水电站首台机组发电报告

柬埔寨基里隆Ⅲ号水电站

首台机组

发电设计报告

（水力机械及通风部分）

编制单位：中国水电顾问集团中南勘测设计研究院

2011 年08 月

审核：审查：校核：编制：

目录

7．1水力机械 (3)

7.1.1水轮发电机组及其附属设备 (3)

7.1.1.1水轮发电机组参数 (3)

7.1.1.2首台机组（①机组）发电前，水轮发电机组及其附属设备必备条件： (5)

7.1.1.3水轮发电机组及其附属设备在首台机发电时应注意事项 (6)

7.1.1.4电站过渡过程计算 (6)

7.1.2主厂房桥式起重机 (7)

7.1.3调速及过速保护系统 (7)

7.1.3.1 系统说明 (7)

7.1.3.2 调速系统在首台机组发电前应具备的条件 (7)

7.1.4 技术供水系统 (8)

7.1.4.1 系统说明 (8)

7.1.4.2 技术供水系统在首台机组发电前应具备的条件 (9)

7.1.5 排水系统 (9)

7.1.5.1系统说明 (9)

7.1.5.2厂内排水系统在首台机组发电前应具备的条件 (10)

7.1.6 压缩空气系统 (10)

7.1.6.1系统说明 (10)

7.1.6.2压缩空气系统在首台机组发电前应具备的条件 (11)

7.1.7 透平油系统 (11)

7.1.7.1 系统说明 (11)

7.1.7.2 发电前应具备的条件 (12)

7.1.8 量测系统 (12)

7.1.8.1系统说明 (12)

7.1.8.2发电前应具备的条件 (13)

7.1.9通风空调系统 (14)

7.1.9.1系统说明 (14)

7.1.9.2发电前应具备的条件 (15)

7.1.10首台机组发电前需投产的水力机械主要公用设备 (15)

7．1水力机械

7.1.1水轮发电机组及其附属设备

7.1.1.1水轮发电机组参数

柬埔寨基里隆Ⅲ水电站为1洞2机引水式地面厂房电站，安装2台单机容量9.0MW 立轴混流式水轮发电机组，多年平均发电量7855万kW·h，电站机组编号为①、②，由重庆水轮机厂有限责任公司成套设计、制造水轮发电机组及其附属设备系统。自2010年2月起一期埋件等部件相继到货安装，预计首台机组（①机组）将于2011年12月发电。水轮机基本参数及性能如表7.1-1所示：

表7.1-1 水轮发电机组及其附属设备基本参数及性能表

7.1.1.2首台机组（①机组）发电前，水轮发电机组及其附属设备必备条件：

a) ①机组安装应根据制造厂和设计单位提供的安装图及有关技术文件，并遵循GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》及相关行业标准进行，安装完毕后，应检查验收合格。所有设备缺陷应处理完毕，并验收合格。主辅机设备及引水发电系统必须满足《水轮发电机组启动试验规程》DL/T507-2002相关条款的要求。

b)①机组上导+推力轴承、下导轴承、水导轴承油冷却器供、排水系统和供、排油系统等安装完毕，并经过耐压试验，验收合格。

c) ①发电机空气冷却系统全套设备，安装完毕，并经过耐压试验，验收合格。

d) ①机组段的水力量测管路及仪表安装完毕，并通过耐压及通水试验，仪表校整完成，验收合格。

e) ①发电机消防系统管路安装完毕，并通过通水试验，验收合格。

f) ①水轮机检修密封供气系统及发电机制动管路系统安装完毕，并经过通气及高压耐油检验，验收合格。

g) ①机组尾水管自然补气管路系统安装完毕，所有封头已割开，并经通气检验和验收。

h) ①水轮机顶盖排水液位信号器、蜗壳鼻端排漏水系统及排水管路安装完毕，并经过通水试验，验收合格。

i) ①机调速系统及其附属设备安装调试完成，油压装置油压、油位正常；各部位的表计、事故配压阀、机械过速保护装置、阀门、自动化元件等均已整定符合要求，完成无水动作试验，可投入运行

j)①机组供、排油系统（操作、润滑）安装完毕，并经过调试和验收合格。

k)①机组空冷器冷却器供、排水管上的测温、示流信号、压力表、流量开关等自动化元件应能正常投入。

l) ①机组各轴承温度测量、油温测量、油位测量、油混水等自动化元件应工作正常。

m) ①进水球阀及其操作系统安装、调试工作，完成无水试验和静压试验，球阀启闭情况良好，处于关闭状态；球阀油压装置安装调试合格，油泵运转正常；旁通阀处于关闭状态。

n) ①机组及其附属设备安装调试(无水状态)完成。蜗壳及尾水管进人门严密封闭；蜗壳及尾水管排水阀严密关闭；活动导叶处于全关状态，接力器锁锭投入。

7.1.1.3水轮发电机组及其附属设备在首台机发电时应注意事项

a) 水轮机顶盖漏水量大小不能准确预计，一旦漏水量过大而排水不畅时将会造成严

重后果。因此，①机组发电期间，应密切注意监视，一旦出现排水不畅时，可增加临时的自吸泵将顶盖漏水通过预埋的排水管直接排至下游。

b) 蜗壳排水阀（装设在球阀后的DN150的手动锥型阀）、压力钢管放空阀（装设在球阀前的DN150的手动锥型阀）、尾水管排水盘形阀必须关闭严密。引水和尾水流道内应清理干净，蜗壳进人门、尾水进人门关闭严密。引水系统充水试验结束后的排水通过压力钢管放空阀将压力钢管中的积水直接排至下游尾水，排水采用手动调压方式，应防止过快的流速的积水冲毁尾水渠。

c) ①机组先发电时，②机尾水闸门槽清扫干净后应关闭严密及②机进水球阀调试完好后也应关闭严密。

d）①机组发电时，应严密监视集水井及球阀层的水位情况，应随时启动排水泵排除

渗漏水，防止水淹厂房。

7.1.1.4电站过渡过程计算

工程布置采用地面厂房方案。引水系统建筑物主要包括引水渠、进水口、引水隧洞段(包括上平段、竖井、下平段)、调压井、压力管道段等。调压室位于引水隧洞上平段末端，为简单式圆形调压室，直径为3.0m，调压室高度111.430m。电站装机2台，单机容量9.0MW，装机容量18MW。

重庆水轮机厂提供的调保计算结果为导水机构采用直线关闭，导水机构从全开至全关（全行程）时间17S。换算到额定水头关闭时间为13.65s，最大水头时关闭时间12.47s。

1）额定水头2台机同甩负荷过渡过程计算结果为：

速率上升值不大于50.9%

蜗壳进口最大压力值：326.24（mH2O）

蜗壳进口最大压力相对值：16%

尾水管真空度：-0.443m

2）最大水头2台机同甩负荷过渡过程计算结果

速率上升值不大于50.7%

蜗壳进口最大压力值：353.4（mH2O）

蜗壳进口最大压力相对值：18%

尾水管真空度：-0.054m

由于缺乏本电站所在电力系统相关资料，同时考虑到压力钢管的承压要求，初步认为

以上调保值满足设计要求。

建议导叶关闭规律初始整定值按水轮机制造厂家提供的方案整定，最终整定值由水轮

机制造厂家、调速器生产厂家等根据现场试验结果分析后确定。

7.1.2主厂房桥式起重机

电站机电设备的最重起吊件为发电机转子带轴，重约24t。据此，为满足设备安装和检修的需要，选定1台30t/5t单小车桥式起重机，跨度根据主厂房布置定为11m，桥机主、副钩起升机构及大、小车行走机构均应采用全数字式变频调速。由河南省新乡市矿山起重机有限公司成套设计、制造主厂房桥式起重机。

发电前桥式起重机应安装试验完毕，包括静荷载、动负荷等试验，验收合格，取得当

地相关监管部门的使用证。

7.1.3调速及过速保护系统

7.1.3.1 系统说明

调速及过速保护系统全套设备包括调速器本体（机械柜及电气柜）、油压装置、分段关闭阀、事故配压阀、齿盘测速装置、相应仪表及自动化元件。

电站在系统只担任发电任务，为引水式地面厂房，采用“一管两机”的布置形式，要求调速器有较高的灵敏度、良好的运行稳定性和过渡过程调节品质。选用并联PID全数字式微机电液调速器。采用蓄能罐式油压装置，额定操作油压16MPa。由南京南瑞集团公司成套设计、制造和供货。

在导叶接力器主操作油管上设有事故配压阀实现过速保护功能。当机组转速升至额定转速115%，同时调速器主配压阀拒动时，由机组LCU发出信号动作事故配压阀。此时主配压阀出口管路被切断，通过事故配压阀向接力器关闭腔供压力油、接力器开启腔通油压装置回油箱，导叶自动关闭。

在发电机主轴上设有纯机械过速保护装置，当机组转速增加至额定转速155%时，保护装置动作，直接把大流量的压力油引入导叶接力器的关闭腔使导叶迅速关闭。

7.1.3.2 调速系统在首台机组发电前应具备的条件

a)①机组的调速系统所有独立部件应分体安装调试合格；

b)①机组的调速系统的压力油罐自动补气装置、油泵装置动作试验通过；

c)①机组的调速系统的管路系统通过耐压检验，验收合格；油循环过滤充分，油质

稳定合格；

d)①调速器与计算机监控系统通信调试正常；

e)①调速器合同中规定的现场试验、型式试验通过；

f)①机组的调速系统的所有自动化元件、过速限制器等标定合格；

g)①机组的调速系统的无水试验通过，导叶动作正常，开关机时间调整完毕；

h) ①机组的调速系统的动水试验包括甩负荷试验、飞逸试验（选作）通过，调节参

数及过速保护整定值修整完毕；

7.1.4 技术供水系统

7.1.4.1 系统说明

技术供水系统主要为水轮发电机组冷却润滑供水、各处清洗及润滑用水等。机组共及主变制造厂资料提供设备用水量统计如下：

技术供水采用单元供水，设有压力钢管减压供水和尾水水泵加压供水两路水源，两台机组的单元供水管通过总管连通，以提供全厂公用设备用水和消防主水源。平时以尾水水泵加压供水为主水源，压力钢管减压供水为备用水源；雨季电站有弃水时可以压力钢管减压供水为主水源，尾水水泵加压供水备用，以节约厂用电。在减压阀及水泵出口设有安全泄压阀，以维持管网水压稳定。考虑到上游水库水质较好，且水位变幅小，平时也可采用减压供水为主供水源。技术供水总管上的隔断阀常开，以利于消防及公用设备用水。

供水管总管分别引至发电机空冷、各轴承油冷却器、主轴密封等用户。各支管中设手动启闭阀门，供通断控制和节流用。各冷却器排水管汇成总管后集中排至下游最高尾水位之上。在供水总管中设压力表；各冷却器进出口设手动阀门及压力表；各冷却器出口设温度计；各轴承油冷却器排水管设流量开关，用以监控各处水流及温度状况，执行维护正常运行和事故报警功能。总排水总管出口设有流量计以监测排水水量。

7.1.4.2 技术供水系统在首台机组发电前应具备的条件

a) ①进水球阀后的减压取水管、全自动滤水器、减压阀、检修阀门等设备全部安装

调试完毕，所有与流道连通的管口堵板应全部切除，清洗干净，通过耐压试验，并验收合格。①先期发电时，②进水球阀处于关闭状态，②机技术供水总管上的电动闸阀安装调试完毕，处于关闭状态。

b) ①机上导、下导、推力、水导轴承油冷却器供、排水管及附件安装完毕，并验收合格。各压力、温度、流量等自动化元件安装调试，指示正常。

c)主轴检修密封供气管安装完毕，并验收合格

d) ①发电机空冷器冷却系统供、排水管安装完毕，相应设备安装完毕，并验收合格。各压力、温度、流量等自动化元件安装调试，指示正常。

e)①机技术供水总管上的电动闸阀安装调试完毕，此阀的控制应接入开机回路，即机组起动前先自动打开，机组停机后才准关闭，水力控制阀未开启时，应闭锁机组不能起动。水力控制阀安装调试完毕，试验合格，注意预防误动作。

f) 消防主、备供水系统设备和管路全部安装完毕并经通水验收合格，消防供水系统设备处于投运状态。

g) 至全厂各处洗手池的供水管安装完毕，阀门关闭严密。

7.1.5 排水系统

7.1.5.1系统说明

本电站检修排水和渗漏共用一套排水系统，通过检修和渗漏排水总管汇入集水井后再采用2台深井泵排至下游尾水明渠。为防止水淹厂房，渗漏排水总管出口安装有鸭嘴阀防止集水井中的水倒灌。同时设有一个潜水排污泵以排除闸门渗漏水和集水井底部污水。

集水井及泵房均布置在主厂房安装场段，泵房布置在集水井上部水轮机层39.5m高

程。

每个机组段尾水管最低处设1个DN300液压盘形阀，连接到1根DN300的检修排水管，此排水管直接排向集水井。全厂球阀层以下的34.150高程埋设1根DN300的渗漏排水管，将全厂内的渗漏水集中排向集水井。集水井顶板上设密封盖板，并设通气管通向安装场以上。

整个引水系统的存水由2台进水球阀前的DN150的锥型阀以手动调压方式直接排至下游最高尾水位之上。蜗壳排水则通过进水球阀前的DN150的锥型阀以手动调压方式直

接排至尾水管中。

在最高尾水位以下的积水有压力钢管、蜗壳、尾水管3部分。球阀前的压力钢管中积水有约30m3；1台机组的尾水管中积水约13m3；1台机组的蜗壳中积水约15m3；

当只有1台机组检修时，须排水28 m3；2台机组检修时，须排水56 m3，；压力钢管排积水时，须排水86 m3，；

由于不同情况排水时间不统一，最终选定深井水泵2台，流量80m3/h、扬程16m。为排除集水井内沉淀污水，井内设置1台移动式潜水排污泵，排污泵考虑直接排水至尾水，水泵扬程按池底至厂外地面高程差加上管道沿程损失确定。最终选定流量30m3/h、扬程22m。

集水井有效容积50m3，故两台机组检修排水时，应先只开一台机组的尾水排水阀，待这台机组的检修排水排完后再排另一台机组的积水，以防止同时打开尾水排水阀时，过多的积水同时流进集水井。

厂内渗漏水主要来源于厂内水工建筑物渗水、机组顶盖与主轴密封漏水、各处管道阀门漏水、清洗用水等。总渗透漏排水量按10 m3/h计算。

7.1.5.2厂内排水系统在首台机组发电前应具备的条件

a)全厂各处地漏打开，排水管路检查通畅；

b)①、②机进水球阀前排水阀、蜗壳排水阀、尾水管排水盘形阀安装调试完毕，①、

②机进水阀前、后排水锥型阀处于严密关闭状态；锥型阀前后的检修阀则处于开

启状态。①、②机进水球阀旁通阀应严密关闭。

c)深井泵、潜污泵安装调整就位，动作试验完毕；

d)水泵润滑供水管路充水，水压水质符合要求；

e)液位控制器、变送器、压力表、润滑水电磁阀等自动化元件通过检定；

f)集水井、检修排水管、流道排水箱内淤积物清除干净，特别注意不能有钢材、碎

石等硬物；

g)检修集水井通气管通气顺畅，承压盖板、电缆套管等处封堵严密；

7.1.6 压缩空气系统

7.1.6.1系统说明

本电站调速器油压装置与进水球阀油压装置均为蓄能罐式，故不设中压供气系统，仅

设低压气系统，供气对象：检修吹扫用气、机组制动用气、主轴密封用气等。设有2台螺杆式空压机以及制动和检修储气罐各1个。低压气机和储气罐布置在安装场下副厂房。检修供气总管、制动供气总管沿发电机层侧墙贯穿全厂，供气至各末端用户。

考虑维护检修用气量最大时2台空压机同时工作，生产率满足用气量要求。排气量3.0m3/min，工作压力0.8MPa。另外设置1台移动式空气压缩机，排气量0.6 m3/ min，工作压力0.7MPa。经计算制动专用贮气罐容积取为3m3；参考已建电站运行经验，检修贮气罐容积取为3m3。气罐上自带带安全阀、压力表、压力信号器、排污阀等。

7.1.6.2压缩空气系统在首台机组发电前应具备的条件

a)所有贮气罐出厂验收合格并取得当地技术监督部门的使用许可证书；

b)空压机室内全部管道、设备安装完毕，气系统整体调试试验完成并验收合格；

c)从空压机室引出的机组制动总管、检修供气总管安装完毕，引至各末端用户，检

查验收合格；

d)各储气罐上压力开关、安全阀的整定值通过检定；

e)首台机发电前，凡从供气总管上引出的与暂未投运的发电机组段相通的支管，均

应将第一道阀门关闭。

f)各检修吹扫供气的第一道阀门应安装完毕，并经验收合格，处于关闭状态。

7.1.7 透平油系统

7.1.7.1 系统说明

透平油系统主要用于机组润滑和油压装置用油。经估算，1台机组最大用油量为4.5m3。根据规范要求和电站运行需要，设置1个6m3净油桶和1个6m3运行油桶。

油泵容量按6h内充满1台机组设备的用油量确定，选择齿轮油泵2台。输油量18.3L/min，最大工作压力0.33MPa。油处理设备按4h内过滤1台机组设备的用油量确定，选择压力滤油机1台，生产率30L/min；另外选择透平油过滤机1台，生产率1000L/h、工作真空P ≤2000Pa。

7.1.7.2 透平油系统在首台机组发电前应具备的条件

a)透平油库所有管路、设备应安装完毕，并验收合格。

b)从透平油库至机组供排油总管、至安装场的新油管和排油管安装完毕，从总管至各机

组的支管阀门、活接头应安装完毕，阀门应关闭，并验收合格。

c)油罐清扫和涂漆、所有油管路、设备清扫、酸洗及清洗等应符合国家相关规程及制造

厂要求。

d)透平油在注入设备前，必须经相关部门进行油样化验和分析，并出具检验报告和合格

证明后方能使用。

e)注入设备后的油应进行多次过滤干净，满足运行设备对油质的要求。

7.1.8 量测系统

7.1.8.1系统说明

为确保电站安全经济运行，本电站设置了如表7.1.8-1所列量测项目：

表7.1.8-1 水力量测项目汇总表

层和进水球阀层。在轮机层和进水蝶阀层设有水力量测现地表计和变送器，用以现地显示和向机组LCU输出信号。

7.1.8.2量测系统在首台机组发电前应具备的条件

a)①机组所有压力表、传感器经校验合格，输出信号调理整定完毕；

b)①机组流道内所有测压嘴堵头全部拆除，装入测嘴，测嘴操作孔打入铅封；

c)①机组所有测压管道安装完毕，检验通过；

d)①机组压力表、传感器、探头安装完毕，信号电缆连接调试通过；

e)①机组差压测流经过现场率定；

f)全厂量测项目安装完毕，调试检验通过；

7.1.9通风空调系统

7.1.9.1系统说明

电站所处流域属热带季风气候区，地处柬埔寨西部高原。

室外计算参数采用基里隆I号水电站的气象数据：

多年平均气温 27.7℃

极端最高气温 40.5℃

极端最低气温 13.3 ℃

夏季通风室外计算温度 31.4℃

为达到规程规定的室内设计参数，根据本电站的厂房布置形式及热负荷分布情况，遵循合理简便的原则，电站采用自然进风、机械排风方式，副厂房办公及控制设备集中的区域采用空调系统。

主厂房发电机层采用自然进风、机械通风方式带走余热，气流组织如下：

风从发电机层下游侧墙面百叶风口进，风量为71120 m3/h，分五个路径排走：

一部分经安装于发电机层下游侧墙面上部的风机排至室外，风量为22300m3/h；

一部分经机旁盘室，由上游侧墙面风机排至室外，风量为300m3/h；

一部分经卫生间，由上游侧墙面风机排至室外，风量为720m3/h；

一部分经发电机配电装置室，排至排风夹道，由风机房风机排至室外，风量为6000m3/h；

其余风量经楼梯进入主厂房水轮机层，风量为41800 m3/h；

进入主厂房水轮机层的风，分五个路径排走；

一部分经隔离变压器室排至排风夹道，由风机房风机排至室外，风量为2500m3/h；

一部分经厂用配电室排至排风夹道，由风机房风机排至室外，风量为26100m3/h；

一部分经空压机房排至排风夹道，由风机房风机排至室外，风量为10000m3/h；

一部分经水泵房由风机排至室外，风量为1500m3/h；

一部分经油处理室及油库排至排风夹道，由安装场下游侧风机排至室外，风量为

3000m3/h；

另外，以下区域风做内循环：

一部分从水轮机层进入机墩，回流至主厂房水轮机层，风量为1800m3/h；

一部分从水轮机层楼梯间进入球阀室，回流至主厂房水轮机层，风量为3200m3/h；

柴油机室从室外取风，由上游侧墙面风机排至室外，风量为800m3/h；

副厂房办公及控制设备集中区域采用分体式空调。机旁盘室采用风机直接排风，其他房间采用新风换气机，保证室内新风。

7.1.9.2发电前应具备的条件

a)主厂房发电机层上游侧排风机房设备、管路安装完毕；

b)主厂房发电机层上游侧发电机电压配电装置室进、排风口安装完毕；

c)主厂房发电机层下游侧百叶风口安装完毕；

d)主厂房水轮机层上游侧空压机室、厂用配电室进、排风口安装完毕；

e)透平油库、油处理室、集水井泵房通风系统设备、管路安装完毕；

f)上游副厂房通讯设备室、中控室、继电保护室、机旁盘室空调系统设备（柜式空

调机及新风换气机）、管路（包括冷媒管和排水管）安装完毕。

7.1.10首台机组发电前需投产的水力机械主要公用设备

首台机发电前需投产的水力机械主要公用设备见表7.1.10-1

表7.1.10-1 两台机发电前需投产的水力机械主要公用设备表