小型水电站设计及设备配置
四级小型水电站标准
四级小型水电站标准小型水电站是指装机容量在30万千瓦以下的水力发电站。
由于其灵活性和对环境的较小影响，小型水电站成为可再生能源中的重要组成部分。
为了确保小型水电站的建设和运行安全可靠，需要制定一系列标准。
本文将探讨四级小型水电站的标准。
一、水源条件标准小型水电站的选择必须基于充足的水资源，确保发电的稳定性和连续性。
水源条件标准主要包括水位、水流和水质等要求。
首先，水位要求水库的设计水位和保证水位要充足，以确保发电机组能够正常运行。
其次，水流要求水库出水流量要满足发电机组的额定负荷要求，以确保发电量的稳定输出。
最后，水质要求水库水质要符合国家相关标准，确保发电设备的正常运行和寿命。
二、工程建设标准小型水电站的建设需要遵循一系列工程建设标准，包括土地利用、水工建筑、电力设备及配套工程等方面的要求。
土地利用标准主要要求合理规划利用水电站建设用地，保护环境和生态系统。
水工建筑标准要求水坝、泄洪道、引水渠等建筑物的设计和建设符合工程技术标准，确保结构安全可靠。
电力设备及配套工程标准要求发电机组、变压器、电缆等设备的选择和安装符合国家电力行业标准，确保发电站的高效运行。
三、环境保护标准小型水电站建设和运营要充分考虑环境保护，减少对生态环境的影响。
环境保护标准主要包括水质保护、鱼类保护、植被保护和生态流量保持等要求。
水质保护要求小型水电站在排放废水时要符合国家相关污染排放标准。
鱼类保护要求采取适当的鱼类保护措施，减少对鱼类的损害和影响。
植被保护要求保护水库周边的植被，避免大面积砍伐影响生态系统。
生态流量保持要求在发电过程中保持适当的水量放流，以满足下游生态需求。
四、安全运行标准小型水电站的安全运行直接关系到人员和设备的安全。
安全运行标准主要包括设备安全、运维安全和应急管理等要求。
设备安全要求对水轮机、发电机等设备进行定期巡检和维护，确保其正常运行。
运维安全要求人员必须严格按照操作规程操作设备，确保运行稳定和可靠。
小型车间电站机电设计图（含设备表）
里底河床式水电站施工设备配置
云南水力发电
第5期
YUNNAN WATER POWER
67
里底河床式水电站施工设备配置
杨林，汤荣平，杨万涛，龙耀东
（华能澜沧江水电股份有限公司乌弄龙·里底水电工程建设管理局，云南 迪庆 674606）
摘 要：里底水电站为河床式电站，挡水、泄洪建筑物及厂房布置在一条线上，枢纽区建筑物布置紧凑，上下游跨度大，大坝基础仓 位多，跨度大。上部结构复杂，配筋率高，混凝土种类多，施工布置困难较大。里底水电站大坝施工布置在满足初期施工要求的同时， 根据现场实际情况超前考虑，动态调整，通过合理的设备选型和布置，使大坝始终处于稳定、高效的施工状态，为工程施工质量、进度、 安全和工程创优提供强有力的保障。同时良好的路面质量对施工进度、安全文明施工有良好的促进作用，可达到事半功倍的效果。 关键词：大坝；施工设备布置；技术；优化成果 中图分类号：TV512 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2021)05-0067-05 DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2021.05.014
（坝下 0+022m 至下游）常态混凝土的垂直运输。 4 号门机轨道中心线为坝右 0+027m（布置范围为 坝下 0+086m~ 坝下 0+169m）主要承担泄洪底孔 闸室段、消力池段及 1 号机部分常态混凝土的垂 直运输。布料机 BLJ600-40 辅助门机浇筑坝体上 游 1 779.9m 高程以下常态混凝土浇筑及坝体下游 1 757.85m 高程以下混凝土、尾水渠、泄水底孔消 力池底板混凝土浇筑。混凝土汽车泵、HBT60A 拖 泵辅助门机、布料机入仓和厂房、开关站板梁柱 混凝土浇筑。
杨林，汤荣平，杨万涛，龙耀东 里底河床式水电站施工设备配置
《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL 5180-2003
1 工程设计《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL 5180－20035.0.1 水电枢纽工程(包括抽水蓄能电站)的工程等别，根据其在国民经济建设中的重要性，按照其水库总库容和装机容量划分为五等，应按表5.0.1确定。
确定。
临时性建筑物规模按表5.0.9确定。
注：临时性水工建筑物系指仅在枢纽工程施工期使用的建筑物，如围堰、导流洞以及导流明渠、临时挡墙等。
本标准中，临时性水工建筑物限于临时挡水和泄水建筑物。
6.0.4 山区、丘陵区水电枢纽工程（包括抽水蓄能电站工程）永久性壅水、泄水建筑物的洪水设计标准，应按表6.0.4确定。
注：PMF 为可能最大洪水。
泄水建筑物的洪水设计标准可根据电站厂房的级别按表6.0.9的规定确定；若失事后果严重、会长期影响电站效益，则上、下水库挡水、泄水建筑物的洪水设计标准宜根据表6.0.4规定的下限确定。
6.0.8 山区、丘陵区水电枢纽工程消能防冲建筑物的洪水设计标准，可低于相应泄水建筑物的洪水设计标准，应根据泄水建筑物的级别按表6.0.8确定。
在低于正常运用洪水时，泄水建筑物消能防冲，应避免出现不利的冲刷和淤积；在遭遇超正常运用洪水时，允许消能防冲建筑物出现可修复的局部破坏，并不危及大坝和其他主要建筑物的安全。
当消能防冲建筑物的局部破坏有可能危及壅水建筑物安全时，应研究采用正常运用洪水或非常运用洪水进行校核。
6.0.9山区、丘陵区水电站厂房的洪水设计标准，应根据厂房的级别按表6.0.9确定。
河床式水电站厂房的洪水设计标准，应与其壅水建筑物的洪水设计标准一致。
水电站副厂房、主变场地、开关站、出线6.0.10平原地区水电枢纽工程永久性壅水、泄水建筑物和水电站厂房的洪水设计标准，应按表 6.0.10确定。
按表6.0.11确定。
对1级、2级建筑物，若按表6.0.11确定的设计潮水位低于当地历史最高潮水位时，应采用历史最高潮水位进行校核。
内，综合分析确定。
对失事后果严重的，应考虑遭遇超洪水设计标准的应急措施。
水布垭水电站4×460MW电气部分设计
目录1 引言 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
2 发电厂电气主接线的最佳方案 (1)2.1 概述 (1)2.2 技术比较 (3)2.3 经济性比较 (4)2.4 主变压器的选择 (5)3 发电厂厂用电接线的最佳方案 .............................................. 错误！未定义书签。
3.1 方案确定 (5)3.2 厂用变压器的选择 (6)4 短路电流的计算 (7)4.1 网络变换 (8)4.2 求计算电抗 (8)4.3 计算电抗求值 (13)4.4 短路电流计算 (14)4.5 短路冲击电流值的计算 (16)5 发电机变压器的保护配置 (16)5.1 概论 (16)5.2 发电机—变压器组保护配置 (17)6 电气设备的选择和校验和保护配置 (18)6.1 保护的配置方案 (18)6.2 设备选择（电气主接线部分）(GIS) (20)6.3 厂用电设备选择 (27)6.4 支柱绝缘子及避雷器的选择 (30)7 高压配电装置的设计 (32)7.1 设计原则和要求 (32)7.2 布置的一般要求 (33)7.3 不同型式配电装置的特点 (33)7.4 管母线布置的优点 (34)8 避雷针的保护范围计算 (35)8.1 避雷针保护范围的计算步骤 (35)8.2 避雷针保护范围的计算 (36)参考文献 (39)谢辞 (40)附录 (41)1 引言电力的发展对一个国家的发展至关重要，现今300MW及其以上的大型机组已广泛采用，为了顺应其发展，也为了有效的满足可靠性、灵活性、及经济性的要求，本设计采用了目前我国使用最广泛的发电机—变压器组单元接线，主接线型式为双母线接线，在我国已具有较多的运行经验。
水电站引水隧洞工程施工设备配置方案
水电站引水隧洞工程施工设备配置方案1.1本合同工程施工项目及高峰期施工强度本合同工程施工项目包括：土石方明挖、石方洞挖、碎浇筑施工、灌浆工程等，高峰期主要施工项目施工强度如下: 1）石方洞挖施工：共分两个施工区（前坪和下洋施工区）,每个施工区共有两个开挖施工工作面。
高峰期两个开挖工作面开挖进尺合计200m,一个月正常开挖进尺时间按22.5天计（考虑设备检修及不良地质条件的影响），每天计划进尺8.9m,每天按三个循环配制施工设备，循环进尺3.0m,合计9m∕天。
2）碎浇筑施工：施工分区情况与石方洞挖相同，每个施工区同时浇筑一块碎，块IOm,碎浇筑方量160r∏3,按24小时完成单块碎浇筑配置设备。
小时浇筑强度IOm3/小时（考虑0.7的时间利用系数）。
1.2施工设备配置说明121施工设备组合（1）隧洞开挖支护施工设备组合本标段两个施工区各配置一套开挖支护施工设备组合，其组合情况如下:开挖支护施工设备组合框图(2)碎浇筑施工设备组合本工程两个施工区各配一套碎浇筑施工设备组合，其组合情况如下：碎浇筑施工设备组合框图1.2.2主要设备配置说明221、多臂钻机配置本工程共配置两台多臂钻机，一个施工区内一台，设备型号均为353E,多臂钻性能参数见下表：353E三臂液压钻机性能参数表表222、自卸汽车配置本工程出渣应用15T自卸汽车，共配置8台自卸汽车。
单个施工支洞施工区（进尺9m）日开挖方量360m3o单工作面开挖方量120∏Λ单车一趟运输石渣5m3（实方），平均一趟运输时间30min,需24车次，配置4台自卸汽车（备用一台），单工作面出渣时间4小时。
合计单个施工支洞施工区四台自卸汽车工作时间为12小时。
自卸汽车利用时间及配置情况表表12-31.3施工设备配置情况表本工程主要设备配置情况见表12-4。
设备配置表（拟投入本工程的主要设备表）表12-4。
小型水电站技术改造标准
前言根据住房和城乡建设部《关于印发<2017年工程建设标准规范制修订及相关工作计划>的通知》（建标[2016]248号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订了本标准。
本标准主要技术内容：总则、术语、现状分析与评价性能测试、改造内容与要求、技术性能指标、工程验收。
本标准修订的主要技术内容：1、增加了电站机电设备报废更新的规定；2、增加了生态流量现状分析与评价的内容；3、增加了小容量高压发电机可改为低压发电机的内容；4、增加了可配置移动通信设备对电站运行情况进行监控的内容；5、增加了厂房技术改造的内容；6、增加了生态流量泄放设施的内容；7、提高了部分机组的效率指标。
本标准由住房和城乡建设部负责管理。
本标准起草单位：水利部农村电气化研究所（地址：浙江省杭州市学院路122 号，邮政编码：310012）中水北方勘测设计研究有限责任公司浙江金轮机电实业有限公司武汉长江控制设备研究所有限公司杭州富春江水电设备有限公司本标准主要起草人员：吕建平刘仲民付自龙杜雷功张春君闵京声姚光潘熙和张联升吴玉泉杨安玉本标准主要审查人员：程夏蕾陆力岳梦华李志平游超王昭升周争鸣刘国华许强吴胜华陈昌沛姜美武目录1总则 (3)2 术语 (4)3 现状分析与评价 (5)4性能测试 (6)5改造内容与要求 (7)5.1 一般规定 (7)5.2 水工建筑物 (7)5.3 水轮机及其附属设备 (9)5.4 辅助设备 (11)5.5 发电机及其他电气设备 (12)5.6 自动化 (13)5.7 暖通、消防与安全 (15)5.8 生态流量泄放设施 (15)6 技术性能指标 (16)7工程验收 (18)本标准用词说明 (19)引用标准名录 (20)1总则1.0.1 为规范小型水电站技术改造，促进电站技术进步，科学利用水能资源，消除安全隐患，保障运行安全，提高生产技术水平和能效，改善生态环境，制定本标准。
浅谈小型水电站设计及设备配置
关 键 词 ： 型 水 电 站 ； 计 ： 备配 置 小 设 设
０ 引 言
（） 择 水轮 机 组 。 ２选 水头 ２ ￣４０ｉ可 选择 反 击式 ： 流式 、 ０ ５ ｎ 混 轴
流式、 斜流 式 和贯 流 式 ， 目前 国 内应用 比较 广 泛 ， 组 结 构简 单 ， 机 运 小 型水 电站 设 计是 电站建 设 的重要 环 节 ，设 计方 案 的优 劣 直 行 可 靠 、 率 高 。４ 效 Ｏｎ以下低 水 头可 选 择轴 流 式 、 桨式 ， 用 于 ｉ 定 适 接 关系 到 水 电工程 的造 价 ， 往往 是 工程 能 否立 项 的关 键 ， 合 理 这 而 平 地 河道 上 ， 轮 机 桨 叶 固定 在 转轮 体 上 ， 水 当水 头 及 负荷 变 化 时 ， 的设 计 理论 和 方法 ，既 可达 到 降低 工程 造 价 ，又 可缩 短 工期 的 目 桨 叶 不能 完全 适应 水 流情 况 ， 因此 平 均效 率较 低 ， 只适 用 于 水头 负 的 ， 时也 能保 证 小型 水 电站 的建 设质 量 ， 同 这对 小 型水 电站 的建 设 荷变 化 不 大 的水 电站 。选 择水 轮机 组 型号 还 要考 虑水 轮机 生 产 厂 具 有 非常 重 要 的意 义 。针对 小 型水 电站 机 组容 量 小 、 备 结 构 、 设 运 家及 其 技术 水 平 ， 确 保水 轮机 组 运行 稳 定 ， 好 处于 水轮 机 运转 要 最 行 人 员技 术 水平 相对 较低 的特 点 ， 结合 本人 多年 实 践经 验 ， 文将 本 特性 曲线 图 的高效 区 。 组运 行 时 ， 机 水头 的变 化 不要超 过 水轮 机 性 主 要 介绍 水轮 机 的选 择 、 定主 电气 的接线 、 拟 电气测 量和 同期 装 置 能表 的水头 范 围 ，如果 超过 水轮 机 性 能表 的水 头 范围 会加 剧 水轮 及 保 护变 压器 装 置 的设 计等 有 关 问题 ， 同时 根据 自己 的设计 成 果 ， 机汽 蚀和 振 动 ， 会直 接 降低 水轮 机 效率 。 以及在 县 小型 水 电站 上 的运 用 实践 ， 出 了具体 的 设计 方法 。 提 （） 定 机 组 安装 的 高程 。３ ￣４ ０ 的水 头 ， 装 水 轮机 组 ３确 ０ ５ ｍ 安 １ 选择 水 轮 机组 时高 程 不能 超过 水轮 机 允许 的最 大 吸 出高度 ，超 过 这个 高 度会 造
96小型水电站建设工程验收规程
１总则１．０．１为加强小型水电站工程建设的验收管理，促使其早日发挥效益，为运行管理创造条件，特制定本规程。
１．０．２本规程适用于总装机容量２５ＭＷ及以下、０．５ＭＷ及以上各种所有制的小型水电站建设工程（以下简称小水电工程）的验收。
综合利用水利枢纽中的小水电工程部分，按本规程的要求进行验收。
小水电工程的水利枢纽工程如属大、中型，应按大中型枢纽工程的有关规程单独进行验收。
０．５ＭＷ以下的小水电工程验收可由省、自治区、直辖市水行政主管部门进行适当简化后执行。
小水电工程的验收除遵守本规程外，还应遵守各有关规程、规范及规定。
本规程不包括在施工过程中，按规定进行的常规验收工作。
１．０．３验收工作的依据是国家和行业的规程规范；已批准的设计文件；上级主管部门有关文件；设计变更通知单、修改文件；施工图纸及说明；设备技术说明书；合同文件等。
１．０．４小水电工程验收的主要内容：（１）检查待验项目已完成的工程是否符合批准的设计文件要求。
（２）检查工程设计、施工、设备制造和安装有无缺陷。
（３）检查机组启动、工程投产条件及生产管理单位必须的生产手段是否具备。
（４）审定工程质量等级、竣工决算、核定固定资产、办理工程交接手续。
（５）对工程的缺陷和遗留问题提出处理意见。
（６）通过阶段（中间）验收、机组启动验收、竣工验收鉴定书。
１．０．５小水电工程验收工作分为阶段（中间）验收、机组启动验收和竣工验收。
整个建设项目在批准的设计文件中已定为分期建设时，每期工程完建后应分别进行竣工验收。
阶段（中间）验收的内容，由项目主管部门会同业主根据工程的需要确定。
每一台机组试运行前，必须进行机组启动验收。
工程全部完成后，在正式提交生产单位运行前，必须进行竣工验收。
竣工验收应以阶段（中间）验收和机组启动验收资料为基础，要互相衔接，不要重复。
１．０．６为了搞好竣工验收工作，应按竣工验收的要求，先组织有关单位进行初步验收，或对工程决算、质量评定、资料归档等进行单项验收，为竣工验收作好准备工作。
小型水电站技术改造要点及施工管理
小型水电站技术改造要点及施工管理1. 引言1.1 背景介绍小型水电站是指通过对河流、湖泊等水体进行水利工程建设，利用水流的动力发电的一种小规模水电利用方式。
随着中国经济的快速发展和能源需求的增长，小型水电站作为清洁能源的代表，发挥着越来越重要的作用。
由于技术设备的老化和发展水平的不足，许多小型水电站存在着发电效率低、安全隐患多、环境友好度低等问题。
为了提高小型水电站的发电效率、减少安全风险、提高环保水平，进行技术改造具有迫切的必要性。
技术改造可以通过更新设备、优化设计方案、提高管理水平等措施来改善小型水电站的现状，从而更好地满足能源需求并保护生态环境。
技术改造不仅可以提高水电站的发电效率，还可以延长设备寿命，减少维护成本，提高水电站的整体运行效率。
在这样的背景下，小型水电站技术改造的重要性日益凸显，成为当前小型水电行业发展的一个重要课题。
通过技术改造，可以实现小型水电站的可持续发展，推动清洁能源产业的发展，促进能源结构的优化和调整。
1.2 意义和现状小型水电站技术改造的意义和现状：小型水电站技术改造是指对已建成的小型水电站进行技术升级和改造，以提高水电站的发电效率、降低环境污染，延长设备寿命，以及适应新的能源发展需求。
这一举措的意义在于优化小型水电站的运行效率，增加可再生能源利用率，推动清洁能源发展，减少对传统能源的依赖，同时也有利于保护生态环境，减少对自然资源的消耗和破坏。
目前，随着我国节能减排政策的不断推进和对清洁能源的重视，小型水电站技术改造已成为一个重要的工作。
但是现状也存在一些问题，包括技术陈旧、设备老化、运行效率低下等，这些问题都制约了小型水电站的发展和利用效率。
通过技术改造，可以有效提升小型水电站的发电效率和运行稳定性，实现清洁能源的全面利用，促进绿色发展。
2. 正文2.1 小型水电站技术改造的必要性小型水电站在我国的能源结构中起着举足轻重的作用，但是由于技术落后、设备老化等问题，很多小型水电站的发电效率较低，运行成本较高，还存在安全隐患。
智能化小型水电站技术指南说明书
智能化小型水电站技术指南（试行）智能化小型水电站应达到无人值班并实现远程监控的要求。
应具有获取水（雨）情信息的有效途径，可根据来水情况、设备状态、电网信息等决策电站运行方式。
应具备远程监视与控制功能，在无法远程控制电站设备时，电站现场应能实现电站设备的自主控制。
宜配置水工建筑物、主要设备和区域水（雨）情的在线监测系统。
一、水（雨）情测报电站水库宜具有库区（或区间）水（雨）情测报系统，能够根据库区内降雨量通过产汇流计算和调洪演算，得出坝前水位变化过程线。
电站应有上游水位和与其相对应的尾水水位自动监测装置，使智能化系统能动态计算电站水头参数，根据上游水位或水位变化率（水位对时间一阶导数）进行开机及带负荷决策。
具有水（雨）情共享条件的电站，应当具有根据电站区间实时降雨量修正共享信息的能力，并动态获取上游电站下泄流量信息，以提供给电站智能化系统分析决策。
二、设备应对站内水轮机导水机构、机组制动装置、主阀、闸门、电气设备、油气水系统等配置自动操作机构，使其具备现地自动控制和远程控制功能。
机组在进水隔断、机组和电网解列核心功能上，宜具备直接或间接冗余设计，确保在设备故障状态下，机组能实现与电网解列和阻断输水通道，防止事故扩大。
对于条件限制无法实现冗余改造的，应评估核心功能设备失效带来的事故风险，并具备相应的应急预案。
调速系统应具备转速监测及充足的储能单元，在失去外电网电源情况下，能够依靠备用电源或自身储能单元可靠关机，宜具备黑启动能力。
应按要求装设生态流量监测设备设施，具备实时监测生态流量及信息远传能力。
宜对水轮发电机组振动、摆度和油气水系统实现自动监测。
当设备发生故障时，有冗余配置的设备应能无扰动自动切换。
机组的现地控制单元应具备独立完成运行控制的能力。
应按照《小型水电站监控保护设备应用导则》（SL 692）的要求配置保护设备。
高压机组电站应配置统一的时间同步系统，为电站设备提供时间同步信号。
宜在引水口或前池配置自动清污机。
小型水电站设计及其经济性分析
小型水电站设计及其经济性分析随着近些年社会经济的不断发展以及全球气候变化问题的日益严峻，人们对新能源的开发和利用越来越关注。
其中，水电作为一种早期发展的清洁能源，在各国的能源结构中占有重要地位。
而相较于大型水电站，小型水电站在可持续性和经济性方面具有更多的优势。
因此，本文将重点探讨小型水电站的设计以及其经济性分析。
一、小型水电站的基本设计小型水电站是指装备容量在100kW以下，且建在不具备大功率水电站建设条件的中小型河流上的水力发电站。
小型水电站的建设主要依靠小流域的水力资源，其发电机组的容量较小，安装也比较灵活，适应性强，运行管理相对较为便捷。
因此，小型水电站广泛应用于拥有水力资源丰富的山区、山地及贫困地区。
1. 设计流量和水头的确定小型水电站的设计流量和水头一般是由当地的水文地质条件以及经济实际所决定。
一般而言，水流量大、水头高的河流更适合建设小型水电站。
而为了确保小型水电站的稳定运行，应该根据河流的季节停水期、汛期和旱水期的不同情况，选择不同的流量调节方式和发电机组类型。
此外，应该结合小型水电站的设计水头和发电机组的安装位置，以调整水流的流速，提高水能利用率。
2. 设备配置和布局设计小型水电站的设备配置和布局设计基本上与大型水电站相同，通常分为进水口、水闸、水轮发电机组、变电站等几部分。
为了确保小型水电站的安全性和可靠性，一般需要配备润滑油冷却机组、渗漏水处理设备和可靠的电缆线路等供应设施。
而根据小型水电站的实际情况，还可以增加一些其他的设施，如水电站大坝、房屋等。
3. 安全措施在小型水电站的设计过程中，安全措施是十分重要的。
主要包括防洪、排砂、承压检验、灾害监测等。
其中防洪是小型水电站最需要注意的问题之一。
由于小型水电站往往建在山区和农村地区，河道及周围环境条件较为恶劣，因此防洪措施具有更为重要的意义。
二、小型水电站的经济性分析小型水电站在贡献可再生能源方面有其显著的优势，同时也具有较高的经济利益。
小型水电站设计及设备配置研究
小型水电站设计及设备配置研究作者：谭庆模来源：《华东科技》2013年第11期【摘要】进入二十一世纪以来，随着经济的迅猛发展，各行各业对于电力的需求也在逐渐增大，为了满足对电的需求，国内兴建了许多的中小型水电站。
建设小型水电站，其设计和相关设备的配置也需要进行深入的研究。
文中笔者结合自身工作经验，简要探讨了小型水电站的设计及设备配置特点，并结合所涉及问题展开分析。
【关键词】小型水电站；设备配置；研究引言作为电站建设的重要一环的小型水电站设计，其方案的好坏会给水电工程的造价带来直接的影响，在很大程度上关系到工程立项是否能够通过。
若是保证了小型书电站设计理论和方法的合理性，那么不仅能够减少工程造价，还能够达到缩短工期的目的。
此外，还可以确保小型水电站的建设质量，这些对于小型水电站的建设都是大有裨益的。
考虑到小型水电站机组容量小、设备结构以及运行人员技术水平低的特点，下面将针对小型水电站设计和涉笔配置作出具体介绍。
1 小型水电站设计的特点小型水电站设计是工程建设中的一个关键环节，存在着诸多的特点，下面将是其具体的特点介绍。
1.1 在工程建设中的指导作用小型水电站设计是在项目技术定位的过程中起着至关重要的作用，在很大程度上设计对技术性能和经济指标起决定作用，在设计中会体现技术的指导思想要，很多新的技术、设备、和材料的使用和推广也需要依靠设计来实现，所以，在进行过程建设的过程中，小型水电站设计起着指导作用。
在进行实际的施工操作过程中，如果不重视小型水电站设计的指导作用，将会严重影响整个工程的质量。
1.2 先进设计技术的应用对于小型水电站设计的一大特点就是它能够与时俱进，通过先进技术和手段就工程技术的可行性和经济合理性做出判断。
小型水电站设计能够做到与时俱进的重要手段就是在过程设计的过程中注重计算机推广和使用。
近些年，CAD辅助设计的兴起和广泛使用在很大程度上刺激了工程设计人员思维模式的转变，眼界得到了拓展，对于结构的设计更加科学合理，并且注重添加一些具备时代特征的因素。
浅谈小型水电站设计及设备配置_薛勤荣
0引言小型水电站设计是电站建设的重要环节，设计方案的优劣直接关系到水电工程的造价，这往往是工程能否立项的关键，而合理的设计理论和方法，既可达到降低工程造价，又可缩短工期的目的，同时也能保证小型水电站的建设质量，这对小型水电站的建设具有非常重要的意义。
针对小型水电站机组容量小、设备结构、运行人员技术水平相对较低的特点，结合本人多年实践经验，本文将主要介绍水轮机的选择、拟定主电气的接线、电气测量和同期装置及保护变压器装置的设计等有关问题，同时根据自己的设计成果，以及在县小型水电站上的运用实践，提出了具体的设计方法。
1选择水轮机组水流的动能和势能转换成机械能就是通过水轮机来实现的，水轮机的选择是依据水的流量和水头大小进行，选择是否合理，会直接影响到水轮机机组的效率和运行的安全性和经济性，合理选择小型水电站水轮机对于水电站的建设是十分重要的。
（1）选择机组的台数。
电站机组台数多少是根据上游的水资源或水库蓄水量计算，同时也要考虑电站工程的造价和维修费用情况，这与发电效益以及管理工作人员也有密切的关联，同时考虑到今后为方便机组的零配件更换和维修管理，机组的型号应该尽可能一致。
（2）选择水轮机组。
水头20～450m可选择反击式：混流式、轴流式、斜流式和贯流式，目前国内应用比较广泛，机组结构简单，运行可靠、效率高。
40m以下低水头可选择轴流式、定桨式，适用于平地河道上，水轮机桨叶固定在转轮体上，当水头及负荷变化时，桨叶不能完全适应水流情况，因此平均效率较低，只适用于水头负荷变化不大的水电站。
选择水轮机组型号还要考虑水轮机生产厂家及其技术水平，要确保水轮机组运行稳定，最好处于水轮机运转特性曲线图的高效区。
机组运行时，水头的变化不要超过水轮机性能表的水头范围，如果超过水轮机性能表的水头范围会加剧水轮机汽蚀和振动，会直接降低水轮机效率。
（3）确定机组安装的高程。
30～450m的水头，安装水轮机组时高程不能超过水轮机允许的最大吸出高度，超过这个高度会造成水轮机转轮的汽蚀、振动等现象，并且会缩短发电机机组的运行寿命。
小型水电站技术改造规程[SL193-97]条文说明
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水电站技术改造成效和技术经济指标的主要依据
到 年底 全国水利系统单机容量
及以上的机组有 余台 做好这些水电站机组
的性能测试工作 对推动全国小型水电站的技术改造工作具有重要意义
单机容量
的机组 有条件时也应做设备的性能测试工作
考虑到测试条件对测试准确性的影响 推荐用同一方法和同一套仪表在改造前后做相对比较
情况特殊的 如多泥沙水电站 其技术改造时间可根据实际情况确定
机组长期带病运行 水轮机存在严重的机械缺陷或发电机整体绝缘水平严重下降 调速系
统或励磁系统以及挡水 引水和水工建筑物 金属结构诸方面存在着重大缺陷
水库与引水系统方面
引水工程不配套或施工质量差 机组实际引用水量 水库蓄水位和水轮机运行水头达不到
及
等仍在服役 这些转轮相当于国外
年代的技术水平 设备能耗高 如高能耗变压器仍
在服役 不少小型水轮发电机组综合效率只有
多泥沙河流上运行的水电站 水轮机通流部件磨蚀损坏十分严重 据调查 在水利系统小
型水电站中 约有 的水轮机有空蚀与磨损问题 有些机组大修间隔时间不到一年 导水机构 闸
门或阀门严重漏水 不能正常开 停机 如云南省元江县小河底一级水电站 泥沙磨损使机组难以
技术改造工程量小 投资少 见效快 经济效益明显 社会效益大
水利部对小型水电站的技术改造工作非常重视 九五 期间计划改造 万 中小水电
为把小型水电站技术改造工作科学化 规范化 特制订本规程
本条是对 规程 适用范围的规定
本规程主要应用对象是装机容量
及以下
以上小型水电站的技术改造 装机
容量小于
的水电站的技术改造 可参照执行
小型水电站技术改造规程条文说明
设计值 以致机组长期出力不足或远离最优工况区运行 效率低 空蚀及振动严重 年利用小时数远
小型水电站建设验收规程
首页>公用组>政策法规>行业规范[被阅次数：1452人]秘级：普通小型水电站建设工程验收规程1总则1．0．1 为加强小型水电站工程建设的验收管理，促使其早日发挥效益，为运行管理创造条件，特制定本规程。
1．0．2 本规程适用于总装机容量25 MW及以下、0．5MW及以上各种所有制的小型水电站建设工程（以下简称小水电工程）的验收。
综合利用水利枢纽中的小水电工程部分，按本规程的要求进行验收。
小水电工程的水利枢纽工程如属大、中型，应按大中型枢纽工程的有关规程单独进行验收。
0.5MW以下的小水电工程验收可由省、自治区、直辖市行政主管部门进行适当简化后执行。
小水电工程的验收除遵守本规程外，还应遵守各有关规程、规范及规定。
本规程不包括在施工过程中，按规定进行的常规验收工作。
1．0．3 验收工作的依据是国家和行业的规程规范；已批准的设计文件；上级主管部门有关文件；设计变更通知单、修改文件；施工图纸及说明；设备技术说明书；合同文件等。
1．0．4 小水电工程验收的主要内容：（l）检查待验项目已完成的工程是否符合批准的设计文件要求。
（2）检查工程设计、施工、设备制造和安装有无缺陷。
（3）检查机组启动、工程投产条件及生产管理单位必须的生产手段是否具备。
（4）审定工程质量等级、竣工决算、核定固定资产、办理工程交接手续。
（5）对工程的缺陷和遗留问题提出处理意见。
（6）通过阶段（中间）验收、机组启动验收、竣工验收鉴定书。
1．0．5 小水电工程验收工作分为阶段（中间）验收、机组启动验收和竣工验收。
整个建设项目在批准的设计文件中已定为分期建设时，每期工程完建后应分别进行竣工验收。
阶段（中间）验收的内容，由项目主管部门会同业主根据工程的需要确定。
每一台机组试运行前，必须进行机组启动验收。
工程全部完成后，在正式提交生产单位运行前，必须进行竣工验收。
竣工验收应以阶段（中间）验收和机组启动验收资料为基础，要互相衔接，不要重复。
小型孤网水电站设计中的特殊问题
和 值 对机 组频 率波 动有 直接 而重 大 的影 响 。例如 ，燃 油 发 电机 组 的 和 远 小 于 水 电
２ ＋Ｔ × ｆ
２
式 中 ： 为甩 全 负荷 时机 组最 大 转 速升 高相 对 值 ；ｆ为 水击 修正 系数 ； Ｔ 为 甩 全负荷 时 的升速 时
虽然 我 国大多 数水 电站 为并 网运行 ，但仍 有不
少小 型水 电站 孤立 运行 在边 防哨所 、山寨林场 ，为
．＝ ，
＝ Ｍ Ｄ— Ｍ ｚ
式 中 ，‘为机 组 的惯性 力矩 ；∞为 机组 的角速 ，
度 ，ｃ＝ Ｕ
（ 为机 组转 速 ） ；Ｍ。为水 轮机 的动 力
国防安全 、水 土保 持和 老少 边穷地 区建 设发挥 着 重 要作 用 。在 国际小 水 电市场 上 ，无 论是 发达 国家 的
３ ）水 击修 正 系 数 厂可参 照 有 关 经 验 公 式 或 经
ｚ
是 随转 速 的增加 而增 加 的 ，即
荷 的这一 特性 ，当负荷 变化 某 一数量 后 ，即使 水 轮 机不 进行 调节 ，机组 转速仍 可逐 步稳 定 在某一 新 的 数值 上 。负荷 的这种 能力称 为 自稳定 能力 ，它 有 助
庄 园 、别 墅 ，还是 欠发 达 国家 的偏 远 山 区 ，同样 有 相 当数 量 的小型水 电站 为孤 网运行 。 小 型孤 网 水 电站 由 于孤 网 中突 变 （ 突增 、突
矩 ；Ｍｚ 发 电机 的 阻力矩 。 为
在上 述运 动方程 的基 础上 ，可 将影 响机组 孤 网 运行 时频 率波 动峰值 的主要 因素作 如下 分析 。
频率 波动 为 ±１ ±２ ±３Ｈ 等 。 、 、 Ｚ
SL 168-1996 小型水电站建设工程验收规程
w ww .b z f xw .c om中华人民共和国行业标准P SL 168—96小型水电站建设工程验收规程The acceptance code for constructionof small hydropower station1996—09—10发布 1996—12—01实施中华人民共和国水利部 发布目 次主编单位： 四川省水利电力厅批准部门： 中华人民共和国水利部w ww .b z f xw .c om1 总则2 阶段(中间)验收3 机组启动验收4 竣工验收附录A 竣工图纸资料编制要求 附录B 竣工决算编制内容附录C(一) 阶段(中间)验收鉴定书格式 附录C(二) 阶段(中间)验收鉴定表格式附录D 机组启动验收小组的组织形式和验收交接、试运行指挥组的主要工作内容 附录E 机组启动验收鉴定书格式 附录F(一) 竣工验收鉴定书格式 附录F(二) 竣工验收鉴定表格式附录G 申请竣工验收和验收备查应提供的文件、资料 附录H 工程项目档案验收评审表附加说明1 总 则1.0.1 为加强小型水电站工程建设的验收管理，促使其早日发挥效益，为运行管理创造条件，特制定本规程。
1.0.2 本规程适用于总装机容量25MW 及以下、0.5MW 及以上各种所有制的小型水电站建设工程(以下简称小水电工程)的验收。
综合利用水利枢纽中的小水电工程部分，按本规程的要求进行验收。
小水电工程的水利枢纽工程如属大、中型，应按大中型枢纽工程的有关规程单独进行验收。
0.5MW 以下的小水电工程验收可由省、自治区、直辖市水行政主管部门进行适当简化后执行。
小水电工程的验收除遵守本规程外，还应遵守各有关规程、规范及规定。
本规程不包括在施工过程中，按规定进行的常规验收工作。
1.0.3 验收工作的依据是国家和行业的规程规范；已批准的设计文件；上级主管部门有关文件；设计变更通知单、修改文件；施工图纸及说明；设备技术说明书；合同文件等。
1.0.4 小水电工程验收的主要内容：(1) 检查待验项目已完成的工程是否符合批准的设计文件要求。
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浅谈小型水电站设计及设备配置摘要：基于国内现有小型水电站的设备及技术人员配置，详细介绍了水轮机的选择方法及原理、拟定主电气的接线技术与方式、电气测量和同期装置及保护变压器装置的设计等与小型水电站密切相关的实用技术。
该研究对于小型水电站的设计具有重要的研究、参考价值。
关键词：小型水电站；设计；设备配置
0 引言
小型水电站设计是电站建设的重要环节，设计方案的优劣直接关系到水电工程的造价，这往往是工程能否立项的关键，而合理的设计理论和方法，既可达到降低工程造价，又可缩短工期的目的，同时也能保证小型水电站的建设质量，这对小型水电站的建设具有非常重要的意义。
针对小型水电站机组容量小、设备结构、运行人员技术水平相对较低的特点，结合本人多年实践经验，本文将主要介绍水轮机的选择、拟定主电气的接线、电气测量和同期装置及保护变压器装置的设计等有关问题，同时根据自己的设计成果，以及在县小型水电站上的运用实践，提出了具体的设计方法。
1 选择水轮机组
水流的动能和势能转换成机械能就是通过水轮机来实现的，水轮机的选择是依据水的流量和水头大小进行，选择是否合理，会直接影响到水轮机机组的效率和运行的安全性和经济性，合理选择小型水电站水轮机对于水电站的建设是十分重要的。
（1）选择机组的台数。
电站机组台数多少是根据上游的水资源或水库蓄水量计算，同时也要考虑电站工程的造价和维修费用情况，这与发电效益以及管理工作人员也有密切的关联，同时考虑到今后为方便机组的零配件更换和维修管理，机组的型号应该尽可能一致。
（2）选择水轮机组。
水头 20～450 m 可选择反击式：混流式、轴流式、斜流式和贯流式，目前国内应用比较广泛，机组结构简单，运行可靠、效率高。
40 m 以下低水头可选择轴流式、定桨式，适用于平地河道上，水轮机桨叶固定在转轮体上，当水头及负荷变化时，桨叶不能完全适应水流情况，因此平均效率较低，只适用于水头负荷变化不大的水电站。
选择水轮机组型号还要考虑水轮机生产厂家及其技术水平，要确保水轮机组运行稳定，最好处于水轮机运转特性曲线图的高效区。
机组运行时，水头的变化不要超过水轮机性能表的水头范围，如果超过水轮机性能表的水头范围会加剧水轮机汽蚀和振动，会直接降低水轮机效率。
（3）确定机组安装的高程。
30～450 m 的水头，安装水轮机组时高程不能超过水轮机允许的最大吸出高度，超过这个高度会造成水轮机转轮的汽蚀、振动等现象，并且会缩短发电机机组的运行寿命。
依据机组高度的计算公式有以下 2 种机组的安装高度：立式机组：▽安=z下+hs-▽/900
卧式机组：▽安=z下+hs-▽/900-d/2
式中，z下为尾水渠最低水位（m）；hs 为水轮机理论吸出高度
（m），通过查水轮机应用范围图及 hs=（fh）曲线可得出；d 为水轮机转轮直径（m）；▽为水电站厂房所在地的海拔高程（m）。
依据多年的实践经验，为了消除或减轻水轮机汽蚀，可将计算出的▽安降低0.2～0.3 m确定安装高程。
2 拟定电气的主接线
电气主接线是小型水电站电气设计的主体和依据，它与电网特性、电站规模、水能参数、枢纽条件以及电站运行的可靠性、经济性等密切相关，并对电气设备的布置、设备选型、继电保护和控制方式等都有很大的影响。
因此，小型水电站电气主接线的可靠性和经济性是小型水电站电气设计的首要任务。
小型水电站的电气主接线是运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据。
装机容量一般有限，往往装机台数不超过5 台，相应小型电站的电压等级和回路数以及主变的台数都应较少。
考虑到小型水电站单机 100 kw以下的微型电站的机电设备供应比较困难，运行人员和管理人员的文化、业务水平普遍比较低，对熟练掌握操作、检修、处理故障以及运行等有一个过程。
所以，小型水电站的电气主接线在满足基本条件要求的前提下，要力求采用简单、清晰且符合实际需要的接线方法。
如果是单台机组，最好采用发电机与变压器组单元接线，假设是多台机组，最好采用单母线不分段接线，共用 1 台主变；其他机组，最好采用2 台主变用隔离开关进行单母线分段，这样可以提高运行的灵活性。
3 同期装置及电气测量
利用微机自动准同期装置是实现小型电站中同步发电机快速并网的最优控制手段，也是节约机组并网前空载能耗、机组故障时快速投入备用机组、保证系统安全稳定运行的重要保障。
并入电网运行的小型水电站电气监视和测量范围包括：三相交流电流、三相交流电压、使用换相断路器和单只电压表测量三相电压、有功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能、励磁电流和励磁电压等。
为了方便电气测量值的获取，其中电机的测量、监视表计、断路器、互感器和保护装置等要装在控制屏上；为了优化电气测量部分的控制及操作，发电机控制屏、电网的表计、断路器、同期装置等也应安装在同屏总屏上。
4 保护装置
设计小型水电站主保护装置的配置应在满足继电保护基本要求的前提下，力求简单可行、维护检修方便、造价低及运行人员容易掌握等。
（1）保护过电流。
如果 1 台机组 750 kw 以下，最好采用自动空气断路器的过电流脱扣器作过流、短路保护，自动空气断路器的动作整定值可以通过调整衔铁弹簧拉力来整定，整定值一般为发电机额定电流的 1.35～1.7 倍。
如为更好地提高保护的可靠性，也可采用过流继电器配合空气断路器欠压脱扣器作过流及短路保护，继电器线圈电源取自发电机中性点的 1 组 3 只电流互感器，继电器动作值亦按发电机额定电流的 1.35～1.7 倍整定。
保护原
理；当发电机出现短路故障时，通过过流继电器线圈的电流超过其动作值，过流继电器常闭接点断开，空气断路器失压线圈失电而释放，跳开空气断路器主触头，切除故障元件以保护发电机组安全。
（2）保护欠压。
当电网停电时，由于线路上的用电负荷大于发电机容量，此时电压大幅度降低，空气断路器欠压线圈欠压而释放，跳开空气断路器，以防电网来电造成非同期并列。
（3）保护水阻飞逸。
当发电机因某种原因，例如短路、长期过载、电网停电等突然甩负荷后，机组转速会迅速升高，这种现象叫飞逸。
如果不及时关闭调速器和励磁，可能造成事故。
如果未采用电动调速的小型水电站可利用三相水阻器作为该保护的负荷。
水阻器容量按被保护机组额定功率的70%～80%考虑。
如果水阻容量过大，机组甩负荷瞬间，会对水轮机组产生较大的冲击电流和制动力，影响机组的稳定，严重时会造成机组基础松动。
相反，如果水阻容量过小，达不到抑制机组飞逸转速的目的，水阻器采用角钢或钢板制成三相星型、三角型均可。
对于单机125 kw及以下的电站，以长为机组台数×（0.7～1）m、宽为（0.7～1）m、深为 0.6～0.8 m 为宜，同时考虑机组容量大小，应在短时间内（如 3～5 min）不致于将池中的水煮沸。
在调试水阻负荷大小时，应在水中逐渐施加水阻剂，调试水阻负荷，直到达到要求为止。
（4）变压器的防雷措施。
变压器上有可能出现正、逆变换波的过电压，为确保防止雷击线路和变压器，对于y/y、y/y0 接线的变压器，均应在其高低压侧各装设 1 组 3 只阀型避雷 fs-10 和
fs-0.38。
避雷器靠近变压器安装，防雷效果就较好，可以把高低压侧避雷器安装在变压器顶盖边上，同时把变压器外壳、避雷器引地下线（最好选用 t-16 线或 gj-25 线）与变压器中性点连接在一起，将三者共同接地，防雷保护效果特别好。
（5）保护变压器短路、过载。
变压器高压侧采用跌落式熔断器（或sn10-10 型少油断路器）作过载、短路保护。
运行经验表明，额定电压为 6～10 kv 的跌落式熔断器只能用在 560 kva 及以下的变压器，额定电压为10 kv 的跌落式熔断器只能用在 750 kva 及以下的变压器。
当变压器容量超过 750 kva 时，应采用油断路器。
跌落式熔断器熔丝按下列公式选择：当se＜100 kva 时，熔丝额定电流 =（2～2.5）×高压侧额定电流；当 se≥100 kva 时，熔丝额定电流 =（1.5～2）×高压侧额定电流。
5 小型水电站厂房
小型水电站厂房分为主厂房和副厂房，主厂房包括安装水轮发电机组或抽水蓄能机组和各种辅助设备的主机室，以及组装、检修设备的装配场。
副厂房包括水电站的运行、控制、试验、管理和操作人员工作、生活的用房。
引水建筑物将水流导入水轮机，经水轮机和尾水道至下游。
当有压引水道或有压尾水道较长时，为减小水击压力常修建调压室。
而在无压引水道末端与发电压力水管进口的连接处常修建前池。
为了将电厂生产的电能输入电网还要修建升压开关站。
此外，尚需兴建辅助性生产建筑设施及管理和生活用建筑。
6 结语
小型水电站是发展山区经济的支柱性产业，被当地视为脱贫致富的途径之一，大力发展小水电事业将有利于缩小城乡差别、改善农村生产生活条件，对于推进地方农业生产、提高农民收入、加快脱贫步伐、促进民族团结、维护社会稳定，具有不可替代的作用。
小水电开发通过投资拉动、税收增加和相关服务业的发展，将地方资源优势转变为经济优势、产业优势，以此带动其他产业发展，形成支撑力强的产业群体，有力促进地方经济的全面发展。
实践证明，按以上原则设计配置既可满足技术要求，又具有良好的经济效益。