1 河北省 電站 改造項目 可行性研究報告 2 目 錄 1 綜合說明 . 5 基本情況 . 5 項目建設的依據 . 5 工程概況 . 6 項目建設的必要性 . 7 項目建設的任務 . 10 2 建設條件 . 13 流域概況 . 13 氣象水文 . 14 地質概況 . 14 3 工程規模 . 16 站現狀 . 16 工程規模 . 17 電站技術改造方案 . 17 輪機組 . 17 速器部分 . 18 組軸承及制動裝置 . 18 磁部分 . 18 配電系統 . 19 電機組 . 20 3 動化部分 . 20 筑物部分 . 20 4 工程管理 . 22 5 節能 . 23 6 工程施工 . 24 施工條件 . 24 材料與施工 . 24 施工工期 . 24 其他 . 24 7 水土保持及環境影響 . 25 水土保持 . 25 環境影響 . 25 8 投資估算 . 26 況 . 26 制依據 . 26 礎單價 . 26 程單價編制 . 27 工臨時工程 . 27 立費用 . 27 程投資估算 . 28 附表： 1、 工程估算表 4 附圖： 1、 力發電站位置圖 2、 電站 主接線圖 3、 電站 設備 布置圖 5 1 綜合說明 基本情況 力發電站是 水務局下屬單位， 位于 X 灌渠的六級跌水位上， 為梯級開發的第四級電站， 是 第一個建成投產的水電站，也是縣水電建設的重點 工程。 電站 于 1975 年 6 月 1 日開工建設， 1976 年 10 月 1 日正式投產運行， 屬引水式電站，設計水頭 量 5m3/s，總裝機 3202 臺，設計發電量為 128 萬 h，年利用小時數為 2000 小時。建站初期，為充分利用設備，在有水時發有功，無水時投入調相運行，改善電網供電質量，為 的社會經濟發展做出了突出貢獻。 項目建設的依據 電站 初步設計說明書 力發電站技施設計資料 小型水電站技術改造規程 93家發改委、西部開發辦、財 政廳、林業局、農業部、水利部等部委聯合下發的關于做好鞏固退耕還林成果專項規劃編制工作的通知（發改農經【 2007】 3636） 河北省發展和改革委員會、財政廳、林業廳、農業廳、農業廳、水利廳聯合下發的關于引發河北省鞏固退耕還林成果專項規劃建設項目管理辦法的通知（冀發改農經 20101924 號） 6 水務局關于 電站 技改工程項目的情況說明 工程 概況 電站 屬灌溉渠道引水式電站于 1976 年 10 月 1 日正式投產運行， 總裝機 3202 臺，設計發電量為 128 萬 h，年利用小時數 為 2000 小時， 設計水頭 引用 流量 5m3/s。 電站 為聯網運行方式，并網電壓 10 線并入野草灣變電站。發電電壓 主接線為“兩機一變”擴大單元接線。 電站主要機電設備： 水輪機型號： 廣東陸豐機械廠 出力范圍： 365 轉速范圍： 428.6 頭范圍： 18m 流量范圍： m3/s； 調速器： 手、電動調速器； 發電機型號： 3 廣東陸豐 電機廠 額定功率： 320 額定電壓： 380V 額定轉速： 428.6 與水輪機聯接型式： 直聯； 勵磁方式及型號：勵磁機 磁電流： 194 A 勵磁電壓： V 主變壓器為： 0，容量 1000 廠用變為 ： 0 容量： 30 機組控制方式：手動 啟動 手動 同期 7 手動 調節 手動 停機 電站為灌溉渠道上引水，開 敞式前池，壓力管道為直徑 鋼筋混凝土管，管道長度為 2 42 米 。主閥為直徑 蝶閥，手動操作。 主 廠房為普通地面廠房 ，兩臺機組并列一字布置 。 副廠房 位于 主廠房 上游側 ，為兩大間 ， 一間 布置有控制盤、配電盤， 另一間為 檢修間 。主變位于主廠房 上游左側 ， 與 副廠房 齊平 。 避雷針位于廠房上游山坡上 。 尾水渠為漿砌石，矩形斷面。 電站主廠房左側山坡上有職工宿舍，食堂，倉庫等。 項目建設的必要性 電站 于 上世紀七十 年代中期 建設 ，屬“有機找窩”的情況 ，具有時代特色，投產運行至今，已有 35 年。 設備的備品、備件 已無處購買。主變為上世紀六、七十年代銅資源匱乏時 的鋁芯變壓器，能耗大，且漏油。 電氣設備老化陳舊、破損，絕緣不合格，安全隱患很大，危機安全運行。 且電站運行均為手動，無任何自動化操作。 在 電站運行期間 ，由于 缺乏 資金維護 ，電站 機電 設備各部件 磨損 、銹蝕嚴重；水輪機轉輪銹蝕、空化相當嚴重；座環、導葉等過流部件銹蝕嚴重；導葉關閉不嚴，漏水嚴重，以致于能將機組開至空載。 8 機組冷卻水管路破損，軸承漏油，瓦溫過高；尾水渠淤積甚厚，影響電站出力 。 電站無剎車裝置 。 電站接地網系統由于銹蝕，斷裂，接地電阻不滿足要求，已經完全不能 運用。 上述系列問題，使得電站無法正常運行，近幾年的年發電量僅為十幾萬千瓦時，年利用小時數僅為 幾百 小時，遠遠低于設計值，幾近報廢 。 地處河北省西南部，太行山中段東麓，總面積 1210能資源理論蘊藏量為 11500開發量 7000已開發2130 為了 鞏固退耕還林成果， 更好的利用水能資源，保護生態環境，促進農村經濟社會發展。 進一步 推進 農村電氣化水平，減 少 群眾對森林、樹木、植被的依賴性，涵養生態環境，加快新農村建設步伐，維護生態環境良好發展。同時為了避免水電設備因長期不良運 行而報廢，造成國有資產損失。 依據國家發改委、西部開發辦、財政廳、林業局、農業部、水利部等部委聯合下發的關于做好鞏固退耕還林成果專項規劃編制工作的通知（發改農經【 2007】 3636） 和河北省發展和改革委員會、財政廳、林業廳、農業廳、農業廳、水利廳聯合下發的關于引發河北省鞏固退耕還林成果專項規劃建設項目管理辦法的通知（冀發改農經 20101924 號） ，對 站進行技術改造。 希望通過本次改造， 站能夠 恢復到較高的運 行效率，實現 9 水資源的充分利用，增加效益，促進當地社會經濟的發展；為鞏固退耕還林成果 ，加快新農村建設步伐，維護生態環境良好發展做出貢獻。 10 項目建設的任務 根據原來電站的 裝機規模 2 320輪發電機組，設計 ，設計流量 5，設計年保證率 50%，設計年發電量 128 萬電站為引水式電站且位于 渠上， 已經運行將近 35 年，水頭 不變， 流量基本穩定， 故對水電站 的出力不做變動。 本次 電站 技術 改造擬對下面項目進行改造： 1、更換水輪 機 轉輪 、導葉 、前后蓋板 、控制環 ； 2、 更換水輪機調速器為自動化微機調速器； 3、 對機組軸承進行大修 或更換 ，解決漏油，油溫過 高的問題； 4、更換勵磁設備 ； 5、更換 主 變壓器 、 廠用變壓器 ； 6、更換 高壓出線斷路器 、高壓跌落保險 ； 7、 更換機組控制保護為微機控制保護 自動化設備 ； 8、更換前池節制閘 ； 9、重做電站防雷接地系統 ； 10、修繕廠房屋頂，廠房外 墻 粉刷 ， 更換門窗。 11 電站 工程特性表 表 1 號 及 名 稱 單 位 數 量 備 注 一、 水文 30 年 億 庫壩址 設計洪水標準及流量 (P=1%) m3/s 3284 校核洪水標準及流量 (P=) m3/s 6130 二、工程規模 校核洪水位 m 設計洪水位 m 正常蓄水位（汛期限制水位） m 288 總庫容 (校核洪水位以下庫容 ) 億 調節庫容 (正常蓄水位至發電水位 ) 億 死庫容 (死水位以下 ) 億 設計洪水位時最大泄量（ P=1%） m3/s 3284 2. 裝機容量 320 設計 年利用小時數 h 2000 水庫調節性能 年 引水式電站 設計引水位 m 設計水頭 m 發電引水流量 m3/s 三、工程永久占地 畝 10 其中 : 畝 四、主要建筑物及設備 型式 漿砌石實用堰 堰頂高程 m 12 程特性表 續表 1 號 及 名 稱 單 位 數 量 備 注 堰頂寬度 m 溢流段長度 m3/s 5 設計引用流量 m3/s 進水室底板高程 m 壓力管道型式 鋼筋混凝土管 壓力 管道 長度 /內徑 m 42/ 主廠房尺寸 (長 寬 ) mm 24水輪機安裝高程 m 水輪機臺數 臺 2 型號 額定出力 65 發電機臺數 臺 2 型號 3單機容量 20 輸電電壓 0 輸電距離 m 450 五、施工 開工日期 1975年 6月 1日 投產日期 1976年 10月 1日 總工期 1年零 4個月 六、 概算總投資 萬元 七、 業主單位 八、 設計單位 石家莊地區小水電公司 九、 監理單位 無 十、 施工單位 13 2 建設條件 流域概況 槐河是海河流域子牙河水系滏陽河的主要支流，發源于 的嶂石巖槐泉寺。流經 、 南部、 北部、 南部，進入 匯洨河后在艾辛莊附近入滏陽河。流域面積 978長 100 余公里。一般年份多干涸，上游建有 型水庫一座，小水庫 41 座，塘壩 65 座。 流域內徑流大部分集中在 78 月，洪峰過程一般是峰高量大，水流湍急。遇突發性洪水，極易行成洪災。 區間匯入的主要支流有許亭川、蘇陽河。 流域內山區海拔最高達 1450m，一般在 700m 左右，山脈連綿，群峰交錯，河流蜿蜒，沖溝發育。中游丘陵區地形起伏不平，海拔約在 20080下游平原區位于京廣鐵路兩側， 海拔約在 8030域內植被山區山坡以雜草為主，兼有灌木，山谷果樹較多，灘地以草甸植被為主。丘陵區多生雜草，有極少量樹木，大部分坡地已墾為農田，植被度較低。土壤山丘區以山區草甸土及各類褐土為主，平原區以潮土為主，土壤質地從上游到下游逐漸變細 。 許亭川發源于 白城口，東南流經尖山、三陣、許 亭折南流，至田村折東流，經紅土灣、都戶入槐河，流域面積 125長 18床平均縱坡 河源高程 1181m，河口高程 160m；蘇陽河發源于 南洼，東流經張楞、杜莊、葛溝、徐樂村、北蘇陽、郭北村折東南流，經溝北村至元氏紙屯匯入槐河，流域面積 10014 河長 道平均縱坡 河源高程 458m，河口高程 65m。 庫壩址位于 野草灣以上 2，其控制流域面積230河道長度 35道平均縱坡 氣象水文 流域地處暖溫帶半濕潤 季風型大陸性氣候，四季分明；春季干燥、多風少雨，夏季炎熱多雨，秋季晴朗濕潤，冬季寒冷少雪。多年平均氣溫 ， 最高月氣溫在 7 月份，平均 最低月氣溫在 1 月份，平均 極端最低氣溫 0積溫 4768，持續天數 283 天； 10積溫 持續天數 212 天。境內初霜期多在 10 月下旬，終霜多在翌年 4 月上旬，無霜期 200 天左右。 流域地處太行山中段中低山區，由于海洋性氣候每年進退不一，往往形成久旱不雨或大雨成災。多年平均降水量 519年平均徑流量為 地質概況 槐河在 地貌單元上屬冀中沖積平原，地處海河流域槐河洪沖積扇軸心部位，以京廣鐵路為界，西部屬太行山 山 前傾斜平原，境內地形起伏較大， 在水文地質單元上主要屬“太行山東麓山前傾斜平原”（一級單元）中的“槐河沖積扇”亞區（二級單元）。 地下水類型為孔隙 15 潛水，含水層主要為厚層砂卵石，含水量豐富。東部屬華北平原，境內地勢平坦，地下水類型以承壓水為主。 沿河道范圍內，地層巖性主要為第四系全新統沖洪積物（ 京廣鐵路以西，河漫灘、階地 覆蓋層巖性以粉土、粉砂為主；河床巖性主 要為厚層砂卵石 。 京廣鐵路以東， 覆蓋層巖性以粉細砂及粉土、粉質粘土等粘性土為 主 。 槐河所處區域在大地構造上，屬新華夏構造體系。處于渤海、華北平原、華中平原沉降帶與大興安嶺、太行山隆起帶之間，屬山西中臺隆，與華北斷拗相連。 16 3 工程規模 站現狀 電站 于 1975 年 6 月 1 日開工建設， 1976 年 10 月 1 日正式投產運行，屬引水式電站，設計水頭 量 5m3/s，總裝機3202 臺，設計發電量為 128 萬 h， 設計 年利用小時數為 2000小時。建站初期，為充分利用設備，在有水時 發有功，無水時投入調相運行，改善電網供電質量，為 的社會經濟發展做出了突出貢獻。 電站 于 70 年代中期建造，屬“有機找窩”的情況。自 入運行至今，已經 35 年。 主要機電設備如勵磁、調速器等屬于手動操作，控制保護為電磁式。目前，設備的備品、備件已無處購買。主變為上世紀六、七十年代銅資源匱乏時的鋁芯變壓器，能耗大，且漏油。電氣設備老化陳舊、破損，絕緣不合格，安全隱患很大，危機安全運行。且電站運行 時，各種操作 均為手動，無任何自動化操作。 在電站運行期間，由于缺乏資金維護，電站機電設備各部件 磨損、銹蝕嚴重；水輪機轉輪銹蝕、空化相當嚴重；座環、導葉等過流部件銹蝕嚴重；導葉關閉不嚴，漏水嚴重，以致于能將機組開至空載。 電站無剎車裝置。 機組冷卻水管路破損，軸承漏油，瓦溫過高；廠房漏水，門窗損 17 壞，蟲鼠出沒，影響電氣設備安全運行。 工程規模 站發電引用水量為灌溉用水量與 庫的棄水量。即灌溉期利用 庫配給 干渠的灌溉用水發電，電站發電后，尾水注入 ，繼續向下游農田灌溉提供用水；平水年、豐水年利用水庫的棄水發電。 根據小水電水能設計規程，以灌溉為主的水庫電站，裝機容量應以灌溉流量過程為主要依據，選擇若干裝機方案，通過進行技術經濟比較確定。 由于電站引用水量基本上是灌溉用水量， 且電站運行 35 年來，渠道、壓力管道等過流能力 確定 ，無法增大流量 。本次 電站的改造項目主要以機電設備為主，過水建筑物、廠房維護為輔。故不再進行水能計算，電站裝機容量不變。 電站技術改造方案 輪機組 根據電站現有情況 ，機組出力達不到要求，導水機構漏水嚴重，導葉關閉不嚴，漏水量可以使機組達到空載。原有的 輪 效率較低且 已經不生產， 更換水輪機轉輪 、導葉、前后蓋板及控制 環。 通過 對 轉輪 進行計算比較，初步確定水電站 更新的 轉輪 型號及參數： 型號： 設計水頭 ： H= 18 設計流量 ： Q=方米 /秒 額定出力 ： N=350 額定轉速 ： n= 水輪機安裝高程： = 調速器部分 電站現調速器為手、電兩用的 ，屬手動調節，電動關機 ，不符合機組自動化要求 。由于時間較久，調速器出現一定程度的銹蝕，基座漏油嚴重。 更換后的調速器應滿足 電站自動化運行的 要 求，同時能夠為機組自動剎車提供可靠的壓力油源。 擬采用 調速器。 組軸承 及制動裝置 由于 機組使用年限較久，且機組技術供水管路損毀，軸承出現漏油，油溫過高等系列問題。 但是軸承總體情況尚好，本次對機組軸承進行大修 或更換部件 ，減少漏油，恢復技術供水，避免油溫過高。 電站 原有 剎車裝置 已經廢棄 。新增機組剎車裝置，通過調速器供給壓力油 。 磁部分 原電站勵磁為直流勵磁機，型號為： 磁電流： 194 A，勵磁電壓： ，勵磁機陳舊，且無自動化。 更換為 自并激靜 止勵磁方式。 19 配電系統 電站的主變壓器 型號為： 0 容量 1000 用變壓器 型號 為 ： 0 容量： 30壓器為 上世紀六七十年代，銅資源匱乏，以鋁代銅時 生產的油浸式 配電變壓器 ， 型號老舊 ，體積大 ，能耗 高 ， 絕緣下降 。 上世紀八十年代中期曾經進行改造，增加繞組為升壓變壓器。 從現場看， 變壓 器 有 相當 程度的漏油，在 變壓器 上面、側面、下面 形成 較多 的油污 ； 散熱片有不同程度的銹蝕， 為了固定散熱片，沿變壓器 四周用一圈鋼筋與散熱片焊接在一起，破壞了散熱片的表面；變壓器周圍 的測量、計量線路零亂，電線老化，影響主變的安全運行。廠用變壓器 與主變屬同類產品 ，存在能耗突出、絕緣下降等同樣問題。 柱上 油開關由于時間較久，操作機構靈敏度下降， 有誤動、拒動的情況發生；且漏油嚴重。 開關柜及機組保護柜 布置在副廠房內，自電站投產一直運行，現在的問題是設備老化，絕緣下降，自動化水平低， 缺少維護 ， 開關柜背 面擋板缺失。 改造方案： 主變更換為節能型全密封變壓器 系列變壓器。特點是高效、 低耗，節能 。 開關柜 通過本次技術改造，換成新型安全、節能、環保電氣產品，盤柜須通過 3C 認證。 重做接 地網，保障 操作人員及電氣設備安全。 20 更換高壓油開關為真空斷路器。 電機組 最近的大修中對與發電機絕緣及各方面進行 檢測 ，基本 達到要求， 暫不作為本次改造項目 ，對其進行維護保養。 動化 部分 站建于 70 年代中期， 期間沒有經過更新， 基本上無什么自動化的設備 。 本次改造增加 電站中央控制 系統 及機組自動化系統 ，提高 電站的自動化水平，使機組實現自動發電，自動并網 ，事故追憶 ，電站運行數據隨時可查、 可打印 。 完善電站繼電保護，確保電站安全穩定運行。 筑物 部分 由于電站建設年代早，前池無進水閘，只有兩面節制閘供放水用。節制閘為水泥閘板， 啟閉機 手動操作，費力費時，且因時間比較長， 啟閉機構有一定程度的生銹 ，水泥閘板也有破損，關閉不嚴 。 壓力前池上游端有一高約 的攔沙墻 ，頂高程為 ，渠道底部高程為 ， 沉砂池底與節制閘底板位于同一高程 池底高程 。故不增設電站進水閘，當出現故障停機時，節制閘開啟，水流進入下游渠道。 由于廠房缺少維護，在廠房 下游 屋頂出現滲漏， 影響電站設備安 21 全和 運行安全。廠房、宿舍窗戶為木框 窗戶，有不同程度的破損，缺少玻璃 ，刮風的時候會有大量灰塵進入， 受潮后 降低電氣設備的絕緣度 ；廠房大門為簡易推拉門，上部懸掛用的鋼筋已經彎曲生銹，不利于大門的開啟。 改造方案： 拆除原節制閘，更換為手電兩用的螺桿式啟閉機，節省時間和人力。 下游尾水渠進行清淤 ， 降低尾水位，恢復機組出力 。 修繕廠房屋頂， 更換門窗 ， 粉刷廠房外墻 ，改善電站工作條件和生活條件。 22 4 工程管理 站為全民所有制電站，隸屬 小水電管理處，電站定編10 人，其中運行人員 8 人， 管理服務人員 2 人。 水電站的財務 由小水電管理處統一管理。 工程主 要是設備改造及建筑物維修，在電站已有土地 范圍 內進行，不存在占地問題。 水電站的運行要遵循以下原則：（ 1）發電服從于防汛需要，以河道行洪安全為重；（ 2）灌溉用水優先于發電用水；（ 3）做好水電站與電網的協調事項。 電站與電網的 聯絡，配備程控電話一部，通過通訊網直接與調度聯系，行政通訊配備一部電話通過通訊網與外部聯系。 23 5 節能 根據中國節能技術政策大綱，遵循“開發與節約并舉、節約優先”和“節能與發展相互促進”的方針， 本著 優先采用 高效、節能的設備和施工工藝 ，提高能源利用效率和效益，減少對環境的影響的原則進行 項目 改造。 站改造 項目 主要為機電設備更新及建筑物的 維修 ， 機電設備 更新包括水輪 機轉輪 、勵磁、變配電系統等等。 均采用新型高效節能產品，水輪機效率較原機提高近 10%。 主變及廠變均采用新型節能全密封變壓器， 電氣設備也選擇高效節能產品，采用合適的電纜截面，減少電能輸送損失。 建筑 屋 維修 嚴格執行有關設計規范，進行多方案比較，采用先進理論和計算方法，選取經濟合理的結構尺寸，充分利用拆除舊料，盡量降低能源損耗和對環境的影響。 工程管理車輛應嚴格節能管理，盡量采購小排量、低油耗、低排放的車輛，淘汰環保不達標、油耗 高的車輛，做好能源量化管理、油耗統計，建立長效 節能 機制。 24 6 工程施工 施工條件 站位于 ，距離鄭昔公路約 700 米，交通便利。 廠 區內水、電條件完善。 材料與施工 機電設備均為廠家成套提供，分別在主、副廠房內進行安裝。 水泥、石子、磚、砂子、鋼材、木材、石灰等可由當地市場采購。灰土選用開挖出的較好粘土配石灰粉。混凝土及砂漿的拌合利用攪拌機完成 ;機組、主變等大件吊裝可臨時租用完成。 施工工期 施工工期盡量安排在非 灌溉 期 和汛期，在農田灌溉前完成機組改造， 農灌時期投入運行，可檢驗機組安裝質量，同時創造發電效益。 其他 電站原有宿舍 5 間，倉庫 1 間。施工人員可暫時居住于宿舍內，水泥、鋼材等材料可放置與倉庫內，沙子、石料等可露天堆放于廠區合適地方。 25 7 水土保持及環境影響 水土保持 站技術改造，主要為設備更新改造及建筑物維修，尾水渠道的清淤。 其中 尾水渠清淤部分 ，閘門拆除及建筑物修繕產生棄渣 。由于槐河河道有大量的采砂形成的沙坑，可將其回填入沙坑內，可恢復河道地貌，有利于行洪及百姓人身安全 。 環境影響 站的建設利用 灌溉用水發電，不產生廢水、廢氣等污染物。電站投入運行 后，增加 水力發電量， 屬于清潔能源，可以替代火力發電引起的資源損耗，降低空氣中有害氣體和粉塵。 電站達到設計標準后，年發電量可達 近百 萬千瓦時，相當于 標準煤， 減少污染排放 二氧化碳（ 二氧化硫（ 氮氧化物（ 同時，由于大力推廣以電代柴，減少了農民對薪柴的依賴，減少薪柴消耗量 1000 余噸，保護森林植被 100 余畝，有效的 鞏固退耕還林成果。對推進 農村電氣化水平， 減去群眾對森林、樹木、植被的依賴性，涵養生態環境，加快新農村建設步伐起到積極的作用，社會經濟效益顯著，維護生態環境良好發展