水電站設計研究論文

時間:2022-06-30 08:57:00

導語:水電站設計研究論文一文來源于網友上傳,不代表本站觀點,若需要原創文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

水電站設計研究論文

1概述

六百丈二級水電站位于安徽省石臺縣舒溪河上游的龍井河上,屬于龍井河梯級開發項目,也是“十五”期間石臺縣農村水電電氣化建設的骨干電源工程。該站是利用上游的六百丈一級水電站發電尾水,直接引入渠道至龍井河下游集中落差發電的引水式電站。六百丈一級站建有年調節水庫,來水面積為18.1km2,總庫容660萬m3,興利庫容424萬m3,裝機容量2×800kW,具有不完全年調節性能,擔任池州地區電網的調峰任務。

六百丈二級水電站的樞紐工程有:引水渠道、壓力前池、壓力鋼管、廠房及升壓站等。電站設計引用流量1.92m3?s,設計水頭53.9m,總裝機容量2×400kW,工程于2002年7月開工建設,2003年5月并網發電,總工期僅10個月。

2方案選擇

六百丈二級水電站工程已于1997年經安徽省水利廳以皖水〔1997〕316號文批復了初設報告,同意興建。但由于工程總投資較大,單位電能投資效益較差等原因,遲遲未能開工建設。

2001年11月,受石臺縣水務局委托,安徽省水電科技咨詢中心水電技術咨詢部會同石臺縣水務局勘測設計室,共同承擔了該工程施工圖的設計咨詢任務。在本次設計的過程中,根據實際情況的變化以及從提高電站運行效益、降低工程造價、實現減員增效等方面的考慮,對原初步設計方案進行了一定的改進。

原初步設計文件中六百丈二級水電站是通過2910m渠道引至石臺縣七都鎮查上橋附近,集中水頭約61.39m,電站總裝機為2×500kW,設計多年平均發電量341萬kW·h。但通過實地勘察發現,該渠道后段占用較大范圍的林場土地,設計征地賠償較大,工程實施有一定的難度。故在本次設計中將渠道總長由原先的2910m,縮減至2081m,避開了林場土地,相應設計水頭減少至53.9m,電站裝機容量更改為2×400kW,設計多年平均發電量為240萬kW·h。同時電站電氣部分裝置由高壓改為低壓,工程總投資由原先的718.86萬元降至398.86萬元,其中建筑工程總投資為169.12萬元,機電設備及安裝工程投資110.86萬元(其中自動化監控系統投資20萬元),金屬結構安裝工程投資38.55萬元,臨時工程、征地補償費及其他費用80.33萬元,主要設計參數比較(見表1)。

3渠道泥沙問題的解決

在我省山區小型水電站的建設過程中,尤其是低壩引水式電站,泥沙淤積問題非常嚴重,嚴重威脅小水電站的運行和使用效益。六百丈二級電站位于我省皖南山區,由于雨量豐富,常常有大量山坡上的泥沙被沖入渠道內,長期下去會影響渠道的輸水能力,加快水輪機組的磨損和銹蝕,不利于電站的運行管理。

該工程引水渠道斷面尺寸為2.0m×1.3m,且引水渠道較長,原先僅在壓力前池設置攔沙坎和沖沙孔,根據類似經驗,沖沙效果不太理想。后決定在渠道樁號1+730處設置沉沙池1座,尺寸為長10.0m,寬4.0m,前后漸變段長為1.5m,深0.7m。同時在渠道與壓力前池銜接處增設攔污柵1座,柵條間距較壓力鋼管進水口處攔污柵尺寸稍大,主要用于攔截落入渠道的樹枝、石塊、動物尸體等。通過運行發現對泥沙有較好的沉淀作用,大大減輕了前池的工作負擔。

4區間來水的利用

六百丈二級水電站屬于中高水頭的發電站,因此增加流量對增加電站的發電量,提高電站的發電效益有很大幫助。因此在設計中,在引水渠道渠首處建小型漿砌石擋水壩1座,壩頂為開敞式溢流,壩高2.5m,長10.1m,工程總投資僅1.02萬元。引用六百丈一級電站和二級電站之間的區間來水約0.1~0.2m3?s,主要補充六百丈二級電站枯水季節的發電來水,有效提高了電站的發電效益和運行穩定性。

5自動化監控系統的設置

六百丈二級水電站廠房為地面式,廠房內安裝2臺HLD46-WJ-50型水輪機和2臺SFW400-6?850型發電機。電站建成后通過35kV線路T接于六百丈一級電站至池州地區6510變電所的35kV輸電線路上。

在電站的設計過程中,本著減員增效的原則,為實現“無人值班,少人值守”,通過和水利部農村電氣化研究所合作,選擇了從加拿大引進的Powerbase水電站無人值班控制系統,有效減少了電站的運行管理人員,提高了經濟效益。該控制系統配置全套微機測量、控制、保護設備,實現機組與閘門控制自動化。同時機組微機控制系統采用1機1屏,將一次設備和二次設備組合成一塊屏,大大節省了電站廠房的使用空間。

六百丈二級水電站自并網發電以來,運行穩定,發揮了較好的經濟、社會效益,受到了領導和專家的一致好評,且建設工期短,投資見效快,運行管理先進,已成為我省小型水電建設的示范典型。