沙集泵站建成于 1993 年 6 月。工程整體結構采用閘站合一的形式，中間為抽水能力50 m3 /s 的 泵 站，兩側布置設計流量 為 200 m3 /s 的節制閘，站身為堤身式塊基型結構，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。機組冷卻水系統示意圖如圖 1 所示，虛線框內為補水回路。泵站在冬季開機抽水運行時，由于室外氣溫太低，水常常被凍結成冰，導致冷卻出水母管和回水母管內冷卻水減少，在需要補水時無法補水。在 2018 年度冬季的抽水運行中，南水北調沙集站室外主廠房頂部的補水箱及補水管道凍結長達十天，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補水。
2． 2 設備配置
改造后的機組冷卻水系統示意圖如圖 2 所 示 ( 僅畫出與圖 1 對應的虛線框部分，其他與圖 1 相同的部分省略) 。改造所需設備包括交流 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，監視回水母管內的水壓力。電接點壓力表的指針和設定針上分別裝有觸點，使用時首先將上限和下限設定針調節至要求的壓力點。當壓力變化時，指示壓力指針達到上限或者下限設定針時，指針上的觸點與上限或者下限設定針上的觸點相接觸，通過電氣線路發出開關量信號給其他工控設備，實現自動控制的目的。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則變化。由于自來水管置于室內，所以不用擔心冬天氣溫低管道結冰的問題。
2． 3 工作原理
控制電路如圖 3 所示。 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/自動轉換開關; 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; KA2—電接點壓力表下限中間接觸器
圖 3 控制電路
2． 3． 2 自動補水
設定
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，當回水母管水壓力降低到 0． 1 MPa 時，電接點壓力表內的下限觸點接通，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。當回水母管水壓力達到 0． 15 MPa 時，電接點壓力表內的上限觸點接通，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，回水母管內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 結語
改造完成后，實現了通過室內自來水管為冷卻水系統自動補水的目的，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日后的實際情況決定是否拆除。
