某电站机电、金属结构及通风空调初步设计报告书.docVIP

某水电站增效扩容改造工程初步设计报告 6 机电、金属结构及通风空调 目 录 6.1 水机械……………………………………………….……...…6-6.2 电气一次……………………………………………….…..…6-6.3 电气二次 ……………………………………………………6-6.4 金属结构…………………………………………………….…6-30 6.5 通风空调……………………………………………………….6-30 6.6 附表………………………………………………………….6-31 6 机电、金属结构及通风空调 6.1 水力机械 6.1.1 电站现状 XX水电站位于XX省XX县东部的马头镇羌坑村，距XX县城19km，是一座高水头引水式水电站。电站现有三台混流式发电机组，水轮机型号为HL100-WJ-65，装机容量为00kW，发电机型号为TSW133/105-41#、2#机组发电机先后于1997年和2001更新为SFW3200-4/1430虽然1#、2#机组发电机进行了更新，发电机额定容量由3000kW扩容到3200kW，但水轮机未进行过技术改造，受水轮机出力和机组老化限制，发电机达不到额定出力。1#、2#机组长期处于“小马拉大车”工况下运行，不但没有充分发挥发电机的发电效益，而且造成机组震动大、噪音高、汽蚀严重、出力低等现象。XX电站年发电量3100万kWh，年利用小时3444小时，在XX县电网系统中起着重要的作用。 图1 XX电站机组现状 6.1.2 机电设备改造的必要性 机组参数与水能参数不符 由于XX电站没有调节水库，仅有一小支流岩头水库，每年有大量弃水，水能没有得到充分的利用。根据水文计算成果，现电站的水能参数与机组参数已不相符，电站多年的运行经验也表明，机组存在一定的增容空间。 机组效率 水轮机及3#机组发电机均为上世纪年代的产品，虽然HL100转轮在当时是比较优秀的转轮，其模型最高效率可达到90%以上，但与现在的优秀转轮相比，其动能指标（流量、效率）明显偏低，其过流量较小、模型效率与目前优秀转轮相比相差3%～5%左右，存在增效的余地。 机组运行的可靠性 水轮机及3#机组发电机运行至今已超过30年，期间没有进行过技术改造，已经到了报废年限。水轮机磨损较大、3#发电机绝缘老化严重、性能下降、故障频发，机组设备多带病维持运行，存在较大的安全隐患。 调速器性能 电站3台调速器为韶关水轮机厂生产的XT-600型机械液压型调速器。经多年运行不论是机械液压部分还是控制部分均存在很多问题，性能指标已达不到调速器基本技术条件要求。综上所述，由于机组设备陈旧老化、性能下降、故障频发，严重影响了电站的安全运行；转轮的空化、汽蚀、低效率、水能的不充分利用及水轮机出力和发电机容量的不符造成了电站电量效益的损失，目前电站单机最大出力仅为2950kW，电站的增效扩容改造势在必行。 6.1.3 机电设备改造的可行性 从经济的角度上来讲，电站改造尽量保留原有水工建筑物，水轮机需改造的相关部件以及其它机电设备的改造工作在枯水期完成，建设周期短，建设投资相对较少。同时，使电厂在施工建设期的发电效益的损失也降到最少，取得较好的经济效益。 从技术的角度上来讲，随着设计技术与制造工艺的进步，已有大量的新型转轮被研制并用于实际工程，使用性能优越的新式转轮取代旧转轮来提高机组性能是完全可行的。电气设备的性能与自动化水平也发生了日新月异的改变，电站的电气设备的升级改造难度不大。 所以，电站的增容改造是一项技术上可行，难度不高，投入少产出多的效益显著的项目。 6.1.4 电站的水能参数 根据水文规划专业提供的资料，改造前后电站的水能参数如表-1 工程特性表 项 目 名 称 单位 原始参数 现设计值 前池水位 最大水位 m396.87 396.87 正常水位 m 396.27 396.87 最低水位 m 395.14 395.14 下游水位 设计尾水位 m 156.74 156.74 最低尾水 m 156.74 156.74 水 能 最大水头 m 233.4 230.6 加权平均水头 m 设计水头 m 232.8 230 最小水头 m 231.7 228.9 装机容量 kW9400 9600 多年平均发电量 万kWh3100 3836.7 年利用小时数 h3444 3997 6.1.5 机电设备改造的原则 为减少工程量，缩短施工期时间，节省投资达到增效的目的，经与业主协商后制定了XX县XX电站增容改造的设计原则： (1)水库水位和尾水位等都维持不变，水轮机额定水头由原设计值232.8m降到230m，机组的单机容量由3000kW增容到3200kW。 (