贯流式机组在峡山电站的选型应用

摘要：贯流式水电站是开发低水头水力资源的较好方式，一般应用于25m水头以下，机组从进水到出水方向基本上是轴向贯通，具有较高的过流能力和较大的比转速，结构紧凑，因此具有建设周期短，投资省，收效快，施工管理方便，淹没区及移民少等特点，有利于发挥地区兴建电站的积极性，促进节能减排。峡山水电站利用供水工程的水能，选用ZD007-WZ-60贯流式机组发电，效果显著，值得在有供水任务的水务部门中推广应用。

关键词：贯流式机组选型应用

Abstract: the turbine hydropower station is the development of hydropower resources low head of the good way, commonly used to 25 m head the following, from water into water to the axial direction is basically completed, and has high flow capacity and larger than speed, compact structure, so has the construction period is short, saving investment, with fast, construction management convenient, submerged area and immigration characteristics such as less, to build the enthusiasm of the power play area, promote energy conservation and emission reduction. XiaShan hydropower station, the use of water supply project of water, choose ZD007-WZ-60 tubular turbine units power generation, remarkably, in the task of water supply is a water department application.

Keywords: tubular turbine units selection applications

中图分类号： [TL48] 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

1.1 概况

峡山水库是山东省第一大水库，位于山东半岛，地处潍坊市东南部。该水库于1958年11月开工兴建，1960年9月建成蓄水。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞、发电站等主要建筑物组成，控制流域面积4210km2，总库容14.05亿m3，兴利库容5.03亿m3。是一座集防洪、城市生活及工业供水、灌溉、发电等综合利用的大（Ｉ）型水利枢纽工程。

为充分利用水力资源，峡山水库管理局决定利用向潍坊北部供水工程的水能，建造2×160KW水力发电站。经方案论证、比选和省水利厅批准，确定从原一级电站灌溉放水洞引出输水管道，经过变径、合并成一条DN1600管道，穿越原有隧洞向新建水电站供水。

1.2 相关技术指标

流量：近期最小流量：1.5m3/s；近期设计流量：3.0 m3/s；远期最大流量：4～5 m3/s。

水库水位：水库设计兴利水位:37.40m；电站运行平均水位：36.2m；电站运行最高水位：37.40m；电站运行水库死水位：34.1m。

1.3 引水工程设计

工程布置：建造2×160KW水力发电站输水管道从一级电站1#灌溉洞口引出，经过变径、合并成一条DN1600管道，穿越隧洞向新建水电站供水。灌溉洞为两个800mm×1000mm并行的长方形廊道孔，中心间距1700mm。灌溉洞出口与输水管道的进口连接段用混凝土浇筑为一体，形成一个检修平台，上面设置蝶阀、伸缩器、进人孔和排气阀。隧洞内输水管道每隔2m设置一副托架，输水管道固定在托架上；相邻托架之间为角钢交叉的桁架结构，上端与托架焊连，下端与支座焊连；隧道外采用排架将钢管架空，排架上设置半圆形箍架将管道箍住。管道拐弯处设置镇墩，管道及其附件的材质均为Q235B。

防腐处理：钢管及附件防腐前应进行表面预处理，人工除锈标准达到St2级，喷砂或化学除锈应达到Sa2级。钢管及附件外防腐采用屏障GZ-2高分子防腐涂料特重加强级（四布六油）处理。

2 水力机械设计

2.1 电站主要设计参数的确定

设计流量：根据水库向潍坊北部供水流量的实际需求，近期设计最小发电流量为1.5m3/s，最大发电流量为3m3/s。远期发电流量为4～5m3/s。

特征水位：设计库水位：36.2m；最高库水位：37.40m；最低库水位：34.1m；设计尾水位：23.55m；最高尾水位：24.79m。

特征水头：设计毛水头：12.65m；最大毛水头：13.85m；最小毛水头：9.31m；设计净水头：11.5m；最大净水头：12.56m；最小净水头：9.01m；

2.2 机组台数的确定

考虑到远期供水用户的扩展和需求，设计2台水轮发电机组和1根供水管，机组引水管和供水管直径均为DN900mm，根据远期供水用户扩展需求，可将供水管改换成水轮发电机组。

3 水轮机组选型

3.1 选型原则

优先选用国家推荐、进过鉴定的高效率系列产品；产品在国内已具有成熟的生产和安装经验；产品质量经运行得到了充分肯定；电站机组在设计工况下，效率高，出力最佳；机组容量及台数的选择结合近、远期供水需求，尽量选用施工简单，运行、管理方便的机组。

3.2 水轮机组选型结果

根据电站选型原则，结合本站近期机组容量较小且远期发展前景扩大的特点，经比较，选用贯流式水轮发电机组。相应机组设备型号和参数如下：水轮机型号:GD007-WZ-60;叶轮直径:0.6m;额定水头:11.5m; 额定转速:750r/min; 额定流量:1.5～2.0 m3/s; 水轮机叶片材质采用ZG20SiMn; 发电机型号:TFW2-160-8; 额定容量：160KW; 额定转速：750r/min; 额定电压：400V; 功率因数：0.8（滞后）; 额定频率：50HZ; 相数：3; 发电机冷却形式：自然通风冷却。

电站共安装2台机组，总装机容量320kw，机组运行特点为自用并网运行；调速器采用微电脑自动控制（含手动），实现对机组的开机、停机、并网和紧急停机操作。根据设备厂家要求，该水轮发电机组不需要冷却水和水，故本站不考虑技术供水系统。电站主厂房内设集水井1处，安装2台排水泵，运行方式为一用一备。

4 机组安装与检修

水轮机的安装质量将直接影响到机组的运行和使用寿命。要求电站必须严密组织、精心施工，保证达到安装技术条件规定的要求。

4.1 安装前的准备工作

按厂家提供的装箱单，清点机组的零部件、随机附件、备件、技术资料等是否齐全，检查运输过程中有无损伤或遗失零件，加工表面有无锈蚀，并用汽油擦洗干净涂以防锈漆；熟悉厂家提供的有关图纸资料，弄清各零部件的作用和安装要求；合理地确定安装顺序，准备好安装所需的工具、量具、仪表和辅助材料，如手动葫芦、千分尺、百分表、塞尺、0.02/1000框式水平仪、水准仪、钢琴线、调整用斜铁和垫铁等；按水轮发电机组剖视图、平面图、地基图，检查与机组安装有关的土建工程，如预留孔、预留件等；按机组中心线高程拉水平钢琴线，并在进口墙上给出+X、-X、+Y、-Y标记，标记刻度线宽度≤1mm。