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浅析三十里河电灌站更新改造方案与效益

浏览29次 时间:2018年10月16日 16:10
小型电灌站在排涝、引水、灌溉和城镇供水等方面发挥了重要的作用。对于使用年限长、存在重大安全隐患的工程进行更新改造势在必行。在水电站改造过程中,根据工程规划的现实需要,考虑远期发展,选择合理的方案,不仅使工程发挥其水利工程应有的排涝、灌溉和供水功能,还可以结合现阶段环境治理和生态建设需要,美化工程区域的面貌、改善工程区域的生态环境,发挥较大的经济和社效益。
1 工程概况
三十里河电灌站位于阜阳市颍州区的三十里河入泉河处,在泉河右岸,地处西湖风景区内,由防洪涵洞和电力排灌站组合而成,是颍河闸蓄水的重要配套工程之一,也是根治三十里河洼地的主体工程。该站于1974 年建成投入运行。
该站以排涝为主,结合提引泉河水进行二级灌溉并且承担当地五个乡镇的城镇供水等功能。灌区涉及马寨、九龙、程集、西湖和三合五个乡镇,排水面积为112km2,其中:高水区73km2,中水区23km2,低水区16km2;总排涝流量180.2m3/s,排水原则是高水高排,低水低排。当涝水较大不能自流排出时进行机排。设计机排面积为2.5 万亩,机排流量13.04m3/s。在干旱年份需引泉河水进行灌溉,设计灌溉面积9.86 万亩。灌溉流量13.92m3/s,是颍州区的主要水利骨干工程。
2 工程现状和存在的问题
三十里河电灌站该站共安装8 台28ZBL-70 型轴流泵,配上海产JSL-12-8 型155KW 电机4 和合肥产JSL-12-8LB 型155KW 电机各4 台,总装机容量1240KW。配套设备有变压器3 台,其中主变2 台1750VA,站变1 台100KVA. 建站四十年来对当地农作物的增产增收和人畜饮水安全发挥了巨大作用。
该站自1874 年建成投入运行以来,设备利用率高,特别是干旱年份,开机运行时间长,泵体转运部件磨损严重,出水量明显减少,排、灌效率大幅下降。多数机组停车时发生倒转,不全开时回水严重。8 台电机均为铝芯,运行时发热较快,温升高,能耗大。电动机运行时噪声特别大,配电设备老化,绝缘值严重下降,多数配件属淘汰产品,已无法维修。2 台主变和1 台站变等变电设备均为高耗能产品,需要消耗大量的能源,且该变压器为淘汰产品,无维修价值。其他还有机房漏雨、管理房破损、环湖堤顶道路损坏等。鉴于以上原因,该电灌站已无法发挥应有的经济和社会效益,且存在重大安全隐患。而随着现代社会的经济发展和城镇化建设逐渐加快,对排涝和灌溉的要求逐步提高。对于该电灌站的排涝流量、灌溉用水量、灌溉时间都提出了更高的要求,该电灌站以往的输出功率已经无法满足现代社会的需求,因此,经安徽省水利厅批准对该电灌站进行更新改造。
3 更新改造方案的选择
3.1 工程级别判定
电灌站的更新改造以水泵的改造为主,优化其他配套设施。
根据《泵站设计规范》GB/T50265-97 规定,结合本电灌站实际工况,确定本电灌站为Ⅳ等小型建筑规模,主要建筑物以4级进行设计,次要及临时建筑为5 级。
3.2 泵型选择
由于本电灌站地处平原地区,地面高差较小,对水泵的扬程要求不高,排水面积达112km2,排水面积较大,设计电灌流量13.92m3/s,电排流量13.04m3/s,流量较大。根据轴流泵流量大、扬程小、结构简单、重量轻、外形尺寸较小、占地面积较少、造价较低,可输送不含缠绕物质的污水和清水、操作简单方便,较适用于城市给水排水系统、污水处理系统、防洪排涝和农田灌溉等特点,本工程选择轴流泵。
3.3 机型和机组台数的确定
由于该电灌站处于灌区洼地,又在阜阳市颍州区西湖风景区内,更新改造时既要考虑排涝需要、灌溉用水和城镇供水需求,又要考虑工程及场站的布置与风景区的整体环境协调,提高风景区的整体形象,再结合设计流量、工程投资、运行效率、运行条件等确定该站仍采用总装机容量为1240KW,扬程6.5m。
为了制造、安装和运行维修方便,灵活调度开机台数和开机时间,提高运行效率,优化厂房布置,一个泵站应尽量选用同一机型。因此该站选用8 台ZBL1.3-7.2 型轴流泵,配JSL-12-8型铜芯电机8 台套。
3.4 其他机电设备的选择
根据电灌站主要机组的功率及工程管理的需要,将原有3 台变压器报废处理,改用新型节能产品。主变选用2 台S9-1000/35/0.4 型变压器,站变选用S9-100/35/0.4 型变压器1 台。
3 套变压器均安装与之配套的避雷器、隔离开关、高压熔断器等设备。新装13 台配电柜,其中:2 台总配电柜,2 台电容补偿柜,8 台分控制柜,1 台站用柜,以及相应的控制电缆,集中控制柜及电脑操控柜4 台。为提高三十里河电灌站的科技管理水平,安装自动化控制设备一套,主要应用于泵站运行中各种参数的采集、记录、检测和远距离传送,并将所采集信息上传互联网,与市、区防汛抗旱部门形成信息共享,为当地的防汛抗旱、城镇供排水和社会的经济发展提供必要的报务。
3.5 配套设施方案
新建1000m2 综合楼一座,作为办公场所和职工宿舍;修筑1200m2 堤顶柏油道路,既满足供电灌站对外部交通需要,又美化管理区环境。
4 工程效益
三十里河电灌站改造后,增加流量0.8 m3/s,排涝效率大幅提高,保证了五个乡镇的防汛安全。同时灌区面积扩大5 千亩,灌区农作物的排灌保证率得以提高,有效缓解了当地的供水矛盾,降低了能源消耗,提高了供用电质量。经有关部门统计,灌区内增加灌溉效益达每年200 万元,洼地排涝效益每年达100 万元,同时年节约电费约5 万元。在遇到特大干旱年份时,通过抽颍河水抬高灌区内沟塘水位,可以为解决当地五个乡镇的10 多万人和家畜饮水提供水源。同时改善了管理单位的面貌和工作环境,改善了颍州西湖风景区的水质,为建设天蓝水美的大美阜阳发挥了巨大的社会效益。
5 结语
三十里河电灌站更新改造工程虽小,但是涉及专业较多,从水泵选型、机电设备安装、房屋建筑、柏油路修建以、高压配电设施到低压供电线路的施工等,涉及面广,施工难度大,精度要求高,施工期较紧。所以根据工程的特点,选择合理的改造方案可以缩短工期,节约工程投资,使工程发挥效益。  
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