戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计
戈兰滩水电站发电引水系统设计
２００９年第２８卷增刊・ＤＷＲ陋水利水电工程设计・９・戈兰滩水电站发电引水系统设计张秀崧赵小娜李梅刘春锋摘要充分利用戈兰滩坝址独特的地质地形条件，多种压力管道布置型式有机结合，缩短了引水管道长度，节省了工程投资。
关键词戈兰滩水电站进水口压力管道隧洞钢衬波纹管伸缩节中图分类号１Ｗ３２文献标识码Ｂ文章编号１００ｒ７瑚１８０（２００９）增刊顸Ｄｇ．０４戈兰滩水电站位于云南省思茅地区江城县和红河洲绿春县的界河——李仙江干流上，是李仙江流域７个梯级电站的第６级。
工程以发电为主，在电力系统中承担调峰和事故及负荷备用等任务，兼有库区航运和旅游等综合效益。
电站厂房采用岸边引水式地面厂房，共装机３台，单机容量１５０ＭＷ，机组采用立轴混流式水轮机，额定水头８０ｍ，电站多年平均发电量２０．１８２亿ｋＷ・ｈ。
发电引水压力管道采用单机单管、管洞结合引水方式，管道内径７．５ｍ，单机设计引用流量２１０．７３矗，ｓ。
在正常蓄水位时管道最大内水压力为１．１８胁，管道肋值８．８５×１旷ｌ【Ｎ，ｍ。
本工程发电引水系统布置上充分利用河道左岸外凸山体和坝址条带状安山岩体的走向，缩短引水系统长度。
厂房基础坐落在安山岩上，并将坝内埋管、明钢管、引水隧洞、地下埋管等多种管道形式有机结合，加快了施工进度，节省了工程投资，取得了显著的社会效益和经济效益。
１引水管道的布置本工程采用的引水管道布置见图ｌ、２。
３条发电引水管道依次平行布置在左岸３’一５’电站坝段，采用坝式进水口，单机单管供水方式，进水口底坎高程４２０．００ｍ，管道内径７．５ｍ。
由进口渐变段、上平段、上弯段、斜井段、下弯段、下平段和锥管段等组成，隧洞轴线与进水口和主厂房的纵轴线正交，平面布置２个弯段。
洞轴线间距：进水口２１ｍ，上弯段后与机组间距一致为２２ｍ。
引水管道在电站坝段工作闸门后桩号下０＋１０．９ｍ至隧洞上平段和下平段至蜗壳进口布置钢衬或明管。
坝体内采用坝内埋管，埋管段末端（桩号下Ｏ＋３２．７ｍ）至隧洞进口间为明钢管段，明管段长度分别为１１．８，１６．８，２１．８ｍ，明管段设波纹管伸缩节。
云南省李仙江戈兰滩水电站工程消防给水及通风设计
表 １ 建 筑 物 和 设 备 消 防 给 水 量 及 水 压 表 建 筑 物 建 筑 物 体 消 防 消防 系 消 防 一统实 际 流量 ／ 防 水 说 明 面 积 名 称 设 备 容 量 力／ ａ 压力／ ａ（ ・ ） 量， ＭＰ ＭＰ Ｌ ｓ ｍ
处 理设 备 净化 和消 毒处 理后 进入 清水 调节 水箱 ，由 加 压泵 组将 清水 送 至 ４ ８０ ５ ．５ ｍ高 程 左 坝 肩 灌 浆 平
洞 内 ６０ｍ 的枢 纽 消防及 技术 供水 合用 水 池 和 ５ ０ ０ ３ ０
ｍ
高程 １０ｍ 大坝 消 防水池作 为 枢纽 消防 用水 。 ０ ３ ６０ｍ ０ ３的枢 纽 消 防和技 术供水 合 用水池 中消防
发 电厂房 为岸 边 地面 厂房 ，安 装 厂层 和运 行层
低 于地 面 ，厂房外 地 面高 程 为 ３４ １ ９ ．０ｍ，安 装 厂层 和运 行层 高程 ３４ ２ ７ ．９ｍ，主厂 房 （ 括 卸货 平 台 ） 包 尺 寸为 长 １５ ５ｍ，宽 ２ ． １ ． ４ ７ ｍ，地 面 以上 高 １ ． ７ ７ｍ。 副厂 房地 上 ３ ，尺寸 为 长 １１ｍ，宽 １ ． ｍ，地 层 ２ ０６
面 以 上 高 ２ ． ５ ９ｍ。
厂 区建 筑 物 室 内外 一 次 最 大灭 火 总用 水 量 为
２ ２ ｍ３ ５
，
设 备 最 大一次 灭 火需 水 量 为 １０ｍ 。取 厂 ５ ３
区建 筑 物室 内外 一次 最大 灭火 总用 水量 为 消防一 次 用水 量 为 ２ ２ｍ ，本 设计 按 ３０ｍ 用水 量考 虑 。 ５ ３ ５ ３ 坝 区只 设 室 外 消 防给 水 ，消 防一 次 用 水 量 为 ７ ３ ２ｒ ，本设计 按 １０ｍ 用水 量 考虑 。 ｎ ０ ３
李仙江戈兰滩水电站工程泄洪系统金属结构设计
共设 ５孔 。为保 证水 流平 顺 ，减少 底部 气蚀 ，保 证
坝 面平整 美观 ，泄 洪 闸采用 弧形 钢 闸 门 ，启 闭机采 用 双作用 液压启 闭机 。本 文 主要 就表 孔泄 洪 系统 的 金属 结构 布置 及启 闭机选 型的思 路及 设计 特点 进行
论述 。
校 核 洪 水 位
该 闸门 由溢 流 坝段 坝顶 门机 ２Ｘ２０ｋ ５ Ｎ副 钩通
的泄 洪建 筑物 ，承担着 泄洪 排沙 和调 节水库 水 位等
任务 ，泄 洪 闸 的布 置 优 劣 ，产 品 闸 门设 计 的 刚度 、
过液压 抓 梁操作 。泄 洪 闸布置 见 图 １ 。
强度 及稳 定性 ，启 闭机选 型是否合 理 ，启 闭机 的 同
县 和红河 洲绿 春 县的界 河—— 李 仙 江干流 上 ，是李 仙 江流域 ７个梯 级 电站 中 的第 ６级 ，坝址 距 省会 昆 明市公路 里程 约 ６ ０ｋ ５ ｍ，距 左 岸 红 河 洲 绿 春 县 县 城 １０ｋ ４ ｍ，距 右岸 思茅 地 区 江城 县 县城 ９ ｍ。本 ０ｋ 电站为岸 边式 地 面厂房 ，工 程 主要 任 务是 发 电 ，电
求 ，泄洪 闸的金属 结构设 备应 操作 灵 活 、运 行可靠 并能 满足 各种 过流 量 的要 求 。
为满 足 以上要求 并结 合水 工布 置 ，表孑 泄洪 闸 Ｌ
金属结 构 布 置 采 用 ５扇 尺 寸 为 １ ３ ｍ×１ ． — ８ ８ｍ
ｌ ．９ｍ（ ｘ高 一设 计 水 头 ， 同 ） ８４ 宽 下 弧形 工 作 钢 闸 门 ，堰 顶 高程 为 ４ ８０ ，采用 ２×２５０ｋ ３ ．０Ｉ ｎ ０ Ｎ双作
舛 ５ （ ６． ｘ）
正 常 蓄水 位
戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计
４水轮机安装高程
ｌⅡＡ踌３ａ—Ｕ一４８０ ３
４．８
嘶．２
７５．３
∞
１５３．０６ １４２．９
２１０．７３ ９５．Ｏ １４０
９Ｂ．∞
１６８．３７ ２３３．６０
水轮机吸出高度见值计算按１台机组在额定水头下发 电，下游水位为３６５．９５ ｍ考虑，并用最大水头校核。
皿值按下式计算：
＾
甄＝ｌｏ一茹岫ｍ日
式中Ｉ｜｝——空蚀安全系数；
从表１中可以看出： （１）戈兰滩水电站最大水头嘶．２ ｍ，最小水头７５．３ ｍ。 水头变幅小，其最大水头与最小水头的比值为１．１４５，小于 １．５，当额定水头为∞，８１，８２ ｍ时，其最大水头与额定水
万方数据
高普新等·戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计
·４３·
头的比值分别为１．０７８，１．０６４，１．０５ｌ，均小于１．１５（目前国
３供货的水轮机参数
哈尔滨电机厂有限责任公司承担３台水轮发电机的设 计、制造及成套供货，水轮机参数如下：
水轮机型号 台数，台 转轮直径，ｍ 最大水头，ｍ 最小水头，ｍ 额定水头，ｍ 额定出力，Ｍｗ 额定转速，（ｒ·ｎ血‘１） 额定流量，（ｍ３·８。） 最高效率，％ 最小水头下出力，ＭＷ 最小水头下效率，％ 最大出力，Ｍｗ 比转速／（ｍ·ｋｗ）
戈兰滩水电站泄水建筑物设计
２００９年第２８卷增刊・ＤＷＲ呱水利水电工程设计戈兰滩水电站泄水建筑物设计包冀邢吴正桥白俊岭蔡胜利摘要戈兰滩水电站泄水建筑物集中布置在主河道，且表孔和底孔采用“五表二底”的高低重叠布置方式。
采用宽尾墩一消力池一底孔跌流联合消能方式。
水工模型试验表明宽尾墩形式效果良好。
表、底孔已经投入运用，运行结果表明设计是合理的。
关键词泄水建筑物宽尾墩消力池底孔跌流联合消能戈兰潍水电站中图分类号Ｔｖ６５ｌ文献标识码Ｂ文章编号１００ｒ７．６９踟（２００９）增刊＿０００ｒ７埘戈兰滩水电站坝址为基本对称Ｖ形河谷，大坝为全断面碾压混凝土重力坝，最大坝高１１３ｍ。
大坝分为左岸非溢流坝段、电站取水口坝段、泄水坝段、右岸非溢流坝段，主要建筑物的洪水标准按１００年一遇洪水设计，入库洪峰流量９７１０ｍ３／ｓ，ｌ０００年一遇洪水校核，入库洪峰流量１４０００ｍ３，ｓ。
泄水建筑物消能防冲设施按５０年一遇洪水设计，１００年一遇洪水校核。
１泄水建筑物１．１泄水建筑物布置根据水库运用要求和地形、地质条件，经比选，泄水建筑物集中布置在主河道且表孔和底孔采用“五表二底”的重叠布置方式见图ｌ。
¨｜１１’１ｌ５⑦一－Ｉ＿４３６６．４５Ｉ川｝矗ｄ掏⑩消力池防冲板Ｉ＿ｌｌＩｌ＿｝ｌ圈１３５７．００ＩＩ｜：簟％鞫⑩ｊ．０‘ｆＩ｜１：１。
Ｊ一＠～—，一一圈ｌ戈兰滩水电站泄洪建筑物平面布置图表孔共设５孔，布置在９。
一１２。
坝段上，为开敞式溢流堰，孔口尺寸为１３ｍ×１８ｍ，堰顶高程４３８．００ｍ。
每孔均设工作闸门和事故检修闸门，工作闸门为露顶式弧形闸门，由２×２０００ｋＮ液压启闭机操作，启闭机室设在闸墩顶部下游侧；工作闸门前设置叠梁检修闸门，由坝顶３２００ｋＮ门机启闭。
闸墩顶部设有工作桥、交通桥等。
底孔主要功能是泄洪排沙，共设２孔，布置在１０。
、１１’号坝段表孔中墩底部，为坝身有压孔，孔口尺寸为４ｍ×７ｍ，孔底高程３９５．００ｍ，出口布置在宽尾墩无水区内，出口孔口尺寸为４ｍ×６ｍ，后接短泄槽，通过跌流至下游消力池。
戈兰滩电站金属结构布置
启 闭机 ， 坝顶 １台 ６０５０ｋ ０ ／５ Ｎ双 向门机 ， 孔事 故检 底
孔叠梁检修闸门和坝面维护。门机设 ３ ０ Ｎ液压 ０ｋ ２ 自动抓梁 １ ， 套 用于操作底孑 事故检修闸门， Ｌ 同时设 ２ ２０ｋ × ５ Ｎ液压 自动抓梁 １ ， 套 用于操作表孑叠梁检 Ｌ 修闸门。在溢流坝段第 １ 号、１ ０ １ 号坝段 ３５ｍ高程 ９
５ ５ ．２ 。其 中 ： 、 岸 导 流洞 各 ２孔 共 ４孔 封 ０８２ｔ ５ 左 右 堵门； 大坝 金属 结 构包 括 引水 系统 上 平 段 ３条压 力
主 钩用 于操作 底 孔 事故 检 修 闸 门 ， 副钩 用 于操 作 表
钢管 ， 进水 口拦污栅埋件 ３ 孔、 污栅 体 １ 套 ， ０ 拦 ６ 进 水 Ｅ检修闸门埋件 ３ （ 、 ｌ 孔 套） 检修闸门 １ ， 扇 进水 口
布置 ２孔 底 孔 弧 形 工 作 闸 门 ， ４７ｉ 在 １ ｎ高程 布置 ２ 套 单 吊点摇 摆 式双 向作 用液压 启 闭机用 于工作 门的
修闸门埋件 ２ 套和事故检修 闸ｆ １ ， － 扇 底孔弧形 闸 ｊ 门埋 件 ２ 、 形 闸 ｆ 扇 及 ２套液 压 启 闭机 ， 流 套 弧 －２ ｉ 溢
ｍ×１． 检 修叠 梁 门 ， 台 ３０ Ｎ单 向 门式 启 闭 ８６ｎ ｌ １ ２０ｋ
机 ， 主钩 容量 为 ３ ０ Ｎ， 钩容 量为 ２×２０ｋ 。 其 ０ｋ 副 ２ ５ Ｎ
戈 兰 滩 电站 金 属 结 构 工 程 包 括 导 流 洞 金 属 结
构 、 坝金 属 结 构 和 厂 房 金 属 结 构 ３部 分 ， 计 约 大 共
电站采取隧洞导流 ， 、 左 右岸各布置一条导流隧 洞、 河床一次拦 断、 全年导流方式 。左右岸导流隧洞
李仙江戈兰滩水电站工程建筑消防设计
采 取 与之相 应 的消 防措施 。
梯级电站 中的第 ６级。电站距省会 昆明公 路里程 ６８ｋ ，距 左岸 红河 州绿 春县 县城 １０ｋ ２ ｒ ｎ ４ ｍ，距 右 岸
思茅 地 区江 城 县 县 城 ５ ｍ。工 程 规 模 为 大 （ ０ｋ Ⅱ） 型 ，工程 等别 为二 等 。工程 主要 任务是 发 电 ，电站
２１ ００年 第 ２ 卷 第 ４期 ・Ｄ Ｈ 水 利 水 电 工 程 建 筑 消 防设 计
王 艳娥
摘 要
张金 岳
张 金 洲
消 防安全是工程建设和运 营 中的头等大事 ，是 水 电站正常运行 的必要保证 ，按 照 国家 消防法 的要求，须做
（ ）工 程 消防设 备应 安全 可靠 、使 用方便 、技 ７ 术 先进 、经济 合理 ，满足 国家 及行 业管 理部 门 的相
关 规定 。
装设 ３ ５ Ｗ 立 轴 混 流 式 水 轮 发 电机 组 ，年 利 ×１０Ｍ 用小 时数 ４４５ｈ ８ ，建 成 后 并 入 云 南 省 电 网运 行 。 枢纽 主要 由碾 压 混凝 土 重 力 坝 、泄 水 消 能建 筑 物 、
（）满 足 国家 及行 业规 程规 范 的要求 。 ２
（ ）“ 防为 主 、防消结 合 ” ３ 预 。配备 的消防 设备
（ 措施 ） 应能 有效地 预 防和及 时发 现火 情 ，且一 旦发 生火灾 ，则 可 以控 制 火灾蔓 延 ，并尽 快扑 灭 ，将损 失 和伤亡 减少 到最 小程 度 。 （）立足 自救 。 由于本工 程远 离城 镇 ，所 以消 ４
戈 兰滩 水 电站位 于云南 省 思茅地 区江城 哈尼族 彝 族 自治县 与红河 哈尼 族彝 族 自治州 绿春 县 的界河
戈兰滩水电站泄洪表孔闸墩结构设计
图 １ 计 算 模 型 区域 及 坐 标 系 —Ｙ
常蓄水位 ，表孔 闸门全关时 ，弧形闸门推力作用在
支 铰处 ，单 铰推 力值 为 Ｆ＝１ ６ ． ｉ，与水 平线 ４０５５ｋ ｎ
平 面 示 意 图
计算 分别 取泄 洪表 孔 ９ 、１ 体计算 。大坝 ０坝
的夹角为 ９６２８。巨大的水推力使弧 门支座上游 ．１ 。 的闸墩 墙 及支 铰所 处 的牛腿 中形 成大 面积 的拉 应力 区，呈复杂的三向应力状态。一般的材料力学分析
（ ）正常蓄水位 ：４６０ ； ２ ５ ． ｍ ０ 校 核洪水 位 ：４７２ ５ ．９ｍ。
（）牛腿 支铰 总水 推 力 ：正 常 蓄水 位 时 ，Ｆ＝ ３ ２×１ ６ ． Ｎ ，与水平 线 的夹角 为 ９６２８。 ４０５５ｋ ．１ ｏ
２２ 计 算模 型 ．
计算 模 型 顺 水 流 方 向 为 方 向 ，坝 轴 线 方 向 为 ｚ 向 ，铅 垂 向上 为 Ｙ正 方 向 ，具 体 见 图 １ 方 所
量。９ 坝段 （ 边孔坝段） 限元 计算模型单元划分 有
如 图 ２所示 （ 为清 晰起见 ， 仅显 示部 分模 型 ） 。坝 体 、
基岩划分 ８ 节点实体单元 ，坝体与围岩问设接触单 元 。其 中在 牛 腿 附近 及 闸 墩 根 部 区 域 应 力 变 化 较 大 ，网格划 分较 密 ，远离 牛腿及 闸墩 根部 附近 的 区 域网格划分相对稀疏。约束条件为坝体底部采用固
洪水标准按 １ ０ ０年一 遇洪水设计 ，１ ０ 年一遇洪 ０ ０ 水校 核 ；消 能 防 冲 建 筑 物 按 ５ ０年 一 遇 洪 水 设 计 ， １０年一 遇洪水 校 核 。 ０ １ 泄 水 建 筑 物 布 置
泄水 建筑物 由 ５个表 孔 和 ２个底 孔 组 成 ，布置 在河床 中部 ，溢 流前缘 宽 度 ９ ６ｍ，表 孔 孔 口尺 寸为 １ （ ×高 ） ３ｍＸ１ ｍ 宽 ８ 。堰顶高程 ４８０ ３ ． ｍ，堰 面 曲线 ０ 方程为 Ｙ１００００７ ． ３ ｘ 舒，下游 坡 面坡 度 为 １ ０７ 。 ５ ： ．５ 闸墩 为 宽 尾 墩 型 ，长 ３ ９ｍ，中墩宽 １ ０ｍ或 ５５ｍ， ． 边 墩宽 ４５ｍ。每孔均设工 作 闸门和检修 闸门 ，工作 ． 闸 门为露顶 式弧形 闸门 ，由 ２ ２５０ｋ × ０ Ｎ液压 启 闭机
戈兰滩水电站厂房施工门机布置设计
和钢 筋 、 模板施 工 需要 。但 由于 塔机 在 ２ 径 时 ２ｍ半
最大吊重仅为 ２ ， 能满 足上游侧预制桥机梁和 ０ｔ 不
机组 座环 等 吊装 需 要 ， 须要 进行 优化 布置设 计 ， 必 能
端部 ， １． ｍ， 长 ４ ５ 高程 ３４ １ 与尾水平台和厂 区 ９ ． ｍ， ０ 道路高程相同； 主机间在安装场右侧 ， 从左至右依次 布置 １ ２ ３ 号、 号、 号机组 ， 长度分别为 ２ 、１ １ ２ ｍ ｍ和
使 Ｍ ６０ 型 门机在尾水 平 台上 向 ３号机组段移 Ｑ０Ｂ 动， 以解决 ３ 号机组座环的吊装 问题 。
２ 优化 布置思 路
基于以上实 际情况 ， 为保证一台门机和一台塔
机 能满 足厂 房施 工 吊装 工作 需要 ， 需将 已在 卸货 平
管、 管、 壳、 锥 蜗 座环 等 ， 吊装 时 由于厂房 桥机 还未 完
维普资讯
第２ ４卷 增 刊
云 南 水 力 发 电
ＹｌＮＮ Ｉ ＡＮ ＷＡＴ ＥＲ ＯＷＥＲ Ｐ ９ ３
戈 兰 滩 水 电站 厂 房 施 工 门机 布 置 设计
张 群 夏永 达 张 ， ， 睿
４５０ ） ７４ ０ （． １云南 大唐国际电力有 限公 司， 云南 昆明 摘 ６０ １； ２ 中国水利水电第十一工程局 ， ５０ １ ． 河南 三 门峡
厂 房混 凝土包 括 主副 厂房及 尾 水 闸 等共 约 １ ． ３２ 万 ｍ， ３钢筋 制安 约 ７８８ｔ 属结 构安 装 约 ４４ｔ厂 ９ ， 金 １ ， 房 工程 于 ２０ ０６年 ３月 开始 施工 ， 中混凝 土施 工 时 其 段 为 ２０ ０６年 ６月至 ２０ 年 ４月 ， 均施 工强 度约 为 ０８ 平 ０６万 Ｉ ／ ， ． ｌ 月 高峰 月施 工强 度 为 １２万 ｒ ／ ， １ ３ ． ｎ 月 工程 ３
戈兰滩水电站施工供水系统设计
２０ ０７年 第 ２ ６卷 第 ２期 ・Ｄ ＨＥ 水 利 水 电 工 程 设 计 ＷＲ
戈兰 滩 水 电站施 工供 水 系统设计
王 维 忠 王卫 国 胡朝 晖 许 志 坚
摘 要 李仙江戈兰滩水电站施５ 供水系统承担着工程建设期施工辅助 生产企业和各 生活 区的供 水任务 ，该工程建 ＿ －
右岸施工供水系统是戈兰滩水电站工程施工期 的重
要施工 供水 系统 ， 水 对 象 包括 右 岸 人 工 砂 石加 工 供 系统 、 凝 土生产 系统 、 主及 承 包 商 生活 营 地 等 ， 混 业 依据 上述辅 助生产 企业 的设 计生 产强 度及 右岸 生活 区高峰 施 工 期 规 划 人 数 ， 定 砂 石 加 工 系 统 供 水 确
李仙 江戈 兰滩 水 电站位 于云南 省思 茅地 区江 城 县（ 右岸 ） 和红 河州 绿 春 县 （ 岸 ） 界 的李 仙 江 上 ， 左 交 其 主要建 筑物 有碾 压混 凝土 重力坝 、冲砂洞 、发 电 引水 洞 和 岸 边 式 电 站 厂 房 。大 坝 坝 顶 高 程 ４ ８Ｏ ５ ．０
一
方案 １ 为李 仙 江取水 方案 ，该 方案 由李仙 江 坝
址下 游 ７０ｍ处岸 边设 泵船取 水 ，由水 处 理厂 处理 ０
般在 ５ ０１，水深 ２～１ ｌ 址处 李 仙 江 水 ０～６ Ｉ Ｔ ０ｒ，坝 ｆ
位年 变 幅一般 约 ２ 。坝址 上 、下 游 各 ２５ｋ ０Ｉ ｎ ． ｍ范
证明其理化指标除大肠杆菌超标外 ，其余各项指标 符合 国家 生 活饮用 水标 准 。 林石 河河 口位 于 坝 轴 线 下 游 １５ｋ ． ｍ处 ，河 水
全年大 部 分 时 间 水 质 清 澈 ，经 观 测 河 口流 量 约 在 ０４ｍ／ 以上 ，无需 处理 可满 足施 工 生产需 要 ，但 ． ３ｓ
戈兰滩水电站金属结构布置设计
２００９年第２８卷增刊・矾【，Ｒ眦水利水电工程设计・４９・戈兰滩水电站金属结构布置设计李润芝莘龙摘要介绍李仙江戈兰滩水电站工程金属结构的布置，重点介绍引水发电系统、泄洪系统及导流系统的布置特点。
关键词戈兰滩水电站拦污排快速闸门门机底孔大底槛中图分类号’Ⅳ３４文献标识码Ｂ文章编号１００ｒ７切舳（２００９）增刊删９—０４云南省李仙江戈兰滩水电站位于云南省普洱市江城县与红河州绿春县界河——李仙江上。
戈兰滩水电站是李仙江干流７个梯级电站中的第６级，上游距居甫渡水电站约４４ｈ，下游距土卡河水电站约２７ｋｍ。
戈兰滩水电站工程开发任务为以水力发电为主，兼有旅游、库区航运等综合利用。
戈兰滩水电站总装机容量４５０ＭＷ，装机３台．本工程金属结构按功能分为施工导流系统、泄洪系统、引水发电系统３部分，共有拦污栅１６套，平板闸门１６套，弧形闸门７套，液压启闭机１０台，固定卷扬式启闭机２台，门机３台，液压抓梁３套。
埋件共９３６ｔ，闸门共２８７２ｔ。
１引水发电系统金属结构布置本工程共有３台水轮发电机组，每台机组有１个进水孔２个尾水孔。
发电系统位于大坝左侧３’．５’坝段，沿水流方向依次设有拦污栅、检修闸门和快速事故闸门，在右侧设有电站检修闸门门库。
电站尾水出口设有检修闸门，在电站尾水平台左侧设有尾水检修闸门门库。
电站进水口设ｌ台坝顶１６００ｋＮ双向门机；尾水平台设１台２×４００娴单向门机。
为减少进入电站进水口处的污物，在电站上游设置了ｌ套由浮筒和钢索组成的拦污排，一端固定在电站和溢洪道之间的隔墩坝段，另一段固定在电站左岸山体上，拦污排长度约３００ｍ。
每台机组进水口分为５孔，５孔拦污栅为连通式布置，拦污栅底槛高程４２０．００ｍ，设计水位差４ｍ。
每孔布置前后２道栅槽，前道栅槽为备用栅槽和清污抓斗导向槽。
拦污栅共设１６套，其中ｌ套备用，备用栅放于任一闲置的备用栅槽中。
拦污栅尺寸为２．９ｍ×３３．１５ｍ一４ｍ（宽×高一水头差）。
戈兰滩水电站导截流工程设计及施工
１ ７． ６ ５ ３ 。
上游 土 石 围 堰填 筑 工 程 量 约 ６ ． ５ ６万 ｌ ， 游 Ｔ 下 ｌ ３
土石 围堰 填筑 工程 量约 ６５ ．５万 ｎ 。 １ ３
１ ２ 水 文 ．
２ ２ ２ 导 流 洞 断 面 型 式 ．．
ｌ 概 述
１ １ 工程概 况 ．
２ ２ 导 流 方式及 导 流洞 断面 型式 ．
２ ２ １ 导 流方 式 ．．
戈 兰滩水 电站 工 程导截 流采 用 一次 性土石 围堰
水电站坝址处河道 地形 为“ ” Ｖ 形河谷 ， 无天然 滩地 、 台地可以利用 ， 不具备河床分期导流或明渠导 流条件 ， 两岸岩石主要为凝灰岩 、 火山角砾岩、 安山 岩等 ， 具备成 洞条件。因此 ， 河床截流采用一次性 上、 下游土石围堰断流 ， 导流洞分期导流方式 ， 即一 期 由左 、 右岸导 流 洞共 同导 流 ； 二期 由左 岸导 流洞导
流 。确保 主 坝 工 程 在 上 下 游 围 堰 的 防护 下 进 行 施
工。
断流 ， 粘土闭气 ， 导流洞导流。两条导流洞分左 、 右 岸布 置， 隧洞断 面型 式为城 门型。左 导隧 洞全长 １３０ ， 口底板高程 ３２０ｎ 出 口底板高程 ３５ ９ ．６ 进 ｍ ７． ｌ ， ６ ｍ ，断面积 １７ ３ ２ 右导 隧 洞 全 长 ９７ ２ ５ ．６ｍ ； ４ ．９ｍ， 口 进
左 、 导 流隧 洞断 面型式 及尺 寸见 图 １图 ２ 右 、 。
李仙江流域径流来源于降水。径流与降水量的 年际变化及年内分配是相应 的， 总的特点是年 际变 化不大， 但年内分配不均 。多年平均汛期（ 月 ～ｌ ６ １
戈兰滩水电站机电工程设计
２０ａ｜９年第２８卷增刊・Ｄ熙呱水利水电工程设计・３５・戈兰滩水电站机电工程设计李学勤摘要戈兰滩水电站是云南省李仙江上７个梯级电站中的第６级，由云南大唐国际李仙江流域水电开发有限公司建设和运营，现已投产。
基于当地的建设环境和设计条件，电站机电工程设计具有一定的特点。
关键词水轮发电机组接入系统电气主接线组合武三相变压器水（泥）雾戈兰滩水电站中图分类号７ｒｖ７３４文献标识码Ｂ文章编号１００ｒ７棚８０（２００９）增刊Ｊ００３５舾戈兰滩水电站位于云南普洱市江城县与红河州绿春县界河——李仙江上，是李仙江７个梯级电站的第６级，亦是装机容量最大的一级。
距昆明市（公路）约６２２蛔，距国境线约４ｌｌ哑。
电站以发电为主，装机３×１５０ＭⅣ，多年平均发电量加．１８２×ｌ护ｋｗ・ｈ，保证出力８１．吆ＭⅣ。
１设计综述１．１水力机械１．１．１水轮发电机组（１）水轮机参数水轮机型号极端最大水头，ｍ最大水头，ｍ额定水头，ｍ最小水头，ｍ极端最小水头，ｍ额定出力，Ｍｗ最大出力，Ｍｗ发最大出力的最小水头，ｍ额定流量／（矗・ｓ一）额定转速，（ｒ・Ⅲ．ｍ。
１）飞逸转速，（ｒ・ｎ面。
１）额定比转速／（ｍ・ｋＷ）比速系数额定工况点效率，％最高效率，％加权平均效率，％吸出高度，ｍ安装高程，ｍ（２）发电机组参数发电机型式型号额定容量／ＭＷ额定转速，（ｒ・ｍ．ｍ叫）额定电压，ｋｖ额定电流，Ａ｝Ⅱ．Ａ７．４３ａ—Ｌ，一４８０眇．２硒．２８０．Ｏ７５．３６０．Ｏ１５３．０６１醯．３７８５．８７２１０．７３１４２．９Ｚ７６２３３．６２０９２蛇．５５９５．９７９２．４５—４．４５３６１．Ｏ立轴半伞式ＳＦｌ５０—４２，１０８０ｌ５０１４２．９１５．７５６１０９．５额定功率因数Ｏ．９最大容量，ＭⅣ１６５最大电流缎６３６６．６最大容量功率因数Ｏ．钙效率，％．粥．４９转动惯量，（１ｃｌ；・ｏ）２．５×１矿１．１．２调速器、油压装置和过速保护调速器型号为ｗＢ（Ｌ）肌一１００—４．Ｏ，具有Ｐｍ调节规律的微机电液调速器。
戈兰滩水电站厂房布置设计
水利水电工程设计Ｄ唧・２００９年第２８卷增刊戈兰滩水电站厂房布置设计王峰山耿振云程靖白俊岭摘要根据坝址区的地形地质条件，对厂房布置方案进行了优化比选，较好地解决了高边坡、窄河谷、高尾水地区的厂房布置问题，同时针对厂房布置中的特殊问题，提出了有效的解决方案。
关键词戈兰潍水电站厂房布置主厂房副厂房安装间中图分类号Ｔｖ２２２文献标识码Ｂ文章编号１００ｒ７期８０（２００９）增刊—０００４－∞１工程概况３厂房布置方案比选及结论意见戈兰滩水电站位于云南省思茅地区江城县和红河洲绿春县的界河——李仙江干流上，李仙江为红河１级支流，戈兰滩水电站是李仙江流域７个梯级电站的第６级，也是李仙江上规模最大的一级。
电站距省会昆明约６２２ｈ，电站总装机容量４５０Ｍｗ，多年平均发电量２０．１８２亿ｋｗ．ｈ。
戈兰滩水电站为大（Ⅱ）型工程，厂房按１００年一遇洪水设计，５００年一遇洪水校核，相应水位分别为３９０．２ｌｍ和３９３．５２ｍ。
正常尾水位３６８．８５ｍ，最低尾水位３６５．９５ｍ。
电站厂房主要由主厂房、安装场、卸货平台、上游侧副厂房、下游侧副厂房、开关站和下游尾水渠等组成。
２地形、地质条件戈兰滩水电站位于基本对称的Ｖ形河谷，河谷宽约３００ｍ，两岸山峰高程达ｌ０００ｍ以上，坝址两岸地形基本对称，左右岸坡度均在冲一４００之间，左岸坡度稍缓，相对高差逾６００ｍ。
河水面高程３６５ｍ左右，河水宽度在５０—６０ｍ之间。
坝址区两岸植被茂密，冲沟发育，覆盖层深厚。
岸边电站厂房位于坝址下游约３００ｍ的左岸岸坡地带，地面高程在３８０一４４０ｍ之间，厂房后边坡地形相对较平缓，坡度在４０ｐ左右，自然山坡稳定。
厂房建基高程为３４３．００ｍ，地基坐落在微风化一新鲜的安山岩岩体上，基础岩体完堑陛较好，强度较高，无大的不利构造，岩体结构类型以块状、次块状为主，局部镶嵌碎裂结构，按坝址区岩体分类，基础利用岩体以Ⅱ类岩体为主，局部Ⅲ类，满足建筑物对地基的要求。
３．１方案比选根据坝址区地质地形条件，并考虑到汛期泄洪水雾对厂房的影响等因素，分别对坝后厂前挑流、左岸岸边式厂房、右边岸边式厂房和地下厂房方案进行了比较。
戈兰滩水电站工程勘测设计过程及特点
２００９年第２８卷增刊・ＤＷＲ既水利水电工程设计戈兰滩水电站工程勘测设计过程及特点丁建敏李启业张军劳摘要详细介绍了戈兰滩水电站从前期查勘到施工阶段的勘测设计全过程，以及在勘测设计中采用的一些新工艺、新技术和新思路，为今后类似工程提供了可借鉴的工程实践经验。
关键词戈兰滩水电站勘测设计高边坡矿渣粉中图分类号ＴＶ笼文献标识码Ａ文章编号１００７．６９踟（２００９）增刊旬∞ｌ—０３１工程简介戈兰滩水电站位于云南省普洱市江城县和红河洲绿春县界河——李仙江干流上，距昆明市约６００ｋｍ。
李仙江属红河ｌ级支流，发源于云南省南涧县，流经云南省景东、镇沅、墨江、普洱、江城、绿春等县后，流入越南，是一条国际性河流。
李仙江干流在云南省境内河道长４７３ｈ，天然落差１７９０ｍ，出国境处多年平均流量４６０矗／ｓ，国境内流域面积约１９３０９ｋ岔。
根据流域规划，李仙江干流把边桥至河流出境点（河段长１９ｌｈ、落差５１９ｍ）分为崖羊山、石门坎、新平寨、龙马、居甫渡、戈兰滩、土卡河７个梯级进行水电开发。
戈兰滩水电站是７个梯级电站中的第６级，亦是电站装机规模最大的一级，坝址控制流域面积１７１７０ｋ矗，坝址处多年平均流量４ｃｒ７矗，ｓ。
戈兰滩水电站水库总库容４．０９亿甜，电站装机３台，总装机容量４５０ＭＷ，年均发电量２０．１８２亿ｋＷ．ｈ，机组保证出力８１．０２ＭＷ，年利用小时４４８５ｈ。
戈兰滩水电站工程主要建筑物包括碾压混凝土重力坝、泄水建筑物、消能防冲建筑物、发电引水建筑物、岸边地面厂房、Ｇ玛开关站、下游交通桥等。
碾压混凝土重力坝轴线采用折线布置，坝顶长４６６ｍ，坝顶高程４５８ｍ，最大坝高１１３ｍ。
泄水建筑物布置在河床中间的９’一１２。
坝段，采用５个表孔和２个底孔上下交错的布置型式；表孔堰顶高程４３８．００ｍ，孔口尺寸１３ｍ×１８ｍ（宽×高）；底孔进口高程３９５．００ｍ。
孔口尺寸４ｍ×７ｍ（宽×高）。
沙滩水电站工程电气工程设计方案
沙滩水电站工程电气工程设计方案1.1 电站与电力系统的连接沙滩水电站发电厂房位于梧州市苍梧县沙头镇东安江枫木冲支流沙滩村附近，总装机容量2×6300kw,沙滩电站多年平均发电量4153万kWh,电站保证出力1358kw（P二80%）,年利用小时为3296h,建成后的电力主要输送至广东开封。
沙滩电站装机容量2×6300kw,按装机容量选择16000kVA主变压器1台。
从技术方面考虑各级电压线路的一般输送容量与送电距离，按照本电站的规模，电站以35kV电压等级与系统连接，电站设35kV 等级出线一回，送电线路总长12km,接至新建电站，从而把电力送入系统。
1.2 电气主结线1.2.1电气主结线方案比较沙滩电站装机2台，容量为2X6300kW,发电机额定电压为6.3kV,送电电压为35kV,35kV出线一回，设计提出了两个主接线方案进行技术经济比较。
方案一：一机一变单元接线方式，其优缺点如下：（1）可靠性较好，运行灵活，方便简单，当一台主变检修时或故障时，仍可有一台机组向系统送电。
（2）35kV设备元件较多，主变两台，断路器三台，升压站占地面积较大，发电机电压设备元件较少，布置简单，七面6∙3kV开关柜，建筑面积较小。
（3）继电保护较简单。
（4）建设投资及年运行费都较大。
方案二：两机一变扩大单元接线，其优缺点如下：（1）可靠性较差，当主变检修或故障的时，全部机组必须停机。
（2）35kV设备元件较少，主变一台，断路器三台，升压站占地面积较小，发电机电压设备元件较多，九面6.3kV开关柜，建筑面积稍大。
（3）继电保护较复杂。
（4）建设投资及年运行费用都较小。
综合上述技术经济比较分析，方案二比方案一具有较好的经济性，而在技术上，由于变压器故障率较低，方案一比方案二除具有较好的运行灵活性外并无较大优势，所以本电站推荐方案二为电站主接线方案。
1.2.2厂用电源连接方式本电站厂用电源采用两台厂用变压器互为明备用供电并设置电源自动投切装置向厂区供电，其电源分别取自两台发电机的电压母线。
戈兰滩水电站接入系统工程简介
戈线 的远跳 采用 二 取 二 逻 辑 ， 个 通道 通 过 光 纤 差 一
在电站出线 场布置 ３ 门型架 ， 个 以满足架设 土
卡 河 ２０ｋ ２ Ｖ土 戈线 和 ２ ０ Ｖ墨 戈 Ｉ回线 、２ Ｖ墨 ２ｋ ２ ｋ ０
线方 式并 考 虑现在 设 备 的适 用性 ： 渡期 ， 过 高频距 离
空线路送至墨江变 ， 全线架设两根避雷线 ， 中一根 其 为复 用 避雷 线 （ 架设 有 Ｏ Ｇ 一１ ）２０ｋ ＰＷ ２ ；２ Ｖ土 戈 线
为土 卡河 电 站送 人 戈 兰 滩 电站 架 空 线 路 ， 过 ２ 通 ０ ２ ｋ Ｖ单 回架 空线 路 从 土 卡 河 出线 门架 送 至 戈 兰 滩 出
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云南水力发 电
２０ 年增刊 ０８
墨江 变新 建 工程 已采 购 墨戈 线 的线 路 保护 ， 是 套 Ｐ Ｌ一６ ３ Ｄ型 电 流 差 动 保 护 和 一 套 Ｐ Ｌ一 Ｓ ０Ｃ Ｓ ６２ Ｄ ０Ｇ 型允许式分相距离保护 （ 该保护可运行在 闭
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第 ２ 卷 ４ 增 刊
云南水力发 电
Ｙ１ ＮＡＮ ＡＩ ｌ Ｗ ＥＲ ＯＷＥＲ Ｐ ｌ３ Ｏ
戈 兰 滩 水 电站 接入 系统 工 程 简 介
施林全 ， 温高泵
（ 云南大唐国际电力有 限公 司 ， 云南 昆 明 ６０ １） ５０ １
戈 Ⅱ回线 。出线场还布置 ６只座式 ２０ｋ 、Ｏ０ ２ Ｖ ２Ｏ — １Ｏ５ 线 路阻 波器 ； ．，０ ６只 ＪＸ一１ ０ Ｌ ０—５相 一相结 合 ０
滤波器 ， 接 地 刀 闸 ； 带 ９只 Ｙ ０ － ２４５６Ｗ、２ １Ｗ５ ０／０ ２ ０ ｋ 雷 器 ； 户外 、 相 、 浸 式 Ｔ Ｄ一２０４ 型 Ｖ避 ６只 单 油 Ｙ ２／ ３ 电容式 电压 互感 器 。在 电站 左 岸厂 房 对 面 ３６５ｍ ８ ．
戈兰滩水电站总体布置设计
Ｋｅ ｏｄ ： ｅ ｎａ ｙｒ ｗ ｒ ｒ ｅｔ ｃｍ ｌ ｙｕ，ｆｏ ｌｆ ｎ ｎ ｒ ｉ ｉ ｔｎ ｏ ｅ ｇｎｒｔｎｂ ｉ ｙｗ ｒｓ Ｇ ｌ ｔ Ｈ ｄｏ ｅ ｏ ｃ； ｏ ｐｅ ｌ ｏｔ ｌ ｄｒ ｉ ｄｅｅｇ ｄ ｓ ａ ｏ ，ｐｗ ｒ ｅｅａｏ ｙ — ａ ｎ ｏ ｐ Ｐｊ ｘａ ｏ ｅｅ ａ ｙ ｓｐ ｉ ｉ ｄ
要： 碾压混凝土重力坝、 泄洪 消能建筑物和发电引水 系统是戈兰滩水电站三大主体建筑物 。通 过对 坝址区地形 、 地质条件 的
深入研究 结合碾压混凝土快速施工， 对枢纽总体布置方案进行 了优化 比选 ， 较好地解决 了“ 高边坡 ． 河谷 ． 窄 大流量 ” 河段 枢纽布
置问题。 关 键 词 ： 兰 滩 水 电 站 ； 纽 布 置 ； 洪 消 能 ； 水 发 电 ； 置 特 色 戈 枢 泄 引 布
ｓｓ ｍ ａ ｅｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｕｔ ｅ ｆｈ ｅ ｎ ｎＨ ｄｏｏ ｅ ｒ ｅｔ Ｔ ｅＰｐｒ ａ ａ ｅ ｐ ｍｚｔｎｏ ｅｄｓ ｎ ｙｔ ｒ ｔ ｒｅ ａ ｔ ｃ ｒ ｏ ｅＧ ｌ ｔ ｙ ｒ ｗ ｒ ｏ ｃ． ｈ ａｅ ｓ ｄ ｔ ｉ ｉ ｔ ｅｉ ｅ ｅｈ ｈ ｎ ｒ ｕ ｓ ｔ ａａ ｐ Ｐｊ ｈ ｍ ｏ ｉ ａｏ ｆ ｈ ｇ ｏ ｅ ｅｅ ｌａｏｔ ｆｈ ｅａｔ ｙｒ ｏ ｅ ｒ ｅｔ ｏ ｐ ｘｂ ｅｎ ｆ ｏ ｐｒｏ ｃｏｄ ｇｔ ｔｅ ｅ ｉｓ ｄ — ｆ ｎｒ ｙｕ ｏ ｔｅ ｌ ａ ｈｄｏ ｗ ｒ ｏ ｃ ｃｍ ｌ ｙ ａｓ ｍ ａｉ ｎａｃｒｉ ｔ ｌ ｔ ｙ ｅ ｈ ｔ ｇ ａｌ Ｇ ｎｎ ｐ ｐｊ ｅ ｍ ｏｃ ｓ ｎ ｏｈ ｄ ａ ｕ ｒ
戈兰滩水电站碾压混凝土重力坝设计
电站 上坝 址 位 于 基 本 对 称 的 “ 型 河 谷 ， 谷 Ｖ” 河 宽 约 ３０ｍ， 岸 山峰高程 达 １ ０ ． ｍ以上 ， 址两 ０ 两 ０００ 坝
岸 地形基 本对 称 ， 右岸 坡 度均 在 ２ ｏ ４ ｏ 间 ， 左 ４ ０ 之 左 岸坡度 稍缓 ， 相对 高差逾 ６０ｍ。河水 面 高程 ３ ５ｍ ０ ６ 左右 ， 度 在 ５ ６ 之 间 。坝 址 区 两 岸 植 被 茂 宽 ０ ０ｍ
砂岩 与薄 层 粉 砂 岩 互 层 ， 造 简 单 ， 石 力 学 性 质 构 岩
好， 岩体 坚硬 、 筑坝基 础较 为理 想 。因此坝 轴线选 择
号为表、 Ｌ 底孑 泄水坝段 ， 坝顶宽度均为 １ ， 中 ９ ２ｍ 其 号和 ｌ 号坝段宽度 ２ ． ｍ １ 号和 １ 号坝段宽度 ２ ９５ ，０ １
密， 冲沟发育 ， 覆盖层 深厚 。
坝址 区地层主要为二迭系上统龙潭组 （２ ， Ｐ１ 其 ） 间顺层穿插有华 力西期中基性 喷出岩（２ 、 ＰＭ） 中酸
性 喷出岩 （２） 蚀 变 辉 绿 岩 、 长 岩 （３ 岩 脉 ； Ｐ丌 及 辉 ｕ） ４ 二
迭系下统 茅 口组 （ 、 Ｐｍ） 栖霞 组 （ ） 三 迭 系上 统 Ｐｑ 和
一
程 为 ４００ｍ， 置检 修和 事故 门各 一 道 ， 污 栅采 ２ ． 设 拦 用 连通式 布置 ： ５号坝 段 因布 置 电站 冲沙洞 ， 段宽 坝 度 为 ２ 冲沙洞进 口底 板 高程为 ４００ｍ， 口设 ３ｍ， ０ ． 进 置 事故 和检修 门各一 道 。６号 坝 段 宽度 ３ 布置 ８ｍ， 检 修 门库 、 拦污 栅库 和 冲沙 洞 门库 ， 顶宽度 与 电站 坝 进水 口坝 段 相 同。７号 坝段 为 左岸 非 溢 流 坝 段 ， 坝
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３供货的水轮机参数
哈尔滨电机厂有限责任公司承担３台水轮发电机的设 计、制造及成套供货，水轮机参数如下：
水轮机型号 台数，台 转轮直径，ｍ 最大水头，ｍ 最小水头，ｍ 额定水头，ｍ 额定出力，Ｍｗ 额定转速，（ｒ·ｎ血‘１） 额定流量，（ｍ３·８。） 最高效率，％ 最小水头下出力，ＭＷ 最小水头下效率，％ 最大出力，Ｍｗ 比转速／（ｍ·ｋｗ）
内外已运行的稳定性较好的水电站水轮机运行水头统计规
律：最大水头与最小水头的比值小于１．５，最大水头与额定水
头的比值小于１．１５），因此以上额定水头选择方案对水轮机
稳定运行影响不大。
（２）当额定水头分别为舳，８１，８２ ｍ时，其最大水头
发额定出力时导叶开度‰分别为额定水头发额定出力时导
叶开度口嘶的８１．３％，８３．３％，８５．３％，各方案虽差别不
埋设部件主要包括蜗壳、座环和尾水管。 水轮机蜗壳采用圆形断面，包角３５３０金属蜗壳，进口 断面直径为西５ ７１２眦Ｉ，压力钢管直径中７ ｓ０Ｑ姗ｎ，蜗壳进 口与压力钢管之间用渐变段连接。蜗壳为钢板焊接结构， 蜗壳能承受最大水头下产生１３５．９ ｍ的水柱压力。 尾水管璎式为弯肘型，尾水管包括尾水锥管、肘管、 中墩护头及其锚固件等。 ７．２导水机构 导水机构主要包括顶盖、底环、导叶、操作机构等。
卜水头，ｍ； △——下游水位，ｍ；
盯。——模型空化系数。 本电站过机水流仍有一定的含沙量，考虑到泥沙磨损 的影响及土建工程投资情况，转轮材料选用不锈钢，空化 安全系数Ｋ值取１．３。 计算结果：极端最大水头的矾值为一４．４５ ｍ（相对于机 组导叶中心线），为最小值，以此值确定安装高程。电站安 装高程计算值为３６１．５０ ｍ。为了汛期少弃水多发电，水轮 机有可能加大过流量运行，为防止机组超出力运行时产生 过度空化破坏，适当减小吸出高度，实际安装高程取 ３６１．００ ｍ，留有一定的安全裕量。
１７３．鹋
对应最大功率的功率因数
Ｏ．９５
额定转速，（ｒ．Ｈ血。１）
１４２．９
飞逸转速，（ｒ·Ⅱｌｉｌｌ’１）１【Ｎ·矗） 推力负荷／圳
２５０ ０００ １０ ６００
７水轮机结构特点
水轮机主要由埋设部件、导水机构、转动部件、水导 轴承、主轴密封、接力器、主轴空气阀、管路等组成。 ７．１埋设部件
从表１中可以看出： （１）戈兰滩水电站最大水头嘶．２ ｍ，最小水头７５．３ ｍ。 水头变幅小，其最大水头与最小水头的比值为１．１４５，小于 １．５，当额定水头为∞，８１，８２ ｍ时，其最大水头与额定水
万方数据
高普新等·戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计
·４３·
头的比值分别为１．０７８，１．０６４，１．０５ｌ，均小于１．１５（目前国
中图分类号愀．１ 关键词机组选型附属设备戈兰滩水电站
文献标识码 Ｂ 文章编号 １００ｒ７－６９８０（２００９）增刊删２．０３
戈兰滩水电站为岸边式地面厂房，工程主要任务是发 电，电站共装机３台单机容量１５０ Ｍｗ的立式混流式机组。
１电站基本参数
１．１主要动能参数 电站总装机容量／ＭＷ 装机台数，台 机组单机容量（额定，最大），Ｍｗ 保证出力，Ｍｗ 多年平均发电量，（ｋＷ．ｈ） 年利用小时数，ｈ
推力轴承布置在转子下方的下机架上，采用润滑油在 油槽内部自循环的冷却和润滑方式、弹形油箱支撑、双层 块瓦结构，推力瓦采用弹性金属塑料瓦。
作者简介 高普新女工程师 中水北方勘测设计研究有限责任公
司天津３００咙
张维聚男 高级工程师 中水北方勘测设计研究有限责 任公司 天津３００２２２
刘 婕女助理工程师 中水北方勘测设计研究有限责 任公司 天津３００２２２
综上所述，额定水头为８０ ｍ的经济指标最好，超出力
能力最强，且本电站水头变幅小，高水头稳定问题不突出，
尽管随额定水头的增高稳定运行范围呈变宽的趋势，但差
别不大，故推荐额定水头为∞ｍ方案。
２．３选择的水轮机参数
水轮机型号
阿２３４一ＬＪ一４∞
极端最大水头，ｍ
最大水头，ｍ
额定水头，ｍ
最小水头，ｍ
极端最小水头，ｍ
５水轮机出力及效率保证
水轮机出力保证见表２。 袭２水轮机出力保证表
水轮机在额定水头∞ｍ，额定出力１５３．０６ ｈ唧时的效 率为９２．５５％；在最小水头７５．３ ｍ，出力１４０ Ｍｗ时的效率 为９３．００％；在全部运行范围内，最高效率为９５．５％；水轮 机加权平均效率为９４．７３％。
万方数据
·４４·
１．２特征水位 １．２．１水库特征水位
正常蓄水位，ｍ 校核洪水位，ｍ 设计洪水位，ｍ 死水位／ｍ １．２．２坝下游特征水位 正常尾水位，ｍ 最低尾水位，ｍ １．３特征水头 极端最大水头，ｍ 最大水头，ｍ 最小水头，ｍ 加权平均水头，ｍ 极限最小水头，ｍ
４５０ ３
１５０，１６８．３７ ７９．８５
２０．１粥×１０ｓ ４镐５
额定出力，Ｍｗ
ｌｌＯ％额定出力，ＭⅣ
发１ｌＯ％额定出力的最小水头加
额定流量，（矗·ｓ。１）
额定转速，（ｒ·ｍ．ｍ。１） 飞逸转速／（ｒ·ｍ．ｍ。１）
额定比转速／（ｍ·ｋＷ）
比速系数
额定工况点效率，％
最高效率，％
加权平均效率，％
吸出高度，ｍ 安装高程（导叶中心线），ｍ
靴灿郴舢姗一鲫㈣煳拂踟撇帅螂一｜喜
·４２·
水利水电工程设计珊限脏·２００９年第２８卷增刊
戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计
高普新张维聚刘 婕
摘要李仙江戈兰滩水电站位于云南省普洱地区江城县，电站水头范围为７５．３一跖．２ ｍ，共装设３台套单机容量 １５０ Ｍｗ的水轮发电机组。着重介绍戈兰滩水电站水轮机的主要参数选择及其主要结构特点。
顶盖和底环上，采用町压移的铜条弹性接触密封。导叶三 支点润滑轴承支撑结构。 ７．３转动部分
转动部分由转轮、主轴组成。
主轴采用整锻结构，材料为２０ｓｉ＾ｈ，为中空外法兰结
构，主轴外径西ｌ ３００舢，内径垂１ ０００衄，长度４ ２６０
哪，转重轮最为２７不ｔ。 锈钢嫩１６Ｎｉ５Ｍｏ铸焊结构，叶片数为１４
个，转轮进口直径Ｄｌ＝４ ８００咖，转轮出口直径Ｄ２＝４ ８踟 哪，高度２ ５０３姗，重量５６ ｔ。
１２砌时可自动报警。密封处的水压力约０．３５ ｈⅡｋ
８发电机结构
８．１总体结构 发电机采用三段轴（含转子中心体）结构。发电机上导
轴承布置在上机架中心体内，推力轴承布置在转子下方的 下机架上。下导轴承布置在下机架中心体内，机组轴系为 径向三处支承即发电机上、下导轴承和水轮机水导轴承， 轴向支承为推力轴承。轴系的临界转速为３４５ ｒ，ｍｉＩｌ，满足 高于飞逸转速１２５％的要求。 ８．２分部结构 ８．２．１定子
定子由机座、铁芯、绕组等部分组成。
定子机座外径１２ ２００嘲，高度ｌ ７１０咖，共分成６瓣 运输，定子铁芯外径１０ ８００咖，内径ｌＯ ０００ ｒ唧，铁芯长度 １ ５８０咖。
８．２．２转子 转子支架为圆盘式焊接结构，由中心体和４个扇形外
环组件组成。中心体作为轴系的一部分由上、下圆盘、中 心圆钢和立筋等焊接而成。 ８．２．３上、下机架及推力轴承
衷ｌ不同额定水头水轮机参数比较表
２．１水轮机型式的选择 本电站水头范围为７５．３．８６．２ ｍ，可以选择的机型为
混流式。由于极端最大水头眇．２ ｍ及极端最小水头６０ ｍ出 现的几率很小，故在水轮机参数选择时不予考虑，只是保 证运行稳定性及强度设计要求即可。 ２．２水轮机额定水头的选择
戈兰滩水电站加权平均水头为８３．５２ ｍ，电站运行水头 ７５．３一踟ｍ以下出现的频率约为１３．２９％，运行水头∞ｍ出
４５６．００ ４５７．２９ ４５３．４７ ４３８．００
３６８．８５ ３６５．９１５
８９．２ ８６．２ ７５．３ ８３．５２ ６０．０
２可研设计阶段（电口）水轮机参数选择
现的频率为２１．ｃｒ７％，运行水头８２—８６．２ ｍ以上出现的频率 约为６５．６４％，由此可见戈兰滩水电站水头有低水头出现机 会少而高水头出现机会多的特点。运行水头８０一铂．２ ｍ占 水头出现频率的８６．７ｌ％，按《水力发电厂机电设计规范》额 定水头宜在加权平均水头的０．９５—１．０范围内选取，即 ７９．３２—８３．５２ ｍ，取整后对额定水头∞，８ｌ，８２ ｍ进行比 较，为便于分析，以ｍ２４０Ｄ转轮模型资料为基础进行水轮 机有关参数的计算和比较，计算结果见表１。
４水轮机安装高程
ｌⅡＡ踌３ａ—Ｕ一４８０ ３
４．８
嘶．２
７５．３
∞
１５３．０６ １４２．９
２１０．７３ ９５．Ｏ １４０
９Ｂ．∞
１６８．３７ ２３３．６０
水轮机吸出高度见值计算按１台机组在额定水头下发 电，下游水位为３６５．９５ ｍ考虑，并用最大水头校核。
皿值按下式计算：
＾
甄＝ｌｏ一茹岫ｍ日
式中Ｉ｜｝——空蚀安全系数；
大，但随着额定水头的增高，开度比增加，高水头状态转
轮流态呈变好趋势，如果导叶开度比６０％为稳定运行下限，
那么高水头时稳定运行的开度可调范围分别为：２１．３％，
２３．３％，２５．３％，随额定水头的增高也呈变宽的趋势。
（３）当额定水头分别为踟，８ｌ，８２ ｍ时，转轮直径分
别为４．７０，４．６６，４．６２ ｍ，机组转速均为１５０ ｒ，ⅡｌｉＩＩ，发电机
顶盖采用Ｑ２３５钢板焊接结构，具有足够的强度和刚 度，能安全承受最大压力而不产生有害的变形，顶盖最大
外径６ ４２０哪，高度１ ３９７咖，重量４７．３ ｔ。 导叶２４个，由不锈钢０６ｃｒｌ３麟Ｍｏ整体铸造结构，具
有较好的抗汽蚀和耐腐蚀性，导叶高ｌ ３８５咖，重量１．５６
ｔ。导叶立面采用金属直接接触的密封方式，导叶端面设在
水利水电工程设计踟ｍ既·２００９年第２８卷增刊
６发电机主要技术参数
招标定货的发电机参数如下：