大河底一級水電站工程機電金屬結(jié)構(gòu)及消防設(shè)計方案

大河底一級水電站工程機電金屬結(jié)構(gòu)及消防設(shè)計方案機電水輪機選型電站基本參數(shù)前池正常水位：1225.6m正常尾水位：1083.0m廠房地面高程：1085m設(shè)計流量：1.69m3/s設(shè)計水頭：142.6m總裝機容量：2×900kW裝機臺數(shù)：2臺電站型式：引水式電站根據(jù)電站的水頭變化范圍及單機容量，查中小型水輪機系列型譜及應(yīng)用范圍總圖，適合的機型有HLD381b—WJ—66，對此機型的能量性能、汽蝕性能、機組造價以及運行工況區(qū)進行比選，各項指標達到設(shè)計要求，故此選擇水輪機為HLD381b，通過計算該水輪機轉(zhuǎn)輪標稱直徑為66cm，轉(zhuǎn)速為：1000r/min。根據(jù)以上計算結(jié)果從水輪機設(shè)備表查得適合本電站的水輪機型號為：HLD381b—WJ—66。1.水輪發(fā)電機組主要參數(shù)表6-1水輪發(fā)電機組主要參數(shù)表水輪機型號HLD381b—WJ—66發(fā)電機型號SFW980-8/990額定轉(zhuǎn)速1000r/min額定電壓0.4kV額定出力934.5kW額定電流1299.1A額定流量0.8m3/s額定功率900kW設(shè)計工況效率82.9%額定容量1125kVA運行效率92.8%額定功率因素0.8吸出高度≤1.63m飛逸轉(zhuǎn)速1895r/min2.調(diào)節(jié)保證計算本站機組容量占電網(wǎng)比例不大，且無調(diào)相任務(wù)，所以電站調(diào)保計算以：2臺機組同時甩負荷時機組轉(zhuǎn)速上升不大于50%，主閥處最大壓力上升不大于30%為標準。根據(jù)本階段流道系統(tǒng)的初步設(shè)計，電站輸水系統(tǒng)的=3197m2/s，機組GD2取2.7t.m2。壓力鋼管末端的最大壓力升高值為83.1m，相應(yīng)壓力上升率為12.0%；機組最大轉(zhuǎn)速上升率為46.1%發(fā)生在額定水頭甩全負荷時，以上計算結(jié)果滿足設(shè)計規(guī)范對調(diào)節(jié)保證值的要求。結(jié)論：調(diào)節(jié)保證計算結(jié)果均符合規(guī)范要求。3.主閥為了保證機組安全運行，滿足機組檢修需要，在水輪機進水管前設(shè)置一臺手電兩用的主閥，主閥型號為：SD943H—25C，直徑Dg500。主要機組設(shè)備表主要機組設(shè)備表表6-2序號名稱型號單位數(shù)量備注1水輪機HLD381b—WJ—66臺22發(fā)電機SFW900-6/1180臺23主閥Q941H-10.0/φ250臺2輔助設(shè)備及布置1.起重及機修設(shè)備電站的機組裝機容量為2X0.9MW，其中電站廠房內(nèi)最重的起吊件為發(fā)電機，其總重量約為8T，為了滿足電站的正常檢修和維護，同時也考慮到安全，故選擇一臺10/1T電動雙鉤橋式起重機。2.油系統(tǒng)由于本站用油量小，不設(shè)置專門的油路系統(tǒng)。為了保證機組軸承潤滑、調(diào)速器液壓操作所需的透平油和變壓器所需的絕緣油，設(shè)置容積為0.5m3的透平油油桶2個,一個為凈油油桶，一個為運行油桶；設(shè)置容積為0.5m3的絕緣油油桶2個，一個為凈油油桶，一個為運行油桶。兩系統(tǒng)共配LY-30型壓力濾油機1臺用于油的凈化處理。供排油均由軟管臨時連接。儲油桶放置處應(yīng)注意防火。3.水系統(tǒng)水電站的技術(shù)供水對象主要是水輪發(fā)電機組的軸承油冷卻器，其作用是對運行設(shè)備進行冷卻和潤滑。根據(jù)電站水頭確定本電站采用下游水泵供水方式，經(jīng)水泵打水至高位水池，然后自流至機組各冷卻器使用，水壓為0.2Mpa，滿足各冷卻器對水壓的要求。技術(shù)供水兼供消防用水。機組的軸承冷卻水、閘閥漏水及濾水器排污水排入專門集水井收集處理達到排放標準后排入尾水，機組檢修排水采用直接排水方式。4.氣系統(tǒng)由于所用調(diào)速器采用高壓氣囊式儲能罐，不需要補氣，故不專門設(shè)置高壓空壓機。只設(shè)一臺型號為V-0.42/7移動式低壓空壓機，用于風動工具和機組檢修時吹掃用氣。排氣量0.42m3/min，排氣壓力0.7Mpa，配套電機功率4.5kW。5.水力監(jiān)測在前池、技術(shù)供水管上設(shè)置監(jiān)測儀表。機組段監(jiān)測由相應(yīng)設(shè)備制造廠家提供。6.輔助設(shè)備表輔助設(shè)備表序號名稱型號單位數(shù)量備注1壓力濾油機LY-30臺12油桶0.5m3個43低壓空壓機V-0.42/7臺17.廠房采暖通風冬季取暖設(shè)空調(diào)取暖，夏季通風根據(jù)廠房建筑門窗自然通風，必要時排風扇進行通風。電氣一、概述大河底一級為引水式電站，其裝機容量為2×900kW。多年平均發(fā)電量634.1萬kW.h,電站的年利用小時3522.6h，其出線為一回10KV的線路與縣電網(wǎng)相接。二、電氣主結(jié)線1.電氣主接線方案大河底一級電站裝機容量為2×900kW，發(fā)電機額定電壓為400V，確定該電站出線電壓為10kV，為了減少投資和簡化接線本電站主結(jié)線擬采用擴大單元接線，并選用戶內(nèi)布置10KV電氣設(shè)備。該接線方式供電可靠，運行安全靈活，檢修維護方便，一臺機組或變壓器檢修時不影響另一套發(fā)變組供電，提高了運行的可靠性，繼電保護簡單、可靠，投資和年運行費也較省。根據(jù)發(fā)電機容量與主變壓器相匹配的原則選擇1臺S11—2500/10.5型節(jié)能變壓器。開關(guān)柜采用XGN2—10型，柜內(nèi)裝ZN28型真空斷路器。低壓屏選用PGL2型。2.廠用電本電站機端電壓為400V，因此將機端電壓引接至交流屏，供全站生產(chǎn)、生活用電。3.電氣設(shè)備的選擇與布置本電站由于容量較小，短路電流水平低，所有電氣設(shè)備均按其額定參數(shù)選擇即能滿足要求。各設(shè)備的具體規(guī)格型號見“電氣主接線圖”。大河底一級電站1臺主變壓器布置在主廠房右側(cè)。電站裝機設(shè)有控制室和開關(guān)室，10kV配電裝置布置在主廠房內(nèi)右側(cè)付廠房處，10kV均采用電纜出線。發(fā)電機、變壓器圴采用一體化組合控制屏，保護屏以及直流屏、公用屏、勵磁屏均安裝在主廠房。4.防雷及接地本電站的廠房屋頂設(shè)避雷帶防雷電直擊廠房，在10kV出線側(cè)裝設(shè)氧化鋅避雷器防雷電波入侵引起過電壓。全站接地裝置的工頻接地電阻值按不大于4歐設(shè)計。全站除充分利用壓力鋼管、房屋和基礎(chǔ)鋼筋接地外另設(shè)水平接地帶和垂直接地極組成混合接地裝置以達到設(shè)計要求。5.主機自動操作及同期主機自動操作本站選用2套SFW900—6/1180型發(fā)電機組，機組裝有完善的電氣和機械保護設(shè)備，故障發(fā)出信號，事故發(fā)事故信號并能自動停機。同期裝置本電站設(shè)計帶非同期閉鎖的手動準同期裝置，用裝在線路保護屏上的組合式同期表進行同期操作。6.繼電保護裝置及測量表計本電站裝機小，因此繼電保護裝置采用普通繼電式保護裝置。各設(shè)備保護配置如下：（一）、發(fā)電機—變壓器組繼電保護縱聯(lián)差動保護限時過電流保護裝置過電壓定時限保護裝置過負荷保護裝置1～3項保護動作斷開主變高壓側(cè)斷路器，并發(fā)事故信號。第4項保護動作發(fā)出故障信號。（二）、10kV線路保護1、帶方向的限時電流速斷保護裝置2、帶方向限時過電流保護裝置（三）、發(fā)電機—變壓器組測量表計直流電流表一只交流電流表三只直流電壓表一只交流電壓表一只頻率表一只無功功率表一只有功功率表一只有功電度表一只無功電度表一只（四）、廠用變壓器測量表計交流電壓表一只交流電流表三只有功電度表一只（五）、10Kv線路測量表計1、交流電壓表一只2、有功功率表一只3、無功電度表一只（六）、10Kv母線裝設(shè)電壓顯示頻率顯示電氣一次設(shè)備材料表序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量110KV真空斷路器ZW32-12/630,外置CT10P10/10P10/0.5S/0.2S臺2210KV單接地隔離開關(guān)GW4-12/630A帶手動操作機構(gòu)組1310KV雙接地隔離開關(guān)GW4-12/630A帶手動操作機構(gòu)組1410KV避雷器Y5WZ-17/54（高原型）組2510KV母線電壓互感器JSJW-10組1610KV熔斷器感器RWO-10/0.5A組17主變低壓側(cè)電流互感器3500/5A臺38發(fā)電機中性點互感器2000/5A臺69行車10T,L=9.5米臺110主變S11-2500/10臺111空壓機WW-0.6/7臺112管道米80013閥門及附件JSJW-10件3014控制電纜及銅排包括絕緣子、金具等其他附件項1電氣二次設(shè)備材料表序號設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量11-2#發(fā)電機斷路器柜GGD800*600*2200斷路器CW1G-2000/2000ADC220V）臺22廠用電源柜GGD（帶雙電源切換饋，滿足電站要求）臺13直流電源柜50AH12V（1KVA逆變電源，國產(chǎn)12V電池）面141—2#機組LCUPK-800(含機組控制日本歐姆龍PLC一套，轉(zhuǎn)速信號裝置、溫度巡檢、瓦溫表、多功能儀表、手自同期裝置、勵磁調(diào)節(jié)器及出口繼電器等)面25變壓器及10KV線路保護屏PK-800（含發(fā)電機保護2臺、后備保護2臺，0.5S多功能電度表2臺）面26變壓器及10KV線路保護屏PK-800（含變壓器主保護1臺、低壓側(cè)后備保護一臺，10KV線路保護裝置一臺，0.5S多功能電度表一臺）面17后臺監(jiān)控系統(tǒng)CL2000（計算機一套，含服務(wù)費）套18調(diào)速器柜YWT-300套29調(diào)速器柜控制箱套210前池水位測量裝置B05探頭，防雷器、儀表套11110KVA穩(wěn)壓電源臺1金屬結(jié)構(gòu)根據(jù)水工建筑物的需要，在首部樞紐、前池分別設(shè)有閘門、攔污柵及啟閉設(shè)備，因本電站各部位的閘門孔口尺寸和設(shè)計水頭較小，為施工和制作方便，所有閘門均采用平面滑動鋼閘門，閘門的重量由閘門的結(jié)構(gòu)控制而非荷載計算所定。啟閉機的選型同理。閘門門葉材料用Q235A，埋件材料用Q235AF。各種閘門共計3套，啟閉機3臺，攔污柵2扇。閘門采用潛孔式平面鋼閘門，選用1臺LQ－50KN手動螺桿式啟閉機運行操作。進水節(jié)制閘孔口尺寸為1.50×1.20－1.10m（寬×高－水頭），底坎高程為1224.9m。閘門采用開敞式平面鋼閘門，選用1臺LQ－50KN手動螺桿式啟閉機運行操作。在前池設(shè)置快速閘門孔口尺寸為1.50×1.00－5.0m（寬×高－水頭），底坎高程為1223m,正常水位1225.6m。閘門采用潛孔式平面鋼閘門，選用1臺QPK－100KN卷揚式啟閉機運行操作。壓力鋼管為單機單管供水，直徑800mm、長度350m、壁厚8—10mm、重量613.2t，為明管結(jié)構(gòu)，設(shè)鞍型滑動支座支承。消防設(shè)計工程概況及其特征大河底一級電站主要由攔河壩、電站廠房、壓力鋼管、壓力前池、引水渠道等建筑物組成。工程的機電設(shè)備主要集中在電站廠房、變電站和電站管理區(qū)內(nèi)，由于電站附近無其他單位和村莊，聯(lián)系救援不便，故消防以自救為主。電站廠房長25.52m，寬10.5m，布置有水輪機2臺，發(fā)電機2臺，裝機容量2×900kW。消防設(shè)計一、設(shè)計原則消防設(shè)計以“預(yù)防為主、防消結(jié)合”和“確保重點、兼顧一般、便于管理、經(jīng)濟實用”為原則。在確保消防安全的前提下，盡可能利用常用設(shè)備，減少投資費用，做到保障安全、方便使用、經(jīng)濟合理。二、消防范圍以機電設(shè)備為主，主要包括運行期間的廠房、變電站、生產(chǎn)管理區(qū)、壓力前池、攔河壩的機電設(shè)備和施工期間的機電設(shè)備。三、火災(zāi)危險分類及耐火等級按照《水利水電工程設(shè)計防火規(guī)范》（SDJ278-90）的規(guī)定：電站廠房的耐火等級為二級，火災(zāi)危險類別為丁類；管理區(qū)辦公室的耐火等級為二級，火災(zāi)危險類別為丁類。四、消防設(shè)計1、按廠區(qū)消防水量要求，在比廠房地坪高20m的山坡上布置一個有效容積為30m3的消防水池。用一根Φ100mm消防總管引至廠區(qū)，消防水池水源取自減壓閥自流供水，并設(shè)兩套1000型Φ65mm室外消火栓，供廠區(qū)消防。消防水池可兼做廠房技術(shù)供用水水源，同時在水泵房設(shè)計一消防水泵以作備用。2、廠房消防，廠房內(nèi)設(shè)兩套Φ50mm室內(nèi)消防栓，用D50mm管與消防總管連接。發(fā)電機滅火采用水滅火，水源取自消防總管。另在每臺機組附近配備4個4B鹵代烷型手提式滅火器工具。3、主變及開關(guān)室消防：在主變及開關(guān)室配置4B鹵代烷型手提式滅火器2具，設(shè)置在戶內(nèi)的配置點，要有相應(yīng)的保護措施和定期檢修制度。4、管理區(qū)消防：管理區(qū)不設(shè)消防給水，需要時取用河水，或與生活用水并用。區(qū)內(nèi)要保持道路暢通