某水電站增效擴(kuò)容改造工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 .PAGE80 / NUMPAGES83河壩電站增效擴(kuò)容工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc3261907251綜合說明 PAGEREF _Toc326190725 h 1HYPERLINK l _Toc3261907261.1現(xiàn)狀分析與評價(jià) PAGEREF _Toc326190726 h 1HYPERLINK l _Toc3261907271.2水文 PAGEREF _Toc326190727 h 6HYPERLINK l _Toc3261907281.3工程地質(zhì) PAGEREF _Toc326190728 h 7HYPERLINK l

2、_Toc3261907291.4工程任務(wù)和規(guī)模 PAGEREF _Toc326190729 h 7HYPERLINK l _Toc3261907301.5水工建筑物設(shè)計(jì)與復(fù)核 PAGEREF _Toc326190730 h 10HYPERLINK l _Toc3261907311.6發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械 PAGEREF _Toc326190731 h 10HYPERLINK l _Toc3261907321.7電氣設(shè)備改造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190732 h 11HYPERLINK l _Toc3261907331.8金屬結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc326190733 h 12H

3、YPERLINK l _Toc3261907341.9消防與暖通設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190734 h 12HYPERLINK l _Toc3261907351.10施工組織設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190735 h 13HYPERLINK l _Toc3261907361.11工程管理 PAGEREF _Toc326190736 h 13HYPERLINK l _Toc3261907371.12工程概算 PAGEREF _Toc326190737 h 14HYPERLINK l _Toc3261907381.13經(jīng)濟(jì)評價(jià) PAGEREF _Toc326190738 h

4、 14HYPERLINK l _Toc3261907391.14附工程特性表 PAGEREF _Toc326190739 h 16HYPERLINK l _Toc3261907402 現(xiàn)狀分析與評價(jià) PAGEREF _Toc326190740 h 19HYPERLINK l _Toc3261907412.1 電站現(xiàn)狀分析 PAGEREF _Toc326190741 h 19HYPERLINK l _Toc3261907422.2電站綜合能效評價(jià) PAGEREF _Toc326190742 h 22HYPERLINK l _Toc3261907432.3電站技術(shù)改造目標(biāo)與容 PAGEREF _T

5、oc326190743 h 24HYPERLINK l _Toc3261907443 水文計(jì)算與水能復(fù)核 PAGEREF _Toc326190744 h 25HYPERLINK l _Toc3261907453.1流域概況 PAGEREF _Toc326190745 h 25HYPERLINK l _Toc3261907463.2氣象 PAGEREF _Toc326190746 h 25HYPERLINK l _Toc3261907473.3水文基本資料 PAGEREF _Toc326190747 h 25HYPERLINK l _Toc3261907483.4徑流計(jì)算 PAGEREF _To

6、c326190748 h 25HYPERLINK l _Toc3261907493.5水能復(fù)核計(jì)算 PAGEREF _Toc326190749 h 29HYPERLINK l _Toc3261907503.6水利水能 PAGEREF _Toc326190750 h 34HYPERLINK l _Toc3261907514 工程地質(zhì) PAGEREF _Toc326190751 h 36HYPERLINK l _Toc3261907524.1 區(qū)域地質(zhì)概況 PAGEREF _Toc326190752 h 36HYPERLINK l _Toc3261907534.2 地震與區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性 PAGER

7、EF _Toc326190753 h 36HYPERLINK l _Toc3261907544.3庫區(qū)工程地質(zhì)評價(jià) PAGEREF _Toc326190754 h 36HYPERLINK l _Toc3261907554.4 主要建筑物工程地質(zhì)評價(jià) PAGEREF _Toc326190755 h 37HYPERLINK l _Toc3261907565 工程任務(wù)與規(guī)模 PAGEREF _Toc326190756 h 38HYPERLINK l _Toc3261907575.1工程基本情況 PAGEREF _Toc326190757 h 38HYPERLINK l _Toc3261907585.

8、2電站技術(shù)改造任務(wù) PAGEREF _Toc326190758 h 38HYPERLINK l _Toc3261907595.3洪水標(biāo)準(zhǔn)和防洪特征水位選擇 PAGEREF _Toc326190759 h 39HYPERLINK l _Toc3261907605.4 電站改造裝機(jī)規(guī)模 PAGEREF _Toc326190760 h 39HYPERLINK l _Toc3261907616水工建筑設(shè)計(jì)與復(fù)核 PAGEREF _Toc326190761 h 43HYPERLINK l _Toc3261907626.1設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc326190762 h 43HYPERLINK l

9、 _Toc3261907636.2水庫樞紐建筑物 PAGEREF _Toc326190763 h 44HYPERLINK l _Toc3261907646.3電站建筑物現(xiàn)狀與存在的問題 PAGEREF _Toc326190764 h 45HYPERLINK l _Toc3261907656.4 發(fā)電進(jìn)水涵洞復(fù)核計(jì)算 PAGEREF _Toc326190765 h 45HYPERLINK l _Toc3261907666.6廠區(qū)建筑物 PAGEREF _Toc326190766 h 47HYPERLINK l _Toc3261907677 水力機(jī)械 PAGEREF _Toc326190767 h

10、 49HYPERLINK l _Toc3261907687.1 發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械存在的主要問題 PAGEREF _Toc326190768 h 49HYPERLINK l _Toc3261907697.2發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械改造方案 PAGEREF _Toc326190769 h 49HYPERLINK l _Toc3261907707.3調(diào)速器和進(jìn)水主閥改造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190770 h 54HYPERLINK l _Toc3261907717.4水力機(jī)械輔助設(shè)備改造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190771 h 54HYPERLINK l _Toc326190772

11、7.5采暖通風(fēng) PAGEREF _Toc326190772 h 55HYPERLINK l _Toc3261907737.6水力機(jī)械改造設(shè)備匯總表 PAGEREF _Toc326190773 h 55HYPERLINK l _Toc3261907748 電氣設(shè)備 PAGEREF _Toc326190774 h 57HYPERLINK l _Toc3261907758.1電氣一次改造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190775 h 57HYPERLINK l _Toc3261907768.2電氣二次 PAGEREF _Toc326190776 h 58HYPERLINK l _Toc3261

12、907779 金屬結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc326190777 h 59HYPERLINK l _Toc3261907789.1XX河壩電站金屬結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc326190778 h 59HYPERLINK l _Toc3261907799.2XX河壩電站金屬結(jié)構(gòu)改造方案 PAGEREF _Toc326190779 h 59HYPERLINK l _Toc3261907809.3XX河壩金屬結(jié)構(gòu)改造情況 PAGEREF _Toc326190780 h 59HYPERLINK l _Toc3261907819.4XX河壩電站金屬結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc3261

13、90781 h 59HYPERLINK l _Toc32619078210 消防 PAGEREF _Toc326190782 h 60HYPERLINK l _Toc32619078310.2 消防設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 PAGEREF _Toc326190783 h 60HYPERLINK l _Toc32619078410.3 工程消防設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190784 h 60HYPERLINK l _Toc32619078511 施工組織設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc326190785 h 64HYPERLINK l _Toc32619078611.1施工條件 PAGEREF _

14、Toc326190786 h 64HYPERLINK l _Toc32619078711.2主要工程容 PAGEREF _Toc326190787 h 64HYPERLINK l _Toc32619078811.3施工進(jìn)度計(jì)劃 PAGEREF _Toc326190788 h 64HYPERLINK l _Toc32619078912 工程管理 PAGEREF _Toc326190789 h 66HYPERLINK l _Toc32619079012.1管理機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc326190790 h 66HYPERLINK l _Toc32619079112.2工程管理圍和設(shè)施 PAG

15、EREF _Toc326190791 h 66HYPERLINK l _Toc32619079212.3管理經(jīng)費(fèi) PAGEREF _Toc326190792 h 67HYPERLINK l _Toc32619079312.4工程管理運(yùn)用 PAGEREF _Toc326190793 h 67HYPERLINK l _Toc32619079413工程概算 PAGEREF _Toc326190794 h 70HYPERLINK l _Toc32619079513.1基本情況 PAGEREF _Toc326190795 h 70HYPERLINK l _Toc32619079613.2 編制說明 PA

16、GEREF _Toc326190796 h 70HYPERLINK l _Toc32619079713.3 工程投資 PAGEREF _Toc326190797 h 71HYPERLINK l _Toc32619079814 經(jīng)濟(jì)評價(jià) PAGEREF _Toc326190798 h 73HYPERLINK l _Toc32619079914.1基本依據(jù)和基礎(chǔ)資料 PAGEREF _Toc326190799 h 73HYPERLINK l _Toc32619080014.2 財(cái)務(wù)評價(jià) PAGEREF _Toc326190800 h 73HYPERLINK l _Toc32619080114.3國

17、民經(jīng)濟(jì)評價(jià) PAGEREF _Toc326190801 h 74HYPERLINK l _Toc32619080214.4評價(jià)結(jié)論 PAGEREF _Toc326190802 h 741綜合說明1.1現(xiàn)狀分析與評價(jià)1.1.1工程基本情況XX河水閘位于湘江一級支流紫水XX河上游XX縣大廟口境，距XX縣城35 km，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的水利工程。設(shè)計(jì)灌溉面積2.7萬畝，防洪保護(hù)農(nóng)田2.1萬畝、人口15000人。水閘電站廠房2處，總裝機(jī)容量為825kw。XX河水閘建于1967年，主要由壩引水涵管、攔河閘、沖砂底孔、壩后電站廠房等建筑物組成。攔河壩為漿砌石重力壩，由溢流壩段和非

18、溢流壩段組成，總長84.5m。非溢流壩段分為左、右岸壩段，左岸擋水壩段長15.0m，壩頂高程281.2m，壩頂寬3.5m，最大壩高31.4m。右岸廠房壩段長23.0m，壩頂高程276.3m。溢流段總長46.5m，溢流前緣凈寬44.0m，堰頂高程276.3m，最大堰高26.5m。堰面為WES曲線，下接1:0.8的直線段，下游采用挑流消能，反弧半徑7m，挑射角25，挑流鼻坎高程263.2m，鼻坎寬度35.2m。在大壩迎水面設(shè)置有混凝土防滲面板，防滲板由多次加固而成，各處厚度不一，頂部至264m高程，厚約3.5m，向下逐漸變薄，至276.6m厚僅0.5m，至273.6m厚皆為0.5m，從273.6m

19、至壩基約1.2m。防滲面板設(shè)計(jì)標(biāo)號C15，面板布有6溫度鋼筋，縱橫間距各為30cm。整個(gè)防滲面板設(shè)有1條伸縮縫。溢流面設(shè)有厚0.4m的C20砼溢流面板，面板里布置有12溫度鋼筋，縱橫間距均為30cm。沖砂底孔布置于大壩左端，進(jìn)口底板高程264.8m，斷面為城門型，寬1m，直墻高1m，園拱半徑為0.5m，涵身與壩軸線垂直線成左偏15夾角。整個(gè)涵身才用石灰石粗條石砌筑而成，管長28m，目前已封堵廢棄。原發(fā)電引水管（即低涵）位于溢流壩的右端，為直徑1m的鋼筋混凝土壓力管，進(jìn)口高程257.8m，管長21.62m，進(jìn)口14.45m長與壩軸線垂直，后7.17m右轉(zhuǎn)24，管身為砼預(yù)制管，管壁厚0.12m。進(jìn)

20、口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式檢修閘門，由15T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電輸水涵后，已將此涵變?yōu)榱藳_砂底孔。灌溉引水管（即高涵）位于大壩左端，為漿砌石箱型涵，進(jìn)口高程269.92m，斷面尺寸為0.5m0.7m。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進(jìn)口高程261.8m，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑1.5m，出口分為三根岔管，2根發(fā)電管，管徑為0.8m，1根灌溉管，管徑為0.7m。涵管進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。電站廠房2處，其中壩后電站裝機(jī)容量為2*250kw，發(fā)電尾水進(jìn)入河床，電站設(shè)計(jì)水頭19.5m。

21、渠首電站裝機(jī)容量為200+125kw，發(fā)電尾水進(jìn)入引水渠，電站設(shè)計(jì)水頭17m。電站水輪發(fā)電機(jī)組目前已運(yùn)行30多年，由于水輪機(jī)過流部件受高速含沙水流的沖擊、空蝕磨蝕破壞較嚴(yán)重，輔助設(shè)備老化，近年來出現(xiàn)了較多的問題，機(jī)組效率大幅降低，發(fā)電量逐年減少，電站設(shè)計(jì)年發(fā)電量220萬kwh，近10年來實(shí)際最高年發(fā)電量198萬kwh（2003年），最低年發(fā)電量102萬kwh（2007年），年均發(fā)電量164.5萬kwh。 1.1.2電站運(yùn)行現(xiàn)狀XX河壩電站設(shè)計(jì)裝機(jī)4臺，總?cè)萘?25 kw。經(jīng)現(xiàn)場檢查和查閱資料，電站運(yùn)行現(xiàn)狀歸納如下： 電站水工建筑物舊，但基本能滿足發(fā)電運(yùn)行要求。機(jī)組出力效率明顯降低。目前電站1#

22、機(jī)組是上世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30多年，現(xiàn)出力只有60%左右。壩后電站2#機(jī)組容量200Kw，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150 kw，且發(fā)電機(jī)在出力140kw左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為75%；3#機(jī)組存在與2#機(jī)同樣現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)水頭工況（設(shè)計(jì)水頭Hr=17m時(shí)）最大出力200 kw，機(jī)組效率水平為80%。近年來，由于機(jī)組空蝕磨蝕嚴(yán)重，設(shè)備老化等因素，機(jī)組出力逐年下降，目前，在水庫處正常水位，水輪機(jī)過額定設(shè)計(jì)流量時(shí)，4#機(jī)組出力200 kw左右，機(jī)組出力降低1520%左右，機(jī)組效率水平已低于75%。水輪機(jī)組檢修工作量逐年增大。機(jī)組都存在振動(dòng)過大，檢修難度大，費(fèi)用過高，同時(shí)造成設(shè)備臨

23、檢而不能發(fā)電；廠家制造工藝較差，機(jī)組水導(dǎo)處止水密封漏水嚴(yán)重，水導(dǎo)油盆經(jīng)常進(jìn)水，水軸頸與軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，每年的檢修費(fèi)用很大。機(jī)組和電氣設(shè)備已超過使用期限，嚴(yán)重老化，故障率高。發(fā)電機(jī)組、主變壓器、控制保護(hù)設(shè)備、起重設(shè)備都是上世紀(jì)70年代出廠產(chǎn)品，老化嚴(yán)重，有些配件已難以采購，電站雖能勉強(qiáng)維持運(yùn)轉(zhuǎn)，但故障率高，運(yùn)行狀況差，維修任務(wù)大，停電時(shí)間長，急需要更新改造。1.1.3電站存在的主要問題 XX河壩電站自1979年投產(chǎn)以來，已運(yùn)行30多年，鑒于電站建設(shè)時(shí)機(jī)電設(shè)備的制造技術(shù)水平較低，以與運(yùn)行時(shí)間長，設(shè)備老化磨損嚴(yán)重，電站主要在設(shè)備方面存在諸多問題。水輪機(jī)空蝕、磨蝕破壞嚴(yán)重水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片磨

24、損嚴(yán)重。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的材質(zhì)為普通碳鋼，抗空蝕能力低，目前，檢查發(fā)現(xiàn)葉片與下環(huán)的空蝕和泥沙磨損較嚴(yán)重，葉片背面的空蝕部位已被氣蝕成蜂窩狀。轉(zhuǎn)輪密封間隙過大。由于水軸頸與軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，既造成較大的容積損失，同時(shí)又造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電。機(jī)組出力、效率逐年下降由于上世紀(jì)早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號少，電站只能“套用”相近轉(zhuǎn)輪；其主要能量指標(biāo)(單位流量、單位轉(zhuǎn)速、模型效率)都比較低。因而使機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致水輪機(jī)偏離高效率區(qū)，造成機(jī)組運(yùn)行的平均效率低、耗水量大，水能資源未能得到充分利用的。本電站水輪機(jī)組新機(jī)時(shí)的效率大約為80%，由于水輪機(jī)通流部件空

25、蝕、磨蝕導(dǎo)致的水力損失逐漸增大，目前機(jī)組效率已大幅下降。XX河壩電站原調(diào)速器型號為YT系列，經(jīng)過多年運(yùn)行，調(diào)速器控制元件磨損老化、調(diào)節(jié)失靈；調(diào)速器是上世紀(jì)中生產(chǎn)的老式產(chǎn)品，備品備件無處采購，修復(fù)難度很大。現(xiàn)全部更換為微機(jī)調(diào)速器，型號YWT系列，調(diào)速功300-600kgm。電氣設(shè)備老化，故障率高。電站主變壓器三臺，型號分別為S7-315/400V2臺和S7-400/400V，均是上世紀(jì)80年代產(chǎn)品；高壓開關(guān)柜、控制保護(hù)設(shè)備都是老式產(chǎn)品，繼電器、控制儀表、測量儀表全部是機(jī)械式產(chǎn)品，技術(shù)水平低，且運(yùn)行時(shí)間長，已嚴(yán)重老化，運(yùn)行中故障率高，耗電量大，既不安全，又不節(jié)能，難以適應(yīng)電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。1.

26、1.4電站綜合能效評價(jià)1、電站水能利用評價(jià)XX河水閘閘址以上控制集雨面積78.63km2, 干流長度17.3km，干流坡降44。多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸發(fā)量1462.6mm。電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825kw，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬kwh， 20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量164.5萬度。根據(jù)電站水能計(jì)算，XX河壩電站壩址控制集雨面積78.63km2，多年平均流量1.77m3/s，水能利用率僅60%左右。由此可見，本站水能利用率是很低的，對XX河壩電站增效擴(kuò)容改造十分必要。2、機(jī)組運(yùn)行效率評價(jià) 目前電站1#機(jī)組水輪機(jī)型號為ZD661-LMY-60，配套發(fā)電機(jī)型號為TSN59/41-

27、8，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定功率125kw，額定功率因數(shù)0.8（滯后），額定電壓0.38kv，XX縣水電設(shè)備廠出品，為1972年9月的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30年，現(xiàn)出力只有50%左右，達(dá)到了報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。2#機(jī)組容量200Kw，水輪機(jī)型號均為HL123-WJ-50，配套發(fā)電機(jī)型號為TSWN85/3，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定功率200kw，額定功率因數(shù)0.8（滯后），額定電壓0.4kv，2臺水輪發(fā)電機(jī)組均為市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150 kw，且發(fā)電機(jī)在出力140kw左右發(fā)熱嚴(yán)重，壩后電站3#、4#機(jī)組容量250Kw，水輪機(jī)型號均為HL260-WJ-60

28、，配套發(fā)電機(jī)型號為TSWN90-19，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定功率因數(shù)0.8（滯后），額定電壓0.4kv，2臺水輪發(fā)電機(jī)組均為為市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力200 kw，且發(fā)電機(jī)在出力210kw左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為80%。由于機(jī)組出力效率低，單位電能耗水率大大增加，電站發(fā)電量大幅度減少，嚴(yán)重影響了電站經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。3、電站增效擴(kuò)容的可行性評價(jià)XX河壩電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825kw，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬kwh， 20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量164.5萬度。通過技術(shù)改造，電站裝機(jī)容量為1000kw，多年平均發(fā)電量可達(dá)290.8萬kwh，比原設(shè)

29、計(jì)年增加發(fā)電量70.8萬kwh，增加比例為32%；比20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量164.5萬度增加發(fā)電量126.3萬kwh，增加比例為76.8%。水量能滿足增發(fā)電量要求。XX河壩電站發(fā)電多年平均可用水量6528萬m3，改造后發(fā)電量290.8萬kwh，需要供水量4587萬m3。引水建筑物能滿足輸送流量要求。發(fā)電輸水涵洞位于非溢流壩的右壩段，為鋼筋砼圓形涵管，徑為1.5m，長25m，進(jìn)口底板高程為261.8m，原設(shè)計(jì)引用流量6m3/s，設(shè)計(jì)流速為3.39m/s，擴(kuò)容后設(shè)計(jì)引用流量6m3/s，流速為3.39m/s，屬經(jīng)濟(jì)流速圍，無需改造。廠房與升壓站建筑物結(jié)構(gòu)尺寸能滿足技術(shù)改造要求。本次技

30、術(shù)改造水輪發(fā)電機(jī)組臺數(shù)減小1臺，主變壓器臺數(shù)不變，高低壓配電屏柜與輔助設(shè)備臺數(shù)與原來基本一樣，控制保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化裝置，屏柜臺數(shù)還有所減少，廠房與升壓站原有建筑物結(jié)構(gòu)與尺寸都能滿足改造要求。更換水輪發(fā)電機(jī)組，出力效率會大幅度提高。原有3#、4#水輪機(jī)組因老化磨蝕嚴(yán)重，出力效率降至77%左右，更換新機(jī)組后，機(jī)組綜合出力效率可達(dá)到92%，與現(xiàn)狀相比，機(jī)組出力效率可增加15%。電量上網(wǎng)不存在問題。XX河壩電站電力輸入XX縣電網(wǎng)，XX縣電網(wǎng)與省電網(wǎng)已連網(wǎng)。XX縣電網(wǎng)電力總裝機(jī)容量達(dá)到100MW，用電負(fù)荷達(dá)到116MW，年用電量達(dá)到6億kwh。XX河壩電站改造后比原設(shè)計(jì)年增加電量約70萬kwh，對電網(wǎng)

31、影響微小，且電站有水庫調(diào)節(jié)，發(fā)電穩(wěn)定，是優(yōu)質(zhì)電，電網(wǎng)將優(yōu)先接納，故增效改造后增加電量上網(wǎng)不存在問題。從以上分析說明，XX河壩電站進(jìn)行增效改造的條件基本上能滿足，所以，對XX河壩電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是可行的。1.1.5電站技術(shù)改造目標(biāo)與容1、電站技術(shù)改造目標(biāo) XX河壩電站增效擴(kuò)容改造主要目標(biāo)為：通過增效擴(kuò)容改造，消除電站安全隱患，減小不合理的裝機(jī)，提高電站經(jīng)濟(jì)效益；水輪發(fā)電機(jī)組綜合效率由原設(shè)計(jì)82%提高到90%；多年平均發(fā)電量由原設(shè)計(jì)250萬kwh增加到290.8萬kwh，增加發(fā)電量70.8萬kWh，增加比例為32%。較改造前10年實(shí)際平均年發(fā)電量164.5年kwh增加發(fā)電量190.6萬kwh，

32、增加比例為76.8%。2、電站技術(shù)改造容電站技術(shù)改造主要項(xiàng)目如下：（一）水力機(jī)械水輪機(jī)改造。水輪機(jī)更換3臺，拆除1臺。發(fā)電機(jī)更換。發(fā)電機(jī)更換3臺，拆除1臺。水輪機(jī)調(diào)速器更換。調(diào)速器3臺，拆除1臺。油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備與管路更換。（二）電氣設(shè)備更新改造高低壓配電裝置更換。包括10.5KV廠用變、10KV高壓開關(guān)柜、400V低壓配電屏?？刂票Ｗo(hù)設(shè)備更換。包括發(fā)電機(jī)組與調(diào)速器機(jī)旁屏柜、微機(jī)控制保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控裝置、自動(dòng)化裝置、直流系統(tǒng)裝置、工業(yè)電視裝置、通信系統(tǒng)裝置等。升壓站設(shè)備更換。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(guān)、避雷器等。1.2水文1.2.1流域概況XX河壩位于湘江一

33、級支流紫水河上游，地處XX縣大廟口境，距XX縣35km。閘址以上控制集雨面積78.63km2, 干流長度17.3km，干流坡降44。1.2.2氣象河壩電站屬亞熱帶大陸季風(fēng)濕潤氣候，熱量充足，四季交替分明。灌區(qū)多年平均氣溫13.718.4，多年平均日照為1523.3h，多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸發(fā)量1462.6mm。1.2.3徑流XX河壩壩址逐月平均流量直接從省勘測設(shè)計(jì)總院2009年編的省XX縣蘆江水庫初步設(shè)計(jì)報(bào)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。結(jié)果見表13。表13 XX河壩壩址各典型年徑流 m3/s頻率典型年1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12

34、月19700.45 1.01 3.54 4.11 7.09 3.70 2.38 2.91 3.96 4.21 0.60 2.39 10%豐水年0.45 1.01 3.56 4.12 7.12 3.72 2.38 2.92 3.97 4.22 0.60 2.40 19851.18 4.52 3.12 3.04 1.65 1.98 2.34 2.66 2.04 0.83 1.15 0.98 50%平水年1.18 4.54 3.14 3.05 1.65 1.99 2.35 2.67 2.05 0.84 1.16 0.99 19691.08 0.60 1.66 1.30 3.96 1.20 0.24

35、1.33 0.15 2.00 0.62 0.15 90%枯水年1.08 0.60 1.68 1.31 3.99 1.21 0.25 1.34 0.15 2.02 0.62 0.15 1.3工程地質(zhì)1.3.1區(qū)域地質(zhì)概況河壩位于XX河流域干流上，在XX舜皇山林區(qū)，屬萌渚嶺山系的一部分，境大部分的山地在海拔2001000m之間，群山連綿，河流溪溝曲折蜿蜒，兩岸山坡陡峻，基巖裸露，屬侵蝕中低山地貌類型。根據(jù)安全評價(jià)地勘，XX河攔河壩地層分為二層，層為紫紅色中厚層狀石英砂巖，呈強(qiáng)弱風(fēng)化狀態(tài)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，透水性較大，多在12.533Lu，為中等透水巖帶，透水帶厚度510m。層為弱風(fēng)化基巖區(qū)

36、，紫紅色中厚層狀砂巖，巖體相對完整，透水性相對較小。1.3.2主要建筑物工程地質(zhì)條件1.3.2.1庫區(qū)工程地質(zhì)庫區(qū)為高山峽谷地形，庫岸山體極為雄厚，庫盆由砂巖組成，滲透性較弱，水庫無滲漏之憂。庫岸基巖裸露，因節(jié)理發(fā)育，巖體較破碎，山坡表層的殘坡積層在重力、水文氣象等因素作用下，局部的小型坍塌、滑坡對水庫影響不大，庫岸基本穩(wěn)定。壩兩岸山坡陡峻，山體雄厚，森林茂密，兩岸山坡穩(wěn)定，不會有較大的塌方發(fā)生。1.3.2.2廠址主要工程地質(zhì)問題與評價(jià)廠房座落于上壩后階地上，階地地勢較平緩，斜坡1015。地表覆蓋層為第四系全新統(tǒng)沖積層（alQh）砂質(zhì)壤土，礫卵石夾砂厚45 m，以與坡積殘積層（dl+elQH）

37、粘土碎石，厚23 m。下伏基巖，為石灰?guī)r與其互層，巖層產(chǎn)狀125/SW36,巖層節(jié)理發(fā)育，有10/NE78與60/NW0，EIRR=22.33%12%。說明項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)上是有投資價(jià)值的，能給社會創(chuàng)造較高的產(chǎn)出。并根據(jù)敏感性分析可知，本項(xiàng)目在國民經(jīng)濟(jì)評價(jià)中有著較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。有較高的投資開發(fā)價(jià)值。1.13.4評價(jià)結(jié)論 經(jīng)過分析，該電站增效擴(kuò)容有良好的經(jīng)濟(jì)效和社會效益，可挖掘發(fā)展可再生能源、促進(jìn)節(jié)能減排，也可通過改造達(dá)到消除電站安全隱患、保障公共安全的需要。業(yè)主早有改造之心，但業(yè)主無力依靠自身資金實(shí)力進(jìn)行改造升級，希望本次能得到國家的支持，業(yè)主愿意盡全力籌資對電站進(jìn)行全面擴(kuò)容改造，實(shí)現(xiàn)資源發(fā)揮最優(yōu)效

38、益。1.14 附工程特性表工程特性表序 號 與 名 稱單 位指 標(biāo)備 注技改前本次技改一、水文1流域面積工程地址（壩址）以上km278.678.62利用的水文系列年限年26501959-20103多年平均年徑流量億m31.982.14特征流量m3/s設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)與流量（P=2%）m3/s321壩址校核洪水標(biāo)準(zhǔn)與流量（P=0.2%）m3/s543壩址二、水能指標(biāo)裝機(jī)容量KW8251000保證出力（P=85%）KW85/280多年平均發(fā)電量萬kw.h220290.8近十年平均發(fā)電量萬kw.h164.5年利用小時(shí)h渠首電站2025壩后電站31284工程永久占地hm2無增加三、主要建筑物與設(shè)備1引水壩

39、型式重力壩重力壩壩頂高程m281.2281.2最大壩高m3131.4壩頂長度m84.584.52輸水建筑物進(jìn)口高程m261.8261.8涵洞全長m25.025.0斷面（直徑）m1.51.5鋼筋砼圓形設(shè)計(jì)引用流量m3/s66閘門尺寸m1.71.7工程特性表序 號 與 名 稱單 位指 標(biāo)備 注技改前本次技改4廠房壩后電站廠房尺寸（長寬）mm18.58.218.58.2渠首廠房尺寸（長寬）mm11.28.711.28.7水輪機(jī)安裝高程m廠房地面高程m5開關(guān)站面積（長寬）mm201220126主要機(jī)電設(shè)備渠首電站水輪機(jī)1臺HL123-WJ-42 HLA551cWJ601臺ZD661-LMy-60 拆除

40、發(fā)電機(jī)1臺TSWN85/3SFW200-8/8501臺TSN59/741-8拆除調(diào)速器臺YT-300YWT-300機(jī)型臺YT-300拆除勵(lì)磁1臺FKL-21新型號靜止可控硅壩后電站水輪機(jī)2臺HL260-WJ-60HLA551cWJ71發(fā)電機(jī)2臺TSWN90-19SFW400-12/990調(diào)速器手動(dòng)調(diào)速器SDT300機(jī)型勵(lì)磁FKL-21新型號靜止可控硅額定電壓KV0.40.4主變壓器型號11臺S7-400/10/0.4S11-250/0.4主變壓器型號22臺S7-1000/10/0.4S11-1000/0.4工程特性表序 號 與 名 稱單 位指 標(biāo)備 注技改前本次技改2主要建筑材料水泥t74砂子

41、m3265卵石m3281塊石m3339鋼筋t5.53所需勞動(dòng)力總工日工日0.784對外交通（公路）距離km35XX縣城5施工期限總工期月6八、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1靜態(tài)總投資萬元212.772總投資萬元212.77其中：建筑工程萬元14.32機(jī)電設(shè)備與安裝工程萬元159.94金屬結(jié)構(gòu)與安裝工程萬元7.79施工臨時(shí)工程萬元4.5獨(dú)立費(fèi)用萬元16.09基本預(yù)備費(fèi)萬元10.13建設(shè)征地地與移民安置補(bǔ)償投資萬元水土保持工程萬元環(huán)境保護(hù)工程萬元3綜合利用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)水電站單位千瓦投資元/kw2127.7單位電度投資元/kwh1.68發(fā)電成本元/kwh8.66經(jīng)濟(jì)部收益率%22.33財(cái)務(wù)部收益率%12.42上網(wǎng)電價(jià)元/k

42、wh0.3投資回收期年7.52 現(xiàn)狀分析與評價(jià)2.1 電站現(xiàn)狀分析2.1.1工程基本情況XX河壩位于湘江一級支流紫水XX河上游XX縣大廟口境，距XX縣城35 km，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的水利工程。設(shè)計(jì)灌溉面積2.7萬畝，防洪保護(hù)農(nóng)田2.1萬畝、人口15000人，發(fā)電廠房2處，總裝機(jī)容量為825kw。XX河壩建于1967年，主要由壩引水涵管、攔河閘、沖砂底孔、壩后電站廠房等建筑物組成。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84.5m。非溢流壩段分為左、右岸壩段，左岸擋水壩段長15.0m，壩頂高程281.2m，壩頂寬3.5m，最大壩高31.4m。右岸廠房壩段長

43、23.0m，壩頂高程276.3m。溢流段總長46.5m，溢流前緣凈寬44.0m，堰頂高程276.3m，最大堰高26.5m。堰面為WES曲線，下接1:0.8的直線段，下游采用挑流消能，反弧半徑7m，挑射角25，挑流鼻坎高程263.2m，鼻坎寬度35.2m。在大壩迎水面設(shè)置有混凝土防滲面板，防滲板由多次加固而成，各處厚度不一，頂部至264m高程，厚約3.5m，向下逐漸變薄，至276.6m厚僅0.5m，至273.6m厚皆為0.5m，從273.6m至壩基約1.2m。防滲面板設(shè)計(jì)標(biāo)號C15，面板布有6溫度鋼筋，縱橫間距各為30cm。整個(gè)防滲面板設(shè)有1條伸縮縫。溢流面設(shè)有厚0.4m的C20砼溢流面板，面板

44、里布置有12溫度鋼筋，縱橫間距均為30cm。沖砂底孔布置于大壩左端，進(jìn)口底板高程264.8m，斷面為城門型，寬1m，直墻高1m，園拱半徑為0.5m，涵身與壩軸線垂直線成左偏15夾角。整個(gè)涵身才用石灰石粗條石砌筑而成，管長28m，目前已封堵廢棄。原發(fā)電引水管（即低涵）位于溢流壩的右端，為直徑1m的鋼筋混凝土壓力管，進(jìn)口高程257.8m，管長21.62m，進(jìn)口14.45m長與壩軸線垂直，后7.17m右轉(zhuǎn)24，管身為砼預(yù)制管，管壁厚0.12m。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式檢修閘門，由15T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電輸水涵后，已將此涵變?yōu)榱藳_砂底孔。灌溉引水管（即高涵）位于大壩左端，為漿砌石箱型涵

45、，進(jìn)口高程269.92m，斷面尺寸為0.5m0.7m。進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。1987年新建發(fā)電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進(jìn)口高程261.8m，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑1.5m，出口分為三根岔管，2根發(fā)電管，管徑為0.8m，1根灌溉管，管徑為0.7m，涵管進(jìn)口設(shè)鋼質(zhì)平板直升式工作閘門，由5T手搖絲桿啟閉機(jī)啟閉。電站廠房2處，總裝機(jī)容量為825kw，其中渠首電站裝機(jī)容量為200+125kw，發(fā)電尾水進(jìn)入總干渠，電站設(shè)計(jì)水頭17m。壩后電站裝機(jī)容量2臺250kw，發(fā)電尾水進(jìn)入河床，電站設(shè)計(jì)水頭19.5m。設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬kwh，近十年實(shí)際實(shí)際年平均發(fā)

46、電量164.5萬度。XX河壩近十年發(fā)電量統(tǒng)計(jì)表年份發(fā)電量（萬度）年份發(fā)電量（萬度）2002198200719520031732008127200415020091752005210201014520061022011170小計(jì)833812年均164.52.1.2電站運(yùn)行現(xiàn)狀經(jīng)現(xiàn)場檢查和查閱資料，電站運(yùn)行現(xiàn)狀歸納如下： 電站水工建筑物舊，但基本能滿足發(fā)電運(yùn)行要求。大壩、發(fā)電輸水涵洞、沖砂導(dǎo)流涵洞與壩后廠房等已使用30多年，目前現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，因鋼筋混凝土澆筑質(zhì)量差，且已運(yùn)行多年，涵管砼剝蝕與露筋現(xiàn)象嚴(yán)重，并存在較多的環(huán)向裂縫，同時(shí)砼強(qiáng)度達(dá)不到原設(shè)計(jì)的C20的強(qiáng)度等級。電站廠房是磚混結(jié)構(gòu)建筑，較為舊

47、，但廠房未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)下沉、墻體開裂、屋頂漏水等質(zhì)量問題，基本能滿足使用要求。升壓站設(shè)備基礎(chǔ)和構(gòu)架為低標(biāo)號砼現(xiàn)澆，歷經(jīng)30多年的風(fēng)雨侵蝕，有些表層砼已脫落，裸露出鋼筋，但沒有出現(xiàn)下沉、變形等問題，表象較差，但能維持使用。機(jī)組出力效率明顯降低。目前電站1#機(jī)組是上世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30多年，現(xiàn)出力只有60%左右。壩后電站2#機(jī)組容量200Kw，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150 kw，且發(fā)電機(jī)在出力140kw左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為75%；3#機(jī)組存在與2#機(jī)同樣現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)水頭工況（設(shè)計(jì)水頭Hr=17m時(shí)）最大出力200 kw，機(jī)組效率水平為80%。近年來，由于機(jī)組空蝕磨蝕嚴(yán)重，

48、設(shè)備老化等因素，機(jī)組出力逐年下降，目前，在水庫處正常水位，水輪機(jī)過額定設(shè)計(jì)流量時(shí)，4#機(jī)組出力200 kw左右，機(jī)組出力降低1520%左右，機(jī)組效率水平已低于75%。水輪機(jī)組檢修工作量逐年增大。4臺機(jī)組都存在振動(dòng)過大，檢修難度大，費(fèi)用過高，同時(shí)造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電；廠家制造工藝較差，機(jī)組水導(dǎo)處止水密封漏水嚴(yán)重，水導(dǎo)油盆經(jīng)常進(jìn)水，水軸頸與軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，每年的檢修費(fèi)用很大。機(jī)組和電氣設(shè)備已超過使用期限，嚴(yán)重老化，故障率高。發(fā)電機(jī)組、主變壓器、控制保護(hù)設(shè)備、起重設(shè)備都是上世紀(jì)70年代出廠產(chǎn)品，老化嚴(yán)重，有些配件已難以采購，電站雖能勉強(qiáng)維持運(yùn)轉(zhuǎn)，但故障率高，運(yùn)行狀況差，維修任務(wù)大，停

49、電時(shí)間長，急需要更新改造。2.1.3電站存在的主要問題 XX河壩電站自1979年投產(chǎn)以來，已運(yùn)行30多年，鑒于電站建設(shè)時(shí)機(jī)電設(shè)備的制造技術(shù)水平較低，以與運(yùn)行時(shí)間長，設(shè)備老化磨損嚴(yán)重，電站主要在設(shè)備方面存在諸多問題。水輪機(jī)空蝕、磨蝕破壞嚴(yán)重水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片磨損嚴(yán)重。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的材質(zhì)為普通碳鋼，抗空蝕能力低，目前，檢查發(fā)現(xiàn)葉片與下環(huán)的空蝕和泥沙磨損較嚴(yán)重，葉片背面的空蝕部位已被氣蝕成蜂窩狀。轉(zhuǎn)輪密封間隙過大。由于水軸頸與軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，既造成較大的容積損失，同時(shí)又造成設(shè)備臨檢而不能發(fā)電。機(jī)組出力、效率逐年下降由于上世紀(jì)早期編制的水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪型譜中可供各水頭段選用的轉(zhuǎn)輪型號少，電站只能

50、“套用”相近轉(zhuǎn)輪；其主要能量指標(biāo)(單位流量、單位轉(zhuǎn)速、模型效率)都比較低。因而使機(jī)組偏離電站實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，導(dǎo)致水輪機(jī)偏離高效率區(qū)，造成機(jī)組運(yùn)行的平均效率低、耗水量大，水能資源未能得到充分利用的。本電站水輪機(jī)組新機(jī)時(shí)的效率大約為80%，由于水輪機(jī)通流部件空蝕、磨蝕導(dǎo)致的水力損失逐漸增大，目前機(jī)組效率已大幅下降。XX河壩電站原調(diào)速器型號為YT系列，經(jīng)過多年運(yùn)行，調(diào)速器控制元件磨損老化、調(diào)節(jié)失靈；調(diào)速器是上世紀(jì)中生產(chǎn)的老式產(chǎn)品，備品備件無處采購，修復(fù)難度很大?，F(xiàn)全部更換為微機(jī)調(diào)速器，型號YWT系列，調(diào)速功300-600kgm。電氣設(shè)備老化，故障率高。電站主變壓器三臺，型號分別為S7-315/400V

51、2臺和S7-400/400V1臺，均是上世紀(jì)80年代未產(chǎn)品；高壓開關(guān)柜、控制保護(hù)設(shè)備都是老式產(chǎn)品，繼電器、控制儀表、測量儀表全部是機(jī)械式產(chǎn)品，技術(shù)水平低，且運(yùn)行時(shí)間長，已嚴(yán)重老化，運(yùn)行中故障率高，耗電量大，既不安全，又不節(jié)能，難以適應(yīng)電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求。2.2電站綜合能效評價(jià)2.2.1電站水能利用評價(jià)XX河水閘閘址以上控制集雨面積78.63km2, 干流長度17.3km，干流坡降44。多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸發(fā)量1462.6mm。電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825kw，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬kwh， 20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量164.5萬度。根據(jù)電站水能計(jì)算，XX河壩電站壩址控

52、制集雨面積78.63km2，多年平均流量1.77m3/s，水能利用率僅60%左右。由此可見，本站水能利用率是很低的，對XX河壩電站增效擴(kuò)容改造十分必要。2.2.2機(jī)組運(yùn)行效率評價(jià) 目前電站1#機(jī)組水輪機(jī)型號為ZD661-LMY-60，配套發(fā)電機(jī)型號為TSN59/41-8，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定功率125kw，額定功率因數(shù)0.8（滯后），額定電壓0.38kv，XX縣水電設(shè)備廠出品，為1972年9月的產(chǎn)品，運(yùn)行至今已有30年，現(xiàn)出力只有50%左右，達(dá)到了報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。2#機(jī)組容量200Kw，水輪機(jī)型號均為HL123-WJ-50，配套發(fā)電機(jī)型號為TSWN85/3，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定功

53、率200kw，額定功率因數(shù)0.8（滯后），額定電壓0.4kv，2臺水輪發(fā)電機(jī)組均為市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力150 kw，且發(fā)電機(jī)在出力140kw左右發(fā)熱嚴(yán)重，壩后電站3#、4#機(jī)組容量250Kw，水輪機(jī)型號均為HL260-WJ-60，配套發(fā)電機(jī)型號為TSWN90-19，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定功率因數(shù)0.8（滯后），額定電壓0.4kv，2臺水輪發(fā)電機(jī)組均為為市水輪發(fā)電機(jī)廠1979年的產(chǎn)品，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪磨耗嚴(yán)重，最大出力200 kw，且發(fā)電機(jī)在出力210kw左右發(fā)熱嚴(yán)重，機(jī)組效率水平為80%；分析其主要原因有：水輪機(jī)運(yùn)行工況偏離了最優(yōu)工況。由本電站水輪機(jī)的

54、實(shí)際運(yùn)行圍也可以看到，水輪機(jī)的過流能力偏小，而受發(fā)電機(jī)額定銘牌出力考核指標(biāo)的需要，水輪機(jī)實(shí)際工作在大流量、低效率和高空化區(qū)，把最優(yōu)區(qū)排除在運(yùn)行圍之外。由此產(chǎn)生的不良結(jié)果是：水輪機(jī)空蝕嚴(yán)重、運(yùn)行效率低、水流噪聲偏大、穩(wěn)定性差。水輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況已處于限制點(diǎn)外的大流量區(qū)，實(shí)際工作效率嚴(yán)重偏低。HL123機(jī)型在新機(jī)條件下，在單位轉(zhuǎn)速67.9r/min，單位流量1.24m3/s的實(shí)際工況點(diǎn)，模型效率也只有88.5%?？紤]到上世紀(jì)70年代產(chǎn)品真機(jī)與模型在導(dǎo)葉數(shù)量和尾水管形狀等方面的差異，真機(jī)效率比模型要低1-2%，大約為86.5-87.5%。機(jī)組已運(yùn)行30多年，水輪機(jī)通流部件空蝕、磨蝕導(dǎo)致的水力損失逐漸

55、增大，使得機(jī)組綜合效率水平已降至80%。與現(xiàn)代水輪發(fā)電機(jī)效率水平92%相比，相差近12%。2.2.3電站增效擴(kuò)容的可行性評價(jià)XX河壩電站設(shè)計(jì)裝機(jī)825kw，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站220萬kwh， 20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量164.5萬度。通過技術(shù)改造，電站裝機(jī)容量為1000kw，多年平均發(fā)電量可達(dá)290.8萬kwh，比原設(shè)計(jì)年增加發(fā)電量70.8萬kwh，增加比例為32%；比20022011年電站實(shí)際年平均發(fā)電量164.5萬度增加發(fā)電量126.3萬kwh，增加比例為76.8%。水量能滿足增發(fā)電量要求。XX河壩電站發(fā)電多年平均可用水量6623萬m3，改造后發(fā)電量290.8萬kwh，需要供水

56、量4587萬m3。引水建筑物能滿足輸送流量要求。發(fā)電輸水涵洞位于非溢流壩的右壩段，為鋼筋砼圓形涵管，徑為1.5m，長25m，進(jìn)口底板高程為261.8m，原設(shè)計(jì)引用流量6m3/s，經(jīng)計(jì)算，屬經(jīng)濟(jì)流速圍，可滿足要求。廠房與升壓站建筑物結(jié)構(gòu)尺寸能滿足技術(shù)改造要求。本次技術(shù)改造水輪發(fā)電機(jī)組臺數(shù)減小1臺，主變壓器臺數(shù)不變，高低壓配電屏柜與輔助設(shè)備臺數(shù)與原來基本一樣，控制保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化裝置，屏柜臺數(shù)還有所減少，廠房與升壓站原有建筑物結(jié)構(gòu)與尺寸都能滿足改造要求。更換水輪發(fā)電機(jī)組，出力效率會大幅度提高。原有3#、4#水輪機(jī)組因老化磨蝕嚴(yán)重，出力效率降至77%左右，更換新機(jī)組后，機(jī)組綜合出力效率可達(dá)到92%

57、，與現(xiàn)狀相比，機(jī)組出力效率可增加15%。電量上網(wǎng)不存在問題。XX河壩電站電力輸入XX縣電網(wǎng)，XX縣電網(wǎng)與省電網(wǎng)已連網(wǎng)。XX縣電網(wǎng)電力總裝機(jī)容量達(dá)到100MW，用電負(fù)荷達(dá)到116MW，年用電量達(dá)到6億kwh。XX河壩電站改造后比原設(shè)計(jì)年增加電量約70萬kwh，對電網(wǎng)影響微小，且電站有水庫調(diào)節(jié)，發(fā)電穩(wěn)定，是優(yōu)質(zhì)電，電網(wǎng)將優(yōu)先接納，故增效改造后增加電量上網(wǎng)不存在問題。從以上分析說明，XX河壩電站進(jìn)行增效改造的條件基本上能滿足，所以，對XX河壩電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是可行的。2.3電站技術(shù)改造目標(biāo)與容2.3.1電站技術(shù)改造目標(biāo) XX河壩電站增效擴(kuò)容改造主要目標(biāo)為：通過增效擴(kuò)容改造，消除電站安全隱患，減小

58、不合理的裝機(jī)，提高電站經(jīng)濟(jì)效益；水輪發(fā)電機(jī)組綜合效率由原設(shè)計(jì)80%提高到90%；多年平均發(fā)電量由原設(shè)計(jì)220萬kwh增加到290.8萬kwh，增加發(fā)電量70.8萬kWh，增加比例為32%。較改造前10年實(shí)際平均年發(fā)電量164.5年kwh增加發(fā)電量126.3萬kwh。2.3.2電站技術(shù)改造容 電站技術(shù)改造主要項(xiàng)目如下：2.3.2.1水力機(jī)械設(shè)備更新改造水輪機(jī)改造。水輪機(jī)更換3臺，拆除1臺。發(fā)電機(jī)更換。發(fā)電機(jī)更換3臺，拆除1臺。水輪機(jī)調(diào)速器更換。調(diào)速器3臺，拆除1臺。油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備與管路更換。2.3.2.2電氣設(shè)備更新改造高低壓配電裝置更換。包括10.5KV廠用變、10KV高壓開關(guān)柜、400V

59、低壓配電屏?？刂票Ｗo(hù)設(shè)備更換。包括發(fā)電機(jī)組與調(diào)速器機(jī)旁屏柜、微機(jī)控制保護(hù)裝置、微機(jī)監(jiān)控裝置、自動(dòng)化裝置、直流系統(tǒng)裝置、工業(yè)電視裝置、通信系統(tǒng)裝置等。升壓站設(shè)備更換。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(guān)、避雷器等。2.3.2.3建筑物與設(shè)備基礎(chǔ)更新改造水輪發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)改造。水輪機(jī)調(diào)速器基礎(chǔ)改造。主變壓器基礎(chǔ)改造。高壓室、中控室屏柜基礎(chǔ)改造。發(fā)電機(jī)房、中控室、高壓室建筑裝修。升壓站構(gòu)支架改造。3 水文計(jì)算與水能復(fù)核3.1流域概況XX河壩位于湘江一級支流紫水河上游，地處XX縣大廟口境，距XX縣35km。閘址以上控制集雨面積78.63km2, 干流長度17.3km，干流坡降44。

60、3.2氣象電站屬亞熱帶大陸季風(fēng)濕潤氣候，熱量充足，四季交替分明。灌區(qū)多年平均氣溫13.718.4，多年平均日照為1523.3h，多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸發(fā)量1462.6mm。3.3水文基本資料本次規(guī)劃設(shè)計(jì)采用2009年2月省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院XX河水閘安全鑒定安全評價(jià)報(bào)告中的成果：XX河水閘天然設(shè)計(jì)洪水成果表3-1計(jì)算時(shí)間計(jì)算方法項(xiàng)目頻率（%）0.223.33本次成果推理公式Qm(m3/s)453.0321.2294.3W總(萬m3)147010709833.4徑流計(jì)算3.4.1徑流XX河壩壩址逐月平均流量直接從省勘測設(shè)計(jì)總院2009年編的省XX縣蘆江水庫初步設(shè)計(jì)報(bào)告引用，