沙集泵站建成于 1993 年 6 月。工程整体结构采用闸站合一的形式，中间为抽水能力50 m3 /s 的 泵 站，两侧布置设计流量 为 200 m3 /s 的节制闸，站身为堤身式块基型结构，采用肘形进水流道，平直管出水流道，快速门断流。该站选用 1800HD － 10． 5 型立式混流泵，共 5 台套，单机流量 10 m3 /s，设计扬程10． 5 m，配套 5 台功率 1 600 kW 的 TL1600 － 20 /2150 型电动机，装机总功率 8 000 kW。
1 存在的问题
曾在 2015 年 6 月对机组冷却水系统实施过改造，采用自来水冷却机组的电动机轴承。冷却电动机轴承的膨胀水箱和补水管都安装在主厂房的露天屋顶上。机组冷却水系统示意图如图 1 所示，虚线框内为补水回路。泵站在冬季开机抽水运行时，由于室外气温太低，水常常被冻结成冰，导致冷却出水母管和回水母管内冷却水减少，在需要补水时无法补水。在 2018 年度冬季的抽水运行中，南水北调沙集站室外主厂房顶部的补水箱及补水管道冻结长达十天，给机组运行带来极大的安全隐患。
2 改造措施
2． 1 改造方案
用泵站主厂房内的自来水管 ( 0． 3 MPa 压力的自来水) 代替室外膨胀水箱及补水管为机组冷却水系统补水。
2． 2 设备配置
改造后的机组冷却水系统示意图如图 2 所 示 ( 仅画出与图 1 对应的虚线框部分，其他与图 1 相同的部分省略) 。改造所需设备包括交流 220 V 电磁阀、
电接点压力表、中间继电器、220 V 交流电源等。通过电磁阀连接自来水管和回水母管，
不锈钢电接点压力表接在回水母管上，监视回水母管内的水压力。电接点压力表的指针和设定针上分别装有触点，使用时首先将上限和下限设定针调节至要求的压力点。当压力变化时，指示压力指针达到上限或者下限设定针时，指针上的触点与上限或者下限设定针上的触点相接触，通过电气线路发出开关量信号给其他工控设备，实现自动控制的目的。需要注意的是，电接点压力表安装位置要离开补水点尽量远，以避开水流冲击引起的水压力不规则变化。由于自来水管置于室内，所以不用担心冬天气温低管道结冰的问题。
2． 3 工作原理
控制电路如图 3 所示。 2． 3． 1 手动补水SA 切换到手动位置，按下 SB2，回路 L→ SA 手动→SB1→SB2→KM1→N 接通，KM1 线圈得电，KM1 常开触点闭合，回路实现自保持，KM1 主触点闭合，电磁阀 ( 见图 2) 通电动作，自来水管与回水母管接通，开始补水。补水完成后，按下 SB2，回路 L→SA 手动→SB1→SB2→KM1→N 断开，停止补水。
SA—手/自动转换开关; SB1—补水停止按钮; SB2—补水启动按钮;
KM1—电磁阀交流接触器; SQ1—上限动合触点( 水压力高) ;
SQ2—下限动合触点( 水压力低) ; KA1—电接点压力表上
限中间接触器; KA2—电接点压力表下限中间接触器
图 3 控制电路
2． 3． 2 自动补水
设定
耐震电接点压力表的上限 ( 水压力高点) 为 0． 15 MPa， 下 限 ( 水 压 力 低 点 ) 为 0． 1 MPa。SA 切换到自动位置，当回水母管水压力降低到 0． 1 MPa 时，电接点压力表内的下限触点接通，KA2 线圈得电，KA2 常开触点闭合，回路 L→SA 自动→KA1→KA2→KM1→ N 接通，KM1 线圈得电，KM1 常开触点闭合，回路实现自保持，KM1 主触点闭合，电磁阀通电动作，自来水管与回水母管接通，开始补水。当回水母管水压力达到 0． 15 MPa 时，电接点压力表内的上限触点接通，KA1 线圈得
电，KA1 常闭触点断开，回路 L→SA 自动→ KA1→KA2→KM1→N 断开，KM1 线圈失电， KM1 自保持常开触点断开，电磁阀断电，停止补水。如此循环，回水母管内的水压力达到或低于 0． 1 MPa 时，自动开始补水。水压力达到或高于 0． 15 MPa 时，自动停止补水。
3 结语
改造完成后，实现了通过室内自来水管为冷却水系统自动补水的目的，有效解决了原补水回路存在的冬季室外水箱、管道结冰而无法补水的问题。主厂房屋顶上的膨胀水箱和补水管可根据日后的实际情况决定是否拆除。
