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某水电站增效扩容改造初步设计报告 精品

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工程设计证号湖南省XX县XX河坝电站增效扩容工程初步设计报告湖南省XX市水利水电勘测设计院二O一二年三月目录1综合说明 (1)1.1现状分析与评价 (1)1.2水文 (6)1.3工程地质 (7)1.4工程任务和规模 (7)1.5水工建筑物设计及复核 (10)1.6发电机与水力机械 (10)1.7电气设备改造设计 (11)1.8金属结构 (12)1.9消防及暖通设计 (12)1.10施工组织设计 (13)1.11工程管理 (13)1.12工程概算 (14)1.13经济评价 (14)1.14附工程特性表 (16)2 现状分析与评价 (19)2.1电站现状分析 (19)2.2电站综合能效评价 (22)2.3电站技术改造目标与内容 (24)3 水文计算及水能复核 (25)3.1流域概况 (25)3.2气象 (25)3.3水文基本资料 (25)3.4径流计算 (25)3.5水能复核计算 (29)3.6水利水能 (34)4 工程地质 (36)4.1区域地质概况 (36)4.2地震及区域构造稳定性 (36)4.3库区工程地质评价 (36)4.4主要建筑物工程地质评价 (37)5 工程任务与规模 (38)5.1工程基本情况 (38)5.2电站技术改造任务 (38)5.3洪水标准和防洪特征水位选择 (39)5.4电站改造装机规模 (39)6水工建筑设计及复核 (43)6.1设计依据 (43)6.2水库枢纽建筑物 (44)6.3电站建筑物现状及存在的问题 (45)6.4发电进水涵洞复核计算 (45)6.6厂区建筑物 (47)7 水力机械 (49)7.1发电机及水力机械存在的主要问题 (49)7.2发电机及水力机械改造方案 (49)7.3调速器和进水主阀改造设计 (54)7.4水力机械辅助设备改造设计 (54)7.5采暖通风 (55)7.6水力机械改造设备汇总表 (55)8 电气设备 (57)8.1电气一次改造设计 (57)8.2电气二次 (58)9 金属结构 (59)9.1XX河坝电站金属结构现状 (59)9.2XX河坝电站金属结构改造方案 (59)9.3XX河坝金属结构改造情况 (59)9.4XX河坝电站金属结构改造设计 (59)10 消防 (60)10.2消防设计依据和原则 (60)10.3工程消防设计 (60)11 施工组织设计 (64)11.1施工条件 (64)11.2主要工程内容 (64)11.3施工进度计划 (64)12 工程管理 (66)12.1管理机构 (66)12.2工程管理范围和设施 (66)12.3管理经费 (67)12.4工程管理运用 (67)13工程概算 (70)13.1基本情况 (70)13.2编制说明 (70)13.3工程投资 (71)14 经济评价 (73)14.1基本依据和基础资料 (73)14.2财务评价 (73)14.3国民经济评价 (74)14.4评价结论 (74)1综合说明1.1现状分析与评价1.1.1工程基本情况XX河水闸位于湘江一级支流紫水XX河上游XX县大庙口境内，距XX县城35 km，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电等综合利用的水利工程。

设计灌溉面积2.7万亩，防洪保护农田2.1万亩、人口15000人。

水闸电站厂房2处，总装机容量为825kw。

XX河水闸建于1967年，主要由坝内引水涵管、拦河闸、冲砂底孔、坝后电站厂房等建筑物组成。

拦河坝为浆砌石重力坝，由溢流坝段和非溢流坝段组成，总长84.5m。

非溢流坝段分为左、右岸坝段，左岸挡水坝段长15.0m，坝顶高程281.2m，坝顶宽3.5m，最大坝高31.4m。

右岸厂房坝段长23.0m，坝顶高程276.3m。

溢流段总长46.5m，溢流前缘净宽44.0m，堰顶高程276.3m，最大堰高26.5m。

堰面为WES曲线，下接1:0.8的直线段，下游采用挑流消能，反弧半径7m，挑射角25°，挑流鼻坎高程263.2m，鼻坎宽度35.2m。

在大坝迎水面设置有混凝土防渗面板，防渗板由多次加固而成，各处厚度不一，顶部至264m高程，厚约3.5m，向下逐渐变薄，至276.6m厚仅0.5m，至273.6m厚皆为0.5m，从273.6m至坝基约1.2m。

防渗面板设计标号C15，面板布有Φ6温度钢筋，纵横间距各为30cm。

整个防渗面板设有1条伸缩缝。

溢流面设有厚0.4m的C20砼溢流面板，面板里布置有Φ12温度钢筋，纵横间距均为30cm。

冲砂底孔布置于大坝左端，进口底板高程264.8m，断面为城门型，宽1m，直墙高1m，园拱半径为0.5m，涵身与坝轴线垂直线成左偏15°夹角。

整个涵身才用石灰石粗条石砌筑而成，管长28m，目前已封堵废弃。

原发电引水管（即低涵）位于溢流坝的右端，为直径1m的钢筋混凝土压力管，进口高程257.8m，管长21.62m，进口14.45m长与坝轴线垂直，后7.17m右转24°，管身为砼预制管，管壁厚0.12m。

进口设钢质平板直升式检修闸门，由15T手摇丝杆启闭机启闭。

1987年新建发电输水涵后，已将此涵变为了冲砂底孔。

灌溉引水管（即高涵）位于大坝左端，为浆砌石箱型涵，进口高程269.92m，断面尺寸为0.5m×0.7m。

进口设钢质平板直升式工作闸门，由5T手摇丝杆启闭机启闭。

1987年新建发电、灌溉引水涵管位于大坝右端，进口高程261.8m，为钢筋砼衬砌的圆管，主管直径1.5m，出口分为三根岔管，2根发电管，管内径为0.8m，1根灌溉管，管内径为0.7m。

涵管进口设钢质平板直升式工作闸门，由5T手摇丝杆启闭机启闭。

电站厂房2处，其中坝后电站装机容量为2*250kw，发电尾水进入河床，电站设计水头19.5m。

渠首电站装机容量为200+125kw，发电尾水进入引水渠，电站设计水头17m。

电站水轮发电机组目前已运行30多年，由于水轮机过流部件受高速含沙水流的冲击、空蚀磨蚀破坏较严重，辅助设备老化，近年来出现了较多的问题，机组效率大幅降低，发电量逐年减少，电站设计年发电量220万kwh，近10年来实际最高年发电量198万kwh（2003年），最低年发电量102万kwh（2007年），年均发电量164.5万kwh。

1.1.2电站运行现状XX河坝电站设计装机4台，总容量825 kw。

经现场检查和查阅资料，电站运行现状归纳如下：⑴电站水工建筑物陈旧，但基本能满足发电运行要求。

⑵机组出力效率明显降低。

目前电站1#机组是上世纪80年代的产品，运行至今已有30多年，现出力只有60%左右。

坝后电站2#机组容量200Kw，水轮机转轮磨耗严重，最大出力150 kw，且发电机在出力140kw左右发热严重，机组效率水平为75%；3#机组存在与2#机同样现象，在设计水头工况（设计水头Hr=17m时）最大出力200 kw，机组效率水平为80%。

近年来，由于机组空蚀磨蚀严重，设备老化等因素，机组出力逐年下降，目前，在水库处正常水位，水轮机过额定设计流量时，4#机组出力200 kw左右，机组出力降低15~20%左右，机组效率水平已低于75%。

⑶水轮机组检修工作量逐年增大。

机组都存在振动过大，检修难度大，费用过高，同时造成设备临检而不能发电；厂家制造工艺较差，机组水导处止水密封漏水严重，水导油盆经常进水，水轴颈及轴瓦磨损严重造成水导振摆过大，每年的检修费用很大。

⑷机组和电气设备已超过使用期限，严重老化，故障率高。

发电机组、主变压器、控制保护设备、起重设备都是上世纪70年代出厂产品，老化严重，有些配件已难以采购，电站虽能勉强维持运转，但故障率高，运行状况差，维修任务大，停电时间长，急需要更新改造。

1.1.3电站存在的主要问题XX河坝电站自1979年投产以来，已运行30多年，鉴于电站建设时机电设备的制造技术水平较低，以及运行时间长，设备老化磨损严重，电站主要在设备方面存在诸多问题。

⑴水轮机空蚀、磨蚀破坏严重①水轮机转轮叶片磨损严重。

水轮机转轮的材质为普通碳钢，抗空蚀能力低，目前，检查发现叶片及下环的空蚀和泥沙磨损较严重，叶片背面的空蚀部位已被气蚀成蜂窝状。

②转轮密封间隙过大。

由于水轴颈及轴瓦磨损严重造成水导振摆过大，既造成较大的容积损失，同时又造成设备临检而不能发电。

⑵机组出力、效率逐年下降由于上世纪早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，电站只能“套用”相近转轮；其主要能量指标(单位流量、单位转速、模型效率)都比较低。

因而使机组偏离电站实际运行参数，导致水轮机偏离高效率区，造成机组运行的平均效率低、耗水量大，水能资源未能得到充分利用的。

本电站水轮机组新机时的效率大约为80%，由于水轮机通流部件空蚀、磨蚀导致的水力损失逐渐增大，目前机组效率已大幅下降。

⑶XX河坝电站原调速器型号为YT系列，经过多年运行，调速器控制元件磨损老化、调节失灵；调速器是上世纪中生产的老式产品，备品备件无处采购，修复难度很大。

现全部更换为微机调速器，型号YWT系列，调速功300-600kgm。

⑷电气设备老化，故障率高。

电站主变压器三台，型号分别为S7-315/400V2台和S7-400/400V，均是上世纪80年代产品；高压开关柜、控制保护设备都是老式产品，继电器、控制仪表、测量仪表全部是机械式产品，技术水平低，且运行时间长，已严重老化，运行中故障率高，耗电量大，既不安全，又不节能，难以适应电站安全经济运行要求。

1.1.4电站综合能效评价1、电站水能利用评价XX河水闸闸址以上控制集雨面积78.63km2, 干流长度17.3km，干流坡降44‰。

多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸发量1462.6mm。

电站设计装机825kw，设计多年平均发电站220万kwh，2002~2011年电站实际年平均发电量164.5万度。

根据电站水能计算，XX河坝电站坝址控制集雨面积78.63km2，多年平均流量1.77m3/s，水能利用率仅60%左右。

由此可见，本站水能利用率是很低的，对XX河坝电站增效扩容改造十分必要。

2、机组运行效率评价目前电站1#机组水轮机型号为ZD661-LMY-60，配套发电机型号为TSN59/41-8，额定转速750r/min，额定功率125kw，额定功率因数0.8（滞后），额定电压0.38kv，湖南XX县水电设备厂出品，为1972年9月的产品，运行至今已有30年，现出力只有50%左右，达到了报废标准。

2#机组容量200Kw，水轮机型号均为HL123-WJ-50，配套发电机型号为TSWN85/3，额定转速750r/min，额定功率200kw，额定功率因数0.8（滞后），额定电压0.4kv，2台水轮发电机组均为邵阳市水轮发电机厂1979年的产品，水轮机转轮磨耗严重，最大出力150 kw，且发电机在出力140kw左右发热严重，坝后电站3#、4#机组容量250Kw，水轮机型号均为HL260-WJ-60，配套发电机型号为TSWN90-19，额定转速750r/min，额定功率因数0.8（滞后），额定电压0.4kv，2台水轮发电机组均为为邵阳市水轮发电机厂1979年的产品，水轮机转轮磨耗严重，最大出力200 kw，且发电机在出力210kw左右发热严重，机组效率水平为80%。

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水电站增效扩容改造初步设计报告

水电站增效扩容改造初步设计报告

水电站增效扩容改造初步设计报告目录1 工程概况 (1)1.1 工程所在区域自然、社会、经济概况.. 11.3 改造方案综述 (2)2 现状分析及改造必要性评价 (7)2.1 现状分析 (7)2.2 增效扩容改造的必要性 (10)3 水文分析及水能复核 (14)3.1 水文资料分析在整理 (14)3.2 水能复核计算 (14)4 工程地质 (15)4.1自然地理、地形地貌、区域地质简况 . 154.2 工程地质条件及评价 (15)5 工程任务及规模 (17)5.1 等级划分及洪水标准 (17)5.2 复核工程任务 (17)5.3 特征水位复核 (18)5.4 装机容量选择 (18)6 增效扩容改造设计 (19)6.1 水工建筑物改造 (19)6.2 机电设备改造 (21)6.3 金属结构改造 (30)6.4 送出工程改造 (30)6.5 其他工程 (30)7 工程管理 (31)7.1 工程管理机构 (31)7.2 运行管理方案 (34)8 施工组织 (39)8.1 施工条件 (39)8.2 施工导流 (40)8.3 主体工程施工 (40)8.4 施工总布置 (40)8.5 施工总进度 (40)9 工程概算和经济评价 (43)9.1 工程概算 (43)9.2 经济评价 (49)附件一初步设计概算附件二初步设计图纸附件三检验测试报告1 工程概况1.1 工程所在区域自然、社会、经济概况1.1.1 自然地理概况XX地处XX北部，沂沭泗水下游，属鲁南丘陵与江淮平原过渡带。

县域介于北纬33°53′至34°25′，东经118°30′至119°10′之间，东西60公里，南北55公里。

东与XX接壤，南与淮安市毗邻，西倚XX，北接徐州，是徐、连、淮、宿四市结合部。

全县地形呈不规则方形，地势西高东低，大部分地面高程在7-4.5米。

县内最高峰韩山海拔70米，除潼阳、茆圩、刘集、悦来等乡镇有些岗岭外，土地平衍，河网密布，有新沂河、淮沭XX等29条河流纵横境内。

塘坝湖电站增效扩容改造设计工作报告

塘坝湖电站增效扩容改造设计工作报告

2工程设计要点
2.1发电引水系统
阿勒泰市塘巴湖电站发电引水系统为除险加固中新建。发电引水管位于坝左桩号0+202.185m处，是将原发电引水管部分炸除后重建，由引水渠、进水塔和三条压力管组成。
引水渠长15m、底高程635.0m，为贴坡砼，设计指标C20、W10、F200。
进水塔长10.74m、宽10.2m、高15.84、塔顶高程667.84m，进口底版高程653.0m，进水塔设3孔，孔口尺寸均为2m×2m，为钢筋混凝土结构，设计指标C20 W10 F200。塔内设平板检修闸门各一道。
7.2质量管理的内容
设计质量管理贯穿于工程设计各个阶段的全过程中。主要包括工程项目建议书阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段、技施设计阶段、招标设计阶段、施工期设计及贯穿于施工过程中部分设计项目的设计变更等。对于每个阶段设计质量管理的内容都有所不同，在设计质量管理的全过程中，每个环节的质量管理都是搞好设计质量管理的关键。
阿勒泰市塘巴湖水电站始建于1977年，1982年投入运行，设计单机流量4.5m3/s，设计水头8.0m，装机容量3×320kW，为坝后式电站。因建设期间尾水渠渠底没有开挖到位，尾水不畅，发电受到限制，电站最大出力只能达到700kW左右,年发电量约300万kW·h。电站经过近25年的运行，水轮发电机组及励磁、调速器等辅机设备严重老化，控制保护设备部分损坏，水轮机转轮磨损汽蚀严重，电站最大出力只有480kW左右，多年平均发电量220万kW·h。因此为了充分利用塘巴湖水库除险加固后的水力资源优势，工程除险加固完工后增加库容0.3亿m3，水位抬高0.8m，塘巴湖电站技术改造很有必要。
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6.1重大设计变更
目前无重大设计变更。
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7.1质量管理体系
设计质量管理体系主要包括设计院内下设的对工程设计进行全面质量管理的总工程师办公室，工程设计项目负责人及在工程现场服务的设计代表和工程实施过程中负责工程建设的业主方、监理方等对设计文件进行审查监督的两个部分。
盘石山水电站增效扩容初步设计

盘石山水电站增效扩容初步设计

1 综合说明1.1 电站现状分析与评价德兴市盘石山电站位于德兴市饶二镇境内，距德兴市20km，地理位置为东经117°40′15″，北纬28°52′10″。

电站水库坝址以上控制集雨面积170km2，水库正常蓄水位137.5m（黄海高程，下同），坝顶高程141.5m，最大坝高37.5m。

盘石山水库是一座以发电为主，引水及灌溉为辅的年调节水库。

枢纽建筑物主要有：浆砌石单曲拱坝、放空管、输水隧洞、厂房和升压站等建筑物。

电站厂房布置在大坝下游约2.2km处，现有四台机组，每台装机1600kW，总装机容量6400kW，设计水头50.7m，设计引用总流量16.4m3/s。

盘石山水库于1979年兴建，1981年7月输水隧洞和厂房基本完工，1982年电站正式投产发电。

机组运行至今，已逾30年，机组及配套设备锈蚀严重，发电效率低，维护投入大，已不能满足安全运行要求。

根据电站实际情况，为了充分利用水能资源，发挥电站的最大效益，应对该水电站进行增效扩容改建。

本次增效扩容改造拟装机2台1600kW机组和2台2000kW机组，总装机容量为7200kW，设计水头48m，设计引用总流量17.48m3/s。

通过本次增效扩容改建后，电站年平均发电量2346万kW·h。

与改建前相比，装机容量增加了800kW，年发电量增加了391万kW·h。

1.2 水文本流域为亚热带季风气候区，气候温热，四季分明，光照充足，雨水充沛，具有春季多雨、夏季炎热、秋季干旱、冬季寒冷的特点。

流域降雨以位于流域附近的银山站进行统计，多年平均降雨量为1897.2mm。

降雨在年内很不均匀，主要发生在春夏季，其中4—6月降雨量为927.73mm，占全年降雨量的48.9%；7—10月进入旱季，降雨量为558.2mm，仅占全年29.42%。

降雨在年际上变化也很大，最大年份年降雨量为2996.9 mm （1973年），最小的年份年降雨量仅1142.4（1978年），年降雨差值高达2.62倍。

2018年修订版水电站增效扩容改造工程初步设计

2018年修订版水电站增效扩容改造工程初步设计

【Word版，可自由编辑！】项目名称：XX市XXX水力发电站增效扩容改造工程审定：审查：校核：编写：设计人员：目录设计依据 (5)1 综合说明 (6)1.1 概述 (6)1.2 工程现状及历年运行情况 (7)1.2.1 工程现状 (7)1.2.2 历年运行情况 (8)2 现状分析及改造必要性评价 (8)2.1 现状分析 (8)2.1.1 水资源问题 (8)2.1.2 水工建筑物问题 (9)2.1.2.1 引水建筑物 (9)2.1.2.2 厂区建筑物问题 (9)2.1.3 机电设备问题 (9)2.1.3.1 水力机械 (9)2.1.3.2 电气部分 (9)2.1.3.3 金属结构及其它 (10)2.2 增效改造的必要性 (10)3 水文分析及水能复核 (11)3.1 流域概况 (11)3.2 气象 (12)3.3 水文基本资料 (12)3.4 径流 (12)3.4.1 年降水量 (12)3.4.2 设计泾流 (13)3.4 .3 流量历时曲线 (16)3.5 洪水 (18)3.5.1 洪水标准及计算原则 (18)3.5.2 设计洪水 (19)3.6 水能复核计算 (19)3.6.3 求出出力保证率曲线 (57)3.7 装机容量选择 (57)4 工程地质 (58)4.1 地质概述 (59)4.1.1 地形地貌 (59)4.1.2 地质构造 (59)4.1.3 水文地质工程地质特征: (59)4.2 各项工程地质条件的评述 (60)4.2.1 电站厂房工程 (60)4.2.2压力管道 (60)4.2.3 压力前池工程 (60)5 改造方案 (60)5.1 水工建筑物改造 (60)5.1.1 水工建筑物改造设计 (60)5.1.2 发电厂房改造设计 (60)5.2 机电设备改造 (61)5.2.1 机电设备改造依据 (61)5.2.2 机电设备改造项目 (61)5.2.2.1 水轮发电机及辅助设备 (61)5.2.2.2 电气 (62)5.2.3 水轮发电机及其辅助设备参数 (62)5.2.3.1 电站基本参数 (62)5.2.3.2 水轮机型式选择 (62)5.2.3.3 水轮发电机组主要参数 (63)5.2.3.4 其它辅助设备改造 (64)5.2.4 电气工程 (64)5.2.4.1 本电站在电网中主接线设计 (64)5.2.4.2 主要电气设备选择 (65)5.2.4.3 过电压保护及接地 (67)5.2.4.4 电站自动化系统 (68)5.2.4.5 继电保护及安全自动装置 (69)5.2.4.6 二次接线 (70)5.2.4.7 通信 (71)5.2.4.8 电气设备布置 (71)5.2.4.9 电气工程主要设备 (71)5.3 金属结构改造 (72)5.4 消防设计 (72)5.4.1 工程概况 (72)5.4.2 消防总体设计 (72)5.4.3 工程消防设计 (73)5.5 征地和移民 (75)5.6 环境保护设计及水土保持 (75)5.6.1 环境保护设计 (75)5.6.1.1 环境影响评价 (75)6 工程管理 (79)6.1 工程管理机构 (79)6.2 运行期管理方案 (79)6.3 可持续发展措施 (80)7 施工组织 (81)7.1 施工条件 (81)7.2 施工导流 (81)7.3 主体工程施工 (81)7.4 施工总布置 (82)7.5 施工总进度 (82)8 劳动安全 (83)8.1 火灾危险性分类 (83)8.2 工作场所安全措施 (83)8.3 防洪防淹措施 (83)9 工业卫生 (84)10 设计概算 (84)10.1 编制说明 (84)10.1.1 工程概况 (84)10.1.2 主要工程指标： (85)10.2 编制原则和依据 (85)10.2.1 定额依据 (85)10.2.2 编制办法及费用标准 (85)10.2.3 资金筹措方案 (86)10.3 总概算表 (86)11 经济评价 (88)11.1 概述 (88)11.2 费用与效益估算 (89)11.2.1 发电收入 (89)11.2.2 发电成本 (89)11.3 财务分析 (90)11.3.1 发电效益、利润 (90)11.3.2 盈利能力分析 (91)11.4 经济分析 (91)11.4.1 国民经济评价原则、依据和计算方法 (91)11.4.2 效益计算及经济指标 (91)11.5 经济评价结论 (92)1 农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见2 《小型水电站技术改造规范》（GB/T 50700-2011）3 《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL179—2011）4《农村水电增效扩容改造项目机电设备选用指导意见》1 综合说明1.1 概述XX市XXX水力发电站（简称XXX电站）位于XX茅塘镇沙河村，距茅塘镇政府3km，距县城区35km。