浅谈歌山水电站增容改造分析

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1、技术改造SMALLHYDROPOWER2013No3，TotalNolT1歌山水电站增容改造分析解再益(湖南云箭集团有限公司湖南长沙410100)【摘要】介绍歌山水电站水轮机的增容技改方案，将水轮机水下调节结构改成水上调节，并采用新转轮替代ZD661转轮，以增加过流能力，同时水轮机效率的提高大幅增加了水轮机的出力。改造后，电站出力增加、效率提高、运行稳定且方便进行检修和维护，得到了用户的肯定。图5幅，表6个。【关键词】水电站增容改造分析1概述2技改目标和要求1．1电站概况2．1技改目标浙江东阳歌山水电站(东阳横锦水库二级电电站技改目标是在额定

2、水头l2．571TI，额定流量站)位于横锦水库总干渠下游的歌山村，建于9．5m3／s的条件下，将机组出力从800kW提高至1980年，原设计水头为13m，单机发电引用流量为1000kW；将水轮机调速部分从水下调节形式改成8．0m3／s，装机容量为2X800kW，厂房内安装2台水上调节形式。轴流定桨式水轮发电机组，因设备老化，安全隐患2．2技改要求严重，电站最终报废重建。基本保留原机组的蜗壳、机坑里衬、尾水管、1．2增容改造前机组参数上调速轴、导轴承、主轴密封、主轴等部件，通过1)水轮机参数水轮机主要参数如下(见表1)。更换转轮和导水机构，使水

3、轮机出力增加到1070kW。本次技改是机电报废重建工程，土建基表1水轮机主要参数本不动。项目参数项目参数水轮机型号zD661一U卜120额定出力(kW)8583增容技改主要内容最大使用水头(11)15额定转速(r／rain)428．6设计水头(m)13飞逸转速(r／rain)843歌山水电站增容技改的关键问题有两个：一是最小水头(m)11安装高程(m)103．5转轮的选择，即选择最适用于该电站的转轮是技改额定流量(rn3／s)8吸出高度日(m)+O．3成功的前提。二是结构设计，针对歌山水电站旧机组结构方面存在的弊端，设计出优化后的新机组结2)

4、发电机主要参数构，以及保证新旧机组的结合是技改成功的保证。发电机主要参数如下(见表2)。3．1转轮的改造表2发电机主要参数3．1．1模型转轮的选择项目参数项目参数机组从800kw增容到1000kW，对新转轮的过发电机型号SF80f-14／2150额定转速(r／rain)428．6流能力、转轮效率、空化性能及飞逸转速等方面都额定功率因数0．8飞逸转速(r／rain)843有较高要求，因此对于新转轮必须具备模型效率额定电压(kv)6．3额定出力(kW)800高、过流能力大、气蚀性能好等优良的性能条件。针对歌山电站的具体要求，最终筛选出ZDJP50

5、2收稿日期：2012—12—20和ZDN585转轮，其模型转轮基本参数如下(见表作者简介：解再益(1975一)，男，工程师，主要从事水轮机设计工作。Email：xzynp@163．corn3、表4)·52·小水电2013年第3期(总第171期)技术改造表4模型转轮流道参数对比3．1．2原型水轮机参数比较表相对较好，且已在多个电站得到应用(见表6)。通过两种机型的真机参数对照(见表5)，据电站反馈，ZDN585转轮性能表现比较优秀，值50[痢ZDN585转轮都能满足电站的技改要求，得推荐。此次技改采用ZDN585转轮。但ZDN585转轮的设计点

6、效率相对较高，气蚀性能表5真机主要参数湖北蔡家湾ZDN585一I卜140SF33O一12／260o+26o23．7500110o贵州白梓桥ZDN585一【J—一190sF550一16／330+22o+23。37．5826贵州白梓桥ZDN585一IJ一190SF450o一16／3300+17。23375826甘肃福川ZDN585一IH一320SF83O0_一300+26014．2116．7340·53·技术改造SMAIIHYDROPOWER2013No3．TotalNol713．2原机组结构设计歌山水电站建于1980年，水轮机采用的是当时全国统

7、一的结构设计，机组布置有以下几个特点(见图1)。图11一LJ_一120水轮机结构示意图2导水机构示意1)水下调节3．3技改后水轮机导水机构结构歌山水电站原水轮机最大的结构特点是采用水电站旧结构的弊端明显，如何将结构优化，提高机组的可维护性和使用率，以及新旧结构的结下调节导水机构，即控制环是淹没在水轮机流道中合，是结构设计的主要内容。的，水轮机的调节都是在水下进行。电站最常见的3．3．1增加机组的固定部分——座环问题便是导叶被异物卡住后破损需更换，但更换导新结构的最大特点是增加了1个座环，通过对叶必须排空蜗壳中的水后才能进行。而导叶是空心座环的

8、优化设计，实现了导叶操作的水上调节功铸铁结构，很容易破损。电站维护不便，常因检修能，同时也完成了新旧机组的结合。而造成弃水现象。1)改善机组的受力情况。座环上连机坑