6机电及金属结构资料.docx
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6机电及金属结构资料
6、机电及金属结构
6.1泵型选择
6.1.1主要设计参数
根据韶关市区二期防洪工程的规划，在北江河段右岸孟洲坝电厂下游约1.3km及2.8km处各设1个排涝泵站，第一个为东冲河排涝泵站，第二个为沐溪河排涝泵站，排涝标准按涝区十年一遇洪水24小时暴雨所产生的径流量：
城区、居民区等地按一天排干，农田按三天排干设计。
经水文计算，二个排涝泵站的主要技术参数如下表6.1.1。
泵站名
主要参数
东冲河排涝泵
沐溪河排涝站
设计扬程（m）
6.6
6.4
最高扬程（m）
7.6
7.4
最低扬程（m）
4.8
4.6
排涝设计流量
（m3/s）
16.15
24.84
6.1.2初选泵型
一、泵的台数及其型式
1、初定泵的台数
根据水文计算的结果，按《泵站设计规范》（GB/T-50265-97）规定,水泵的台数宜在3至9台，因此，初步拟定东冲河排涝泵站为3台泵，每台泵的流量为5.383m3/s，沐溪河泵站为4台泵，每台的流量为6.21m3/s，这样两个泵站单台水泵的流量相差不多，有利于水泵的选型。
2、泵型
根据初步拟定泵站的水泵台数及水文计算的主要技术参数，结合我国目前水泵生产厂家的情况，适合本工程泵站扬程的水泵以轴流泵为宜，因此，本阶段本工程泵站的泵型初步拟定选择轴流泵。
3、由于排水泵仅在洪涝期间投入使用，一般都在汛期，水泵投入运行的时间不长，再者,本工程的两个泵站为多台机组，因此，可不设备用水泵，水泵机组的检修与维护在非涝期进行，这样可确保在汛期时，机组能可靠的投入。
4、根据排涝设计流量定出的单机流量，水泵以最高扬程选定期机组单机流量，而且要满足在设计扬程、设计流量下，水泵在高效区运行。
二、选泵
由初步拟定泵的台数及其泵型，根据表6.1.1中的主要技术参数及厂家提供的有关资料，初选出两个排涝泵站的泵型及其主要技术参数见表6.1.2：
水泵机组主要参数
泵站
名称
水泵型号
叶
片
角
度
设计工况
最高扬程况
配
套
功
率（kw）
转
速
（rpm）
机组台数
总
装
机
容
量
（kw）
H
（m）
Q
（m3/s）
η泵
（%）
N轴
（kw）
H
（m）
Q
（m3/s）
η泵
（%）
N轴
（kw）
东
冲
河
排
涝
站
1400ZLB5.5-7.5
-2°
6.6
5.8
86
458.5
7.6
5.42
86%
506
630
375
3
1890
沐
溪
河
排
涝
站
1400ZLB5.5-7.5
+2°
6.4
6.52
84.5
524.6
7.6
6.21
85%
570
630
375
4
2520
根据水泵的选型结果，水泵选择1400ZLB5.5-7.5型号，配套电机，东冲河排涝泵站配套功率为563kw，取标准额定容量为630kw的电机，沐溪河排涝泵站配套功率恰好标准额定容量为630kw的电机。
6.2接入电力系统方式
6.2.1初选泵站的运行方式，受电方向容量、距离及交流电压等级，进行回路数。
本工程的东冲河排涝泵站及沐溪河排涝泵站位于韶关市西河镇西联片区、孟洲坝水电厂下游的1.3km及2.8km处，北江河段孟洲坝电厂的右岸。
现距两泵站约3.5km处有一座220kv的芙蓉变电站。
据韶关供电分公司提供的有关资料情况，该220kv变电站有220kv/110kv/10kv三种电压等级，根据两泵站所处的地理位置及负荷容量，两泵站场由芙蓉变电站各自架设架空线路供电、供电电压等级为10kv，供电线路取于220kv变电站,供电可靠性较高，泵站的供电距离约为3.5km。
两站受电方向、容量、受电距离、电压等级及进线回路数见下表6.2.1:
泵站名称
受电方向
受电容量
（KVA）
受电距离
km
电源电压
等级（kv）
进线回路
数（回）
东冲河排涝站
芙蓉220kv变电站
1890
3.5
10
1
沐溪河排涝站
芙蓉220kv变电站
2520
3.5
10
1
6.3电气主接线
6.3.1电气主接线
电动机电压：
由于两泵站所配套的电动机单机容量为630kw，属大容量电动机，因此，电压等级应选取高压电压等级10kv或6.3kv，又由于电源电压等为10kv，为了不使本工程泵站电机成为直配电动，本工程两泵站电动机电压等级均选择6.3kv。
根据两泵站的装机及机组台数。
由气主接线应满足运行可靠、灵活、经济合理、接线简单、操作、检修方便。
两泵站的电主接线电源侧单母线不分段，负荷侧即电动机侧单扩大单主接线，即单母线分段接线，详见东泵-D1-01及沐泵-D1-01。
6.3.2无功功率补偿
据供电部门的要求，本变电站10kv电网功率因数要求在0.85-0.90之间，故两泵站均需进行无功功率补偿。
补偿方式要用分散补偿，补偿设备采用电容器、设来用电容器补偿柜。
6.3.3机组起动方式
为了使泵站机组在起动时对10kv线路不造成影响，机组的起动采用自耦降压起动的方式。
机组在起动时接数逐个起动，以保证机组的运行可靠。
6.4主要机电设备的选择
6.4.1主要机电设备
一、配套电动机见表6.4.1.1：
站名
电机型号
东冲河排涝泵
沐溪河排涝站
型号
YL630-16/1730
YL630-16/1730
功率（kw）
630
630
转速（rpm）
375
375
二、两泵站的最大件起吊重量不超过5吨，因此，每站各设台SDG-10吨电动单经梁起重机。
6.4.2主要电力设备
根据泵站接入电力系统的方式和电气主接线方案，两泵站的主要电力设备选择如下表6.4.2：
主要电力设备表
设备
站各
电力变压器
（台数）
高压断路器
（台数）
高压隔离开台
（台数）
10kv侧避雷器
（组）
6.3kv高压开关柜（块）
电机起动箱
（块）
电容补偿柜
（块）
东冲
河站
S9-1600/10
（1台）
S9-800/10
（1台）
LW3-10Ⅱ
（2台）
GW1-10/200
（1组）
HY5WS8
-12.7/50
（1组）
XGN2-12
（3块）
（3块）
（3块）
沐溪
河站
S9-1600/10
（2台）
LW3-Ⅱ
（2台）
GW1-10/200
（1组）
HY5WS8
-12.7/50
（1组）
XGN2-12
（4块）
（4块）
（4块）
6.4.3控制保护
一、水泵机组保护
水泵机组采用水泵专用自动控制保护装置。
二、电动机保护
按《继电保护和安全自动装置技术规程》，每台电动机装设电流速断保护，单相接地保护，过负荷保护等。
三、变压器保护
配电变压器装设电流速断保护，过电流保护及过负荷保护，瓦斯保护及油温升高发信号。
6.5机电设备布置
6.5.1机电设备的布置
本工程的排涝泵站为立式，湿室机房，机组为立式轴流泵，泵房分上、下两层，上层为电机层，下层为水泵层，泵房主机呈一列型布置，水泵进水池与原河相贯通，出水管在电机层楼面下穿过湿室下游后墙后延伸行入外江。
机旁盘布置在泵房的进水口侧，进厂大门布置在泵房的右侧。
高压柜采用电缆与变压器低压侧相连。
由于采用是全封闭免维护的高压开关柜，为了节省投资，不设高压室，具体详见相关泵房布置图。
6.5.2变电站布置
本工程两个泵站的变电站均为10kv变电站，属中型布置，布置在泵房的左上侧，占地面积为15.3X5.2m2，设有2台主要变压器及一台厂用电变压器，主变上方布置有断路器，隔离开关，避雷器等，进线上游侧进入。
详见东冲河泵站-电气-02及沐溪河泵站-电气-02。
6.6金属结构
排涝泵的金属结构主要包括2个泵站的进水拦污栅、出水口快速闸门和泵站防洪闸门等3部分。
共计有闸门9扇，拦污栅7扇，门（栅）槽16座，启闭机设备9台（套）。
设备总重量约111.7t，防腐面积1930m2。
由于2个泵站的机组外形尺寸相同，过流量相似，泵站的泵房部分金属结构基本相同，各部分的金属结构数量和特性见汇总表。
1．进水拦污栅
2个泵站的拦污栅布置位置及尺寸相同，仅数量不同，每台机组布置一扇拦污栅，东冲河需要3扇，沐溪河需要4扇。
拦污栅设于泵房进水口处，拦污栅孔口尺寸（宽×高）为：
4.0×5.91m，底坎高程均为43.59m，栅体向下游倾斜75°，清污平台高程49.50m。
栅体结构采用多水平主梁固定纵向栅条的方式，每扇拦污栅分为3节，每扇拦污栅重2.2t，拦污栅共重15.4t。
栅体安装采用活动式，便于机组检修时吊起。
清污栅方式采用人工清污。
2．出水口快速闸门
本工程采用的是湿式泵房，水泵转轮淹没于正常水位以下，泵出水口通过出水池相接至河边，出水口低于北江的洪水位，为了防止江水倒灌，在每台机组出水口处设一快速闸门，在泵机组工作时快速打开，泵机组关闭时快速闭门。
2个泵站的出水池和快速闸门的布置位置及尺寸相同，仅数量不同，两站共需要7套。
快速闸门孔口尺寸为1.8×1.8m，底坎高程为48.25m，检修平台高程为53.00m，要求能挡外江洪水位53.55m，门叶结构型式为滚轮支承平面钢闸门，启闭操作采用固定式QPK1×50kN快速启闭机，设计工作条件为动水启闭，启闭机平台高程为57.70m。
3．两河口处的防洪闸门
排涝站是在洪水期外江水位，高于内河防洪水位时投入使用的，平水期外江水位比较低，内河水不管流量大小均可自由排出，当外江水位高于防洪水位时，排涝站投入使用，这时需要封堵河道口，挡外江水倒流入新城区。
故城要在河道口设一闸门，用于外江低水位时正常排水排洪，外江发生大洪水来时阻挡外江水涌入。
两个河口均设一个防洪闸。
东冲河防洪闸门设于东冲河泵站附近，在原河道上，共设1个闸孔，闸门为潜孔式，孔口尺寸为10×7m（宽×高），底坎高程为44.00m，检修平台高程为54.50m，闸门拟设计为滚轮支承平面钢闸门，梁格布置型式为双主横梁式，面板厚度采用10mm。
启闭设备采用QPQ2×250kN卷扬式启闭机，闸门及启闭机设计工作条件为动水启闭，启闭机平台高程为63.20m。
沐溪河防洪闸门设于沐溪河泵站附近，在原河道上，共设1个闸孔，闸门为潜孔式，孔口尺寸为12×8m（宽×高），底坎高程为43.00m，检修平台高程为54.50m，闸门拟设计为滚轮支承平面钢闸门，梁格布置型式为双主横梁式，面板厚度采用10mm。
启闭设备采用QPQ2×250kN卷扬式启闭机，闸门及启闭机设计工作条件为动水启闭，启闭机平台高程为63.70m。
防洪闸的布置见相关图纸。
金属结构设备汇总表
序号
分项
规格
数量
重量（t）
备注
单重
总重
一
防洪闸部分
60.6
1
东冲河防洪闸门
10.0×7.0-9.5m
1
16.0
16.0
2
东冲河防洪闸门埋件
1
4.0
4.0
3
沐溪河防洪钢闸门
12.0×8.0-10m
1
25.0
25.0
4
沐溪河防洪闸门埋件
1
6.0
6.0
5
防洪闸门启闭机
QPQ2×250kN
2
4.8
9.6
二
泵房部分
51.1
1
拦污栅
4.0×5.5m
7
2.5
17.5
2
出水闸
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