導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇水電站設(shè)計(jì)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.1.1取水口攔污柵及啟閉設(shè)備

1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。發(fā)電引水隧洞喇叭口底檻678.50mm處設(shè)置1孔攔污柵，單孔孔口尺寸為7.5m×10.0m，檢修平臺(tái)高程717.00m，設(shè)計(jì)水頭4.0m，最大引用流量為42.58m3/s，平均過(guò)柵流速為0.811m/s，攔污柵重量為26.0t，柵槽埋件重17.0t，型式為平面滑動(dòng)式攔污柵。選用1臺(tái)QPG2×250kN－38m高揚(yáng)程卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，安裝高程726.20m，操作運(yùn)行條件為靜水啟閉。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。攔污柵主支承是增強(qiáng)四氟NL150CHI型滑塊，最大線荷載為25kN/cm，反向支承是鋼滑塊。柵條間距50mm，柵體主材為Q235B，內(nèi)力分析計(jì)算［2］成果為:主梁最大壓應(yīng)力為105.35N/mm2，發(fā)生在跨中處;最大剪力為21.01N/mm2，發(fā)生在支座處;最大撓度為9.5mm，發(fā)生在跨中處;柵條彎應(yīng)力為53.1N/mm2，發(fā)生在跨中處。攔污柵重量為247kN，提柵清污時(shí)考慮污物重量為100kN，攔污柵啟閉力為450.1kN，啟閉機(jī)容量為2×250kN。

1.1.2取水口事故閘門及啟閉設(shè)備

1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。在攔污柵的下游設(shè)置1扇事故閘門，孔口尺寸為4.5m×4.8m，底檻高程680.00m，檢修平臺(tái)高程717.00m，設(shè)計(jì)水頭37.0m，閘門型式為平面定輪鋼閘門。選用1臺(tái)安裝高程為726.20m上的QPG2×800kN－38m高揚(yáng)程卷?yè)P(yáng)機(jī)控制閘門，操作運(yùn)行條件為動(dòng)閉靜啟。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)、水封裝置、4個(gè)簡(jiǎn)支輪主支承(同時(shí)兼做反向支承)、4個(gè)側(cè)向限位裝置和充水閥裝置等組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系，按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在設(shè)計(jì)水頭下動(dòng)水操作會(huì)受到不同程度的動(dòng)力荷載，動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體材料為Q235B，內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果為:閘門承受的靜水壓力為7713.7kN，動(dòng)水壓力為8485.1kN;面板折算應(yīng)力為157.03N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為128.1N/mm2，位于跨中處。最大剪力為49.2，位于支座處。最大撓度為2.71mm，位于跨中處;主輪與軌道的接觸應(yīng)力為844.06N/mm2;主軌頸部局部承壓應(yīng)力為173.36N/mm2;閘門閉門力為－659.1kN，啟門力為479.6kN，持住力為1394.4kN;啟閉機(jī)容量為2×800kN。

1.2泄水系統(tǒng)閘門及啟閉設(shè)備

1.2.1溢洪道弧形工作閘門

1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。該閘門設(shè)置在溢洪道上，底檻設(shè)置在堰頂下游側(cè)704.80m處，堰頂高程為717.00m，共設(shè)置3孔閘門，啟閉機(jī)安裝高程為719.50m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉，主要承擔(dān)水庫(kù)的泄洪任務(wù)。閘門的孔口尺寸為12.0m×8.5m(寬×高)，設(shè)計(jì)水頭為8.2m。型式為露頂式弧形閘門，其面板曲率半徑為10.0m，支鉸高度為5.5m，其結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖1。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、支臂、支鉸和側(cè)輪等所組成，支承為斜支臂。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系，并按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況，對(duì)閘門的設(shè)計(jì)條件和校核條件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在動(dòng)水操作條件下各部件尚需承受的不同程度的動(dòng)力荷載，故將設(shè)計(jì)水頭作用在閘門部件上的靜水壓力乘以動(dòng)力系數(shù)，考慮為最不利的荷載組合，動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體材料為Q235B，內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果表明:閘門承受的靜水壓力為4218.0kN，動(dòng)水壓力為4639.8kN;面板折算應(yīng)力為181.8N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為106.3N/mm2，位于跨中處。最大剪力為69.2，位于支座處。最大撓度為4.36mm，位于跨中處;支臂平面內(nèi)應(yīng)力為76.2N/mm2;主支臂平面外應(yīng)力為66.3N/mm2;閘門啟門力為441.7kN，閉門力為246.3kN;啟閉機(jī)容量為2×250kN。

1.2.2放空底孔進(jìn)口事故閘門

1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。在放空底孔進(jìn)口設(shè)置一道事故閘門，孔口尺寸為2.5m×2.6m(寬×高)，設(shè)計(jì)水頭52.0m。底檻高程為665.00m，檢修平臺(tái)高程為717.00m，啟閉機(jī)安裝平臺(tái)高程為723.50m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)閉靜啟，由1套QPG800kN－53m高揚(yáng)程卷?yè)P(yáng)機(jī)控制。當(dāng)水庫(kù)需要放空時(shí)小開(kāi)度提門充水平壓，待前后水壓差小于4m時(shí)，再開(kāi)啟事故閘門。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、4個(gè)懸臂輪主支承(同時(shí)兼做反向支承)、4個(gè)側(cè)向限位裝置等所組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系，按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在設(shè)計(jì)水頭下動(dòng)水操作會(huì)受到不同程度的動(dòng)力荷載，動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體主材為Q235B，內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果表明:閘門承受的靜水壓力為3491.5kN，淤沙壓力為619.6kN，總壓力為4111.1kN;面板折算應(yīng)力為187.9N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為101.27N/mm2，位于跨中處。最大剪力為65.4，位于支座處。最大撓度為0.76mm，位于跨中處;主輪與軌道的接觸應(yīng)力為663.1N/mm2;閘門啟門力為769.1kN，閉門力為－22.0kN，持住力為206.3kN;啟閉機(jī)容量為800kN。

1.2.3放空底孔出口弧形工作閘門

1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。在放空底孔出口設(shè)置一道弧形工作閘門，孔口尺寸為2.5m×2.2m(寬×高)，承壓水頭為52.0m，型式為潛孔式弧形鋼閘門，底檻高程為665.00m，檢修平臺(tái)高程為668.70m，啟閉機(jī)安裝平臺(tái)高程為674.60m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉，選用1套QH-SY－500/150kN－4.0m弧門潛孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制閘門，閘門長(zhǎng)期處于閉門擋水狀態(tài)。當(dāng)水庫(kù)需要放空時(shí)，動(dòng)水開(kāi)啟該閘門鎖定于檢修平臺(tái)上，待放空完畢，放下工作閘門封閉孔口蓄水。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、2個(gè)支鉸支承和4個(gè)側(cè)向限位裝置等所組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系，按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。閘門在實(shí)際操作中會(huì)受到不同程度的動(dòng)力荷載，動(dòng)力系數(shù)取1.1。門體主材為Q235B，內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果為:閘門承受的靜水壓力為3329.7kN，動(dòng)水壓力為3662.7kN;面板折算應(yīng)力為183.9N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為33.2N/mm2，位于跨中處。最大剪力為24.4，位于支座處。最大撓度為0.12mm，位于跨中處;支臂平面內(nèi)應(yīng)力為98.4N/mm2;閘門啟門力為248.8kN，閉門力為122.7kN;啟閉機(jī)容量為500/150kN。

1.2.4導(dǎo)流隧洞封堵閘門

1)優(yōu)化選型布置設(shè)計(jì)。導(dǎo)流隧洞進(jìn)口設(shè)置封堵工作閘門一扇，孔口尺寸為5.0m×6.5m(寬×高)，承壓水頭為44.3m，閉門水頭:20m，型式為潛孔式平面鋼閘門，底檻高程為647.70m，檢修平臺(tái)高程為659.00m，啟閉機(jī)安裝平臺(tái)高程為667.50m。閘門運(yùn)行方式為動(dòng)水啟閉，選用1套QPQ630kN－13m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)控制閘門，閘門僅用于導(dǎo)流隧洞封堵時(shí)使用，導(dǎo)流隧洞在枯水季節(jié)封堵下閘門。因受啟閉機(jī)平臺(tái)高程的限制(啟閉機(jī)平臺(tái)高程為667.50m)，閉門時(shí)最不利水頭工況為啟閉高程，即水頭為20m，因此整個(gè)閘門啟閉按最不利的情況下水頭20m計(jì)算。2)蓄水安全復(fù)核計(jì)算。閘門由門葉結(jié)構(gòu)(焊接件)、水封裝置、12個(gè)主滑塊和8個(gè)反向滑塊裝置等所組成。受力計(jì)算采用假設(shè)平面體系，按照實(shí)際可能發(fā)生的最不利荷載組合情況，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。門體主材為Q235B，內(nèi)力分析計(jì)算結(jié)果為:閘門承受的靜水壓力為13501.9kN，發(fā)生在設(shè)計(jì)水頭44.3m處;材料容許應(yīng)力(抗拉、抗壓和抗彎)為142.5kN，容許應(yīng)力(抗剪)為85.5kN;面板折算應(yīng)力為138N/mm2;主梁最大壓應(yīng)力為84.6N/mm2，位于跨中處。最大剪力為71.92，位于支座處。最大撓度為3.78mm，位于跨中處;閘門閉門力為145kN;水柱壓力為898.60kN;啟閉機(jī)容量為630kN。

篇2

1水輪機(jī)的選擇

水輪機(jī)是水電站一個(gè)十分重要的設(shè)備，水流的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能就是通過(guò)水輪機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。水輪機(jī)選擇合理與否，直接影響到機(jī)組的效率和運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性。

1.1機(jī)組臺(tái)數(shù)的選擇

農(nóng)村小水電站機(jī)組臺(tái)數(shù)與電站的投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、發(fā)電效益以及運(yùn)行人員的組織管理等有著密切的關(guān)系。通過(guò)多年設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：農(nóng)村小水電站機(jī)組臺(tái)數(shù)一般為1～4臺(tái)，且型號(hào)應(yīng)盡量相同，以利于零部件通用和維修管理方便，其中每座電站2臺(tái)機(jī)組居多。

1.2水輪機(jī)型號(hào)的選擇

水輪機(jī)型號(hào)的選擇合理與否，直接影響到水輪機(jī)的運(yùn)行效率、汽蝕和振動(dòng)等。選擇型號(hào)時(shí)，既要考慮水輪機(jī)生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平和運(yùn)輸?shù)姆奖愠潭?，又要確保水輪機(jī)常處于較優(yōu)的運(yùn)行工況，即盡量處于水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線圖的高效區(qū)。尤其是機(jī)組運(yùn)行時(shí)，水頭的變化不要超過(guò)水輪機(jī)性能表的水頭范圍，否則會(huì)加劇水輪機(jī)汽蝕和振動(dòng)，降低水輪機(jī)效率。

1.3機(jī)組安裝高程的確定

水輪機(jī)的安裝高程不能超過(guò)水輪機(jī)允許的最大吸出高度，否則會(huì)引起水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的汽蝕、振動(dòng)等不良現(xiàn)象，因而縮短機(jī)組的運(yùn)行壽命。

（1）臥式機(jī)組：安=Z下+hs-/900-D/2

（2）立式機(jī)組：安=Z下+hs-/900

式中Z下——尾水渠最低水位（m）；

hs——水輪機(jī)理論吸出高度（m），查水輪機(jī)應(yīng)用

范圍圖及hs=f(H)曲線；

D——水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑（m）；

——水電站廠房所在地的海拔高程（m）。

為了消除或減輕水輪機(jī)汽蝕，可將計(jì)算出的安降低0.2～0.3m確定安裝高程。

2電氣主接線的擬定

小水電站的電氣主接線是運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)之一。農(nóng)村小水電站裝機(jī)容量往往有限，一般裝機(jī)臺(tái)數(shù)不超過(guò)4臺(tái)，相應(yīng)電站的電壓等級(jí)和回路數(shù)以及主變的臺(tái)數(shù)都應(yīng)較少?？紤]到小水電站（尤其是單機(jī)100kW以下的微型電站）的機(jī)電設(shè)備供應(yīng)比較困難，運(yùn)行和管理人員的文化、業(yè)務(wù)素質(zhì)普遍較差，從進(jìn)站到熟練掌握操作、檢修、處理故障及優(yōu)化運(yùn)行等也有一個(gè)過(guò)程。因此，農(nóng)村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下，應(yīng)力求采用簡(jiǎn)單、清晰而又符合實(shí)際需要的接線形式。

對(duì)于1臺(tái)機(jī)組，宜采用發(fā)電機(jī)—變壓器組單元接線；對(duì)于2～3臺(tái)機(jī)組，宜采用單母線不分段接線，共用1臺(tái)主變；對(duì)于4臺(tái)機(jī)組，宜采用2臺(tái)主變用隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行單母線分段，以提高運(yùn)行的靈活性。

3電氣測(cè)量及同期裝置

并入電網(wǎng)運(yùn)行的小水電站電氣測(cè)量應(yīng)包括：三相交流電流、三相交流電壓（使用換相斷路器和1只電壓表測(cè)量三相電壓）、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無(wú)功電能、勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電壓等的監(jiān)視和測(cè)量。發(fā)電機(jī)的測(cè)量、監(jiān)視表計(jì)、斷路器、互感器及保護(hù)裝置等裝在控制屏上（發(fā)電機(jī)控制屏）；電網(wǎng)的表計(jì)、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上（總屏）。

4保護(hù)裝置

農(nóng)村小水電站主保護(hù)裝置的配置應(yīng)在滿足繼電保護(hù)基本要求的前提下，力求簡(jiǎn)單可行、維護(hù)檢修方便、造價(jià)低及運(yùn)行人員容易掌握等。

4.1過(guò)電流保護(hù)

單機(jī)750kW以下的機(jī)組，可以采用自動(dòng)空氣斷路器的過(guò)電流脫扣器作為過(guò)流及短路保護(hù)，其動(dòng)作整定值可以通過(guò)調(diào)整銜鐵彈簧拉力來(lái)整定，整定值一般為發(fā)電機(jī)額定電流的1.35～1.7倍。為了提高保護(hù)的可靠性，還可采用過(guò)流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過(guò)流及短路保護(hù)，繼電器線圈電源取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的1組（3只）電流互感器，繼電器動(dòng)作值亦按發(fā)電機(jī)額定電流的1.35～1.7倍整定。

原理：當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)短路故障時(shí)，通過(guò)過(guò)流繼電器線圈的電流超過(guò)其動(dòng)作值，過(guò)流繼電器常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，空氣斷路器失壓線圈失電而釋放，跳開(kāi)空氣斷路器主觸頭，切除故障元件——發(fā)電機(jī)。

4.2欠壓保護(hù)

當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，由于線路上的用電負(fù)荷大于發(fā)電機(jī)容量，此時(shí)電壓大幅度降低，空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放，跳開(kāi)空氣斷路器，以防電網(wǎng)來(lái)電造成非同期并列。

4.3水阻保護(hù)

當(dāng)發(fā)電機(jī)因某種原因(如短路、長(zhǎng)期過(guò)載、電網(wǎng)停電等)突然甩負(fù)荷后，機(jī)組轉(zhuǎn)速會(huì)迅速升高，這種現(xiàn)象叫飛逸。如果不及時(shí)關(guān)閉調(diào)速器和勵(lì)磁，可能造成事故。一般未采用電動(dòng)調(diào)速的農(nóng)村小水電站可利用三相水阻器作為該保護(hù)的負(fù)荷。

水阻器容量按被保護(hù)機(jī)組額定功率的70%～80%左右考慮。如果水阻容量過(guò)大，機(jī)組甩負(fù)荷瞬間，將對(duì)機(jī)組產(chǎn)生較大的沖擊電流和制動(dòng)力，影響機(jī)組的穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)可能造成機(jī)組基礎(chǔ)松動(dòng)。反之，如果水阻容量過(guò)小，達(dá)不到抑制機(jī)組飛逸轉(zhuǎn)速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。

對(duì)于單機(jī)125kW及以下的電站，水阻池內(nèi)空，以長(zhǎng)為機(jī)組臺(tái)數(shù)×（0.7～1）m，寬為（0.7～1）m，深為0.6～0.8m為宜，同時(shí)考慮機(jī)組容量大小，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)（如3～5min）不致于將池中的水煮沸。

在調(diào)試水阻負(fù)荷大小時(shí)，應(yīng)在水中逐漸施加水阻劑，調(diào)試水阻負(fù)荷，直到達(dá)到要求為止。

4.4變壓器過(guò)載、短路保護(hù)

變壓器高壓側(cè)采用跌落式熔斷器（或SN10-10型少油斷路器）作過(guò)載、短路保護(hù)。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，額定電壓為6～10kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當(dāng)變壓器容量超過(guò)750kVA時(shí)，應(yīng)采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇：

篇3

2、對(duì)小型水電站引水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性

小型水電站工程在實(shí)際開(kāi)發(fā)展具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與應(yīng)用前景，是水利水電工程領(lǐng)域中一種較為先進(jìn)的流域開(kāi)發(fā)方式，可以作為未來(lái)水利水電工程建設(shè)的成功案例進(jìn)行參考。由于該小型水電站工程需要引用上級(jí)電站的發(fā)電尾水，上級(jí)發(fā)電站的發(fā)電尾水為14．76m3/s則基本可以達(dá)到其設(shè)計(jì)引用流量的87%左右，如果在該小型水電站設(shè)計(jì)階段可以將這一部分尾水直接引入引水隧洞，由于這一部分尾水的清潔度較高則不需要設(shè)置底格柵欄壩引水廊道和沉砂池，這對(duì)降低該小型水電站首部的工程量與成本投入有著重要作用。

本文認(rèn)為梯級(jí)水電站中上一級(jí)水電站與次一級(jí)水電站不僅存在電力聯(lián)系，水力聯(lián)系也是梯級(jí)水電站設(shè)計(jì)過(guò)程中不能忽略的一個(gè)主要因素，雖然電網(wǎng)負(fù)荷的平衡、機(jī)組躲避振動(dòng)區(qū)、機(jī)組出力限制等方面會(huì)對(duì)其產(chǎn)生約束，同時(shí)也要滿足防洪、灌溉、航運(yùn)、生活及工業(yè)用水等多個(gè)社會(huì)方面的需求。因此，該小型水電站引水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮電離平衡、水量平衡、區(qū)間徑流以及尾水銜接等多項(xiàng)問(wèn)題，該梯級(jí)流域中上下2級(jí)水電站在設(shè)計(jì)中均設(shè)置了帶有調(diào)壓室的長(zhǎng)隧洞，所以在引水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中要充分考慮其缺少一個(gè)穩(wěn)定的無(wú)壓過(guò)渡段，再加上優(yōu)化設(shè)計(jì)中由于要涉及到上下2級(jí)水電站不同的運(yùn)行方式，所以要實(shí)現(xiàn)水力過(guò)渡這一過(guò)程是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的內(nèi)容。

該小型水電站在運(yùn)行過(guò)程中由于其引用流量的87%都是來(lái)自上級(jí)水電站，所以兩所水電站的負(fù)荷變化容易對(duì)彼此之間產(chǎn)生影響，上級(jí)水電站在正常運(yùn)行中如果突然丟棄全部負(fù)荷，則會(huì)導(dǎo)致該小型水電站在運(yùn)行中的發(fā)電引用流量隨之不斷降低，這會(huì)導(dǎo)致該小型水電站需要通過(guò)立即關(guān)閉全部機(jī)組來(lái)避免其受到影響。如果導(dǎo)葉或調(diào)速系統(tǒng)在該種情況下發(fā)生故障，則要立即采取關(guān)系碟閥的措施來(lái)及時(shí)完成停機(jī)處理，才能避免該小型水電站的壓力隧洞進(jìn)水口不會(huì)因進(jìn)氣對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，所以在充分考慮上下游兩級(jí)水電站平順連接和該小型水電站調(diào)節(jié)性能的要求，本文認(rèn)為應(yīng)該采用無(wú)壓隧洞的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來(lái)做為兩級(jí)水電站的過(guò)渡段，避免該小型水電站在聯(lián)合運(yùn)行過(guò)程中因引水隧洞進(jìn)氣或水壓過(guò)大而發(fā)生一些安全事故。

3、小型水電站引水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

3．1首部樞紐的優(yōu)化設(shè)計(jì)

該小型水電站上級(jí)水電站尾水池后利用有壓引水箱涵將尾水引入到左岸取水口處，引水箱涵在設(shè)計(jì)階段以地下室暗涵的方式作為主要結(jié)構(gòu)形式，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為長(zhǎng)32m、寬7．1m、高3．4m的鋼筋混凝土地下室暗涵，并通過(guò)分為2孔的方式進(jìn)行布置，單孔的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為寬2．3m、高2．4m。鋼筋混凝土引水箱涵主要布置于沉沙池下游干砌石海漫段，在施工過(guò)程中要采用砂卵石對(duì)其進(jìn)行分層碾壓確保其密實(shí)度，底部需要通過(guò)合理設(shè)置盲溝排水來(lái)滿足其運(yùn)行要求，過(guò)水表層通過(guò)澆筑埋石混凝土來(lái)確保其整體性能可以滿足運(yùn)行要求。弼石溝來(lái)水需要經(jīng)過(guò)沉沙池后才能進(jìn)入到左岸取水口，這樣便可以與上級(jí)水電站尾水會(huì)合后流入到該小型水電站的引水隧洞。

3．2 引水隧洞的優(yōu)化設(shè)計(jì)

該小型水電站引水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)引水隧道的局部構(gòu)造形式進(jìn)行調(diào)整，將引水隧洞結(jié)構(gòu)形式由原設(shè)計(jì)方案的馬蹄形有壓隧洞調(diào)整為城門洞形的無(wú)壓隧洞，同時(shí)也要將城門洞形無(wú)壓隧洞的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為底寬3．1m、直墻高3．4m、最大凈高4．41m，并且要將整個(gè)隧洞的進(jìn)口底板高程控制在2292．8m，隧洞在施工過(guò)程中需要采用混凝土或鋼筋混凝土襯砌，并要通過(guò)加固圍巖來(lái)確保其整體穩(wěn)定性，利用錨桿與固結(jié)灌漿來(lái)確保整個(gè)引水隧洞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以滿足運(yùn)行要求。本文在優(yōu)化設(shè)計(jì)中充分考慮到無(wú)壓與有壓隧洞之間連接的平順，避免小型水電站運(yùn)行中因上級(jí)水電站丟失負(fù)荷而出現(xiàn)無(wú)壓隧洞封頂?shù)氖录?，則要在有壓隧洞與無(wú)壓隧洞結(jié)合處通過(guò)設(shè)置側(cè)堰溢流建筑物和溢洪道，并要通過(guò)將施工支洞改為泄洪洞來(lái)滿足其整體運(yùn)行要求。

3．3泄水隧洞的優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了滿足該小型水電站運(yùn)行需求則要將施工支洞改為泄水隧洞，泄洪隧洞在設(shè)計(jì)過(guò)程中要以垂直引水隧道方向進(jìn)行布置，這樣便可以溢流下泄的多余水量通過(guò)其排放到?jīng)_溝，然后匯入到主河中避免其對(duì)該小型水電站的整體運(yùn)行狀況產(chǎn)生影響。溢流側(cè)堰與泄水隧洞在設(shè)計(jì)過(guò)程中要按照機(jī)組全甩負(fù)荷工況下的泄流量為標(biāo)準(zhǔn)，為了在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以對(duì)洞室橫向?qū)挾冗M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，進(jìn)一步降低整個(gè)洞室在開(kāi)挖施工中的施工難度，并要充分考慮側(cè)堰只需要在小型水電站甩負(fù)荷時(shí)發(fā)揮泄流作用，所以在優(yōu)化設(shè)計(jì)階段采用薄壁堰作為主要的結(jié)構(gòu)形式，將堰頂高程要控制在高出正常水位近0．1m左右，這樣才能滿足該小型水電站甩負(fù)荷時(shí)的整體運(yùn)行要求。同時(shí)也要對(duì)與溢流堰后泄水陡槽相連接的泄水隧道形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文認(rèn)為其可以采用城門洞形來(lái)滿足整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行要求，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為底寬1．7m、縱坡8．2%，這樣便可以確保其泄流量達(dá)到16．88m3/s時(shí)泄洪隧洞的水深可以控制在1．174m左右，完全可以滿足整個(gè)小型水電站引水系統(tǒng)的運(yùn)行性能要求。

4、小型水電站引水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析

該小型水電站在優(yōu)化設(shè)計(jì)中將有壓隧洞前設(shè)置底坡為12．4%的無(wú)壓過(guò)渡段，則可以作為上下兩級(jí)水電站在運(yùn)行過(guò)程中的無(wú)壓引水與有壓引水的連接過(guò)渡，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為長(zhǎng)101.34m、底坡12．4%、前81．34m，其后20m部位則要作為一個(gè)平段，斷面尺寸在設(shè)計(jì)過(guò)程中要與有壓隧洞的斷面尺寸保持高度一致。該小型水電站引水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，其底部柵欄壩的底寬優(yōu)化為6．0m，沉沙池的凈寬也優(yōu)化為7．5m，其平均工作水深也優(yōu)化為5m。進(jìn)過(guò)對(duì)該小型水電站引水系統(tǒng)的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效降低了施工單位在該小型水電站施工過(guò)程中的首部整體工程量，同時(shí)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)計(jì)算可以確定該小型水電站在采用無(wú)壓隧洞后，上級(jí)水電站丟棄負(fù)荷后可以確保其有壓隧洞在12min以內(nèi)不會(huì)進(jìn)入空氣，這一段的時(shí)間完全可以做為該小型水電站在上級(jí)水電站故障后的應(yīng)急事故處理時(shí)間，與原方案相比該優(yōu)化后的方案設(shè)計(jì)不僅可以有效降低工程量，同時(shí)也對(duì)加強(qiáng)該小型水電站的管理與機(jī)組運(yùn)行效率有著重要作用。

篇4

甘溪是天目溪的一條支流，上游建有甘溪一級(jí)水電站和甘溪二級(jí)水電站。甘溪一級(jí)水電站裝機(jī)容量2×160kW，壩址控制流域面積19．6km2，水庫(kù)總庫(kù)容214萬(wàn)m3。甘溪二級(jí)水電站裝機(jī)容量3×500kW，利用集雨面積33．5km2。甘溪流域內(nèi)雨量充沛，多年平均降雨量1625mm。多年平均氣溫15．6℃，極端最高氣溫41．6℃，極端最低氣溫－13．2℃。

甘溪三級(jí)水電站渠首樞紐位于甘溪二級(jí)水電站尾水出口下游20m處，壩址控制流域面積40．3km2，區(qū)間引水集雨面積2km2。多年平均流量1．18m3/s，年徑流量3721萬(wàn)m3。壩址設(shè)計(jì)洪水流量386m3/s（P＝10％），校核洪水流量522m3/s（P＝3．33％）。工程區(qū)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，出露基巖為奧陶系上統(tǒng)於潛組頁(yè)巖和砂巖，河床處砂礫石覆蓋層厚1～3m，山坡處覆蓋層厚0．5～2m，兩岸臺(tái)地覆蓋層較厚。河道中水質(zhì)清澈，泥沙含量很少。

2方案選擇

2．1壩址選擇

甘溪三級(jí)水電站是甘溪二級(jí)水電站的下一個(gè)梯級(jí)電站，壩址選擇的原則為：1）滿足與上級(jí)電站尾水位的銜接；2）滿足進(jìn)水閘和溢流堰的布置要求；3）不淹沒(méi)耕地和房屋；4）使渠首樞紐工程造價(jià)最低。根據(jù)地形地質(zhì)條件，壩址選定在甘溪二級(jí)水電站尾水出口下游20m處，該段河床寬約35m，壩型采用漿砌石溢流壩。

2．2廠址選擇

廠址位于潘家村烏浪口，電站尾水排入支流烏浪溪中。設(shè)計(jì)中對(duì)上廠址方案和下廠址方案進(jìn)行比選，下廠址方案與上廠址方案相比，水頭增加3．6m，電能增加23萬(wàn)kW·h，效益增加9萬(wàn)元，投資增加25．2萬(wàn)元，差額投資經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率35．5％，故選用下廠址方案。

2．3無(wú)壓輸水系統(tǒng)方案選擇

無(wú)壓輸水系統(tǒng)有隧洞方案和明渠結(jié)合隧洞方案兩種布置形式，兩方案的軸線長(zhǎng)度基本相同。明渠結(jié)合隧洞方案是進(jìn)水閘后接長(zhǎng)度為425m的漿砌石明渠，其后仍為隧洞。經(jīng)過(guò)比較，隧洞方案較明渠結(jié)合隧洞方案減少投資6．2萬(wàn)元，隧洞方案日常維護(hù)工作量少，且不占林地，故無(wú)壓輸水系統(tǒng)選用隧洞方案。

3主要建筑物

3．1渠首樞紐

渠首樞紐由攔河堰、進(jìn)水閘和攔沙坎組成。攔河堰為折線型漿砌塊石實(shí)用堰，溢流段長(zhǎng)31．1m，堰頂高程224．63m，最大堰高2．23m，堰頂寬1．5m，上游面垂直，下游面坡度1∶2。堰體采用M7．5漿砌塊石砌筑，外包30cm厚C20混凝土。由于上下游水位差小，溢流堰僅設(shè)置4m長(zhǎng)的漿砌塊石護(hù)坦來(lái)消能，堰體防滲采用混凝土防滲墻。

進(jìn)水閘位于甘溪的左岸，緊鄰甘溪二級(jí)水電站的進(jìn)廠公路，采用側(cè)向引水，引水角15°。設(shè)置1孔寬2m的閘孔，閘底板高程223．35m，后接無(wú)壓隧洞。進(jìn)水閘為胸墻式結(jié)構(gòu)，閘室長(zhǎng)4．46m，設(shè)1道攔污柵和1扇鑄鐵工作閘門，手動(dòng)螺桿啟閉機(jī)啟閉，啟閉機(jī)平臺(tái)高程227．70m。由于河道中泥沙很少，且大部分淤積在上游的水庫(kù)中，渠首樞紐不設(shè)置排沙設(shè)施，進(jìn)水閘前設(shè)有攔沙坎，攔沙坎前考慮人工定期清沙。

3．2無(wú)壓輸水隧洞

進(jìn)水閘至前池之間為無(wú)壓隧洞段，長(zhǎng)2354．947m。根據(jù)地形條件及施工要求，無(wú)壓隧洞段由1號(hào)隧洞、2號(hào)隧洞、3號(hào)隧洞和1號(hào)鋼筋混凝土埋管、2號(hào)鋼筋混凝土埋管組成，1號(hào)隧洞長(zhǎng)124．100m，2號(hào)隧洞長(zhǎng)855．485m，3號(hào)隧洞長(zhǎng)1315．362m。1號(hào)隧洞、2號(hào)隧洞、3號(hào)隧洞之間由鋼筋混凝土埋管連接，1號(hào)鋼筋混凝土埋管長(zhǎng)50m，2號(hào)鋼筋混凝土埋管長(zhǎng)10m。隧洞沿線分布的巖性為奧陶系上統(tǒng)於潛組砂巖、頁(yè)巖互層，上覆巖體厚度30～90m，整體性較好，屬Ⅱ～Ⅲ類圍巖。隧洞斷面采用城門洞型，開(kāi)挖斷面寬2．4m，高2．65m（其中直墻高1．45m，矢高1．2m，半徑1．2m），縱坡為1?2000，洞底采用10cm厚的C15素混凝土找平。隧洞進(jìn)出口及斷層地段采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度30cm。連接段鋼筋混凝土埋管采用箱型結(jié)構(gòu)，凈寬1．8m，高2．05m，壁厚0．3m。

在樁號(hào)2＋139．35處設(shè)置溢流支洞，把進(jìn)入隧洞多余的來(lái)水排入支流烏浪溪中。溢流支洞長(zhǎng)65m，斷面呈城門洞型，開(kāi)挖斷面開(kāi)挖寬2．4m，高2．65m。

3．3前池及壓力管道

前池布置在廠房上游的山坡上，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)21．2m。正常運(yùn)行水位223．2m，最低運(yùn)行水位221．9m，前池工作容積94．1m3，邊墻頂高程224．7m。前池進(jìn)水口前設(shè)攔污柵和事故鋼閘門。

壓力鋼管布置在山坡中開(kāi)挖出的管槽內(nèi)，全長(zhǎng)52．68m。因設(shè)計(jì)引用流量不大，壓力鋼管采用一管二機(jī)的供水方式，在廠房外45°卜形分岔成兩支管。選定主管管徑1．2m，鋼板壁厚12mm。支管與蝶閥同直徑，管徑0．8m，鋼板壁厚8mm。壓力鋼管在樁號(hào)管0＋021．44處設(shè)鎮(zhèn)墩，每7米增設(shè)支墩，前池壓力墻及鎮(zhèn)墩后各設(shè)1個(gè)伸縮節(jié)。鋼管槽底寬2．6m，左側(cè)布置踏步，以便于壓力鋼管的日常維護(hù)。

3．4發(fā)電廠房

篇5

2二級(jí)水電站存在的問(wèn)題

(1)電站自建成投運(yùn)以來(lái)，引水渠道長(zhǎng)4.56km，基本沿山坡布置，臨外坡為懸空狀態(tài)，采用填方渠道，其中2.5km渠道滲漏嚴(yán)重，每年都要大、小維修多次，維護(hù)費(fèi)用較大，發(fā)電效率低。(2)電站壓力鋼管為覆土埋設(shè)，內(nèi)徑1.2m，長(zhǎng)186m，受當(dāng)時(shí)技術(shù)、工藝水平的制約，防腐處理措施不夠，銹蝕嚴(yán)重，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)局部厚度僅為8mm，比原設(shè)計(jì)12mm銹蝕3～5mm。由于年久失修，在20世紀(jì)90年代，3、4號(hào)機(jī)組壓力管道曾出現(xiàn)過(guò)爆管現(xiàn)象，給電站的安全運(yùn)行帶來(lái)了一定的隱患。(3)尾水渠采用T型，長(zhǎng)度為300m。由于多年疏于維護(hù)，尾水渠產(chǎn)生了淤積，致使電站運(yùn)行尾水位抬高，降低了有效使用水頭，影響了機(jī)組出力。(4)原水輪機(jī)型號(hào)為HL220—WJ—50，套用定型產(chǎn)品，不能滿足電站水工設(shè)計(jì)要求，存在機(jī)型老化、運(yùn)行工況嚴(yán)重偏離、制造工藝落后等(機(jī)組實(shí)際出力700kW)一系列問(wèn)題，造成水輪機(jī)氣蝕嚴(yán)重、效率低下、振動(dòng)噪音大、出力不足。(5)由于地域關(guān)系，河道泥沙含量較大，水輪機(jī)蝸殼、導(dǎo)葉、頂蓋、底環(huán)等過(guò)流部件磨損嚴(yán)重，經(jīng)測(cè)量蝸殼局部厚度僅8～9mm，比原設(shè)計(jì)少4～5mm。密封結(jié)構(gòu)未考慮多泥沙河流運(yùn)行的實(shí)際情況，漏水量大，無(wú)法正常使用。(6)機(jī)組制動(dòng)方式為老式單側(cè)人工手動(dòng)操作，無(wú)法滿足安全運(yùn)行的需求。(7)原電機(jī)設(shè)計(jì)、工藝水平落后，機(jī)組絕緣等級(jí)為B級(jí)，電機(jī)絕緣等部件已接近使用年限，存在較大的安全隱患。

3二級(jí)水電站技術(shù)方案設(shè)計(jì)的選擇

根據(jù)水工建筑目前現(xiàn)狀和河道來(lái)水量水文資料以及上、下游流量變化情況，經(jīng)復(fù)核計(jì)算，確定對(duì)水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等部件進(jìn)行系統(tǒng)改造，使原機(jī)組單機(jī)容量從700kW提高到900kW，發(fā)電量提高29%左右。

3.1機(jī)組參數(shù)的選

根據(jù)電站實(shí)測(cè)參數(shù)，阿勒泰二級(jí)電站毛水頭為52.4m?？紤]到本次改造水工部分的改進(jìn)，水頭與流量均有一定的富余，新機(jī)組設(shè)計(jì)水頭按51m、引用流量按2.5m3/s進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。改造時(shí)充分考慮了電站吸出高度、引用流量、結(jié)構(gòu)尺寸、布置形式、水力參數(shù)等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的匹配性(見(jiàn)表1)。

3.2水輪機(jī)改造

根據(jù)電站現(xiàn)有水力參數(shù)，適合本次電站改造用的轉(zhuǎn)輪有D74、A551、D41、A616等。通過(guò)對(duì)比，A616機(jī)組具有效率高、氣蝕性能好、超發(fā)能力強(qiáng)、運(yùn)行范圍大等特點(diǎn)，故推薦采用A616轉(zhuǎn)輪。(1)電站水工建筑前期改造升級(jí)完后，水頭及流量均比以前有所增加，本次新轉(zhuǎn)輪制造在滿足現(xiàn)有結(jié)構(gòu)尺寸空間的前提下，通過(guò)選用性能優(yōu)良的模型轉(zhuǎn)輪達(dá)到了增容增效的目的;新轉(zhuǎn)輪在選型上留有較大的余量，沒(méi)有過(guò)于追求水輪機(jī)效率，采用效率修正－2%，可保證增容出力要求。(2)針對(duì)電站泥沙含量較大的問(wèn)題，轉(zhuǎn)輪葉片及下環(huán)采用性能優(yōu)良的0Cr13Ni5Mo不銹鋼材料制作，并在轉(zhuǎn)輪上冠處開(kāi)設(shè)減壓孔以減小推力軸承所承擔(dān)的水推力。(3)機(jī)組尾水部分采用無(wú)尾水接管結(jié)構(gòu)，通過(guò)變徑尾水彎管直接與尾水錐管進(jìn)行連接，減少了電站的改造費(fèi)用。(4)蝸殼、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、密封等部件重新進(jìn)行制作。頂蓋、底環(huán)及導(dǎo)葉配合部位加設(shè)不銹鋼抗磨板，提高其抗磨蝕能力。導(dǎo)葉軸承套采用新型高分子材料制作，該軸承使用溫度為－50～110℃之間，老化壽命大于50a，最大靜載荷可達(dá)70MPa，具有耐磨程度高、承載能力大、拆裝方便等特點(diǎn)。(5)由于電站泥沙含量較大，密封磨損嚴(yán)重，本次改造密封采用間隙、迷宮加盤根的多密封結(jié)構(gòu)，有效地控制了機(jī)組漏水量(見(jiàn)圖1)圖1密封改造示意(6)剎車裝置采用油剎方式，通過(guò)制動(dòng)器與調(diào)速器之間的管路連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的制動(dòng)。

3.3發(fā)電機(jī)改造

(1)更換定、轉(zhuǎn)子線圈。線圈按F級(jí)制作，原B級(jí)允許溫升80K，F(xiàn)級(jí)為105K。另外，通過(guò)更換絕緣材料，提高發(fā)電機(jī)絕緣耐熱溫度，達(dá)到增容改造的目的。(2)定子線圈雙層疊繞組結(jié)構(gòu)，F(xiàn)級(jí)絕緣，導(dǎo)線采用單絲雙膜優(yōu)質(zhì)薄膜自粘性銅扁線(原機(jī)組采用玻璃絲線)，對(duì)地絕緣為環(huán)氧云母帶連續(xù)絕緣，并經(jīng)熱模壓成型，再經(jīng)防電暈工藝處理;整體機(jī)械強(qiáng)度好，絕緣性能優(yōu)良，增加了定子線圈匝間可靠性，滿足了電站的使用要求。(3)原發(fā)電機(jī)型號(hào)為SFW118/44—6，通過(guò)計(jì)算定子線規(guī)可放大8%，轉(zhuǎn)子線規(guī)可放大9%，如此一來(lái)，可有效降低電機(jī)溫度，以達(dá)到增加容量的目的。(4)轉(zhuǎn)子線圈重新制作時(shí)，采用F級(jí)絕緣材料，線圈用扁銅帶繞制而成，匝間用環(huán)氧坯布絕緣，首末匝用云母帶及無(wú)堿帶加強(qiáng)絕緣，然后與上下絕緣板熱壓成一個(gè)整體。(5)通過(guò)更換電機(jī)定、轉(zhuǎn)子線圈后，發(fā)電機(jī)可在原出力基礎(chǔ)上增加10%～15%左右。

篇6

2大中型水電站電氣防誤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1微機(jī)防誤系統(tǒng)

2.1.1微機(jī)五防技術(shù)原理

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)五防技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于水電站設(shè)備防誤中，在水電站的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備上應(yīng)用比較廣泛，主要用來(lái)防止發(fā)生電氣誤操作的裝置設(shè)備。一般由主機(jī)、模擬屏、機(jī)械編碼鎖、電氣編碼鎖、電腦鑰匙等元器件所組成?，F(xiàn)在的微機(jī)防誤閉鎖裝置的設(shè)備大概可以分為四個(gè)大類：開(kāi)關(guān)、閘刀、地刀、攔截網(wǎng)，這些設(shè)備都是通過(guò)了機(jī)械編碼和電氣編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的閉鎖，這些設(shè)備的閉鎖程序需要專業(yè)的編程人員來(lái)進(jìn)行編寫。現(xiàn)代微機(jī)五防系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上孕育而生的，它通過(guò)軟件以五防為原則來(lái)管理在現(xiàn)場(chǎng)采集的大量適時(shí)數(shù)據(jù)，并聯(lián)動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的電氣設(shè)備動(dòng)作指令，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的防誤閉鎖，也可以實(shí)現(xiàn)從前很難實(shí)現(xiàn)甚至是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的防誤能力，這種技術(shù)的產(chǎn)生應(yīng)該說(shuō)是電氣設(shè)備防誤閉鎖技術(shù)中的一次革命性的改革。

2.1.2微機(jī)設(shè)計(jì)方案

①對(duì)于水電站內(nèi)所有的開(kāi)關(guān)都置于實(shí)遙信，并且微機(jī)五防同水電站的監(jiān)控系統(tǒng)共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并且可以取消設(shè)計(jì)電氣回路的閉鎖，所有的防誤功能都讓計(jì)算機(jī)來(lái)完成，這樣就有效的防止了走空程。②對(duì)于站內(nèi)的所有開(kāi)關(guān)都置于虛遙信，并且微機(jī)五防同水電站的監(jiān)控系統(tǒng)共享一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，并且可以取消設(shè)計(jì)電氣回路的閉鎖，防止錯(cuò)誤功能全部由微機(jī)五防系統(tǒng)同間隔電氣閉鎖回路來(lái)共同完成操作，這就要求微機(jī)五防系統(tǒng)必須要有防走空程的措施。

2.2微功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)防誤系統(tǒng)

2.2.1系統(tǒng)組成

通過(guò)以上分析，微機(jī)防誤系統(tǒng)還存在的不足，應(yīng)用微功耗無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)很好地彌補(bǔ)了這一點(diǎn)?；谖⒐臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)的防誤操作系統(tǒng)由站控層、間隔層、過(guò)程層3部分構(gòu)成，包括防誤閉鎖主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器、鎖具及附件、通信接口等部分。整個(gè)系統(tǒng)以性能可靠的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)作為通信方式，網(wǎng)絡(luò)控制器為防誤閉鎖主機(jī)、無(wú)線電腦鑰匙、遙控閉鎖裝置在水電站內(nèi)搭建了一個(gè)實(shí)時(shí)在線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.2.2基本原理

在微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入一種新技術(shù)，即微功耗無(wú)線傳輸模式，形成一種新的防誤系統(tǒng)，其將無(wú)線電腦鑰匙與五防主機(jī)實(shí)時(shí)連接起來(lái)，防誤閉鎖主機(jī)與無(wú)線電腦鑰匙以及現(xiàn)場(chǎng)鎖具之間可以實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)了操作任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)的在線傳輸及跟蹤監(jiān)控，特別是實(shí)現(xiàn)了在線方式下的實(shí)時(shí)閉鎖邏輯判斷功能，即系統(tǒng)跟蹤設(shè)備狀態(tài)及遙測(cè)等信息的變化，實(shí)時(shí)進(jìn)行閉鎖邏輯判斷，根據(jù)判斷結(jié)果，實(shí)時(shí)控制無(wú)線電腦鑰匙的操作過(guò)程，有效提高運(yùn)行人員的工作準(zhǔn)確性及效率。離線、在線2種運(yùn)行模式互為冗余，系統(tǒng)更加安全可靠。整個(gè)系統(tǒng)具有定時(shí)自檢和手動(dòng)巡檢功能，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患而發(fā)出報(bào)警，便于工作人員快速處理，消除隱患。

2.2.3具體設(shè)計(jì)方案

微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)是一種非常有效的防誤系統(tǒng)，其具體設(shè)計(jì)方案如下：當(dāng)操作時(shí)，無(wú)線電腦鑰匙通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收主機(jī)下達(dá)的操作指令，按照預(yù)演正確的順序顯示當(dāng)前操作項(xiàng)，運(yùn)行人員依照無(wú)線電腦鑰匙提示的設(shè)備號(hào)依次解鎖：對(duì)于遙控閉鎖繼電器，無(wú)線電腦鑰匙通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送解鎖申請(qǐng)給五防主機(jī)，五防主機(jī)通過(guò)系統(tǒng)總線直接解鎖相應(yīng)的遙控閉鎖繼電器，遙控閉鎖就地解鎖，運(yùn)行人員可直接進(jìn)行操作；對(duì)于編碼鎖，將無(wú)線電腦鑰匙插入相應(yīng)的編碼鎖內(nèi)，若實(shí)時(shí)閉鎖邏輯正確，則開(kāi)放其閉鎖機(jī)構(gòu)，運(yùn)行人員可就地操作設(shè)備的倒閘操作；若鎖碼錯(cuò)誤，系統(tǒng)禁止操作，并在主機(jī)界面彈出報(bào)警窗口，給出禁止操作的原因，同時(shí)通知無(wú)線電腦鑰匙相關(guān)信息。若有控制室和現(xiàn)場(chǎng)交替操作時(shí)，運(yùn)行人員無(wú)須返回控制室，在現(xiàn)場(chǎng)用無(wú)線電腦鑰匙通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)回傳給五防主機(jī)，五防主機(jī)自動(dòng)將已經(jīng)操作過(guò)的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行刷新，然后按原模擬順序解鎖下一步操作。運(yùn)行人員在主控室操作完成后，五防主機(jī)再通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸下一步的操作給現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線電腦鑰匙，由等在現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行人員繼續(xù)進(jìn)行手動(dòng)設(shè)備的操作。如此反復(fù)，避免了運(yùn)行人員的來(lái)回跑動(dòng)，同時(shí)控制室對(duì)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作設(shè)備的狀態(tài)的實(shí)時(shí)性得到及時(shí)掌握。

2.3基于藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化防誤系統(tǒng)

為了完成防誤系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的資源共享，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程解鎖監(jiān)控操作，完善防誤系統(tǒng)解鎖監(jiān)督機(jī)制，需設(shè)計(jì)獨(dú)立的防誤系統(tǒng)藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并與水電站原有監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接，達(dá)到資源共享目的。一方面可以防誤系統(tǒng)從保護(hù)測(cè)控獲得系統(tǒng)，另一方面，保護(hù)測(cè)控也可由藍(lán)牙防誤系統(tǒng)獲得信息量。

2.3.1匹克網(wǎng)的應(yīng)用

①間隔層設(shè)備匹克網(wǎng)應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建立，為防誤系統(tǒng)提供獨(dú)立的可靠的信息通道，先在間隔層利用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信。各藍(lán)牙設(shè)備必須先組成匹克網(wǎng)，再由匹克網(wǎng)組成散射網(wǎng)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主變測(cè)控保護(hù)、母聯(lián)測(cè)控保護(hù)、饋線測(cè)控保護(hù)、公用測(cè)控裝置4個(gè)匹克網(wǎng)，以此類推，并補(bǔ)保護(hù)測(cè)控單元、動(dòng)力變保護(hù)測(cè)控單元以及通用測(cè)控單元和交直流單元分別各自組成匹克網(wǎng)，然后這幾個(gè)匹克網(wǎng)再組成散射網(wǎng)，與藍(lán)牙主機(jī)控制器接口（HC）I進(jìn)行通信。②藍(lán)牙執(zhí)行器的匹克網(wǎng)應(yīng)用。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行單元，它是防誤系統(tǒng)原始開(kāi)關(guān)量（開(kāi)關(guān)、刀閘位置）的采集端口，是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備解鎖與閉鎖操作的執(zhí)行單元，同樣需要有可靠的信息通道，因此，對(duì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為開(kāi)關(guān)、母線刀閘、線路刀閘、母線刀閘與開(kāi)關(guān)間接地刀閘、線路刀閘與開(kāi)關(guān)間接地刀閘5個(gè)匹克網(wǎng)（若設(shè)備較多，則還可擴(kuò)充匹克網(wǎng)），這5個(gè)匹克網(wǎng)再組成一個(gè)大的散射網(wǎng)。

2.3.2硬件設(shè)計(jì)

藍(lán)牙模塊硬件結(jié)構(gòu)：藍(lán)牙技術(shù)中，主要有藍(lán)牙芯片組和藍(lán)牙模塊兩種形式，但最終都能實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙的無(wú)線通信和鏈路管理功能；藍(lán)牙模塊將射頻、基帶、鏈路管理器和HCI層集成到了一塊芯片上，通過(guò)RS232、USB等總線接口實(shí)現(xiàn)HCI（主機(jī)控制器接口）指令交換。無(wú)論是藍(lán)牙基帶控制器還是藍(lán)牙模塊，都集成了HCI層，作為控制藍(lán)牙芯片各種功能的唯一手段，高層應(yīng)用也需要使用HCI層與藍(lán)牙芯片進(jìn)行通信。另外，水電站一個(gè)間隔內(nèi)的各個(gè)防誤鎖具進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制（解鎖或閉鎖），是要用弱電控制強(qiáng)電，設(shè)計(jì)可采用（MOC3051M）可控硅來(lái)實(shí)現(xiàn)弱電對(duì)強(qiáng)電的控制，可靠性好、壽命長(zhǎng)而且方便實(shí)用。

篇7

2.水文地質(zhì)條件

壩址河谷較寬呈“U”型。巖性為侏羅統(tǒng)南圓組第三段流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖。兩岸山坡殘積土夾碎石厚約2～5m。左岸風(fēng)化程度較右岸深，尤其左岸河邊一帶風(fēng)化較深。河床及漫灘階地有卵石覆蓋，厚約7～10m。

壩址控制流域面積為1701km2，壩區(qū)氣候溫和。壩址多年年平均流量59.9m3/s，10月～4月為枯水期。施工洪水特性如下表。

時(shí)段

P(%)

10～12

11～1

10～3

10～4

11～4

全年

5

245

151

265

280

238

4900

10

197

133

242

244

213

3990

20

153

115

224

204

187

3360

33.3

123

103

155

179

167

2240

50

103

94

132

156

149

2180

3.導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)、流量及導(dǎo)流方式

工程壩址處河床天然常水位為23.5m，相應(yīng)的水面寬為90m。河道右側(cè)有近60m寬的大片灘地，兩岸岸邊較緩，故具備分期導(dǎo)流條件?？刂乒て诘年P(guān)鍵項(xiàng)目為廠房工程，同時(shí)大部分施工輔助企業(yè)設(shè)在左岸，因此一期導(dǎo)流先圍左岸2孔水閘和發(fā)電廠房，洪水由右岸明渠通過(guò)；二期圍右岸2孔水閘及重力壩，洪水由已建的左側(cè)2孔水閘通過(guò)。壩址處河床洪枯流量比約為10，汛期洪水較大，而上游山仔水電站系季調(diào)節(jié)水庫(kù)，調(diào)節(jié)性能好，為減少施工難度，降低導(dǎo)流工程造價(jià)，施工導(dǎo)流時(shí)段采用枯水期10～4月。工程屬Ⅳ等工程，主要永久建筑物為4級(jí)，相應(yīng)的臨時(shí)建筑物為5級(jí)。施工洪水導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為：洪水重現(xiàn)期10～5年（土石圍堰）或5～3年（混凝土圍堰）。壩址附近有大量的土料可用于圍堰填筑，采用粘土圍堰可降低導(dǎo)流造價(jià)，圍堰結(jié)構(gòu)采用土石圍堰。由于廠房工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一期工程量大，施工期長(zhǎng)，圍堰過(guò)水對(duì)工期及經(jīng)濟(jì)都影響較大，故一期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選為洪水重現(xiàn)期10年；二期攔河壩結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，工程規(guī)模小，在一個(gè)枯水期可完成，故二期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選為洪水重現(xiàn)期5年。一期導(dǎo)流流量為244m3／s，二期導(dǎo)流流量為204m3／s。一期廠房施工采用攔砂坎加高圍堰或廠房進(jìn)尾水閘門下閘渡汛。導(dǎo)流平面布置見(jiàn)圖3-1。

4.導(dǎo)流建筑物

4.1導(dǎo)流明渠

導(dǎo)流明渠布置在右岸灘地上，長(zhǎng)169.78m，梯形過(guò)水?dāng)嗝?，左邊坡為垂直坡，右邊坡?：1，明渠底寬為20.0m，上游首部底板高程為22.50m，下游尾部底板高程為22.00m。明渠樁號(hào)壩上0+020上游段右轉(zhuǎn)27°后與河道相接，明渠樁號(hào)壩上0+020至壩下0+040與壩軸線平行，明渠樁號(hào)壩下0+040下游段左轉(zhuǎn)14°后直線與河道順接。明渠上游首部左側(cè)設(shè)一長(zhǎng)15.7m的竹籠導(dǎo)墻，改善進(jìn)口水力條件。明渠底板采

用150#竹筋砼，厚300mm，竹筋間距為200X200mm。明渠左側(cè)為一期縱向砼圍堰，右側(cè)為漿砌塊石護(hù)坡?lián)鯄Α?/p>

4.2一期圍堰

一期縱向圍堰布置在3#閘墩右側(cè)25m處（壩0+095.3），長(zhǎng)169.78m，圍堰頂高程從27.0m漸變到26.5m，圍堰頂寬2.0m，最大堰高11m，縱向圍堰樁號(hào)壩上0+020以上段兩側(cè)邊坡1：0.3，其余段迎水面垂直，背水面1：0.6，采用150#混合料砼。一期縱向圍堰子堰采用土石圍堰，利用縱向圍堰外側(cè)原狀砂卵石，在右側(cè)增加防滲結(jié)構(gòu)，防滲結(jié)構(gòu)采用粘土心墻結(jié)合土工膜形式。一期縱向圍堰及子堰斷面見(jiàn)圖4-1。

一期上游圍堰采用土石圍堰，堰項(xiàng)高程為27.0m，堰頂寬6.0m，兩側(cè)邊坡為1：2.0，最大堰高約為9.0m，圍堰基礎(chǔ)采用粘土心墻結(jié)合土工膜防滲，上下游采用填筑石料護(hù)面。一期下游圍堰采用土石圍堰，堰項(xiàng)高程為26.0m，最大堰高約為8.0m，圍堰結(jié)構(gòu)形式同上游圍堰。一期上游圍堰斷面見(jiàn)圖4-2。

4.3二期圍堰

二期縱向圍堰利用攔河閘2#中墩并向上游延伸到壩上0+030.965，向下游延伸至壩下0+073.97?？v向圍堰上游段堰頂高程27.0m，采用75#漿砌石堰身，寬600mm的150#砼心墻防滲結(jié)構(gòu)，堰頂寬2.0m，最大堰高8.0m，迎水面垂直，背水面1：0.6?？v向圍堰下游段堰頂高程26.0m，采用150#砼心墻兩側(cè)夯填砂卵石結(jié)構(gòu)，堰頂寬700mm，最大堰高6.4m。砼心墻迎水面上部垂直，下部邊坡1：0.25，背水面成階梯狀，臺(tái)階寬700mm，高2.0m。二期縱向圍堰下游斷面見(jiàn)圖4-3。

二期上游圍堰采用土石圍堰，堰項(xiàng)高程為27.0m，堰頂寬5.5m，迎水面邊坡為1：2.5，背水面邊坡為1：1.5，最大堰高約為4.5m，圍堰基礎(chǔ)采用粘土斜墻結(jié)合鋪蓋防滲。二期下游圍堰采用土石圍堰，堰項(xiàng)高程為26.0m，最大堰高約為4.0m，圍堰結(jié)構(gòu)形式同上游圍堰。

4.4圍堰防滲形式

一期縱向圍堰布置在3#閘墩右側(cè)25m處（壩0+095.3），提高建基面高程，覆蓋層較淺?？v向圍堰基礎(chǔ)開(kāi)挖和滲水量較小，在縱向圍堰左側(cè)填筑子堰,防滲結(jié)構(gòu)采用粘土心墻結(jié)合土工膜形式。在縱向子堰的左側(cè)依次填筑袋裝砂、土工布、土工膜、土工布和粘土，防滲效果良好。

一期上下游圍堰基礎(chǔ)防滲形式在招標(biāo)階段選用旋噴砼防滲墻。這種防滲體防滲效果較有保證，基坑滲流小，但施工時(shí)間長(zhǎng)，且其施工期內(nèi)要求防滲墻兩側(cè)不能形成較大的水位差，導(dǎo)致基坑排水和開(kāi)挖時(shí)間滯后，影響施工工期。在施工圖階段經(jīng)多方面比較論證，一期上下游橫向圍堰采用粘土心墻結(jié)合土工膜復(fù)合防滲。這種防滲形式具有施工時(shí)段較短，不占用截流后的關(guān)鍵線路工期，為主體工程施工爭(zhēng)取較多的施工時(shí)間，但需要解決防滲體水中施工的技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)調(diào)查分析，上游的山仔水庫(kù)為季調(diào)節(jié)水庫(kù)，冬季庫(kù)水位較低，一般不泄流。塘坂壩址來(lái)水主要為山仔水庫(kù)的發(fā)電泄水。因此考慮山仔水庫(kù)短時(shí)間停機(jī)，降低塘坂壩址水位，為堰基防滲體溝槽開(kāi)挖施工創(chuàng)造條件。防滲體溝槽采用長(zhǎng)臂反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖，倒退法施工。長(zhǎng)臂反鏟挖掘機(jī)挖深可達(dá)6～7m，基本能將覆蓋層挖除。粘土填筑采取端進(jìn)法施工。由于防滲土料系在水中拋填，無(wú)法壓實(shí)，無(wú)法完全達(dá)到抗?jié)B要求，故擬在粘土之后鋪設(shè)一道土工膜，粘土和土工膜共同防滲,基本解決堰基滲流問(wèn)題。通過(guò)幾個(gè)月的觀察和量測(cè)，其滲流基本控制在30m3/h之內(nèi)，達(dá)到預(yù)期效果。

二期上下游圍堰在導(dǎo)流明渠上，基礎(chǔ)為砼底板，主要是堰體的防滲，由于堰高較小，采用粘土斜墻加鋪蓋的防滲形式。上游部分圍堰和縱向圍堰采用漿砌石加砼心墻結(jié)構(gòu)防滲。

5.截流

篇8

對(duì)變電站給水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，必須要嚴(yán)格遵照給水設(shè)計(jì)規(guī)范中相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。事實(shí)上，給水系統(tǒng)中的主要流量類型包括居民生活運(yùn)水、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水、消防用水、綠化用水、公共設(shè)施用水和未預(yù)見(jiàn)水量等，用水來(lái)源是市政給水管網(wǎng)或地下水加壓所提供的清潔水資源。為實(shí)現(xiàn)綠色智能變電站供水方案，我們可以根據(jù)節(jié)水性優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，對(duì)生活污水、生產(chǎn)污水進(jìn)行物理和化學(xué)凈化處理，將其用作綠化用水，從根本上降低變電站區(qū)情節(jié)水資源的綜合使用量。比如本人曾參與某220kV戶外GIS變電站給水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，其設(shè)計(jì)用水量主要包括生活用水、綠化用水、未預(yù)見(jiàn)用水量等，工業(yè)用水、公共設(shè)施用水相對(duì)較小，此處不作考慮，而消防用水為一次性用水，可不計(jì)入設(shè)計(jì)用水量中，變電站內(nèi)綠化用水量最大，占總用水量64．39％。為有效減少該變電站區(qū)清潔水使用量，經(jīng)討論決定盡可能降低綠化用水量，除了變電站區(qū)內(nèi)綠化盡可能選擇養(yǎng)護(hù)少、耐氣候性的植物，還應(yīng)釆取合理工藝對(duì)生活污水進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的水用作綠化用水，有效減少清潔水源的使用量。經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間分析統(tǒng)計(jì)可知，站區(qū)清潔水使用量已減少到常規(guī)用水量的84．3％，在戶內(nèi)GIS布置變電站，由于站區(qū)面積較小、站內(nèi)綠化面積較小，清潔水使用量還望減少到常規(guī)用水量的72％以下。由此可知，對(duì)變電站給水系統(tǒng)的優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)中水回用對(duì)變電站的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義。

1．2排水系嬈優(yōu)化設(shè)計(jì)

變電站排放的廢水主要是含油廢水和生活污水，含油廢水常產(chǎn)生于重大事故中，如主變電站發(fā)生火災(zāi)等，但由于變電站重大事故較少發(fā)生，且我國(guó)目前許多變電站都會(huì)設(shè)有事故油地實(shí)現(xiàn)油水分離，盡可能減少對(duì)環(huán)境的污染，因此含油廢水對(duì)變電站區(qū)環(huán)境污染影響較小。目前，變電站排放出的廢水主要是生活廢水，生活污水的排水方向主要有2處，即城市污水管網(wǎng)和變電站外附近自然水體，一般變電站會(huì)選擇近期排至站外自然水體、遠(yuǎn)期排至城市污水管網(wǎng)的排水方式。變電站在選址時(shí)，為盡量少占經(jīng)濟(jì)效益較高的地段，常常會(huì)選擇設(shè)置城市周邊或偏遠(yuǎn)地區(qū)，這些地方一般欠缺完善的市政污水管網(wǎng)，因此，變電站內(nèi)污水一般是與雨水合流排至附近自然水體，在一定程度上污染了周邊環(huán)境。立足于節(jié)能減排理念，綠色變電站排水工程設(shè)計(jì)可以摒棄傳統(tǒng)的污水外排形式，對(duì)站內(nèi)生活污水進(jìn)行合理凈化，使之在變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效循環(huán)。由于生活污水中含有大量有機(jī)物，具有較好可生活性，我們可以對(duì)其進(jìn)行生物降解，以凈化水質(zhì)。除此以外，為實(shí)現(xiàn)綠色智能變電站的排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)變電站排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡量占用較少空間、提高水處理質(zhì)量、注重養(yǎng)護(hù)管理方便，若選用傳統(tǒng)的傳統(tǒng)鋼筋混凝土構(gòu)筑物進(jìn)行污水處理，必然無(wú)法滿足處理要求。因此，在設(shè)計(jì)該變電站排水系統(tǒng)時(shí)采用技術(shù)成熟的地埋式一體化生活污水處理工藝處理生活污水。該一體化生活污水處理設(shè)備能將氧化池、沉淀池、污泥消化池、消毒池集于一身，只需在實(shí)際工程中配套設(shè)計(jì)相應(yīng)的污水調(diào)節(jié)池、集水井和控制系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)生活污水在變電站內(nèi)的有效循環(huán)。經(jīng)地埋式一體化生活污水處理設(shè)備處理后的水質(zhì)能達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可用作綠化用水’這樣一來(lái)，不僅可以有效減少清潔水使用量，還可以盡量避免生活污水排至變電站外對(duì)環(huán)境造成污染，真正實(shí)現(xiàn)綠色智能變電站的節(jié)能減排目的。

1．3管材合理性優(yōu)化選擇

綠色變電站給排水系統(tǒng)管道管材必須遵循合理性、適宜性原則，我國(guó)當(dāng)前對(duì)變電站給排水系統(tǒng)管材的選擇欠缺統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，給排水設(shè)計(jì)人員在選擇管道管材時(shí)隨意性較大，像鑄鐵管、混凝土管等耐腐蝕性差、自重大的管道仍被廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)中。對(duì)此，綠色智能變電站給排水系統(tǒng)對(duì)管道管材提出更髙要求，不僅要求給排水系統(tǒng)管材要符合安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，還必須考慮管道管材是否安裝使用方便、是否環(huán)保經(jīng)濟(jì)。近年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，已研制出環(huán)保經(jīng)濟(jì)、安裝方便的環(huán)保型管材，如硬聚氯乙烯管材、交聯(lián)聚乙烯管材、鋁塑復(fù)合管材、無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管材等新型環(huán)保型管材，因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)綠色智能變電站給排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際狀況合理選擇管道管材，實(shí)現(xiàn)變電站的節(jié)能降耗、綠色環(huán)保，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)提供可靠保障》另一方面，我們要不斷探索綠色智能變電站給排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中積極引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、機(jī)械設(shè)備和設(shè)計(jì)理念，探索更多節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可靠的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)綠色智能變電站給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)朝著可持續(xù)方向蓬勃發(fā)展，保證工程建設(shè)項(xiàng)目能順利保質(zhì)保量地完成，確保我國(guó)今后能安全穩(wěn)定地發(fā)展。

1．4合理選擇衛(wèi)生器具

綠色變電站以節(jié)能環(huán)保、高效和諧為管理目標(biāo)，所以給排水系統(tǒng)要體現(xiàn)節(jié)水節(jié)能，不僅要做到給排水系統(tǒng)的合理規(guī)劃，還應(yīng)合理選擇節(jié)水節(jié)能器具，如節(jié)水型沖洗水箱、太陽(yáng)能熱水器等，真正實(shí)現(xiàn)綠色變電站的節(jié)能降耗。

篇9

2研究方法

在上述電源發(fā)展規(guī)劃和電力需求水平基礎(chǔ)上，運(yùn)用電力系統(tǒng)電源擴(kuò)展優(yōu)化的方法研究分析2025年廣西抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模。即擬定不同規(guī)模抽水蓄能電站與其他形式電源組合的電源建設(shè)方案，在同等滿足系統(tǒng)電力電量平衡和調(diào)峰平衡的條件下，進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真模擬運(yùn)行，計(jì)算統(tǒng)計(jì)各方案系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的主要技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較和分析，并以電力系統(tǒng)總費(fèi)用現(xiàn)值最小為原則優(yōu)選方案，確定系統(tǒng)抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模。

3抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模

3.1電源擴(kuò)展方案擬定

抽水蓄能電站的主要作用是調(diào)峰，因此本文研究考慮2025年廣西電力系統(tǒng)擴(kuò)展一定規(guī)模調(diào)峰性能較好，在滿足系統(tǒng)電力電量平衡的同時(shí)可以改善系統(tǒng)調(diào)峰的擴(kuò)展電源組合方案分別進(jìn)行系統(tǒng)仿真模擬運(yùn)行。在表1的電源方案基礎(chǔ)上，擬定廣西電力系統(tǒng)2025年不同擴(kuò)展電源組合比較方案見(jiàn)表3。

3.2主要電源技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)

3.2.1燃煤火電技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)廣西區(qū)內(nèi)各類火電機(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)見(jiàn)表5。3.2.2抽水蓄能電站技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)根據(jù)廣西抽水蓄能電站前期工作成果，建設(shè)條件較好的幾個(gè)抽水蓄能電站的單位千瓦投資在3820～4400元/kW之間。廣西抽水蓄能電站主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)見(jiàn)表6。3.2.3氣電技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)燃?xì)鈾C(jī)組主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)見(jiàn)表7。3.2.4各類電源年運(yùn)行費(fèi)（1）火電機(jī)組年運(yùn)行費(fèi)取項(xiàng)目建設(shè)投資的3.5%（不含燃料費(fèi)）。（2）抽水蓄能電站年運(yùn)行費(fèi)取項(xiàng)目建設(shè)投資的2%。（3）燃?xì)廨啓C(jī)年運(yùn)行費(fèi)率取項(xiàng)目建設(shè)投資的3.0%（不含燃?xì)赓M(fèi)）。

3.3系統(tǒng)模擬運(yùn)行和計(jì)算原則

（1）全網(wǎng)負(fù)荷備用取最大負(fù)荷的3%，旋轉(zhuǎn)、停機(jī)事故備用分別取最大負(fù)荷的5%、4%。（2）根據(jù)負(fù)荷特性，盡量將電源裝機(jī)安排在電網(wǎng)負(fù)荷較輕時(shí)檢修，并盡量做到檢修安排均衡，使系統(tǒng)有充足的備用容量。原則上按照豐水期檢修火電、枯水期檢修水電來(lái)安排機(jī)組檢修。（3）根據(jù)廣西電力系統(tǒng)特點(diǎn)，按枯、平、豐三個(gè)水文代表年分別進(jìn)行仿真模擬，枯水年控制電力平衡，平水年控制電量平衡，豐水年控制調(diào)峰平衡。在豐水期負(fù)荷低谷時(shí)段，允許系統(tǒng)通過(guò)棄水調(diào)峰的措施達(dá)到調(diào)峰平衡。（4）模擬運(yùn)行周期按50年，系統(tǒng)總費(fèi)用現(xiàn)值按照社會(huì)折現(xiàn)率8%，逐年費(fèi)用均折現(xiàn)至第1年年初計(jì)算，計(jì)算期內(nèi)根據(jù)設(shè)備的壽命期考慮重置投資。

3.4電源擴(kuò)展優(yōu)化結(jié)果及分析

根據(jù)前述原則和參數(shù)，對(duì)擬定的2025年不同電源擴(kuò)展方案進(jìn)行電力系統(tǒng)模擬運(yùn)行，并計(jì)算統(tǒng)計(jì)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)果詳見(jiàn)表8。根據(jù)表8的模擬運(yùn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)成果，對(duì)各電源擴(kuò)展方案進(jìn)行初步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較。（1）在同等滿足系統(tǒng)電力電量平衡的情況下，方案Ⅱ~方案Ⅴ的系統(tǒng)總裝機(jī)容量均比方案Ⅰ小，其中以方案Ⅳ的系統(tǒng)總裝機(jī)容量最小。說(shuō)明系統(tǒng)配置一定規(guī)模調(diào)峰性能好的燃?xì)饣虺樗钅茈娬?，具有較好的容量替代效益。（2）以平水年為例，方案Ⅱ~方案Ⅴ與方案Ⅰ相比，系統(tǒng)水電調(diào)峰棄水由6.06億kW•h分別減少至3.65億kW•h和0，火電在汛期的平均調(diào)峰深度由43.1%分別降至42.4%～24.4%，火電裝機(jī)年利用小時(shí)由4226h分別提高至4304～4768h。說(shuō)明系統(tǒng)配置一定規(guī)模的燃?xì)饣虺樗钅茈娬?，可以有效緩解系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，減少水電棄水并減輕火電調(diào)峰深度和提高火電的利用小時(shí)。（3）根據(jù)電源擴(kuò)展方案Ⅰ~方案Ⅴ的電源建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)（包括燃料費(fèi)）以及計(jì)算周期內(nèi)所需的設(shè)備重置費(fèi)等，計(jì)算各方案50年運(yùn)行期系統(tǒng)總費(fèi)用現(xiàn)值。方案Ⅱ（擴(kuò)展燃?xì)廨啓C(jī)1200MW+燃煤火電）的系統(tǒng)總費(fèi)用現(xiàn)值最高，可見(jiàn)，以廣西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和資源條件，發(fā)展燃?xì)怆娬菊{(diào)峰并不經(jīng)濟(jì)。方案Ⅲ~Ⅳ（擴(kuò)展抽水蓄能電站+燃煤火電）的系統(tǒng)總費(fèi)用現(xiàn)值均較方案Ⅰ（擴(kuò)展燃煤火電）省，即廣西建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站可以緩解電網(wǎng)的調(diào)峰需求與提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。依據(jù)電力系統(tǒng)總費(fèi)用現(xiàn)值最小為優(yōu)選方案的原則，電源擴(kuò)展方案Ⅳ相對(duì)最優(yōu)，即廣西電網(wǎng)2025年抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模約為3000MW。綜上分析：廣西建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站可以緩解電網(wǎng)的調(diào)峰需求，并顯著提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；在基于廣西電力工業(yè)發(fā)展“十二五”及中長(zhǎng)期規(guī)劃研究提出的電力需求水平、負(fù)荷特性和電源發(fā)展規(guī)劃方案基礎(chǔ)上，廣西電網(wǎng)2025年抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模約為3000MW。

篇10

2電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成

根據(jù)污水泵站污水處理過(guò)程的流程和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的要求，整個(gè)污水泵站污水處理站控制部分由電氣部分、PLC控制系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)為集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線混合型結(jié)構(gòu)，PLC作為現(xiàn)場(chǎng)總線中的一個(gè)站，又作為以太網(wǎng)上的一個(gè)站點(diǎn)，而監(jiān)控中心不作為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)，只作為以太網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，此網(wǎng)上的各站點(diǎn)相互之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行，而現(xiàn)場(chǎng)的信息也通過(guò)以太網(wǎng)從PLC的寄存器中讀取，控制現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)也由以太網(wǎng)送到主站PLC的寄存器中，再通過(guò)主/從協(xié)議傳送到現(xiàn)場(chǎng)總線中的各從站。從而實(shí)現(xiàn)污水站的遠(yuǎn)程監(jiān)視控制。

2.1電氣部分設(shè)計(jì)。

由于污水處理是一個(gè)連續(xù)的非常重要的項(xiàng)目，如果在正常生產(chǎn)中有電源中斷，那樣會(huì)引起工藝狀態(tài)混亂，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)。所以供電負(fù)荷要求為二級(jí)，供電電源采用雙回線路。泵站的主要用電負(fù)荷為一臺(tái)90kW的潛水泵。電機(jī)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式，手動(dòng)方式下實(shí)現(xiàn)就地控制，正常運(yùn)行情況下PLC控制為主。電機(jī)采用軟啟動(dòng)方式啟動(dòng)。另外還要給軸流風(fēng)機(jī)和泵站的一些正常用電配電。

2.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

在整個(gè)控制系統(tǒng)中，自動(dòng)控制部分主要有集水池的液位控制、潛水泵本身的溫度、漏油控制。下面仍以泵站中有兩臺(tái)潛水泵（一用一備）為例，具體的說(shuō)明集水池的液位控制流程及程序設(shè)計(jì)。集水內(nèi)安裝2個(gè)浮球液位計(jì)和1個(gè)投入式液位變送器。投入式液位變送器預(yù)先設(shè)定啟泵（-3.0m）和停泵（-5.95m）的數(shù)值（可更改的）。污水不斷的注入集水池內(nèi)，當(dāng)集水池內(nèi)水位升至-3.0m時(shí)，一臺(tái)泵啟動(dòng)，水位下降至-5.95m時(shí)，泵自動(dòng)停止工作。當(dāng)集水池再次充滿水時(shí)，起動(dòng)另外一臺(tái)水泵，直至停止工作。兩臺(tái)水泵可由程序控制自動(dòng)切換使用，以保證各臺(tái)泵平均使用；泵出口電動(dòng)閥門與相應(yīng)泵聯(lián)鎖。開(kāi)泵過(guò)程為：先啟泵后開(kāi)閥；停泵過(guò)程為：先關(guān)閥后停泵。2個(gè)浮球液位計(jì)分別設(shè)在高低液位的兩個(gè)值，當(dāng)達(dá)到這兩個(gè)值時(shí)，通過(guò)PLC與報(bào)警呼叫裝置連接，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳到監(jiān)控中心。

2.3監(jiān)控及安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

污水站，除了有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)外，還必須有遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及防盜等的安防系統(tǒng)。

2.3.1周界防范報(bào)警系統(tǒng)。

周界防范報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)在泵站的四周圍墻上安置主動(dòng)紅外對(duì)射探測(cè)器，對(duì)周界分段警戒，防范閑雜人員翻越圍墻進(jìn)入泵站，當(dāng)圍墻上有人翻越時(shí)，泵站報(bào)警主機(jī)上會(huì)出現(xiàn)聲光報(bào)警，同時(shí)報(bào)警信號(hào)自動(dòng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，并自動(dòng)記錄報(bào)警時(shí)間與保存報(bào)警信息。

2.3.2防盜系統(tǒng)。

在泵站的室內(nèi)安裝了幕簾式被動(dòng)紅外入侵探測(cè)器，用于防止他人未經(jīng)許可進(jìn)入房間實(shí)施破壞。

2.3.3遠(yuǎn)程視頻圖象監(jiān)控系統(tǒng)。

遠(yuǎn)程視頻圖象監(jiān)控系統(tǒng)是在污水泵站配電間、污水泵站院內(nèi)等設(shè)置前端攝像機(jī)，將圖象傳送到監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心對(duì)整個(gè)泵站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和記錄，使管理人員充分了解泵站的動(dòng)態(tài)。該系統(tǒng)與泵站室內(nèi)防盜報(bào)警、周界報(bào)警等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)數(shù)字硬盤錄像機(jī)，完成監(jiān)視、報(bào)警、設(shè)防和監(jiān)視圖象的存儲(chǔ)和檢索。

3設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的一些問(wèn)題

這幾年做污水提升泵站的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)過(guò)一些問(wèn)題，值得大家以后在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的。

3.1電源的問(wèn)題。

污水站屬于二級(jí)負(fù)荷。在水專業(yè)的規(guī)范中有說(shuō)明，在電氣規(guī)范中沒(méi)有說(shuō)明，說(shuō)以在設(shè)計(jì)時(shí)，我們都查了規(guī)范，可以沒(méi)有看到是二級(jí)負(fù)荷，就沒(méi)有按照二級(jí)負(fù)荷考慮電源的問(wèn)題。根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ16-2008）3.2.10，二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜采用兩回線路供電。一定要跟高壓部門結(jié)合好引電源的位置，是不是可以增容。

3.2配電柜內(nèi)設(shè)備的問(wèn)題。

從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際來(lái)看，進(jìn)線柜若是雙電源切換柜，1000mm寬的柜子還是比較小，排的滿滿的，電纜在后面都沒(méi)有多余的空間，所以柜體寬度最好為1200mm。

3.3自控設(shè)備的問(wèn)題。

設(shè)計(jì)中采用了超聲波液位計(jì)和浮球液位計(jì)，以后的設(shè)計(jì)中可以考慮雷達(dá)液位計(jì)、激光液位計(jì)等。設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)每個(gè)物業(yè)的情況選擇相應(yīng)的液位計(jì)。

3.4加裝雨棚燈、院內(nèi)照明的問(wèn)題。

在做擁軍污水泵站設(shè)計(jì)時(shí)給我們的圖紙就沒(méi)有雨棚，也沒(méi)有道路規(guī)劃，所以電氣設(shè)計(jì)時(shí)就沒(méi)有安裝雨棚燈，也沒(méi)有設(shè)計(jì)道路照明。在以后的設(shè)計(jì)中，細(xì)節(jié)的地方最好溝通一下，解決方法有很多：可以安裝聲光控雨棚燈；污水泵房頂四周增設(shè)投光燈；有磚圍欄的，也可在圍欄柱上安裝燈具；站內(nèi)道路也可以增設(shè)路燈。另外一定要注意的是：污水池內(nèi)的照明燈具要選用防爆燈。從人性化的考慮，可以在大門處增加門鈴，以便來(lái)訪人員。