右转，管 身为砼预制管，管壁厚。进口设钢质平板直升式检修闸门，由手摇丝杆启闭 机启闭。年新建发电输水涵后，已将此涵变为了冲砂底孔。 灌溉引水管即高涵位于大坝左端，为浆砌石箱型涵，进口高程，断面 尺寸为。进口设钢质平板直升式工作闸门，由手摇丝杆启闭机启闭。 年新建发电灌溉引水涵管位于大坝右端，进口高程，为钢筋砼衬砌 的圆管，主管直径，出口分为三根岔管，根发电管，管内径为，根灌溉管， 管内径为。涵管进口设钢质平板直升式工作闸门，由手摇丝杆启闭机启闭。 电站厂房处，其中坝后电站装机容量为，发电尾水进入河床，电站设 计水头。渠首电站装机容量为，发电尾水进入引水渠，电站设计水头 。 电站水轮发电机组目前已运行多年，由于水轮机过流部件受高速含沙水流的冲 击空蚀磨蚀破坏较严重，辅助设备老化，近年来出现了较多的问题，机组效率大幅降 低，发电量逐年减少，电站设计年发电量万，近年来实际最高年发电量 万年，最低年发电量万年，年均发电量万。 电站运行现状 扬江河坝电站设计装机台，总容量。经现场检查和查阅资料，电站运行 现状归纳如下 电站水工建筑物陈旧，但基本能满足发电运行要求。 机组出力效率明显降低。目前电站机组是上世纪年代的产品，运行至今 已有多年，现出力只有左右。坝后电站机组容量，水轮机转轮磨耗严 重，最大出力，且发电机在出力左右发热严重，机组效率水平为 机组存在与机同样现象，在设计水头工况设计水头时最大出力， 机组效率水平为。近年来，由于机组空蚀磨蚀严重，设备老化等因素，机组出力逐 年下降，目前，在水库处正常水位，水轮机过额定设计流量时，机组出力左 右，机组出力降低左右，机组效率水平已低于。 水轮机组检修工作量逐年增大。机组都存在振动过大，检修难度大，费用过高， 同时造成设备临检而不能发电厂家制造工艺较差，机组水导处止水密封漏水严重，水 导油盆经常进水，水轴颈及轴瓦磨损严重造成水导振摆过大，每年的检修费用很大。 机组和电气设备已超过使用期限，严重老化，故障率高。发电机组主变压器 控制保护设备起重设备都是上世纪年代出厂产品，老化严重，有些配件已难以采 购，电站虽能勉强维持运转，但故障率高，运行状况差，维修任务大，停电时间长，急 需要更新改造。 电站存在的主要问题 扬江河坝电站自年投产以来，已运行多年，鉴于电站建设时机电设备的 制造技术水平较低，以及运行时间长，设备老化磨损严重，电站主要在设备方面存在诸 多问题。 水轮机空蚀磨蚀破坏严重 水轮机转轮叶片磨损严重。水轮机转轮的材质为普通碳钢，抗空蚀能力低，目前， 检查发现叶片及下环的空蚀和泥沙磨损较严重，叶片背面的空蚀部位已被气蚀成蜂窝 状。 转轮密封间隙过大。由于水轴颈及轴瓦磨损严重造成水导振摆过大，既造成较大 的容积损失，同时又造成设备临检而不能发电。 机组出力效率逐年下降 由于上世纪早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，电 站只能套用相近转轮其主要能量指标单位流量单位转速模型效率都比较低。 因而使机组偏离电站实际运行参数，导致水轮机偏离高效率区，造成机组运行的平均效 率低耗水量大，水能资源未能得到充分利用的。本电站水轮机组新机时的效率大约为 ，由于水轮机通流部件空蚀磨蚀导致的水力损失逐渐增大，目前机组效率已大幅 下降。 扬江河坝电站原调速器型号为系列，经过多年运行，调速器控制元件磨损老 化调节失灵调速器是上世纪中生产的老式产品，备品备件无处采购，修复难度很大。 现全部更换为微机调速器，型号系列，调速功。 电气设备老化，故障率高。电站主变压器三台，型号分别为台和 ，均是上世纪年代产品高压开关柜控制保护设备都是老式产品，继 电器控制仪表测量仪表全部是机械式产品，技术水平低，且运行时间长，已严重老 化，运行中故障率高，耗电量大，既不安全，又不节能，难以适应电站安全经济运行要 求。 电站综合能效评价 电站水能利用评价 扬江河水闸闸址以上控制集雨面积,干流长度，干流坡降。 多年平均降雨量，且发 电机在出力左右发热严重，机组效率水平为。由于机组出力效率低，单位 电能耗水率大大增加，电站发电量大幅度减少，严重影响了电站经济效益的发挥。 电站增效扩容的可行性评价 扬江河坝电站设计装机，设计多年平均发电站万，年电 站实际年平均发电量万度。通过技术改造，电站装机容量为，多年平均发 电量可达万，比原设计年增加发电量万，增加比例为比 年电站实际年平均发电量万度增加发电量万，增加比例为 。 水量能满足增发电量要求。扬江河坝电站发电多年平均可用水量万，改 造后发电量万，需要供水量万。 引水建筑物能满足输送流量要求。发电输水涵洞位于非溢流坝的右坝段，为钢筋 砼圆形涵管，内径为，长，进口底板高程为，原设计引用流量， 设计流速为，扩容后设计引用流量，流速为，属经济流速范围， 无需改造。 厂房及升压站建筑物结构尺寸能满足技术改造要求。本次技术改造水轮发电机组 台数减小台，主变压器台数不变，高低压配电屏柜及辅助设备台数与原来基本相同， 控制保护采用微机自动化装置，屏柜台数还有所减少，厂房及升压站原有建筑物结构及尺 寸都能满足改造要求。 更换水轮发电机组，出力效率会大幅度提高。原有水轮机组因老化磨蚀严 重，出力效率降至左右，更换新机组后，机组综合出力效率可达到，与现状相 比，机组出力效率可增加。 电量上网不存在问题。扬江河坝电站电力输入东安县电网，东安县电网与湖南省 电网已连网。东安县电网电力总装机容量达到，用电负荷达到，年用电 量达到亿。扬江河坝电站改造后比原设计年增加电量约万，对电网影响 微小，且电站有水库调节，发电稳定，是优质电，电网将优先接纳，故增效改造后增加 电量上网不存在问题。 从以上分析说明，扬江河坝电站进行增效改造的条件基本上能满足，所以，对扬江 河坝电站进行增效扩容改造是可行的。 电站技术改造目标与内容 电站技术改造目标 扬江河坝电站增效扩容改造主要目标为 通过增效扩容改造，消除电站安全隐患，减小不合理的装机，提高电站经济效益 水轮发电机组综合效率由原设计提高到 多年平均发电量由原设计万增加到万，增加发电量万 ，增加比例为。较改造前年实际平均年发电量年增加发电量 万，增加比例为。 电站技术改造内容 电站技术改造主要项目如下 水力机械 水轮机改造。水轮机更换台，拆除台。 发电机更换。发电机更换台，拆除台。 水轮机调速器更换。调速器台，拆除台。 油气水系统设备及管路更换。 二电气设备更新改造 高低压配电装置更换。包括厂用变高压开关柜低压配电屏。 控制保护设备更换。包括发电机组及调速器机旁屏柜微机控制保护装置微机监 控装置自动化装置直流系统装置工业电视装置通信系统装置等。 升压站设备更换。包括主变压器台断路器电压互感器电流互感器隔离开 关避雷器等。 水文 流域概况 扬江河坝位于湘江级支流紫水河上游地处东安县大庙口境内，距东安县。 闸址以上控制集雨面积,干流长度，干流坡降。 气象 河坝电站属亚热带大陆季风湿润气候，热量充足，四季交替分明。灌区多年平均气 温，多年平均日照为，多年平均降雨量，多年平均蒸发 量。 径流 扬江河坝坝址逐月平均流量直接从省勘测设计总院年编的湖南省东安县芦 江水库初步设计报告引用，然后通过水文比拟法求得扬江河坝坝址逐月平均流量。结 果见表。 表扬江河坝坝址各典型年径流 频率典型年月月月月月月 丰水年 平水年 枯水年 工程地质 区域地质概况 河坝位于扬江河流域干流上，在东安舜皇山林区，属萌渚岭山系的部分，境内大 部分的山地在海拔之间，群山连绵，河流溪沟曲折蜿蜒，两岸山坡陡峻， 基岩裸露，属侵蚀中低山地貌类型。 根据安全评价地勘，扬江河拦河坝地层分为二层，层为紫红色中厚层状石英砂岩， 呈强弱风化状态，节理裂隙发育，岩石较破碎，透水性较大，多在，为中 等透水岩带，透水带厚度。层为弱风化基岩区，紫红色中厚层状砂岩，岩体 相对完整，透水性相对较小。 主要建筑物工程地质条件 库区工程地质 库区为高山峡谷地形，库岸山体极为雄厚，库盆由砂岩组成，渗透性较弱，水库无 渗漏之忧。 库岸基岩裸露，因节理发育，岩体较破碎，山坡表层的残坡积层在重力水文气象 等因素作用下，局部的小型坍塌滑坡对水库影响不大，库岸基本稳定。坝两岸山坡陡 峻，山体雄厚，森林茂密，两岸山坡稳定，不会有较大的塌方发生。 厂址主要工程地质问题及评价 厂房座落于上坝后阶地上，阶地地势较平缓，斜坡。 地表覆盖层为第四系全新统冲积层砂质壤土，砾卵石夹砂厚，以 及坡积残积层粘土碎石，厚。下伏基岩，为石灰岩及其互层，岩层 产状,岩层节理发育，有及，岩层较破碎，基岩强 风化层深，厂区未发现断层及较大的破碎带。厂房基础座落于弱风化岩层上。 工程任务和规模 电站技术改造任务 扬江河坝电站自年投产以来，已运行多年。机组和电气设备已超过使用期 限，严重老化，故障率高，机组出力效率明显降低。本次技改的主要任务是电站 厂房陈旧破烂，厂房修整装饰拆除套水轮机组，升级改造套水轮机组 电气设备的更新改造及生产建筑物必要的装修。 水库和电站特征水位 扬江河坝最大坝高，总库容万，正常库容万。改造后总装 工程设计证号 湖南省东安县 扬江河坝电站增效扩容工程 初步设计报告 湖南省永州市水利水电勘测设计院 二二年三月 批准王振华 核定陈灿 审查陆海军 校核陆海军 项目负责人蒋立东 主要设计人员陆海军蒋立东李天柏 赵雅清目录 综合说明 现状分析与评价 水文 工程地质 工程任务和规模 水工建筑物设计及复核 发电机与水力机械 电气设备改造设计 金属结构 消防及暖通设计 施工组织设计 工程管理 工程概算 经济评价 附工程特性表 现状分析与评价 电站现状分析