西岸水电站水力机械设计

２００８ ＮＯ．０７

ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

工　程　技　术

１　电站概况

西岸水电站工程位于广西壮族自治区柳州市鹿寨县黄冕乡西岸村旁的柳江主要支流洛清江上，是洛清江干流规划八个梯级中的第四个梯级。电站装设２台灯泡贯流式机组，单机容量９ＭＷ，总装机容量１８ＭＷ，水库正常蓄水位１１２．５ｍ，死水位１１２．０ｍ，死库容１５４０万ｍ３，有效库容１５０万ｍ３。其水轮机主要技术参数如下：

型号：ＧＺ（Ｋ２４１ＷＰ４００；转轮公称直径Ｄ１：Ф４０００ｍｍ；额定转速：１３６．４ｒ／ｍｉｎ；额定出力：９３８０ＫＷ；额定效率：９２．８％；最大效率：９５．２％；额定流量：１２４．３ｍ３／ｓ；旋转方向：上游往下游看顺时针；最大飞逸转速：非协联３８５ｒ／ｍｉｎ；电站水头：９．７／８．３／３．０ｍ；最大正向水推力：最大水头时９７ｔ。

２　厂房布置

２．１　厂房布置形式

河床式低水头径流式电站厂房，多采用灯泡贯流式机组。灯泡贯流式机组没有庞大的蜗壳和弯肘形尾水管，其厂房的高度、机组间距均比相同水文条件下的立式机组小。

因灯泡贯流式机组安装和检修都在电站内进行，且检修工作比较复杂烦琐，为提供比较好的安装、检修条件，避免露天式厂房易受气候条件限制的缺点，采用封闭式厂房布置形式。２．２　安装间布置

安装间地面高程主要根据下游防洪、设备进厂方式和厂区总体布置确定。西岸电站机组安装高程（转轮中心线高程）为９７．０ｍ，下游校核洪水位为１１３．９３ｍ。进厂公路在右岸山体修筑，利用右岸山体地势高于下游校核洪水位的特点，结合施工期和完工运行、检修就近的需要，确定将封闭式厂房的安装间设在右岸高程１１６．８ｍ。

安装间面积主要根据发电机转子、定子、水轮机转轮、导水机构、主轴装配、转轮室等放置位置来决定。其宽度与主厂房同宽，由于安装施工按两台机组顺次进行，检修亦不考虑两台机组同时进行的情况，同时从投资经济的角度考虑，将安装间的纵向长度确定为１３ｍ，长度只比机组间距略长，总面积为１９５ｍ２。安装间的高度主要根据厂家提供的最大起吊件，即水轮机导水机构翻身所需尺寸来确定。最终确定安装间地面距桥机轨道面高程为１０ｍ。２．３　厂房布置

主厂房地面高程为１０９．７００ｍ。宽度主要由机组本身的结构尺寸以及发电机、水轮机各部件的吊装要求控制。西岸电站主厂房宽度定为１４．５ｍ。

主厂房分层按现行成熟设计方案，设有安装层、电缆层、运行层、管道层和流道层，利用灯泡贯流式机组特点将主厂房布置于上游

侧，副厂房主要布置于下游侧尾水管段以上。

安装层除安装间外，还在副厂房布置了油库、

中控室和低压室。电缆层楼面全部在下游侧

副厂房，布置有电气电缆外还利用尾水平台下

部空间放置了厂房的通风设备。出于运行、维

护方便的角度考虑，运行层布置了大部分重要

装置，将调速、油压装置布置在运行层主厂

房，机旁盘、励磁盘、高压开关柜等置于运行

层副厂房。管道层上游侧主厂房主要布置与

直接进出灯泡体有关的管路、电缆、设备，设

计有管沟、电缆沟以及电缆桥架，下游侧副厂

房布置了技术供、排水泵室和空压机室。流道

层则布置了回油箱、水力监测仪表。为了减小

机组运行时水轮机传出的噪音，设计在管道层

水轮机竖井、运行层发电机和水轮机竖井总

共加三处钢盖板。

此外，在管道层１０５．２ｍ以上的每一层厂

房都设置了消火栓，消防水泵放置于技术供、

排水泵室。

３　厂内桥机选择

桥机起重量由发电机转子、定子或导水

机构组件中的最重件决定，本电站起吊最重件

是重４５ｔ的发电机转子，所以选用５０ｔ／１０ｔ的

单小车桥式起重机一台。

桥机跨度和起吊限制线在下游侧只考虑

水轮机的吊装，上游侧考虑发电机定子和主轴

的安装要求。西岸电站的桥机跨度定为１４．

５ｍ。桥机主要参数如下：

主钩起重量：５０ｔ；副钩起重量：１０ｔ；主钩起

升高度：３１ｍ；副钩起升高度：３５ｍ；主钩起升速

度：２ｍ／ｍｉｎ；副钩起升高度：６ｍ／ｍｉｎ；大车行

走速度：２５ｍ／ｍｉｎ；小车行走速度：１５ｍ／ｍｉｎ。

４　辅助系统

４．１　油系统

为了油处理设备设置的简便，调速系统和

轴承润滑油系统一律采用Ｌ－ＴＳＡ６８号气轮

机油。

４．１．１　调速系统

调速器系统由一只导叶接力器和一只桨

叶接力器、分段关闭阀组、重锤关机卸压阀

组、管路附件及油压装置（ＹＺ－４．０－４．０）、调

速器（ＷＳＴ－８０－４．０）组成。调速系统的额定

油压４．０ＭＰａ，最低许容油压２．８ＭＰａ。

导叶操作油从油压装置经调速器主配压

阀操作接力器，回油至调速器集油箱。压力油

罐供油作为调速器操作和机组自动化元件的

油源。

桨叶操作油从调速器通过受油器经主轴操

作油管至桨叶接力器来实现桨叶的开关动作。

设置轮毂高位油箱，使轮毂内油压始终保持均

压，轮毂高位油箱溢油排至油压装置集油箱。

４．１．２　轴承润滑油系统

轴承润滑油采用与调速器系统完全分开

的独立系统。该系统包括轴承高位油箱、轴

承供油泵、轴承回油箱、油冷却器、高压

顶起油泵、电动阀及轴承流量信号器等组

成。油的循环路线为：轴承高位油箱→各个

轴承→回油箱→轴承供油泵→油冷却器→轴

承高位油箱。

为保证轴承供油可靠，设两台互为备用的

轴承供油泵。

４．２　供水系统

技术供水分两路，一路供发电机空冷却，

一路供轴承油冷却。于机组进水流道取水，

各设一台滤水器、两台互为备用水泵。冷

却水经热交换后排至下游。

主轴密封润滑供水引自电站生活水源，经

滤水器、电动阀、流量信号器向主轴密封

供润滑水。两只滤水器互为备用，电动球

阀、流量信号器均设有旁通管路，当元件故

障时仍能手动操作供水润滑，水封处设有压力

表以便现场监视。

４．３　排水系统

电站机组检修排水系统和渗漏排水系统

分开布置。检修集水井和渗漏集水井利用了

两机组尾水管之间的空间设置，既经济又便于

设备管路布置。检修排水装设两台３５０ＪＣ／

Ｋ３４０－１４ｘ１深井泵。渗漏排水装设两台

２００ＪＣ／Ｋ８０－１６ｘ２深井泵，集水井有效容积

２０ｍ３。

４．４　气系统

本电站根据需要设置了中、低压气系

统。中压气系统作用为供油压装置充气补气，

设１ｍ３、４．５ＭＰａ贮气罐一只。低压气系统

作用为机组的制动、复位用气，主轴检修密封

用气及安装间的吹扫用气，设３ｍ３、０．８ＭＰａ

贮气罐一只，用气从供气总管上分别引出。

５　结语

西岸水电站采用灯泡贯流机组，是利用低

水头发电的优选机型，运行方便灵活，机组效

率高、尺寸小、投资省见效快。

灯泡贯流机组主机、流道和尾水锥全部

为卧式布置，针对本机型特点设计的油、水、

气系统是机组正常运行、设备维护检修方便

的基本保证。

在总结过去十多年的同机型厂房、设备

布置的基础上，经过合理的设计，西岸水电站

现行的厂房、设备布置已经相当完善，使用、

检修都较为方便。同时，也为其他梯级电站的

设计、施工提供了成熟的经验。

西岸水电站水力机械设计

卓烨

（柳州水力电力勘测设计研究院 广西柳州 ５４５００５）

摘　要：本文主要介绍西岸水电站根据灯泡贯流式机组特点选择厂房布置、厂内辅助设备系统的设计，对同类型机组的电站设计具有借鉴意义。

关键词：灯泡贯流式机组 厂房布置 辅助系统 西岸水电站

中图分类号：ＴＵ７文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０３（ａ）－００３８－０１

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