HDBT水電站廠房布置型式的確定

陳玉東

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

HDBT水電站廠房布置型式的確定

陳玉東

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

摘要：文章主要介紹了HDBT水電站地面、地下各電氣設(shè)備布置形式，提出各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，合理確定該電站廠房布置型式，希望對(duì)國(guó)內(nèi)地下廠房水電站布置型式選擇時(shí)提供一定的借鑒參考。

關(guān)鍵詞：地面廠房；地下廠房；電氣設(shè)備；布置

1工程概況

HDBT水電站位于新疆阿勒泰地區(qū)，電站裝機(jī)容量200MW，多年平均年發(fā)電量6.04億kW·h，保證出力13.2MW，采用壩后引水式開發(fā)。電站引水系統(tǒng)由進(jìn)水口、壓力洞、調(diào)壓井及壓力管道組成。電站以發(fā)電為主，在系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)峰等任務(wù)。

2廠房布置設(shè)計(jì)原則

適應(yīng)地質(zhì)、地形、水文等自然條件，并根據(jù)樞紐總體布局全面考慮。

廠內(nèi)設(shè)備布置協(xié)調(diào)有序，滿足機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備便于安裝檢修及操作管理。充分考慮設(shè)備進(jìn)廠以及二次搬運(yùn)、吊裝的要求。

結(jié)合電氣主接線、機(jī)組臺(tái)數(shù)和容量及廠用電接線等進(jìn)行綜合考慮。

考慮電站分期建設(shè)和機(jī)組分期投運(yùn)要求，盡量避免施工和運(yùn)行區(qū)域的交叉干擾。

滿足防火、防潮、防淹及勞動(dòng)保護(hù)等方面的要求。

在滿足設(shè)備布置及運(yùn)行維護(hù)要求等前提下，盡量減少土建工程量，節(jié)省投資。

3地面廠房與地下廠房比選

3.1地面廠房概述

地面廠區(qū)主要建筑物由主副廠房、尾水建筑物、防洪建筑物組成。主廠房?jī)?nèi)布置4臺(tái)單機(jī)容量為50MW的立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量200MW。其尺寸為82.8m×21.0m×37.13m（長(zhǎng)×寬×高），副廠房布置于主廠房左側(cè)；主變壓器布置在副廠房左側(cè)，與副廠房平行布置。

3.2地下廠房概述

本電站地下洞室主要建筑物有主洞室（主副廠房、開關(guān)站、主變室）、出線洞、交通洞、尾水洞、尾水閘門室洞、排水洞等。

其布置方案如下：主、副廠房及變壓器均布置在地下洞室內(nèi)，呈“一”字型布置。洞室群主要有主洞室（主機(jī)間、安裝間）、主變洞室、尾水閘門室洞、尾水洞、交通洞、出線洞、通風(fēng)兼安全洞。主變洞布置在主洞室左端頭，依次為安裝間、主機(jī)間、主變室、副廠房。地下GIS室布置在主變室上層。尾水閘門室洞布置在主廠房下游30m處，與主洞室平行布置。尾水洞接閘門室洞，尾水為一條有壓洞，長(zhǎng)度為630m。交通洞從右端與安裝間連接。出線及通風(fēng)利用主洞室左端施工支洞，該洞也兼安全洞。

3.3地面廠房和地下廠房比選

地面和地下廠房從幾方面進(jìn)行綜合比較，見表1。

通過對(duì)地形、地質(zhì)、洪水影響、施工條件、機(jī)電專業(yè)影響、運(yùn)行工作條件、工程投資等技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，地面廠房對(duì)高邊坡進(jìn)行錨固處理和對(duì)吐爾洪溝洪水采取工程措施后，地面、地下廠房方案均可行，但地面廠房投資比地下廠房多2千多萬元，最終工程采用地下廠房。

表1地面廠房和地下廠房綜合比選表

4地下廠房方案確定

地下廠房洞室群布置取決于電氣設(shè)備布置與選型、地形、地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)條件等。本電站地下洞室主要建筑物有主廠房、副廠房、開關(guān)站、母線洞、通風(fēng)機(jī)室、出線洞、交通洞、通風(fēng)洞、尾水洞、尾水閘門室洞、排水洞等。各洞室尺寸由布置及運(yùn)行條件確定，洞室間巖體厚度初步按照規(guī)范及工程類比確定。

根據(jù)設(shè)備及主變布置，本電站初定3個(gè)洞室群布置方案比選：

方案一：主變壓器布置在主廠房端頭，地下GIS室布置在主變室上層，主變室、主廠房、副廠房呈“一”字型布置；

方案二：主變洞室布置在主機(jī)洞下游側(cè)洞室中，地下GIS室布置在主變洞室上層，通過母線洞與主廠房連接，主機(jī)洞、主變洞、尾水閘門洞3洞室平行布置；

方案三：主變布置在主廠房端頭，與方案一相同，中控室及GIS室均布置在地面上，通過電纜豎井連接。地下洞室群布置方案暫按有壓尾水洞設(shè)計(jì)，出口段為無壓出流。

3種洞室群布置方案從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行管理、施工等方面分析比較，見下頁(yè)表2。

因該項(xiàng)目為私企投資，較為注重經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。通過上述比較分析，最終推薦洞室布置方案一，即主、副廠房及變壓器均布置在地下洞室內(nèi)，呈“一”字型布置。

表2洞室群布置方案比較表

5結(jié)束語

綜合國(guó)外和國(guó)內(nèi)地下廠房布置，采用呈“一”字型型式較少，尤其是在機(jī)組臺(tái)數(shù)較多的情況下，對(duì)機(jī)電專業(yè)在設(shè)備選型、機(jī)電設(shè)備、設(shè)備安裝計(jì)劃協(xié)調(diào)方面提出了較高要求，但該種布置型式投資較少，不失為地下廠房一種選擇。該項(xiàng)目目前廠房及機(jī)電設(shè)備已施工、安裝完畢，已于2014年8月開始發(fā)電。

中圖分類號(hào)：TV731.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5387（2015）04-0046-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.04.014

收稿日期：2014-12-23

作者簡(jiǎn)介：陳玉東（1976-），男，高級(jí)工程師，從事水電站電氣設(shè)計(jì)工作。