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1、呼和浩特抽水蓄能电站施工供水系统运行维护方案一、工程概况：（一）、电站简介呼和浩特抽水蓄能电站位于内蒙古自治区呼和浩特市北部大青山区，距离呼和浩特市中心约20km。电站总装机容量1200MW，装机4台，单机容量300MW。电站建成后接入蒙西电网，在系统中担负调峰填谷和紧急事故备用任务，同时兼有调频调相的作用。电站枢纽主要由上水库、水道系统、地下厂房系统、下水库工程等组成，工程等级为一等。上水库位于哈拉沁沟左岸的料木山顶，采用开挖筑坝围库而成。上水库坝顶高程1943.00m，坝顶宽10.0m，主坝最大坝高69.9m。上水库正常蓄水位为1940.00m，死水位为1903.00m，工作水深37m，总
2、库容677.47万m3。水道系统和地下厂房系统位于哈拉沁沟左岸上、下库之间的大青山山体内。水道引水系统采用一管二机布置方案，尾水系统采用一管一机布置方案，水道系统总长度2271m。地下厂房采用尾部开发方式，厂房尺寸（长宽高）152m23.5m50m，主变室尺寸（长宽高）121m17m33.5m。下水库由两道坝（拦河坝和拦沙坝）拦河而成。拦沙坝位于大西沟沟口上游约1km的“S”型河曲部位，坝顶高程1401m，最大坝高57m。拦河坝位于大西沟沟口上游侧附近，坝顶高程1401m，最大坝高69.0m。拦沙坝与拦河坝为碾压混凝土重力坝。下水库正常蓄水位1400.00m，死水位1355.00m，最大工作水
3、深45m，总库容717.1万m3。（二）气象条件本流域属于中温带季风亚干旱气候区，具有冬长夏短、寒暑变化急剧的特征。冬季可长达五个月，漫长而严寒。据呼和浩特、武川县气象站实测资料统计，极端最低气温分别为-32.8和-37.0，冻土期也长达五个月。夏季短暂，但极端最高气温可达38.5（呼和浩特1999年7月27日观测值）。无论是气温的年较差还是日较差都比较大，冷热变化剧烈，由此增加了早晚霜冻的机会。本流域多年平均相对湿度55%；年降水量较少，一般为300400mm。降水的季节分配极不均匀，主要集中在夏季，6至9月降水约占年降水量的70%以上；冬季降水极少，12月、1月和2月为年内降水最少月，月降
4、水量一般都在l0mm以下，冬季降水约占年降水量的5%以下。降水的年际变化也很大，蒸发受气温和风力的影响，春、夏季蒸发量大，冬季蒸发量小。流域降水量远远小于蒸发量。（三）、供水系统简介1、上水库施工供水系统呼和浩特抽水蓄能电站供水系统施工及生产用水经缆车式取水泵站和二至四级泵站逐级上送至高位蓄水池，最大扬水高度555m，设计供水能力560m3/h，将高位水池高程确定在1980m。生产供水系统由以下各部分组成：缆车式取水泵站、二五级泵站和各级泵站的中转调节水池、以及输水管路。缆车式取水泵站选址于哈拉沁水库大坝上游的水库左岸边，取水泵站布置在14251448m高程。缆车式取水泵站由水泵台车、斜坡道、
5、牵引设备等组成。水泵台车采用槽钢桁架结构，泵房采用角钢焊接屋架及铁皮外罩组成，泵房平台采用6mm厚的花纹钢板。泵车上平行正向布置有三台D280-43*3型多级离心泵（其中备用一台），单机额定流量为280m3/h，配套电动机功率160kW，台车面积54.53m2（6.65m8.2m长宽）。根据地形条件，缆车坡道采用斜坡式，坡比1:2，台车轨道采用P38钢轨，轨距5m，敷设在钢筋混凝土轨枕基础上。轨道上端标高1448m，下端标高1423m，斜坡道上还布置电缆沟、排水沟、输水斜管和岔管、人行踏步等。输水斜管为DN400mm的钢管，沿斜坡从1423m高程敷设到1448m高程，斜管上设岔管与泵车出水管相
6、接，岔管为DN300DN400mm的正三通。岔管最低布置于1432m高程，最高岔管布置于1446m高程，共计设8个岔管。泵车出水管与输水岔管之间采用钢联络管，钢联络管两端设有球形万向接头分别与泵车出水管和输水斜管岔管连接。一个岔管与泵车出水管相连时，其余岔管用法兰盖封闭。水泵台车采用16吨卷扬机牵引，泵车的安全装置采用钢杆安全挂钩和钢丝绳套挂钩。卷扬机房布置在1448m高程平台，为砖混结构，建筑面积49.77m2。供水系统采用五级泵站加压将水送到上水库区水池。该取水泵站布置于1423m1448 m高程，二级泵站布置于1540m高程，三级泵站布置于1650m高程，四级泵站布置于1760m高程，五
7、级泵站布置于1870m高程。1.1水泵机组选型配置：泵站水泵机组配置计划表项目名称设计流量(m3/h)所需扬程(m)选定水泵型号配电动机型号功率额定流量m3/h额定扬程(m)效率()台数取水泵站至一级泵站560110.4D28043*3Y315M1-4132kW280129773二级泵站至二级泵站560115.43D28043*3Y315M2-4160kW280129773三级泵站至三级泵站560115.19D28043*3Y315M2-4160kW280129773四级泵站至四级泵站560117.04D28043*3Y315M2-4160kW280129773五级泵站至高位水池560120.
8、37D28043*3Y280S-2 75kW2801297731.2水泵机组布置：二、三、四、五级泵站各布置三台水泵机组，采用平行单排布置。各级泵站水泵选型相同，布置形式基本相同，平行布置3台水泵D280-433型多级泵。D280-433型多级泵之间净距1.2m，距边墙1.5m。多级泵与端墙之间留有3.03.0m的空地作为检修场地。主通道上靠墙布置三个降压启动柜和一个控制盘，低压配电盘布置于对面，与边墙间净距为0.8m。1.3水泵房管道布置：每级泵站的进水管取自中转水池，进水干管进入泵站后设一总闸阀，进水岔管与水泵之间设闸阀。各水泵出水锥管后设闸阀，然后经岔管汇总，汇总后的出水管上设缓闭止回阀
9、和检修闸阀。水泵出水管道上的阀件选用Pg=1.6MPa的阀件，其余的阀件均选用Pg=1.0MPa的阀件。1.4泵房结构泵房结构形式采用砖墙和混凝土预制屋面板结构。地基设计承载力按0.15MPa计。各级泵站的建筑面积分别为：取水泵站54.53m2(长宽6.658.2m)；其他各级泵站73.09m2(长宽11.286.48m)。1.5其它设施各级泵站的水泵充水除取水泵站采用水箱外，其它均采用自灌式，通风采用自然通风，冬天利用电炉采暖。排水设施采用排水沟和集水井，底板以0.5坡度倾向排水沟，然后汇集到集水井，再从排水管引出泵房。1.6水池供水系统的调节设施为各级泵站处的中转调节水池和各用水区附近的贮
10、水池。中转调节水池容积按系统日设计供水能力的10设计，高位水池容积按用水区高峰用水时段平均4小时的用水量设计。二级至五级泵站均设1座300m3中转调节水池，高位水池设“双池”以便相互倒换使用，清除池底淤泥，其余泵站各设1座300m3的中转调节水池。水池全部采用钢筋混凝土圆形水池（采用国家建筑标准设计04S803），水池的防冻措施采用外砌24cm厚砖墙，砖墙与水池外壁之间充填70cm厚珍珠岩棉进行保温，池顶覆盖70cm厚珍珠岩棉，然后再覆土20cm。1.7输水管路输水管路的主干管采用钢管，生产供水系统各级泵站之间、以及五级泵站于高位水池之间的输水管均采用DN400的焊接钢管，壁厚8mm，单根管长
11、度为12m。在输水管线纵断面的最高点设置自动单口排气阀，整个供水线路共设置6个DN25单口排气阀；在管线纵断面的最低点设置泄水阀，在DN400的管道上设置DN100的泄水阀，共6个。输水管路从取水泵站始沿9号路、2号路路肩至哈拉沁水库大坝下游左岸第一条沟，从沟右转向山上，然后大致沿山脊连接各级泵站，最后至高位水池。所有钢管均采用法兰连接。输水管线总长约2910m。根据输水管道沿线的地质条件，本工程全部采用明管敷设。管道由镇墩固定，并由支墩支撑，在镇墩之间距离超过60m的平缓管路上，装设相应公称直径的伸缩节。1.8管道的防冻措施输水管道的防冻措施采用外包保温材料方式。管路明管段外包100mm厚岩
12、棉管壳瓦片，然后用镀锌铁丝捆扎，外缠玻璃布保护层。DN400明管段长2600m。1.9镇墩和支墩本工程全部采用明管敷设型式，没有管沟埋设段。明管段设镇墩和支墩，采用两种基本型式：沿管道中心线法线方向宽度为1100mm、1500mm，高度2200mm，沿管轴线方向厚度均为1500mm，设置间距5060m。支墩高度1500mm，沿管轴线方向厚度均为1000mm，厚度800mm，设置间距56m。1.10供水系统电气工程：施工供水系统用电总负荷约2400kW，系统电力供应由110kV施工变电所架设10kV线路一回至取水泵站，然后沿输水管线由电缆经二级泵站至三级泵站，三、四级泵站之间架空线路有上水库区供
13、电线路引接。各级泵站分别设置箱式变压器将电压由10kV直接降至0.4kV，供用电设备使用。10kV线路从施工变电所起架设至取水泵站，然后沿输水管线由电缆覆盖二、三级泵站，三、四级泵站之间架空线路有上水库区供电线路引接，采用1708000型钢筋混凝土电线杆架设，LJ-35型铝绞线，10kV线路（含电缆）长约3km。每级泵站内设置有3台水泵，施工期工作方式为正常情况2台工作，1台备用；蓄水发电时3台同时工作。单台水泵容量为160kW。取水泵站为斜面滑动泵站，供电电缆由滑动泵站至岸边动力盘的斜坡段的长度也随着取水泵站位置的变化而变化，需在控制室外进行人工盘卷。供电电缆为双根YC型。泵站内的设备用电均
14、经过室外10/0.4kV箱式变压器降压后，经低压盘给负荷供电，水泵电机由软起动柜起动，照明和采暖由低压盘直接供电。 各级泵站均装设500kVA箱式变压器一台。1.11信号系统信号系统由水池水位报警信号、水泵运行指示信号及故障光字信号等组成，这些信号均可在泵站控制盘上接收、指示和转发。当有故障发生时，能很容易地通知值班室的值班人员。控制系统采用以可编程控制器(PLC)为基础的控制装置。各级泵站包括取水泵站均设控制盘，尺寸统一为2260(高)600(深)800(宽)mm，控制盘为前开门，并列布置。取水泵站和2至5级泵站，均设置水泵3台。每级泵站作为一个独立的控制单元，取水泵站、2级至5级泵站均为两
15、台水泵运行，一台水泵备用，由PLC实现自动轮换启动。（初期运行抽水时，3台水泵同时运行）。盘面设有手/自动切换选择开关、电机启停操作按钮和电机运行状态、报警指示灯（包括上一级水池水位高报警）等。根据本级泵站水池水位和上一级水池或高位水池的水位，由PLC来自动控制水泵的起停。当本级水池水位低和上级水位达到正常蓄水位时自动停泵；当水池水位过低或过高时有报警指示；当电机故障时，备用泵起动并报警。手动方式时，控制不经过PLC，可根据水位情况，手动起停电机。其中：a、取水泵站设控制盘3面，布置在水泵房内，三台160kW水泵都由软起动器启动，软起装置分别放于三个柜内。控制取水泵站的PLC放于其中一面控制柜内，继电器等设备分别放于三面柜内。斜坡道取水泵站处的16 t卷扬机功率为37KW，设一面控制盘，室外布置在1448高程平台卷扬机配电柜旁，控制系统采用以可编程控制器(PLC)为基础的控制装置，不设软起动装置。b、2级至5级泵站设置一样，均为三台160kW电机，都设控制盘三面，布置在泵房内，电机由软起动器启动，软起装置分开布置，每级泵站均配有一套PLC及继电器等设备，完成各级泵站的控制。并在其中一面控制柜中，设有电动闸阀的控制设备。各级泵
