【正文】 計(jì)算方法，逐月計(jì)算。巖層較破碎，基巖強(qiáng)風(fēng)化層深 4－ 7 m，廠區(qū)未發(fā)現(xiàn)斷層及較大的破碎帶。 廠址 主要工程地質(zhì)問題及評(píng)價(jià) 廠房座落于上壩后階地上，階地地勢(shì)較平緩，斜坡 10－ 15176。 徑流 XX 河壩 壩址逐月平均流量直接從省勘測(cè)設(shè)計(jì)總院 2021 年編的《湖南省 XX 縣蘆江水庫(kù)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。 ⑵ 控制保護(hù)設(shè)備更換。水輪機(jī)更換 3 臺(tái) ，拆除 1 臺(tái) 。 ⑹ 電量上網(wǎng)不存在問題。 ⑴ 水量能滿足增發(fā)電量要求。電站設(shè)計(jì)裝機(jī) 825kw，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電站 220 萬(wàn) kwh， 2021~2021 年電站實(shí)際年平均發(fā)電量 萬(wàn)度。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。 ⑷ 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。 電站運(yùn)行現(xiàn)狀 XX 河壩 電站設(shè)計(jì)裝機(jī) 4 臺(tái)，總?cè)萘?825 kw。 1987 年新建發(fā)電輸水涵后，已將此涵變?yōu)榱藳_砂底孔。整個(gè)防滲面板設(shè)有 1 條伸縮縫。 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(zhǎng) 。 XX 河水閘建于 1967 年，主要由壩內(nèi)引水涵管、攔河閘、沖砂底孔、壩后 電站廠房等建筑物組成。防滲面板設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào) C15，面板布有Φ 6 溫度鋼筋，縱橫間距各為 30cm。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。 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(wàn) kwh，近 10 年來實(shí)際最高年 發(fā) 電量 198萬(wàn) kwh（ 2021 年） ，最低年 發(fā) 電量 102 萬(wàn) kwh（ 2021 年） ，年均發(fā) 電量 萬(wàn) kwh。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，水軸頸及軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，每年的檢修費(fèi)用很大。 ⑵ 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(hào)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。 多年平均降雨量 1715mm， 多年平均蒸發(fā)量 。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) 萬(wàn) kwh，比原設(shè)計(jì)年增加發(fā)電量 萬(wàn) kwh，增加比例為 32%；比2021~2021 年電站實(shí)際年平均發(fā)電量 萬(wàn)度增加發(fā)電量 萬(wàn) kwh，增加比例為%。原有 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%。 電站技術(shù)改造內(nèi)容 電站技 術(shù)改造主要項(xiàng)目如下： （一）水力機(jī)械 ⑴ 水輪機(jī)改造。包括 廠用變、 10KV 高壓開關(guān)柜、 400V 低壓配電6 屏。灌區(qū)多年平均氣溫 ℃ ～ ℃ ，多年平均日照為 ， 多年平均降雨量 1715mm，多年平均蒸發(fā)量 。壩兩岸山坡陡峻，山體雄厚，森林茂密，兩岸山坡穩(wěn)定， 不會(huì)有較大的塌方發(fā)生。/NW38176。 根據(jù)省 水利 水電總院 2021 年編制的《 XX 河 水閘安全評(píng)價(jià)報(bào)告 》：壩址 500 年一遇洪峰流量為 453m3/s，相應(yīng)上游設(shè)計(jì)洪水位 ； 50 年一遇洪峰流量為 321m3/s，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位 。電站工程于 1965 年動(dòng)工興建， 1966 年 3 月完成。 主變壓器選用 新型節(jié)能型 S11，接于 母線上的廠用變干式變壓器，接于 10kv母線上的廠用變選用干式變壓器 , 和 10KV 斷路器選用真空斷路器， 和 10KV12 配置裝置采用箱式金屬全封閉開關(guān)柜，具有五防功能，運(yùn)行安全可靠。 發(fā)電機(jī)組的容量較小，不需要設(shè)置固定式滅火裝置；主變壓器的容量較小，且為戶外布置，不需要設(shè)置固定式滅火裝置。 施工組織設(shè)計(jì) 施工條件 XX 河壩 壩址位于 湘 江一級(jí)支流 XX 河 的上游，地處 XX 縣 大廟口 鎮(zhèn)，距 大廟口 鎮(zhèn) 1km，距 XX 縣城 35km。 工程管理 本工程是老電站技術(shù)改造項(xiàng)目，項(xiàng)目業(yè)主是 XX 縣 金江 電站管理局，工程管理單位是 金江 二級(jí)電站，原管理機(jī)構(gòu)和人員設(shè)置不符合有關(guān)規(guī)定，本次設(shè)計(jì)依據(jù)水利部《農(nóng)村水電站崗位設(shè)置及定員標(biāo)準(zhǔn)（試行 )》作出調(diào)整。 總概算投資 電站改造總投資為 萬(wàn)元。說明項(xiàng)15 目經(jīng)濟(jì)上是有投資價(jià)值的，能給社會(huì)創(chuàng)造較高的產(chǎn)出。 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(zhǎng) 。整個(gè)防滲面板設(shè)有 1 條伸縮縫。 1987 年新建發(fā)電輸水涵后，已將此涵變?yōu)榱藳_砂底孔。大壩、發(fā)電輸水涵洞、沖砂導(dǎo)流涵洞及壩 后廠房等已使用 30 多年，目前 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，因鋼筋混凝土澆筑質(zhì)量差，且已運(yùn)行多年，涵管砼剝蝕及露筋現(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(jí)。 4 臺(tái)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，水軸頸及軸瓦磨損嚴(yán)重造成水導(dǎo)振擺過大，每年的檢修費(fèi)用很大。 ⑵ 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(hào)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。 ⑴ 水輪機(jī)空蝕、磨蝕破壞嚴(yán)重 ① 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片磨損嚴(yán)重。 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 。 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。整個(gè)涵身才用石灰石粗條石砌筑而成，管長(zhǎng) 28m，目前已封堵廢棄。堰面為 WES 曲線，下接 1: 的直線段，下游采用挑流消能，反弧半徑 7m，挑射角 25176。業(yè)主早有改造之心，但業(yè)主無(wú)力依靠自身資金實(shí)力進(jìn)行改造升級(jí)，希望 本次能得到國(guó)家的支持，業(yè)主愿意盡全力籌資對(duì)電站進(jìn)行全面擴(kuò)容改造，實(shí)現(xiàn)資源發(fā)揮最優(yōu)效益。 財(cái)務(wù)分析主要指標(biāo) 本工程財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 %大于 10%，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為 38萬(wàn)元（內(nèi)部收益率為 10%時(shí)）大于零，滿足規(guī)程要求。 本工程 年增加 年運(yùn)行管理費(fèi) 萬(wàn)元。 工程用水、生活用水都能得到 保證。 電站擬設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)在功能上相互獨(dú)立，采用二總線制，對(duì)消防水泵和風(fēng)機(jī)的消防聯(lián)動(dòng)控制采用多線制控制。結(jié)合當(dāng)今水電站監(jiān)控發(fā)展 趨勢(shì)，為實(shí)現(xiàn) “無(wú)人值班 ,少人值守 ”的運(yùn)行管理模式，提高勞動(dòng)和生產(chǎn)率 ,提高運(yùn)行水平，減少維護(hù)工作量，本電站擬采用全計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械 發(fā)電機(jī)及水力機(jī)械改造方案 本次改造 ：將渠首電站 1拆除， 2機(jī) 200kw 水輪發(fā)電機(jī)組 更新?lián)Q代 ， 4機(jī)水輪機(jī)及發(fā)電機(jī)更換，裝機(jī)容量 擴(kuò)大 ，改造機(jī)組冷卻系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)，更換油、氣、水系統(tǒng)設(shè)備及管路， 壩后電站新增 1 臺(tái) 5t 電動(dòng)單梁 起 重機(jī)等。較 2021 年至 2021 年共 10 年實(shí)際平均年發(fā)電量 萬(wàn) kWh 增加發(fā)電量 萬(wàn) kWh。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，機(jī)組出力效率明顯降低。/SW36176。 根據(jù) 安全評(píng)價(jià) 地勘， XX 河攔河壩地層分為二層，①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 ～ 33Lu，為中等透水 巖 帶，透水帶厚度 5～ 10m。包括主變壓器 3 臺(tái)、斷路器、電壓互感器、電流 互感器、隔離開關(guān)、避雷器等。 ⑶ 水輪機(jī)調(diào)速器更換。 XX 河壩 電站改造后比原設(shè)計(jì)年增加電量約 70 萬(wàn) kwh，對(duì)電網(wǎng)影響微小，且電站有水庫(kù)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。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，內(nèi)徑為 ，長(zhǎng) 25m，進(jìn)口底板高程為 ，原設(shè)計(jì)引用流量 6m3/s，設(shè)計(jì)流速為 ，擴(kuò)容后設(shè)計(jì)引用流量 6m3/s，流速為 ，屬經(jīng)濟(jì)流速范圍，無(wú)需改造。 機(jī)組運(yùn)行效率評(píng)價(jià) 目前電站 1機(jī)組水輪機(jī)型號(hào)為 ZD661LMY60，配套發(fā)電機(jī)型號(hào)為 TSN59/418，額定轉(zhuǎn)速 750r/min， 額定功率 125kw， 額定功 率因數(shù) （滯后），額定電壓 ，湖南 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)?，F(xiàn)全部更換為微機(jī)調(diào)速器，型號(hào) YWT 系列，調(diào)速功 300600kgm。 ⑴ 水輪機(jī)空蝕、磨蝕破壞嚴(yán)重 ① 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片磨損嚴(yán)重。 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 。 1987 年新建發(fā)電、灌溉引水涵管位于大壩右端，進(jìn)口高程 ，為鋼筋砼襯砌的圓管，主管直徑 ，出口分為三根岔管， 2 根發(fā)電管，管內(nèi)徑為 ， 1 根灌溉管，管內(nèi)徑為 。夾角。 溢流段總長(zhǎng) ，溢流前緣凈寬 ，堰頂高程 ，最大堰高 。 工程設(shè)計(jì)證號(hào) 湖南省 XX 縣 XX河壩 電站 增效擴(kuò)容 工程 初步設(shè)計(jì) 報(bào)告 湖南省 XX 市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院 二 O 一二 年 三 月 目 錄 1 綜合說明 ......................................................................................................................................................................1 現(xiàn)狀分析與評(píng)價(jià) ..................................................................................................................................................1 水文 .......................................................................................................................................................................6 工程地質(zhì) ...............................................................................................................................................................7 工程任務(wù)和規(guī)模 ..................................................................................................................................................7 水工建筑物設(shè)計(jì)及復(fù)核 ................................................................................................................................... 10 發(fā)電機(jī)與水力機(jī)械 ........................................................................................................................................... 10 電氣設(shè)備改造設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................11 金屬結(jié)構(gòu) ............................................................................................................................................................ 12 消防及暖通設(shè)計(jì) ............................................................................................................................................... 12 施工組織設(shè)計(jì) ............................