之二大余县油罗口水电站增效扩容改造工程机组启动验收设计工作报告Word格式文档下载.docx
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年利用小时：
4033h;
保证出力
1600kw。
2.1.2机型选择
电站的最大水头Hmax=28.50m最小水头Hmin=18.00m,额定水头
Hr=25.0m,装机容量2X3.0MW通过详细的技术经济比较，油罗口水电
站最终选用赣州发电设备成套制造有限公司生产的立式混流发电机组，共
计2台套。
其中水轮机型号
HLJF3689-LJ-140，转轮直径D=1.40m,单机
容量3.0MW。
2.1.3水轮机主要参数
水轮机型号：
HLJF3689-LJ-140
转轮直径：
D1=1.40m
Hmax=28.50m
Hr=25.00m
Hmin=18.00m
额定出力：
3141MW
额定流量：
13.87m
3/s
额定转速：
250r/min
飞逸转速：
476.7r/min
额定点模型效率：
92.34
％
额定点原型效率：
水轮机安装高程：
190.50m
水轮机总重：
28.6t
发电机型号：
SF3000-24/3250
功率因数：
0.8
（滞后）
电压：
6.3kV
协联工况下）
2.1.4调速设备
每台机组配有武没博达高科电力技术开发有限公司所生产的微机调
速器，型号为YWT-3000-16额定操作油压为16.0Mpa,操作功：
30000N.ni
2.1.5油压装置
1台调速器配置1台油压装置。
每台油压装置配置二台油泵。
油压装置用油牌号：
TSA46号汽轮机用油。
油压装置主要由：
压力油罐、回油箱等组成。
2.1.5进水主阀
2台套进水主阀，型号：
1750HD7<
43H-10C,公称直径DN=1750m,
工作压力P=0.6MPa。
2.1.6厂内起重设备
电站主厂房内安装1台32/5t电动双钩慢速桥式起重机，跨度为
9.5m。
桥式起重机的主要性能参数如下：
起升重量：
主钩32t，副钩5t；
起升高度：
主钩20.0m,副钩22.0m;
工作级别：
A3（中级工作制）；
起升速度：
主钩1.81m/min，副钩7.0m/min;
运行速度：
大车30.0m/min，小车19.0m/min。
2.2主厂房水力机械设备的布置
2.2.1主厂房各层的设备布置
主厂房总长度：
27.70m，宽度：
11.70m,其中，主机间长：
22.50m,机组间距：
7.00m；
安装场位于主厂房的右侧（从上游往下游看），并与发电机层同高程，长度：
7.40m，宽度：
11.70m,电气副厂房布置在主厂房的上游侧。
安装场主要供机组安装、大修所用，该层1个厂房消防栓和1个下水机副厂房楼梯孔。
发电机层布置有2台水轮发电机，上游侧布置2蝶阀吊物孔，下游侧布置有2台机旁屏和2台调速器以及设有下水轮机层楼梯孔1个。
水轮机层布置有2台水轮机及其油气水辅助系统的主要管路，在水轮机机墩周围附近布置有高压顶起的高压油泵及其油箱，与水轮机层同高程设置为水机副厂房（安装场下），靠上游侧设有空压机室。
靠下游侧设有透平油库、油处理室。
蝶阀层右侧还布置有2台检修排水泵。
主厂房另设慢速电动双钩桥式起重机1台，额定起重量：
主钩32t，付钩5t，桥机跨度9.5m。
2.2.2电站主厂房各高程
电站主厂房各高程：
厂房顶天花板高程：
205.600m
桥机轨顶面高程：
202.080m
发电机层高程：
195.940m
水轮机层高程：
192.100m
蝶阀层高程：
188.900m
机组安装高程：
190.500m
尾水管底板高程：
186.550m
2.3辅助机械设备（油、
2.3.1技术供水系统
气、水系统）
本工程采用自流供水,分别从2根压力钢管处取水，每根取水管通过滤水器向供水总管供水，供水总管引出2根供水管向2台机组供水。
消防供水采用水泵供水方式。
选用2台消防泵，水泵型号为XBD3.8/10-80-170，其流量按2个厂房消防栓的用水量来考虑，其主要参数为：
流量Q=36mVs,扬程H=32m转速n=2960r/min,电机功率N=7.5kW手动操作，互为备用。
2.3.2排水系统
渗漏排水采用2台立式离心泵，型号为IS80-65-125，其主要参数为：
流量Q=5om/s，扬程H=20m转速n=2960r/min，电机功率N=5.5kW,自动操作，互为备用；
检修排水采用2台便携式潜水泵，型号为W0100-110-5.5。
其主要参数为：
流量Q=110ms，扬程H=10m转速
n=2900r/min，电机功率N=5.5kW,手动操作，互为备用；
每台机组的水轮机顶盖排水分别设置了1台自吸泵进行排水，型号：
50ZX15-12-1.5，其主要参数为：
流量Q=15ms，扬程H=12m转速n=2860r/min，电机功率N=1.5kW。
2.3.3油系统
本工程仅设透平油系统
透平油系统设2m3油桶1个，油库设挡油门坎及防火门。
油处理室设有透平油滤油机（ZJCQ-3型）1台，其主要参数为：
流量Q=150L/min,排气压力P=0.5MPa功率N=3.0Kw齿轮油泵（KCB-200型），其主要参数为：
流量Q=200L/min，排气压力P=0.6MPa功率N=4.0Kw。
2.3.4气系统
全厂压缩空气系统包括低压气系统与高压气系统两部分。
（a）低压压缩空气系统
2台低压气机，型号为：
BK18-8,其主要参数为：
流量Q=3.0nVs，排气压力P=0.8MPa转速n=2784r/min，电机功率N=18.5Kw1台2用低压气罐。
（b）本工程未设高压气系统。
2.3.5水力测量系统
机组监测：
机组冷却水温、冷却水压测量，主轴密封水压。
全厂性监测：
上游水位测量，下游水位测量
2.3.6通风、空调与采暖
主厂房水机层采用自然通风。
中央控制室及高压开关柜室分别选用2台立柜式空调机，制冷量7kW，制热量7.8kW。
2.3.7整定值
⑴水系统
1机组供水管压力：
正常0.20〜0.30MPa最低0.18MPaDN50滤水器前后压力差：
正常0.003〜0.007MPQ控制在0.01〜0.014MPa范围内清污。
2消防供水压力：
正常0.18〜0.25MPa,最高0.3MPa,最低0.15MPa
3渗漏集水井水位：
工作泵停188.00m,工作泵开188.50m,备用泵开并报警188.70m。
⑵气系统
低压气系统设置2斥气罐2个，空压机2台，自动操作，互为备用。
低压气系统正常工作压力为0.6MPa-0.8MPa低压气罐压力（气罐上有2个压力显控器）：
工作机启动压力0.65MPa备用机启动并报警压力0.60MPa,停机发信号并报警压力0.85MPa,气罐安全阀动作压力
0.85Mpa。
⑶水轮机调节保证
1机组在最大水头运行工况下突甩负荷时，导叶前最大压力上升值不大于50%；
2机组在额定运行工况下突甩负荷时，最大速率上升值不大于
⑷其他
由厂家供货的设备如调速器、油压装置、等设备的各项参数值，以厂
家给定值为准。
2.4水机改造内容
⑴更换2台套水轮发电机组；
⑵更换2台套水轮机导水机构；
⑶更换调速器2台及油压装置2台；
⑷增设2台消防供水泵；
⑸增设2台全自动滤水器；
⑹更换2台进水蝶阀；
⑺更换2台渗漏集水井排水泵；
⑻更换2台低压气机及1台低压气罐;
⑼增设2台顶盖排水泵；
⑽更换2台检修排水泵。
2.5设计变更
72小时试运行出力数据与设计出力数据对比表
时间
上游水位
（米）
出力（KW
1#机实际出力
1#机设计出力
2#机实际出力
2#机设计出力
2015.5.15
217.11
191.64
2599
2777
2832
2015.5.16
216.93
2566
2725
2816
2015.5.17
216.74
2479
2698
2788
2015.5.18
216.53
2433
2580
2709
由此表可以看出，在相应水头下，1#机由于流道改变，出力未达到
设计要求，2#机出力满足设计要求。
电站正常蓄水位是220.00米
2.6设计变更
本专业无设计变更。
3电气
根据水利部、江西省水利厅关于农村水电增效扩容改造工作的指导意见和《油罗口水电站增效扩容改造工程实施方案》的要求，电站在电气专业方面进行如下改造内容：
⑴控制保护系统由常规的监控及保护系统更换为微机监控及保护系统；
⑵更换微机励磁装置2套；
⑶对户外高压设备，如35kV断路器、35kV隔离开关、35kV电压互感器、避雷器、熔断器、导线等全部进行更换改造；
⑷户外主变压器不进行更新改造，利用原有设备；
⑸户内开关设备全部实行更新改造；
⑹户内厂变更新改造为户内干式变压器；
⑺所有电缆进行更新改造
3.1电气主接线
3.1.1电站与电力系统的连接
油罗口水电站位于大余县城西约10km总装机2X3000kW多年平均发电量约为2416万kw.h，根据大余县电网结构及电网近远期规划，本次技改后仍采用原接入系统方案，原接入系统方案为：
35kV出线2回，其中1回35kV线路与江西省电网连接，并接至大余县35kV宝珠山变电站；
另一回接入广东省南雄县电网。
6.3kV出线2回，其中一回为近区负荷供电，另一回接入城郊线。
3.1.2主接线设计
改造后水电站装机维持原来不变2X3000kW发电机电压6.3kV,35kV出线采用两回。
根据本电站在系统中的作用，装机台数及规模，按照接线简单清晰、技术先进、经济合理、便于分期过渡的原则对电气主接线进行了多方案的比较。
经过比较最终推荐的方案为:
在发电机电压侧，采用发变组单元接线；
升高电压35kV侧采用单母线断路器分段接线。
改造后水电站设有两台厂用变压器分别挂接在6.3kVI、H段母线
上，容量均为160kVA两台厂用变互为备用。
同时为保证电站运行安全可靠和考虑电站闸门防汛要求设置一台100kW柴油发电机作为电站的备
用电源。
3.2主要电气设备
主要电气设备选择的基本要求：
与工程规模、产品方案和技术方案相适应，满足工程投产后生产的要求；
主要设备之间、主要设备与辅助设备之间能相互配套；
设备质量可靠、性能成熟，保证生产和产品质量稳定；
力求经济合理；
选择的设备应符合政府部门或行业发布的技术标准要求。
依据系统专业提供的远期最大运行方式下系统阻抗，发电机电压侧
（6.3kV）发生三相短路时，短路点的短路电流为7.16kA，冲击短路电流
为18.92kA;
升高电压侧（35kV）发生三相短路时，短路点的短路电流为2.28kA,冲击短路电流为5.69kA。
所有电气设备的开断电流均为25kA以上，均大于短路电流，动稳定和热稳定均能满足要求。
根据选定的电站装机和电气主接线，改造选定的主要电气设备如下：
⑴水轮发电机共2台
型号：
SF3000-20/3150
额定功率：
3000kW
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
（11）
额定电压：
6.3kV
额定功率因数：
CosC=0.80
250r/min
主变压器（利用原有）
共2台
容量：
4000kVA
电压比：
38.5士2X2.5%/6.3kV
接线组别：
Y,d11
阻抗电压：
7.0%
厂用变压器
SCB11—160/6.3
6.3士5%/0.4kV
D,yn11
4%
35kV断路器：
ZW7—40.5/630-25kA
外附电流互感器
5台
35kV隔离开关：
GW4—40.5/6308
JDN2—35型35/0.1kV0.5级
台
35kV
避雷器：
YH5WZ—51/134
6
只
熔断器：
RXWM10—35/0.5
10
支
高压柜
KYN28A-12
14
面
0.4kV
低压屏
TGGD
5
动力箱
TXL
7
35kV电压互感器:
JDZXW—35
35/0.1/0.1型.333
kV
6台
3.3过电压保护
⑴电站直击雷的保护：
在电站主厂房和副厂房房顶设置避雷带保
护，在开关站35kV出线上装有避雷线。
在35kV变电站设置2根独立避雷针进行联合保护（本设计为利用原设计）。
⑵雷电侵入波的过电压保护：
电站35kV电气设备采用在35kV母线上设置氧化锌避雷器进行保护。
发电电压设备的保护，在发电机6.3kV母线上分别设置一组避雷器（本设计为改造设计内容）。
3.4接地
本次改造工程中所有更换的机电设备均采用50X6镀锌扁钢两点可
靠接地，与原电站接地网连接。
3.5电气设备布置
因油罗口水电站属增效改造工程，所以电气设备的布置和安装高程均维持现状不变,仅对高压室作了部分调整。
3.6照明
采用交流电源做正常照明电源，事故照明电源由逆变电源屏提供。
本次改造工程新增逆变电源1套。
3.7电气二次部分
3.7.1微机保护装置
本次增效改造工程将原有的常规控制保护系统更换为全站微机监控及保护系统。
⑴继电保护装置为了迅速地切除事故或防止故障范围的扩大，确保电站正常安全运行，对主要电气设备及35kV线路装设下列保护：
（所有保护采用微机型保护装置）。
1发电机保护发电机保护采用武汉联华电气有限责任公司提供的LH-CD02、F02、F03系列数字式发电机保护测控单元，设置比率制动差动保护、差动速断保护、复合电压启动过电流保护、过负荷保护、过电压保护、定子单相接地保护等。
发电机保护按发电机单元组屏安装。
2变压器、线路保护主变保护采用武汉联华电气有限责任公司提供的LH-CD04、B04系列数字式主变保护测控单元，设置比率制动差动保护、差动速断保护、复合电压启动过电流，主变非电量保护有瓦斯及温度保护等。
35kV线路保护采用北京四方继保自动化股份有限公司提供的CSC-2000系列数字式线路保护测控单元，配置具有距离保护、过电流保护、过负荷保护及重合闸等的保护。
主变保护组一面屏安装。
线路保护与厂变保护组一面屏安装。
3.7.2机组及附属设备的操作
①机组自动操作本电站按“无人值班（少人值守）”的原则设计。
机组满足起动条件后，电站运行人员在中控室上位机上能以一个指令完成机组的起动、并网或停机。
当机组事故时，能实现自动紧急停机。
②控制系统
根据系统设计原则以及水电厂的特点，其计算机监控系统采用计算机监控为主，简易常规控制设备为辅的方式。
系统结构采用符合国际标准的开放式环境下分层、全分布计算机系统。
系统由电站主控层、现地控制层和接口层（传感器及二次回路）等组成。
3附属设备操作
A.机组油压装置控制
机组油压装置设有两台油泵，互为备用。
油泵操作可以现地手动，也
可以中控室手动/自动。
自动启停油泵时，把1＃（2＃）油泵控制开关1QK
（2QK转至“自动”位置。
当油压装置油罐油压降低至工作油压下限时，主用油泵启动，油压上升，直至油压回复到工作压力上限值油泵电机停止运转。
若在工作泵运转过程中油压下降到正常压力下限以下时，备用油泵也投入工作，直到油压回复工作压力上限，两油泵才停止运转。
当油压降到事故低油压值时，向机组PLC发出事故停机信号，并作用于机组停机。
两油泵互为备用，定期切换。
B.低压气机控制
全站设有低压气机2台。
低压气机操作可以现地手动，也可以中控室手动/自动。
当自动操作时，把1
（2）#低压气机控制开关1QK（2DK转至“自动”位置。
当低压储气罐压力降低到工作压力下限时，主用低压气机启动。
当气压上升到工作压力上限值时，低压气机停止运转。
低压气机储气罐温度过高或储气罐压力不正常时，均能向公用PLC发出故障信号。
C.渗漏排水泵控制
全站设有渗漏排水泵2台，互为备用。
排水泵操作可以现地手动，也
其控制原理与机组油压装置油泵控制原理相似，
这里就不再详述。
D.进水蝶阀现地控制
全站设有进水蝶阀2台，进水蝶阀现地控制柜采用PLC控制。
控制单
元能够按规定的程序和条件实现自动和手动操作，完成水轮机进水蝶阀的开启和关闭，并能够及时调整开启和关闭的时间；
进水蝶阀现地控制柜能够对水轮机进水阀动水关闭和关闭时间进行严格的控制；
进水蝶阀系统用的漏油箱，当位置升降到规定的油压位置时，能够自动控制油泵的启动和停止，当油压过高时，能够发出报警信号；
信号位置及状态显示，能够同时通过I/O和通讯功能上传至机组LCU屏。
4同期系统
电站采用深圳智能有限公司提供的SID多对象微机自动准同期装置，多功能数字式手动同期装置，设置有手动准同期、微机自动准同期、自动自同期三种同期方式。
发电机与变压器以微机自动准同期为正常同期方式，其它两种方式为备用同期方式。
35KV出线均采用手动准同期方式。
5励磁系统励磁系统由原励磁设备更换为微机静态可控硅励磁装置。
发电机励磁装置选用武汉陆水自动控制技术有限公司的静态励磁系统。
整个励磁系统由干式励磁变压器、可控硅整流桥、调节器、灭磁装置、强励、欠励、起励设备等组成。
属自并励励磁方式。
6直流系统
直流系统采用武汉联华电气有限责任公司提供的100AH的直流系统，
它由4面屏组成，分别为充电屏1面，馈线屏1面，电池屏2面。
3.7.3通信对外通信及调度通信维持现状不变。
3.8主要设计变更电气专业在本次增效改造工程中无重大设计变更。
4设计文件质量管理
4.1建立完整的质量保证体系在设计过程中，认真推行全面质量管理，建立完整的质量保证体系，具体体现在：
（1）有明确的质量方针、质量目标和质量计划。
（2）各职能部门有严密的、相互协调的组织机构和职责分工。
（3）坚持事前、事中、事后的“三控制”制度，保证设计文件的内容和深度都符合要求，满足工程建设需要。
（4）建立有高效灵敏的质量信息反馈系统，并保证质量信息传递及时、准确。
（5）建立有保证质量目标实现的各类标准和各项规章制度，并对执行情况进行考核评比，落实质量、进度的奖惩制度。
（6）设计过程遵循PDCA!
环的思想和方法、不断提高设计质量。
4.2设计方案的选定
设计人员根据工程勘测资料以及现场踏勘情况，对工程进行合理的布置，并向院里提交水工设计方案、施工设计方案、机电设计方案等。
由院组织各专业的工程技术人员和专家，在经过深入、详细了解情况，认真分析论证后，对设计方案进行审核，提出修改、补充和完善的意见，以保证设计方案在技术上先进、经济上合理，满足甲方对工程的功能、效益等各方面的要求。
4.3设计图纸的质量管理
油罗口水电站增效改造工程技施设计依据我国现行规范、规程及已批准的初步设计，按照技施设计精度要求和施工进度要求，分阶段认真设计。
根据工程实际情况，由院部确定该工程项目总负责人和各专业项目负责人，由各专业项目负责人对各专业项目进行分解，确定各分项目负责人，再由分项目负责人对分项目进行细化，把每张图纸分配到各设计人员手中。
在保证图纸质量和进度的前提下，根据施工单位的施工进度计划，安排好本工程的设计出图计划。
每张图纸的成图都必须经过严格的校审关。
设计T校核T审查，这个步骤是每一张图必不可少的“生产”程序。
以水机、电气图纸为例校审的内容主要是：
（1）首先与设计方案是否相符。
（2）各设备的平、立面布置尺寸、高程及标注是否无误。
（3）各设备是否符合使用功能的要求。
（4）各设备原理设计是否安全、经济、可靠。
油罗口水电站增效改造工程技施设计在进度上满足了施工需要，在深度和精度上符合现行规范要求。
设计质量受到参建单位的好评。
5设计为工程建设服务
我院在本工程设计服务上，主要体现在以下几方面：
⑴派驻现场设计代表与项目设计人员一起现场处理设计问题。
⑵根据工程施工进度安排，根据设计合同按时提供设计图纸，给予参建单位充分的准备时间。
⑶及时进行施工图纸技术交底，解答问题，对施工提出建设性建议。
⑷随着施工的深入，及时根据实际情况，对施工图进行必要的变更，特殊问题，还与参建单位现场讨论确定处理方案。
6经验和建议
建立完善的工程管理制度，加强工程的观测和资料整理工作，以保证工程的安全运行。
7.1技施设计完成的工作量
水机专业：
从2013年9月开始，到2015年2月结束，共完成技施设计图纸33张，计算稿1份，技术协议2份。
电气专业：
从2013年9月开始至2015年3月底基本结束，共提供：
技施设计图179张（其中电气一次部分14张，电气二次部分165张
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