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飛劍潭水庫電站增效擴(kuò)容轉(zhuǎn)型可行性研究報告二○一二年八月目     錄第一章、 工程概況一、 工程項(xiàng)目背景二、 工程項(xiàng)目建設(shè)的必要性三、 供電需求預(yù)測四、 工程項(xiàng)目建設(shè)的任務(wù)和規(guī)模五、 機(jī)電設(shè)備六、 工程施工組織第二章    水輪機(jī)組的選型及主要機(jī)電設(shè)備的選擇第三章    技改工程主要項(xiàng)目第四章    工程施工第五章    工程投資估算第六章    工程經(jīng)濟(jì)效益第七章    結(jié) 論第八章    建 議第一章  工程概況一、 工程項(xiàng)目背景1．電站基本情況飛劍潭電站位于宜春市袁州區(qū)西北部，屬贛江水系袁河北岸支流遼市水上游。電站共分為一壩電站和二壩兩站兩級，一壩電站站址座落于袁州區(qū)飛劍潭鄉(xiāng)殊橋村，距宜春市區(qū)約30km，平均水頭26m，設(shè)計(jì)流量7m3/s,主要是利用一壩水庫水發(fā)電；二壩電站站址座落在袁州區(qū)遼市鄉(xiāng)上石村，距一壩電站約4.25km處，平均水頭21m，設(shè)計(jì)流量3m3/s。一、二壩電站興建于上世紀(jì)70年代?；幸粔坞娬景惭b水輪發(fā)電機(jī)組3臺，總裝機(jī)容量1630KW，二壩電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組3臺，總裝機(jī)容量為560KW。為全面推進(jìn)農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造工作，2011年9月，水利部印發(fā)了《關(guān)于開展農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造前期工作的通知》（水電〔2011〕489號），要求對1995年前建成的農(nóng)村水電進(jìn)行增效擴(kuò)容改造。對這批老舊小水電進(jìn)行增效擴(kuò)容改造，不僅能提高水能資源利用效率，促進(jìn)節(jié)能減排，保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境，還能消除公共安全隱患。飛劍潭水庫電站基本參數(shù)如下表：飛劍潭電站基本數(shù)據(jù)（一壩）1號發(fā)電機(jī)組2號發(fā)電機(jī)組3號發(fā)電機(jī)組型號TSW143/32—12TSW143/32—12TSW-650-12定額功率500KW500KW630KW定額電壓6300V6300V6300V定額電流57.3A57.3A72.1A頻率50HZ50HZ50HZ功率因數(shù)0.80.80.8轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分500轉(zhuǎn)/分500轉(zhuǎn)/分飛逸轉(zhuǎn)速1210轉(zhuǎn)/分1210轉(zhuǎn)/分1210轉(zhuǎn)/分生產(chǎn)廠家韶關(guān)水輪機(jī)廠韶關(guān)水輪機(jī)廠吉安電機(jī)廠流量2m3/s2m3/s2.5—3m3/s廠房地面高程：147.55m，尾水管高程：143.43m，尾水渠底高程144.23m，進(jìn)水管中心高程:146.05m。發(fā)電涵洞高程：161.3m，洞徑2.5m，電站尾水位146m，最高發(fā)電水位180.0m，最低發(fā)電水位:164m，平均水頭26m。二壩電站基本數(shù)據(jù)1號發(fā)電機(jī)組2號發(fā)電機(jī)組3號發(fā)電機(jī)組型號TSWN59/41-6TSWN14/36-8TSWN14/36-8定額功率160KW200KW200KW定額電壓400V400V400V定額電流28.9A36.1A36.1A頻率50HZ50HZ50HZ功率因數(shù)0.80.80.8轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分750轉(zhuǎn)/分750轉(zhuǎn)/分飛逸轉(zhuǎn)速2400轉(zhuǎn)/分1800轉(zhuǎn)/分1800轉(zhuǎn)/分生產(chǎn)廠家贛州電機(jī)廠贛州電機(jī)廠贛州電機(jī)廠流量1 m3/s1 m3/s1 m3/s設(shè)計(jì)水面高程：142.1m，下游尾水位：121.1m，水頭：21m。發(fā)電涵洞進(jìn)口高程：128m，管徑1.6m。飛劍潭電站增效擴(kuò)容后水電站機(jī)組參數(shù)（一壩）型號1號2號3號水輪機(jī)組HL260(A244)-WJ-71HL260(A244)-WJ-71HLF13-WJ-60發(fā)電機(jī)組SFW-10/1180SFW-10/1180SFW500-8/990定額功率630KW630KW500KW額定電壓400V400V400V定額電流72.1A72.1A57.3A頻  率50HZ50HZ50HZ功率因數(shù)0.880.880.88流量2.95m3/s2.95m3/s2.353/s設(shè)計(jì)水頭26m,一壩總裝機(jī)容量1760KW。飛劍潭電站增效擴(kuò)容后水電站機(jī)組參數(shù)（二壩）型號1號2號3號水輪機(jī)組HL240(D41)-WJ-50HL240(D41)-WJ-50HL240(D41)-WJ-50發(fā)電機(jī)組SFW200-8/740SFW200-8/740SFW200-8/740定額功率200KW200KW200KW額定電壓400V400V400V定額電流36.1A36.1A36.1A頻  率50HZ50HZ50HZ功率因數(shù)0.880.880.88流量1.2m3/s1.2m3/s1.2m3/s設(shè)計(jì)水頭21m,一壩總裝機(jī)容量600KW。二、 工程項(xiàng)目建設(shè)的必要性飛劍潭水庫一、二壩電站均興建于建于上世紀(jì)70年代中期，迄今已運(yùn)行了近40多年，電站設(shè)備落后、陳舊老化，工程存在的主要問題有：（1）水輪發(fā)電機(jī)組為陳舊機(jī)型，總裝機(jī)容量明顯偏小，機(jī)組參數(shù)與電站實(shí)際情況不匹配，電站棄水嚴(yán)重，發(fā)電出力只有設(shè)計(jì)出力的50-60%；（2）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪效率偏低，氣蝕嚴(yán)重；（3）發(fā)電機(jī)線圈絕緣老化、溫度偏高、絕緣等級偏低；（4）勵磁系統(tǒng)為永磁勵磁機(jī)，屬于淘汰產(chǎn)品；（5）變壓器為S7型高耗能變壓器，損耗大；（6）電氣主要設(shè)備落后，控制保護(hù)為老式控制保護(hù)屏柜；（7）發(fā)電廠房等設(shè)施跟不上水庫周邊環(huán)境的發(fā)展，必須進(jìn)行改造。上述問題使得電站運(yùn)行存在安全隱患，發(fā)電效率低，水力資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因此，為保證電站運(yùn)行安全，充分利用水力資源，減少運(yùn)行成本，增加經(jīng)濟(jì)和社會效益，對飛劍潭電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是必要的。三、 供電需求預(yù)測小水電為國家鼓勵發(fā)展的可再生能源，當(dāng)今能源日益緊張，石油、煤炭等不可再生能源日益枯竭，可預(yù)測，目前的電價只有上升空間，而沒有下調(diào)的可能。四、 工程項(xiàng)目建設(shè)的任務(wù)和規(guī)模1． 一壩電站增效擴(kuò)容改造的工程任務(wù)是：（1） 加固改造發(fā)電廠房、尾水渠等水工建筑物；（2） 更換壓力鋼管、攔污柵、閘門等；（3） 更換水輪發(fā)電機(jī)組等，將水輪發(fā)電機(jī)組容量由（2×500十630kw）更換成（2×630十500kw），增加裝機(jī)容量130KW。2．    二壩電站增效擴(kuò)容改造的工程任務(wù)是：（1） 加固改造壓力前池、廠房、尾水渠等水工建筑物；（2） 更換壓力鋼管、攔污柵、閘門等；（3） 更換水輪發(fā)電機(jī)組等，將水輪發(fā)電機(jī)組容量由（2×200十160kw）更換成（3×200kw），增加裝機(jī)容量40KW。3． 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）規(guī)定，本工程等級級別為Ⅴ等，工程規(guī)模為?。?）型，主要建筑物及次要建筑物為5級。五、 機(jī)電設(shè)備1． 一壩電站由原舊機(jī)組更換為：HL260（A244）—WJ—71型水輪機(jī)2臺和SFW630—10/1180型發(fā)電機(jī)2臺；HLF13—WJ—60型水輪機(jī)1臺和SFW500—8/990發(fā)電機(jī)1臺。2． 二壩電站由原舊機(jī)組更換為：HL240（D41）—WJ—50型水輪機(jī)3臺和SFW200—8/740發(fā)電機(jī)3臺。六、 工程施工組織一壩電站和二壩電站都位于公路邊，施工、用電都很方便。工程所需的塊石、碎石、可在工程附近的采石場購買，河砂可由上高購進(jìn)。本工程采用機(jī)械化施工，施工總工期為一年。第二章  水輪機(jī)的選型及主要機(jī)電設(shè)備的選擇1． 一壩電站：根據(jù)水頭H=26m，設(shè)計(jì)流量Q=7.0m3/s，單機(jī)最大出力分別為630KW和500KW，參照水輪機(jī)系列使用范圍圖選定水輪機(jī)及其配套機(jī)電設(shè)備，詳見水輪機(jī)給主要機(jī)電設(shè)備選擇表。水輪機(jī)組主要機(jī)電設(shè)備表機(jī)組編號設(shè)備名稱單位數(shù)量型號主要技術(shù)參數(shù)1水輪機(jī)臺2HL260(A244)-WJ-71H=26m,Q=2.95,N=6772配套發(fā)電機(jī)臺2SFW630-10/1180N=630.V=4003水輪機(jī)臺1HLF13-WJ-60H=26m,Q=2.39,N=5354配套發(fā)電機(jī)臺1SFW500-8/990N=500.V=4005升壓電壓器臺3S9-400/106配電屏臺2BKF—10—6307配電屏臺1BKF—10—500高壓計(jì)量設(shè)備套1JLJSWH-10，40/52． 二壩電站：根據(jù)水頭H=21m，設(shè)計(jì)流量Q=3.0m3/s，單機(jī)最大出力為220KW，參照水輪機(jī)系列使用范圍圖選定水輪機(jī)及其配套機(jī)電設(shè)備，詳見水輪機(jī)給主要機(jī)電設(shè)備選擇表。水輪機(jī)組主要機(jī)電設(shè)備表機(jī)組編號設(shè)備名稱單位數(shù)量型號主要技術(shù)參數(shù)1水輪機(jī)臺3HL240(D41)-WJ-50H=21m,Q=1.2,N=2202配套發(fā)電機(jī)臺2SFW200-8/740N=200.V=4003升壓電壓器臺3S9-400/104配電屏臺3BKF—10—200高壓計(jì)量設(shè)備套1JLJSWH-10，40/5結(jié)論：所選水輪機(jī)機(jī)型的適用水頭符合設(shè)計(jì)水頭，滿負(fù)荷流量接近設(shè)計(jì)流量，因此，所選機(jī)型是合理的。第三章  增效擴(kuò)容改造工程主要項(xiàng)目1、 機(jī)電部分一壩電站主要機(jī)電設(shè)備清單機(jī)組編號設(shè)備名稱單位數(shù)量型號主要技術(shù)參數(shù)1水輪機(jī)臺2HL260(A244)-WJ-71H=26m,Q=2.95,N=6772配套發(fā)電機(jī)臺2SFW630-10/1180N=630.V=4003水輪機(jī)臺1HLF13-WJ-60H=26m,Q=2.39,N=5354配套發(fā)電機(jī)臺1SFW500-8/990N=500.V=4005升壓電壓器臺3S9-400/10二壩電站主要機(jī)電設(shè)備清單機(jī)組編號設(shè)備名稱單位數(shù)量型號主要技術(shù)參數(shù)1水輪機(jī)臺3HL240(D41)-WJ-50H=21m,Q=1.2,N=2202配套發(fā)電機(jī)臺2SFW200-8/740N=200.V=4003升壓電壓器臺3S9-400/102.土建部分（1）更換壓力鋼管一壩電站：該電站有三條壓力鋼管，直徑1200mm，長度L=12m。原鋼管經(jīng)近40年運(yùn)行，多年出現(xiàn)破裂，電站進(jìn)行擴(kuò)容改造后，三條壓力鋼管需全部更換，總長36m。二壩電站：需更換原來三條直徑900mm的壓力鋼管，總長36m。（2）重建發(fā)電廠房發(fā)電廠房在原址重建，因此，需先拆除原廠房及機(jī)房內(nèi)水工砼、尾水渠等，一壩電站新建廠房長25m，寬12m；二壩電站新建廠房長22m，寬10m。第四章  工程施工1、 施工條件本工程建設(shè)地址均在公路旁，交通較方便，工程所需塊石、碎石可在周邊購買，河砂可由上高購進(jìn)，其他建筑村料均運(yùn)輸方便。2、 施工工期施工總工期約為一年左右。第五章  工程投資估算工程總投資估算為：一壩電站438.95萬元，二壩電站336.72萬元。總  概  算  表(一壩電站)       單位：萬元編號工程或費(fèi)用名稱概  算  投 資備注建安工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)獨(dú)立費(fèi)用合 計(jì)I工程部分投資一建筑工程135.62135.62發(fā)電廠房135.62二機(jī)電設(shè)備及安裝工程7.67205.43213.10三金屬設(shè)備及安裝工程0.8817.2318.11四臨時工程15.4815.48五獨(dú)立費(fèi)用33.8333.83一至五部分合計(jì)416.14基本預(yù)備費(fèi)(按一至五部分的5%計(jì)算)20.81Ⅱ水土保持及環(huán)保工程投資2.0工程總投資438.95總  概  算  表（二壩電站）      單位：萬元編號工程或費(fèi)用名稱概  算  投 資占一至五部分投資（%）建安工程費(fèi)設(shè)備購置費(fèi)獨(dú)立費(fèi)用合 計(jì)I工程部分投資一建筑工程129.22129.22發(fā)電廠房129.22129.22二機(jī)電設(shè)備及安裝工程5.79131.39137.18三金屬設(shè)備及安裝工程0.8817.2318.11四臨時工程6.676.67五獨(dú)立費(fèi)用27.60一至五部分合計(jì)318.78基本預(yù)備費(fèi)(按一至五部分的5%計(jì)算)15.94Ⅱ水土保持及環(huán)保工程投資2.0工程總投資336.72第六章  工程經(jīng)濟(jì)效益一、二壩電站總裝機(jī)容量增效擴(kuò)容后增加170KW，除去水庫灌溉期發(fā)電，按年4000小時計(jì)算，則可年增發(fā)電量170×4000=68000KWh，按2012年上網(wǎng)電價0.28元/KWh計(jì)算，則年可增加發(fā)電效益680000×0.28=19.04萬元。第七章   結(jié)論經(jīng)過上述分析論證，根據(jù)飛劍潭水庫電站所具有的水力資源、可開發(fā)的水能潛力以及對現(xiàn)狀發(fā)電情況的分析，對飛劍潭水庫電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是非常必要的。從經(jīng)濟(jì)評價分析，經(jīng)濟(jì)效益也是明顯的。綜述，對飛劍潭水庫一、二壩電站進(jìn)行增效擴(kuò)容改造是可行的。第八章   建議1．飛劍潭電站已運(yùn)行幾十年，電力設(shè)備老化，大部分設(shè)備已超過使用年限超役運(yùn)行，放水發(fā)電時時常不能開機(jī)發(fā)電，造成機(jī)組出力低，耗水量大，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。以一壩發(fā)電機(jī)組為例進(jìn)行耗水量實(shí)測，該機(jī)組在高水位177米以上每發(fā)1度電耗水23.02米3，是標(biāo)準(zhǔn)水量的1.6倍。2003年前每發(fā)1度上網(wǎng)電量，電力公司支付我局水費(fèi)0.051元，當(dāng)時上網(wǎng)電價為每KWh0.18元，占上網(wǎng)電價的28.33%；2003年改制時，仍執(zhí)行原價格標(biāo)準(zhǔn)，仍為每千瓦時0.051元，至今未上調(diào)。2012年上網(wǎng)電價已上調(diào)至每KWh0.28元，根據(jù)《江西水利工程供水價格管理辦法》（贛發(fā)改收費(fèi)字[2004]405號），2012年應(yīng)收取每KWh0.067元，加上發(fā)電機(jī)組老化未改造所造成的水量損失，每KWh電量合計(jì)應(yīng)收到水費(fèi)0.107元。2．由于原機(jī)電設(shè)備都經(jīng)過了近四十年的運(yùn)行，已嚴(yán)重老化，造成了發(fā)電達(dá)不到設(shè)計(jì)出力，水資源嚴(yán)重浪費(fèi)，更換水輪機(jī)組等機(jī)電設(shè)備是非常必要的。3．飛劍潭水庫電站建成初期由飛劍潭水庫管理局負(fù)責(zé)管理；上世紀(jì)八十年代初，原宜春市人民政府成立小水電公司，飛劍潭電站劃歸該公司管理，然后再由管理單位向飛劍潭水庫購水發(fā)電。這種管理形式也嚴(yán)重制約了發(fā)電效益的發(fā)揮，而且也不利于水庫的協(xié)調(diào)，容易造成水資源的浪費(fèi)，建議飛劍潭電站由水庫收回統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，以充分發(fā)揮電站效益。