阿勒泰二级水电站增容改造方案设计

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1、小水电2014年第6期(总第180期)技术改造阿勒泰二级水电站增容改造方案设计张东(兰州电机股份有限公司，甘肃兰州730050)90年代，3、4号机组压力管道曾出现过爆管现象，1电站概况给电站的安全运行带来了一定的隐患。阿勒泰二级水电站位于新疆阿勒泰地区克兰河(3)尾水渠采用T型，长度为300m。由于多年疏上，为引水式电站，1982年建成发电。原设计上游水于维护，尾水渠产生了淤积，致使电站运行尾水位抬位936m，下游水位883.6m，水泥管直径1.2m，长度高，降低了有效使用水头，影响了机组出力。222m

2、。压力管一管二机，岔管直径800mm。前池有市(4)原水轮机型号为HL220—WJ—50，套用自来水公司的取水口，尾水出口是T型。定型产品，不能满足电站水工设计要求，存在机型电站总装机容量为4×800kW，水轮机型号为老化、运行工况严重偏离、制造工艺落后等(机HL220—WJ—50，设计水头50m，最小水头49m，组实际出力700kW)一系列问题，造成水轮机气蚀3最大水头52m，额定出力870kW，设计流量2m/s，严重、效率低下、振动噪音大、出力不足。额定转速1000r/min，飞逸转速2040r/mi

3、n，机组利(5)由于地域关系，河道泥沙含量较大，水用小时数6846h，保证出力600kW。轮机蜗壳、导叶、顶盖、底环等过流部件磨损严发电机型号为SFW118/44—6，额定功率重，经测量蜗壳局部厚度仅8～9mm，比原设计少800kW，额定电压6.3kV，额定电流91.7A，额定转4～5mm。密封结构未考虑多泥沙河流运行的实际速1000r/min，满载励磁电压38V，满载励磁电流情况，漏水量大，无法正常使用。330A，绝缘等级为B级，频率50Hz，相数为3相，(6)机组制动方式为老式单侧人工手动操作，功率因

4、数0.8(滞后)，定子接法为Y型。无法满足安全运行的需求。机组整体结构为三支点结构，水轮机通过联轴(7)原电机设计、工艺水平落后，机组绝缘器与发电机连接。等级为B级，电机绝缘等部件已接近使用年限，存在较大的安全隐患。2存在的问题3技术方案的选择(1)电站自建成投运以来，引水渠道长4.56km，基本沿山坡布置，临外坡为悬空状态，采根据水工建筑目前现状和河道来水量水文资料用填方渠道，其中2.5km渠道渗漏严重，每年都要以及上、下游流量变化情况，经复核计算，确定对大、小维修多次，维护费用较大，发电效率低。水轮机

5、、发电机等部件进行系统改造，使原机组单(2)电站压力钢管为覆土埋设，内径1.2m，长机容量从700kW提高到900kW，发电量提高29%186m，受当时技术、工艺水平的制约，防腐处理措施左右。不够，锈蚀严重，经现场实测局部厚度仅为8mm，比3.1机组参数的选择原设计12mm锈蚀3～5mm。由于年久失修，在20世纪根据电站实测参数，阿勒泰二级电站毛水头为52.4m。考虑到本次改造水工部分的改进，水头与流量均有一定的富余，新机组设计水头按51m、引收稿日期:2014－08－143用流量按2.5m/s进行设计计

6、算。改造时充分考虑作者简介:张东(1971－)，男，工程师，主要从事水轮发电机组的技术管理工作。了电站吸出高度、引用流量、结构尺寸、布置形E－mail:zd560@163.com式、水力参数等各项技术指标的匹配性(见表1)。·53·技术改造SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No.6，TotalNo.180表1水轮机改造前后参数项目改造前改造后额定水头/m5051最大水头/m5252最小水头/m4949水轮机型号HL220—WJ—50HLA616—WJ—56转轮直径/mm500560水轮机出力/kW70

7、0978－1额定转速/(r·min)10001000－1图1密封改造示意飞逸转速/(r·min)20401864.33－1额定流量/(m·s)22.16(6)刹车装置采用油刹方式，通过制动器与额定点效率/%8590.61允许吸出高度/m+0.77+4调速器之间的管路连接，实现对机组的制动。3.3发电机改造3.2水轮机改造(1)更换定、转子线圈。线圈按F级制作，根据电站现有水力参数，适合本次电站改造用原B级允许温升80K，F级为105K。另外，通过更的转轮有D74、A551、D41、A616等。通过对比，换

8、绝缘材料，提高发电机绝缘耐热温度，达到增容A616机组具有效率高、气蚀性能好、超发能力强、改造的目的。运行范围大等特点，故推荐采用A616转轮。(2)定子线圈双层叠绕组结构，F级绝缘，导(1)电站水工建筑前期改造升级完后，水头线采用单丝双膜优质薄膜自粘性铜扁线(原机组及流量均比以前有所增加，本次新转轮制造在满足采用玻璃丝线)，对地绝缘为环氧云母带连续绝现有结构尺寸空间的前提下，通过选用性能优良的缘，并经热模压成型，再经防电晕工