【正文】 鋁母線（2[150X65X7）長期允許載流量為5650A，經(jīng)計算可以滿足要求。④ 2主變和開關(guān)站110 kV引接母線復(fù)核原LGJQ300的工作電流為690A，考慮3＃機(jī)組的100MVA及1＃主變63MVA同時輸出則匯總電流為778A，不滿足要求，故開關(guān)站110 kV匯流母線LGJQ300鋼芯鋁絞線須更換為LGJQ400鋼芯鋁絞線，其工作電流為835A。⑤ 3＃機(jī)組中性點(diǎn)設(shè)備原消弧線圈為XDJ1－80／15，滿足3＃機(jī)組增容要求。⑥ 2廠壩變高壓開關(guān)2廠壩變高壓開關(guān)額定開斷電流為63kA，滿足3＃機(jī)組增容要求。⑦ 其它主要電氣設(shè)備 3發(fā)電機(jī)回路的電流互感器4000/5A的須更換為5000/5A ，2＃廠壩變差動用的電流互感器4000/5A須更換為5000/5A。a. 3機(jī)出口電流互感器型號 LMZ115 5000/5A額定電壓 15 kV準(zhǔn)確度等級 數(shù)量 3只b. 3機(jī)中性點(diǎn)電流互感器型號 LMCD15 5000/5A額定電壓 15 kV準(zhǔn)確度等級 D/D/數(shù)量 3只 c. 3機(jī)開關(guān)室電流互感器型號 LMCD15 5000/5A額定電壓 15 kV準(zhǔn)確度等級 D/D/數(shù)量 3只 d. 2＃廠壩變差動電流互感器型號 LMCD15 5000/5A額定電壓 15 kV準(zhǔn)確度等級 D/數(shù)量 3只 主要電氣設(shè)備清單見表462。4．5．4 過電壓保護(hù)及接地為滿足規(guī)范關(guān)于電氣設(shè)備接地的要求，所有新增及改造的設(shè)備金屬外殼、金屬結(jié)構(gòu)物、金屬管路等都應(yīng)與原有的主接地網(wǎng)連接，以滿足工作接地和保護(hù)接地的要求。4．5．5 自動控制（1）電廠的調(diào)度管理關(guān)系3機(jī)組增容改造后，本電廠調(diào)度關(guān)系及其在系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)?shù)娜蝿?wù)不變。（2）電站監(jiān)控方式本電站采用以計算機(jī)為主,常規(guī)設(shè)備為輔的監(jiān)控方式，在機(jī)旁設(shè)有現(xiàn)地控制單元（LCU）。由于3機(jī)組僅為增容，因此原有監(jiān)控系統(tǒng)基本能滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要，有關(guān)3機(jī)組的參數(shù)相應(yīng)作修改。（3）3機(jī)組勵磁系統(tǒng)3發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)已經(jīng)技改過，采用自并勵靜止整流勵磁裝置，勵磁變型號為ZSCB9－1600/，勵磁變?nèi)萘繛?600kVA，留有3機(jī)組增容的裕量。（4）3機(jī)組基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)自動化元件是機(jī)組實現(xiàn)自動控制和安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。3機(jī)組原有的自動化元件技術(shù)水平落后、精度低、項目不全、元件老化、可靠性差、故障率高，改造后自動化元件要求其反應(yīng)正確靈敏、動作可靠、運(yùn)行穩(wěn)定。4．5．6 二次接線二次接線相關(guān)部分維持原來方式不變，有關(guān)3機(jī)組的參數(shù)相應(yīng)作修改。4．5．7 電氣設(shè)備布置3水輪發(fā)電機(jī)位于主廠房的右端，裝配場在主廠房左端，裝配場下游設(shè)有副廠房，主變平臺位于裝配場左邊。110kV開關(guān)站設(shè)在主變平臺下游約100m處。3發(fā)電機(jī)母線經(jīng)水輪機(jī)層（）下游側(cè)引至副廠房母線道，主變相連。發(fā)電機(jī)母線設(shè)備等均布置在原有相應(yīng)設(shè)備的布置位置上。中控室及輔助用房維持原有布置不變。4．6 機(jī)電設(shè)備清單3水輪機(jī)增容改造的水力機(jī)械主要設(shè)備清單見表461，電氣一次設(shè)備清單見表462。水力機(jī)械主要設(shè)備匯總表表461序號名 稱型 號 及 規(guī) 格單位數(shù)量備 注1轉(zhuǎn)輪混流式，D1=臺12水輪機(jī)主軸套13水導(dǎo)軸承套14導(dǎo)水機(jī)構(gòu)裝配件套15主軸密封裝置套16基礎(chǔ)環(huán)和尾水管改造套17導(dǎo)葉接力器套1原環(huán)形216。550mm，、主要電氣設(shè)備清單表462序號名 稱規(guī) 格單位數(shù)量備 注1水輪發(fā)電機(jī)SF8544/8540，85MW,COSφ=（滯后）, r/min臺1含定子、轉(zhuǎn)子、大軸、自動化元件2電流互感器LMZ115,5000/5A,只33電流互感器LMCD15 5000/5A,D/D/只64電流互感器LMCD15 5000/5A,D/只35鋼芯鋁絞線LGJQ400m1000更換原LGJQ3004．7 主要建筑物4．7．1 設(shè)計依據(jù) （1） 工程等別及建筑物級別，電站總裝機(jī)容量115MW，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194及《水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》DL51802003規(guī)定，工程等別為Ⅱ等，屬大（2）型工程。大壩（已建）、引水系統(tǒng)（已建）及廠房（已建）均為2級建筑物。（2） 設(shè)計基本資料① 水文壩址以上流域面積：5184km2 多年平均流量：161m3/s多年平均年徑流量：② 水庫特征水位和流量正常蓄水位：水庫死水位：校核洪水位（P=%）：設(shè)計洪水位（P=1%）：4．7．2 設(shè)計所遵循的主要技術(shù)規(guī)范（1）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194（2）《水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》DL51802003（3）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》DL/T50571996（4）《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》DL50732000（5）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB500112001（6）《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》DL507797（7）《水電站廠房設(shè)計規(guī)范》SL2662001（8）《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》DL/T51952004（9）《水電站調(diào)壓室設(shè)計規(guī)范》DL/T505896（10）《水電站壓力鋼管設(shè)計規(guī)范》DL/T514120014．7．3 擋水、泄水建筑物攔河壩為已建混凝土寬縫重力壩，最大壩高92m，壩頂長168m。壩頂開敞式溢洪道布置在壩頂中央，設(shè)3孔寬16m的弧形鋼閘門，采用挑流消能。4．7．4 引水建筑物X水電站引水系統(tǒng)和地面發(fā)電廠房布置在左岸，電站目前共有三臺機(jī)組，總裝機(jī)容量為115MW，其中3機(jī)（大機(jī)）裝機(jī)容量75MW，2機(jī) （小機(jī)）裝機(jī)容量分別為20MW、20MW。已建引水系統(tǒng)由岸塔式進(jìn)水口、引水隧洞、阻抗式調(diào)壓井和高壓管道組成，為一洞三機(jī)布置。，進(jìn)口前緣設(shè)攔污柵一道，傾斜布置，攔污柵孔由中墩分成兩孔。，接入調(diào)壓井。隧洞在樁號引0+ 處有一平面轉(zhuǎn)彎段，轉(zhuǎn)彎半徑40m，176。，%，全部采用鋼筋砼襯砌。調(diào)壓井為簡單阻抗式，，以上內(nèi)徑14m。調(diào)壓井后分設(shè)兩條壓力管道，一條接大機(jī)，另一條接兩臺小機(jī)，壓力管道經(jīng)方變圓漸變段后均開始鋼板襯砌。，經(jīng)上平段、上彎管、斜井、=機(jī)機(jī)組蝸殼。小機(jī)壓力管道自調(diào)壓井底部與引水隧洞成60176。交角分岔而出，經(jīng)水平彎段、上平段、上彎管、斜井、 ，再由卜形鋼岔管分為2鋼支管后水平接入2機(jī)機(jī)組蝸殼，、。 4．7．5 廠房及開關(guān)站已建廠房為壩后地面式廠房，21m（長寬高），廠內(nèi)安裝三臺混流式發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為115MW，其中3機(jī)（大機(jī)）裝機(jī)容量75MW，2機(jī)裝機(jī)容量均為20MW。主廠房有蝶閥層、水輪機(jī)層、發(fā)電機(jī)層共三層。，。升壓開關(guān)站采用110kV戶外式開關(guān)站，開關(guān)站尺寸為80m21m（長寬），布置主變壓器、開關(guān)設(shè)備等。4．7．6 結(jié)構(gòu)復(fù)核與改造措施本次改造僅針對3機(jī)組進(jìn)行增容改造，3機(jī)組的單機(jī)額定容量由75MW增加至85MW，電站裝機(jī)容量由115MW增加至125MW。電站的增容改造只牽涉到水輪發(fā)電機(jī)組上部發(fā)電機(jī)層及機(jī)墩結(jié)構(gòu)改造，機(jī)組預(yù)埋件及蝸殼等結(jié)構(gòu)不進(jìn)行改造，利用原有設(shè)備和結(jié)構(gòu)。根據(jù)制造廠家提供的資料，經(jīng)初步核算，安裝場樓板的承載基本能滿足要求，因最大安裝起吊件重量小于橋式起重機(jī)的最大起吊重量（2200t），橋機(jī)吊車梁的承載能力滿足要求，只需對發(fā)電機(jī)風(fēng)罩及機(jī)墩等結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核和改造。4．7．6．1 機(jī)墩及風(fēng)罩結(jié)構(gòu)復(fù)核與改造措施3機(jī)組機(jī)墩直徑3m。（1） 計算參數(shù) a 定子機(jī)座上的設(shè)備靜荷載 V1＝11750 （kN） b機(jī)組轉(zhuǎn)動部分重量 V2＝4510 （kN） c軸向水推力 V3＝3800 （kN） d發(fā)電機(jī)視在容量 Nf＝100000 （kVA） e發(fā)電機(jī)功率因數(shù) Cf＝ f發(fā)電機(jī)正常轉(zhuǎn)速 No＝ （r/min） g發(fā)電機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速 Np＝275 （r/min）h水輪機(jī)導(dǎo)葉片數(shù) X1＝36 i轉(zhuǎn)輪葉片數(shù) X2＝14 j機(jī)墩尺寸（單位 m）:詳見圖42：機(jī)墩計算簡圖 高度 H1= H2= H3= H4= 1 H5= 寬度 B0= B1= 內(nèi)徑 RR0= 3 RR1= RR2= k定子機(jī)座螺栓中心到機(jī)組中心的距離 Rp1＝ （m）l 下機(jī)架固定螺栓中心到機(jī)組中心的距離 Rp2＝ （m）1. 定子機(jī)座螺栓中心 2. 下機(jī)架固定螺栓中心 圖42 機(jī)墩計算簡圖 （2）結(jié)構(gòu)計算1）機(jī)墩機(jī)墩是水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的支承結(jié)構(gòu)，承受著巨大的動荷載和靜荷載。本電站機(jī)墩型式為圓筒式，具有剛度大，抗扭和抗振性能好的特點(diǎn)。底部固結(jié)在水輪機(jī)層蝸殼大體積混凝土上，上部與風(fēng)罩連接。① 設(shè)計原則及假定a. 機(jī)墩結(jié)構(gòu)計算包括動力計算和靜力計算，動力計算中忽略機(jī)墩本身重，用一個作用于圓筒頂?shù)募匈|(zhì)量代替原有圓筒的質(zhì)量，使在此集中質(zhì)量作用下的單自由度體系的振動頻率與原來的多自由度體系的最小頻率接近；機(jī)墩的振動作為單自由度體系計算，在計算動力系數(shù)及自振頻率中不計阻尼影響；機(jī)墩的振動為彈性限幅內(nèi)的微幅振動，力和變位之間關(guān)系服從虎克定律；結(jié)構(gòu)振動時的彈性曲線與在靜質(zhì)量荷載作用下的彈性曲線形式相似，從而可用“動靜法”進(jìn)行動力計算。在靜力計算中，假定荷載沿圓周均勻分布，正應(yīng)力取單寬直條按矩形截面偏心受壓構(gòu)件計算；扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)力假定按兩端自由的圓筒受扭公式計算；進(jìn)人孔部位的扭矩剪應(yīng)力假定按開口圓筒受扭公式計算；孔邊應(yīng)力集中按圓筒展開后的無限大平板開孔公式計算。b. 假定圓筒底部為固定端，頂部為自由端。在靜力計算中不考慮蝸殼頂板變形的影響；在動力計算中，則計入頂板變形的影響。c. 作用于機(jī)墩的樓板荷載、風(fēng)罩自重及機(jī)組荷載假定均布在機(jī)墩頂部。d. 靜力計算中所有動荷載均乘以動力系數(shù)η=；動力計算中所有動荷載均不乘動力系數(shù)e. 動力系數(shù)的驗算值必須滿足η ≤ 。f. 機(jī)組強(qiáng)迫振動的最大振幅：；。g. 在靜力計算中考慮動荷載使結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象而對強(qiáng)度有所影響。h. 機(jī)墩混凝土標(biāo)號為200＃。②、荷載組合及配筋靜力計算根據(jù)短路時的荷載組合，求出機(jī)墩截面的內(nèi)力作為配筋的依據(jù)，以保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度條件；動力計算部分則分別根據(jù)正常運(yùn)行、短路時和飛逸時的三種荷載組合情況，驗算機(jī)墩的共振、振幅和動力系數(shù)，以保證結(jié)構(gòu)的鋼度和抗振條件。計算結(jié)果表明，除進(jìn)人孔部位因主拉應(yīng)力超過混凝土允許拉應(yīng)力需按計算配筋外，其余部位按構(gòu)造配筋。故現(xiàn)有機(jī)墩配筋能滿足要求。2）風(fēng)罩發(fā)電機(jī)風(fēng)罩為鋼筋混凝土薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，底部固結(jié)于機(jī)墩上，頂部與發(fā)電機(jī)層樓板整體連接。a 設(shè)計原則及假定結(jié)構(gòu)計算中假定風(fēng)罩為下部固端、上部鉸支的有限長薄壁圓筒。b 荷載組合及配筋 風(fēng)罩結(jié)構(gòu)計算中考慮了正常運(yùn)行及轉(zhuǎn)子半數(shù)磁極短路等三種荷載組合。根據(jù)最不利荷載組合的計算內(nèi)力，以縱向彎矩、縱向軸力按偏心受壓構(gòu)件配置縱向鋼筋；以環(huán)向彎矩按受彎構(gòu)件配置環(huán)向鋼筋；并用水平法向切力校核風(fēng)罩水平截面的抗剪強(qiáng)度。計算結(jié)果表明，現(xiàn)有風(fēng)罩配筋豎向Φ20@200，環(huán)向Φ14@200能滿足要求。4．7．6．2 結(jié)構(gòu)復(fù)核及改造措施3機(jī)組的額定功率由75MW增容到85MW后，原發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)原則上不變，最終需根據(jù)新機(jī)組的設(shè)備尺寸與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，鑿除少量的發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)混凝土，新澆筑C25混凝土后重新安裝機(jī)組。發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)砼拆除方案需根據(jù)最終定貨的廠家發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)圖及發(fā)電機(jī)層樓面板梁結(jié)構(gòu)布置情況確定，拆除范圍應(yīng)盡可能小，相鄰發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)不應(yīng)同時拆除，應(yīng)錯開時間拆除，以免影響風(fēng)罩及上部板梁結(jié)構(gòu)荷載傳遞。4．8 水力過渡過程計算4．8．1 過渡過程計算目的X水電站3機(jī)已經(jīng)運(yùn)行35年，由于制造原因，事故隱患較多，急需改造?？紤]水庫汛期棄水較多和引水系統(tǒng)的實際情況，可結(jié)合電站機(jī)組改造適當(dāng)進(jìn)行增容。根據(jù)電廠和原水輪機(jī)制造廠家提供的數(shù)據(jù)資料，3。在機(jī)組負(fù)荷突然變化時，機(jī)組速率上升、壓力管道中產(chǎn)生的水錘壓力、調(diào)壓井涌波水位等都將發(fā)生變化。因此，必須進(jìn)行水力機(jī)械過渡過程計算，確保電站增容改造后安全穩(wěn)定運(yùn)行。4．8．2 基本資料（1）水位資料水電站上、下游水位組合情況見表481。上下游水位組合表表481水 位上 游 水 位相應(yīng)下游水位校核洪水位（m）設(shè)計洪水位（m）正常蓄水位（m）死水位（m）（2）機(jī)組資料3機(jī)增容改造后，電站三臺機(jī)組的水輪機(jī)型號及有關(guān)參數(shù)見表482，其中2機(jī)（小機(jī)）不變。機(jī)組機(jī)型及參數(shù)表482參 數(shù)1機(jī)（小機(jī)）2機(jī)（小機(jī)）3機(jī)（大機(jī)）水輪機(jī)型號HL835ALJ200HL220LJ200HL***LJ410轉(zhuǎn)輪直徑額定水頭額定流量37m3/s147m3/s額定出力額定轉(zhuǎn)速300r/min300r/min轉(zhuǎn)動慣量（GD2）600tm2600tm213700tm2安裝高程導(dǎo)葉最大開度26mm33mm22 mm水輪機(jī)全特性曲線采用x75e模型轉(zhuǎn)輪全特性曲線導(dǎo)葉關(guān)閉時間及規(guī)律