2018年修订版水电站增效扩容改造工程初步设计

【Word版，可自由编辑！】项目名称：XX市XXX水力发电站增效扩容改造工程审定：审查：校核：编写：设计人员：目录设计依据 (5)1 综合说明 (6)1.1 概述 (6)1.2 工程现状及历年运行情况 (7)1.2.1 工程现状 (7)1.2.2 历年运行情况 (8)2 现状分析及改造必要性评价 (8)2.1 现状分析 (8)2.1.1 水资源问题 (8)2.1.2 水工建筑物问题 (9)2.1.2.1 引水建筑物 (9)2.1.2.2 厂区建筑物问题 (9)2.1.3 机电设备问题 (9)2.1.3.1 水力机械 (9)2.1.3.2 电气部分 (9)2.1.3.3 金属结构及其它 (10)2.2 增效改造的必要性 (10)3 水文分析及水能复核 (11)3.1 流域概况 (11)3.2 气象 (12)3.3 水文基本资料 (12)3.4 径流 (12)3.4.1 年降水量 (12)3.4.2 设计泾流 (13)3.4 .3 流量历时曲线 (16)3.5 洪水 (18)3.5.1 洪水标准及计算原则 (18)3.5.2 设计洪水 (19)3.6 水能复核计算 (19)3.6.3 求出出力保证率曲线 (57)3.7 装机容量选择 (57)4 工程地质 (58)4.1 地质概述 (59)4.1.1 地形地貌 (59)4.1.2 地质构造 (59)4.1.3 水文地质工程地质特征: (59)4.2 各项工程地质条件的评述 (60)4.2.1 电站厂房工程 (60)4.2.2压力管道 (60)4.2.3 压力前池工程 (60)5 改造方案 (60)5.1 水工建筑物改造 (60)5.1.1 水工建筑物改造设计 (60)5.1.2 发电厂房改造设计 (60)5.2 机电设备改造 (61)5.2.1 机电设备改造依据 (61)5.2.2 机电设备改造项目 (61)5.2.2.1 水轮发电机及辅助设备 (61)5.2.2.2 电气 (62)5.2.3 水轮发电机及其辅助设备参数 (62)5.2.3.1 电站基本参数 (62)5.2.3.2 水轮机型式选择 (62)5.2.3.3 水轮发电机组主要参数 (63)5.2.3.4 其它辅助设备改造 (64)5.2.4 电气工程 (64)5.2.4.1 本电站在电网中主接线设计 (64)5.2.4.2 主要电气设备选择 (65)5.2.4.3 过电压保护及接地 (67)5.2.4.4 电站自动化系统 (68)5.2.4.5 继电保护及安全自动装置 (69)5.2.4.6 二次接线 (70)5.2.4.7 通信 (71)5.2.4.8 电气设备布置 (71)5.2.4.9 电气工程主要设备 (71)5.3 金属结构改造 (72)5.4 消防设计 (72)5.4.1 工程概况 (72)5.4.2 消防总体设计 (72)5.4.3 工程消防设计 (73)5.5 征地和移民 (75)5.6 环境保护设计及水土保持 (75)5.6.1 环境保护设计 (75)5.6.1.1 环境影响评价 (75)6 工程管理 (79)6.1 工程管理机构 (79)6.2 运行期管理方案 (79)6.3 可持续发展措施 (80)7 施工组织 (81)7.1 施工条件 (81)7.2 施工导流 (81)7.3 主体工程施工 (81)7.4 施工总布置 (82)7.5 施工总进度 (82)8 劳动安全 (83)8.1 火灾危险性分类 (83)8.2 工作场所安全措施 (83)8.3 防洪防淹措施 (83)9 工业卫生 (84)10 设计概算 (84)10.1 编制说明 (84)10.1.1 工程概况 (84)10.1.2 主要工程指标： (85)10.2 编制原则和依据 (85)10.2.1 定额依据 (85)10.2.2 编制办法及费用标准 (85)10.2.3 资金筹措方案 (86)10.3 总概算表 (86)11 经济评价 (88)11.1 概述 (88)11.2 费用与效益估算 (89)11.2.1 发电收入 (89)11.2.2 发电成本 (89)11.3 财务分析 (90)11.3.1 发电效益、利润 (90)11.3.2 盈利能力分析 (91)11.4 经济分析 (91)11.4.1 国民经济评价原则、依据和计算方法 (91)11.4.2 效益计算及经济指标 (91)11.5 经济评价结论 (92)1 农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见2 《小型水电站技术改造规范》（GB/T 50700-2011）3 《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL179—2011）4《农村水电增效扩容改造项目机电设备选用指导意见》1 综合说明1.1 概述XX市XXX水力发电站（简称XXX电站）位于XX茅塘镇沙河村，距茅塘镇政府3km，距县城区35km。

坝址位于湘江水系孙水支流沙溪河上游。

沙溪河发源于龙山岳坪峰，坝址处控制流域面积10.35km2，坝址以上干流长4.2km，干流坡降115‰。

XXX电站装机三台，共1630kw，属小（2）型水电工程。

XXX电站，由XX市(县)水电局、XX市龙山林场、茅塘镇沙河村三家建成的国有发电企业。

其中，市水电局占55%，龙山林场占25%，沙河村占20%。

XXX电站建成于1986年10月。

电站工程包括拦河坝、引水明渠和引水隧洞、压力前池、压力管道、发电厂房及机电设备等。

拦河坝系浆砌石重力坝，最大坝高2m，坝轴线长 6.0m，坝底高程611.74m，固定坝堰顶高程613.74m，溢洪采用全坝段坝顶溢洪。

电站厂房位于沙河村XX组，厂房尺寸为26.8m×16 m×8m（长×宽×高），电站现安装3 台冲击式水轮发电机组，最大水头为403.26m，最小水头379.52m，总装机2×500 kw+1×630kw，近三年平均发电量为395万kWh，电站建设至今创造了较大的经济效益和社会效益，但电站已运行了二十多年，现存在诸多问题。

根据《小型水电站技术改造规范》（GB/T 50700-2011）和《农村水电增效扩容改造项目机电设备选用指导意见》、及相关规程规范，组织编写了《XX 市XXX水力发电站增效扩容改造工程初步设计报告》。

XXX电站进行增效改造的主要内容：包括水轮发电机组、电气一、二次设备改造升级及电站自动化改造，厂房改造，引水建筑物除险加固改造项目。

1.2 工程现状及历年运行情况1.2.1 工程现状1)工程施工情况XXX电站于1984年8月动工兴建。

由原XX县水利水电局设计，并负责施工放样，由XX县水利水电局、XX县龙山林埸、XX县茅塘镇沙河村共同组建，成立了XXX电站工程建设指挥部，由县水利水电局肖后春同志任指挥长，民工队伍施工，县水电局派工程技术员负责施工指导，高峰期参与人员达150人，最高达180人。

2）拦河坝、隧洞开挖及基础处理。

(1) 地质条件：坝基岩体以黄灰色砂岩为主，次为灰黑色石灰岩。

(2) 拦河坝基础开挖均采用人工清理，坝体砌筑为浆砌块石。

（3）隧洞开挖，没有机械设备，全靠手工操作。

(4) 隧洞开挖后进行了防渗处理。

3）施工质量由民工队伍施工，加上资金困难，胶结材料强度低，地质条件复杂，因此质量难以保证，经过现场检查及对运行资料查阅发现引水建筑物多处塌方漏水。

4）引水建筑物运行大事记引水渠长2946.7m，其中隧洞7个，共长2245m，压力管长968.3m,隧洞历年发生大事如下：(1) 引水建筑物于1984年8月动工，l986年10月电站建成投产两台。

于1988年第三台630KW建成投产，总装机1630KW。

(2) 6#隧洞经过地段，地质条件差，属破碎带，衬砌质量差，经常出问题。

(3)压力管道坡陡，未设置足够的避水设施,洪水对镇礅、支礅直接冲刷，影响管道稳定。

(4)压力管道因温度变化引起伸缩牵动支礅,有14个出现裂缝，已处理。

1.2.2 历年运行情况1）电站厂房屋面漏水。

2）引水坝至1#隧洞明渠年久失修，于2009年3月，渠道塌方，已经处理好。

3）6#隧洞曾多次出现蹋方。

4）5#隧洞漏水严重，亟待进行防渗处理。

5）前池闸阀锈蚀严重，无法正常使用。

6）水轮机为上世纪80年代产品，效率低下，汽蚀严重，喷嘴口磨损严重，轴瓦温升高，磨损大。

7）发电机转子经常出现接地，经长时间运行，绝缘老化，不能满足安全要求，集流环磨损严重。

8）励磁系统：控制、保护失灵。

由于水轮机转轮为老型谱，效率较低，加上多年运行磨损，原最高年发电量680万kWh，目前实际发电量（三年平均）为395.0万kWh，比原最高少发电量285.0万kwh，因此，需要更换高效率水轮发电机组。

9）机组附属设备及辅助设备均为上世纪80年代产品，运行不可靠，故障率高，自动化程度低，全靠手动操作。

10）电气一、二次设备均为上世纪80年代产品，故障率高、继电器动作不灵活、电缆绝缘老化严重，全部电气设备不能满足3C要求，且目前已无厂家生产，无法进行维护更新，也不能满足自动化控制的要求。

2 现状分析及改造必要性评价2.1 现状分析2.1.1 水资源问题。