二龙山电站说明定稿

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1、二龙山水电站增效扩容改造项目初步设计报告1综合说明1.1概述1.1.1工程概况二龙山水库流域面积965km2，总库容8100万m3，正常库容5700万m3，其中有效库容3800万m3，死库容1900万m3。坝顶总长152m,坝高63.7m，溢流坝顶高程765.0m，非溢流坝段高程771.2m。校核洪水位770.46m，正常蓄水位765.0m，死水位751m。大坝右端设泄水底孔，进口高程723.75m，最大泄洪流量133 m3/s。左岸设发电引水隧洞，长152m，下接坝后二龙山水电站。原电站安装3台1250kW水轮发电机组,机组型号为：HL263-LJ-100，TS215/36-16。原二龙山水

2、电站保证出力1816kW，设计年平均发电量1615万kW.h，年利用小时数为4300h。电站地理位置见图1-1。图1-1 二龙山水电站地理位置图该电站1970年开工建设，1976年第一台机组投运,随后于78和84年后两台机组相继投运。1977年并入当地电力系统，以10kV两回路送出，其中一回路向商洛城区供电，一回路接入商变。原变电站设置SJL-3200/10与SJL-1800/10主变各一台，两台主变为并联运行方式。该电站应用水头范围为27.8541.25m，而原电站装设水轮机应用水头范围为1643m，额定水头为28m，最大水头为43m。电站为联合供水方式，压力引水隧洞直径为4m，长152m，

3、非对称卜型钢岔管直径为1.5m。尾水退至东干渠，最低尾水位721.88m，正常尾水位723.15 m。电站位于商洛市区西北角，距市中心仅6km，与市中心有城市道路相连，交通方便。电站厂区平面布置见图1-2。图1-2 电站厂区平面布置图1.1.2勘测设计过程二龙山水电站于2010年4月完成增效扩容改造项目规划申报工作，2011年9月,二龙山水电站被列入增效扩容改造试点项目。2011年9月,二龙山水电站委托西北水利水电建筑勘察设计院编制二龙山水电站增效扩容改造项目初步设计报告。我院在初步设计阶段工作中，针对项目规划意见，进行了多次实地考察，就电站的改造进行了具体分析研究，主要设计工 作如下：详细调

4、查了泾河流域水能开发状况，分析了二龙山水电站增效扩容改造的合理性。经过多次现场踏勘，确认了电站各特征水头。对电站厂房多次踏勘，优化了机组布置方案。根据本次增效扩容改造要求，确定了该电站的装机方案。根据装机方案，对引水系统中的压力管道进行了优化复核。机组选型。电气一次设计。电气二次设计。此外，还对电站上网电压等级、少（无）人值守等问题进行初步论证。依据以下文件完成了二龙山水电站初步设计报告送审稿的编制:财政部、水利部关于印发农村水电增效扩容改造项目建设管理指导意见水电2011441号；水利部关于印发农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见水电2011437号；水利部关于印发农村水电增效扩容改造项

5、目机电设备选用指导意见水电2011438号；财政部、水利部关于农村水电增效扩容改造财政补助资金管理暂行办法的通知财建2011504号；小型水电站初步设计编制规程（SL/TI79-2011）。1.2水文1.2.1流域概况 二龙山水库位于秦岭南麓，丹江干流上游原程家坡水文站处。流域内北高南低，平均海拔1200米，流域相对高差800m ，水库控制流域面积965平方公里。该流域内有两大支流，各长40余公里，河床平均比降20，属土石山区，植被较差，深山区占30%，浅山区50%，川原区20%。流域内多年平均降雨量750800mm，多年平均径流量2.65亿m3，多年平均流量8.42m3/s。实测最大24小时

6、降雨142mm，最大12小时降雨95mm，最大6小时降雨91mm。实测最大洪峰流量1250m3/s（1970年7月28日），调查最大洪峰流量3650 m3/s（1901）。多年平均输沙量134万吨。1.2.2 水文、气象工程所在地多年平均气温为12.9，最高气温为39.0，最低气温为-14.8。流域多年平均降雨量在700800mm，实测最大值1125.0mm,实测最小值471.9mm，春季雨量较少，降水量约为150mm，占全年降雨量20%，夏季雨量集中，降水量约为380mm，占全年降雨量50%,秋季雨量较少，降水量约为190mm，占全年降雨量25%,冬季雨量极少，降水量约为35mm，仅占全年降

7、雨量5%。另外， 降雨量的垂直差异显著，基本上是随着地形高度的增高而加大，一般是川道少于山地，高山多于低山。降水量年纪变化一般为10%20%。1.2.3资料情况及分析计算方法本次收集到程家坡水文站1953年1971年的实测径流系列，以及二龙山水库1972年2000年的实测径流系列。资料均出自水文年鉴、水文统计等，均经过省、市流域水文机构整编审查后出版。因此，收集到的资料是准确可靠的。洪水直接引用二龙山水库2008年除险加固成果，本次增效扩容不再做洪水论证。本次水文计算主要应用的规范为小型水力发电站水文计算规范（SL77-94）。1.2.4泥沙根据收集到的二龙山水库资料得知，悬移质多年平均输沙量

8、为134万t，推悬比按0.2计算，多年平均推移质输沙量为26.8万t，总输沙量为160.8万t。1.3工程地质 鉴于本次增效扩容改造主要针对水轮发电机组及电气设备部分，结合二龙山水电站实际考察状况，本阶段未对二龙山水电站进行详尽地质勘察，本次设计仅对引水水工建筑物及厂房部分地质状况进行了勘察论证，电站引水系统及厂房部分无地质隐患。1.3.1区域地质概况 从省水电勘测设计院地质队1970至1971年对该坝区所做的地质勘测报告得知：该地为中高山地形，系北秦岭加里东褶皱东部边缘地带，下无古界变质岩出露，构造比较复杂，主要为一单斜构造，局部有倒转背斜褶皱和断层较发育，岩石走向近东西倾向10-30，倾角

9、22-38，岩性坚实。1.3.2主要建筑物地质概况 厂基岩层主要为侏罗白垩纪紫红色含砾页岩，黄绿色砾岩、粉砂岩及砂质页岩，走向近东西，倾向SE35，厂基西南边角有局部坡积残积含砾粘土层。基内有一断层，走向290倾向2036，断层穿过黄色砾岩，黑色页岩，于红色含砾页岩内消失。断层宽1-2mm，其内充断层泥。断层面光滑，东北角红色含砾页岩中裂隙较多，东南角由于断层影响岩层中可见小型褶皱。经分析，该厂基岩石风化程度较轻，构造简单，岩石承载符合要求。1.4工程任务及规模1.4.1河流水资源利用现状二龙山水库下建有两座水电站，分别为坝后二龙山水电站和引水式二龙山二级水电站，水资源利用合理。1.4.2二龙

10、山水电站运行现状根据二龙山水电站多年发电量的统计资料绘制年发电量运行图如图1-3。图1-3 二龙山水电站多年发电量二龙山水电站多年平均发电量868.16万kWh，最高发电量为1601万kWh，最小年发电量为393.27万kWh，近三年的年平均发电量1003.9万kWh。1.4.3增效扩容改造后二龙山水电站工程任务和规模增效扩容后二龙山水电站总装机31500kW，多年平均发电量1654万kW.h，年利用小时数为3676小时，总投资1295.36万元。1.4.4增效扩容改造电站水头确定经水能调节计算，电站设计水头35.72m，设计流量15.0m3/s。1.5工程布置及建筑物1.5.1工程等别和标准

11、根据水利水电枢纽工程等级划分和洪水标准（SL252-2000）、防洪标准（GB50201-94）的规定，仍采用原水库设计3级标准。引水枢纽及厂房设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为100年一遇。1.5.2工程布置及主要建筑物型式二龙山水电站引水隧洞布置于丹江左岸，引水隧洞总长152m，直径为4m。经过三十五年的运行，引水隧洞结构完整，功能良好，本次不进行改造。1.6水力机械1.6.1原水力机械现状二龙山水电站装有31250kW的立式混流水轮发电机组三台，机组参数如下：水轮机型 号：HL263-LJ-100额定功率：1374kW；额定水头：28m；额定流量：5.8 m3/s；额定转速：375

12、r/min；发电机型 号：TSL-215/36-16；额定功率：1250kW；额定电压：6.3kV；额定电流：143.2A；额定转速：375r/min；效 率： 91；功率因数：0.8；绝缘等级：B级；励磁方式：静止可控硅励磁；调速器：XT-1000。1.6.2本次设计机组参数依据水能计算结果及水轮机型谱，二龙山水电站装设(31500kW)三台立式混流机组。选择的水轮发电机组型号及主要参数见表1-1、表1-2。表1-1 水轮机参数表 序号参数水轮机1型号HLA551-LJ-1002额定水头（m）35.723额定流量（m3/s）5.04额定出力（kW）15795额定转速（r/min）5006最优

13、效率（%）92.3表1-2 发电机参数表 序号参数发电机1型号SF1500-12/17302额定功率（kW）15003额定电压（kv）6.34额定电流（A）171.85功率因数0.86额定效率（%）951.6.3附属设备二龙山水电站主厂房采用SDQ-10t手动单梁桥式起重机，起重量10t，起重机跨度为8.5m。1.6.4采暖通风厂内采取机械排风为主，自然进风及局部空调进风为辅的通风方式。冬季主厂房内可利用发电机组排放的热量取暖，中控室利用空调取暖。1.7电气工程1.7.1 接入系统方式和电气主接线原二龙山水电站以10KV两回路送出，一回路向商洛城区供电，一回路接入商变。原主接线为非同容量两台主

14、变并联运行接线方式。本次设计为10kV一回路接入商变，两台主变，6.3kV侧母线利用断路器分段，两台主变不实行并联运行。1.7.2主要电气设备选择发电机（3台）：SF1500-12/1730。主变压器（2台）：S11-M-5000kVA/10.5和S11-M-2500kVA/10.5。10.5kV电气设备：10.5kV侧1B、2B出线柜（两面）KYN28-12-046， PT柜（一面）KYN28-12-42（内装42B厂用电变压器进线侧熔断器），10kV出线柜（一面）KYN28-12-011。6.3kV侧电气设备： 主变进线高压开关柜（两面）KYN28-12-046，机组出线柜（三面）KYN2

15、8-12-011，段母线PT柜KYN28-12-42（内装41B厂用变进线熔断器），母线联络柜KYN28-12-42（内装段母线PT装置）。厂用变压器（2台）：S11-M-200/10.5和S11-M-200/6.3。电缆： 机组出线电缆选择YJV22-3150-10kV型电缆，变压器低压侧电缆为YJV22-3240-10kV和YJV22-3150-10kV，变压器高压侧电缆为YJV22-3185-10kV和YJV22-395-10kV型。厂变高压侧选用电缆为YJV22-325-10kV，低压侧电缆为YJV22-3150+195-1kV经查小型水电站机电设计手册，由短路电流计算表知，短路电流热效应均满足要求。