小水电站增效扩容改造项目汇报

武威市凉州区

三座小水电站增效扩容改造项目

汇报提纲

武威市水利水电勘测设计院

二〇一一年十一月

我院受凉州区水务局委托编制了黄羊水电站增效扩容改造项目初步设计、南营水电站增效扩容改造项目初步设计、西营总干电站增效扩容改造项目初步设计。

由于三座电站建设年代早，机电设备、水工建筑、输电线路等设施老化严重，存在很大的缺陷。鉴于目前这种状况，只有对电站设备进行更新扩容改造，才能使电站达到高效、经济、安全、节能，满发、多供、少损、低耗等要求。在编制初步设计时，严格执行甘肃省水利厅《关于认真做好农村水电增效扩容改造项目初步设计工作的通知》（甘水农电发【2011】80号文），并按照水利部《农村水电增效扩容改造项目初步设计指导意见》、《农村水电增效扩容改造项目机电设备选用指导意见》以及《小型水电站技术改造规范（GB/T50700-2011）、《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL179-2011）进行编制。

武威市凉州区

黄羊水电站增效扩容改造项目

汇报提纲

武威市水利水电勘测设计院

二〇一一年十一月

一、基本情况

黄羊水电站位于武威市区东南48km黄羊水库坝后处，是一座坝后灌溉季节性发电站，电站于1972年由原武威县水电局完成初步设计，1982年10月电站建成并网发电。工程总投资270万元。装机容量2000KW（2×1000KW），设计水头41.86m，设计引水流量6.32m3/s，设计年利用小时数4140h，设计年平均发电量828万kW?h。电站建筑设施主要有发电引水隧洞、压力钢管、主副厂房、1、2号机组尾水隧洞、升压站等，发电机出线电压6.3kv，并网电压等级35kv，经16.4km输电线路至凉州区黄羊变电所。

二、现状运行情况

电站1975年安装的1、2号机组为盐锅峡水电厂生产的立式混流式发电机组，型号SF1000-16/2130、SF1600-14/2150，现已为淘汰型产品，原因发电效率低，故障多。因此，1989年，电站对问题较大的2号机组进行了增容改造，容量由1000KW改为1600KW，总装机容量为2600KW。

电站自1982年投产运行以来，累计发电量2.37亿万kW?h，年均发电量845万kW?h，为本地区工农业建设作出了积极的贡献。

三、改造的必要性和可行性

电站运行至今，机电设备故障多、效率低下，水能资源利用率低，设施陈旧、运行维护成本过高等因素使电站处境十分困难，电站安全无法保障，可持续发展空间严重不足。因此，电站增效

扩容改造项目是十分必要的。而且黄羊水电站增效扩容改造项目符合国家优先发展能源产业政策和“大力发展水电”的电力发展原则。概工程不仅是必要的，而且在建设环境、资金筹措、技术、管理诸多方面分析论证也是可行的。它能够极大地开发利用现有水力资源，增加清洁可再生电能供应，有效减少煤的消耗和二氧化碳的排放，无制约工程开发的环境因子，从环境角度衡量该工程是可行的，其社会效益和经济效益是显著的。

四、改造方案

（一）水文气象

黄羊河属内陆河，是石羊河流域的一条支流，发源于天祝藏族自治县境内的双龙山、磨脐山、黑沟山一线，黄羊河水库以上主干流河道长21km，宽15～75m，平均纵坡1/50，坝址以上集水面积828km2，水库坝高52m，总库容5644万m3，兴利库容3377万m3，多年平均径流1.39亿m3，多年平均流量4.38m3/s，多年平均水能资源1410万KW· h。最大泄流量32 m3，灌溉流量4.5－12.0 m3，最大水头47.9米，最小水头33.6米。

（二）工程地质

本电站所处地貌为祁连山北麓张义盆地北缘切割河谷，谷地相对高差大，山势陡峻。厂区主要出露地层为海面期侵入花岗岩和河谷沉积的第四冲积、洪积、坡积沙砾石及块石。工程区内地质条件较好，无滑坡泥石流等严重危害工程安全的地质问题存在。

（三）工程任务

本电站为坝后灌溉季节性发电站，其发电出力主要受水库下

泄控制。结合水库下泄流量和电站30多年的运行参数，选取电站引水设计流量多年平均流量的3.07倍取值，选取电站设计流量Q=12.96m3/s。根据工程布置，电站额定发电水头为41.86m。综合分析电站机组性能，选定电站出力系数为8.3。依据以上参数，确定黄羊水电站装机容量选定为4500KW。

由于本电站为增容改造项目，遵循节省工程投资的原则，对电站厂房土建部分不宜进行大的改造，电站装机台数与原电站装机台数2台增加到3台，电站装机总容量由2600KW（1000+1600KW）增容到4500KW（2×1600+1300KW），电站增容率达到73%。

（四）具体方案

1、引水压力隧洞、压力管道、发电厂房、升压站改造及护坡加固设计、尾水改造、职工生活区房屋改建方案。引水压力隧洞全长93.38米，洞径1.8米，采用钢筋砼对洞内砼体脱落处进行浇筑；改建发电主、副厂房、中控室、油料库653.72平方米；改造1、2号机组尾水渠144.33米；改造升压站地面1806平方米，采用浆砌石加固处理护坡70米；改建职工宿舍880平方米，楼长40米，宽11米，地面以上7.1米，平整生活区场地1800平方米，改造生活区危房990平方米。

2、机组更新改造方案。改造后装机容量为4500kw（2×1600+1300KW），配套HD743X-16C蝶阀、YWT—1000型调速器各3台；主厂房配套LH—10型起重机1台；保持原电气主接线方式不变，更换KYN28A-10G开关柜12台，配套电容补偿装置（1800kvr）2套，35千伏CTLZZBJ-35计量装置1面；更新安装

控制计算机保护、监控系统（含盘柜）、直流电源屏及厂用S9-100KVA-6.3/0.4型、S9-100KVA-35/0.4变压器各1台，厂用屏3面，配套光端机及PCM复用设备（1对）2套，铺设电缆32.5公里；配套S9-3200KVA/38.5主变压器2台，35KV真空断路器4台，GW4-35隔离开关5台，LZZBJ-10GY0.2S/0.5D/10P电流互感器9只，架设输电线路26.4公里。改造机组尾水检修平板闸门3扇，配置螺杆式启闭机3台（套）。

（五）工程布置及主要建筑物

依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《小型水力发电站设计规范》GB50071－2002相关规定，电站工程属Ⅴ等小(2)型工程。水工建筑物级别为：主要及永久建筑物为5级，次要及临时建筑物为5级。依据《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000，水电站建筑物抗震设防烈度为Ⅷ度。

黄羊水电站位于黄羊水库大坝下游50m河谷中，主要建筑物为：主、副厂房，尾水渠及升压站、中控室（56m2）、高压室（60m2）、空压机室（30m2）；全长144.33m的机组尾水渠、油库及生活福利区。

发电引水隧洞在水库大坝输水洞右侧，1、2号水轮机进口在输水洞桩号0+135处向右侧45度分叉，全长91.38m，下接压力钢管至水轮机。3号水轮机引水支洞进水口与1、2号机组发电引水洞在桩号（电）0+069.714处相接，长19.143m。

（六）工程总投资

工程总投资为2685.95万元，其中：建筑工程 360.39万元，机电设备及输电线路安装工程 1948.90万元，金属结构设备及

安装工程26.230万元，临时工程 66.54万元，其他费用155.99万元，基本预备费127.90万元。

五、效益分析

项目实施后，黄羊水电站装机容量由现状的2600KW增加到4500KW，年增加发电量328.97万kw?h，电站的建设将有效缓解地方电力供需矛盾，通过充分利用水能清洁能源，节约不可再生的矿产资源，减少二氧化碳排放1.17万吨、减少二氧化硫排放0.0358万吨、减少粉尘排放0.319万吨、减少废渣排放0.0184万吨。具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。

武威市凉州区

南营水电站增效扩容改造项目

汇报提纲

武威市水利水电勘测设计院

二〇一一年十一月

一、基本情况

南营水电站位于武威城区南19.2km南营水库坝后，是一座坝后灌溉季节性发电站。南营水电站于1979年建成，总投资281.5万元。装机容量2000KW（2×1000KW），设计水头42m，设计引水流量8.6m3/s。

二、现状运行情况

南营水电站自1979年投产至今，经过32年的运行，设备严重老化，加上机型陈旧，故障频发，运行不稳定，保护设施落后，维检修费用和备品备件费用逐年增加，机组耗水率年年上升，导致电站发电成本逐年增加，经济效益连年下滑。水库电站装机2台，2×1000KW，于1979年7月投产，全年发电有效时间为7.5个月，多年平均发电量540万KW，售电量500万KWh，多年平均利用小时2700小时。

三、改造的必要性和可行性

电站运行至今，机电设备故障多、效率低下，水能资源利用率低，设施陈旧、运行维护成本过高等因素使电站处境十分困难，电站安全无法保障，可持续发展空间严重不足。因此，电站增效扩容改造项目是十分必要的。而且南营水电站增效扩容改造项目符合国家优先发展能源产业政策和“大力发展水电”的电力发展原则。概工程不仅是必要的，而且在建设环境、资金筹措、技术、管理诸多方面分析论证也是可行的。它能够极大地开发利用现有水力资源，增加清洁可再生电能供应，有效减少煤的消耗和二氧化碳的排放，无制约工程开发的环境因子，从环境角度衡量该工程是可行的，其社会效益和经济效益是显著的。

四、改造方案

（一）水文气象

金塔河属内陆河，是石羊河流域的一条支流，发源于祁连山东段冷龙岭北坡的天梯山，黄羊河水库总库容2000万m3，防洪库容1205万m3，调洪库容776万m3。本次根据水库管理单位提供的武威水文水资源勘测局在金塔河设立的南营水文站1965年10月～1969年7月、1976年～2008年实测资料经频率统计分析计算得到金塔河南营水库多年平均流量为4.21m3/s，多年年平均径流量1.368亿m3。金塔河地面纵坡较大，水力资源理论蕴藏量20.5MW，年发电量1.8亿kW·h，技术可开发量14.35MW，年发电量1.25亿kw·h。

（二）工程地质

电站站址在坝下游左岸，支洞出口处，地基为第四系酒泉砾石层厚5至8m。岩石性质与坝区左岸相同，强风华带厚0.2米左右。现存建筑物如引尾水输水隧洞、发电支洞、引水管道经30多年应用均未发生建筑损坏现象，从目前看，地基稳固，设计合理，建筑施工标准，工程区地质条件较好，无滑坡泥石流等严重危害工程安全的地质问题存在。

（三）工程任务

本电站为坝后灌溉季节性发电站，其发电出力主要受水库下泄控制。结合水库下泄流量和电站30多年的运行参数，选取电站引水设计流量多年平均流量的 2.04倍取值，选取电站设计流量Q=8.6m3/s。根据工程布置，电站额定发电水头为42m。综合分析电站机组性能，电站出力系数为8.3。依据以上参数，确定南营水电站装机容量选定为3000KW。

由于本电站为增容改造项目，遵循节省工程投资的原则，对电站厂房土建部分不宜进行大的改造，电站装机台数与原电站装机台数2台保持一致，电站装机总容量由2000KW(2x1000KW)增容到3000KW(2x1500KW)，电站增容率达到50%。

（四）具体方案

1、发电厂房改造、管理房维修、山体及尾水渠加固设计方案。加固改造主、副厂房587平方米；维修管理房4500平方米；山体加固2000平方米；改造尾水渠。

2、机组更新改造方案。改造后装机容量为3000kw；配套D941X-6/1200蝶阀2台，QD32/5t起重设备1台，旁通阀2台，空气装置2套；安装KYN28A-10G高压开关柜11台，1800KVR电容补偿柜2台，35千伏CTLZZBJ-35计量设施1面，计算机保护、监控系统（含盘柜）1套，PZWC2000-21-100/220智能高频免维护装置1套，直流屏柜2面；厂用S9-100KVA-6.3/0.4型、S9-100KVA-35/0.4变压器各1台，低压配电柜3面，机房动力屏2面；铺设电缆8.5公里；配套光端机及PCM复用设备（1对）2套，铺设自承式光缆（6芯）8公里；配套S9-3200KVA/38.5主变压器2台；35KV真空断路器4台，GW-35隔离开关9台，GW-10隔离开关2台，树脂干式电压互感器2组，主变及线路微控装置1套，架设输电线路12公里。改造机组尾水检修平板闸门3扇，配置螺杆式启闭机3台（套）。

（五）工程布置及主要建筑物

依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《小型水力发电站设计规范》GB50071－2002相关规定，电站工程属Ⅴ等小(2)型工程。水工建筑物级别为：主要及永久建筑物为5级，次要及

临时建筑物为5级。依据《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000，水电站建筑物抗震设防烈度为Ⅷ度。

南营电站厂房位于水库大坝左脚1892.0m处，与发电支洞轴线垂直布置。建筑形式“地面户内式”，长35m，宽13.5m，高8m，分作主厂房和副厂房两大部分。

（六）工程总投资

工程总投资为1871.71万元，其中：水电建筑工程204.57万元，机电设备及输电线路安装工程1390.68万元，金属结构设备及安装工程26.23万元，临时工程 40.3万元，其他费用120.8万元。

五、效益分析

项目实施后，南营水电站装机容量由现状的2000KW增加到3000KW，年增加发电量390万kw?h，电站的建设将有效缓解地方电力供需矛盾，通过充分利用水能清洁能源，节约不可再生的矿产资源，减少二氧化碳排放0.9282万吨、二氧化硫0.027万吨、粉尘0.2532万吨、废渣0.014万吨，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。

武威市凉州区

西营总干电站增效扩容改造项目

汇报提纲

武威市水利水电勘测设计院

二〇一一年十一月

一、基本情况

西营总干电站位于武威市凉州区西营镇陈鲁村，距武威市城区24公里，电站1984年由原武威地区水利工程勘测设计队设计，甘水规字〔1986〕6号文批准实施，于1986年6月18日动工修建，1988年9月28日建成投入运行。工程总投资585万元，总装机容量3750KW（3x1250KW），设计水头37.5ｍ，设计引水流量16 m3/s，主要有引水渠、压力前池、压力钢管、压力钢管护坡、主厂房、副厂房、升压站、尾水渠等建筑设施，厂区总占地面积69.81亩。电站并网电压等级为35KV，发电机电压为6.3KV，联网到凉州区丰乐变电所。站内道路与武九公路及312国道相通，交通便利。

二、现状运行情况

电站自1988年投产运行以来，累计发电约2.5亿kw?h，年设计利用小时数3635h，设计年发电量1363万kw?h，实际发电量1100万kw?h。电站建成至今，为地方经济稳步增长和水务事业持续发展做出了积极贡献。但是电站经过23年的运行，引水渠、泄水渠、尾水渠等水工建筑年久失修，渗漏、坍塌等问题频繁发生；压力前池在初建时未修建排沙闸，致使泥沙直接进入引水钢管，对转轮磨损较为严重；水轮发电机组、主变压器、断路器等机电设备均为八十年代产品，工艺较为落后，运行至今已到运行年限，老化磨损严重，水资源利用率大为降低，已难达到设计出力要求且安全性、灵敏性不足；控制屏、直流屏、监控系统属老式淘汰产品，部分保护失灵；配套电网线径过小、线损过大，隐患突出。

三、改造的必要性和可行性

电站运行至今，机电设备故障多、效率低下，水能资源利用率低，设施陈旧、运行维护成本过高等因素使电站处境十分困难，电站安全无法保障，可持续发展空间严重不足。因此，电站增效扩容改造项目是十分必要的。而且西营总干电站增效扩容改造项目符合国家优先发展能源产业政策和“大力发展水电”的电力发展原则。概工程不仅是必要的，而且在建设环境、资金筹措、技术、管理诸多方面分析论证也是可行的。它能够极大地开发利用现有水力资源，增加清洁可再生电能供应，有效减少煤的消耗和二氧化碳的排放，无制约工程开发的环境因子，从环境角度衡量该工程是可行的，其社会效益和经济效益是显著的。

四、改造方案

（一）水文气象

电站发电用水主要为西营河总干二、三、四干的灌溉用水和向民勤调水的水量。西营河1950～2007年径流实测资料系列，计算得多年平均径流量3.813亿m3，多年平均流量12.18m3/s。

根据省水文总站、省水电设计院及三总队、武威市、区水利部门多次洪水调查，最大历史洪水为809ｍ3/ｓ，依据已有水文观测资料经计算分析的洪水成果，西营河渠道断面10年一遇洪水流量296m3/s，20年一遇洪水流量250m3/s。

由于径流通过水库调节，渠道引水大部分泥沙沉积在库内和渠首，正常放水发电水流中泥沙含量相对较小。

（二）工程地质

工程区位于西营河总干渠一干分水口以下总干渠左岸。地层岩性为冲洪积含漂石砂砾卵石层（al-plQ4），结构较密实，天然密度2.03-2.04g/cm3，变形模量50-60Mpa，承载力0.4-0.5Mpa，渗透系数40-50 m/d。部分地基表层覆盖0.5-1.0m的洪积砂壤土，地下水埋深较深。

现引水渠、压力前池、压力管道、厂房及尾水渠等均布置在砂砾卵石层上，无不良工程地质问题。引水渠设计需解决渠床渗漏、冻胀、边坡稳定等问题，压力前池、压力管道、厂房及尾水渠设计需解决渗漏、边墙及边坡稳定等问题。

（三）具体方案

1、引水工程、压力前池、尾水工程、升压站及管理房改建设计方案。改建引水渠道100米；改建压力前池长29.5米，宽8米，高8.5米；排沙闸宽1米，高1米；尾水渠长420米，渠底宽4.0米，渠深1.8-2.1米，边坡系数0.75，渠底及边坡均采用C15砼现浇成型，厚0.2米；改造升压站地平工程采用现浇C15砼；改造管理房125平方米。

2、机组更新改造方案。改造后装机容量为5000kw；配套更换D941X-6/1200蝶阀3台；更换旁通阀3台，调压阀3台，空气装置2套；保持原电气主接线方式不变，配套电容补偿柜（900kvr）1台，35千伏CTLZZBJ-35计量装置1面；更新安装控制计算机保护、监控系统（含盘柜）、PZWC2000-21-100/220更新智能高频免维护装置及厂用S9-100KVA-6.3/0.4型、S9-100KVA-35/0.4变压器各1台，厂用屏5面，配套光端机及

PCM复用设备（1对）2套，铺设电、光缆17公里；配套S9-3200KVA/38.5主变压器1台，35KV真空断路器(ZW7-35/1250) 1台，10KV真空断路器(ZN63-12/1250-31.5)18台，GN19-10C/1250A隔离开关3台，架设输电线路31公里；改造压力前池平板闸门3扇，拦污栅3套，配置手电两用螺杆式启闭机及电葫芦3台（套）；改造尾水检修平板闸门1扇，螺杆式启闭机3台。

（五）工程布置及主要建筑物

依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《小型水力发电站设计规范》GB50071－2002相关规定，电站工程属Ⅴ等小(2)型工程。水工建筑物级别为：主要及永久建筑物为5级，次要及临时建筑物为5级。依据《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000，水电站建筑物抗震设防烈度为Ⅷ度。

西营总干电站工程任务主要是利用西营总干渠来水引水发电，提高水能资源的利用，增加经济效益。电站生产的电能并入武威电网销售。电站主要由引水枢纽、引水渠道、压力前池、压力管道、厂房及尾水渠等组成。采用压力管道一管三机供水布置方案

（六）工程总投资

工程总投资为2589.79万元，其中：建筑工程390.36万元，机电设备及输电线路安装工程1801.85万元，金属结构设备及安装工程62.90万元，临时工程49.45万元，其他费用149.55万元，基本预备费123.32万元。

五、效益分析

项目实施后，西营总干水电站装机容量由现状的3750KW增加到5000KW，年增加发电量512万kw?h，电站的建设将有效缓解地方电力供需矛盾，通过充分利用水能清洁能源，节约不可再生的矿产资源，减少二氧化碳排放1.602万吨、减少二氧化硫排放0.048万吨、减少粉尘排放0.438万吨、减少废渣排放0.024万吨，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。