呼蓄电站厂房为地下式,布置4台机组,机组布置于中部,安装场设于厂房左端部(靠近4号机侧),副厂房设于厂房右端部(靠近1号机侧)。其中,1号、3号机为法国ALSTOM制造,2号和4号机由东方电机制造(采用ALSTOM技术),水泵水轮机形式为立轴、单级、混流可逆式。
电站毛水头503.00~585.00m。电站装机容量1200MW,4台300MW立式单级可逆式机组,平均年发电量20.075亿kW·h,年抽水需电量26.767亿kW·h,年发电利用小时数为1673h,抽水利用小时数为2174h。电站按一回500kV线路接入武川500kV变电站,再并入蒙西电网。电站投入运行后,在系统中承担调峰、填谷及紧急事故备用的任务,同时兼有调频、调相的作用。
2.1.4.1 主要金属结构
(1)引水、尾水压力钢管。2条高压管道采用斜井布置,相互平行,钢管直径为5.40~4.60m,支管直径3.20m,全部为钢板衬砌,1号引水7号弯管定位节安装如图2.1.5所示。在厂房上游布置高压岔管,岔管采用对称Y形内加强月牙肋钢岔管。
4条尾水隧洞平行布置,钢管直径为5.00m,下平段和下弯管采用钢板衬砌,其余部分采用钢筋混凝土衬砌。
引水系统主要工程量为:引水压力钢管制安15254.69t、尾水压力钢管制造4039.40t。引水系统和尾水系统压力钢管最大直径为5400mm、最小直径2000mm,分别由直管、弯管、渐变管及岔管等组成。
(2)高压钢岔管。高压钢岔管制造采用国产790MPa级高强度钢板。岔管采用对称Y形内加强月牙肋结构,主管直径4.60m,支管直径3.20m,最大公切球直径5.20m,分叉角70°,岔管最大外形尺寸约为6.07m×7.11m×5.53m(长×宽×高),合计116.80t。设计内水压力9.06MPa。两套岔管于2012年11月25日完成出厂,单个岔管重量为61.20t。引水高压岔管如图2.1.6所示。
钢岔管前后钢管的管径依次为4.60m、3.20m;钢岔管前后的管内设计流速依次为7.97m/s、8.23m/s;钢岔管承受的最大内水压力设计值约为9.06MPa。
图2.1.5 1号引水7号弯管定位节安装
图2.1.5 1号引水7号弯管定位节安装
图2.1.6 引水高压岔管
(3)上、下水库金属结构设备。根据呼蓄电站枢纽布置,金属结构设备主要布置在上水库进(出)水口、下水库进(出)水口、泄洪排沙洞的相关部位。由上水库进(出)水口至下水库进(出)水口依次设有上水库进(出)水口拦污栅、引水事故闸门、下水库进(出)水口事故闸门、下水库进(出)水口检修闸门、下水库进(出)水口拦污栅及相应的启闭机等金属结构设备。下水库泄洪排沙洞内设置有事故闸门、工作闸门及相应的启闭机。电站共设有各种类型的门(栅)槽32孔、闸门(拦污栅)29扇、启闭机10台及附属设备,工程量约1579.139t。
上水库每个进(出)水口设置4扇拦污栅,共8扇。
每条引水隧洞布置一个闸门井,设一道事故闸门,闸门采用3200k N的固定卷扬式启闭机启闭。
下水库进(出)水口处布置一道事故闸门,在其下游(沿发电水流方向)侧布置一道检修闸门。事故闸门采用2500k N的固定卷扬式启闭机启闭,检修闸门则采用630k N单向门式启闭机启闭。
下水库进(出)水口处布置一道拦污栅,共12扇。
下水库左岸布置一条泄洪排沙洞,其进口布置一道事故闸门和一道工作闸门,分别采用1600k N和2×630k N的固定卷扬式启闭机启闭。引水系统2号闸门井安装如图2.1.7所示。
图2.1.6 引水高压岔管
(3)上、下水库金属结构设备。根据呼蓄电站枢纽布置,金属结构设备主要布置在上水库进(出)水口、下水库进(出)水口、泄洪排沙洞的相关部位。由上水库进(出)水口至下水库进(出)水口依次设有上水库进(出)水口拦污栅、引水事故闸门、下水库进(出)水口事故闸门、下水库进(出)水口检修闸门、下水库进(出)水口拦污栅及相应的启闭机等金属结构设备。下水库泄洪排沙洞内设置有事故闸门、工作闸门及相应的启闭机。电站共设有各种类型的门(栅)槽32孔、闸门(拦污栅)29扇、启闭机10台及附属设备,工程量约1579.139t。
上水库每个进(出)水口设置4扇拦污栅,共8扇。
每条引水隧洞布置一个闸门井,设一道事故闸门,闸门采用3200k N的固定卷扬式启闭机启闭。
下水库进(出)水口处布置一道事故闸门,在其下游(沿发电水流方向)侧布置一道检修闸门。事故闸门采用2500k N的固定卷扬式启闭机启闭,检修闸门则采用630k N单向门式启闭机启闭。
下水库进(出)水口处布置一道拦污栅,共12扇。
下水库左岸布置一条泄洪排沙洞,其进口布置一道事故闸门和一道工作闸门,分别采用1600k N和2×630k N的固定卷扬式启闭机启闭。引水系统2号闸门井安装如图2.1.7所示。
图2.1.7 引水系统2号闸门井安装
电站金属结构设备主要技术参数及特性见表2.1.2。
2.1.4.2 主要机电设备
呼蓄电站机组及其附属设备布置在主厂房内。其中机组自用电盘、励磁盘、机组控制保护盘、调速器电气柜等布置在发电机层(高程1295.00m);发电电动机主回路离相封闭母线、发电机中性点装置柜、推力轴承外循环装置、灭火装置、制动控制柜、调速器机械部分、调速器油压装置、机组自用变压器等布置在母线层(高程1288.80m);连接发电电动机和主变压器的主回路及其分支回路离相封闭母线、启动回路分支离相封闭母线、电压互感器柜、发电机断路器及其附属设备、换相隔离开关及其附属设备、电制动开关柜及其附属设备、励磁变压器、SFC电源侧限流电抗器及断路器开关柜、厂用变回路限流电抗器及断路器开关柜等布置在母线洞内(高程1288.80m);进水阀操作柜及油压装置等布置在水轮机层(高程1282.80m);进水阀、机组冷却供水泵布置在蜗壳层(高程1276.00m);中、低压空压机布置在副厂房一层(高程1282.80m)。
4台主变压器布置在主变开关室的下层(高程1295.00m),SFC负荷侧限流电抗器布置在2号和3号主变压器室之间靠上层的电抗器室(高程1302.00m);启动回路分支离相封闭母线、启动母线隔离开关、主变高压侧联合部分GIS管道及其他的部分设备布置在主变开关室中间层(高程1306.70m);500kV GIS开关设备布置在主变开关室上层(高程1310.70m)。SFC输入、输出变压器布置在主变副厂房一层(高程1295.00m);变频启动装置及其附属设备、高压厂用变压器布置在主变副厂房二层(高程1303.40m);线路保护盘、直流蓄电池、直流负荷盘布置在主变副厂房六层(高程1318.10m)。
电站中央控制室布置在地下副厂房内,地面交通洞口设有监控终端,另在呼和浩特市办公区设有远方终端。地下厂房1号发电机组如图2.1.8所示。
图2.1.7 引水系统2号闸门井安装(www.xing528.com)
电站金属结构设备主要技术参数及特性见表2.1.2。
2.1.4.2 主要机电设备
呼蓄电站机组及其附属设备布置在主厂房内。其中机组自用电盘、励磁盘、机组控制保护盘、调速器电气柜等布置在发电机层(高程1295.00m);发电电动机主回路离相封闭母线、发电机中性点装置柜、推力轴承外循环装置、灭火装置、制动控制柜、调速器机械部分、调速器油压装置、机组自用变压器等布置在母线层(高程1288.80m);连接发电电动机和主变压器的主回路及其分支回路离相封闭母线、启动回路分支离相封闭母线、电压互感器柜、发电机断路器及其附属设备、换相隔离开关及其附属设备、电制动开关柜及其附属设备、励磁变压器、SFC电源侧限流电抗器及断路器开关柜、厂用变回路限流电抗器及断路器开关柜等布置在母线洞内(高程1288.80m);进水阀操作柜及油压装置等布置在水轮机层(高程1282.80m);进水阀、机组冷却供水泵布置在蜗壳层(高程1276.00m);中、低压空压机布置在副厂房一层(高程1282.80m)。
4台主变压器布置在主变开关室的下层(高程1295.00m),SFC负荷侧限流电抗器布置在2号和3号主变压器室之间靠上层的电抗器室(高程1302.00m);启动回路分支离相封闭母线、启动母线隔离开关、主变高压侧联合部分GIS管道及其他的部分设备布置在主变开关室中间层(高程1306.70m);500kV GIS开关设备布置在主变开关室上层(高程1310.70m)。SFC输入、输出变压器布置在主变副厂房一层(高程1295.00m);变频启动装置及其附属设备、高压厂用变压器布置在主变副厂房二层(高程1303.40m);线路保护盘、直流蓄电池、直流负荷盘布置在主变副厂房六层(高程1318.10m)。
电站中央控制室布置在地下副厂房内,地面交通洞口设有监控终端,另在呼和浩特市办公区设有远方终端。地下厂房1号发电机组如图2.1.8所示。
图2.1.8 地下厂房1号发电机组
(1)水轮机。转轮为单级混流可逆式转轮,采用铸焊结构,材料为抗空蚀性能良好和焊接性能良好的低碳镍铬优质不锈钢(精炼)。保证在机坑内对转轮进行局部补焊且不需进行焊后处理。泄水锥采用与转轮相同的材料直接焊到转轮上,4个转轮均具有互换性,详见表2.1.3。
表2.1.2 呼蓄电站金属结构
图2.1.8 地下厂房1号发电机组
(1)水轮机。转轮为单级混流可逆式转轮,采用铸焊结构,材料为抗空蚀性能良好和焊接性能良好的低碳镍铬优质不锈钢(精炼)。保证在机坑内对转轮进行局部补焊且不需进行焊后处理。泄水锥采用与转轮相同的材料直接焊到转轮上,4个转轮均具有互换性,详见表2.1.3。
表2.1.2 呼蓄电站金属结构
表2.1.3 水轮机主要技术参数
表2.1.3 水轮机主要技术参数
(2)发电机。发电机为三相、立轴、悬式(具有上、下导轴承)、空冷、可逆式同步机组,详见表2.1.4。
表2.1.4 发电机主要技术参数
(2)发电机。发电机为三相、立轴、悬式(具有上、下导轴承)、空冷、可逆式同步机组,详见表2.1.4。
表2.1.4 发电机主要技术参数
续表
续表
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(3)调速系统。调速系统主要由调速器(包括机械液压部分和电气柜)、油压装置、控制设备、压缩空气补气装置,以及各设备之间的油气管道、阀门、控制元件、监测仪表等组成。调速器电气柜和机械液压部分分开设置。电气柜布置在发电机层(高程1295.00m),机械液压部分、压力油罐等布置在母线层(高程1288.80m)。
调速器以比例、积分、微分调节规律为基础的数字式电液调速器,包括双重化数字式调节控制单元、电液执行机构、反馈装置、测速装置、转速继电器、压力油罐、集油箱、油泵、补气装置及漏油箱和附件。调速器所具有的功能(控制功能、寻优功能、自适应功能、开停机、事故停机、在线自诊断功能和容错功能、离线子诊断及调试功能、保护功能等)通过微处理机来实现。调试系统油压装置的额定工作压力为6.3MPa,操作用油为国产L-STA46,系统能对水泵水轮机实行自动控制及手动控制要求,控制方式的选择通过电气柜上的开关来实现。
(4)主厂房桥式起重机。厂内最大起重件为发电机转子带轴,总起吊量约为450t,如图2.1.9所示。因此,地下主厂房内设置2台250t/50t的单小车桥式起重机,并配置2台10t的电动葫芦,分别装在2台桥机上。为前期工作需要,临时设置了一台32t/5t的桥式起重机。
(3)调速系统。调速系统主要由调速器(包括机械液压部分和电气柜)、油压装置、控制设备、压缩空气补气装置,以及各设备之间的油气管道、阀门、控制元件、监测仪表等组成。调速器电气柜和机械液压部分分开设置。电气柜布置在发电机层(高程1295.00m),机械液压部分、压力油罐等布置在母线层(高程1288.80m)。
调速器以比例、积分、微分调节规律为基础的数字式电液调速器,包括双重化数字式调节控制单元、电液执行机构、反馈装置、测速装置、转速继电器、压力油罐、集油箱、油泵、补气装置及漏油箱和附件。调速器所具有的功能(控制功能、寻优功能、自适应功能、开停机、事故停机、在线自诊断功能和容错功能、离线子诊断及调试功能、保护功能等)通过微处理机来实现。调试系统油压装置的额定工作压力为6.3MPa,操作用油为国产L-STA46,系统能对水泵水轮机实行自动控制及手动控制要求,控制方式的选择通过电气柜上的开关来实现。
(4)主厂房桥式起重机。厂内最大起重件为发电机转子带轴,总起吊量约为450t,如图2.1.9所示。因此,地下主厂房内设置2台250t/50t的单小车桥式起重机,并配置2台10t的电动葫芦,分别装在2台桥机上。为前期工作需要,临时设置了一台32t/5t的桥式起重机。
图2.1.9 1号机磁极挂装
图2.1.9 1号机磁极挂装
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