浅析渠首电站水导瓦烧毁及顶盖排水技术改造.pdf
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1、浅析渠首电站水导瓦烧毁及顶盖排水技术改造 张 军保陈亚琴 ( 陕西省 泾惠渠管理局 陕西 三原 7 1 3 8 0 0 ) 摘要 泾惠渠渠首电站建成投运以来, 发生了几起水导瓦严重烧毁、 轴瓴拉伤故障, 危及设备的运行安 全, 究其原因是排水不畅造成。工程技术人员从顶盖上水及排水原理着手分析, 对原设计顶盖排水 经过技术改造, 有效解决了这一问题, 机组运行工况 良好, 同时减轻了工作人员的劳动强度, 改善 了工作环境。 关键词 渠首水电站; 水轮机; 排水; 技术改造 中图分类号: 1 、 , 7 3 4 1 文献标识码: B 1电站概况 泾惠渠渠首水利枢纽位于陕西省泾阳 县泾河峡谷最末端
2、, 为泾河下游 的 日调节水 库, 主要作用是灌溉调蓄、 防洪减灾。 泾惠渠 灌区经枢纽水库由泾河引水人泾惠渠总干 渠 , 灌溉 6个县 区 1 4 5 3万亩农 田。1 9 9 7年 底泾惠渠渠首扩建工程完工, 经过加坝加闸 工程, 形成库容 5 1 0 万 m , 并产生了2 0 m水 头。在这种情况下新建的渠首电站, 是泾惠 渠渠首枢纽扩建工程的配套工程, 为坝后引 水式 电站 , 装机容量 32 5 0 0 k W, 发 电尾水 直接进入泾惠渠总干渠以备灌溉。渠首电站 工程由引水洞 、 调压井 、 压力管道 、 厂房 、 放水 洞、尾水渠、开关站和高位水池等组成 , 于 1 9 9 8
3、 年并网发电。设计水头 1 9 8 m, 水轮机 型号 H L 2 4 0 一 L J 一 1 8 0 B , 额定转速 1 8 7 5 r m i n 。 发电机型号为 S F 2 5 0 0 3 3 0 0 3 2 , 额 定电压 矗 3 k V , 额定电流 2 8 6 A A , 功率因数 n 8 , 一次 侧线电压 6 3 0 0 V , 二次侧线电压 2 8 6 V 。发电 机输出6 3 k V电压经主变升压至 3 5 k V后并 人地方电网。渠首电站设计引用流量 3 1 8 m s , 设计年发电量4 3 6 0 万 k W h , 多年实 际年平均发电量 1 9 0 0万 k
4、W h 。 2问题 出现 渠 首 电站 三 台发 电机 组 自 1 9 9 8年 1 月正式并网发电起, 运行基本稳定 , 整体工 况良 好。但 由于当时建设施工任务重时间 紧, 发电机组生产供应厂家在设备制造及 安装中存在质量不高的情况。在建成后正 常生产 运行 的几年当中 ,电站运行人员 在 值班中发现了水轮机组顶盖排水不畅 、 积 水严 重的问题。由于顶盖上水不 能及 时排 出, 转动油盆旋转产生的离心力带动积水 飞溅 , 在汛期尤其是夏季, 河源来水泥沙含 量增 大, 泥水飞溅出机墩观测 门洞 , 导致 值 班人员难以靠近, 巡视检查工作极为不便。 同时 ,飞溅 的泥水污染 了水轮机机
5、墩 内外 的生产环境 ,影 响了生产场所的整洁 和美 观, 增加了清洁工作的劳动强度和难度。 更 3 _ 3 土料抗剪强度检验坝坡稳定分析 由于粘土料抗剪强度比坝体土料低 , 涵洞周边填筑高塑性粘土后 ,需要复核上 下游坝坡各种 工况的稳定 问题 。坝坡稳定 分析采用刚体极限平衡法, 应用“ 土石坝边 坡稳定程序( S T A B ) ” 进行计算。计算断面 为 中坝 最大 横 剖 面 中最危 险 断 面 ,其 中 4 9 0 m4 7 5 m高程填筑为 高塑性粘 土料 。 3 3 1 计 算工况 稳定渗流期的上、下游边坡 ( 遇地 震 、 无 地震 ) ; 施工期( 包括竣工期) 的上、 下
6、游坝 坡 ( 无地震 ) ; 库水位骤降期的上游边坡( 无地震) 。 3 3 2 计算参数 筑坝材料及坝基材料的强度指标参照 地质资料 , 具体见表 1 。 3 3 3 计算结果( 见表 2 1 3 3 4 计算结果分析 该水库大坝属于 2 级建筑物, 根据规范 规定坝坡抗滑稳定最小安全系数 , 正常运用 条件下为 1 3 5 ,非常运用条件 I 下为 1 2 5 , 非常运用条件 下为 1 1 5 。计算结果上、 下 游坝坡在各种工况下均满足稳定要求。 3 4高塑性土料填筑标准 根据该料场 五组土样的物理力 学试验 结果表明, 料场内土料的塑性指数 、 抗剪强 度、 含盐量 、 渗透系数和有
7、机质含量等指标 均能满足筑坝要求 ,其填筑标准按以下两 个指标控制: 3 4 1 压 实度 按照 规范 规 定 ,粘性 土 的填 筑 标 准 以压实度 和最优含水 率为设计控 制指 标 , 对于 I、 级坝和高坝压实度应为于 98 1 0 0 。 本工程高塑性粘土压实度选取暂定为 O 9 8 , 并应进行结合施工的现场碾压试验结 果确定, 设计干容重指标见表 3 。 3 4 2填筑含水量 按照 规范 ( S L 2 7 4 2 0 0 1 ) 规定 , 粘性 土的填筑含水量一般应控制在最优含水量 附近,其上下限偏离最优含水量不超过 一 2 一+ 3 。 本工程最优含水量取各土样最优含水 量的算
8、术平均值( 见表 3 ) , 填筑含水量按最 优含水量偏湿侧控制,其上限偏差不超过 + 2 ,其数值应根据施工工艺和气候条件 等因素进行选择。本工程采用的填筑含水 量见表 3 。 4结语 经计算分析,高塑性粘土的渗透性和 强度均能满足坝体设计要求 ,用高塑性粘 土料填筑涵洞周围的坝体 , 使该部分坝体 的塑性增加 , 更能适应地基 的变 形 减少 了 坝体因不均匀变形而产生的裂缝 ,对水库 的安全运行更为有利。璇 参考文献 【 1 】1 中华人民共和国建设部 碾压式土石坝 设计规 范( s L 2 7 4 2 0 0 1 ) S 】 ( 责任编辑: 黄灵芝) oC ( ) C oC 为严 重的
9、是 , 因顶 盖上水排水不畅 , 飞溅的水 珠进 入转动油盆 致 使油盆内的油液逐 渐稀 释乳 化 , 油质劣化 达不到规定要求 , 从 而起不 到润滑的作用 , 失去了保障功能 , 如此 长期运 行 , 势必造成水导瓦磨损严重、 发热增大的局 面 , 为事故埋下了隐患 。2 0 0 8年 6月 中旬 , 渠 首电站 l 号水轮机组 因为顶盖上水排 水不畅 问题, 转动油盆进水 , 水导瓦磨损严重, 主轴 轴瓴也严重拉 伤 , 无法继续运转 。此后 , 另外 两台机组也相继 现类似问题而停止运行。 3原 因分析 渠首电站属于坝 后引水式 电站 ,由于泾 河上中游沿线截流取水所致,造成泾河下游
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