某水庫電站增效擴容改造工程初步設計報告-資料下載頁

【導讀】6. 10. 11. 11. ...............21. 21. 21. 21. 24. 24. 26. 27. 27. 27. 27. 27. 27. 28. 28. 28. 29. 29. 29. 32. 32. 32. 32. 32. 34. 40. 40. 40. 41. 58. 59. 59. 60. 60. 60. 60. 61. 61. 61. 61. 61. 62. 63. 63. 63. 63. 63. 64. 64. 64. 64. 64. 64. 66. 66. 66. 66. 67. 67. 68. 68. 68. 68. 70. 71. 71. 71. 71. 72. 72. 72. 74. 76. 77. 80. 80

　　

【正文】 X 水庫電站河床電站 1970 年 11 月第一期河床動工，設計水頭 25 米，引用流量 秒立方米，設計裝機容量 2 630 千瓦， 1974 年 8月第一臺機組投產發電，相繼第二臺機組于 1983 年投產發 電，電站發電尾水流入孫水河內，該電站設備運行達 30 多年，機組設備大部份老化，出力下降 630KW 的機組只能達到 300多 kw，檢修次數增多加之當時設計又沒安裝行車，檢修難度大，生產廠家都不存在了配件難以購買，設備安全無法保障，已達到報廢狀態。 電站渠首電站建于 1972 年，設計水頭 9米，引用流量 立方米 /秒，裝機 4 125 千瓦， 1975 年 4 臺機組全部投產發電。發電尾水進入左干灌溉渠道，該電站也運行了 30 多年，機組磨損過甚，無法繼續正常運行。 渠下電站于 1975 年破土動工，設計水頭 13米，引用流量 6 立方米 /秒 ，裝機 2 125kw 和 1 320kw 機組 3 臺， 1976 年 12 月投產發電，該電站也運行了 30多年，機組磨損過甚，無法繼續正常運行。 根據水利部、 XX 省水利廳湘水農電【 20xx】 40 號文件《關于開展農村水電增效擴容前期工作的通知》的文件精神和 20xx 年 XX 市委通過決定，對 XX 水庫大壩加高 5米，庫容增加到 億 m3，向 XX 城區供水，已列入國家 12個五年規劃的要求，經論證決定； （ 1）對現有的兩臺 630KW 機組，由原來的高壓機組更新改造成 2 臺 630kw的低壓機組，為適應水庫加高的要求在現廠房內增加一臺 630kw 的機組，改造廠房安裝行車，對設備進行自動化改造。 （ 2）對渠道電站和渠下電站的機電設備進行全面更新改造，改造廠房安裝行車，并進行自動化改造，實現少人值班的要求。 水庫電站是 XX 水庫重要經濟支柱，不容廢棄。所以，必須盡快改造和擴建，盡早讓它發揮應有的經濟效益。 29 XX 水庫 1983 年以前灌溉農田 21萬畝， 83 年后，田土責任到戶，農民感覺種田不劃算，效益差，田土相繼改產，灌溉用水逐步減少，特別是近 20 年后國家田土產業調整結構，灌溉用水減少尤為突出，左干渠首電站機組以前常年投運，由于運行 30 多年，機組嚴重老化，由于渠 首電站機組老化從而影響渠灌溉用水和下電站機組的發電用水，這也是增效擴容的原因之一。 從 1973 年 — 20xx 年 XX 水庫水位及泄洪量表資料統計看出，歷年累計泄洪 億 m3，年平均泄洪 4356 萬 m3，和水庫加高的因素這是擴建機組緣由其二。 近些年來，漣源市水務局、 XX 水庫管理處多次打報告，要求水庫電站增容改造和擴建，省、市主管領導對此工程非常重視，多次考察該工程，認為該工程具有投資少、見效高的特點， 20xx 年 2 月根據上級主管領導批示，漣源市水務局與 XX 水庫管理處聯合對此工程進行可行性研究分析工作，并通過經濟 評估，該項工程各項經濟指標均能滿足要求，工程建成后，具有較好的整體綜合效益。因此，在經濟上是可行的。 20xx 年根據水利部農村水電及電氣化發展局水電網【 20xx】 30號及 XX 省水利廳湘水農電【 20xx】 44號文件精神 ,確保如期完成水電技術現代化建設任務，更好地為農業、為農村、為農村服務，我站在組織主要領導和技術人員進行認真調研、全面規劃，編制了我站農村水電技術現代化實施計劃，規劃擴建 630KW機組一臺，改造左干渠首電站一處。 今年根據水利部增效擴容的有關精神和要求，經漣源市發展計劃局和漣源市水務局規劃，我站 組織有關技術人員對電站的增效擴容作出了初步設計書，報國家發改委納入十二五規劃。 洪水調節和防洪特征水位的選擇 該工程實施后，可減少泄洪量 85%以上，在豐水期能及時填空庫容，大大降低了防洪風險，減少了防汛的壓力。本工程屬 XX 水庫電站增效擴容工程，大壩洪水設計詳見 XX水庫“三查三定”洪水計算稿 (省略 )。 水庫水位選擇 大壩 58 年已建，大壩正常蓄水位為 。 裝機規模及裝機程序 本站以灌溉為主，結合發電，為充分利用水資源，并根據 XX 省經驗統計粗略數據以灌溉為主結合發電的，左干渠首新建電 站裝機容量取： N裝 = 12=≈ 500KW 經過方案比較，該處裝機 4 臺 125KW，水輪機為 ZD560LMY60，配TSN85/39125 型發電機，裝機容量 N 裝 =4 125KW=500KW。 河床電站擴建機組，在該處擴建一臺 630KW 機組，水輪機選型為： HLA820WJ71；發電機： SFW63010/990 裝機容量與保證出力的倍數，取 C=5， N裝 =7 414=2898KW， 經過方案比較，該處已裝機二臺 630KW 機組，現擴建一臺 630KW 機組，水輪機為HLA820WJ71，配 SFW63010/990 型發電機。 能量指標計算 (1)流量保證曲線的推求 本工程采用設計代表年推求流量保證率曲線設計代表年產生的流量： 豐水年 曲型年 (1961 年 4 月 — 1962 年 3 月 ) Q= m3/s 平水年 曲型年 (20xx 年 4 月 — 20xx 年 3 月 ) Q= m3/s 枯水年 曲型年 (1980 年 4 月 — 1981 年 3 月 ) Q= m3/s 30 按 XX 水庫水文站三個水文代表年進行分級逐日平均流量統計排序，結合水庫放水特性等的因素，求得 XX 水庫電站左干渠下 電站擴建電站逐日平均流量保證年曲線，見下表。 日平均流量保證率曲線 P(%) 10 15 20 30 40 50 60 75 80 85 90 Q(m3/s) 3 7 3 8 4 3 5 7 9 3 8 日平均流量保證率曲線 P(%) 10 15 20 30 40 50 60 75 90 95 99 Q(m3/s) 17.2 2 3 7 1 1 5 8 4 1 9 (2)采用日平均流量計算水能電能 XX 水庫為年調節水庫，在保證灌溉用水及防洪要求的基礎上，綜合 XX 水庫放水特性，來確定 XX水庫電站的整個發電效益。計算成果詳見如下： XX 水庫電站水能計算成果表 序號 流量范圍 平均流量 （ m3/s） 出力 系數 出現 天數 平均水頭 電站 出力 發電量 （萬） 備注 1 12以上 12 131 22 2191 機組運行平均水頭 182米，多年平均發電量== 萬千瓦 2 1012 22 21 1800 3 812 16 1447 52 4 78 17 20 1206 5 67 21 999 6 56 153 726 7 45 230 19 639 8 34 297 477 9 23 164 327 10 12 44 18 187 11 合計 1095 (3)設計水頭的確定 （ 1）左干渠首新建電站正常水位為水庫正常蓄水位 178m，通過主壓力管道控制保持水位，尾水位的確定取決于在灌溉期間左干渠灌溉用水量或在豐水期渠下電站的上游恒水位，當該站 4 125KW機組全部滿發設計流量 4=，下游設計尾水位為 ，經計算總水頭損失△ h=(其中損失為引水口；壓力管沿程 ，閥門 ，彎肘及出口 )，設計水頭按公式： H凈 =Z上 Z下 △ h==12m （ 2）河床擴建 630KW 機組，正常蓄水位 ，通過主壓力管道供水，尾水 31 確定取決于河床電站發電流量和渠下電站機組的發電流量。當電站機組滿發總流量為： +++++=下游設計為 ，經計算總水頭損失△ h=(其中損失為引水口 ；壓力管沿程 ，閥門 ，彎肘及出口 )，設計水頭按公式： H凈 =Z上 Z下 △ h==24m (4) 電站保證出力 （ 1）左干渠道新建電站為壩后式 電站，保證出力按下式計算： N保 =A保 H Q保 查本站日平均流量保證率曲線，當 P=75%時， Q保 =， A= 83% 92%=≈ 式中： 83%—— 指水輪機損失率 15— 20% 92%—— 指發電機損失率 8— 10% N保 = 12 = （ 2）河床擴建電站為壩后式電站，保證出力按下式計算： N保 =A保 H Q保 查本站日平均流量保證率曲線，當 P=75%時， Q保 =， A= 83% 92%=≈ 式中： 83%—— 指水 輪機損失率 15— 20% 92%—— 指發電機損失率 8— 10% N保 = 24 =648KW≈ 630KW (5)裝機容量的確定 本站以灌溉為主，結合發電，為充分利用水資源，并根據 XX 省經驗統計粗略數據以灌溉為主結合發電的，左干渠首新建電站裝機容量取： N裝 = 12=≈ 500KW 經過方案比較，左干渠首電站裝機 4 臺 125KW，水輪機為 ZD560LMY60，配SF1258/590 型發電機，裝機容量 N 裝 =4 125KW=500KW。 河床電站擴建機組，在該處擴建一臺 630KW 機組，水輪機選型為：HLA820WJ71；發電機： SFW63010/990 裝機容量與保證出力的倍數，取 C=5， N裝 =7 414=2898KW， 經過方案比較，該處已裝機二臺 630KW 機組，現擴建一臺 630KW 機組，水輪機為HLa820WJ71，配 SFW63010/990 型發電機。 發電量 左干渠首電站根據公式計算： E=4 125 4379≈ 219 萬 kwh 河床電站擴建機組根據公式計算： E=W/W 單 =272η H W 105 =272 24 4900 105 =240 萬 kwh 機組臺數選擇 根據多年的運行情況，河床電站兩臺當時由于機組選型不合理，經常大馬拉小車，特別是枯水期間運行效率很低，所以加一臺水頭低的 630KW 機組在低水頭期間運行很有必要。 32 設計依據 根據國家《防洪標準》 （ GB5020194）、 《水電水電樞紐工程等級級別及設計安全標準》 （ DL518020xx）、 《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 （ SL25220xx）規定 ， XX 水庫 為 中型 工程，水庫工程屬 Ⅲ 等工程。 發電站 主要建筑物為 3 級建筑物，次要建筑物為 4 級建筑物，臨 時建筑物為 5 級建筑物。 設計采用主要技術標準及基本參數 主要技術規范 （ 1）《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 SL252— 20xx （ 3）《水電站廠房設計規范》 SL266— 20xx （ 4）《水電站進水口設計規范》 SL279— 20xx （ 6）《水電站調壓室設計規范》 DL/T5058— 1996 （ 7）《水利水電工程設計防火規范》 SDJ278— 90 （ 8）《水庫工程管理規范》 SL106— 96 （ 9）《水利水電工程初步設計報告編寫規范》 DL5021— 93 （ 10）《小型水電站技術改造規范》 GB/T5070020xx （ 11） 《小型水電站初步設計編寫規程》 SL17920xx （ 12）《水力水電站自動化設計規范》 （ 13）《水電廠計算機監控系統設計規定》 （ 14） 《繼電保護和安全自動裝置技術規程》 工程選址 為充分利用水力資源，河床電站擴建屬水庫配套工程。左干渠首新建電站屬XX 水庫電站左干渠的配套工程，水庫為中型，大 壩全長 275m，均質土壩，渠道等建筑物均為 1958 年至 1976 年建成投運，通過多年不斷的維護、整修，現有工程基本完好無缺，大壩尤為重視。坡面覆蓋及整平已投入 150 萬元，為將來安全運行奠定了堅實基礎。 本次改擴建工程設計在河床電站新增加一臺 630KW 機組，對其它機組進行增效擴容改造。 左干渠下電站廠房應新建。原電站廠房于 76 年修建，不能適應新機組不能使用要重新新建，河床電站廠房是將原廠房加寬、加高便于擴建機組安裝。 工程地質 水庫正常蓄水位為 178m，大壩壩高 ，下部為混合壩，上部為均質土壩，已 全部進行了灌漿加固處理， XX 電站從大壩左側 100m處用壓力隧洞取水，所屬建筑物建在硬質土壤上，故地質條件是相對穩定的，不會引起庫內滑坡和崩塌，沒有任何危害因素。 33 本工程區域屬地質構造帶較穩定的地區，歷史上地震記錄均小于 級，所以工程不必作特殊防震處理。 地質測量依據有 73年制圖、 84 年整理的“三查三定”資料及水庫圖集。 工程布置及主要建筑物形式 河床電站屬擴建工程，該處原裝機容量為 630KW 機組 2 臺，在原基礎上擴建一臺 630KW 機組一臺，原廠房加寬 3m，為便于擴建機組安裝，