【正文】 代替，本次設計全部用新型號更換。電站 3 臺發(fā)電機額定容量為 2020 kW，現(xiàn)擬擴容為 2200 kW，保留發(fā)電機基礎底板和發(fā)電機機座不變，更換定、轉子線圈，加大導線截面，提高槽滿率，并按 F 級絕緣水平更換機組，具體實施方案待下階段與制造廠家進一步研討決定。當電站 3臺機組同時運 行或 2和 3機組運行時，由 42TA 廠用電供電，當電站只有 1機組運行時，由 41TA 廠用電供電，在兩臺廠變低壓側進線開關設互鎖裝置。詳見石門 610 水電站技改前電氣主接線圖 (G529401)。電站目前裝機為 3x2020kW，共 6000 kW。 擬選用水輪機 YWT 型高油壓微機調速器，型號為 YWT600，調速功 600kg (4) 更換所有測溫元件，測溫電阻改用 PT100。本次設計推序號 項 目 方案一 方案二 1 水輪機型號 CJA475W115/2 11 CJZH9W115/2 11 2 額定功率 N（ kW） 2150 2200 3 額定水頭 Hr(m) 4 額定流量 Q(m3/s) 3 3 5 轉輪直徑 D1(m) 6 額定轉速 nr（ r/min） 500 500 7 單位轉速 n1， （ r/min） 8 單位流量 Q1’(L/s) 9 額定工況點模型效率 η m(%) 10 效率修正直△η（％） + + 11 真機效率η T(%) 12 水輪機出力 3 2261 3 67 薦 CJZH9 機型為本電站采用主機。相對而言，方案 二 CJZH9W115/2 11 機型 轉輪出力及最高效率均 高于方案一，同時方案 二的高效區(qū)比方案一 廣，且運行加權平均效率優(yōu)于第一方案，兩方案機組的造價基本相同。 (5) 水輪機主軸與發(fā)電機大軸的連接位置保持不變。同時，使電廠在施工建設期的發(fā)電效益的損失也降到最少，取得較好的經(jīng)濟效益。 ② 機組效率 水輪機及發(fā)電機均為上世紀 80 年代的產(chǎn)品，受當時設計及制造水平的限制，水輪機的效率較低，真機與現(xiàn)在的優(yōu)秀轉輪相比，其動能指標（流量、效率）明顯偏低，效率相差 3%～ 5%左右，存在增效的余地。 機電設備改造的必要性 ① 機組參數(shù)與水能參數(shù)不符 由于石門水電站為徑流式電站，僅有一個日調節(jié)水庫，有效容積僅 9 萬 m179。經(jīng)多年運行不論是機械液壓部分還是控制部分均存在很多問題，性能指標已達不到調速器基本技術條件要求。 (2) 水輪機基礎及埋入部分保留不動 ， 水輪機整體進行更新。 水輪機機型選擇 電站總裝機經(jīng)過增效擴容后為 3 2200kW，由于 電站運行水頭范圍在～ ，水輪機 額定 水頭選定為 ， 經(jīng) 查閱國內水輪機組廠家資料，最適宜該電站水頭段的水輪機轉輪型號有 CJA47 CJZH9。/kWh 減少到 179。 (3) 轉子線圈作 F 級更新。 m2 10 絕緣等級 F 級 機組的適應性分析 由于機組更換新型高效轉輪后，轉輪節(jié)圓直徑、噴嘴直徑和數(shù)量均 發(fā)生變化，因此需要對原水輪機噴管、噴嘴頭、噴針、軸承等進行局部調整 ， 原水輪機機殼 、埋件及進出水流道均保留不動。本次電站技改，只對廠房作裝飾性裝修，廠房維持原尺寸不變。 主接線方案及其運行方式 石門電站目前主接線形式為：發(fā)電機電壓側由發(fā)電機 變壓器組接線和擴大單元接線組成。 廠用電 及近區(qū)供電接線 電站現(xiàn)有兩臺廠用變壓器型號為 S7100/6，容量為 100kVA，在電站擴大單元接線的 母線上有三回出線，一回為至 42TA 廠變出線，一回為至利坑尾村的近區(qū)生活用電，另一回為至大壩管理所的 ；廠用變壓器 41TA接于發(fā)電機 變壓器組接線的主變低壓側。 611 圖 1 圖 2 612 結合以上資料對電氣主接線方案進行了不同短路點的短路電流計算 。 S11 變壓器空載損耗比 S9 小 2035%，節(jié)能效果顯著；空載電流比 S9 下降7085%，改善電網(wǎng)供電質量，線路損耗和噪音水平更低，過載能力增強；變壓器 613 溫升低。 更新廠用配電柜和 近區(qū)配電柜為 XGN1512 型，內裝負荷開關 +熔斷器保護，與其它高壓柜一起布置在高壓配電室，并要求 XGN15 柜的外形尺寸與XGN2 相同。 ③ 動力電纜導體為鋁導體更改為 VV22 銅芯鋼帶鎧裝電力電纜。 5%/ 額定頻率 50Hz 相數(shù) 3 阻抗電壓 4% 連接組別： 5) 35 kV斷路器 型 號 額定電壓 kV 額定電流 1250A/630A 616 額定頻率 50Hz 極 數(shù) 3 額定短路開斷電流（有效值） 25 kA 額定短路關合電流（峰值） 80kA 4s 熱穩(wěn)定電流（有效值） kA 操作機構 彈簧儲能操動機構 操作電源 AC/DC220V 6) 35 kV隔離開關 型 號 額定電壓 額定電流 1250A/630A 額定頻率 50Hz 相 數(shù) 3 額定峰值耐受電流 80kA 額定短時耐受電流 25 kA 額定短路持續(xù)時間 4s 操作方式 電動 7) kV斷路器 型 號 戶內真空斷路器 額定電壓 12kV 額定電流 1250A/630A 額定頻率 50Hz 極 數(shù) 3 額定短路開斷電流（有效值） 25 kA 額定短路關合電流（峰值） 80kA 4s 熱穩(wěn)定電流（有效值） 25 kA 操作機構 彈簧儲能操動機構 617 操作電源 AC/DC220V 8) kV斷路器 型 號 框架式智能空氣斷路器 額定電壓 690V 額定電流 400A 額定頻率 50Hz 極 數(shù) 3~4 分斷能力 50 kA 過電壓保護及接地 本次設計不改變的主廠房結構，原廠房及戶外配電裝置都設有防直擊雷設施，本次設計不作改動。中控室、休息室和電氣實驗室仍布置在原付廠房。 改造方案 本次改造根據(jù)《小型水力發(fā)電站設計規(guī)范》 GB 500712020 和電 站的規(guī)模和接線等要求，采用“經(jīng)濟實用、簡單可靠、技術先進、便于擴展”的現(xiàn)代運行管理模式進行重新設計，把原控制系統(tǒng)改造為計算機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)全站集中監(jiān)視、控制。通信工作站用于與上級調度部門的通訊以及與相關水管理部門通訊。配有相應的測量保護裝置，能實現(xiàn)自動加勵、減勵和自動滅磁，并能與 電 站綜合自動化系統(tǒng)機組自動化測控屏進行數(shù)字通信。各設備繼電保護配置如下： (1) 發(fā)電機保護（ 3 套）： ? 縱聯(lián)差動保護 ? 復合電壓過電流保護 ? 過負荷保護 ? 過電壓保護 ? 失磁保護 ? 定子單相接地保護 ? 轉子一點接地保護 ? 頻率保護 ? 逆功率保護 ? 電流回路斷線保護 ? 電 壓 回路斷線保護 621 (2) 主變壓器保護（ 2 套）： ? 縱聯(lián)差動保護 ? 高、低壓側復合電壓過電流保護 ? 過負荷保護 ? 瓦斯保護 ? 壓力保護 ? 溫度 保護 ? 油位降低保護 ? 35kV側單相接地保護 ? ? 電流回路斷線保護 ? 電 壓 回路斷線保護 (3) 35kV 線路保護（ 1 套）： 按系統(tǒng)要求配置 上述配置具體詳見 保護測量配 置圖（ G529501）。 直流系統(tǒng)由四臺標準柜組裝而成 , 其中 一塊充電柜、一塊饋電柜、二塊蓄電池柜 。因此，本次改造按《電測量儀表裝置設計技術規(guī)程》DL51372020 重新配置全站測量儀表。電流、電壓互感器的配置和主要 技術參數(shù)，詳見電氣一次主接線圖。 根據(jù)《水電站電氣試驗室儀表設備配置標準》的規(guī)定 ，按 第 4 級標準 重新 進行配置必要的儀器、儀表等電氣試驗設備。5%/, Ud%=, Y,d11 臺 1 3 站用變壓器 SC11100/6， 100kVA， 177。 套 11 4 矩陣控制鍵盤 模擬式、帶搖桿 (配套鍵盤 ) 套 1 5 光電轉換器 對 1 6 探照燈 套 5 7 設備機柜 2020 600