湘贺水电站工程概况和基本资料

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1、湘贺水电站工程概况和基本资料一、工程概况湘贺水利枢纽位于向河上游，河流全长 270公里，流域面积6000平方公里属 于山区河流。本枢纽控制流域面积 1350平方公里，总库容 22.15亿立方米，为多 年调节水库。本枢纽的目标是防洪和发电。主要建筑物有重力拱坝，坝高77.5米，弧长370米；泄洪建筑物；开敞式溢洪道或泄洪隧洞； 发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。 水电站总装机 60MW，装机4台，单机15MW。电站担任工农业负荷，全部建成 后担任系统灌溉负荷。二、电站枢纽电站厂房位于右岸坝下游几十米处，由引水隧洞供水，主洞内径5.5米，支洞内径3.4米，厂内装置4台混流式立式机组，出线方向为下游

2、，永久公路通至左岸。三、设计依据及参数（一）水库及水电站特征参数1、水库水位水库校核洪水位140.00 m水库设计洪水位137.00 m水库正常咼水位125.00 m水库发电死水位108.00 m设计洪水尾水位77.00 m校核洪水尾水位78.50 m2、厂址水位流量关系曲线水位（m）68.5069.2069.7569.7569.9070.20流量（m3/s）0.040.080.0120.0160.0200.0水位（m）70.9571.6072.2074.5076.3078.50流量（m3/s）400600.0 800.0 1000.0 1200.014003、水电站特征水头最大水头56.00

3、m最小水头38.00m平均水头50.84m计算水头48.30m4、地形地质电站枢纽地形参见地形图。左岸地势较平缓，右岸地势较陡。枢纽基岩系凝灰岩，岩石抗压强度较高，厂区有第四纪沉积层，厚约3米，河床砂卵石覆盖层平均深24米。5、供电方式本电站初期为三台机组，远景为四台机组，投入系统运行，根据系统要求本电站能作调相运行，水电站主结线采用扩大单元结线方式，采用110千伏、35千伏及发电机电压10.5千伏三种电压等级送电；高压侧采用桥形结线方式。电气主结 线见图二。6、对外交通下游左岸有永久公路通过。（二）水电站主要动力设备及辅助设备1、水轮机：型号 HL220-LJ-225额定出力15.6 MW额

4、定转速214.3 r/mi n单机额定（最大）流量36.2m3/s2、水轮发电机：型号 SF15-28/550额定功率功率因数额定转速额定电压转子带轴重（kW）cos（r/min）U （kV）G1 （ t）150000.8214.310.58084000670344丄P-420001L11图1发电机外形尺寸示意图3、调速器设备(1) 调速器型号：DT-100机械柜尺寸：长X宽X高 =750 X 950 X 1375 (mm)电气柜尺寸：长X宽X高 =550 X 804 X 2360 (mm)(2) 油压装置型号：YZ-I.0型号油箱长度m(mm)油箱宽度n(mm)油罐总咼H (mm)油罐筒高h

5、 (mm)油罐直径D (mm)YZ-1.019161900245716949304、厂房附属设备(I)水轮机前的蝴蝶阀型号直径(cm)承受水头(m)装置方式阀重(吨)阀体长(m)吊孔尺寸(m)DF340-8534085立轴201.21.8 X 4.3(2)桥式吊车详见附表1,选定吊车型号，选用有关尺寸.5、电气设备(I)三相三线圈主变二台型号：SFSLi-50000/110/35/10尺寸：长X 宽 X 高 =6820 X 4520 X 8200 (mm)轨距：1435 ( mm)检修起吊高度8200( mm)主变压器身重39.5 (吨)(2)厂用变压器二台型号：SJLi 630/10/0.4

6、厂用变压器参考数据:变压器容量(KVA)厂变室面积门高(m)吊物孔尺寸(m)630/105X 32.52.5X 2.0(3)机旁盘每台机六块：控制盘 1块，保护盘1块，表计盘1块，动力盘1块，励磁盘2 块。尺寸：宽 X 厚X 高 =800 X 550 X 2360(mm)(三) 副厂房参考面积(单位：m2)(1)直接生产副厂房 中央控制室100120 电缆室与中控室同 通讯室2050 发电机电压配电装置室4050 厂用盘室3040 直流系统室蓄电池室4050酸室1014套间56充电机室1015通风机室1015直流盘室2025 母线廓道 厂变室 空压机及贮气筒室 油桶及油处理室（11）排水泵室集

7、水井容积 （2）检修、试验用房 测量表计试验室 高压试验室 电工试验室 机修间 工具间（3）间接辅助生产用房 交接班室 值班休息室 办公室 浴室厕所宽度不少于 2.0m15340505515203035（m3）30402030203040501015202515201520102010 警卫室起 重 机 名 称容量（吨）跨度起升高 度（m）主要尺寸（毫米）极限尺寸（毫米）主钩副钩Lk(m)主 钩副 钩最大宽 度轨道中 心至外 缘距离轨道面到机顶面距离两小车 吊钩间 距离吊钩到轨顶距离吊钩至轨道中心距离主钩副钩BB1HLhh1L1L22 X502X1010.5双11.512.5269200400

8、3700270097050011001600小车13.52 X752X2010.511.512.5269200400370027009207001100160013.5单752013.516.5861640036543654/11361136479479L1L2L3L420/22小19.5366011824832400190013003000车13.036921476-1051002016.020/2286164003692/1474-107205513001000235519.036921472-109S3-:oc（地乃电为聚统-slsiMMTirsy4 4I-asr3F甘1HUL4klnu

9、四、厂区布置详见厂区布置图五、设备尺寸确定1、蜗壳设计水头Hr采用设计水头取为 48.3 m,因其大于40 m，故选用金属蜗 壳，且断面做成圆形，蜗壳包角帖=345。根据设计水头查表可得蜗壳进口平均流速Vc=5.6 m/s。选用HL220 LJ225型水轮机，则转轮直径 Di =225cm由座环内径：Db = 3250mm，得rb=1625mm由座环外径：Db = 3850mm，得 ra=1925mm= 0.1 0.39，因 Q= 36.2m 3/s，所以取 b0 = 0.3D1 = 0.675mD1取Qmax =36.2 m3/s , p = g/Vcn断面角度0流量Qj半径p断面中心距a,

10、= Pi+ra断面外半径Ri =ra+2 Pj034534.6921.4043.3294.734130030.1671.3093.2344.544225525.6421.2073.1324.340321021.1171.0963.0214.116416516.5920.9712.8963.867512012.0670.8282.7533.5816757.5420.6552.5803.2347303.0170.4142.3392.7532、尾水管由于该水轮机的适用水头较低，比转速高，为了减小转轮出口流速，以减小气蚀系数，故要求 D2/D1较大，所以按下表第三项查得:h/D1L/D1B5/D1d4

11、/d 1h4/D 1h6/D1L1/D1hs/D1肘管型式适用范围2.24.51.8081.101.100.5740.941.30金属里衬肘管h4 =1.1 D1混流式D2 qh（m）L（m）B5（m）D4（m）h4（m）h6（m）L1（m）h5（m）5.8510.1256.123.0373.0371.1594.0952.7453、水轮机转轮已知转轮直径Di=2.25 m单位：米D2/D 1D3/D1D4/D 1D5/D1D6/D 1b/D 1hD 1h2/D1h3/D 1h4/D 11.0820.9280.870.4780.1160.250.0540.1650.4820.309D1D3D4D

12、5D6b0h1h2h3h42.43452.0881.95751.07550.2610.56250.12150.371251.08450.6964、水轮发机尺寸如下：84002000六、厂房布置由于该水电站采用重力拱坝且右岸比较陡峭，故电站厂房选用引水式厂房，机组为一列式布置， 从右往左依次为安装场段和机组段，电站厂房为三 层结构，自下而上为蜗壳层、水轮机层、发电机层。1、主厂房控制高程(1) 水轮机安装高程安因吸出高公式：Hsw 10.0900 K/ 13.2，所以厂房宽度取 17.98m。桥吊距边墙内墙宽度至少为75cm，而18.48-0.75*2=16.98m，所以桥吊跨度可取为 16m

13、。3、装配场装配场的尺寸取决于扩大性检修所需面积， 且其宽度必须要与主机室同 宽。而对于悬式发电机，扩大性检修需检修四大物件，即发电机转子、发电 机上机架、水轮机转轮、水轮机顶盖。其所需尺寸分别为转子直径 4.9 米， 周围要留有 12 米工作场地，发电机上机架外径 6.47 米，水轮机转轮直径 2.25米，四周要留1m宽的工作场地。根据布置，装配厂的长度可取为 15.8m。4、主厂房各层布置（ 1 ） 发电机层发电机采用上机架埋入式布置， 需布置有发电机、 调速设备（油压装置、 电气柜、机械柜） 、机旁盘、楼梯、吊物孔、吊阀孔、交通道等。（2） 水轮机层水轮机层布置机墩、 调速器、接力器、

14、阀门操作设备、 油、气、水管路、 出线、电气设备、吊阀孔等，机墩采用圆筒式。（ 3） 蜗壳层布置蝶阀、蜗壳、水泵渗漏及检修集水井，并设有通向水轮机的楼梯。 详细布置见水轮机层、发电机层、蜗壳层综合平面布置图。5、副厂房布置副厂房的组成主要根据机电设备布置、 维修、试验、操作以及电厂运行 管理等方面的要求确定， 包括直接生产用房、 检修试验用房和生产管理的辅 助用房。中控室为全场的中枢， 其位置最好能选择在变电站和机组之间， 以节省 电缆， 其高程与发电机层同一高程， 要有专用的最短通道通至发电机层及变 电站以方便运行。一般水电站在中控室下面设有一层净空高不小于1.8 米，面积与之相同的集缆室（

15、或称电缆夹层） 。该层汇集了来自主厂房的变电站的各种操作电 缆，然后通向中控室控制盘、操作盘。配电装置室 （开关室） 设有一系列的发电机电压及厂用电的开关柜 （油 开关、遮断器） 、电抗器及相应的配电盘等设备。其数量及布置系根据电气 主接线的方式而定。 整个配电装置室至少应有两个经过楼梯间的向外独立出 口，另外在布置中尚须考虑设备进厂的运输通道。电缆廊道是供铺设中控室至发电变电站、 发电机的操作电缆和动力电缆 专用的长廊， 其位置也宜在变电站及中控室的一侧。 母线廊道放在发电机出 线方向的一侧， 并靠近主变、 场变的位置。 母线廊道及电缆廊道必须要有防 火、防潮措施。厂变（厂用变压器）应尽量靠

16、近开关室，以缩短其连接的母线。 直流系统是当机组故障， 又无外来电源时作为事故照明以及部分动力设 备用电；厂房中部分仪器、仪表的用电。整套系统不得布置在中控室、开关 室等上面。每小时定时通风多次。蓄电池室系统用房包括套间（前室） 、储 酸室、 充电机室和通风机室等， 这些房间尽可能靠在一起并在同一层上。 蓄 电池室在可能范围内尽量靠近中控室布置， 以节省端电池至直流盘的直流电 缆。蓄电池室的出入口单设，与其他电气室或办公室分开。电气试验室通常设有高压试验室和电工仪表试验室两部分。 前者是试验 电气设备各种性能用的， 后者用作对继电保护、 自动装置及电工仪表的校验、 调试和检修。 高压试验室一般

17、布置在生产副厂房与安装相同高程的一层， 便 于搬运设备。电工仪表、继电保护、自动装置试验室可布置在中控室周围， 这样联系方便。厂用变压器可以布置在厂外主变压气旁， 当厂内有空间时也可以布置在 厂内。 不过布置在厂内时， 干式变压器特别要注意防潮， 少油式变压器特别 要注意防火。 一般的位置可放在水轮机层的高程处 （如生产副厂房的底层或 安装间底层尾水平台下层） 。确定厂用变压器室位置时，应考虑使发电机低 压连线和二次侧配电装置连线最短。七、参考文献1】2】水电站动力设备设计手册河海大学3】水电站建筑物4】水电站5】水电站建筑物中国水利水电出版社中国水利水电出版社清华大学出版社络如蕴主编 马善定、汪如泽主编刘启钊主编王树人主编水电站机电设计手册（水力机械） 水电站机电设计手册编写组编6】小型水电站机电设计图集中国水利水电出版社 王庆明主编