【正文】 電氣二次 該電站設(shè)計(jì)裝機(jī) 2179。 62 35KV 進(jìn)線段 2公里采用避雷線保護(hù)， 35KV母線及 鋅避雷器； 35KV升壓站安裝 2支 30 米的避雷針，保護(hù)屋外設(shè)備。付廠房寬為 6米、高 5米、長與主廠房寬相同 (見廠房布置圖 )。 35KV 斷路器選用 ,電流為 1250A，隔離開關(guān)選用 GW535/1250型 , ZN2810/630，具體見表 722 及表 723： 表 722 XX河電站斷路器選擇表 60 序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 35KV 斷路器 斷路器 1 型式 2 臺(tái)數(shù) 臺(tái) 5 4 3 母線額定電壓 KV 4 設(shè)備額定電壓 KV 12 5 最大運(yùn)行電壓 A 215 6 設(shè)備額定電壓 A 1600 1250 7 額定短路開斷電流 KA 20 8 計(jì)算最大短路電流 KA 9 額定短路電流峰值 KA 50 50 10 計(jì)算最大短路電流峰值 KA 11 額定短時(shí)耐受電流 KA 20 12 操作機(jī)構(gòu) CT CT17 13 計(jì)算熱穩(wěn) (4S)電流 KA 表 723 XX河電站主要電氣設(shè)備匯總表 序號(hào) 設(shè)備名稱 型式 、參數(shù) 單位 數(shù)量 1 主變壓器 S94000/ 2 1站用變壓器 S9200/ 3 2站用變壓器 S9200/ 續(xù)表 723 XX河電站主要電氣設(shè)備匯總表 61 序號(hào) 設(shè)備名稱 型式 、參數(shù) 單位 數(shù)量 4 35KV 斷路器 5 35KV 電壓互感器 JDZXF7135 臺(tái) 3 6 35KV 避雷器 YWZ51/134 組 1 7 35KV 熔斷器 RXWO35 組 1 8 35KV 隔離開關(guān) GW535G/1250 組 1 9 35KV 隔離開關(guān) GW535GD/1250 組 8 10 開關(guān)柜 XGN210Z04 臺(tái) 3 11 開關(guān) 柜 XGN210Z65 臺(tái) 1 12 開關(guān)柜 XGN210Z16 臺(tái) 2 13 電壓互感器 臺(tái) 6 14 電壓互感器 臺(tái) 6 電氣設(shè)備布置 該電站設(shè)計(jì)主、付廠房，主廠房布置機(jī)旁屏；付廠房分中控室、勵(lì)變室、高壓開關(guān)室，其中控制保護(hù)屏及直流屏安裝于中控室， 10KV開關(guān)柜安裝于開關(guān)室。 的 PT 采用 JDZJ66(10)型， 35KV 的 PT 采用 JDZXF7135型。 電氣設(shè)備選擇 短路電流計(jì)算 XX 河電站裝機(jī)為二臺(tái) 3200KW 的水輪發(fā)電機(jī)組，以李家坡 110KV 變35KV 母線為無窮大系統(tǒng) Si=∞，基準(zhǔn)電壓 Uj=Up，基準(zhǔn)容量 Sj=100MVA，計(jì)算該電站在最大運(yùn)行方式時(shí) 35KV及 ,該站的網(wǎng)絡(luò)接線及阻抗見附圖，短路電流計(jì)算成果見下表： 表 721 最大短路電流計(jì)算成果 表 單位 :KA 短路點(diǎn)編 基準(zhǔn)電壓 分支線名 周期分量 周期分量 穩(wěn)態(tài)電流 沖擊電流 短路容量 59 號(hào) (KV) 稱 (I) （ ） （ T∞） （ ich） S（ MVA） d1 XX 河電站35KV母線 37KV Si=∞ S 九 S∑ F S 統(tǒng) 合計(jì) d2 XX 河電站 母線 Si=∞ S 九 S∑ F S 統(tǒng) 合計(jì) 主要電氣設(shè)備的選擇 主變壓器分別選用兩臺(tái) S94000/35 177。 電氣主接線 該電站設(shè)計(jì)兩臺(tái) 3200 千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組， 采用單母線接 58 線。在縣城有 XX縣電力公司的 110KV中心變及城北變、湘中電網(wǎng)的 110KV 李家坡變，在距該 電站約 10公里的桐木溪鄉(xiāng)政府旁在建有桐木溪 35KV變電站，由于 XX河電站的建設(shè)業(yè)主為懷化電力局下屬的企業(yè)，該電站的送出線路應(yīng)以李家坡變電站為并網(wǎng)點(diǎn)，經(jīng)桐木溪 35KV 變電站開關(guān)轉(zhuǎn)接，通過架設(shè) 13KM 的 35KV線路至桐木溪變電站，再由 15KM的線路至李家坡變。 采暖 電站采用自動(dòng)化控制，主廠房內(nèi)不安排人員值班，所以主廠房內(nèi)不考慮采暖，只考慮在中控室設(shè)一臺(tái)三匹立式空調(diào)器用于采暖。 廠房防洪：廠房發(fā)電機(jī)層地面高程低于校核洪水位，廠房需設(shè)防洪門和防洪墻。 廠區(qū)排水：根據(jù)廠房布置圖， 考慮電站最大一小時(shí)暴雨量，經(jīng)計(jì)算，選用 IS125100250A水泵二臺(tái)，當(dāng)下游尾水位低于廠房外地面，則自流排水，反之，則以水泵抽水。 在修修時(shí)，兩臺(tái)泵同時(shí)工作，平時(shí)兩臺(tái)泵作滲漏排水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，靠液位信號(hào)器控制。 一般中小型電站，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為節(jié)省設(shè)備投資和減少開挖，本站以檢修排水廊道兼作滲漏排水廊道，廊道中的集水，由水泵排至下游尾水。根據(jù)廠家資料，總機(jī)最大 54 耗用水量 Q=120m3/h，經(jīng)計(jì)算，本站技術(shù)供水水泵選用 IS150125250 水泵兩臺(tái)，揚(yáng)程 H=，流量 Q=120240 m3/h，軸功率為 ,轉(zhuǎn)速 n=1450r/min。當(dāng)大壩工程全部完成，上游水庫達(dá)到正常高水位后，則采用自流供水。根據(jù)本站水頭范圍，宜采用水泵供水和自流供水相結(jié)合。 技術(shù)供水系統(tǒng)及消防供水系統(tǒng) 技術(shù)供水主要用于發(fā)電機(jī)空氣冷卻器，推力和導(dǎo)軸承，水輪 機(jī)導(dǎo)軸承，以及廠區(qū)生產(chǎn)、生活用水等。 水輪機(jī)工作水頭測量 設(shè)測點(diǎn)兩個(gè)，一個(gè)與蝸殼進(jìn)口壓力測量總管共用，一個(gè)與尾水管真空壓力測量總管共用。 水輪機(jī)過流量測量 在蝸殼進(jìn) 口斷面后 45176。 尾水管真空壓力 表計(jì) Z150T由廠家提供。 攔污柵前后壓降測量 在水輪機(jī)層安置 CWD276型雙波紋差壓發(fā)汛器，配 DXB112型單針指示報(bào)警儀，每機(jī)一套。 上、下游水位測量 采用 UYF2型浮子遙測液位發(fā)生器 2 個(gè)，及 XBZ2型浮子遙測液位受訊器兩個(gè)來測量。 經(jīng)計(jì)算，本站選用 ，設(shè)置 2 m3的低壓貯氣罐兩只。 52 高壓氣系統(tǒng) 本站高壓氣系統(tǒng)主要用戶為調(diào)速器的壓油槽補(bǔ)氣，經(jīng)計(jì)算，選擇CZ20/30型風(fēng)冷式高壓氣機(jī)兩臺(tái)，互為備用，選用 1m3高壓貯氣筒一只。 工作壓力小于 ，允許壓差小于 ，電機(jī)功率 kw，整機(jī)重 200kg。選項(xiàng)重力加油箱的容積 1 m3。 ： 根據(jù)廠家資料，水輪發(fā)電機(jī)組推力軸承和導(dǎo)軸承用油量VP=，調(diào)速器油壓裝置用油量 Va=，則一臺(tái)機(jī)組充油量V1=(VP+Va)= m3。 油系統(tǒng)主要有透平油和絕緣油兩部分。 起重機(jī)吊鉤除吊運(yùn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外，尚須起吊水機(jī)轉(zhuǎn)輪帶軸等，按廠家資料，主廠房內(nèi)提升件最長者為水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪連軸 ，長 ，起吊件最低者為尾水管里襯。 n02 1 C=——————— 1+β0/(n′ 1) n′ =nR/n0=2 K1= 17 20 21 23 26 5 選定 √ 50 根據(jù)廠家資料，廠內(nèi)單件最重件為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連軸，重約 36噸。 49 表 64 調(diào)保計(jì) 算成果表 序號(hào) 參數(shù)名稱 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)閉時(shí)間（ s） 采用公式 3 4 5 1 管道特性參數(shù) ∑ LV σ =——— gHTs 2 最大壓力上升率（ %） ≤ 70 σ Z末 =— σ2+4 +σ 2 64 48 40 32 28 17 3 水錘修正參數(shù) f=1+ 4 最大轉(zhuǎn)速上升率（ %） ≤ 50 β =β 0C 計(jì)算結(jié)果見調(diào)保計(jì)算成果表（表 64）。 V 平均 /2gH= ρ τ始 =179。 43/1200=Ts= 故可判定為發(fā)生間接水錘。 表 62 ∑ LiVi計(jì)算表 序號(hào) 名 稱 長度Li(m) 直徑Di(m) 面積Fi(m2) 流量Vi(m3/s) 流速Vi(m/s) LiVi 1 混凝土壓力管 20 56 2 混凝土蝸殼 10 15 3 尾水彎肘段 3 5 15 4 尾水?dāng)U散段 10 12 總計(jì) 43 V 平均 =∑ LV/∑ L= 47 初定導(dǎo)葉關(guān)閉 時(shí)間為 5S，經(jīng)計(jì)算，在以上管道中水錘波的平均傳播速度 a 均 =1200m/s，查表 63“有效時(shí)間 Ts計(jì)算表”得 Ts=。 根據(jù)《小型水力發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500712021）要求：水輪機(jī)蝸殼最大允許壓力上升率，額定水頭在 40m以下，不得大于 70%；機(jī)組額定出力甩全負(fù)荷時(shí)，最大轉(zhuǎn)速上升率不宜大于 50%，尾水管內(nèi)的最大真空度不宜大于 8m。 m2，飛逸轉(zhuǎn)速：428r/min。 一般情況下，機(jī)組正常開停機(jī)和事故停機(jī)均由 GWT5000微機(jī)型 46 調(diào)速器控制。 = 本站為壩后式電站，水輪機(jī)直接從水庫取水，壓力管為單機(jī)單管，筋混凝土結(jié)構(gòu)。所以，本站擬定選擇 2 臺(tái)ZDJP502LH225 型水輪機(jī)為電站主機(jī)，額定容量為 3200kw，其主要參數(shù)及配套設(shè)備如下： 水輪機(jī) 型號(hào)： ZDJP502LH225 設(shè)計(jì)水頭： 額定流量： 額定轉(zhuǎn)速： 214r/min 發(fā)電機(jī) 型號(hào)： SF320028/3250 額定電壓： 額定轉(zhuǎn)速： 214r/min 相數(shù)： 3 相 頻率： 50HZ 調(diào)速器 型號(hào)： GWT5000 勵(lì)磁裝置：微機(jī) 勵(lì)磁 BLSMI 45 水輪機(jī)安裝高程確定 廠家提供的真機(jī)汽蝕系數(shù)σ y=，水輪機(jī)最大允許吸出高度為： Hs≤ 10▽ /900σ yH ▽ =183m Hs≤ 根據(jù)廠家提供的資料，轉(zhuǎn)輪中心至彎肘形尾水管底部垂直距離為 ，彎肘管出水口頂部至管底最低處垂直高度為 ，加上淹沒水深 ，為 ，由此可知轉(zhuǎn)輪中心至尾水位的垂直深度為=，小于最大允許吸出高度（ Hs≤ ），符合要求，因而此電站的實(shí)際吸出 高度為 Hs=。 15179。 19179。 2 3200179。 43 表 61 機(jī)組及輔助設(shè)備價(jià)格和特性參數(shù)對(duì)照表 項(xiàng) 目 方 案 一 方 案 二 單機(jī)容量 (Kw)179。 42 6 水力機(jī)械 水輪機(jī)及其附屬設(shè)備 XX河電站為壩后式電站，電站設(shè)計(jì)凈水頭為 ，發(fā)電流量 m3/s，裝機(jī)容量為 2179。 20 米，形式為戶外露天式布置。 升壓站 升壓站布置在廠房左端的平地上。尾水渠底板采用 米厚 C15 混泥土澆筑。采用 1： 10 反坡與尾部底板連接，尾部底板高程為 米，尾水渠中過水深 2 米。水輪機(jī)安裝高程 米，水輪機(jī)層地面高程 ，發(fā)電機(jī)層地面高程 。 21米，副廠房布置在主廠房上游，寬 6 米，與主廠房同長。高為 26179。 41 廠房布置 廠房布置 2 臺(tái) 3200 千瓦立軸軸流式水輪發(fā)電機(jī)組，主廠房尺寸根據(jù)機(jī)組布 置及安裝場要求長 179。 消力池若設(shè)輔助消能工（消力墩等）可適當(dāng)減小消力池的長度。 據(jù)《水力學(xué)》第三版有關(guān)公式及圖表計(jì)算，得消力池深度為 米，消力池長度為 米，消力池寬度與溢流壩段同寬，總寬 米。據(jù)《水力學(xué)》第三版有關(guān)公式計(jì)算，溢流壩下游發(fā)生遠(yuǎn)離水躍，需做消能工。 40 引水壩穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算成果表 52 工況 參數(shù) 正常蓄水位 設(shè)計(jì)洪水位 校核洪水位 非溢流壩 溢流壩 非溢流壩 溢流壩 非溢流壩 溢流壩 上游邊緣應(yīng)力 （ kpa） 下游邊緣應(yīng)力 （ kpa） 安全系數(shù) 備注 安全 安全 安全 安全 安全 安全 由穩(wěn)定應(yīng)力計(jì)算成果表 52 可知，大壩穩(wěn)定及應(yīng)力滿足要求，壩體設(shè)計(jì)比較合理。 ,壩體容重取 22 kN/m3， 現(xiàn)分三種工況進(jìn)行其穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算。采用抗 剪斷公式計(jì)算其穩(wěn)定及應(yīng)力。防滲面板每隔 10米設(shè)置伸縮縫，并須設(shè)止水。自下至上取 米 。 防滲面板：在大壩上游面設(shè) C15 混凝土防滲面板。溢流面板厚 ,按構(gòu)造配置雙層Ф 12300構(gòu)造鋼筋。 大壩細(xì)部 大壩基礎(chǔ)設(shè)置壩基排水孔，位置設(shè)在離壩踵 2 米處，孔口 尺寸為 ，縱向排水溝間距為 5米，自橫向排水溝一直通向下游。因大壩基礎(chǔ)巖層較完整堅(jiān)硬，且裂隙不甚發(fā)育，無須進(jìn)行基礎(chǔ)處理。 大壩溢流及水位關(guān)系