水轮发电机组技术协议6.docx

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水轮发电机组技术协议6

四川革什扎河吉牛水电站

水轮机与配套进水球阀及相关附属设备（合同编号:

GSJG-001）

水轮发电机及相关附属设备（合同编号:

GSJG-002）

技术协议

买方:

四川革什扎水电有限责任公司

电站设计单位:

国家电力公司成都勘测设计研究院

卖方:

哈尔滨电机厂有限责任公司

2006年5月

一般规定与规范

承包范围

卖方按合同要求提供下列设备的设计、制造、工厂试验、包装、发运、运输、交货、现场开箱检查、合同规定的设备现场组装和试验、指导设备现场组装和试验、指导安装与安装质量监督，以及参加现场试验、试运行、交接验收及培训等服务，并应完全符合合同要求。

标段1

水轮机与配套的进水球阀及相关附属设备、自动化元件、专用工器具、备品备件（合同编号：

GSJG-001）

（1）水轮机及附属设备

（2）

1）.2台套额定功率123MW的立轴水斗式水轮机

2）.

3）.2台套配套的水轮机自动化元件

4）.

5）.1套水轮机备品备件

6）.

7）.1套水轮机专用工器具

8）.

（3）进水球阀及附属设备

（4）

1）.2台套直径2000mm的进水球阀

2）.

3）.2台套配套的油压装置

4）.

5）.2台套漏油装置

6）.

7）.2台套配套的球阀及附属设备自动化元件（含球阀液控柜）

8）.

9）.1套进水球阀备品备件

10）.

11）.1套进水球阀专用工器具

12）.

标段2

水轮发电机及附属设备、自动化元件、专用工器具、备品备件（合同编号：

GSJG-002）

（1）2台套额定容量为133.3MVA三相交流同步水轮发电机

（2）

（3）2台套配套的发电机自动化元件

（4）

（5）1套备品备件

（6）

（7）1套专用工器具

（8）

电站概况及自然条件

电站概况

革什扎河是大渡河上游右岸一级支流，吉牛水电站位于革什扎河干流上，是革什扎河“一库四级”水电开发方案的最后一级，厂房位于大渡河干流革什扎河汇口以上约400m，距丹巴县城约2.8km，丹巴县城至工地目前为四级公路。

吉牛水电站为低闸引水式电站。

水库正常蓄水位2378.00m，总库容197.5万m3，具有日调节性能，电站装机容量240MW，引水隧洞长约22.5km。

本水电站工程为单一的发电工程，无防洪、航运、供水等综合利用要求。

自然条件

（1）厂区气温、水温和湿度

（2）

水温采用革什扎河布科水文站资料统计，其余采用丹巴气象站资料统计，丹巴气象站海拔高程1949.70m。

极端最高水温26.0℃

极端最低水温0.0℃

年平均水温8.0℃

年平均气温14.3℃

极端最高气温39.0℃

极端最低气温-10.6℃

多年平均相对湿度52%

（3）泥沙特性

（4）

①天然河流泥沙：

多年年平均含沙量222g/m3

多年汛期平均含沙量320g/m3

采用布科水文站2005年汛期沙样，进行矿物成份分析，莫氏硬度大于等于5的矿物有石英、长石、千枚岩屑、火山岩屑、绿帘石、磷灰石等，其含量约占81.5%。

各粒径组硬矿物含量见表2.1-1。

布科水文站悬移质各粒径组硬矿物含量表

表2.1-1

粒径组（mm）

>1.0

1.0～0.5

0.5～0.25

0.25～0.1

0.1～0.05

0.05～0.04

0.04～0.01

0.01～0.005

<0.005

硬矿物含量（％）

30.7

12.0

43.3

69.9

91.1

94.4

71.0

36.0

42.0

天然河流中数粒径0.079mm

②过机泥沙：

年平均含沙量119g/m3

汛期（6～9月）平均含沙量187g/m3

过机泥沙颗粒级配如下表2.1-2。

过机泥沙颗粒级配

表2.1-2

粒径（mm）

0.007

0.01

0.025

0.05

0.1

0.25

0.5

小于某粒径沙重百分数（%）

11.8

13.6

21.7

37.6

87.1

99.9

100

.

（5）厂区地震烈度

（6）

厂区地震烈度Ⅶ度

交通运输

（1）飞机

（2）

成都双流国际机场距电站工地的公路距离约400km。

（3）铁路/公路

（4）

机电设备可通过铁路运至四川省乌斯河火车站（或成都火车站），成都站至乌斯河车站的火车运输距离约为281km，乌斯河车站沿大渡河上行至电站公路运输距离约为350km。

从成都起公路可选择以下方案：

路线Ⅰ—由成都经成雅高速公路148km至雅安、国道318线跨天全县、越二郎山、经泸定至瓦斯河口，转省道S211线北行至至丹巴县电站工地，雅安至工地公路里程约305km，省道S211线为三级公路，桥涵设计荷载为汽—13t，拖－60t，但在泸定至丹巴段的大渡河上，有多个梯级电站正在建设，对电站设备运输有一定影响，天全境内的“老虎嘴”隧道（长约200m）为老隧道，限高为4.5m。

丹巴县城至工地2.8km为丹巴至马尔康的省级四级公路。

路线Ⅱ—由成都经成雅高速公路148km至雅安、国道G318线至飞仙关、转省道S210线经宝兴、跷碛、夹金山至达维，再沿省道S303公路往西约112km至丹巴县电站工地，雅安至工地公路里程约321km，沿途桥梁除个别需加固外，其余桥涵基本能满足运输60t设备的要求。

具体运输条件由卖方自行踏勘并提出运输方案，且在一联会资料中详细说明，其费用包括在合同总价中。

电站参数

水库特性

正常蓄水位2378.00m

汛期排沙运行水位2375.00m

死水位2375.00m

调节库容68.3万m3

调节性能日调节

尾水位

本电站尾水直接接入大渡河，尾水位受大渡河天然水位决定，丰枯期水位变化较大。

校核尾水位（P=0.5%）1869.93m

设计尾水位（P=2%）1868.41m

机组运行最高尾水位（P=5%）1867.34m

2年一遇洪水尾水位（P=50%）1863.94m

最低尾水位1855.10m

电站特征水头

最大水头506.5m

加权平均水头472.1m

额定水头457.0m

最小水头456.5m

动能参数

装机容量240MW

枯水年枯期平均出力47.9MW

年利用小时数5069h

多年平均年发电量12.166亿kW·h

电站厂房布置示意

主厂房型式为地面式厂房，装设2台水斗式水轮发电机组，主厂房总长65.50m、净宽23m。

暂定的各高程如下：

水轮机安装高程暂定1871.54m

水轮机层高程1874.44m

水轮机轴和发电机轴法兰分界面高程1876.44m

发电机层高程1883.24m

标准与工艺

采用的技术标准名称和编写代号

机构名称缩写

国际电工委员会IEC

国际标准化组织ISO

电气和电子工程师协会IEEE

美国国家标准协会ANSI

美国材料及试验学会ASTM

美国机械工程师协会ASME

德国国家工业标准DIN

德国工程师协会VDI

法国水力机械铸钢件检查规范CCH-70-3

行业安全和健康协会OSHA

中华人民共和国国家标准GB

中华人民共和国电力行业标准DL

原水电部标准SD

原机械部标准JB

原石油部标准SY

原冶金部标准YB

其它部（委、局）与水轮发电机组、进水球阀和自动化元件及装置制造的相关标准。

卖方采用的标准应不低于中华人民共和国国家标准及电力行业标准和原水电部标准。

分包人采用的标准应不低于如上所列的国际通用标准或其它国家的标准，并把标准和规程中与合同设备有直接关系的适用部分英文版送交买方。

如果采用上表所列之外的其它国家的标准，须把标准和规程中与合同设备有直接关系的适用部分英文版送交买方，并取得买方的同意。

所用技术标准，凡未说明的，均应采用国际通用标准、国标或有关部标。

选用的标准，应是签订合同时已颁发的最新版本。

在合同签订后电站发电前发行的新版标准，与旧版本标准相矛盾之处的选择由买方决定。

上述标准或规程与合同文件有矛盾时，以合同文件为准。

如果在上述标准之间存在矛盾，而在本合同中又未明确规定，由买方决定。

其他要求

所有螺钉、螺母、螺栓、螺杆和有关管件的螺纹应使用GB标准。

所有可能与水和油接触的螺钉、螺母、螺栓、螺杆均应采用不锈钢。

设备制造应采用先进的工艺，以保证各种运行情况下运行可靠。

所有部件的结构、尺寸和材料应做到在各种应力下不产生扭曲、过度变形和过量磨损。

零部件应有良好的互换性和便于检修。

卖方采用未经工程使用检验或已取得成功经验的新工艺或新材料，须加以说明，并征得买方同意后方能使用。

设备的主要零/部件材料、生产工艺及应用技术标准，应在技术文件中说明，并征得买方同意后方能使用。

卖方应提供水斗翼形、喷针、喷嘴口等易损部件检查样板，应对水轮机模型试验装置、主要冲压模具、试验报告及记录、产品质量检验记录及照片等，应免费保存不少于10年。

本合同中的备品备件，结构上应便于拆装和更换，并应有通用互换性。

以下零部件，必须能通用互换：

水轮机转轮及备用转轮；

喷嘴口及备用喷嘴口；

喷针头及备用喷针头；

偏流器及备用偏流器；

导轴瓦；

发电机定子线棒及转子磁极；

发电机镜板，推力轴承瓦、导轴承瓦等；

材料

基本要求

应采用符合要求的、新的、无缺陷的优质材料，如主要设备采用代用材料时，应报经买方审查同意。

主要材料标准

灰铸件GB9439

一般工程用铸造碳钢GB11352

工程结构用中、高强度不锈铸钢件GB6969

优质碳素结构钢技术条件GB699

碳素结构钢GB700

低合金高强度结构钢GB/T1591

压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板GB6654

优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带GB711

普通碳素结构钢和低合金结构钢薄钢板技术条件GB912

碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板和钢带GB3274

合金结构钢技术条件GB3077

低压流体输送用镀锌焊接钢管GB/T3091

低压流体输送用焊接钢管GB/T3092

输送流体用焊接钢管YB（T）30

一般低压流体输送用螺旋缝埋弧焊钢管SY/T5037

一般低压流体输送用螺旋缝高频焊钢管SY5039

无缝钢管GB8162

输送流体用无缝钢管GB8163

不锈钢无缝钢管GB2270

镍及镍合金管GB2882

拉制铜管GB1527、GB1528

纯铜棒GB4423

碳钢焊条GB5117

低合金钢焊条GB5118

不锈钢焊条GB983

紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB3098.1

坚固件机械性能螺母GB3098.2

绝缘材料、化工产品有关标准

主要结构部件的材料应符合国际通用标准、国家标准或部颁标准。

国外分包人采用当地先进工业国家标准，且材料标准应不低于以上国标或部标。

铸锻件应符合国家专门技术条件的规定。

重要铸锻件应有买方代表参加检验‚铸锻件缺陷的处理应征得买方的同意。

材料试验

用于设备或部件上的所有材料在工厂（材料供应商工厂和/或卖方工厂）均应经过试验，试验应遵守有关技术规范中规定的方法和要求，卖方应索取和保存试验报告备查。

所有主要部件用的材料应做冲击韧性试验，试验遵守有关技术规范中的规定和要求。

热轧钢板应同时做纵向和横向V型冲击试验。

主要铸件和锻件的样品上应做弯曲及有关试验。

如卖方提供符合规定的证明，对主要部件所用板材可免做冲击试验。

试验完成后，应向买方提供合格的材料试验报告（一式三份）及样材。

试验合格证应标记在所用材料的部件上。

设计应力

概述

本节规定了设备各部件的最大应力。

卖方的设计应符合合同文件的要求，同时，这些设计应建立在实践中被证实是安全可靠的基础上。

在设计起控制的地方，卖方应采用较低的工作应力。

在整个设计中，所有部件应有足够的安全系数，对那些承受交变应力、振动或冲击应力的部件更应特别重视。

设备设计时，应考虑在所有预期的运行工况下，都有足够的刚度和强度及寿命期内的疲劳强度。

设备各零件的直角转角应采用适当的倒圆，且与邻近的表面连接是平滑和连续的，应减少应力集中。

对于一些重要的部件，如转轮、喷管总成、配水环管、偏流器、进水球阀、定子机座、主轴、转子支架等，卖方应对其进行有限元应力分析和计算，确定这些设备在各种工作情况下的工作应力，且最大应力不得超过本节所规定的最大允许应力。

卖方应向买方提交这些部件的应力分析图、应力计算结果和说明。

对于这些部件用的钢板、铸件、焊接材料应进行断裂力学分析和试验，以确定临界尺寸、裂纹发展的扩张率、疲劳应力水平等用以最终确定对材料的要求和应力水平，卖方应向买方提供这些分析的说明。

最大许用应力

在设备额定运行工况下，材料应力不应超过表1.7-1所列规定。

在正常运行工况下，铸铁最大剪应力不得超过21MPa，其它黑色金属的最大剪应力不得超过许用抗拉应力的60%，但主轴、进水球阀阀轴的最大扭剪应力不得超过许用抗拉应力的50%。

在最大水头下，暂时过负荷超过水轮机最大出力时，各部件材料的最大允许应力不得超过屈服强度的50%。

在最大飞逸转速下，或进行水压试验的条件下，或在因短路而引起发电机最大瞬时不平衡力的情况下，除主轴外，所有部件的最大工作应力不得超过材料屈服强度的2/3。

试验闷头、接力器、进水球阀、压力油罐、贮气罐按1.5倍设计压力进行液压试验时，所有部件的最大应力不得超过66%屈服强度。

表1.7-1最大许用应力

材料

最大许用应力

抗拉

抗压

灰铸铁

极限强度的1/10

6.87×107N/m2

普通铸钢、合金铸钢

极限强度的1/5或屈服强度1/3

同抗拉

碳素锻钢

屈服强度的1/3

同抗拉

钢板（对于重要受力部件）

极限强度的1/4

同抗拉

高强度钢板（对于高应力部件）

屈服强度的1/3

同抗拉

一般部件钢板

屈服强度的1/2

同抗拉

焊接

焊接工作一般采用手工或半自动电弧焊，有条件时可采用自动焊。

对于需要消除内应力的机械加工件，应在消除内应力后再进行精加工。

在制造厂焊接的主要零件，不允许采用局部消除内应力的方法。

焊接件接缝坡口应设计合理，坡口表面应平整，无缺陷、油污及其它杂物。

被焊接金属的焊边应良好，且无可见的缺陷。

水轮机流道内的焊缝，其突出部分不应超过1.5mm。

转轮应采取消除焊接内应力的措施，并不降低其耐磨性能。

焊接压力容器部件的焊接办法、工艺及焊接工应符合国家GB150《钢制压力容器标准》中的有关规定，焊工必须通过考试取得合格证。

在工地焊接设备时，焊工考试所需的材料、焊条均由卖方免费提供，现场考试由卖方提出焊工考试程序，合格焊工由卖方的工地代表认可；卖方在现场的指导人员，应对设备的安装工艺、质量、设备试验和试运行负责监督，在安装过程中卖方指导人员发现安装质量不符合要求时，应立即书面通知买方代表，否则，卖方应承担安装质量引起的一切责任。

设备在工地焊接时，卖方应按额定金属填充料200%供应焊条或焊丝，所供材料应与工厂加工图纸一致，并能适应现场焊接条件。

卖方应提供主要部件的焊接大纲，并报买方审查批准。

无损检测

无损检测应按国家标准或部颁标准的有关规定，或美国ASTM标准的规定进行。

无损检测方法主要采用磁粉法、染色法和超声波探伤，X射线探伤用于高应力部件或某些关键部件的探伤。

如用上述前三种方法检查解释不清或有疑问时，应采用X射线探伤法。

卖方应将无损检测的详细工艺提交买方审查。

水轮机承压部件的焊缝，如配水环管、压力油罐和贮气罐等，发电机的组焊连接件、定子机座、转子、机架和起吊设备的焊接件的焊缝均应进行无损检测。

对水轮机转轮、喷嘴、偏流器、进水球阀和其它主要部件应按规定进行无损检测。

转子支架、轴承、冷却器等，以及承受飞逸高线速度的零部件，应按规定进行无损检测。

上述设备部件进行无损检测后，应提交无损探伤检测报告，报买方并存档备案。

对于水轮机和发电机主轴、法兰连接螺栓等锻件应进行无损检测，将检验结果报买方并存档备案。

无损探伤结果若不符合本合同文件规定或者有关规范、标准规定的要求，该部件可被拒收。

在合同执行期内，如买方对焊接质量有怀疑，有权要求对超出买方已批准的工艺过程所述范围进行补充无损探伤检查，若检查后所有焊缝是合格的，其补充检查费用由买方承担；若不合格，其补充检查费用由卖方承担。

经上述无损探伤检查后，任何由于卖方的原因引起的需要修复的部件及修复后进行的复检，以及由此而引起的工期延误和费用由卖方承担。

水斗根部应全面积100%进行超声波探伤检查，水斗不同部位的探伤检查应按分区、分级（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）进行，分级标准应事先提供并符合CCH-70-3标准的要求。

铸钢件及锻件

铸钢件质量应符合CCH-70-3《法国水力机械铸钢件检查规范》的规定，锻件质量应符合有关国家标准。

应无气孔、砂眼、夹碴和裂纹等有害缺陷，表面光滑干净。

铸钢件及锻件运至工地产生扭曲变形或主要缺陷时，将被拒收。

铸件的检查

铸件质量应符合GB6969、CCH-70-3等有关标准或相应ASTM标准，外观应光洁到符合使用要求，不需加工而且安装后能看得见的铸件表面应打磨平整，这样有利于涂漆而且增加美观。

对有缺陷的铸钢件应确定缺陷位置，所有降低铸件强度和影响铸件使用的缺陷都应铲到本体金属然后用焊接补修。

铸件金相组织均匀一致，无过量的金属杂质和低熔点金属的偏析，所有主要铸钢件的试样需按“2.6节—材料试验”作弯曲试验。

铸件在铸造厂清砂后去除缺陷，应先用肉眼进行外观检查。

所有重要铸件在铸造厂应百分之百的作超声波试验作为初步鉴定。

在对有缺陷的部件修补和热处理后还应再进行检查。

对主要缺陷的处理，应由卖方提出详细的处理方案，交买方审查同意后进行修补。

买方保留在卖方支付费用的条件下，进行无损探伤的权力，以确定：

1.缺陷程度；2.焊接区域是否处理适当；3.修补是否令人满意。

热处理后经修补的有重大缺陷的铸件，或热处理后经修补的积聚性缺陷，或热处理后成品部件会影响受力截面强度或尺寸稳定性的铸件应再次进行热处理。

在进行任何缺陷修补前应将完整的铸件及其缺陷报告递交给买方审批。

报告中应包括表示所有缺陷的位置和大小的图纸，并附上示意图、照片、金相试验报告、无损探伤试验结果、相对于总体外形尺寸的铸件稳定性、断面金属厚度、中心位移、收缩量、扭曲变形和钻孔等。

报告应指明缺陷的种类及其发生的可能原因，并对铸件的设计或铸造工艺提出建议性的改进意见，以免以后的铸件发生类似的缺陷。

还必须提交一个详细的修理工序，包括在补焊期间和为最终的加工修理后所要作的无损探伤。

当需补焊的气孔深度不大于板厚的15%，而且最大深度不大于20mm以及要补焊的面积小于800mm2/m2时，这些无规律的分散缺陷可以认为是次要缺陷，超过此界限则为主要缺陷。

经买方确认，若干次要缺陷累积一起时，亦应认为是主要缺陷。

对主要缺陷和累积了许多次要缺陷的铸件将被拒收。

如消除缺陷后，铸件承受应力的壁厚减少25%以上，或按剩余金属壁计算的应力超过允许应力的30%，则铸件将被拒收。

铸件外型尺寸应符合图纸要求，加工部位应留有足够的加工裕度。

铸件外型尺寸不能减少10%以上（按图纸尺寸计算），也不能使所受的应力超过规定的允许应力。

铸件的尺寸也不能大到影响加工操作或影响与其它部件的配合。

扭曲或变形的铸件需向买方说明并呈报审查，否则不能使用。

锻件的检查

水轮发电机组主轴锻件、主轴联接螺栓、球阀阀轴等锻件应按国家有关标准或ASTM相应标准要求和其它适用的无损探伤办法进行检查，以确定其质量。

其它锻件的无损探伤检查，卖方可选用买方可以接受的作法以满足其要求。

锻件应是均质的，且不含过多的非金属杂质和低熔点金属的晶间偏拆，但对主轴和阀轴，如果检查发现一个或更多个突变点，且突变点的凹凸超过规定的幅度，将视为不合格。

部件及焊接表面加工

水轮机过流部件表面应保证有平滑的流线型，部件接头处表面要齐平，转轮、喷嘴、喷针、配水环管等过流面上无凹凸不平或不完整的情况，以免造成脱流和局部磨蚀。

水轮机通流部件、连接件及发电机部件的表面的粗糙度Ra，不得超过GB10969《水轮机通流部件技术条件》和表1.11-1规定。

表面粗糙度最大允许值

表1.11-1

部位

Ra（m）

所有轴承和密封的滑动接触表面

0.8

其它滑动接触表面

1.6

固定接触表面

要求紧配合的

3.2

不要求紧配合的

6.3

其他机械粗加工表面

12.5

转轮水斗内表面

1.6

转轮水斗外表面

3.2

喷针头和喷嘴口环

0.8

喷嘴过流表面

1.6

偏流器过流表面

3.2

主轴

不接触表面

3.2

轴承轴颈处

0.8

法兰面

1.6

接力器

接力器缸内壁

0.8~1.6

活塞杆

0.8

活塞环

0.8

球阀密封表面

0.8

推力轴承

镜板面

0.32

镜板、推力头结合面

1.6

内、外园表面

3.2

焊缝外观一般应处理平整圆滑，对于需采用X射线探伤的焊缝，表面应铲平磨光。

过水表面的焊缝应磨光成流线型。

压力容器上的焊缝打磨处理时，应不削弱其结构强度。

防护、清扫及保护涂层

所有设备部件出厂前应清扫干净，不得有毛刺，并根据其特点分别采取防护措施。

设备、部件和管道涂漆颜色应符合合同要求及GB8564《水轮发电机组安装技术规程》的有关规定，对装饰性电镀层应符合JB839《电工产品湿热试验方法的规定》。

涂底漆前的表面处理应符合相应的涂料工艺要求。

不锈钢部件表面，不得涂妨碍目测检查的保护层。

设备颜色

在合同签订后，由卖方提供色板，买方最后确定各种设备部件外表的涂料颜色。

涂料项目包括：

水轮机及附属设备；

发电机及附属设备；

球阀及附属设备；

铭牌框；

刻度板；

卖方提供的油、气、水管路。

涂漆项目应在出厂前完成，部分项目必须在工地完成的，卖方应征得买方的同意，提供足够数量的备用涂料，供现场修整、修复设备表面涂料之用。

润滑油及润滑脂

水轮发电机组各轴承的润滑油、调速系统和球阀系统的操作油均采用L-TSAR32号汽轮机油，其性能应符合GB11120《汽轮机油》的规定，主要质量指标如表1.14-1：

表1.14-1L-TSAR32汽轮机油主要质量指标

项目

质量指标/汽轮机油（GB11120）

运动粘度（40℃，mm2/s）

32

粘度指数

不小于90

酸值（mgKOH/g）

加剂前不大于0.03/加剂后不大于0.3

闪点（开口，℃）

不低于180

凝点（℃）

不高于-7

破乳化值（54℃，min）

不大于15

氧化安定性（酸值达2.0mgKOH/g，h）

不小于1500

机械杂质

无

水分

无

机组有关部件采用的润滑脂也应符合我国国家标准或石油部标准。

测头

用于水轮机水力测量的动、静压测头形状、结构尺寸和布置要求，应符合IEC60193、IEC60041和IEC60198的有关规定。

材料为不锈钢，内径不小于20mm。

管路

管路系统设计、材料、安装、试验应符合GB8564《水轮发电机组安装技术规范》的有关规定。

机组内及机组外