引黄济青泵站改造运行方案探析

孙 翀，王肖肖，廖昌果

（山东省调水工程运行维护中心，山东 济南250100）

引黄济青改扩建工程宋庄、王耨、亭口、棘洪滩四级泵站需要停水改造，更换主机组水泵、电机，变配电电气一二次设备及电缆等。原改造方案需停水9个月一次性改造完成，主机组电机电压等级由6kV升级为10kV。工程批复后，恰逢胶东大旱，工程长期运行实施应急调水任务，一直不具备全线施工条件。为确保工程运行安全可靠、稳定高效，山东省调水运行维护中心决定对引黄济青改扩建工程泵站改造进行分期实施。即在不影响供水的前提下，经充分利用2019年度仅有的3个月停水期改造部分机电设备，工程继续运行9个月，再利用2020年度3个月停水期改造剩余机电设备改造任务。

1 分期实施方案比选

确定分期实施后，经研究提出两种方案，一是增加临时泵站方案，二是泵站主机组电机双电压同时运行方案。

增设临时泵站方案优点是泵站改造时机组不受供水运行影响，可以独立的、有条不紊的按规范要求施工，并能确保施工安全。缺点是投资巨大，主要设备购置、安装费用较大，并且改扩建工程完成后拆除，浪费很大。如果采用此方案，将增加费用约3000万元。

泵站双电压运行方案优点是优化改造方案，加快电气设备更新换代步伐，提升设备档次，节省工程投资。缺点是改扩建施工期间，新旧设备安装工作面存在交叉，施工难度大；运行时增加了值班人员操作、巡视难度。

经过分析，虽然两种方案均可以满足泵站改造施工要求，但增设临时泵站需占用大量的泵站空间，给改扩建施工增加难度，并且需增加大量投资，改扩建完成后拆除浪费大。综合分析，决定采用双电源运行的分期实施过渡工程建设方案。

2 分期实施过程和双电压运行方案

改扩建工程泵站改造期间，每年仅有为期3个月的停水期可施工，不足以完成整个泵站机电设备改造任务。为保证改扩建工程在不影响供水任务的前提下顺利按时完成，宋庄、王耨、亭口、棘洪滩四座泵站决定采用分期实施双电压运行方案。2019年度停水前，各泵站完成35kV/10kV变配电系统及其配套设施建设，停水期间，拆除部分机组、完成其改造更换，将其接入新建的35kV/10kV供电系统，未改造的机组仍保持原35kV/6kV供电系统不变。在2019—2020年运行年度，各泵站保持6kV机组和10kV机组两种不同电压等级机组同时运行。2020年停水期，完成剩余机组拆除、改造工作，将全部机组整体接入新建的35kV/10kV供电系统，完成其与新建自动化系统的连接，拆除35kV/6kV变配电系统。

2.1 宋庄泵站分期实施和双电压运行方案特点

1）双电压运行，0.4kV低压系统仍采用原变电站供电，新变电站2#站变作为备用电源。

2）计算机监控新旧系统能合用的合用，如控制电缆尽量采用原电缆。

3）新电缆通道提前建好，便于新电缆敷设，防止新电缆堆压在旧电缆上，影响后期旧电缆拆除。

4）原高压室用来布置励磁柜，高压柜与励磁柜同室，做好安全隔离措施。

5）新旧变电站同时运行时，投运新旧设备都设立明显的运行标识并设置必要的安全隔离措施，防止工作人员误入带电间隔。未投运设备封闭或关锁。

2.2 王耨泵站分期实施和双电压运行方案特点

2019年停水前完成35kV室内变电站建设和室内变电站设备安装调试、验收投入运行工作。

1）采取的保证双电压运行措施与宋庄泵站基本相同。

2）本站全部更新了低压系统；为了改变中控室运行环境，进行了西移改造。

3）有出口液压启闭机的改造，要在2019年度一次完成，分别接入新老自动化控制系统，增加系统复杂性。

2.3 亭口泵站分期实施和双电压运行方案特点

改造前为老式继电器保护和控制台手动集中控制方式，2019年度改造不能拆除老式设备，新设计算机监控系统的保护屏、LCU屏、直流屏、UPS屏等无处布置，只能新设保护室，便于新旧系统同时运行。

2.4 棘洪滩泵站分期实施运行方案特点

1）35kV配电装置仅进行部分改造，更换电流互感器等，尽管改造的工程量小，但难度大。2019年度只能先改造2#、3#主变压器出线柜，满足新投运2#、3#主变要求，但其微机保护还要在老式保护系统内运行。2020年度再改造1#变压器出线柜，投运1#新主变，将全部的微机保护系统接入新计算机监控系统。

2）低压配电系统含低压柜和动力、控制电缆要在2019年度改造一次完成，但有些设备还要接入原设备。

3 分期实施和双电压运行的关键环节

1）在改造期间，对新老设备、不同电压同期运行编制针对性措施，并制定相应运行制度、加强运行人员的培训，以确保运行安全。

2）双电压运行前，应根据各泵站老系统电气主接线图和新系统的电气主接线图分别重新计算保护定值，并将保护定值输入相应的保护装置中，在双电压系统运行时投入运行。

3）双电压运行前，应着重检查主变保护屏、电度表屏等，查看新电气系统和老电气系统的二次电压是否进入同一个控制柜或保护柜，防止来自新老电气系统的二次电压并电，防止来自于不同35kV电源通过二次电压短路，从而影响35kV双电源的可靠性。

4）双电压运行时，应将中控室老的自动化监控系统及设备和新的自动化监控系统和设备同时运行，同时对老系统的电气设备、机组设备和新系统电气设备、机组设备同时进行监控，以保证新老系统同时运行的可靠性。

5）双电压运行时，机组辅机设备包括供水、供气、供油等系统的监视与控制最好采用老的自动化监控系统和老的低压供电系统，这样便于各泵站辅机系统的集中监视和联动控制。到新系统完全改造完后，再将辅机系统的低压供电、自动化控制接入新的低压系统和自动化监控系统。

6）双电压运行前，机组开停机时的联动控制设备如出水室快速闸门或真空破坏阀等，确认并复核其联动信号应来源于给机组供电所对应的高压柜，并对新老设备的联动控制方式作适应性溶合，确保机组安全运行，避免事故发生。

4 结语

在引黄济青改造实施过程中，四级泵站对同种机组创造性地采用10kV和6kV双电压等级电机同时运行方案，使各泵站改造分2个年度实施完成，既有效解决了停水时间短和改造施工周期长的矛盾，又顺利保障工程改造按时完工，可为类似工程改造提供很好的经验。