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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，永久公路通至左岸
2、。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水库正常高水位 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）400600.0800.01000.01200.014003、水电站特征水头最大水头 56.00 m最小水
3、头 38.00 m平均水头 50.84 m计算水头 48.30 m4、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
4、 额定转速 214.3 r/min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（r/min）额定电压()转子带轴重（t）150000.8214.310.580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：长宽高=7509501375（mm）电气柜尺寸：长宽高=5508042360（mm）（2）油压装置型号：YZ-l.0型号油箱长度m(mm)油箱宽度n(mm)油罐总高H（mm）油罐筒高h（mm）油罐直径D（mm）YZ-1.019161900245716949304、厂房附属设备（l）水轮机前的蝴蝶
5、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201.21.84.3（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（l）三相三线圈主变二台型号：SFSL1-50000/110/35/10尺寸：长宽高=682045208200（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： SJL1630/10/0.4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）630/10532.52.52.0（3）机旁盘每台机六块：控制盘1块，保护盘
6、1块，表计盘1块，动力盘1块，励磁盘2块。尺寸：宽厚高=8005502360(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 宽度不少于2.0m厂变室 15空压机及贮气筒室 340油桶及油处理室 5055排水泵室 1520集水井容积 3035（m3）（2）检修、试验用房测量表计试验室 3040高压试验室 2030电工试验室 2030机修间 4050工具间 1015
7、（3）间接辅助生产用房交接班室 2025值班休息室 1520办公室 1520浴室厕所 1020警卫室 10附表1： 桥式吊车型号及尺寸起重机名称容量（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BB1HLhL1L2双小车25021010.511.512.513.5269200400370027009705001100160027522010.511.512.513.52692004003700270092070011001600单小车752013.516.51
8、9.520/228616400365436543660/113611361182479479483L1L2L3L424001900130030001002013.016.019.020/228616400369236923692/147614741472-105-107-1092055130010002355四、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0= 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HL220LJ225型水轮机，则转轮直径D1=225cm由座环内
9、径：Db=3250mm，得rb=1625mm由座环外径：Db=3850mm，得ra=1925mmb0D1=0.10.39，因Q=36.2m3/s，所以取b0=0.3D1=0.675m取Qmax=36.2 m3/s，i=Qi/Vc：断面角度流量Qi半径i断面中心距ai=i+ra断面外半径Ri=ra+2i034534.692 1.404 3.329 4.734 130030.167 1.309 3.234 4.544 225525.642 1.207 3.132 4.340 321021.117 1.096 3.021 4.116 416516.592 0.971 2.896 3.867 5120
10、12.067 0.828 2.753 3.581 6757.542 0.655 2.580 3.234 7303.017 0.414 2.339 2.753 2、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/D1h4/D1h6/D1L1/D1h5/D1肘管型式适用范围2.24.51.8081.101.100.5740.941.30金属里衬肘管h4D1=1.1混流式D213.2，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
11、桥吊跨度可取为16m。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、阀门操作设备、油
12、、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（或称电缆夹层）。该层汇集了来自主厂房的变电站的
13、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
14、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。
15、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】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【2】水电站动力设备设计手册 河海大学 络如蕴主编【3】水电站建筑物 中国水利水电出版社 马善定、汪如泽主编【4】水电站 中国水利水电出版社 刘启钊主编【5】水电站建筑物 清华大学出版社 王树人主编【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
