高陂水电站一级站增效扩容改造项目初步设计书.doc
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高陂水电站一级站增效扩容改造项目初步设计书.doc
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高陂水电站一级站
增效扩容改造初步设计书
(机组容量3×100KW)
编写:
曾北斗
复核:
曾冠杰
审核:
曾冠杰
二0一一年十二月
前言
本设计书是根据水电[2011]489号〈关于开展农村水电增效扩容改造前期工作的通知〉、水电[2011]437号〈关于印发农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见的通知〉、《农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见》、《农村水电增效扩容改造项目机电设备选用指导意见》以及电站的实际情况编制而成。
并且以能为增效扩容改造项目提供设备的,已通过ISO9000系列认证,具有健全的质量保证体系,拥有良好的生产条件、加工能力与检验(试验)条件,产品质量稳定可靠,售后服务体系完善,市场信誉良好的企业的产品而进行设备选型和概算编制。
1工程概况
1.1工程所在区域
高陂水电站一级站位于于都县宽田乡(原高龙乡)高陂村,所在流域为梅江高陂河,是一座发电为主的蓄水工程。
1.2工程现状及历年运行情况
1.2.1工程现状(包括原工程设计、竣工等情况,工程特性表)
原工程设计:
1976年7月由县水电局编制高陂水电工程设计任务书,1977年5月县水电局编制高陂水电工程(第一期)设计任务书上报,1977年9月编制扩初设计书上报,经赣州地区水电局“赣水电基字[77]第87号”文批准。
1979年12月县水电局编制《高陂安山电站扩初设计》上报,赣州地区行署计委以“(80)赣计字第39号”文予以计划安排。
竣工等情况:
1976年9月开工,由于都县高陂水电工程指挥部负责施工,1979年12月基本完成坝首工程。
一级站1#、2#机组于1980年8月投产发电,3#机组于1990年4月投产发电。
工程特性:
一、工程水文特征
多年平均降雨量(MM)
1636.6
多年平均径流深(MM)
900.4
多年平均流量(M3/S)
0.403
多年平均枯水流量(M3/S)
0.0928
设
计
重现期(年)
50
洪峰流量(M3/S)
217
洪水总量(亿立米/天)
0.022
暴雨量(MM/天)
219
设计洪水位(M)
390.02
校
核
重现期(年)
500
洪峰流量(M3/S)
310
洪水总量(亿立米/天)
0.031
暴雨量(MM/天)
296
设计洪水位(M)
390.68
现
在
达
到
洪峰流量(M3/S)
450
洪水总量(亿立米/天)
0.043
暴雨量(MM/天)
400
起调水位(M)
388.5
最大下泄流量(M3/S)
142
坝前水位(M)
391.26
二、工程水库特征
调节性能
多年
正常高水位(M)
388.5
死水位(M)
372
发电最低水位(M)
375
总库容(万立米)
942
调洪库容(万立米)
202
兴得军容(万立米)
713
死库容(万立米)
27
三、工程电站特征
最大水头(M)
41.5
设计水头(M)
36.5
平均水头(M)
35.75
最小水头(M)
27
设计装机容量(KW)
3*100
保证出力(KW)
71.1
利用小时(H)
2991
单机最大流量(M3/S)
0.3
单机最小流量(M3/S)
0.252
水轮机型号
HL110-WJ-35出力130KW
发电机型号
TSWN-59-6100KW
主变型号
SL-400/10400KVA
1.2.2历年运行情况(近5年来机组出力、效率、发电量、利用小时、设备故障及现场性能测试等情况)。
年份
机组出力KW
效率
发电量KWH
利用小时
设备故障
2007
300
2008
300
2009
300
2010
300
2011
300
2现状分析及改造必要性评价
2.1现状分析
2.1.3机电设备问题
设备陈旧老化,机组不稳定效率低,存在安全隐患。
2.1.3.1水力机械
闸阀、水轮机陈旧老化金属体锈蚀严重,密封性差漏水漏油严重,运行振动大不稳定效率低,曾出现过联轴器破裂飞出的安全事件,严重影响电站安全运行和经济运行。
水轮机调速器采用手动调节,调节性能差,劳动强度大,可靠性安全性差。
2.1.3.2电气部分
包括发电机效率低绝缘老化。
励磁装置采用的手动式调节,调节性差,响应速度慢,主变压器采用的是老式变压器损耗大效率低,控制、保护、测量等老化监控保护能力差,事故率高。
2.2增效扩容改造的必要性
目前高陂水电站一级站机电设备陈旧老化,设备损耗大,存在诸多安全隐患,稳定性、可靠性、安全性极低。
从历年发电运行情况看,电站发电效率低。
这样严重影响了电站的经济效益和电网的电力稳定。
因此电站的增效扩容是势在必行,刻不容缓。
3水文分析及水能复核
本次电站不进行扩容改造,因此不进行水文分析及水能复核。
4改造方案
4.2机电设备改造
4.2.1水轮机及其辅助设备
4.2.1.1水轮机改造(包括更换与改造方案比较、水轮机选型设计)。
原水轮机型号:
HL110-WJ-35;
改造后水轮机效率要求达到88.0%以上,选择型号:
HL110-WJ-50,更换新机组。
4.2.2.2改造前后水轮机性能比较(效率、出力、空蚀、稳定等性能)。
4.2.2.3其它辅助设备改造(调速系统)。
原水轮机调速采用手轮操作;
改造后采用调速器型号为YWT-300(无调频要求的小型并网电站,满足条件的最低要求:
宜采用储能型水轮机操作器,也可用简易型能实现电动开停机即可)。
4.2.2发电机及其他电气设备
原发电机型号为:
TSWN-59-6100KW/400V/181A三次湝波励磁;
改造后发电机效率要求达到92.5(%)以上,选择型号为:
SFW100-8-590100KW/400V/181A无刷励磁
4.2.2.1主接线设计
(见高陂水电站一级站主结线)
4.2.2.2短路电流计算
设备改造中因对主结线总体布局未作改变,所以不进行短路电流计算,设备选型参照原设计。
4.2.2.3发电机改造(包括设备更换与改造方案比较、设备选型、容量匹配等)。
原发电机型号:
TSWN-59-6
4.2.2.4主变压器设计
原主变型号为:
SL-400/10
改造后主变选用S11及以上节能型变压器型号为:
S11-400/10
4.2.2.5其他电气设备设计
原主线断路器采用DW10-200A型,改造后断路器采用DW15-630型(抽屉式开关);
原控制屏采用:
PK-10控制屏。
改造后采用综合控制屏(包括抽屉式开关、可控硅自动励磁、自动同期,微机监控接口)。
厂用电屏改造后用抽屉式低压开关柜。
电力电缆及二次电缆采用铜质材料,VV29-95,VV29-1.5,VV29-2.5。
高压开关柜采用“五防”要求的封闭式高压开关柜,柜内断路器采用真空断路器,中置抽屉式结构。
(二级站)
4.4.2输电线路改造
因沿线塔地带树木房屋山体现状的改变,部分杆塔需加高,才能满足线路对地距离的要求。
4.5其他工程
5工程管理
5.1工程管理机构
按照《水利系统农村水电站岗位设置标准》提出工程管理机构设置方案,拟定管理机构的人员编制.
5.2运行管理方案
5.3可持续发展措施
6施工组织
6.1施工条件
6.2施工导流
6.3主体工程施工
6.4施工总布置
6.5施工总进度
7工程概算和经济评价
7.1工程概算
7.2经济评价
附件
1工程地理位置图
2工程平面布置图(现状及改造后)
3工程土建施工图(平面、立面、剖面)
4水轮机运转特性曲线图(现状及改造后)
5电气主接线图(现状及改造后)
6主要机电设备布置图
7工程概算书
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