某水電站增效擴容改造初步設計報告(存儲版)

　　

【正文】 計算方法，逐月計算。巖層較破碎，基巖強風化層深 4－ 7 m，廠區未發現斷層及較大的破碎帶。 廠址 主要工程地質問題及評價 廠房座落于上壩后階地上，階地地勢較平緩，斜坡 10－ 15176。 徑流 XX 河壩 壩址逐月平均流量直接從省勘測設計總院 2021 年編的《湖南省 XX 縣蘆江水庫初步設計報告》引用，然后通過水文比擬法求得 XX 河壩 壩址逐月平均流量。 ⑵ 控制保護設備更換。水輪機更換 3 臺 ，拆除 1 臺 。 ⑹ 電量上網不存在問題。 ⑴ 水量能滿足增發電量要求。電站設計裝機 825kw，設計多年平均發電站 220 萬 kwh， 2021~2021 年電站實際年平均發電量 萬度。因而使機組偏離電站實際運行參數，導致水輪機偏離高效率區，造成機組運行的平均效率低、耗水量大，水能資源未能得到充分利用的。 ⑷ 機組和電氣設備已超過使用期限，嚴重老化，故障率高。 電站運行現狀 XX 河壩 電站設計裝機 4 臺，總容量 825 kw。 1987 年新建發電輸水涵后，已將此涵變為了沖砂底孔。整個防滲面板設有 1 條伸縮縫。 攔河壩為漿砌石重力壩，由溢流壩段和非溢流壩段組成，總長 。 XX 河水閘建于 1967 年，主要由壩內引水涵管、攔河閘、沖砂底孔、壩后 電站廠房等建筑物組成。防滲面板設計標號 C15，面板布有Φ 6 溫度鋼筋，縱橫間距各為 30cm。進口設鋼質平板直升式檢修閘門，由 15T 手搖絲桿啟閉機啟閉。 電站水輪發電機組 目前 已運行 30 多 年，由于水輪機過流部件受高速含沙水流的沖擊、 空蝕磨蝕破壞較嚴重，輔助設備老化，近年來出現了較多的問題，機組效率大幅降低，發電量逐年減少，電站設計年發電量 220 萬 kwh，近 10 年來實際最高年 發 電量 198萬 kwh（ 2021 年） ，最低年 發 電量 102 萬 kwh（ 2021 年） ，年均發 電量 萬 kwh。機組都存在振動 過大，檢修難度大，費用過高，同時造成設備臨檢而不能發電；廠家制造工藝較差，機組水導處止水密封漏水嚴重，水導油盆經常進水，水軸頸及軸瓦磨損嚴重造成水導振擺過大，每年的檢修費用很大。 ⑵ 機組出力、效率逐年下降 由于上世紀早期編制的水輪機模型轉輪型譜中可供各水頭段選用的轉輪型號少，電站只能 “套用 ”相近轉輪；其主要能量指標 (單位流量、單位轉速、模型效率 )都比較低。 多年平均降雨量 1715mm， 多年平均蒸發量 。通過技術改造，電站裝機容量為 1000kw，多年平均發電量可達 萬 kwh，比原設計年增加發電量 萬 kwh，增加比例為 32%；比2021~2021 年電站實際年平均發電量 萬度增加發電量 萬 kwh，增加比例為%。原有 4水輪機組因老化磨蝕 嚴重，出力效率降至 77%左右，更換新機組后，機組綜合出力效率可達到 92%，與現狀相比，機組出力效率可增加 15%。 電站技術改造內容 電站技 術改造主要項目如下： （一）水力機械 ⑴ 水輪機改造。包括 廠用變、 10KV 高壓開關柜、 400V 低壓配電6 屏。灌區多年平均氣溫 ℃ ～ ℃ ，多年平均日照為 ， 多年平均降雨量 1715mm，多年平均蒸發量 。壩兩岸山坡陡峻，山體雄厚，森林茂密，兩岸山坡穩定， 不會有較大的塌方發生。/NW38176。 根據省 水利 水電總院 2021 年編制的《 XX 河 水閘安全評價報告 》：壩址 500 年一遇洪峰流量為 453m3/s，相應上游設計洪水位 ； 50 年一遇洪峰流量為 321m3/s，相應設計洪水位 。電站工程于 1965 年動工興建， 1966 年 3 月完成。 主變壓器選用 新型節能型 S11，接于 母線上的廠用變干式變壓器，接于 10kv母線上的廠用變選用干式變壓器 , 和 10KV 斷路器選用真空斷路器， 和 10KV12 配置裝置采用箱式金屬全封閉開關柜，具有五防功能，運行安全可靠。 發電機組的容量較小，不需要設置固定式滅火裝置；主變壓器的容量較小，且為戶外布置，不需要設置固定式滅火裝置。 施工組織設計 施工條件 XX 河壩 壩址位于 湘 江一級支流 XX 河 的上游，地處 XX 縣 大廟口 鎮，距 大廟口 鎮 1km，距 XX 縣城 35km。 工程管理 本工程是老電站技術改造項目，項目業主是 XX 縣 金江 電站管理局，工程管理單位是 金江 二級電站，原管理機構和人員設置不符合有關規定，本次設計依據水利部《農村水電站崗位設置及定員標準（試行 )》作出調整。 總概算投資 電站改造總投資為 萬元。說明項15 目經濟上是有投資價值的，能給社會創造較高的產出。 攔河壩為漿砌石重力壩，由溢流壩段和非溢流壩段組成，總長 。整個防滲面板設有 1 條伸縮縫。 1987 年新建發電輸水涵后，已將此涵變為了沖砂底孔。大壩、發電輸水涵洞、沖砂導流涵洞及壩 后廠房等已使用 30 多年，目前 現場檢測發現，因鋼筋混凝土澆筑質量差，且已運行多年，涵管砼剝蝕及露筋現象嚴重，并存在較多的環向裂縫，同時砼強度達不到原設計的 C20 的強度等級。 4 臺機組都存在振動 過大，檢修難度大，費用過高，同時造成設備臨檢而不能發電；廠家制造工藝較差，機組水導處止水密封漏水嚴重，水導油盆經常進水，水軸頸及軸瓦磨損嚴重造成水導振擺過大，每年的檢修費用很大。 ⑵ 機組出力、效率逐年下降 由于 上世紀 早期編制的水輪機模型轉輪型譜中可供各水頭段選用的轉輪型號少，電站只能 “套用 ”相近轉輪；其主要能量指標 (單位流量、單位轉速、模型效率 )都比較低。 ⑴ 水輪機空蝕、磨蝕破壞嚴重 ① 水輪機轉輪葉片磨損嚴重。 目前電站 1機組是上世紀 80 年代的產品，運行至今已有 30 多 年，現出力 只有 60%左右 。 電站 廠房 2 處， 總裝機容量為 825kw，其中 渠首 電站裝機容量為 200+125kw，發電尾水進入 總干 渠，電站設計水頭 17m。整個涵身才用石灰石粗條石砌筑而成，管長 28m，目前已封堵廢棄。堰面為 WES 曲線，下接 1: 的直線段，下游采用挑流消能，反弧半徑 7m，挑射角 25176。業主早有改造之心，但業主無力依靠自身資金實力進行改造升級，希望 本次能得到國家的支持，業主愿意盡全力籌資對電站進行全面擴容改造，實現資源發揮最優效益。 財務分析主要指標 本工程財務內部收益率 %大于 10%，財務凈現值為 38萬元（內部收益率為 10%時）大于零，滿足規程要求。 本工程 年增加 年運行管理費 萬元。 工程用水、生活用水都能得到 保證。 電站擬設火災自動報警系統和消防聯動系統，系統在功能上相互獨立，采用二總線制，對消防水泵和風機的消防聯動控制采用多線制控制。結合當今水電站監控發展 趨勢，為實現 “無人值班 ,少人值守 ”的運行管理模式，提高勞動和生產率 ,提高運行水平，減少維護工作量，本電站擬采用全計算機監控系統。 發電機與水力機械 發電機及水力機械改造方案 本次改造 ：將渠首電站 1拆除， 2機 200kw 水輪發電機組 更新換代 ， 4機水輪機及發電機更換，裝機容量 擴大 ，改造機組冷卻系統和勵磁系統，更換油、氣、水系統設備及管路， 壩后電站新增 1 臺 5t 電動單梁 起 重機等。較 2021 年至 2021 年共 10 年實際平均年發電量 萬 kWh 增加發電量 萬 kWh。機組和電氣設備已超過使用期限，嚴重老化，故障率高，機組出力效率明顯降低。/SW36176。 根據 安全評價 地勘， XX 河攔河壩地層分為二層，①層為紫紅色中厚層狀石英砂巖，呈強～弱風 化狀態， 節理裂隙發育，巖石 較 破碎，透水性較大 ， 多在 ～ 33Lu，為中等透水 巖 帶，透水帶厚度 5～ 10m。包括主變壓器 3 臺、斷路器、電壓互感器、電流 互感器、隔離開關、避雷器等。 ⑶ 水輪機調速器更換。 XX 河壩 電站改造后比原設計年增加電量約 70 萬 kwh，對電網影響微小，且電站有水庫調節，發電穩定，是優質電，電網將優先接納，故增效改造后增加電量上網不存在問題。發電輸水涵洞位于非溢流壩的右壩段，為鋼筋砼圓形涵 管，內徑為 ，長 25m，進口底板高程為 ，原設計引用流量 6m3/s，設計流速為 ，擴容后設計引用流量 6m3/s，流速為 ，屬經濟流速范圍，無需改造。 機組運行效率評價 目前電站 1機組水輪機型號為 ZD661LMY60，配套發電機型號為 TSN59/418，額定轉速 750r/min， 額定功率 125kw， 額定功 率因數 （滯后），額定電壓 ，湖南 XX 縣水電設備 廠出品，為 1972 年 9 月的 產品，運行至今已有 30 年，現出力只有 50%左右，達到了報廢標準。現全部更換為微機調速器，型號 YWT 系列，調速功 300600kgm。 ⑴ 水輪機空蝕、磨蝕破壞嚴重 ① 水輪機轉輪葉片磨損嚴重。 目前電站 1機組是上世紀 80 年代的產品，運行至今已有 30 多 年，現 出力只有 60%左右 。 1987 年新建發電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進口高程 ，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑 ，出口分為三根岔管， 2 根發電管，管內徑為 ， 1 根灌溉管，管內徑為 。夾角。 溢流段總長 ，溢流前緣凈寬 ，堰頂高程 ，最大堰高 。 工程設計證號 湖南省 XX 縣 XX河壩 電站 增效擴容 工程 初步設計 報告 湖南省 XX 市水利水電勘測設計院 二 O 一二 年 三 月 目 錄 1 綜合說明 ......................................................................................................................................................................1 現狀分析與評價 ..................................................................................................................................................1 水文 .......................................................................................................................................................................6 工程地質 ...............................................................................................................................................................7 工程任務和規模 ..................................................................................................................................................7 水工建筑物設計及復核 ................................................................................................................................... 10 發電機與水力機械 ........................................................................................................................................... 10 電氣設備改造設計 ............................................................................................................................................11 金屬結構 ............................................................................................................................................................ 12 消防及暖通設計 ............................................................................................................................................... 12 施工組織設計 ............................