大河底一级水电站工程机电金属结构及消防设计方案

大河底一级水电站工程机电金属结构及消防设计方案机电水轮机选型电站基本参数前池正常水位：1225.6m正常尾水位：1083.0m厂房地面高程：1085m设计流量：1.69m3/s设计水头：142.6m总装机容量：2×900kW装机台数：2台电站型式：引水式电站根据电站的水头变化范围及单机容量，查中小型水轮机系列型谱及应用范围总图，适合的机型有HLD381b—WJ—66，对此机型的能量性能、汽蚀性能、机组造价以及运行工况区进行比选，各项指标达到设计要求，故此选择水轮机为HLD381b，通过计算该水轮机转轮标称直径为66cm，转速为：1000r/min。根据以上计算结果从水轮机设备表查得适合本电站的水轮机型号为：HLD381b—WJ—66。1.水轮发电机组主要参数表6-1水轮发电机组主要参数表水轮机型号HLD381b—WJ—66发电机型号SFW980-8/990额定转速1000r/min额定电压0.4kV额定出力934.5kW额定电流1299.1A额定流量0.8m3/s额定功率900kW设计工况效率82.9%额定容量1125kVA运行效率92.8%额定功率因素0.8吸出高度≤1.63m飞逸转速1895r/min2.调节保证计算本站机组容量占电网比例不大，且无调相任务，所以电站调保计算以：2台机组同时甩负荷时机组转速上升不大于50%，主阀处最大压力上升不大于30%为标准。根据本阶段流道系统的初步设计，电站输水系统的=3197m2/s，机组GD2取2.7t.m2。压力钢管末端的最大压力升高值为83.1m，相应压力上升率为12.0%；机组最大转速上升率为46.1%发生在额定水头甩全负荷时，以上计算结果满足设计规范对调节保证值的要求。结论：调节保证计算结果均符合规范要求。3.主阀为了保证机组安全运行，满足机组检修需要，在水轮机进水管前设置一台手电两用的主阀，主阀型号为：SD943H—25C，直径Dg500。主要机组设备表主要机组设备表表6-2序号名称型号单位数量备注1水轮机HLD381b—WJ—66台22发电机SFW900-6/1180台23主阀Q941H-10.0/φ250台2辅助设备及布置1.起重及机修设备电站的机组装机容量为2X0.9MW，其中电站厂房内最重的起吊件为发电机，其总重量约为8T，为了满足电站的正常检修和维护，同时也考虑到安全，故选择一台10/1T电动双钩桥式起重机。2.油系统由于本站用油量小，不设置专门的油路系统。为了保证机组轴承润滑、调速器液压操作所需的透平油和变压器所需的绝缘油，设置容积为0.5m3的透平油油桶2个,一个为净油油桶，一个为运行油桶；设置容积为0.5m3的绝缘油油桶2个，一个为净油油桶，一个为运行油桶。两系统共配LY-30型压力滤油机1台用于油的净化处理。供排油均由软管临时连接。储油桶放置处应注意防火。3.水系统水电站的技术供水对象主要是水轮发电机组的轴承油冷却器，其作用是对运行设备进行冷却和润滑。根据电站水头确定本电站采用下游水泵供水方式，经水泵打水至高位水池，然后自流至机组各冷却器使用，水压为0.2Mpa，满足各冷却器对水压的要求。技术供水兼供消防用水。机组的轴承冷却水、闸阀漏水及滤水器排污水排入专门集水井收集处理达到排放标准后排入尾水，机组检修排水采用直接排水方式。4.气系统由于所用调速器采用高压气囊式储能罐，不需要补气，故不专门设置高压空压机。只设一台型号为V-0.42/7移动式低压空压机，用于风动工具和机组检修时吹扫用气。排气量0.42m3/min，排气压力0.7Mpa，配套电机功率4.5kW。5.水力监测在前池、技术供水管上设置监测仪表。机组段监测由相应设备制造厂家提供。6.辅助设备表辅助设备表序号名称型号单位数量备注1压力滤油机LY-30台12油桶0.5m3个43低压空压机V-0.42/7台17.厂房采暖通风冬季取暖设空调取暖，夏季通风根据厂房建筑门窗自然通风，必要时排风扇进行通风。电气一、概述大河底一级为引水式电站，其装机容量为2×900kW。多年平均发电量634.1万kW.h,电站的年利用小时3522.6h，其出线为一回10KV的线路与县电网相接。二、电气主结线1.电气主接线方案大河底一级电站装机容量为2×900kW，发电机额定电压为400V，确定该电站出线电压为10kV，为了减少投资和简化接线本电站主结线拟采用扩大单元接线，并选用户内布置10KV电气设备。该接线方式供电可靠，运行安全灵活，检修维护方便，一台机组或变压器检修时不影响另一套发变组供电，提高了运行的可靠性，继电保护简单、可靠，投资和年运行费也较省。根据发电机容量与主变压器相匹配的原则选择1台S11—2500/10.5型节能变压器。开关柜采用XGN2—10型，柜内装ZN28型真空断路器。低压屏选用PGL2型。2.厂用电本电站机端电压为400V，因此将机端电压引接至交流屏，供全站生产、生活用电。3.电气设备的选择与布置本电站由于容量较小，短路电流水平低，所有电气设备均按其额定参数选择即能满足要求。各设备的具体规格型号见“电气主接线图”。大河底一级电站1台主变压器布置在主厂房右侧。电站装机设有控制室和开关室，10kV配电装置布置在主厂房内右侧付厂房处，10kV均采用电缆出线。发电机、变压器圴采用一体化组合控制屏，保护屏以及直流屏、公用屏、励磁屏均安装在主厂房。4.防雷及接地本电站的厂房屋顶设避雷带防雷电直击厂房，在10kV出线侧装设氧化锌避雷器防雷电波入侵引起过电压。全站接地装置的工频接地电阻值按不大于4欧设计。全站除充分利用压力钢管、房屋和基础钢筋接地外另设水平接地带和垂直接地极组成混合接地装置以达到设计要求。5.主机自动操作及同期主机自动操作本站选用2套SFW900—6/1180型发电机组，机组装有完善的电气和机械保护设备，故障发出信号，事故发事故信号并能自动停机。同期装置本电站设计带非同期闭锁的手动准同期装置，用装在线路保护屏上的组合式同期表进行同期操作。6.继电保护装置及测量表计本电站装机小，因此继电保护装置采用普通继电式保护装置。各设备保护配置如下：（一）、发电机—变压器组继电保护纵联差动保护限时过电流保护装置过电压定时限保护装置过负荷保护装置1～3项保护动作断开主变高压侧断路器，并发事故信号。第4项保护动作发出故障信号。（二）、10kV线路保护1、带方向的限时电流速断保护装置2、带方向限时过电流保护装置（三）、发电机—变压器组测量表计直流电流表一只交流电流表三只直流电压表一只交流电压表一只频率表一只无功功率表一只有功功率表一只有功电度表一只无功电度表一只（四）、厂用变压器测量表计交流电压表一只交流电流表三只有功电度表一只（五）、10Kv线路测量表计1、交流电压表一只2、有功功率表一只3、无功电度表一只（六）、10Kv母线装设电压显示频率显示电气一次设备材料表序号设备名称型号规格单位数量110KV真空断路器ZW32-12/630,外置CT10P10/10P10/0.5S/0.2S台2210KV单接地隔离开关GW4-12/630A带手动操作机构组1310KV双接地隔离开关GW4-12/630A带手动操作机构组1410KV避雷器Y5WZ-17/54（高原型）组2510KV母线电压互感器JSJW-10组1610KV熔断器感器RWO-10/0.5A组17主变低压侧电流互感器3500/5A台38发电机中性点互感器2000/5A台69行车10T,L=9.5米台110主变S11-2500/10台111空压机WW-0.6/7台112管道米80013阀门及附件JSJW-10件3014控制电缆及铜排包括绝缘子、金具等其他附件项1电气二次设备材料表序号设备名称型号规格单位数量11-2#发电机断路器柜GGD800*600*2200断路器CW1G-2000/2000ADC220V）台22厂用电源柜GGD（带双电源切换馈，满足电站要求）台13直流电源柜50AH12V（1KVA逆变电源，国产12V电池）面141—2#机组LCUPK-800(含机组控制日本欧姆龙PLC一套，转速信号装置、温度巡检、瓦温表、多功能仪表、手自同期装置、励磁调节器及出口继电器等)面25变压器及10KV线路保护屏PK-800（含发电机保护2台、后备保护2台，0.5S多功能电度表2台）面26变压器及10KV线路保护屏PK-800（含变压器主保护1台、低压侧后备保护一台，10KV线路保护装置一台，0.5S多功能电度表一台）面17后台监控系统CL2000（计算机一套，含服务费）套18调速器柜YWT-300套29调速器柜控制箱套210前池水位测量装置B05探头，防雷器、仪表套11110KVA稳压电源台1金属结构根据水工建筑物的需要，在首部枢纽、前池分别设有闸门、拦污栅及启闭设备，因本电站各部位的闸门孔口尺寸和设计水头较小，为施工和制作方便，所有闸门均采用平面滑动钢闸门，闸门的重量由闸门的结构控制而非荷载计算所定。启闭机的选型同理。闸门门叶材料用Q235A，埋件材料用Q235AF。各种闸门共计3套，启闭机3台，拦污栅2扇。闸门采用潜孔式平面钢闸门，选用1台LQ－50KN手动螺杆式启闭机运行操作。进水节制闸孔口尺寸为1.50×1.20－1.10m（宽×高－水头），底坎高程为1224.9m。闸门采用开敞式平面钢闸门，选用1台LQ－50KN手动螺杆式启闭机运行操作。在前池设置快速闸门孔口尺寸为1.50×1.00－5.0m（宽×高－水头），底坎高程为1223m,正常水位1225.6m。闸门采用潜孔式平面钢闸门，选用1台QPK－100KN卷扬式启闭机运行操作。压力钢管为单机单管供水，直径800mm、长度350m、壁厚8—10mm、重量613.2t，为明管结构，设鞍型滑动支座支承。消防设计工程概况及其特征大河底一级电站主要由拦河坝、电站厂房、压力钢管、压力前池、引水渠道等建筑物组成。工程的机电设备主要集中在电站厂房、变电站和电站管理区内，由于电站附近无其他单位和村庄，联系救援不便，故消防以自救为主。电站厂房长25.52m，宽10.5m，布置有水轮机2台，发电机2台，装机容量2×900kW。消防设计一、设计原则消防设计以“预防为主、防消结合”和“确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用”为原则。在确保消防安全的前提下，尽可能利用常用设备，减少投资费用，做到保障安全、方便使用、经济合理。二、消防范围以机电设备为主，主要包括运行期间的厂房、变电站、生产管理区、压力前池、拦河坝的机电设备和施工期间的机电设备。三、火灾危险分类及耐火等级按照《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278-90）的规定：电站厂房的耐火等级为二级，火灾危险类别为丁类；管理区办公室的耐火等级为二级，火灾危险类别为丁类。四、消防设计1、按厂区消防水量要求，在比厂房地坪高20m的山坡上布置一个有效容积为30m3的消防水池。用一根Φ100mm消防总管引至厂区，消防水池水源取自减压阀自流供水，并设两套1000型Φ65mm室外消火栓，供厂区消防。消防水池可兼做厂房技术供用水水源，同时在水泵房设计一消防水泵以作备用。2、厂房消防，厂房内设两套Φ50mm室内消防栓，用D50mm管与消防总管连接。发电机灭火采用水灭火，水源取自消防总管。另在每台机组附近配备4个4B卤代烷型手提式灭火器工具。3、主变及开关室消防：在主变及开关室配置4B卤代烷型手提式灭火器2具，设置在户内的配置点，要有相应的保护措施和定期检修制度。4、管理区消防：管理区不设消防给水，需要时取用河水，或与生活用水并用。区内要保持道路畅通