【正文】 .... 69 主變 110kV側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的選擇 ....................................................................... 69 載流導(dǎo)體和絕緣子的選擇 ............................................................................................ 70 互感器的選擇 ............................................................................................................. 73 開關(guān)柜的選擇 ............................................................................................................. 77 ....................................................................................................... 80 第六章 繼電保護(hù)裝置設(shè)計 ......................................................................................... 81 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 3 頁 主電動機(jī)保護(hù) ............................................................................................................. 81 ..................................................................................................................... 81 .............................................................................................................. 83 6kV母線保護(hù) ....................................................................................................... 85 參考資料 ........................................................................................................................... 87 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 4 頁 第一篇 土建部分 第一章 原始資料 概況 興建緣由 為了緩解魯、冀、京地區(qū)水資源短缺，國家以批準(zhǔn)實(shí)施南水北調(diào)東線一期工程，根據(jù)東線工程的具體規(guī)劃，從長江源頭泵站調(diào)水到黃河南岸需要建 13級梯級抽水站，共 30座大型泵站，該站建于京杭大運(yùn)河里運(yùn)河和洪澤湖二河之間，主要負(fù)擔(dān)將南水北調(diào)第二級抽水站即淮安泵站提抽的水由里運(yùn)河抽至洪澤湖，再經(jīng)泰山洼泵站、沙集泵站等通過徐洪河向北輸水，泵站水文情勢、地質(zhì)條件與淮陰二站同，但設(shè)計流量不同。 設(shè)計數(shù)據(jù) 河道情況： 經(jīng)總體 規(guī)劃，決定 原有骨干輸水河道二河基礎(chǔ)上，開挖拓寬部分河道，河道采用復(fù)式斷面，上游河道與二河相連，河道底寬 35m邊坡 1： 3，河底高程 ? ，堤頂高程 ? ，河道上建公路橋梁一座，下游與頭河相連，河道底寬 40m，邊坡 1： 3，河底高程 ? ，堤頂高程 ? 。 工程地質(zhì)： 站身持力層為四層，粉質(zhì)粘土，含有較多的沙及鐵錳結(jié)核，貫入擊數(shù)為 22擊，上游翼墻持力層為 3層，為粉質(zhì)沙壤土，貫入擊數(shù)為 427擊，詳見江蘇工程勘測設(shè)計研究院《淮陰二站工程地質(zhì)勘測報告》?；靥钔帘仨毢粚?shí)，干容量不小于 （ 2）層粉質(zhì)粘土回填。上游翼墻為水泥攪拌樁基礎(chǔ)。 設(shè)計水位：（ 1）京杭大運(yùn)河設(shè)計水位： 設(shè)計水位： ,頭河入口處水位 ； 最高水位： ,頭河入口處水位 最低水位： , 頭 河入口處水位 (2)二河設(shè)計水位： 設(shè)計水位： ； 最高水位： 最低水位： (3）防洪特征水位： 站下防洪設(shè)計水位： 站下防洪校核水位： 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 5 頁 站上防洪設(shè)計水位 :。分淮入沂 300m3/s淮陰閘上水位。 站上防洪校核水位 :；分淮入沂 400m3/s 淮陰閘上水位。 站上防洪最高水位： ；遠(yuǎn)景入海水道強(qiáng)迫行洪最高水位。 設(shè)計流量 設(shè)計提水流量 130m3/s。 建筑物工程等級 二等大（ 2）型泵站，工程等級為 級。 交通 建筑材料可通過公路輸運(yùn)，交通便利。 氣象資料 最大風(fēng)速度： 5m/s； 基本風(fēng)壓 W=373N/㎡ 。 最熱月平均最高氣溫； ； 最熱月平均氣溫： ； 最熱月平地面下 ： 250C 最低氣溫： ； 年平均氣溫 :120C 。 雷暴日數(shù)： 35日 /年； 抗震設(shè)計 按六度考慮 電氣部分 泵站機(jī)組技術(shù) 泵站總平面布置圖，站房平面。泵站輔機(jī)及其它裝備的用電安裝容量及負(fù)荷類型由土建部分提供。 氣象、地質(zhì)資料 最熱月平均最高氣溫； ； 最熱月平均氣溫： ； 最熱月平地面下 ： 250C 雷暴日數(shù)： 35日 /年； 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 6 頁 土壤性質(zhì)：重粉質(zhì)壤土。 負(fù)荷類型 本站是通榆河樞紐的重點(diǎn)工程之一，泵站年最大負(fù)荷利用小時 Tmax=2500h。 供電電源 根據(jù)供電部門提供的供電方案，泵站由位于站址 10km處一變電所提供 110kv或 10kv專用架空線路供電。請根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后選定。 110kv母線在最大運(yùn)行方式下三相短路容量 1000MVA， 最小運(yùn)行方式下三相短路容量 800MVA。距本泵站 5km處另有 10kv電源可供選擇， 6kv電源最大三相短路容量為500MVA，最小三相短路容量為 350MVA。 泵站在計費(fèi)計量點(diǎn)的功率因數(shù)不應(yīng)低于 。 附 淮陰東風(fēng)抽水站土質(zhì)鉆探資料見表 11 表 11 淮陰東風(fēng)抽水站底板下地質(zhì)鉆探資料 土層 高程 m 貫入擊數(shù)N 比重G 天然含水量 ω 天 % γ 濕 γ 干 天然孔隙ε 天 飽和度 流限ω T 塑限ω T% 塑性指數(shù)ω n% 稠度β 凝聚力 C kg/m2 摩擦角φ 0 固結(jié) 系數(shù) Cv ○1 3 100 21 8 30 100 25 ○2 2 100 6 3 100 10 ○3 13 99 ○3 1 21 24 96 32 37 99 34 ○4 24 99 27 16 11 99 ○5 8 99 4 15 19 100 18 33 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 7 頁 20 25 100 15 40 22 97 16 第二章 工程概況 機(jī)泵的選型 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計抽水 流量為 130立方米每秒，采用四臺葉輪直徑為 ，葉片調(diào)節(jié)角度為 20 ,轉(zhuǎn)速為 150r/min。配用 2200KW同步電動機(jī)。泵和電動機(jī)的具體選型配套及其主要性能見下章。 工程總體布置及建筑物的型式與尺寸： 該站建于京杭大運(yùn)河里運(yùn)河和洪澤湖的二河之間，總體布置見布置圖。 站 房： 本泵站采用干室、塊基型站房，泵室總長為 34m,寬 ， 站房長度較長，中間設(shè)一道。 機(jī)房總寬 ,設(shè)一間 吊物孔間和 檢修間，總長為 。水泵葉輪中心高程為 ，底板高程為 ,水泵層高程為 ，聯(lián)軸器高程為 ， 電機(jī)層樓面高程為 ,屋 面梁 高程為。 前池： 采用正向進(jìn)水型式，總長 15m，由于下游河道寬 40m,而泵室總長為 34m,前池的收縮角為 220，底坡 i=0。 前池底板下用 C20砼進(jìn)行封底。 引渠： 引渠總長為 73m,采用梯形斷面，底高程與河底高程同高為 5m,底寬為 40m，邊坡采用 1：3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。 前段 39m底坡為 0， 后段 34m底坡為 1/10。 采用漿砌塊石護(hù)底，其下設(shè)三層反濾層 ， 35cm厚漿砌石， 10cm厚碎石墊層， 10cm厚粗砂墊層 。 流道： 進(jìn)水流道采用肘型 彎管 進(jìn)水流道，出水流道采用虹吸 式 出 水 流 道 。具體尺寸見后章。 出水池： 采用正向出水池，總長為 ， 擴(kuò)散角為 220， 為方便 與河底連接， 采用底坡為1/22。出水池底 板 采用 C20的混凝土封底 。 泄水渠 ：泄水渠采用梯形斷面，總長為 ，渠底高程與上游河底高程同高為 ， 河 底寬35m,渠底設(shè)三層反濾層 ， 35cm厚漿砌石， 10cm厚碎石墊層， 10cm厚粗砂墊層。 邊坡為 1/3，堤頂寬 8m，堤頂高 程為 。 上下游連接建筑物 ：上下游第一級、上游二級翼墻均為砼空箱結(jié)構(gòu)，下游第二級翼墻為砼扶壁式結(jié)構(gòu)，其余均為漿砌石墻，上下游砼護(hù)坦，護(hù)坡，漿砌石護(hù)底，上游翼墻為攪拌樁基礎(chǔ)。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 8 頁 第三章 機(jī)組選擇 水泵選型 揚(yáng)程的確定 （ 1）設(shè)計揚(yáng)程： H 設(shè) =設(shè)計外水位 設(shè)計內(nèi)水位 == （ 2） 最高揚(yáng)程： Hmax=最高運(yùn)行外水位 最低運(yùn)行內(nèi)水位 == (3）最低揚(yáng)程： Hmin=最低外水位 最高內(nèi)水位 == 設(shè)計流量 從資料可知 Q=130m3/s 水泵初步選型 估計水力損失為凈揚(yáng)程的 10% 則水泵設(shè)計揚(yáng)程 Hd=(1+10%) = 水泵最高揚(yáng)程為 Hmax=(1+10%) = 根據(jù)該泵站等級和水泵的流量及揚(yáng)程初步選定采用立式軸流泵，因?yàn)榱⑹捷S流泵有如下優(yōu)點(diǎn) （ 1） 占地面積小； （ 2） 葉輪在水中，利于防止汽蝕； （ 3） 啟動簡單，無須充水，易實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行； （ 4） 動力機(jī)的高程位置任定，防洪要求易滿足； （ 5） 便于從深處提水； （ 6） 防水保護(hù)簡單，可置于室外； （ 7） 對大型泵，其部分外 殼可用混凝土結(jié)構(gòu)，利于節(jié)省設(shè)備費(fèi)，亦利于縮短站房底板長度。 方案一：選擇 4臺泵，單泵流量 Qd=130247。 4=，揚(yáng)程 Hd= 取電機(jī)級對數(shù) P=20 則轉(zhuǎn)速 np=60f/p =6050247。20=150r/min 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 9 頁 比轉(zhuǎn)速 343 .6 5 /sn n Q H?? = 343 .6 5 1 5 0 3 2 .5 / 4 .8 4?? = 由于沒有現(xiàn)成的泵可供直接選擇，則通過選擇模型泵，再向廠家訂購。 模型泵的轉(zhuǎn)速 nm=1450r/min 葉輪直 徑 Dm= 擬取原型泵葉輪直徑 Dp=， 則 npDP= 150=450480 由 2233()()p p pm m mp p Pm m mH n DH n DQ n DQ n D?? 得 33p m mmppQ n DQ nD? = 3 1450 ??? =22()P m mm pPH n DH nD? 224 .8 4 (1 4 5 0 0 .3 ) 4 .5 2(1 5 0 3 .0 )?????m 根據(jù) Hm= ,Qm=314l/s 選擇模型泵 TJ04ZL23選取調(diào)節(jié)角度為 00。 具體參數(shù)及性能曲線見圖 31 ,轉(zhuǎn)換成原型泵后具體參數(shù)見表 31；性能曲線見圖 32： 表 31 原型泵性能參數(shù) 葉片安放角 流量（ m3/s） 揚(yáng)程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 效率 (%) 葉輪直徑（ mm） 00 150 86 3000 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計報告 第 10 頁 圖 31 TJ04ZL23模型泵性能曲線圖 圖 32 3000ZLQ85 泵段性能曲線圖 方案二：仍選擇 4臺泵，單泵流量 Qd=130247。 4=，揚(yáng)程 Hd=