农村小水电站的设计(1)
综述山区农村小水电站水轮机选型和设计
综述山区农村小水电站水轮机选型和设计
综述山区农村小水电站水轮机的选型和设计
摘要：本文以我国农村小水电站的现状为基础，根据山区农村小水电站的特点结合管理工作经验对水电站的规划和设计方面进行论述。
概述了农村小水电站如何根据地理条件和水文地质条件，合理规划，选择适宜的装机容量，保证运行后的效益。
关键词：山区农村；总布置；小水电站；主要建筑物；设计；方案
引言：我国已建山区农村小水电站具有以下一些特点：（1）总体运行调节能力低，机组装机容量比较小，水头高低利用参差不齐的情况；（2）运行管理人员的技术水平普遍较低；（3）随着农村经济的发展，人们的生活方式发生着日新月异的变化，电力需求不断增大，山区农村小水电是加快农村地区经济发展、提高农民生活水平的重要途径。
大力发展农村小水电，实施小水电代柴代煤，促进退耕还林还湖还草，促进江河治理，改善农业基础设施，改善生态，保护环境，为可持续发展战略服务。
一、成因及分析
山区农村小水电站有的建成年代早，在设计时不同程度存在一些不合理因素。
主要表现在以下几个方面：①装机容量偏小，没有经过精确计算，影响了发电效率。
②水轮发电机组选型不当，发电模式不合理。
③励磁系统不能适应并网运行。
④水能资源利用率低，水电站的经济效益低。
通过仔细调查，分析出以下4点原因：①在设计时没有充分的掌。
如何进行小型水电站的初步设计
如何进行小型水电站的初步设计1．设计图纸部分⑴工程地理位置图；计算电站至县城的距离，输电线路的距离。
⑵工程河流水系图；计算坝址、厂房的集雨面积，河流的长度、坡降。
⑶工程枢纽布置图；计算挡水坝基础数据，地面高程、挡水坝长度等，引水工程的特性数据，并对各段明渠隧洞进行编号且提取高程、长度数值，部分数据制作电子表格。
⑷挡水坝平面布置图；反复计算优化挡水坝的布置方案，上下游水位，防洪水位，校核水位，淹没长度及断面，占用征地面积，弃渣堆放场等。
⑸挡水坝剖面图；查取相关资料，根椐工作经验，初步拟定建筑物的几何尺寸。
⑹明渠、隧洞断面图；先进行水力计算，确定断面尺寸，后计算安全超高，衬砌的厚度，利用CAD命令AREA计算面积，整个设计不可少这一部分数据；⑺压力前池平面布置图；利用程序进行计算各种数据。
⑻压力前池剖面图；先根据前池水位与厂房尾水位的高差计算设计水头，依据压力水管的长度，水电站的设计流量才可画出压力前池剖面图。
2．厂房设计；需要的基础数据，厂房下游设计水位，防洪水位，校核水位，设计水头，设计流量，已拟定的装机，查设备资料，进而确定厂房尺寸；图纸包括：厂房横剖面布置图，厂房平面布置图，厂房下游立视图，各轴立面图，厂房二层平面图，厂房屋顶平面图；下一阶段补技施设计。
3．水机部分；机组技术供水系统图机组排水系统图机组水力监测系统图4．电气部分电气主接线升压站平面布置图升压站剖面图厂用电接线图5．地质部分挡水坝地质剖面图引水隧洞地质剖面图压力前池地质剖面图压力管地质剖面图6．压力水管部分压力管平面布置图压力管纵断面图（1#-N#）7．压力水管镇墩结构图（1#-N#）8．金属结构部分伸缩节装配及零件图（1-2）。
一个小型水电站的设计
360
(5)、根据沙阳站60多年的观测资料，多年平均气温16.8°C；8月份气温最 高，月平均30. 2°C，1月份最低，月平均2.2°C；最高气温达41.5°C，最低气温-8°C。
(6)'多年平均风速4. 8m/s，汛期多年最大风速平均值为12m/s。
(7)、根据沙阳气象记录，日降雨量大于5imn的降雨天数见表1-3。
5.3防渗排水布置31
5.4消能防冲布置32
5.5两岸连接布置32
6、水力设计33
6.1水闸的消能防冲33
6.1.1消力池结构计算33
6.1.2海漫的结构计算36
6.1.3防冲槽38
6.2闸门控制方式的拟定38
7、水闸的防渗设计41
7.1设计任务41
7.2闸基的防渗长度41
7.3渗流计算42
7.4滤层设计47
表1-3各月日降雨畳大于5mm的夭数
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均天数
3
3
4
5
6
6
9
8
8
4
3
2
最多天数
5
7
8
9
10
11
12
11
12
8
6
6
最少天数
0
1
2
2
2
3
5
1
3
2
1
0
1.3
(1)、闸址地质情况系属第四纪沉积岩，厚度较大，河床两岸滩地为粉质壤 土，厚度15m，河床为砾粗砂，厚度17m，下部为粗砂层，厚度11m，基岩为花 岗岩。
小水电站电气部分初步设计
第一篇设计说明书1 原始资料分析1.1 建站目的为了利用某地区水力资源和满足周围用电需要，拟建一个小水电站，向周围地区供电，并将电能输送到离本站8kM的变电所（该所有35kV、110kV两种电压等级）与系统相联。
1.2 拟建水电站情况发电机：额定电压：6.3kV，额定容量4*1.5万kW，额定功率因素0.8，电抗X=0.38,X'=0.35,X"=0.32。
丰水年每台机组满载运行90天，2台机组满载运行140天，1台机组满载运行30天，其余100天不发电。
系统：水电站通过两回35kV线路与系统相联，系统容量20000MV A，Xs=0.35。
自然条件：年最高气温45º；年最低气温-6º；年平均气温20º。
出线方向：35kV向西1.3 负荷资料35kV回路6回，其中备用1回。
其中表1.1为35kV负荷出线概况。
表1.1 35kV负荷出线表名称最大负荷（MW）最大负荷功率因素最小负荷（MW）最小负荷功率因素回路数线路长度（kM)氮肥厂 6 0.89 4 0.93 1 3 炼油厂 5 0.89 3 0.93 1 3 化工厂7 0.89 3 0.93 1 2 变电所 2 8站用电率小于5%。
其中0.4kV负荷如表1.2。
表1.2 0.4kV负荷出线表名称单台最大容量(kW) 数量运行方式电动机10 66台连续经常充电电机25 2台连续不经常载波室 2 1 连续经常生活用电200 2个生活区经常其他100其余站用负荷为6.3kV，其中2回线至4kM外的大坝（最大容量1000kW，功率因素0.8），2回线至外船闸（最大容量1200kW),1回线备用。
1.4 设计任务本次设计的主要任务是针对原始资料设计一个小水电站，对其一次和二次部分进行电气设计。
一次部分包括：选择供电可靠性高，维修方便，最经济的主接线，并对其高压设备经行选择和校验；二次部分为对其发电机、变压器、母线和出线进行继电保护设计。
水电站厂房设计(1)
水电站厂房设计1. 引言水电站厂房是水电站工程中至关重要的组成部分，负责承载水电设备和机械设备，保障水电发电的正常运行。
因此，在水电站工程建设过程中，水电站厂房设计必须可靠、安全，兼顾经济性和环保性。
本文将介绍水电站厂房设计的重要性、设计内容和要点，以及常见的设计方案和优化措施。
2. 设计内容和要点2.1 设计目标水电站厂房设计的主要目标是确保厂房结构的稳定性和安全性，以及满足水电设备和机械设备的布置需求。
设计需要考虑到厂房的承载能力、防震性能、通风与采光、防水防潮、防火等方面。
2.2 结构设计水电站厂房的结构设计需要考虑到承重墙、梁、柱和地基设计。
这些设计需要满足国家相关标准和规范的要求，确保厂房结构的稳定性和安全性。
此外，为了提高结构的抗震能力，需要采取一定的抗震措施，如设置抗震支撑结构和增加钢筋混凝土墙体厚度等。
2.3 通风与采光设计为了保证厂房内空气的流通和员工的工作环境，水电站厂房需要进行通风与采光设计。
设计人员需要考虑到机械通风设备的布置和通风管道的设计，确保良好的空气质量和温度控制。
此外，为了提供足够的自然光照，需要合理设置窗户和天窗。
2.4 防水防潮设计水电站厂房常常需要面对水的侵入和湿气的渗透。
因此，在设计过程中需要考虑到防水和防潮措施，如选择合适的防水材料、设立防水层等。
此外，需要合理设置防潮设备，如风干设备和湿度控制设备，确保厂房内干燥。
2.5 防火设计水电站厂房中常常储存有大量的燃油和液体燃料，因此，在设计过程中需要考虑到防火措施。
设计人员需要合理设置消防设备和防火墙，确保在突发火灾情况下能够迅速进行灭火和疏散。
3. 设计方案和优化措施3.1 常见设计方案•钢筋混凝土厂房：利用钢筋混凝土材料搭建厂房结构，具有稳定性好、抗震性能高、耐久性强的特点。
•钢结构厂房：利用钢结构搭建厂房结构，具有施工周期短、重量轻、适应性强的特点。
•砖混结构厂房：利用砖、石等材料搭建厂房结构，具有成本低、施工方便的特点。
一个小型水电站的设计
工程等别
规模
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
大(1)型
大(2)型
中型
小(1)型
小(2)型
最大过闸流量(m3/s)
≧5000
5000-1000
1000-100
100-20
<20
防护对象的重要性
特别重要
重要
中等
一般
--
根据表1-1可以查的流流沙河闸址的最大过闸流量为2050m3/s，由此数据查表2-1可知流沙河水闸枢纽工程为Ⅱ等大(2)型水利枢纽。
流量
（m3/s）
2050
1766
1666
1500
1333
1100
933
666
96
(2)、闸址的水位流量关系如下图所示。
图1-1 流流沙河水闸闸址水位流量关系曲线
(3)、经东林水库调蓄后，下泄水流含砂量很小，平均含砂量0.55kg/m3。
(4)、非汛期重现期10年和15年的流量见表1-2。
表1-2 11-6月重现期10年和15年的洪水流量
2.3 洪水标准
对于平原区的水闸，可根据水利部批准发布的规范SL-2001进行确定：平原区水闸的洪水标准应根据所在河流流域防洪规定的防洪任务，以近期防洪目标为主，并考虑远景发展要求，按表2-3所列标准综合分析确定。
表2-3平原区水闸洪水标准
水闸级别
1
2
3
4
5
洪水重现期(年)
设计
100-50
50-30
流量
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
10年
浅述山区农村小水电站设计
浅述山区农村小水电站设计摘要：笔者就山区农村小水电站的特点, 综合从事多年农村水利水电规划、设计、建设和管理工作经验,对山区农村小水电站设计方面进行论述。
关键词：电站设计；装机容量；水能资源；合理开发Abstract: This article explores the small hydropower station design aspects in the rural mountainous area, from its characteristics and the author’s years of the rural water conservancy and hydropower planning, design, construction and management experience.Key words: power plant design; installed capacity; hydropower resources; reasonable development中图分类号: TV73文献标识码:A文章编号：2095-2104（2012）1、装机容量确定装机容量是水电站中主要的参数之一, 其重要关系着水电站的规模及水能资源的合理开发等等问题。
如装机容量选用过大,会造成投资的增加、设备利用率低等问题;如选用过小,水能资源就得不到充分利用。
因此，选择经济合理的装机容量是水电站规划设计的重要环节。
装机容量一般是结合水能计算成果经动能经济计算最后确定,这对于山区农村小水电站来说显得过于复杂,且常使电站装机容量偏小。
本文推荐采用装机容量年利用小时法,即以一个预先确定的合适装机容量年利用小时数来控制装机容量确定的合理性。
装机容量年利用小时数(h年)是指水电站以装机容量(N装)满载运行发出多年平均年发电量(E年)的小时数,计算公式为h年=E年/N装。
农村小水电站装机容量确定步骤如下:1.1进行水能计算,求出保证出力Np和保证电能Ep。
农村小水电站的设计
农村小水电站的设计【摘要】农村小水电站是为满足农村地区电力需求而设计的一种发电设施。
本文从选址设计、水力设计、发电设备设计、电力传输设计和安全设计等方面进行了详细介绍。
选址设计需要充分考虑水流量和水头等条件，以确保发电效率和可靠性。
水力设计是确定水轮机类型和参数的重要步骤。
发电设备设计要根据实际情况选择适合的发电机组和控制系统。
电力传输设计则涉及输电线路的敷设和维护。
安全设计是保障人员和设备安全运行的关键。
农村小水电站的设计不仅能提高农村电力供应水平，还能推动当地经济发展。
未来，随着技术的不断创新与进步，农村小水电站设计将朝着更加智能化和环保化的方向发展。
【关键词】农村小水电站、设计、选址、水力、发电设备、电力传输、安全设计、重要性、发展方向1. 引言1.1 农村小水电站的设计概述农村小水电站是指利用小型水力资源对农村地区进行供电的发电设施。
设计一座农村小水电站需要考虑到各种因素，包括选址、水力设计、发电设备设计、电力传输设计和安全设计。
农村小水电站通常建设在山区或河流附近，利用水流的动能转换成电能进行发电。
对于农村地区来说，小水电站的建设不仅可以提供电力供应，还可以促进当地经济发展和改善居民生活水平。
在设计农村小水电站时，需要充分考虑选址问题，选择水资源充沛、水位稳定的地方建设，以确保发电效率和稳定性。
水力设计是农村小水电站设计的核心，需要合理利用水的动能，设计合适的水轮机和水利设施。
发电设备设计包括发电机组和控制系统，需要根据实际需求选择合适的设备，保证发电效率和稳定性。
电力传输设计则需要考虑如何将发电的电能输送到需要供电的地方，确保供电的可靠性和安全性。
安全设计也是农村小水电站设计中非常重要的一环，需要考虑到水电站的安全性、防灾防洪等问题，保障水电站及周边地区的安全。
设计一座农村小水电站需要综合考虑各种因素，确保水电站的稳定运行和安全性。
随着技术的不断发展和进步，农村小水电站的设计也在不断完善，为农村地区提供可靠的电力供应，为当地经济发展和居民生活带来便利。
小型水力发电站设计规范
小型水力发电站设计规范（试行）GBJ71—84编制说明第一章总则第二章水文、水利及水能第三章工程总体布置及水工建筑物第四章水力机械第五章电气部分第六章闸门、拦污栅和启闭设备附录本规范用词说明第一章总则第1。
0.1条小型水力发电站（以下简称水电站)设计,必须认真执行国家的技术经济政策, 根据国民经济发展的需要, 按照地方水利、电力、航运、木材流送、水产和环境保护等规划的要求,统筹安排, 因地制宜, 合理利用水资源, 做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。
第1。
0.2条本规范适用于装机容量2。
5万kW及以下, 机组容量1万kW以下, 其中机电部分, 适用于机组容量为500～6000kw、出线电压不超过35kV的新建水电站的设计。
第1.0.3条水电站的初步设计, 宜在河流（河段或地区)规划和地方电力规划的基础上, 根据经审批的设计任务书进行。
对上、下游有影响的河段的开发, 应征求相邻地区意见.第1.0。
4条水电站设计, 必须认真进行调查、研究、勘测和试验工作, 以便取得水文、气象、地形、地质、地震、建材及地方工农业和淹没、移民以及其他国民经济综合利用要求等项基本资料和数据.第1.0。
5条水电站设计, 除应符合本规范的规定外, 尚应符合现行的有关标准和规范的规定.第二章水文、水利及水能第一节水文第2。
1。
1条水电站设计, 应收集流域自然地理特性、气象、水文资料, 并应进行整理分析, 或进行必要的复查和修正.整理分析的主要内容如下:一、流域和河道特征值；二、实测水文资料中的水尺位置、水尺零点高程、水准基面的变动、水位和流量观测情况、浮标系数的采用、测流断面的冲刷和淤积变化、水位流量关系曲线高、低水部分的延长方法等；三、受水利工程或分洪、决口等因素影响的径流和洪水资料；四、历史洪水、枯水资料.第2。
1。
2条水电站的水文计算,应根据工程特点和设计要求, 提供下列各项成果的全部或部分内容:一、径流取水口或坝址历年各月（旬、日)平均流量的系列表,年平均流量、时段（旬、日)平均流量频率曲线, 指定频率的设计年平均流量及其年内各月（旬、日）平均流量.二、洪水（包括分期洪水）设计洪峰流量, 不同时段设计洪水量及设计洪水过程线.三、泥沙悬移质的多年平均年输沙量和月分配,典型年月分配,多年平均颗粒级配曲线。
浅谈小型水电站工程设计
浅谈小型水电站工程设计摘要：随着经济的发展，各行业用电要求的迫切，不仅用电量增多，质量要求也不断增高。
这给水电建设提出了一个新的课题和发展机遇，也对设计工作者提出了一轮新的挑战。
笔者结合工程经验，就小型水电站设计的自身特点和存在的问题进行了一些总结，并提出了关于提高小型水电站设计的一些看法，以供参考。
关键词：小型水电站设计特点设计质量0前言小型水电站是指装机容量低于2.5万kW的水力发电站。
小型水电已经成为中国最大、发展最快的可再生能源利用领域，开发小型水电站已成为中国推进农村电气化的重要途径。
据统计，中国小水电资源十分丰富，小型水电站向全国1/3以上地区提供电力资源，占中国人口的1/4，有800多个县主要依靠小型水电站供电。
1小型水电站设计的自身特点设计是小型水电站工程建设中关键的一个环节，有着其自身的特点，主要有以下几个方面。
1．1设计在工程建设中具有指导性作用设计是小型水电站项目技术定位的基础，经济、技术性能与指标都要由设计做出规定，技术指导思想要在设计中体现，一些新技术、新设备、新材料的推广也都要靠设计来推荐和采用，因此设计在工程建设中起到重要的指导性作用⋯。
笔者接触过一些为了压缩工程建设工期，违背科学规律的边设计、边施工、边投产的“三边工程”，造成了一些不良后果。
工程边设计、边施工、边投产，致使工程设计方无法保证设计方案的完整，没有充足的时间对整个方案进行审核和完善，容易产生一些设计缺陷，还会给施工方带来了很多负面影响，直至严重影响工程施工的质量，往往得不偿失。
1．2设计现代化与标准化设计现代化就是运用先进的科学的办法对经济合理技术方案的运用。
设计工作现代化的重要途径之一就是充分发挥电子计算机在工程设计中的应用。
随着CAD电子计算机辅助设计的普及推广，改变了工程设计人员的思维模式，开拓了视野，结构设计能愈加新颖、合理，工艺愈加技巧，工程设计愈加现代化；并使得工程设计人员摆脱了繁琐的手工计算和绘图工作，解决了手工计算难以解决的问题，缩短了设计周期，保证了设计质量，实现了方案比较和优化设计，节省了工程造价。
小型水电站的设计与施工
小型水电站的设计与施工随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益突出，小型水电站作为一种清洁能源的代表，逐渐受到人们的关注与重视。
本文将探讨小型水电站的设计与施工过程，以期为相关行业的从业者提供参考。
1. 水电站选址与设计：小型水电站的选址是非常关键的一步。
首先，需要根据当地的水资源情况来选择一个适合的水源。
一般来说，水源要具备一定的流量和水头条件，以保证水电站的正常运转。
其次，考虑到环境保护和生态平衡，选址时应避开敏感区域、保护生态环境。
在水电站的设计过程中，需要充分考虑到水力设计、机械设备选型、输电线路布置等因素。
水电站的水力设计主要包括水头、流量、电站装机容量等参数的确定。
在机械设备选型上，需要根据具体情况选择适合的发电机组、水轮机等设备，以确保高效发电。
输电线路的布置需要考虑到供电范围、线路的经济合理性和安全可靠性。
2. 水电站的施工过程：小型水电站的施工过程一般包括土建工程和水电机电设备的安装。
土建工程，即水电站厂房的建设，主要包括水电站房屋建设、引水渠道的挖掘和修建水坝等。
水电站房屋建设应符合设计要求，保证建筑物的稳固性和耐久性。
引水渠道的挖掘需要精确测量和施工，确保水流顺畅，提供充足的水源。
水坝的修建需要严格控制施工质量，保证水坝的稳定性和安全性。
水电机电设备的安装是小型水电站施工的重要环节。
这些设备包括水轮机、发电机组、输电线路等。
在设备安装时，需按照设计要求进行精准安装，确保设备的正常运转。
同时，在安装过程中要注意保护环境、降低对生态造成的影响。
3. 小型水电站的维护与管理：小型水电站的维护与管理是确保水电站长期稳定运行的关键。
维护工作主要包括设备巡检、故障处理、管道清洁等。
设备巡检需要按照规定周期进行，及时发现并解决设备运行中的问题。
故障处理需要配备专业人员进行，及时修复设备故障，确保发电正常。
管道清洁工作一般在积水冲洗、人工清理等方式进行，以保证引水通畅。
管理工作主要包括安全管理、生产管理和环境保护管理。
小型水电站初步设计报告编制规程
(3)工程特性表附在综合说明后，其他附表分别附在各章的适当位置。
(4)报告的文字表述应准确简明、逻辑严谨、通俗易懂。图纸应完整清晰。
1.0.7实施本规程要相应执行已颁布的SL77—94《小型水力发电站水文计算规范》、SL76—94《小水电水能设计规程》、SLl6—92《小水电建设项目经济评价规程》等专业规程。
3.7.1说明工程所在河段的冰情特性，分析工程河段发生冰坝、冰塞等情况的可能性，并估算对工程的影响。
3.7.2说明潮汐对本工程的影响。
3.8附图附表
3.8.1附图如下：
(1)流域水系图。
(2)径流、暴雨、洪水及泥沙插补延长的主要相关关系图。
(3)年(汛期、枯水期)径流频率曲线图。
(5)确定装机容量、帆组机型、接入电力系统方式、电气主接线、主要机电设备及闸门、启闭机的型式和布置。
(6)提出施工组织设计、建筑材料、劳动力、供水供电的需要量及来源。
(7)确定水库淹没、工程占地的范围、实物指标，提出水库淹没处理、移民安置规划和投资概算。
(8)提出消防设计、环境影响评价及保护设计。
4.4挡水建筑物的工程地质条件
4.4.1说明各比较坝(闻)址的工程地质条件，根据地形、岩性、构造、物理地质现象、水文地质条件等，对初拟的坝(闸)址及建筑物比较方案进行地质比选，提出坝址、坝轴线、坝型、坝高的地质选择意见。
4.4.2说明选定坝(闸)址的工程地质条件：
(1)地形特征、两岸坡度、沟谷发育程度、河床宽度及水深。
2.3工程任务和规模
2.3.1简述工程所在地区的经济发展概况及本工程的任务。
2.3.2简述工程规模、水利水能计算结果、主要特征值。
2.3.3简述工程综合利用效益、技术经济指标。
小型水电站水能设计标准
小型水电站水能设计标准小型水电站水能设计标准是指对小型水电站的水能资源进行充分利用，保证水电站运行稳定、高效、持续。
小型水电站根据其装机容量和年发电量的不同，可以分为微水电站和小水电站两种类型。
本文将就小型水电站水能设计标准进行探讨。
1.水能资源评估在设计小型水电站时，首先要评估水能资源的情况。
评估的指标包括水位差、年径流量和水能利用系数等。
水位差是指水电站上下游水位高差，决定了水电站的发电能力。
年径流量是指水电站年平均下泄水量，是判断水能资源丰富程度的重要指标。
水能利用系数是指水能转化为电能的效果，是衡量水电站运行效率的关键指标。
2.确定装机容量根据水能资源评估结果，可以确定小型水电站的装机容量。
装机容量应该合理匹配水能资源，既要保证充分利用水能，又要确保水电站运行的稳定。
装机容量的确定是综合考虑经济、技术和环境等因素的结果。
3.选择水轮发电机组水轮发电机组是小型水电站的核心设备，其性能直接影响水电站的发电效率。
在选择水轮发电机组时，要考虑水电站的装机容量、水能资源情况和发电机组技术指标等因素。
同时，还要考虑发电机组的可靠性、维护保养和运行管理等问题。
4.水电站主要设备选型除了水轮发电机组，小型水电站还需要选择其他辅助设备，包括水泵、水轮机调速装置、水力机械启闭装置等。
这些设备的选型应根据小型水电站的实际情况进行，同时要考虑设备的性能、技术指标和价格等因素。
5.水电站供电方式小型水电站的供电方式可以分为并网供电和孤岛供电两种。
并网供电是指将电能与公共电网相连，将多余的电能卖给公共电网，从而实现收益的方式。
孤岛供电是指水电站自身消纳发电，不与公共电网相连，适用于地理条件偏远或供电需求较小的情况。
6.水电站环境保护小型水电站在设计中要注重环境保护。
包括保护植被、保护河流生态系统、减少对鱼类和其他水生生物的影响等。
同时，还要合理规划水利工程建设，减少土地利用和水资源的浪费。
7.安全运行和维护小型水电站在设计中要考虑安全运行和维护的问题。
微型水电站的设计与建设
微型水电站的设计与建设近年来，随着环保意识的逐渐增强，人们对可再生能源的关注度也在不断提高。
其中，微型水电站作为一种利用水能发电的新兴形式，备受关注。
本文将就微型水电站的设计与建设进行探讨。
一、微型水电站的意义微型水电站是指功率在1千瓦（KW）到50千瓦（KW）之间的小型水电装置。
相比于传统大型水电站，微型水电站有以下几个显著的优势。
首先，微型水电站占地面积小。
大型水电站需要庞大的水库和水坝，占用大量土地资源，并导致生态系统的破坏。
而微型水电站通常是在河流中，将水流引导至发电机组，因此占地面积较小，对自然环境的影响相对较小。
其次，微型水电站具有良好的可再生性。
相比于石油、煤炭等传统能源，微型水电站通过利用水能发电，不消耗化石燃料，不会产生二氧化碳等温室气体，对环境的污染较小，具有很好的可再生性。
再者，微型水电站能有效推动农村发展。
许多乡村地区由于偏远，供电不稳定，而微型水电站可以近距离发电，满足当地居民日常用电需求，提高乡村电力供应的可靠性，促进农村经济和社会的发展。
二、微型水电站的技术要点1. 水轮机的选择水轮机是微型水电站的核心设备，对于发电效率和稳定性具有重要影响。
常用的水轮机有斜流水轮机、轴流水轮机和混流水轮机等。
选择合适的水轮机需要综合考虑水资源的流量、水头以及地形等因素。
2. 水库设计微型水电站通常需要建设水库来储存水源，以保证水轮机运行的稳定性。
水库的设计要考虑地形地貌、水量变化情况以及水库容量等因素，以确保发电系统能持续稳定地工作。
3. 升压变压器的配置微型水电站所产生的电能通常为低压电能，需要通过升压变压器将其转换为适合输送和使用的高压电能。
升压变压器的选择应考虑电网输电距离、负载需求以及电能损耗等因素。
三、微型水电站的建设过程微型水电站的建设过程包括选址、水力资源勘察、设计方案编制、设备采购、施工安装和运行维护等环节。
首先是选址，需要考虑水流量、水头、水质和用电需求等因素，选择适合建设微型水电站的地点。
能源工程中的小型水电站设计技术使用教程
能源工程中的小型水电站设计技术使用教程水电站是利用水能转化为电能的设施。
随着社会的发展和对能源消耗的关注，小型水电站成为一种可持续利用的清洁能源解决方案。
本文将介绍小型水电站的设计技术和使用教程。
1. 简介小型水电站小型水电站通常是指装机容量在1兆瓦以下的水电站。
与大型水电站相比，小型水电站具有投资少、占地面积小、建设周期短等优点。
它们可以通过引水、引流、落差等方式利用水能，将其转化为电能。
小型水电站广泛应用于乡村、山区以及新能源开发等领域。
2. 设计前的准备工作在设计小型水电站之前，需要进行一些准备工作。
首先，要确定水电站的位置。
选择具备合适水源和落差的地点非常重要。
其次，要评估水电站的能力。
这包括估计每秒流量、水头和平均装机容量等参数。
最后，考虑水电站的投资和经济回报。
这涉及到成本估算和电价预测等因素。
3. 水轮机的选择和设计水轮机是小型水电站的核心设备。
根据水头和流量等因素，可以选择合适的水轮机类型，如水轮发电机组、螺旋桨水轮机、斜流水轮机等。
设计水轮机时，需要考虑转速、效率、转矩、叶片形状等参数。
此外，还需要设计水轮机的定子和转子，以及水轮机与发电机的连接方式。
4. 水库和引水系统设计水库是储存水源的地方，而引水系统负责将水引导到水轮机。
在设计水库时，要考虑充分的蓄水容量和均衡的水流。
引水系统包括水管、取水口、水闸等。
确保引水系统的流程顺畅，并减少能量损失是重要的设计原则。
5. 发电机组和逆变器的选择发电机组是将水轮机的机械能转化为电能的装置。
要根据水轮机的特性选择合适的发电机组。
逆变器负责将发电机产生的直流电转变为交流电。
选择高效、稳定的发电机组和逆变器，能提高水电站的发电效率和可靠性。
6. 电网接入和运行监控小型水电站设计完成后，需要将其接入电网。
这需要与当地的电力公司进行沟通和协调。
同时，安装监测系统，对水电站的发电情况进行实时监测，以确保其正常运行。
定期进行设备检查和维护，对故障进行及时修复，可以保证水电站的长期稳定运行。
探讨农村小型水电站设计问题
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！（水利工程）工程设计单位：姓名：时间：探讨农村小型水电站设计问题摘要：本文对农村小型水电站的特点、存在的问题以及提出了相应的建议作了探讨。
关键词：农村小型水电站；设计；问题；建议引言：随着近年来农村水电站的快速发展，小型水电站的建设具有非常重要的意义。
而设计是小型水电站建设的重要环节，小型水电站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。
1农村小型水电站概念及特点1.1 农村小型水电站现阶段我国农村小型水电站，一般是指分布在广大农村地区，依靠自然水资源，在中小河流上，借助自然落差或人工增加的落差，由地方政府或集体、或个人集资兴建与经营管理的水电站，其规模一般在5 万kW 以下，属配套地方供电电网系统。
1.2 农村小型水电站特点农村小水电站，以水网密布、自然雨水充沛的中南、华南和西南部居多，且多分布在人烟稀少的山区。
在这些山区，人稀地广，居民用电负荷分散，如果用大电网覆盖，一是财力上很难实现，二是资源上严重浪费。
而且，如果拟采用大电网供电，其长距离的输送线路，也给电力供应部门在资金筹措及线路架设、维护等方面带来很多困难，实现的难度可想而知。
所以，山区农村小水电，可以有效补充大电网的这一不足。
农村小型水电站资源具有如下特点：建设规模可因地制宜、因环境制宜、因条件制宜，投资省、工期短、见效快。
供电系统仅服务于本地区，可就地成网、就近供电，供电成本低，适合国家、地方、集体、企业甚至个人等以各种投资形式进行开发。
小水电站分散在广大山区或农村，可吸收广大山区和农村的剩余劳动力就业，带动和促进落后地区经济发展。
作为全国水电资源的后备力量，在电力整体结构调整和规划中，具有不可忽视的战略地位。
小水电在生产过程中，不排放温室气体和有害气体，符合可持续利用和可持续发展原则。
小型水电站的特点与设计要点
小型水电站的特点与设计要点本文概述了小型水电站的特点；提出了无资料地区小型水电站设计中水能计算方法；水头确定；装机容量选择与单机容量选择以及变压器的选择。
1引言本人在工作实践中，多次参加小型水电站勘测、设计、施工、验收工作。
其中有过胜利的喜悦，也有过失败的教训。
下面把我从事小型水电站设计的几点体会沟通给大家，供同行们参考。
2小型水电站的特点2.1地理位置偏僻小型水电站多数分布在相对偏僻的山沟里，交通不便、通讯不便，远离城镇，外购材料选购不便，给施工带来诸多不便。
2.2缺少水文资料小型水电站多数分布在流域面积只有几十平方公里到几百平方公里的小型河流上，没有水文站和实测水文资料，径流计算，洪水计算和水能计算需要按无资料法和面积比法计算。
2.3工程规模小投资少受流量、水头和地形条件的限制，小型水电站装机容量一般在200～3000kw范围；坝高在6～15m之间；设计水头在5～20m范围；总库容在20～500万m3之间，没有调整库容；库区回水长度在500～2000m之间；工程投资一般在200～2000万元之间。
2.4工程占地少、沉没范小、移民动迁工作简洁多数小型水电站库区回水范围都在原来行洪断面之内，不沉没耕地、林地，没有移民动迁工作。
即使有沉没，多数是沉没少量的河边薄耕地与疏林地，工程占地也很少。
沉没处理与工程征地工作相对简单。
2.5对自然环境影响不大小型水电站规模小，沉没范围小，占地少，对自然环境影响不大，没有污染排放，在环境评价方面及水保方面简单过关。
2.6建设期短经济效益显著小型水电站多数利用自然优势，工程规模小，工程量小，建设期短。
假如施工组织科学合理，多数小型水电站可以在一年内建成投产。
工程投资在200～2000万元之间，单位千瓦投资在6000～8000元之间，一般在10～12年可以收回成本，经济效益比较显著。
与其他行业相比，不用选购原料，不用外出推销产品，管理便利，运行陈本低，收入稳定，是一项好产业。
小型水电站电气设计
小型水电站电气设计小型水电站是指发电量在100兆瓦以下的水电站，它既具有清洁、可再生的能源特点，又是分布式能源的代表，可以为地区经济发展提供可靠的电源。
本文将对小型水电站的电气设计进行探讨。
小型水电站主要由水利工程、水轮发电机组、变压器、开关设备、配电线路等组成。
其电气系统包括发电机端、变配电站、输电线路和用电负荷等。
发电机端主要由水轮发电机组、变频器、电缆等构成。
变配电站则是将发电机的电能升压再通过变压器输送到用电负荷。
输电线路由高压绝缘电缆或架空线路进行传输。
用电负荷则是小型水电站的终端用户。
1、水轮发电机组选择电机组是小型水电站的核心设备，其选型要根据水力特性、水电站水头、流量、转速等数据进行计算。
可根据这些参数选择适用的水轮发电机组，包括水轮发电机及附件，如调速器、机械制动器、台车、轴承等，保障其安装、维护、运行等方面的需要。
2、发电机绝缘级别根据小型水电站的水电站规模，小型水电站发电机温升控制阈值、并合理使用绕组材料等方面的需求，其绝缘级别应根据实际情况进行选择。
当前，2-5兆瓦水轮发电机绝缘级别通常为F级，同时水电站建设者可根据实际需求，选择更高的H level水轮发电机。
3、变频器为了提高小型水电站的效率，发电机的输出电压和频率需要经过一定的处理后再输送出去，这时便要用到变频器。
变频器的主要作用是在输入的交流电信号上进行电压调整和频率变换，使得输出电流符合小型水电站的电气负载需求。
同时，变频器还具有过电压和短路保护等功能，可以提高小水电站工作的安全性。
1、小型水电站变压器小型水电站变配电站中，变压器是电路最重要的部分之一，用于将发电机端产生的电能升压，并通过电缆或架空输电线路传输到用电负荷侧。
根据运行容量和电压等级，小型水电站变配电站的变压器通常选择干式或油浸式变压器。
2、开关设备在变配电站中，开关设备是实现变配电站安全运行的重要部分。
小型水电站的开关设备包括断路器、负荷开关和熔断器等。
小型水电站的设计与优化
小型水电站的设计与优化随着环保意识的不断提高，越来越多的人开始关注小型水电站的建设与利用。
小型水电站是指发电装置装机容量小于50万千瓦，一般是指利用小型水电资源发电的发电设施。
这种发电方式不仅可以反哺自身，更能将电力输送到城市和乡村地区用于电力消费，为人们在生活中的用电提供支持。
在设计与优化小型水电站时，应考虑以下几个方面。
1. 地形与水文条件小型水电站的核心是利用水的流动能量发电。
因此，建设小型水电站的首要条件是选择适宜的地形与水文条件。
对于小型水电站而言，水流速度不能过快，否则容易出现水轮机转速过高或发电机超载等问题。
因此，一般选择的水位落差不宜超过10米，水流速度也应保持在1-5米/秒的范围内。
另外，在选择水电站的位置时，还需要考虑到调节水位的问题，以确保水电站的发电量和供电能力。
2. 常用的小型水电站类型小型水电站通常可以分为以下几个类型：（1）混合型水电站：将水厂的升压站和电站建在一起，由水泵提水到水池，再利用高水头发电。
（2）堰闸型水电站：利用水坝形成水库，通过调节水流量达到发电目的。
（3）梯级式水电站：将大型水电站拆分成多个微型水电站，同时考虑对各个小的水电站进行安排连接。
3. 设计要点在设计小型水电站时，存在一些需要注意的要点，如：（1）水库设计：水库是小型水电站的核心部分，应根据水文条件和地形来进行设计，同时应考虑到水库的最大蓄水量和最小蓄水量要求。
（2）水轮机系统设计：水轮机是小型水电站的重要组成部分，其设计应仔细考虑以确保转速不会过高或过低。
通常水轮机的效率可以通过相应的调整获得。
（3）发电系统设计：发电系统是小型水电站的关键部分，应根据发电机的额定容量来选择适合的电缆和开关装置。
此外，还应对光伏电池板方面的技术进行了解，确保在弱光照射情况下仍然可以发电，并根据太阳能技术的特点来安排发电机装置。
4. 优化方面（1）自动化程度优化：小型水电站的自动化程度直接决定了其稳定性和高效性，因此在设计中应尽可能引入各类自动化技术以减少人员操作的时间和人力投入。
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农村小水电站的设计(1)
摘要：该文针对农村小水电站“机组容量小、设备供应困难、运行人员文化技术水平相对较低”等特点，介绍了水轮机的选择、电气主接线的拟定、电气测量和同期装置及保护装置的设计等有关问题。
关键词：小水电站；设计；经验
1水轮机的选择
水轮机是水电站一个十分重要的设备，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。
水轮机选择合理与否，直接影响到机组的效率和运行的安全性、经济性。
机组台数的选择
农村小水电站机组台数与电站的投资、运行维护费用、发电效益以及运行人员的组织管理等有着密切的关系。
通过多年设计和运行经验表明：农村小水电站机组台数一般为1～4台，且型号应尽量相同，以利于零部件通用和维修管理方便，其中每座电站2台机组居多。
水轮机型号的选择
水轮机型号的选择合理与否，直接影响到水轮机的运行效率、汽蚀和振动等。
选择型号时，既要考虑水轮机生产厂家的技术水平和运输的方便程度，又要确保水轮机常处于较优的运行工况，即尽量处于水轮机运转特性曲线图的高效区。
尤其是机组运行时，水头的变化不要超过水轮机性能表的水
头范围，否则会加剧水轮机汽蚀和振动，降低水轮机效率。
机组安装高程的确定
水轮机的安装高程不能超过水轮机允许的最大吸出高度，否则会引起水轮机转轮的汽蚀、振动等不良现象，因而缩短机组的运行寿命。
（1）卧式机组：▽安=Z下hs-▽/900-D/2
（2）立式机组：▽安=Z下hs-▽/900
式中Z下——尾水渠最低水位（m）；
hs——水轮机理论吸出高度（m），查水轮机应用
范围图及hs=f曲线；
D——水轮机转轮直径（m）；
▽——水电站厂房所在地的海拔高程（m）。
为了消除或减轻水轮机汽蚀，可将计算出的▽安降低～确定安装高程。
2电气主接线的拟定
小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之一。
农村小水电站装机容量往往有限，一般装机台数不超过4台，相应电站的电压等级和回路数以及主变的台数都应较少。
考虑到小水电站（尤其是单机100kW 以下的微型电站）的机电设备供应比较困难，运行和管理人员的文化、业务素质普遍较差，从进站到熟练掌握操作、检修、处理故障及优化运行等也有一个过程。
因此，农村小水
电站的电气主接线在满足基本要求的前提下，应力求采用简单、清晰而又符合实际需要的接线形式。
对于1台机组，宜采用发电机—变压器组单元接线；对于2～3台机组，宜采用单母线不分段接线，共用1台主变；对于4台机组，宜采用2台主变用隔离开关进行单母线分段，以提高运行的灵活性。
3电气测量及同期装置
并入电网运行的小水电站电气测量应包括：三相交流电流、三相交流电压（使用换相断路器和1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的监视和测量。
发电机的测量、监视表计、断路器、互感器及保护装置等装在控制屏上（发电机控制屏）；电网的表计、断路器、同期装置等装在同期屏上（总屏）。
4保护装置
农村小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。
过电流保护
单机750kW以下的机组，可以采用自动空气断路器的过电流脱扣器作为过流及短路保护，其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～
倍。
为了提高保护的可靠性，还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～倍整定。
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——发电机。
欠压保护
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。
水阻保护
当发电机因某种原因突然甩负荷后，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。
一般未采用电动调速的农村小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%左右考虑。
如果水阻容量过大，机组甩负荷瞬间，将对机组产生较大的冲击电流和制动力，影响机组的稳定，严重时可能造成机组基础松动。
反之，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125kW及以下的电站，水阻池内空，以长为机组台数×（～1）m，宽为（～1）m，深为～m为宜，同时考虑机组容量大小，应在短时间内（如3～5min）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。
变压器过载、短路保护
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6～10kV的跌落式熔断器只能用在560kVA及以下的变压器,额定电压为10kV的跌落式熔断器只能用在750kVA及以下的变压器。
当变压器容量超过750kVA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＜100kVA时，熔丝额定电流=（2～）×高压侧额定电流；当Se≥100kVA时，熔丝额定电流=（～2）×高压侧额定电流。
变压器的防雷保护
由于变压器上可能出现正、逆变换波的过电压，为了防止雷击线路和变压器，对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）阀型避雷器FS-10和。
避雷器越靠近变压器安装，防雷效果越好，可以将高低压侧避雷
器安装在变压器顶盖边上，再将变压器外壳、避雷器引下线和变压器中性点连接在一起后，三者共同接地。
一般接地引下线采用T-16线或GJ-25线。
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