試論涔天河擴機工程對雙牌電站的影響

第7頁共7頁試論涔天河擴建工程對雙牌樞紐的影響摘要：為改善江華等地方農(nóng)田灌溉，提高瀟水及湘江流域防洪能力和航道、水資源環(huán)境，涔天河樞紐將擴建。擴建后的涔天河樞紐，將對瀟水、湘江流域和下游梯級樞紐產(chǎn)生影響。本文論述涔天河擴建工程對雙牌樞紐防洪、發(fā)電及在電網(wǎng)中的作用等產(chǎn)生的影響，并建議針對性地改善檢修方式和申請修改防洪限制水位等，以提高雙牌樞紐的綜合利用率。關(guān)鍵詞：樞紐擴建防洪發(fā)電利用率一、雙牌樞紐概況1、水電站概況雙牌水電站廠房內(nèi)原裝設(shè)三臺單機容量為45MW的立軸混流式水輪發(fā)電機組,機組額定流量138m3/s，多年平均度電耗水率11.56m3/kw.h。1966年3月（2#機45MW機組）、1969年5月（3#機45MW機組）、1979年5月（1#機45MW機組）三臺機組相繼投產(chǎn)。1995年以來，電站進行了設(shè)備的改造，三臺機的調(diào)速器由原來的機械調(diào)速器換成了可編程微機調(diào)速器；2#、3#發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈和定子線圈更換，絕緣等級達到F級，發(fā)電機視在功率由53MVA增容到58.83MVA；三臺水輪機保護和勵磁系統(tǒng)進行了更新，實現(xiàn)了計算機監(jiān)控，并擴大了近區(qū)供電規(guī)模。2010年3#水輪機由45MW增容至50MW，2011年正著手實施1#水輪發(fā)電機組由45MW增容至50MW，2012年計劃完成2#水輪機增容改造。雙牌水電站機電設(shè)備檢修方式繼續(xù)延用計劃檢修方式，每臺機組一年二次小修，工期3～12天。3～6年一次大修，工期35～45天，年內(nèi)有大修的發(fā)電機，年內(nèi)計劃小修一次。檢修期一般為每年九月至次年二月。2、流域概況瀟水位于湖南省西南部，東以陽明山、南嶺山脈與湘江另一支流舂陵水、連江為界，南以萌諸嶺與廣東桂江分流，西抵都庬嶺，北連湘江；流域形狀為南北長而東西窄，地勢則南高北低。瀟水發(fā)源于藍山縣野豬山南部，源頭稱為深水，南行至江華縣境始名東河，流經(jīng)馬市、水口，在沱江鎮(zhèn)魚塘坡與發(fā)源于萌諸嶺西麓的西河（即萌諸河）匯合成沱水，至道縣后稱瀟水，經(jīng)雙牌，在永州市萍島匯入湘江，全河長354km，全流域面積12099km2。涔天河谷口以上稱上游，是我省著名的江華林區(qū)，河流坡陡流急，水力資源豐富，已建涔天河水庫位于河谷出口處，涔天河至青口為道縣盆地，青口至雙牌則為高山峽谷。雙牌水庫大壩位于峽谷出口。1958年10月開工興建，1963年建成發(fā)電。水庫控制流域面積10594km2，占瀟水流域面積的87.6%，占湘江流域面積的11.2%。每年汛期為4月～10月，主汛期為4～6月。設(shè)計洪水位（P=1%）173.45m（吳淞高程，下同），校核洪水位（P=0.1%）176.0m，正常蓄水位為170m，發(fā)電死水位158m，最大水頭43.0m，最小水頭28.1m，額定水頭38.0m，總庫容為6.94億m3，庫容系數(shù)2.55，為季調(diào)節(jié)水庫。二、原涔天河樞紐概況2、發(fā)電的影響發(fā)電的影響主要緣于兩個方面：一是棄水減小，水量利用率提高，增加發(fā)電量。這綜合于防洪的影響，4～8月，涔天河擴建工程將預留3.0億m3防洪庫容，將有效削減雙牌水庫洪峰，將汛期庫區(qū)來水量均勻化，減小汛期的棄水量，提高水量利用率。根據(jù)雙牌水電站機組多年平均耗水率11.56m3/kw.h概算，單波洪峰將可增加發(fā)電量2500萬kw.h。二、洪峰的削減，有效利用水頭，提高機組出力。汛期涔天河擴建工程有效利用防洪庫容，減小雙牌水庫入庫流量，削減洪峰，將明顯減小出庫流量，降低下游洪水位，有效利用水頭，提高機組出力。2008年6.13洪水中，涔天河擴建工程發(fā)揮防洪庫容功效，雙牌水庫出庫流量將可減小1810m3/s，下游洪水位降低1.2m，機組出力提高4%。三是年利用小時數(shù)增加，增加發(fā)電量?？菟?為有效改善城市供水和航道等水資源環(huán)境，涔天河擴建工程將以三分之一的任務(wù)，配合東江水庫向下游長株潭河段補水，多年平均缺水期下游補水水量為3.51億m3，水庫調(diào)節(jié)后增加的水量為2.45億m3，將有效增加雙牌水電站枯水期出力保證，提高機組年利用小時數(shù)，增加發(fā)電量。按雙牌水電站機組多年平均度電耗水率11.56m3/kw.h概算，補水特性將可增加發(fā)電量4000萬kw.h左右。3、影響在電網(wǎng)中作用自五強溪水電站、東江水電站等一批超大型水電站的建成，雙牌水電站135MW的水電裝機容量，在湖南電網(wǎng)中調(diào)峰調(diào)頻的作用已經(jīng)成為歷史，但雙牌水電站至今，在永州電網(wǎng)中還承擔著調(diào)峰調(diào)頻及支撐性的作用。2008年冰災足以說明一切。但涔天河擴建工程建成后，多年調(diào)節(jié)的水庫特性和180MW的水電裝機容量將明顯減輕雙牌水電站在永州電網(wǎng)中的壓力。六、個人設(shè)想與建議由于涔天河擴建工程對雙牌樞紐的影響，個人大膽設(shè)想，建議對如下部分進行改善或申請修改，科學有效地發(fā)揮雙牌水庫的作用與功效，提高國有資產(chǎn)的利用率，增加發(fā)電量，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。1、申請上調(diào)汛期水庫限制洪水位雙牌水庫至今為瀟水流域有效庫容最大、特性最高的水庫，為減輕下游防洪壓力，提高居民生活保障，雙牌水庫承擔著瀟水流域及湘江流域防洪的責任。省防指規(guī)定雙牌水庫4月1日至6月20日限制洪水位為：168.0m～169.0m（雙牌水庫設(shè)計水位為170.0m），6月20日以后為170.0m。涔天河擴建工程3.0億m3的防洪庫容，將有效削減雙牌水庫的洪峰，提高雙牌水庫的防洪標準。由此，可向省防指申請重新核定汛期限制洪水位并上調(diào)，有效減小汛期棄水，提高水庫水頭和水量利用率，增加發(fā)電量。按上調(diào)0.5m，查“雙牌水庫水位～庫容、面積曲線”可知，將可減小棄水0.36億m3，增加發(fā)電量310萬kw.h。同時，還可提高水庫水頭，提高機組出力1.3%,2、申請調(diào)整電站在電網(wǎng)中的作用，優(yōu)化調(diào)度由于雙牌水庫在永州電網(wǎng)中調(diào)峰調(diào)頻作用，降低了水量利用率，增加了設(shè)備的磨損。涔天河擴建工程將有效提升永州電網(wǎng)的保障性，減小雙牌水電站的支撐作用。由此，可向電網(wǎng)申請重新核定并更改雙牌水電站的調(diào)峰調(diào)頻概率，提高雙牌水電站機組的調(diào)度靈活性和優(yōu)化性能。3、修改設(shè)備檢修方式，提高利用率雙牌水電站近年來的增容改造，有效提高了設(shè)備的安全運行保障性能，但設(shè)備總數(shù)量保持不變。涔天河擴建工程枯水期向下游補水的功能將提高雙牌水電站的保證出力，這就要求設(shè)備的可靠性必須提升，檢修的周期必須縮短，檢修的間隔必須延長。新建水電站和電網(wǎng)水電站都改善了檢修方式，采取狀態(tài)檢修或計劃檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合的方式。有效了節(jié)約了檢修成本，提高了設(shè)備的安全可靠性和利用率，增加了可觀的經(jīng)濟效益。雙牌水電站近年來設(shè)備的更新改造提升了設(shè)備的運行狀態(tài)，為檢修方式的改善打下了基礎(chǔ)。這其中還要求我們同步提升條件：（1）設(shè)備在線監(jiān)測的完善?？茖W有效、真實可靠地監(jiān)測設(shè)備的運行狀況，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)，即如醫(yī)生為病人開具診斷書時，各項檢查不可或缺。（2）檢修隊伍素質(zhì)的提升。積極主動、認真負責、科學敏銳地巡視設(shè)備運行狀況，及時有效地消除缺陷和故障。即如一個成功的軍事指揮家，需有一支快捷且強悍的戰(zhàn)斗隊伍方可百戰(zhàn)百勝。（3）公平公正、嚴格有力的管理制度是各項政策、方案執(zhí)行有力的保障。七、結(jié)束語涔天河擴建工程樞紐項目可行性研究報告已經(jīng)通過水利部審查，部長辦公會