三号水电站增容改造工程初步设计报告.doc

1 目目 录录 1 综合说明.1 1.1 工程地理位置 1 1.2 水文及气象特性 1 1.3 主要建筑物 1 1.4 电站运行状况 2 1.5 存在的问题 6 1.6 工程任务及规模 6 1.7 设计改造内容、目标和原则6 1.8 工程概算 9 1.9 经济评价 9 1.10 结论 10 2 水文地质15 2.1 自然概况 .15 2.2 年径流特性 .17 2.3 洪水 .23 3 电站运行情况26 3.1 设备运行状况 .26 3.2 电站设备的年利用率情况.27 4 存在的问题及改造的必要性31 4.1 存在的问题 .31 4.2 改造的必要性 .32 2 4.3 改造的依据.33 5 水能设计35 5.1 水能计算 .35 5.2 装机容量比较与确定.37 6 增容改造设计38 6.1 工程等级和标准.38 6.2 增容改造的基本原则和设计依据 .38 6.3 工程改造内容.39 6.4 增容改造效益 .53 7 工程管理54 7.1 工程管理机构及人员编制 .54 7.2 工程建设管理 .54 7.3 主要管理设施 .56 7.4 资金管理.57 8 施工组织设计58 8.1 施工条件及施工期 .58 8.2 尾水渠施工导流设计 .59 8.3 施工总进度 .59 8.4 施工技术供应 .60 9 劳动安全与卫生61 9.1 依据和设计原则 .61 9.2 劳动安全 .61 9.3 工业卫生 .64 10 工程招标.65 3 10.1 招标范围的确定65 10.2 招标组织形式65 10.3 招标形式65 10.4 标段划分65 11 工程概算.67 11.1 工程概况 67 11.2 编制依据 67 11.3 编制办法 67 11.4 工程概算 68 11.5 工程总投资 69 12 经济评价.78 12.1 概述 78 12.2 评价依据、内容和主要评价参数 78 12.3 财务评价 79 12.4 国民经济评价 85 12.5 综合评价 86 12.6 综合效益分析 87 12.7 附表 87 13 结 论98 1 位置图 1 1 综合说明 1.1 工程地理位置 xx 县 xx 三号电站地处距城南 15km 的 xx 镇 xx 村境内，位于 xx 流域下游，上距 xx 水库 30km,下距 xx 二坝渠首 200m,从 xx 县 城至 xx 二坝渠首有公路相通，xx 二坝渠首到电站厂区有 500m 进 厂公路，对外交通方便。现属 xx 县水电开发有限责任公司经营管 理。 1.2 水文及气象特性 电站以上流域面积 1614km2,河流长约 30km,河道纵坡约 1.25%； 海拔 21002200m，年径流量 3.21 亿 m3,多年平均流量 10.16m3/s；年平均气温 4.8，绝对最高气温 32.5，绝对最低 气温-26.7；平均最高气温 12.3，平均最低气温-1.7，多年 平均降水量 185.1mm，多年平均蒸发量 2000.6mm(20cm 蒸发器)， 平均相对湿度 52%，多年平均年日照时数 2884.2h,平均风速 3.2m/s，最大风速 26m/s，最大冻土深度 159cm，属温带干旱性气 候。 1.3 主要建筑物 1.3.1 发电引水系统 发电引水系统由引水枢纽、发电引水渠道、压力前池、压力钢 管组成，引水渠道是梯形断面，设计流量 15m3/s，设计最大过流量 2 17m3/s，渠道长 1.6km，设计渠深 3.0m,设计水深 2.44m；压力前池 是虹吸式进水口，总长 60m,宽度 13.5m,前池溢流堰长 30m,钢筋砼 压力管道 3 根,单根长度 35.224m（包括进出口弯管） ，管道直径 140cm；前池左侧设冲沙闸 1 孔，冲沙管道直径 80cm。 1.3.2 发电厂房及升压站 厂房为地面厂房，主厂房面积为长 26.3m宽 9.6m=252.48m2，副厂房面积为长 20.17m宽 10.27m=207.15m2,厂 房内装有三台轴流式水轮发电机。35kv 升压站面积长 29.95m宽 27.4m=820.63m2，装有 12000kva 主变 1 台，35kv 户外多油断路 器 1 台和电流、电压互感器、避雷器等其它电气设备。 1.4 电站运行状况 xx 三号电站于 1987 年 4 月开工建设，1990 年 7 月竣工发电， 截止 2011 年 7 月，已运行 21 年，累计完成发电量 13549.21 万 kwh，多年平均发电量 677.46 万 kwh，最大年份发电量 874.65 万 kwh。 1.4.1 主要机电设备参数 目前，电站主要机电设备参数如下： 水轮机的运行参数 型 号zd560-lh-100出 力550kw 设计水头14.5m额定转速500 转/分 设计流量4.7m3/s飞逸转速1200 转/分 3 调速器的运行参数 发电机运行参数 活动导叶16 片转轮叶片 4 片 效 率84%轴承温度故障 65，事故 70 型 号yt-600最大工作油压25kg/cm2 接力器全行程170mm调速功600kg/m 接力器全行程间5s接力器最大转角 45 接力器杆直径50mm接力器活塞直径170mm 接力器容积3.52 升关闭时间 2-6s 调速器用油量200 升油泵输油量0.7 升/s 油泵油压1422kg/cm2油泵型式螺杆式 变速范围+10%-15% 压力油罐容积100 升 型 号sf-500-12/1730额定转速500 转/分 额定有功功率500kw飞逸转速1200 转/分 额定无功功率 375kvar磁极个数12 个 额定电压6300v额定励磁电流182.8a 额定电流57.3a额定励磁电压73.2v 功率因数0.8绝缘等级b 级 频 率50hz工作方式连续 相 数3 相出厂编号89150 4 可控硅励磁装置参数 永磁机运行参数 型 号ty56/9-12额定功率1200va 额定电压 220v功率因数 0.4 额定电流3.16a频 率50hz 接 线y转 速500 转/分 相 数3 相出厂编号8901 重 量410kg出厂日期1989 年 3 月 出厂厂家湖南零陵水电设备厂 主变压器运行参数 设备名称1#主变 型 号s7-2000/385%/6.3 额定容量（kva）2000kva 接线方式 y/-11 分接开关位置 iiiiii 电压（v）404003850036600 一次侧 电流（a）30 电压(v)6300 二次侧 电流(a)183.3 冷却方式油浸自冷 阻抗电压(%)6.67 频 率(hz)50 相 数三相 器身重(kg)3000 接线方式y出厂日期1989 年 7 月 发电机总重量8202kg出厂厂家广东潮州电机厂 型 号kglaf311-200a/75v额定电压73v 起励电流50a额定电流200a 起励电压24v强行励磁电流400a 5 油 重(kg)1450 总 重(kg)3450 出厂时间1989 年 6 月 生产厂家成都第二变压器厂 励磁变压器运行参数 设备名称励磁变压器 型 号zsj36/6.3 额定容量（kva）36kva 接线方式 y/-11 分接开关位置 iiiiii 电压（v）6300 一次侧 电流（a）3.3 电压（v）120 二次侧 电流（a）173 冷却方式油浸自冷 阻抗电压(%)50 频 率(hz)50 相 数三相 器身重(kg)187 油 重(kg)96 总 重(kg)285 出厂时间1989 年 6 月 生产厂家成都第三变压器厂 厂用变压器运行参数 设备名称1#厂用变（6kv 侧）2#厂用变（35kv 侧） 型 号 s7-100/6.3-6.35%/0.4/0.25s7-100/35-355%/0.4/0.25 额定容量（kva）100kva100kva 接线方式 y/-11y/-12 分接开关位置iiiiiiiiiiii 10500100009500367503500033250 一次侧 5.771.65 400400 二次侧 144.3144.3 冷却方式油浸自冷油浸自冷 阻抗电压(%)3.836.70 频率(hz)5050 相 数三相三相 器身(kg)375215 6 油重(kg)3130105 总 重(kg)505320 出厂时间1988 年 5 月1988 年 5 月 生产厂家兰州变压器厂兰州变压器厂 1.5 存在的问题 （1）原设计保守，装机容量小，水能利用率低。 （2）尾水渠渐变段口狭窄，渐变段渠底高程设计偏高。500m 引水渠堤、渠底破损严重。 （3）发电机温度高、噪声大，定、转子、引出线绝缘老化， 设备完好率低，近年来发电机故障发生频繁。 （4）设备运行周期长、技术落后、能耗大，测量保护为老式 继电器保护，存在可靠性差、灵敏性低，一、二次回路及设备绝缘 老化，故障率高等问题。 （5）水轮机导流部件磨蚀严重，漏水量大，影响安全运行， 造成水能浪费，调速器存在动作不可靠、自动调节性能降低。 1.6 工程任务及规模 1.6.1 工程任务 电站现装机容量 1500kw（3500kw） ，设计年利用小时 5607h，设计发电量 850 万 kwh。根据 19912010 年实际发电量统 计，电站最大年份发电量达 874.65 万 kwh。电站增容改造工程实 施后，总装机容量为 2100kw（3700kw） ，年设计发电量 1050 万 kwh,年利用小时 5000 小时。 1.6.2 工程规模 本规程规模为小（）型等工程，主要建筑物按 5 级设计。 7 1.7 设计改造内容、目标和原则 1.7.1 设计改造内容 （1）建筑工程改造 1）尾水渠改造 将影响机组出力的尾水渠渐变段渠底降低 0.5m，提高设计水 头 0.5m。将原浆砌石全部拆除,垫背采用 40cm 厚砂砾石,表层用 30cm 厚 c20 砼现浇。 2）压力前池溢流堰改造 采用 c20 砼现浇将 30m 长的压力前池溢流堰顶垂直增高 15cm 并填堵长 197cm、高 43cm 排冰缺口。提高设计水头 0.5m。 3）引水渠道修复 拆除渠道梯形断面预制砖护面，浆砌石渠底，垫背采用 40cm 后砂砾石，表层用 30cm 厚 c20 砼现浇。修复渠道长 500m(桩号 0+1000+600 号）。 （2）机电设备改造 1）水轮机改造 将 zd560-lh-100 转轮设计改造为 zdjp502-lh-100 转轮标准。 2）发电机改造 设计将发电机定子线棒的铜线截面增大，定、转子线圈绝缘等 级设计为 f 级。 3）调速器改造 设计选用 ybwt-600 型微机调速器三台，调速功 600kg.m。 4）主变压器改造 8 将 s7-2000/38.5 主变设计更换为s11-3150/35 型。 5）高压开关柜及断路器 6.3kv 开关柜设计选用 kyn28a-12-006 型中置式开关柜，断路 器设计采用 zn28-10i 型手车式真空断路器。 6）35kv 户外高压断路器 原dw-35/400 型高压多油断路器设计更换为 zw7-40.5/d1250 型真空断路器。 7）励磁装置 原 kglf311-200/75型励磁装置设计更换为 kwcl-1600 型微 机励磁装置。 8）自动化系统 设计选用 sjk-3000 型电站微机综合自动化系统，完成和实现 电站机电设备数据采集、设备运行监视和控制操作、功率调节和运 行管理职能。 （3）35kv 并网输电线路 设计重行架设 2.5km 的 35kv 并网输电线路，导线选用 lgj 95,直接进入距电站 2.5km 处的 110kvxx 夹河变电所。 1.7.2 增容改造的目标 科学应用先进技术，合理设计发电水头，提高水能利用率、机 组效率、设备完好率,改善运行条件，确保安全发供电，充分发挥 电站效益。 1.7.3 增容改造工程的原则 9 增容改造应遵循切合实际，节约投资，技术先进，提高效益， 确保安全的原则： （1）为节约投资，缩短建设期，电站装机 3 台不变，原建筑 物基础及预埋件基本不予改动（发电机、水轮机、调速器基础） 。 （2）为更加符合电站实际情况，在水能计算中，依据现有实 测水文资料和新机组能量指标，并参照电站 21 年的实际运行情况， 进行水能计算。 （3）对明显影响机组出力的压力前池溢流堰和尾水渠工程进 行改建。 （4）对明显影响安全供电的 35kv 升压站设备和 35kv 并网线 路进行改造。 1.8 工程概算 1.8.1 编制依据 （1） 甘肃省水利水电工程初步设计概算编制办法 ； (2)甘肃省水利水电建筑工程概算定额 ； (3)水利水电设备安装工程预算定额 （中小型） ； (4)水利水电设备安装工程概算定额 。 1.8.2 工程投资 本工程静态总投资为 725.37 万元，其中建筑工程投资 107.31 万元，机电设备及安装工程投资 522.21 万元，35kv 输电线路改造 工程投资 39.58 万元，临时工程投资 10.66 万元，其他费用投资 45.61 万元。 10 1.9 经济评价 本工程拟列入国家小水电增效减排改造项目，概算静态总投资 为 725.37 万元，电站增容改造后，上网电价以现行电价 0.227 元 /kwh 作效益分析，其主要指标为： 投资利润率：9.78%； 投资利税率：13.03%； 资本金利润率：26.98%； 全部投资财务内部收益率（税后）：10.92%； 静态投资回收期（所得税后）：9.3 年。 1.10 结论 xx 三号电站自 1990 年投产发电以来，为 xx 电网提供了 13549.21 万 kwh 电量，为缓解供用电矛盾，保证地方工农业与乡 镇企业用电起到了重要的作用，为 xx 县社会进步和经济发展作出 了一定的贡献。 电站发电运行达 21 年之久，为了确保电站安全发供电，提高 设备完好率，减小能耗，增加发电量，提高电站运行自动化程度， 降低员工劳动强度，改善运行条件，电站增容改造工程势在必行。 经技术分析和经济评价，xx 三号电站增容改造是非常必要的， 也是合理可行的。 11 xx 三号电站增容改造工程特性表 表 1-1 改造前改造后 序号项目及名称 单位数量或型号单位数量或型号备注 一电站建设位置 1 电站所在水系xx 干流 2 建设地点甘肃省 xx 县 xx 镇 xx 村 二水文气象特征 （一）水文 1 利用的水文系列年限年 56 年 56 2 多年平均流量 m3/s10.16m3/s10.16 天然径流 3 多年平均径流量亿 m3 3.21 亿 m3 3.21 4 实测最大洪峰流量 m3/sm3/s 5 设计洪峰流量 m3/sm3/s 6 校核洪峰流量 m3/sm3/s （二）水位 1 枢纽正常蓄水位 m2146.2m2146.7 2 前池最高水位 m2146.7m2147.15 3 前池正常水位 m2146.2m2147.7 4 前池最低水位 m2145.2m2145.2 5 电站正常尾水位 m2131.1m2131.1 三工程地质 12 1 引水系统地基砂砾石 2 前池地基花岗岩 3 厂房地基花岗岩 xx 三号电站增容改造工程特性表 表 1-1 改造前改造后 序号项目及名称 单位数量或型号单位数量或型号备注 四电站动能特性 1 电站形式引水式引水式 2 发电引水流量 m3/s14.1m3/s15.9 3 电站最大水头 m14.8m15.51 4 电站最小水头 m13.5m13.34 5 电站设计水头 m14.5m15.5 6 电站装机容量 kw3500kw3700 7 电站年设计发电量 万 kw.h 850 万 kw.h 1050 8 年利用小时数 h5607h5000 五主要建筑物 1 引水枢纽 溢流坝顶高程 m2148.26m2148.26 进水闸底板高程 m2143.96m2143.96 泄洪冲沙闸底板高程 m2141.04m2141.04 2 引水渠道 设计流量 m3/s15.0m3/s17 渠道长度 m1600m1600 断面形式梯形梯形 渠道正常水深 m2.44m2.50 3 压力前池 进水口形式虹吸式进水口虹吸式进水口 前池溢流长 m3030 溢流堰顶高程 m2147.002147.15 冲沙管直径 cm8080 13 4 压力钢管 管道直径 cm140cm140 管道根数根 3 根 3 每根长度 m35.224m35.224 xx 三号电站增容改造工程特性表 表 1-1 改造前改造后 序号项目及名称 单位数量或型号单位数量或型号备注 2 电站厂房 形式地面厂房地面厂房 主厂房面积(长宽) 26.39.626.39.6 副厂房面积(长宽) 20.1710.2720.1710.27 发电机层底板高程 m2131.132131.13 3 尾水渠 设计尾水位 m2131.102131.10 尾水渠长度 m50m50 六施工特性 1 主体工程数量 土石方开挖 m3166300m3712 砂砾石开挖 砂砾石填筑 m338900m3 浆砌石 m320000m31871 浆砌石勾缝 m2m245 胶泥填缝 渠面现浇砼衬砌 m3m31856 2 主要建筑材料数量 砂子 m3m3 石子 m3m3 木材 m3m3 14 水泥 tt 钢筋、钢材 t150t 3 总工期月 30 月 6 xx 三号电站增容改造工程特性表 表 1-1 改造前改造后 序号项目及名称 单位数量或型号单位数量或型号备注 七主要机电设备 1 水轮机3 台 zd560-lh-100 3 台 zdjp502-lh-100 2 发电机3 台 sf500-12/1730 3 台 sf700-12/1730 3 调速器3 台 yt-600 3 台 bywt-600 （微机调速器） 4 励磁变3 台 zsj36/6.3 3 台 zl-50/6.3/0.125 5 主变型号1 台 s7-2000/38.5 1 台 s11-3150/38.5 6 断路器1 组 高压多油断路器 dw8- 35 1 组 真空断路器（zw7- 40.5/630） 7 高压隔离开关2 台gw4-35(d)/6002 台gw5-40.5(d)/630 8 监控系统1 面中央控制台1 面 计算机监控信号综 合屏 bkf-wt-1600 9 励磁装置3 面 可控硅励磁 kgla(f)311-200a/75a 3 面 微机励磁屏 kwcl- 1600 10 直流系统1 套 110v 1 套 220v 八经济指标 1 工程静态总投资万元 522 万元 725.37 2 单位千瓦投资元/kw 3480 元/kw 3454.14 3 单位电能投资 元 /kw.h 0.61 元 /kw.h 0.69 不包含原 资产折余 价值 九经济效益 1 财务内部收益率 %10.92 税后 2 经济内部收益率 %26.39 国民经济 15 3 财务经济净现值万元万元 51.1 税后 4 经济净现值万元万元 700.11 国民经济 5 投资回收期年年 9.3 税后 2 2 水文地质水文地质 2.1 自然概况 （1）地理位置 xx 县 xx 三号电站地处 xx 县城南 15kmxx 镇 xx 村境内，位 于 xx 流域下游，上距 xx 水库 30km,下距 xx 二坝渠首 200m。xx 流域是石羊河水系的第二大支流，南以祁连山冷龙岭为 界并与大通河相依，东以西营河为邻，西与西大河相连，北部是石 羊河干流。xx 干流段指两大支流直河、斜河汇合口以下至 xx 渠首， 河长 30km,总落差 414m,为充分利用 xx 的水资源和水力资源，xx 人民在 xx 干流 xx 滩盆地出口处建成 xx 水库，主要作用是经水库 蓄丰补枯，以调剂下游工农业用水需求，所以经水库调蓄后的下泄 流量比较稳定，对下游河道的水电站的运行创造了良好的条件。xx 水库大坝以上流域面积 1030km2，年径流量 2.91 亿 m3，年降雨量 约 400mm 左右,本工程以上流域面积 1614km2. xx 三号电站地理位置及行政区划见附图一。 （2）地质地貌 16 xx 三号电站厂址位于 xx 二坝渠首上游 200m 河床左侧二级阶 地上，此处已出山口，整体地形开阔，地势平坦。上游依山岩石裸 露，表层早皮覆盖，下游为沉积砂砾石层坡入河床。以出露岩层直 观分析，为加里东晚期花岗岩，中粗粒结构，岩体微密坚硬，表层 分化严重，节理裂隙较为发育。 （3）地质构造及地震 本区位于祁吕贺山字型构造弧的西翼，测区内未见较大的构造 断裂。据 1:400 万中国地震动峰值加速度区划图 （2001） ，工程 区地震动峰值加速度为 0.20g（相当于地震基本烈度度） ，地震 动反应谱周期为 0.40s，对应原地震基本裂度 8 度。 （4）气候 本电站位于河西走廊东部的祁连山北脚下，海拔 2000m 以上 寒冷地区，xx 流域由西向南向东北部从高寒半干旱气候逐渐过渡 到温带干旱气候。据 xx 气象站 19581980 年 23 年观测资料统计 得：平均气温 4.8，绝对最高气温 32.5，绝对最低气温- 26.7，平均最高气温 12.3，平均最低气温-1.7，多年平均 降水量 185.1mm，多年平均蒸发量 2000.6mm(20cm 蒸发器)，平均 相对湿度 52%，多年平均年日照时数 2884.2h,平均风速 3.2m/s， 最大风速 26m/s，最大冻土深度 159cm。电站处于出山口后的宽浅 河床一侧，受冷热干湿气流交替环绕，常年多风，尤以春秋末季为 17 甚。xx 流域 xx 地区气象特征见表 2-1。 甘肃省甘肃省 xxxx 气象站气象站 xxxx 地区地面基本气象要素统计表地区地面基本气象要素统计表 表 2-1 月份 项 目 一二三四五六七八九十十一十二合计 多年平均气温（） -10.0-7.4-0.66.512.316.017.516.811.65.2-2.6-8.14.8 多年平均最高 气温（） -1.50.76.914.119.423.024.323.818.512.85.10.412.3 多年平均最低 气温（） -16.2-13.6-6.6-0.74.88.410.710.15.8-0.5-7.9-14.0-1.7 多年各月极端 最高气温（） 14.919.420.527.829.632.032.432.528.824.418.216.532.5 多年各月极端 最低气温（） -26.7-26.2-19.3-19.2-7.0-0.82.82.2-3.6-16.8-23.1-26.0-26.7 多年平均 相对湿度（%） 45454445465264636259524752 多年平均 降水量（mm） 0.71.64.27.217.923.739.238.236.012.03.90.6185.1 多年平均各月蒸发 量(mm) 57.370.3144.8235.7297.4283.7234.0229.0173.7137.578.658.72000.6 多年各月最大 积雪深度（cm） 4691030000411611 多年平均各月 日照时数（hr） 230.2215.4232.1242.1258.5273.5251.4250.5220.8245.6233.1230.82884.2 多年平均 风速（m/s） 3.03.13.63.83.83.53.02.82.93.03.13.03.2 多年各月最大 风速（m/s） 17242122182618141415212226 多年各月最多 大风日数（日） 561176474454536 多年各月最多 沙尘暴日数（日） 42551201121310 多年各月平均 霜日数（日） 6.87.14.33.40.70001.810.612.69.556.8 18 2.2 年径流特性 xx 三号电站的径流分析计算以上游沙沟寺水文站测流数据为 依据，由于 xx 三号电站进水口与 xx 二号电站厂房尾水相连，xx 二号电站进水口又与 xx 一号电站厂房尾水相连，所以三号电站径 流与一号电站相同。 xx 属河西地区石羊河水系，发源于祁连山冷龙岭北坡，由斜 河、直河汇流于 xx 盆地，后深切高山峡谷至出山口（本电站在出 山口） ，在出山口外已建有 xx 二坝渠首（系向下游金川峡水库输水 及农田灌溉之枢纽工程） ，河流在此分流后流入 xx武威盆地。 xxxx 滩以上流域植被良好，降水丰富，是河川径流的主要来源区。 本工程以上流域面积 1614km2,河流长约 30km,河道纵坡约 1.25%。 xx 一号电站渠首上游 9.8km 处设有沙沟寺水文站，原站址在 现站址上游 2.5km 处，f=1545km2,1954 年 5 月设站，观测到 1970 年止，1971 年 1 月起，因受渠道影响，基本断面下迁到现址， f=1614km2。参照规范，工程地点和设计站的积水面积相差不超过 3%时， 工程地点的径流设计值可直接采用设计站的径流分析成果。沙沟寺 站的新老断面f/f=4.4%,已超过规范规定的范围，本应按面积比 修正，但考虑到超过范围不大，xx 主要产流区在 xx 水库以上的上 游区，建立 xx 沙沟寺站与邻近的西大河插剑门站年径流相关图， 可以看出 1970 年前后的点据并无明显的系统偏离，故沙沟寺站新 19 老断面的观测资料可以合并统计，不再进行修正。 各断面汇水面积与间距示意见附图 2-1。 xxxx 各断面汇水面积与间距示意图各断面汇水面积与间距示意图 附图 2-1 xx 水库 f=1030km2 13.2km 沙沟寺 水文站 f=1614km2 9.8km xx1#电站渠 首 3.3km xx1#电站厂房 尾水至 xx2#电 站进水口 2.1km xx2#电站厂 房尾水 0.2km xx3# 电站渠首 2.0km xx3#电站厂房 尾水 0.2km xx 二坝渠首 xx武威盆 地 xx 三号电站的流量设计，将以现状 xx 水库调度运行情况为依 据。 本次计算中沙沟寺水文站集水面积以 1614km2计。调节年度采 用 76 月，据 1954 年 7 月1985 年 6 月（n=31）资料统计，沙 沟寺站年径流统计参数如下： 多年平均流量 q0=9.88m3/s,cv=0.18,cs/cv=2.0。 20 径流系列详见表 2-2,2-3,2-4,2-5，2-6。 径流年内分配表径流年内分配表 表 2-2 月份 项目 一二三四五六七八九十十一十二平均 xx 水库4.03.894.636.098.8512.820.720.113.87.915.624.569.4 所占%3.543.454.115.407.8511.318.317.812.27.014.994.05100 沙沟寺 水文站 4.03.894.636.219.4714.324.323.615.58.315.694.5910.4 所占%3.223.133.724.997.6111.519.51912.46.674.573.69100 3.50 3.59 3.92 5.52 9.45 13.08 20.10 21.12 15.83 7.91 5.25 3.51 9.40 xxxx 三号电站设计年径流年内分配成果表三号电站设计年径流年内分配成果表 表 2-3 月 份 项目 一二三四五六七八九十十一十二 年 p=15% 丰水年 4.132.795.457.376.5614.423.634.219.89.516.095.4111.7 p=50% 平水年 3.883.344.425.886.8016.022.31.9820.08.064.024.319.77 p=85% 枯水年 2.173.624.134.716.0510.119.411.518.07.125.613.838.04 xxxx 三号电站设计年径流成果表三号电站设计年径流成果表 表 2-4 统计参数设计年平均流量（m3/s） 21 q0（m3/s）cvcs/cvp=15%p=25%p=50%p=75%p=85% 9.880.182.011.711.09.778.648.04 xxxx 水库水库 19861986 年年-2010-2010 年年各月平均流量统计表各月平均流量统计表 表 2-5单位：秒立米、万立米 月 平 均 流 量 月份 年度 123456789101112 年平 均 流量 年径 流量 19863.933.855.086.4713.5518.822.5918.911.349.576.443.3210.32 30873.74 19874.394.474.15.518.824.7115.6719.6210.585.732.859.53 29013.12 19883.93.974.576.5813.1418.5826.7619.3513.819.416.542.9810.80 33899.21 19894.134.184.178.5213.4419.7237.3523.524.1512.077.922.813.50 40447.46 19904.7756.186.413.6416.0423.7420.4212.948.236.674.1110.68 31851.36 19913.743.854.184.1611.3114.4212.5814.688.315.474.873.547.59 23431.25 19923.122.893.074.459.6814.1313.3916.7212.85.824.22.727.75 22969.78 19933.243.43.529.498.9613.9629.728.314.326.145.114.1210.86 33711.98 19944.1445.378.029.115.4521.7414.437.255.83.798.59 26553.31 19953.773.213.595.238.319.2215.115.4529.947.755.263.599.20 28508.54 19963.453.453.234.549.629.0819.6425.111.84.124.42.988.45 26467.95 19973.513.963.587.2710.8910.0222.312410.645.164.252.889.04 28256.26 19983.833.983.536.069.1214.3919.3620.5512.927.223.733.329.00 26553.31 19993.13.393.694.166.3111.321.6719.6713.546.373.532.858.30 24566.54 20002.83.243.743.587.2314.6518.6719.9316.17.44.22.998.71 27075.50 20013.033.273.673.163.57.4819.3415.0515.537.674.662.797.43 23388.83 20023.183.323.053.366.0115.9618.1220.8616.746.054.333.48.70 27878.15 20032.753.083.174.616.2815.3222.129.527.0111.216.023.6312.06 36329.38 20042.954.235.455.644.96.9719.0727.7418.987.674.584.049.35 30884.54 20052.482.393.8110.178.878.7119.5223.4158.215.123.589.27 31239.57 20062.682.775.445.846.627.9825.2427.93186.094.563.529.72 31591.83 20073.012.653.787.611.2911.0819.4421.1223.9510.553.394.4910.20 31152.83 22 x xx xx xx x三三号号电电站站渠渠首首 1 19 99 90 0年年- -2 20 01 10 0年年各各月月平平均均流流量量统统计计表表 表 2-6单位：秒立米、万立米 月 平 均 流 量 月份 年度 123456789101112 年平均 流量 年径流 量 19904.775.016.126.4410.5815.0423.8420.9412.945.915.674.1510.083.16 19913.863.674.224.169.7714.4212.4714.778.315.74.73.67.462.35 19923.082.672.944.458.6213.4413.4916.7213.015.894.22.777.612.41 19933.243.43.559.497.851329.8728.514.376.195.054.110.723.4 19944.14.14.035.696.948.9215.4821.7614.467.634.853.588.432.66 19952.823.223.635.218.238.1915.115.3430.357.695.213.69.062.86 19963.643.453.324.589.974.0619.9725.3111.83.733.43.98.082.57 19973.52.693.586.5110.799.7322.322410.725.114.42.888.932.82 19982.832.973.516.065.2212.9919.5920.7612.887.323.713.328.432.67 19993.13.412.723.163.2911.1421.9819.6813.486.373.242.857.992.52 90-99 平均3.49 3.46 3.76 5.58 8.13 11.09 19.41 20.78 14.23 6.15 4.44 3.48 8.68 2.74 20002.823.223.743.597.2614.6718.6719.8616.497.474.212.998.732.76 20013.033.273.673.163.57.6819.1415.0215.517.674.662.797.532.38 20023.183.33.043.365.0115.9618.4220.9616.876.014.233.18.82.81 20032.753.083.174.615.2814.3222.329.628.0112.216.023.6312.063.81 20042.954.235.455.644.96.5719.6727.8418.687.674.584.049.453.12 20052.482.393.8110.178.878.7119.523.4315.328.215.123.589.283.18 20062.682.775.445.846.627.9826.2428.93186.094.563.529.723.16 20073.012.653.787.611.2911.0819.6421.3223.9510.553.394.4910.323.11 20084.113.374.235.955.346.7415.8618.1814.139.045.753.997.962.63 20084.113.374.235.955.346.7414.8618.1814.139.045.753.997.97 26216.62 20093.513.733.723.124.279.8314.4917.7317.7310.035.954.368.21 25844.39 2010441.570.7317.2418.716.3718.6611.0711.178.25.19.73 30397.00 年均 4.03.894.636.098.8512.820.720.113.87.915.624.56 9.40 29164.10 23 20093.513.733.723.124.279.8314.4317.6317.5310.035.954.368.212.61 2010441.571.7317.2418.7216.3318.6611.0711.178.25.19.733.08 00-10 平均3.14 3.27 3.78 4.98 8.14 11.11 19.11 21.95 17.78 8.74 5.15 3.78 9.25 2.97 年均3.313.363.775.268.1411.119.2521.3916.097.514.813.648.982.86 2.3 洪水 2.3.1 资料情况 沙沟寺水文站有 19541985 年共计 32 年实测洪水资料，xx 滩水库有 19862010 年共计 24 年实测入库资料。 历史洪水调查：根据甘肃省洪水调查资料，xx 泱翔河段 沙沟寺站址，调查历史洪水为 1945 年 qm=582m3/s。 收集到的 xx 滩水库 19862010 年 24 年实测入库洪水资料， 根据过去有关工程计算点绘的河西地区各频率洪峰流量与流域面积 关系线，沙沟寺水文站符合 qp=af0.7关系式，依据此关系式得到 19862010 年共计 24 年的沙沟寺站最大洪峰资料。 2.3.2 洪水计算成果 （1）经频率统计分析计算，沙沟寺站适线后采用统计参数为： qm=120m3/s cv=0.98 cs/cv=3.5 xx 沙沟寺水文站不同频率洪峰流量成果见表 2-7。 xxxx 沙沟寺站设计频率洪峰流量成果表沙沟寺站设计频率洪峰流量成果表 统计参数 p ( % ) 24 表 2-7 单位：q-m3/s xx 三号电站设计频率洪峰流量见表 2-8。 xxxx 三号电站设计频率洪峰流量表三号电站设计频率洪峰流量表 表 2-8 单位：q-m3/s （2）xx 三号电站设计洪水确定 施工洪水计算主要依据 xx 沙沟寺水文站资料，以面积指数关 系（n=0.7）推算至计算断面，分期根据施工设计需要分为 105 月、35 月、106 月、36 月、全年，各分期设计流量与相应 水位见表 2-9。 xxxx 三号电站各分期设计流量与相应水位表三号电站各分期设计流量与相应水位表 表 2-9 单位：q-m3/s p ( % ) 分 期项 目 1020 q (m3/s) 280 179 年 h (m) 2132.32 2131.92 105 月 q (m3/s) 86.4 64.1 qmcvcs/cv0.10.330.5123.33510 1200.983.51020804734614498416353251 统计参数 p ( % ) qmcvcs/cv0.10.330.5123.33510 1340.983.51140898820686556465394280 25 h (m) 2131.45 2131.26 q (m3/s) 86.4 64.0 35 月 h (m) 2131.45 2131.26 q (m3/s) 120 88.0 106 月 h (m) 2131.65 2131.46 q (m3/s) 122 89.3 36 月 h (m) 2131.66 2131.47 施工截流期的设计流量根据施工设计规范取平均流量值为统计 值。施工截流期各设计频率流量与相应水位见表 2-10。 xxxx 三号电站施工截流期各设计频率流量与相应水位表三号电站施工截流期各设计频率流量与相应水位表 表 2-10 单位：q-m3/s p ( % ) 月 份项 目 1020 三月 q (m3/s) 5.21 4.83 h (m) 2130.22 2130.18 十月 q (m3/s) 6.83 6.28 h (m) 2130.28 2130.26 十一月 q (m3/s) 11.0 9.9 h (m) 2130.45 2130.40 2.3.3 洪水特性 据沙沟寺水文站资料，xx 多年平均流量 10.16m3/s,径流量 3.21 亿 m3,年内分配比较均匀，变差系数 cv 值 0.13，据水文年 鉴查证，xx 最大洪峰量为 223m3/s,最小流量 3.7m3/s，一般洪水 主要由暴雨形成，强度大，历史短，峰型尖瘦，陡涨陡落。由于 xx 水库的建成，改变了其下游天然来水过程，下泄水量视下游灌 26 溉和其他需水情况人为控制，减少了洪水灾害，节约了水量，并为 xx 水力梯级开发创造了良好的条件。 xx 三号电站流域洪水由暴雨形成。其洪水特点是：暴雨集中、 强度大、汇流时间较长,河床较为宽阔，一次洪水过程多为单峰型， 洪水历时一般为 12 天左右。洪水多发生在 410 月，大洪水多 发生在 59 月。 3 电站运行情况 3.1 设备运行状况 xx 三号电站于 1987 年 4 月开工，1990 年 7 月竣工发电，至今 历时 21 年。由于当时设计的局限，设计年利用小时较高（5607 小 时左右） ，水能资源浪费较大。电站建成发电以来，不能按设计年 发电量运行，且超负荷运行时间较长，部分机电设备存在绝缘老化,性 能劣化的隐患，直接影响到电站的安全生产和经济效益。 3.1.1 水轮机运行情况 水轮机型号为：zd560-lh-100，设计水头 14.5m，额定流量 4.7m3/s，由江西上饶水动力设备厂生产。通过 21 年多的运行，存 在水轮机气蚀严重、转轮效率低下、水封设计不合理、漏水量大， 在长期运行中汽蚀使水轮机过流部件遭到破环，运行条件恶化；调 速器（型号为 yt-600）动作不可靠、不能自动调节，油系统为重 力油箱外循环，存在冷却效果差、打油时耗电量大、维护困难等问 题。同时由于设计和选型不当，机组设备存在出力不足，效率低下、 27 调节性能差等缺陷，水轮发电机组存在不同程度振动，控制环与水 轮机顶盖之间出现运动干涉现象，效率及出力大幅度降低。 3.1.2 主要电气设备的运行情况 发电机为 sf500-12/1730 型，由广东潮州电机厂生产，其基本 结构为密封自循环风冷却立式水轮发电机。经过多年运行三台机组 均出现不同程度的抖动、异常声响、定子线圈绝缘击穿、短路故障 的发生。发电机温度高、噪声大、定、转子线圈污染严重、线圈事 故率高等，定、转子、引出线绝缘老化，这些问题不同程度地说明 了运行 21 年多的发电机组已暴露了许多缺陷和隐患。 变压器为 s7-2000/38.5%/6.3 型，多年运行中变压器温度偏 高，运行中有异常声音，各部位已出现不同程度的渗油现象，经过 多次处理，未能彻底消除。 3.1.3 继电保护装置运行情况 继电保护装置为 pk-