【正文】 月份最小平均為 9 天。暴雨一般由高空西風(fēng)低槽和地面鋒造成，臺(tái)風(fēng)的影響并不顯著。 3． 2 氣 象 沙溪流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛。 九龍溪流域內(nèi)植物茂盛，覆蓋良好，耕地僅占流域面積的 8%，而耕地中水田占95%，水土保持情況良好。39′，它發(fā)源于武夷山脈以南的寧化、清流及明溪，由寧化縣自西北向東南貫穿清流境地，右納來自連城的羅口溪，左納嵩口溪、羅豐溪，與文川溪匯合后注入沙溪干流。22′，北緯25176。 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 2 改造必要性 25 圖 1 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 2 改造必要性 26 圖 2 圖 3 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 2 改造必要性 27 圖 4 圖 5 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 2 改造必要性 28 圖 6 圖 7 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 2 改造必要性 29 圖 8 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 3 水文資料 3 水 文 資 料 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 3 水文資料 31 3 水 文 資 料 3． 1 流域概況 九龍溪為沙溪上游的主干流，位于福建省西部，東經(jīng) 116176。由于安砂水電廠水庫(kù)為不完全季調(diào)節(jié)水庫(kù)，常年棄水較多，經(jīng)實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)，安砂水電廠自 1975 年至 2020 年的 33 年中，年平均入庫(kù)總水量 億 m3，發(fā)電用水約僅為 億 m3，棄水量為水量 億 m3，利用率為%，棄水電量相對(duì)較多，因此，通過對(duì)機(jī)組改造并適當(dāng)增容方式增加水電站的裝機(jī)容量，能夠提高電站的水量利用率，增發(fā)棄水電量，并可將部分基荷、腰荷電量 轉(zhuǎn)化為腰荷、峰荷電量，提高電能質(zhì)量，為系統(tǒng)提供更多的調(diào)峰電量和調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用容量。 （ 3）水機(jī)主軸與水導(dǎo)瓦結(jié)合部軸頸已磨損嚴(yán)重，有較大波浪度；水導(dǎo)瓦也存在較大的橢圓度，對(duì)水導(dǎo)瓦間隙調(diào)整易造成誤差，給機(jī)組的安全運(yùn)行留下隱患。究其原因，主軸密封定位套設(shè)計(jì)上有關(guān)參數(shù)值偏小，如固定銷的綜合應(yīng) 力偏小，導(dǎo)致在正常運(yùn)行情況下被剪斷。 （ 2）水輪機(jī)主軸密封在下游高水位情況下漏水量偏大。 每年小修都要對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行修補(bǔ)， 由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，轉(zhuǎn)輪修補(bǔ)次數(shù)多， 轉(zhuǎn)輪葉型已走樣，運(yùn)行中除了效率低還伴有振動(dòng)， 容易造成導(dǎo)水葉立面隙不斷加大而發(fā)生漏水嚴(yán)重的現(xiàn)象。 2020 年 11 月大修時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)輪檢查的情況是：轉(zhuǎn)輪各葉片均有不同程度空蝕現(xiàn)象，總體空蝕面積較大，且空蝕深度較深，空蝕部位主要發(fā)生在葉片出水邊背面靠近下環(huán)處及葉片與上冠、下環(huán)連接處，大多數(shù)空蝕深度在 5～ 6mm 左右，葉片出水邊背面及與上冠連接部分空蝕尤為嚴(yán)重，空蝕深度達(dá) 10～ 12mm，經(jīng)統(tǒng)計(jì)空蝕總面積為 2612cm2，其中＃ 10 葉片與下環(huán)連接處的裂紋長(zhǎng)度為 15cm。目前采用環(huán)形接力器的水電廠有的已進(jìn)行了取締性的 改造，安砂＃ 3 機(jī)環(huán)形接力器的改造也將勢(shì)在必行，經(jīng)了解浙江烏溪江水電廠管轄的湖南鎮(zhèn)電站原機(jī)組及遼寧桓仁電廠原機(jī)組（與 3機(jī)同型）導(dǎo)葉接力器同為環(huán)型，改造后為直缸搖擺型，改造后效果良好 。由于環(huán)形接力器其本體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，活塞為弧形，活塞成 環(huán)向行走時(shí)位置易漂移，加之原調(diào)速環(huán)設(shè)計(jì)剛度較差，運(yùn)行中誤差相對(duì)較大，接力器定位差、密封盤根間隙難以調(diào)整，漏油、啃缸現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在 199 20 2020 年曾出現(xiàn)過大量漏油現(xiàn)象，對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行存在一定的威脅。因而要徹底解決安砂水電廠水輪機(jī)的振動(dòng)問題，唯一的辦法是更換水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。盡管采取了諸如上述的不同程度的技改措施，機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中仍然存在著以下一些主要缺陷： （ 1）雖然 1996 年機(jī)組大修時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)行了局部修形處理，但是水輪機(jī)在～ ，仍然存在比較嚴(yán)重的振動(dòng)區(qū)，譬如 水頭時(shí)，存在二個(gè)振動(dòng)區(qū)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在 25MW 附近，發(fā)電機(jī)上機(jī)架垂直振動(dòng)值達(dá)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在 35～ 45MW 之間，發(fā)電機(jī)上機(jī)架垂直振動(dòng)值達(dá) ，以上振動(dòng)值均大大超過了 DL/T 710《水輪運(yùn)行規(guī)程》的規(guī)定允許值（ ）與原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 2． 3 機(jī)組長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，缺陷多 由于該機(jī)組在文革時(shí)期制造，存在著一系列的質(zhì)量問題，在 1983 年就曾出現(xiàn)過因振動(dòng)過大等原因而導(dǎo)致推力瓦托盤開裂的重大事故。 （ 4）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極結(jié)構(gòu)存在隱患 ―― 轉(zhuǎn)子線圈端部封閉不嚴(yán)，使轉(zhuǎn)子磁極在靠剎車環(huán)處易積灰， 1993 年轉(zhuǎn)子 8 磁極絕緣不合格（ ）， 2020 年曾出現(xiàn)轉(zhuǎn)子絕緣為零，后請(qǐng)廠家到現(xiàn)場(chǎng)處理，廠家認(rèn)為 轉(zhuǎn)子磁極絕緣隨時(shí)間推移被碳粉腐蝕，按發(fā)電機(jī)的壽命，運(yùn)行到期應(yīng)及時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行改造，目前發(fā)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行中轉(zhuǎn)子絕緣水平波動(dòng)大（有時(shí)低于 ，處理后在 100MΩ 左右）。 （ 2）轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流滑環(huán)已磨損十分嚴(yán)重，最大磨損量約 2mm，且該滑環(huán)結(jié)構(gòu)易變形、定位差，擺度較大（ ）。 2020 年華電集團(tuán)公司安全性評(píng)價(jià)專家組也建議：盡早制訂 3 發(fā)電機(jī)更新改造技術(shù)方案并安排實(shí)施。近幾年來測(cè)絕緣換算到 75℃ 時(shí)的最低值為 ，且大部分?jǐn)?shù)值在 1～ 3 MΩ 的范圍內(nèi)，與電廠《運(yùn)行規(guī)程》中規(guī)定的機(jī)組在線圈溫度為 75℃時(shí)的定子絕緣電阻要求值 14 MΩ 相差較大。 2． 2 發(fā)電機(jī)設(shè)備老化嚴(yán)重，事故概率高 （ 1）發(fā)電機(jī)線棒為 B 級(jí)絕緣，定子絕緣不合格：由于運(yùn)行年久，絕緣材料已老化，絕緣電阻不合格。 3機(jī)于 1975 年投入運(yùn)行，至今已經(jīng)運(yùn)行 34 年，該機(jī)組是前蘇聯(lián)四十年代的機(jī)型，我國(guó)五十年代中期引進(jìn)使用，曾列入我國(guó)七十年代水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪系列型譜，該轉(zhuǎn)輪各項(xiàng)性能指標(biāo)明顯偏低。因此急需對(duì)機(jī)組進(jìn)行更新改造，以確保安全生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。如 1993 年轉(zhuǎn)子 8 磁極絕緣不合格（ ），2020 年曾出現(xiàn)絕緣為零；八是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子剎車環(huán)（與轉(zhuǎn)子鐵芯下壓板為一體式，不能單獨(dú)更換剎車環(huán)）磨損嚴(yán)重，局部鐵心穿心螺桿頭、緊固螺母已被磨到（共 9 根）；九是環(huán)形 接力器活塞缸體磨損導(dǎo)致 大量漏油現(xiàn)象 等。 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 1 概 述 12 1． 2 機(jī)組存在問題 安砂水電廠 3機(jī)從投產(chǎn)發(fā)電以來，已運(yùn)行 34 年，由于機(jī)組在制造時(shí)就存在質(zhì)量問題，且運(yùn)行年久，設(shè)備老化嚴(yán)重，主機(jī)方面存在著較多的問題。 1980年 12 月，通過對(duì) 2水輪機(jī)的技術(shù)改造，機(jī)組出力由 提高到 20MW， 由此 3臺(tái)機(jī)組的總裝機(jī)容量達(dá) 115MW。 1977 年 5 月， 2機(jī)組（ ）開始安裝， 1978 年 10 月 22 日投產(chǎn)發(fā)電，全部 3 臺(tái)機(jī)組先后并入閩北電網(wǎng)運(yùn)行。h。 1974 年開始安裝水輪發(fā)電機(jī)組， 1975 年9 月 12 日水庫(kù)開始蓄水。 110kV 側(cè)接線為五角型接線，戶外敞開式布置。大壩設(shè)置三孔 16m 寬的溢洪道，引水系統(tǒng)和地面式廠房 布置在大壩左岸。 ````` 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組技改工程 可行性研究設(shè)計(jì)報(bào)告 ? 福建省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 二 ○○ 九年十月 院 長(zhǎng) ：李 小 榕 分 管 院 長(zhǎng) : 陳 敏 巖 總 工 程 師 ：吳 樹 延 項(xiàng) 目 負(fù) 責(zé) 人： 蔣 國(guó) 鋒 核 定： 陳紹鋼 吳 健 董 鈿 甘文喜 審 查： 陳紹鋼 吳 健 楊曉峰 占潤(rùn)進(jìn) 李雪萍 潘德麗 陳培寧 校 核 ： 吳永鋒 李賢海 林國(guó)聰 蔣國(guó)鋒 謝建清 許丹紅 編 制： 蔣國(guó)鋒 潘可輝 林傳光 張 峻 謝建清 劉振風(fēng) 目 錄 1 概述 1． 1 工程概況 ………………………………………………………………….1 1 1． 2 機(jī)組存在問題 ………………………………………………………………1 2 2 改造必要性 2． 1 機(jī)組設(shè)備陳舊，技術(shù)落后 ………………………………………………….2 1 2． 2 機(jī)組設(shè)備老化嚴(yán)重，事故率高 …………………………………………….2 1 2． 3 機(jī)組長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，缺陷多 ………………………………………………2 2 2． 4 水輪機(jī)通流部件磨蝕嚴(yán)重，不能保證安全運(yùn)行 ……………………….2 3 2． 5 原電站的裝機(jī)容量選擇偏小，具有增容的潛力 ……………………….2 4 3 水文資料 3． 1 流域概況 …………… …………………………………………………….3 1 3． 2 氣象 ……………………………………………………………………….3 1 3． 3 水文基本資料 …………………………………………………………….3 2 3． 4 徑流 ……………………………………………………………………….3 4 3． 5 洪水 ……………………………………………………………………….3 8 3． 6 壩下水位～流量關(guān)系曲線 ……………………………………………..3 10 4 改造可行性分析 4． 1 同類型電站改造情況 ………………………………………………….4 1 4． 2 徑流調(diào)節(jié)計(jì)算 ………………………………………………………….4 3 4． 3 經(jīng)濟(jì)合理性分析及方案選擇 …………………………………………4 5 4． 4 水力機(jī)械 ……………………………………………………………..4 6 4． 5 電工 …………………………………………………………………4 12 4． 6 機(jī)電設(shè)備清單 ……………………………………………… ………4 18 4． 7 主要建筑物 …………………………………………………………4 19 4． 8 水力過渡過程計(jì)算 ………………………………………………….4 25 5 工程進(jìn)度安排 5． 1 施工條件 ………………………………………………………………….5 1 5． 2 施工方法 …………………………………………………………………5 1 5． 3 施工總進(jìn)度 ………………………………………………………………5 2 6 工程管理 6． 1 管理機(jī)構(gòu) ………………………………………………………………..6 1 6． 2 主要管理設(shè)施 ………………………………………………………….6 1 7 設(shè)計(jì)概算 7． 1 編制說明 ………………………………………………………………7 1 7． 2 設(shè)計(jì)概算附表 ………………………………………………………….7 2 8 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 8． 1 安全效益分析 ……………………………………………………………8 1 8． 2 增容效益分析 ……………………………………………………………..8 1 8． 3 結(jié)論與建議 ……………………………………………………………..8 1 9 工程特性表 …………………………………………………………………….........9 1 10 附圖 ………………… ……………………………………………………………..10 1 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 1 概 述 1 概 述 華電福建安砂水力發(fā)電廠 3 號(hào)機(jī)組改造可行性研究 1 概 述 11 1 概 述 1． 1 工程概況 安