工程实例：泵站更新改造设计中的几个重要环节！

工程实例：泵站更新改造设计中的几个重要环节！

前言：粮食安全是关系国民经济发展、社会稳定和国家自强的全局性重大战略问题，水利工程是国民经济的重要基础设施，直接关系到抗旱、减灾、保收等区域的三农问题、粮食安全及经济发展，而大型灌排泵站又是水利工程的重要组成部分，是保护和发展粮食生产的关键民生水利。因此，在2008年，国家安排项目资金，对全国大型灌排泵站进行更新改造，以解决设施设备老化、能耗高、效益低、技术落后、抗灾保收能力下降等问题。如何利用好项目资金，搞好大型灌排泵站的更新改造，首先应从“熟悉状况，查清问题，遵守规则，有序工作，把握重点，确保质量”来进行。本文通过某大型灌溉泵站的更新改造设计，提出了泵站在改造设计中应注意的几个重要环节，以期对其他大型灌排泵站在更新改造中提供参考与帮助。

主题词：浅谈 泵站 更新改造 设计 重要环节

1 工程概况
某大型灌溉泵站工程是某省利用黄河水源修建的多级高扬程大型电力提灌工程。工程于1975年开工建设，1979年至1982年相及建成并投入运用，渠首设计抽水流量40m3/s，加大抽水流量60ｍ3/s，设计灌溉面积102万亩，现有效面积83.7万亩。工程惠及合阳、澄城、大荔及蒲城四县13个乡镇的47.5万人。共建抽水站28座，安装机组133台，总装机容量11.62万千瓦，属大(1)型泵站工程。根据塬上地形切割，灌区分东雷、新民、南乌牛和加西四个抽水灌溉系统，最大分九级提水，累计最大净扬程302.45m；建设变电站30座，总装置容量38.09万千伏安。架设输电线路4条，长62.38km。
单座泵站容量达到10000kW或单站流量大于50m3/s以上的大型泵站5座，中小型泵站23座。泵站单级最大扬程225m，单站最大装机3.2万千瓦。泵站为长藤结瓜式布置，多梯级提水，所有泵站均为固定式泵站，干室型结构，大型泵站副厂房位于主厂房后墙侧，呈纵向单列布置，中小型泵站主、副厂房呈横向单列布置。
泵站安装轴流泵9台，大型黄河试制泵8台，国产系列sh型双吸离心泵116台；配套10kV8000kW卧式同步电动机8台， 6kV立式电动机9台，6kV卧式同步电机6台，6kV卧式异步电机88台。轴流泵单机流量2～8m3/s，黄河试制泵流量2.2～4.3m3/s，系列离心泵流量0.14～1.65m3/s，水泵单级扬程在8～225m之间。
建成的30座变电站中，110kV变电站3座，35kV变电站19座，10kV变电站8座；安装主变压器32台，站用变压器42台，总容量38.09万kVA；主变压器控制共安装DW8-35型多油断路器10台。
主机控制采用手动控制，安装高压柜169面，大部分配套SN10-10型少油断路器；低压配电用BLS型低压柜142面；直流操作电源柜21面，自耦减压器10台；其它电气柜366面。主电缆各泵站大部分为ZLQ型油浸纸绝缘电力电缆。保护方式为常规继电保护。

2泵站工程存在的主要问题
东雷抽黄大型灌溉泵站工程是一项“边勘测、边设计、边施工”的“三边”工程。由于受当时经济、社会条件的限制，工程规划设计不尽合理，标准偏低，不少工程分期设计与施工，质量难以保证；工程仓促上马，建筑材料供求紧张，水泵、电机和主要机电设备产品奇缺，机泵选型受限, 泵站效率较低。特别是经过三十多年的运行，工程设施老化，主机组汽蚀磨蚀严重，电气设备绝缘性能下降，安全可靠性明显降低；许多设备淘汰过时，给泵站的安全生产和经济运行带来巨大威胁；建筑物工程年久失修，地基沉陷、墙体裂缝、门窗破损、构件混凝土碳化；闸阀、闸门启闭不灵，起重设备老化失修，压力管道腐蚀漏水；进水工程设计不规范，造成进水流态不稳，汽蚀、振动、漩涡产生使水泵效率和工作性能急剧下降。以上问题存在，造成故障及事故频繁发生，维修周期缩短，维修费用增加，在很大程度上降低了工程设施抵御自然灾害的能力，也严重影响了泵站安全运行和效益发挥。
技术落后，自动化程度不高。泵站普遍缺少自动化监控设施和基本的信息化手段，泵站机组不匹配，不能实现优化运行，优化调度。泵站管理技术落后，加上后期管理设施改造经费不足，投资匮乏，淘汰的管理设施得不到及时的更新。从整体而言，泵站相对我国水电、电力等行业，泵站管理手段更为落后和滞后，西部地区与我国东南部省份的泵站相比，甚至在东南一些省的不同地区，管理手段差距明显，与现代化管理的要求相差甚远。

3遵守设计规则，有序展开工作
大型泵站更新改造设计，必须在已批复的规划、可行性研究报告和安全鉴定报告基础上进行，应严格执行泵站更新改造设计相应的规范、标准、政策和原则。以实现泵站改造的目标和任务。
更新改造设计中，应充分利用原有设施，根据工程设施、设备存在的不同问题采用不同的措施进行更新或改造，以减少工程投资；积极采用新设备、新技术、新材料、新工艺，以安全运行、节能高效为中心，依靠科技进步，技术创新，提高泵站运行可靠性和装置效率；通过采用工程措施和机电设备技术升级对大型泵站进行全面的更新改造，增强抗旱减灾能力。

4．把握重要环节，确保设计质量
4.1 依据工程状况，确定改造目标
通过更新改造，解决主机组和机电设备严重老化、建筑物严重破损的问题。改善机电设备质量、性能，提高主机组和辅助设备运行可靠性、稳定性和安全性；在安全可靠、充分发挥效益的基础上，注重提高泵站装置效率，降低运行维护成本，并求得更经济合理的工程效益和经济效益。
提升泵站技术水平和机电设备的等级, 提高泵站装置效率，降低能源消耗。运用现代新材料、新工艺、新设备、新技术把泵站改造成功能齐全、结构合理、符合现代风格，采用计算机监控、机组性能和效率达到先进水平的全新工程。达到技术的先进性、布局的合理性和工程设计科学化、设备现代化、运行自动化的目标。
大型泵站的更新改造，应达到以下几个主要目标：
(1)泵站更新改造后，抽水灌区的灌溉保证率大于或等于75%；
(2)泵站建筑工程和设备完好率达到90%以上；
(3)装置效率提高到60%以上；
(4)能源单耗低于4.5kW·h/kt·m；
(5)所有改造泵站实现微机监控。
泵站更新改造的主要目标
（1）进一步提高灌溉标准，改善灌溉条件，全面提升抗御特大自然灾害的能力。
（2）运用现代新材料、新工艺、新技术、新设备完成泵站改造工程，达到功能齐全、技术先进、布局合理，是工程设计科学化、设备现代化、运行自动化。
（3）以现代化技术标准实现计算机监控。自动化系统功能齐全，技术先进、安全可靠、经济合理、管理方便。
（4）改善机电设备质量、性能，提高主机组和辅助设备运行可靠性、稳定性和安全性；在安全可靠、充分发挥效益的基础上，注重提高泵站装置效率，降低运行维护成本，并求得更经济合理的工程效益和经济效益。
4.2做好工程总体布置，实现安全、经济、合理
泵站总体布置应根据站址的地形、地质、水流、泥沙、供电、环境等条件，结合整个水利枢纽和渠系分布，综合利用要求，机组型式等，做到布置合理，有利施工，运行安全，管理方便，少占耕地和美观协调。
根据灌区泵站近三十年运行，其总体布置基本合理，因此，本次泵站更新改造，主体建筑物基本维持其定位轴线不变，只对进水工程、主付厂房工程和出水工程，按照泵站设计规范，进行适当调整。
东雷抽黄塬上各梯级泵站，在原设计时，为仅量利用地形高差，减少抽水梯次和耕地占用，站区多在台塬地开挖而建，且按挖六填四进行土方平衡处理，后又对泵站工程进行了插标亮界，确权发证。在泵站改造中，面对部分泵站进水工程设计不合理，厂房平面因设备规格型呈变化和数量增多，普遍尺寸将加大，出水工程的合理改建等，将引起总体布置的适当调整。为在泵站改造时不增加永久占用耕地，需要严格按相关规范标准设计外，要最大限度的利用原总体平面进行合理布置，从而实现泵站工程更新改造的安全、经济、合理与适用。
泵站厂房设计布置应满足以下要求：
（1）满足机电设备布置、安装、运行和检修的要求。
（2）满足泵房结构布置要求。
（3）满足泵房内通风、采暖和采光的要求，并符合防潮、防火、防噪声等技术规定。
（4）满足内外交通运输的要求。
（5）注意建筑造型，做到布置合理，适用美观。
4.3结合介质特性，搞好水泵选型（参数复核、材料选择、级配处理、配置管理等）
本工程为泵站更新改造项目，其项目的主要更新改造内容之一就是更新腐蚀老化的水泵，更换陈旧淘汰电气设备和性能差、效率低的机电设备。因此泵站设计中，机电