组合、扬程情况及所选用水泵的轴功率特征,从设计制造、施工安装和运行条件等方面研究影响水泵运行轴功率并可能造成配套电机过载的主要因素及其概率特征。提出基于可靠度的水泵配套电机功率备用系数的计算方法,计算本工程三种水泵扬程和两种清污条件的源头泵站和非源头泵站电机功率备用系数。成果对大型泵站电机的合理选用,提高机组运行可靠性和效率,节省设备投资有重要意义。

在烈日下出征“人往高处走,水往低处流”,这是千百年来流传世间的一句俗语.前者表示了人的本性:好学上进,在生活中不断提升自己.后者则说明了一种自然客观规律:在地球引力的作用下,水会自然往下流淌.然而,前不久我们却在炎炎夏日里,在泰山南北的广阔土地上,看到了另一种恢宏而壮丽的奇观:水往高处流!这就是关系到国计民生的重大工程项目——南水北调东线山东段一期工程.

联系单位：南水北调东线江苏水源有限责任公司 项目内容：洪泽站工程是南水北调东线一期工程的第3梯级泵站之一，工程等级为i级。泵站规模为大（i）型，位于江苏省淮安市洪泽县蒋坝镇北约1km处，介于洪金涮和三河船闸之间，紧邻洪泽湖。

概述南水北调东线工程睢宁二站的水位组合、泵型选择原则要求,根据这些工程特点和参数,通过模型泵选择及换算分析等步骤,最终确定水泵模型。

简述了大中型泵站中水泵叶片调节的方法及应用范围,介绍了中置式环保型叶片调节机构.根据南水北调东线第一期工程宝应泵站的性能参数和特点,对叶片调节方式进行了比选,分析了采用液压全调节方案的可行性,提出了采用中置式环保型叶片调节机构的方案,并对叶轮结构型式作了研究.通过国家水利部“948”项目资助引进技术并在国外生产加工调节系统,出厂检验结果为叶片动作很平稳,限制开关动作良好,叶片开度由100%→0%时动作时间为93s,由0%→100%时为94s,在参考值范围内.泵站试运行结果表明该结构型式可靠、稳定,叶片调节机构动作灵活,机组运行良好.

本文从南水北调东线工程大型泵站供电工程的重要性、特点和泵站分布的类型着手,论述了泵站大型变压器选择的总原则和各类型泵站(群)大型变压器台数和容量的选择原则。

泗阳泵站是南水北调东线一期工程单座设计流量最大的泵站,为江苏省境内第四梯级提水泵站。在招标阶段,结合电机设计、制造方面的因素,并考虑到节省机电设备投资,以及在平均扬程下水泵能在高效区运行,将电机、水泵主要参数进一步进行优化设计。

阐述南水北调东线一期工程运行成本的构成要素；从体制机制、运营管理、成本管控、风险管理等四方面；分析南水北调东线一期工程运行成本降低的制约因素；并探索符合工程实际情况的成本降低途径与措施；以期为发挥南水北调东线一期工程经济效益；保障工程的良性运行提供依据；

南水北调东线一期工程源头泵站主要由江都站、宝应站组成。在源头泵站两条输水线路出口交汇处流量和水位一定的前提下,以泵机组总功率最小为目标,建立了源头泵站运行优化数学模型,其中考虑了泵站输水河道水量损失和水力损失。运用退火遗传算法求解,确定每条输水线路水位和流量分配、各泵站泵装置扬程、开机台数和机组运行工况。将优化结果与常规运行方案比较,结果表明,实施优化运行后,泵机组总运行功率可减小15.65%,优化运行方案的节能效果明显。

介绍了泵站自动化系统的组成与结构,指出泵站自动化系统由计算机监控、视频监视及信息管理等子系统组成,分为现地级、站控级和管理级三个层次,按网络安全分区的原则给出了典型的系统结构,明确了各子系统所处的网络安全区。文章指出了泵站自动化系统人机接口设计应遵循完备、灵活、友好等基本原则,并对泵站现地控制单元两种设置方式(单元式和集中式)的优缺点、系统时钟同步及事件顺序记录(soe)功能的具体实现、自动控制功能的重要性及事故停机流程设计的注意点等具体技术问题进行了探讨,给出了相关建议。文章最后也指出泵站自动化系统未来将向整个工程系统的联合调度控制方向发展。