白水门电站技术改造可行性研究报告书Word格式.docx

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1.2水电站现状

永丰县白水门水电站位于吉安市的东北部，永丰县潭城乡境内，地处赣江水系乌江支流恩江河上游，距离永丰县城7.5km。

目前白水门水库枢纽工程主要建筑物有：

大坝、左岸溢洪道、右岸溢洪道、输水隧洞、输水涵管、一级电站、二级电站等。

白水门水库坝址座落在潭城乡白水门村，水库有效集雨面积26.6km2。

白水门水库是一座以灌溉为主，兼有发电、防洪、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程，设计灌溉农田2.5万亩，有效灌溉农田2.1578万亩，旱涝保收农田1.5539万亩。

水库设计总库容2210万m3，最大总库容达到2700万m3，有效库容1515.5万m3，正常高水位134.44m，正常高水位水面面积1.96km2。

大坝坝型为均质土坝，坝顶高程140.77m，设计坝高27.93m，最大坝高30.65m，大坝坝顶设计长度185m，实际长度155m，坝顶宽度7m。

溢洪道分左右二个，为宽线型式，堰顶高程134.44m，右侧溢洪道堰顶宽10m，最大泄洪量211m3/s，左侧溢洪道堰顶宽10.5m，最大泄洪量234m3/s。

输水隧洞为压力隧洞，位于大坝左岸山体中，隧洞全长135.0m，进口底高程117.94m，圆形钢筋砼衬砌，内径1.6m，进口段为马蹄形砖砌结构，长10m，其后为钢筋砼压力管段，内径0.8m。

白水门水库于1958年7月动工兴建，1960年2月竣工蓄水。

白水门水库可养殖水面面积1750亩，已养殖水面面积1300亩，多年平均产鱼量约3万斤。

白水门电站为坝后引水式电站，设计总引用流量3.06m3/s，总装机840kw（2*320kw+1*200kw）。

改造前设计多年平均发电量159.73万kw.h，实际年发电量110.00万kw.h,其中2006年发电量85.00万kw.h，保证出力150kw。

白水门电站分一级站和二级站，二站相距约35m。

在灌溉输水隧洞的出口处，用压力钢管分叉到一级站和二级站。

一级站叉管长5m，压力叉管内径0.8m。

一级站水头20米，流量1.47m3/s，装机1台200kw，主要是利用灌溉期间的水能发电。

二级站的叉管长35m，压力叉管内径0.8m。

二级站水头45m，流量1.94m3/s，装机2台共640kw（2*320kw），主要是利用汛期的水能发电。

一级站的电能通过400V的架空线路输送到二级站，经过变压器升压到10KV后，通过10KV线路（线径为LGJ-25）接入8km处的城东10KV开闭所，并入县电网。

一级站的水轮机型号为HL260-WJ-50，发电机型号为TSWN-S-250kVA，调速器型号为TT-150，发电机控制屏为BSL型，配DW16-630万能式断路器。

二级站的水轮机型号为HL220-WJ-42，发电机型号为TSWN-85/32-6，320KW，调速器型号为TT-300，发电机控制屏为BSL型，配DW16-1600万能式断路器。

10KV升压站设在二级站，升压站内装有2台变压器，型号为SJ-420/10.5，变压器高压侧通过跌落式熔断器（型号为RW10-10）接到汇流母线，再经过跌落式熔断器到10KV输电线路接入县电网。

白水门电站于1964年8月动工兴建，1965年5月竣工投产发电。

白水门水库主坝为均质土坝，建成至今已有47年之久，期间经多次加固处理，但在运行过程中，发现大坝隐患较多，未能彻底根除。

2006年江西省水利厅、吉安市水电局、永丰县水电局共同组织有关专家对水库病险情况进行咨询，并报送上级部门审批，于2007年再次对水库防洪进行除险加固施工，由江西省水利水电规划设计院设计，福建省水利水电工程有限公司施工，目前正在进行大坝、左岸溢洪道、右岸溢洪道、输水隧洞等的加固施工，计划2008年2月工程竣工。

1.3永丰县电网现状

永丰县位于江西省中部、吉安市东北部。

全境四面环山，山峦叠障，地势东南高，西北低。

东南部多为山地，中部为平原，北部多为丘陵地带。

全县略呈一个不整齐的盆地地势，呈“哑铃”状，属吉太盆地一部分。

全县土地总面积2695km2，合404万亩。

其中，山地面积322.6万亩，占总面积的79.85%；

现有耕地45.64万亩，占总面积的11.29%；

河湖面积9.25万亩，占总面积的2.3%。

全县人口41.61万人，其中农业人口34.57万人，非农业人口7.04万人。

永丰县自然资源丰富，森林覆盖率高达70.7%，属中亚热地带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，落差大，地表径流丰富，河道坡降集中，是理想的电力开发之地。

多年平均地表径流总量约22.742亿m3，多年平均降雨量为1577.4mm。

全县水能蕴藏量约14.4629万kw，可开发利用容量约9.3815万kw，年平均发电量4.0974亿kw.h。

目前永丰县电网由110KV和35KV线路形成输电骨架。

现有110KV变电站2座，主变总容量4.4万KVA，其中永丰变电站主变容量1*3.15万KVA，藤田变电站主变容量1*1.25万KVA，110KV输电线路2条，总长86.95km；

35KV变电站5座，主变6台容量1.74万KVA，35KV输电线路9条，总长158.83km。

电网以县城为中心，内与各乡镇及大型工矿企业相连，外用1回110KV线路通过吉水变电站与吉安市电网连接。

截止2006年永丰全县有水电站34座，水电总装机容量达到3.4435万KW。

全年发电量10500万kw.h。

2005年全县社会用电量1.3175亿kw.h，其中工业用电5867万kw.h，占44.53%；

居民生活用电量5926万kw.h，占44.97%，人均用电量316kw.h，户均生活用电量551kw.h，农村动力及农排用电量1046万kw.h，占7.93%；

非居民及商业用电量336万kw.h，占2.55%。

2005年永丰县全社会用电量中的工业与生活用电构成比5867/5926，从全县用电比重看，工业和生活用电量在逐年增加。

1.4气候特点

白水门溪流域地处江西省中部、赣江中游东面，属亚热带季风气候区。

气候温湿，四季分明，雨量丰沛，光照充足。

受季风影响，每年4-6月，冷暖气流持续交绥于长江中下游一带，形成大范围的降水。

该时期是本流域降水最多的季节，往往产生较大暴雨，引发洪灾。

7-9月受台风影响，亦有较大降雨发生。

11月至次年3月受西伯利亚冷高压控制，雨量很少。

因此，本流域的气候特点是：

盛夏季节多为副高控制，盛行西南风，天气晴热少雨；

冬季受西伯利亚冷高控制，盛行西北风，天气寒冷少雨；

春夏交替之时，冷暖气团常交绥于境内，梅雨连绵；

秋季常受变性高压控制，形成秋高气爽的晴朗天气。

1.5气象特征

坝址控制流域内无气象资料观测站，位于水库南面且距坝址9km的恩江镇设有永丰县气象站，该站建于1958年12月，观测项目有降雨、蒸发、气温、风速、日照、湿度等。

蒸发量观测采用20cm口径蒸发皿进行。

以位于永丰县城的恩江站为白水门溪流域降雨量统计分析代表站，经统计分析：

本流域多年平均降雨量1636.7mm,最大一日降雨量259.3mm,出面在1997年8月31日。

降雨量年际年内分配不均，年内降水量主要集中在汛期4-6月，汛期4-6月降雨量占全年的45.5%。

枯水期10月至次年1月降雨量仅占全年的15.5%。

最大年降雨量2415.9mm（出现在1997年），是最小年降雨量836.0mm（出现在1971年）的2.89倍。

据永丰县气象站1959-1998年共40年的气象资料统计分析，本区域的多年平均气温18.0℃，极端最高气温41.7℃，出现在1991年的7月18日，极端最低气温-10.0℃，出现在1991年的12月29日；

多年平均风速1.7m/s，历年最大风速18.0m/s，出现在1990年的月8日，相应风向为SW（西南风）；

多年平均蒸发量1457.7mm，最大蒸发量出现月份为7月，多年平均值242.9mm，最小蒸发量出现月份为1月，多年平均值47.8mm；

多年平均无霜期275天，无霜日最多的年份是1994年，为327天，无霜日最少的年份是1986年，为237天；

多年平均日照小时数为1674小时。

1.6水电站改造问题

白水门电站于1964年8月动工兴建，1965年5月竣工投产发电，建成投入运行已有42年之久，期间经多次维修、改造，但由于设备已超过规定使用年限，老化严重，事故率高；

水轮机、发电机久修不愈，长期带病运行，缺陷多，达不到额定功率；

水轮机汽蚀严重，出力受阻；

发电机绝缘老化，达不到要求，机组效率低下，综合效率不到0.60，机组出力受阻达到20%；

主阀锈蚀严重，不能安全运行；

机电设备陈旧，技术落后，效率和自动化程度低；

上网输电线路线径（LGJ-25）小，线路损耗大（年损耗率在20%以上）；

设备年代（大部分为60-70年代产品）已久，均属于国家颁布淘汰的机电设备；

大部分设备锈蚀严重，存在很大安全隐患；

维修零部件难配，且维修的意义不大。

为充分利用现有的水能资源，充分发挥白水门水库和电站的综合效益，迫切需要对白水门电站进行更新改造。

1.7水电站改造内容

白水门电站技术改造应充分考虑利用原有的设施，并对改造部分做到技术先进、经济合理。

白水门电站技术改造是在原有水工建筑物的基础上，对电站内的水轮机、发电机及相应的附属设备进行更新改造。

这次技术改造的内容有：

压力钢管更换、水轮机、发电机、进水口主阀、辅助设备（励磁装置、调速器）、发电机控制保护等设备的重新选型、更换；

升压站的扩容、改造；

更新上网线路8km；

并对电站进行微机保护和计算机监控系统改造，以实现电站的无人值班或少人值守，改善现有的运行条件；

恢复或增大水电站的设计发电能力，保证发电系统和引水系统的及水工建筑物的安全可靠性。

本次白水门电站技术改造可行性研究报告的设计内容包括：

水轮机、发电机、进水口主阀、辅助设备（励磁装置、调速器）、发电机控制保护、升压站等设备选型、电气主接线方案的比较推荐，消防设计以及技术改造的投资概算等。

共分主机及辅助设备改造、电气设备改造、工程投资和经济评价四部分。

1.8水电站工程特性表

工程特性表

序号

名称

单位

数量

备注

一

水文

1

流域面积

全流域

km2

72.4

坝址以上

26.6

2

代表性流量

多年平均流量

m3/S

0.78

设计洪水流量

40.15

校核洪水流量

60.03

二

水库

总库容

万m3

2134.0

正常水位

m

133.44

校核洪水位

137.06

设计洪水位

136.06

三

下泄流量

设计洪水最大泄量

67.0

校核洪水最大泄量

140.0