可行性论证报告（水电）

可行性论证报告（水电）可行性论证报告（水电） 第一章 综合说明 县 乡是一个贫困乡，位于 县南部山区，跟广东连 州市交界。全国劳模李 是 乡 村人，现任村支部书记。改 革开放以后， 村在各级政府的支持下，在全国劳模李 和 村干部的带领下，集体致富，以种植水果为龙头，带动其 它村办企业，经济飞速发展。由于电力供应主要由广东供 电，距离远，电价高，供电不正常，使得电力供求矛盾日 趋严重。为缓解该村电力供求矛盾和充分利用当地水能资 源，经村委决定，将原老电站进行扩建改造。该电站的扩 建成了笠头生产生活中的一件大事。 电站于一九八 O 年开始投产发电，装机 275KW，水 头，到现在已运行二十年。设备严重老化，机组不能达到 设计出力。经过上级领导和技术人员的实地勘测，决定对 电站进行改造，以缓解对电力的需求。 电站引用乐水河的水。 河发源于 山，河流坡降大， 植被好。电站引水坝以上集雨面积，多年平均流量/S。电 站引水渠，可获毛水头米。为了充分利用水能资源，在原 有电站的基础上改造扩容，使其发挥更大效益。通过勘察 和计算，该电站可装机 1 台 200kw、1 台 320kw 的水轮发电 机组。 电站站址方案有两个，方案一为老电站站址，方案 二为公路桥的旁边。方案一的引水渠、尾水渠、电站站址 都是现成的，不毁耕地，且工程量小。方案二要在农田上 修建 80 米的渠道，电站站址也占用农田，且面积较大，工 程量亦较大，故选择方案一。 电站装机两台，水轮机型号分别 ZD560LH1200和 ZD560LH12015配套发电机 分别 SF20020/990 和 SF32020/1730，输电线路 7 公里。 通过概算，电站总投资万元。年发电量为万 kwh。开 挖土方 15075m3，浆砌石 7416m3，混凝土 1975m3，钢筋混 凝土，红砖砌体 175m3。需主材：水泥 1293 吨，钢材 7 吨， 木材 21m3，红砖千块，河砂 3671m3，碎石 1726m3，块石 8450m3。劳动工日万个。 工 程 特 性 表 工 程 特 性 表 工 程 特 性 表 第二章 水文、水能计算 第一节 水文计算 一、基本资料 1、引水坝址以上控制集雨面积 F。 2、原水利化区划有关成果，包括各种水文要素等值 线图。 二、分析方法 我县境内没有水文站，邻县有汾市水文站及文明水 文站，但由于与本设计流域集雨面积及地质地貌特性相差 很大，不能直接引用其径流资料，考虑到我县已进行水利 化区划工作，通过分析各水文气象要素，结合我县实际情 况，已绘制了各种水文要素等值线图，故本次设计采用区 划成果，用等值线图法进行水文计算。 （一）等值线图的查算 查“ 县多年平均降水量等值线图”得该设计流域多 年平均降水量为 R1960mm。 查“ 县多年平均径流深等值线图”得该设计流域多 年平均径流深为 Y1360mm。 查“ 县多年平均径流深变差系数 Cv 等值线图”得 该设计流域多年平均径流深变差系数 Cv。 以上查得的数据与邻县及全省等值线图比较认为合 理，可作为设计依据。 （二）产水量计算 下面分别计算丰、平、枯三个代表年的产水量。三 个代表年的保证率采用如下： 丰水年 P25%、平水年 P50%、枯水年 P75% 现采用“Cs2Cv，查 P型曲线的模比系数值” 得下列不同频率的 kp 值： 不同设计频率的 kp 值表 产水量计算公式为： Wp?Y?F Wp?相应于某一保证率为 p 的产水量（万 m3） Kp?相应保证率为 P 的模比系数 F?集雨面积（km2） ，F Y?多年平均径流深（mm） ，Y1360mm 则 F引水坝各设计保证率代表年的产水量为： Wp25%1360 (万 m3) Wp50%1360 （万 m3） Wp75%1360 （万 m3） （三）产水量的年内分配 该设计流域的产水量年内分配百分率采用水利化区 划成果计算成果见表 21 （四）多年平均流量和多年平均径流总量的计算 根据前面计算，已运用等值线图法求得了丰、平、 枯各代表年的各月径流量及月平均流量，从而可以求得该 设计流域的多年平均流量及多年平均径流总量： 多年平均流量： Q（）3/S 多年平均径流总量 W（）3 （万 m3） 第二节 保证出力计算和装机容量的确定 一、流量频率曲线的选配 1、将丰、平、枯代表年各月平均流量按从小到大的 顺序排列，应用公式 Pm/(n1)100%计算其经验频率 P（见表 22） ，并在机率格纸上点绘经验频率点据 2、因为 Q/S，变差系数 Cv 值计算如下： Cv 3、根据统计参数 Q/S，Cv，Cs 试定为 Cv 值的 1、2 及 3 倍，查工程水文学附录 2 得?p，代入 Kp1Cv?p 及 QpKp?Q 得出 Qp 如表 23 所列，并将理 论频率曲线点绘在机率格纸上。 4、通过适线比较，Cs1Cv 的理论频率曲线与经验 频率曲线基本吻合，由此查得 p75%的保证流量： Q 保/S 二、保证出力的计算 1、由地形测量得电站毛水头 H 毛，由于电站通过 渠道引水发电，丰、枯水期水头变化较小，所以，H 最大 H 最小H 平均 该电站属低水头电站，计算时，取水头损失： H 则水计水头 H 设H 毛H（m） 2、保证出力计算 计算公式：N 保A?Q 保?H 保 式中：Q 保（m3/S） H 设（m） A效率系统，A 则保证出力：N 保（kw） 三、装机容量的确定 该电站装机按倍比等数法确定，这是取倍比字数为 2。 N 装2 套用标准型号机组，确定装机容量为 2 台，共 520kw，其中：1 台为 200kw，1 台为 320kw。型号选择： 第三节 水能计算 该电站属无调节电站，采用丰、平、枯三个代表年 计算，然后求其平均值，得多年平均发电量。 出力计算公式：NA?Q?H 式中：A?出力系数，A?水?电 ?水?水轮机效率，?水 ?电?发电机效率，?电 A Q?发电流量，m3/S（见表 2） H?发电水头， 电能计算公式：EN?T（万度） 式中 T各月发电时间（h） 其计算结果见表 24 P25%年发电 E25%（万 kwh） 年利用小时 h25%7550（h） P50%年发电量 E50%（万 kwh） 年利用小时 h50%6169（h） P75%年发电量 E75%（万 kwh） 年利用小时 h75%5317（h） 多年平均发电量为： E 平均（）3 （万 kwh） 利用小时 h 平均6345（h） 第三章 水工建筑物改造 第一节 引水渠改造 引水渠利用现有的电站渠道。引水渠道接乐水河， 在渠道进口设进水闸，洪水季节及机组检修时控制河水不 进入渠道。原渠道由于修建年代较久，运行管理不善，已 不能满足改造后电站的过流量要求，因此，对原渠道需作 技术处理。电站发电时正常引用流量为/S，考虑到渠道渗 漏，及渠道两边农田灌用水量为/S，则渠道最大过水量为 Qmax/S。改造后渠道设计断面宽高，设计坡 降 1/XX，糙率系数 m 第二节 压力前池及尾水渠改造 一、压力前池改造 根据现有的压力前池，各档水墙均用 75浆砌石加 高 50 厘米，前池进口渐变段与渠道直接相连，拦污栅后的 溢洪道位置不变，两溢流道用于机组突然甩负荷时的河水 由溢洪道排出，以免对厂房造成威胁。由于该电站不位于 河旁，冲沙不利，如果用冲沙道冲砂，势必淤于尾水渠对 发电造成影响，故前池内的砂由人工清理。改造后前池结 构尺寸：池顶高程，池底高程，正常水位。 二、尾水渠改造 原电站现有尾水渠，宽度不够，淤积严重，年久失 修，严重影响电站出力，故尾水渠采用浆砌石护堤米高。 底板用 25 厘米浆砌石护砌，全部三面光。经规划设计尾水 渠底度 b米，坡降 i1/1000，边坡系数 n0，糙率系数 m，正常发电时，Q 正常/S，尾水渠水深 h2 米，尾水 渠进口底板高程为，正常水位为米，尾水渠改造长度约 600 米。 第三节 厂房改造 厂址座于第四系砂卵石层上。厂房的布置需根据地 质条件及机组尺寸来确定。厂房基础需验槽。 一、厂房剖面布置 明槽水轮机室立式机组厂房分发电机层、水轮机室 及尾水室三层。 1、水轮机室底板高程：水轮机室底板高程取决于上 游最低水位，即室中水深不小于 h，D。所以水轮机 室的底板高程确定为。水轮机室低进口前池底部，以 1：3 的缓坡相连。 2、尾水室底板高程：水轮机的尾水管为直锥形，根 据厂家图纸及直锥长度 L4D24，取米；则尾水管 底板高程为，考虑到尾水室出流情况则尾水室底板高程为， 底板砼厚度为米，下游尾水渠高于尾水室板高程，以 1：3 的缓坡相连，尾水室出口设尾水闸门。 3、发电机房楼板高程，确定为，机房的净空高度满 足机组吊装的需要，取米。 二、厂房的平面布置 1、厂房的长度 机组段的长度取决于水轮机室或尾水室的宽度，此 电站水轮机室为不完全蜗形，总包角 225，各水轮机室之 间的隔墩厚度取米，边机组段的水下墙厚度取米，厂房 左端考虑米的人行道，右端考虑机组检修时应有的宽度， 所以，电机房长度为米。机组段长度由尾水室或水轮机室 控制，取米。 水轮机室底板上设有直径 15 厘米的放水、排沙孔， 运行时封闭，检修时开启。 2、厂房的宽度 发电机布置：发电机离墙壁的净距不小于米，机组 间的净距保持米以上。 调速器的布置：手控式调速器布置于水轮机旁，手 柄的方向应使运行人员容易看清配电盘上的表计。 配电盘的布置：靠厂房的下游侧成一字排列，盘后 离墙净距米，盘前净空不小于米。电缆沟设于配电盘间的 机房地板下。 上游侧应保证水轮机、发电机最大构件的运输。 综上所述，发电机房的宽度，按建筑结构的要求取 米。 第四章 机电设计 第一节 水轮发电机组的选定 电站现有机组型号为 ZD760LM60。机组过水量小。 对电站渠道和尾水渠改造后，渠道引水量为/S。水头为。 由水利计算可知，装机 520kw 较为合适。查水轮机型谱以 及产品目录，结合实际情况，确定选用 ZD560LH120 型 水轮机，配套发电机为 SF20020/990 和 SF32020/1730，可控硅励磁。 水轮机组性能表 第二节 电气部分 一、电气主结线 电站主结线采用单母线接线，有和 10kv 两个电压等 级。用两台变压器升压，调度时能灵活的接入和切除变压 器。站用电从母线上引出。当电站发生事故或检修时，从 电网经变压器倒流。 二、设备选择 1、母线选择，采用了经济电流密度选择： 回路持续工作电流 Ig： Ig （A） 年利用小时 6345h， 的经济电流密度 J（A/mm2） 则：S 562（mm2） 选择导线 TMY808 型铝母线 2、变压器： S1 = 400（kvA） S2 250（kvA） 选用 S9400/型和 S9250/型变压器,变比/，接线 方式 Y/Yo。 3、自动空气开关和刀闸的选择 按工作电流选用：DW15630/3 HD13630/31 型 4、绝缘导线 发电机至低压屏之间的引出线采用绝缘导线，按工 作电流选择 Bv240 型导线。 5、交流接触器 接工作电流的三分之一选择：CJ12200 型。 6、高压熔断器：选用 RW410/50 型。 7、避雷器：选用 Y5W和 Y3W型。 8、互感器： 电流互感器：LM，600/5A 电压互感器：JDG4 9、成套配电屏：选用 PK2 型。 三、防雷 为了防止雷击过电压，利用避雷针防止直击雷，在 母线上装设避雷器防止感应过电压。 电站厂房屋面高度米，升压站电杆高度 9 米，设一 根避雷针。具体布置详见设计图纸。 避雷针高度的确定： 设避雷针高度为 21 米，当被保护物高度 hX=米时。 保护范围为 rX（2hx）P212 （米） 当被保护物的高度 hX9 米时。 保护范围为 rX=（米 ） 符合要求。 四、接地装置 电站为一个小接地短路电流系统，中性点直接接地， 接地的大部分是低压设备。要求工作接地装置的接地电阻 R 工作4?，防雷接地的接地电阻 R 防雷10?。 电站所在地为砂质粘土，其电阻率?200?m，为了 节约用地，采用棒形接地体为主。接地棒采用 YB116655 型等边角钢，b50mm，d5mm，1=，接地棒 间用 204 的扁钢连接。 通过计算，接地棒间的距离 d5 米时，工作接地网 的接地棒为 40 根时，防雷接地的接地棒为 9 根时，接地电 阻能满足要求。 五、电气二次 发电机保护装设过负荷、过电流、过电压保护。过 负荷和过电流利用过电流继电器实现，过电压保护利用水 阻实现。过负荷作用于信号，过流保护作用于跳闸。变压 器保护利用高压跌落式熔断器实现过负荷和过流保护。 第五章 施工组织设计 一、施工条件 电站的主要工程项目有：引水渠、厂房、尾水渠等。 电站站址在公路旁边。交通方便，施工场地较宽阔，不会 出现误工的现象。 二、施工组织 为了加快工程进度，确保工程质量。工程施工实行 项目法人负责制。项目的法人由电站法人担任。其下设办 公室、施工组、质检组、后勤组对项目的法人负责。保证 工程顺利完工。 三、施工期限与年度投资 根据工程的具体情况与特点，工程在一年的时间内 完成全部工程的施工任务并投产发电。资金来源全部自筹。 四、运行管理机构 电站建成后，电站定员人数按“小水电企业定编标 准”执行，确定电站定员人数：运行人员 5 人，检修调试 人员 1 人，管理服务人员 1 人，合计 7 人。 第六章 环境评价及水土保持 乡 电站为引水式径流电站，无水库，不存在淹没问 题。对大气、河流、水源无污染；枢纽建筑物处亦无国家 重要设施和文物古迹。因而该电站有很好的环境容量。电 站破土动工后，对植被将会有一定的破坏，造成水土流失， 需要进行水土保持治理。 该电站装机 520kw，主要工程项目有：引水渠道，压 力前池厂区和尾水渠等，占地 4000 平方米，按全县平均侵 蚀模数 2964T/km2 计算，工程可能造成流失总量为： 年平均水土流失总量40001062963（t） 治理方案以工程措施和植物措施为主，工程措施主 要是砌筑挡土墙和护坡等，通过计算治理费共需 XX0 元。 该电站施工期一年，要求治理方案的实施与主体工 程同步进行即一年内完成先完成。工程措施，然后实施植 物措施，即先保土防冲后恢复植被，增强表层土的抗冲能 力，达到防治水土流的目的。 该水土保持方案实施后，将会取得显著的经济效益 和社会效益，治理方案需在县水土保持预防监督站的监督 下实施。 第七章 工程预算 一、编制依据 1、工程方案及设计图纸 2、1992 年湖南省水利水电建筑工程预算定额 3、1992 年中小型水利水电设备安装工程预算定额 4、1994 年湖南省建筑工程预算定额 5、1998 年湖南省水利水电工程设计算费用构成及 计算标准 二、基础单价 1、人工工资元/工日 2、水泥 220 元/吨 3、块石 元/立方米 4、碎石 45 元/立方米 5、河砂 30 元/立方米 6、红砖 220 元/千块 三、机电设备价格 按照现行厂价加运杂费、采保费等计算。 四、工程预算 该工程经设计估算总投资为万元。见后附表 1、主要工程量 土方 15075 方；浆砌石 7416 方；砼 1975 方；钢筋 砼方；红砖体 175 方。 2、主要材料 水泥 1293 吨；钢材 7 吨；块石