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1、头坝水电站增容改造工程施工综合说明1.1 工程地理位置永昌县头坝三号电站地处距城南15km的东寨镇头坝村境内，位于东大河流域下游，上距皇城水库30km,下距东大河二坝渠首20OnI,从永昌县城至东大河二坝渠首有公路相通，东大河二坝渠首到电站厂区有500m进厂公路，对外交通方便。现属永昌县水电开发有限责任公司经营管理。1.2 水文及气象特性电站以上流域面积1614km；河流长约30km,河道纵坡约1.25%；海拔21002200m,年径流量3.21亿多年平均流量10.16m3s;年平均气温4.8,绝对最高气温32.5,绝对最低气温-26.7；平均最高气温12.3,平均最低气温-L7C,多年平均降
2、水量185.1mm,多年平均蒸发量2000.6mm（20cm蒸发器），平均相对湿度52%,多年平均年日照时数2884.2h,平均风速3.2s,最大风速26ms,最大冻土深度159cm,属温带干旱性气候。1.3主要建筑物1.3.1发电引水系统发电引水系统由引水枢纽、发电引水渠道、压力前池、压力钢管组成，引水渠道是梯形断面，设计流量151113s,设计最大过流量17m7s,渠道长1.6km,设计渠深3.0%设计水深2.44m；压力前池是虹吸式进水口，总长60m,宽度13.5m,前池溢流堰长30m,钢筋碎压力管道3根,单根长度35.224m（包括进出口弯管），管道直径140cm；前池左侧设冲沙闸1孔
3、，冲沙管道直径80cm。1.3.2发电厂房及升压站厂房为地面厂房，主厂房面积为长26.3mX宽9.6m=252.48m2,副厂房面积为长20.17m宽1027m=20715m；厂房内装有三台轴流式水轮发电机。35kv升压站面积长29.95mX宽27.4m=820.6311装有IX2000KVa主变1台，35kv户外多油断路器1台和电流、电压互感器、避雷器等其它电气设备。1.4电站运行状况头坝三号电站于1987年4月开工建设，1990年7月竣工发电，截止2011年7月，已运行21年，累计完成发电量13549.21万kwh,多年平均发电量677.46万kwh,最大年份发电量874.65万kwh。1
4、.4.1主要机电设备参数目前，电站主要机电设备参数如下:水轮机的运行参数型号ZD560-LH-100出力550kw设计水头14.5m额定转速500转/分设计流量4.7m3s飞逸转速1200转/分活动导叶16片转轮叶片4片效率84%轴承温度故障65,事故调速器的运行参数型号YT-600最大工作油压25kgcm2接力器全行程170mm调速功600kgm接力器全行程间5s接力器最大转角45接力器杆直径50mm接力器活塞直径170mm接力器容积3.52升关闭时间2-6s调速器用油量200升油泵输油量0.7升/s油泵油压1422kgCm2油泵型式螺杆式变速范围+10%-15%压力油罐容积100升发电机运
5、行参数型号SF-500-12/1730额定转速500转/分额定有功功率500kw飞逸转速1200转/分额定无功功率375Kvar磁极个数12个额定电压6300V额定励磁电流182.8A额定电流57.3A额定励磁电压73.2V功率因数0.8绝缘等级B级频率50Hz连续相数3相出厂编号89150接线方式Y出厂日期1989年7月发电机总8202Kg出厂厂家广东潮州电重量机厂可控硅励磁装置参数型号KGLAF311-200A/75V额定电压73V起励电流50A额定电流200A起励电压24V强行励磁电流400A永磁机运行参数型号TY56/9-12额定功率1200Va额定电压220V功率因数0.4额定电流3
6、.16A频率50Hz接线Y转速500转/分相数3相出厂编号89-01重量41OKa出厂日期1989年3出厂厂家湖南零陵水电主变压器运行参数设备名称1#主变型号S7-2000385%6.3额定容量(Kva)2000Kva接线方式Y-11分接开关位置IIIIII一次侧电压(V)404003850036600电流（八）30二次侧电压(V)6300电流（八）183.3冷却方式油浸自冷阻抗电压()6.67频率(HZ)50相数三相器身重(kg)3000油重(kg)1450总重(kg)3450出厂时间1989年6月生产厂家成都第二变压器厂励磁变压器运行参数设备名称励磁变压器型号ZSJ36/6.3额定容量(K
7、va)36Kva接线方式Y-11分接开关位置1IIIII一次侧电压(V)6300电流（八）3.3二次侧电压(V)120电流（八）173冷却方式油浸自冷阻抗电压()50频率(HZ)50相数三相器身重(kg)187油重(kg)96总重(kg)285出厂时间1989年6月生产厂家成都第二变压器厂厂用变压器运行参数设备名称1#厂用变(6kv侧)2#厂用变(35kv侧)型号S7-1006.3-6.35%0.40.25S7-10035-355%0.40.25额定容量(Kva)WOKvaWOKva接线方式Y-11Y-12分接开关位置IIlIllIIlIll一次侧10500100009500367503500
8、0332505.771.65二次侧400400144.3144.3冷却方式油浸自冷油浸自冷阻抗电压()3.836.70频率(HZ)5050相数三相三相器身(kg)375215油重(kg)3130105总重(kg)505320出厂时间1988年5月1988年5月生产厂家兰州变压器厂兰州变压器厂1.5存在的问题(1)原设计保守，装机容量小，水能利用率低。(2)尾水渠渐变段口狭窄，渐变段渠底高程设计偏高。50On)引水渠堤、渠底破损严重。(3)发电机温度高、噪声大，定、转子、引出线绝缘老化，设备完好率低，近年来发电机故障发生频繁。(4)设备运行周期长、技术落后、能耗大，测量保护为老式继电器保护，存在
9、可靠性差、灵敏性低，一、二次回路及设备绝缘老化，故障率高等问题。(5)水轮机导流部件磨蚀严重，漏水量大，影响安全运行，造成水能浪费，调速器存在动作不可靠、自动调节性能降低。16工程任务及规模1. 6.1工程任务电站现装机容量1500kw(3X500kw),设计年利用小时5607h,设计发电量850万kwh。根据19912010年实际发电量统计，电站最大年份发电量达874.65万kwh。电站增容改造工程实施后，总装机容量为2100kw(3700kw),年设计发电量1050万kwh,年利用小时5000小时。1.6.2工程规模本规程规模为小(II)型V等工程，主要建筑物按5级设计。1.7设计改造内容
10、、目标和原则1.7.1 设计改造内容(1)建筑工程改造1)尾水渠改造将影响机组出力的尾水渠渐变段渠底降低O.5m,提高设计水头0.5m。将原浆砌石全部拆除,垫背采用40CnI厚砂砾石,表层用30Cnl厚C20碎现浇。2）压力前池溢流堰改造采用C20碎现浇将30m长的压力前池溢流堰顶垂直增高15cm并填堵长197cm、高43cm排冰缺口。提高设计水头0.5mo3）引水渠道修复拆除渠道梯形断面预制砖护面，浆砌石渠底，垫背采用40Cm后砂砾石，表层用30cm厚C20碎现浇。修复渠道长500m（桩号0+1000+600号）。（2）机电设备改造1）水轮机改造将ZD560-LH-100转轮设计改造为ZDJ
11、P502-LH-100转轮标准。2）发电机改造设计将发电机定子线棒的铜线截面增大，定、转子线圈绝缘等级设计为F级。3）调速器改造设计选用YBWT-600型微机调速器三台，调速功600kg.mo4）主变压器改造将S7-200038.5主变设计更换为S11-3150/35型。5）高压开关柜及断路器6.3kv开关柜设计选用KYN28A-12-006型中置式开关柜,断路器设计采用ZN28-10I型手车式真空断路器。6）35KV户外高压断路器原DW-35/400型高压多油断路器设计更换为ZW7-40.5/D1250型真空断路器。7）励磁装置原KGLF311-200/75型励磁装置设计更换为KWCL-16
12、00型微机励磁装置。8）自动化系统设计选用SJK-3000型电站微机综合自动化系统，完成和实现电站机电设备数据采集、设备运行监视和控制操作、功率调节和运行管理职能。（3）35kv并网输电线路设计重行架设2.5km的35kv并网输电线路，导线选用1.GJ95,直接进入距电站2.5km处的IlokV永昌夹河变电所。1.7.2 增容改造的目标科学应用先进技术，合理设计发电水头，提高水能利用率、机组效率、设备完好率，改善运行条件，确保安全发供电，充分发挥电站效益。1.7.3 增容改造工程的原则增容改造应遵循切合实际，节约投资，技术先进，提高效益，确保安全的原则：(1)为节约投资，缩短建设期，电站装机3
13、台不变，原建筑物基础及预埋件基本不予改动(发电机、水轮机、调速器基础)。(2)为更加符合电站实际情况，在水能计算中，依据现有实测水文资料和新机组能量指标，并参照电站21年的实际运行情况，进行水能计算。1.1 对明显影响机组出力的压力前池溢流堰和尾水渠工程进行改建。(4)对明显影响安全供电的35kv升压站设备和35kv并网线路进行改造。工程概算1.8.1编制依据(1)甘肃省水利水电工程初步设计概算编制办法；(2)甘肃省水利水电建筑工程概算定额；(3)水利水电设备安装工程预算定额(中小型)；(4)水利水电设备安装工程概算定额。1.8.2工程投资本工程静态总投资为725.37万元，其中建筑工程投资107.31万元，机电设备及安装工程投资522.21万元，35kv输电线路改造工程投资39.58万元，临时工程投资10.66万元，其他费用投资45.61万元。1.8 经济评价本工程拟列入国家小水电增效减排改造项目，概算静态总投资为725.37万元，电站增容改造后，上网电价以现行电价0.227元kwh作效益分析，其主要指标为：投资利润率：9.78%；投资利税率：13.03%；资本金利润率:26.98
