水電站設計論文
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水電站設計論文范文第1篇
六百丈二級水電站位于安徽省石臺縣舒溪河上游的龍井河上，屬于龍井河梯級開發項目，也是“十五”期間石臺縣農村水電電氣化建設的骨干電源工程。該站是利用上游的六百丈一級水電站發電尾水，直接引入渠道至龍井河下游集中落差發電的引水式電站。六百丈一級站建有年調節水庫，來水面積為18．1km2，總庫容660萬m3，興利庫容424萬m3，裝機容量2×800kW，具有不完全年調節性能，擔任池州地區電網的調峰任務。
六百丈二級水電站的樞紐工程有：引水渠道、壓力前池、壓力鋼管、廠房及升壓站等。電站設計引用流量1．92m3?s，設計水頭53．9m，總裝機容量2×400kW，工程于2002年7月開工建設，2003年5月并網發電，總工期僅10個月。
2方案選擇
六百丈二級水電站工程已于1997年經安徽省水利廳以皖水〔1997〕316號文批復了初設報告，同意興建。但由于工程總投資較大，單位電能投資效益較差等原因，遲遲未能開工建設。
2001年11月，受石臺縣水務局委托，安徽省水電科技咨詢中心水電技術咨詢部會同石臺縣水務局勘測設計室，共同承擔了該工程施工圖的設計咨詢任務。在本次設計的過程中，根據實際情況的變化以及從提高電站運行效益、降低工程造價、實現減員增效等方面的考慮，對原初步設計方案進行了一定的改進。
原初步設計文件中六百丈二級水電站是通過2910m渠道引至石臺縣七都鎮查上橋附近，集中水頭約61．39m，電站總裝機為2×500kW，設計多年平均發電量341萬kW·h。但通過實地勘察發現，該渠道后段占用較大范圍的林場土地，設計征地賠償較大，工程實施有一定的難度。故在本次設計中將渠道總長由原先的2910m，縮減至2081m，避開了林場土地，相應設計水頭減少至53．9m，電站裝機容量更改為2×400kW，設計多年平均發電量為240萬kW·h。同時電站電氣部分裝置由高壓改為低壓，工程總投資由原先的718．86萬元降至398．86萬元，其中建筑工程總投資為169．12萬元，機電設備及安裝工程投資110．86萬元（其中自動化監控系統投資20萬元），金屬結構安裝工程投資38．55萬元，臨時工程、征地補償費及其他費用80．33萬元，主要設計參數比較（見表1）。
3渠道泥沙問題的解決
在我省山區小型水電站的建設過程中，尤其是低壩引水式電站，泥沙淤積問題非常嚴重，嚴重威脅小水電站的運行和使用效益。六百丈二級電站位于我省皖南山區，由于雨量豐富，常常有大量山坡上的泥沙被沖入渠道內，長期下去會影響渠道的輸水能力，加快水輪機組的磨損和銹蝕，不利于電站的運行管理。
該工程引水渠道斷面尺寸為2．0m×1．3m，且引水渠道較長，原先僅在壓力前池設置攔沙坎和沖沙孔，根據類似經驗，沖沙效果不太理想。后決定在渠道樁號1＋730處設置沉沙池1座，尺寸為長10．0m，寬4．0m，前后漸變段長為1．5m，深0．7m。同時在渠道與壓力前池銜接處增設攔污柵1座，柵條間距較壓力鋼管進水口處攔污柵尺寸稍大，主要用于攔截落入渠道的樹枝、石塊、動物尸體等。通過運行發現對泥沙有較好的沉淀作用，大大減輕了前池的工作負擔。
4區間來水的利用
六百丈二級水電站屬于中高水頭的發電站，因此增加流量對增加電站的發電量，提高電站的發電效益有很大幫助。因此在設計中，在引水渠道渠首處建小型漿砌石擋水壩1座，壩頂為開敞式溢流，壩高2．5m，長10．1m，工程總投資僅1．02萬元。引用六百丈一級電站和二級電站之間的區間來水約0．1～0．2m3?s，主要補充六百丈二級電站枯水季節的發電來水，有效提高了電站的發電效益和運行穩定性。
5自動化監控系統的設置
六百丈二級水電站廠房為地面式，廠房內安裝2臺HLD46－WJ－50型水輪機和2臺SFW400－6?850型發電機。電站建成后通過35kV線路T接于六百丈一級電站至池州地區6510變電所的35kV輸電線路上。
水電站設計論文范文第2篇
板橋電站為在建山區小型水電站,設計正常工作水頭為110米,是典型的高水頭小型水電站,電站明鋼管（光滑管）結構穩定性分析在山區高水頭小型水電站壓力鋼管結構穩定性分析中具有很好的代表性。
一、初擬壓力鋼管內徑
已知Q設=1.4m3/s，取V經為3.5m/s
即：D==0.713m
按《水利發電》中介紹的經驗公式：
D=7√（1.03Qmax/H）=0.816m
式中:Qmax設計正常引用流量
H毛水頭
為計算方便，取D=800mm作為試算內徑。
板橋電站壓力鋼管縱斷面圖
二、水損計算
1）進口水頭損失
h1=Σ·=0.024m
式中：Σ取0.05
V===3.11m/s
2）攔污柵水頭損失
h2=ζ·=0.066m
式中：ζ=KIβ·（）1.33+β2（）1.33Isin2=1.94
V===0.816
3）管道水損
管中流速：V==Q設/=2.78m/s
流速水頭：=0.394m
2#鎮墩彎管末端至前池鋼管起點：
=90L1=130.974m
C=R1/6=（）1/6=68.83m12/s
入==0.0165
hf1=入··=1.064m
hj1=(ζ1+ζ2+ζ3+ζ4)=0.276m
式中：ζΣ11#彎管水損系數為0.1
ζ22#彎管水損系數為0.1
ζ3平板門槽水損系數為0.4
ζ4前池彎管水損系數0.1
即：hw1=hf1+hj2=1.34m
2#鎮墩彎管末端至岔管軸線交點段：
L2=69.747m入=0.0165
hf2=入··=0.567m
hj2=(ζ1+ζ2)=0.335m
式中：ζ1岔管局部水損系數為0.75
ζ23#彎管局部水損系數為0.1
Hw2=hf2+hj2=0.902m
岔管軸線交點中心O點至支管漸變段
L3=1.5mD=800入=0.0165
V==1.39m/s
=0.0975
hf3=入··=0.003m
支管漸變段（D800—D500）
Ď=650mmŪ=2.48m/s
D1=800mmD2=500mmV1=1.39m/s
V2==3.57m/sC2=（）1/6=63.63m1/2/s
入==0.0193Q取50L4=1.715m
hf4=入··=0.04m
hj4=ζ.=0.004m
式中ζ=0.025/（8sim）=0.072
hw4=hf4+hj4=0.044m
漸變段末端至閘閥末端段
L5=4.675mD=500mmV2=3.57m/s入=0.0193
hf5=入··=0.117m
hj5=(ζΣ1+ζ2)=0.32m
式中：Σ1為1350彎管水損系數
（ζ1=I0.131+0.1632（）7/2I（））1/2=0.0936
取p=1.96/mR=2.0mQ=450)
水損系數ζ2=0.4
hw5=hf5+hj5=0.437m
即前池進口至2#鎮墩灣管末端
H凈1=1346.45-1.34-1261.53=83.58m
岔管軸線交點O處
H凈2=1346.45-1.34-0.902-1229.985=114.263m
支管閘門未端
H凈3=1346.45-1.34-0.902-0.003-0.044-0.437-1229.842
=113.922m
工作凈水頭
H凈=123.922—1.5=112.422m
三、水擊壓力計算
1管壁厚度擬定
水電站（8-5）式；δ=γHD/2φ[σ]
H=123.922m
φ=0.85
[σ]=127.5*103*0.75KPa
取8mm計算厚度,再考慮銹蝕等原因,各管段壁厚取值如下:
Ⅰ#δ=10mmD=0.8mV=2.78m/s
L1=130.974m
Ⅱ#δ=12mmD=0.8mV=2.78m/s
L2=69.747m
Ⅲ#δ=12mmD=0.8mV=1.39m/s
L3=1.5m
Ⅳ#δ=12mmD=0.65mV=2.48m/s
L4=1.715m
Ⅴ#δ=12mmD=0.5mV=3.57m/s
L5=4.675m
1）判別水擊類型
取Ts=5sα0取1435m/s
a1==1070m/s
a2==1111m/s
a3==1111m/s
a4==1156m/s
a5==1206m/s
②ā=
=1087.12m/s
V最大==2.785m/s
ρ==1.247
Q==0.0956
水擊波的相tΥ==0.383
TΥ<Ts=5s故發生間接水擊
導葉由全開到全關時
I始=1pI始=1.247σ=0.0956
查圖表知，將產生末項正水擊
I始=0.5pI始=1.345×0.5=0.6725
即查表知，發生第一相水擊
3正水擊壓力升高值
Z間末==0.101
閘閥未端水擊壓力升高值
Δh1閘末=Z間末H0=0.101×123.922=12.516m
H01=123.922+12.516=136.438m
按直線分布規律：
岔管軸線交點O處
Δh岔0=×Δh閘末=20.732m
H02=114.263+12.042=126.305m
2#鎮墩彎管軸線交點處
Δh2#=×Δh閘末=7.83m
H03=83.58+7.85=91.411m
末跨1-1斷面
Δh1-1=×Δh閘末=11.69m
H1-1=111.705+11.69=123.395m
末跨2-2斷面
Δh2-2=×Δh閘末=11.514m
H2-2=110.305+11.514=121.819m
本計算只對鋼管作結構計算，在進行壓力鋼管、線路布置時已滿足規范規定管線高于最低壓力線的要求，故不需作負水擊值計算。
四、明鋼管（光滑管）結構穩定分析
1、鋼管穩定校核
f=0.01－0.012m＞==0.0062
故鋼管穩定，不需設置剛性環。
末跨鋼管布置圖
2、鋼管未跨跨中斷面受力分析（1—1）斷面
1）1—1斷面環向力計算
P=rH=9.8×123.395=1209.271(Kpa)
式中：r—水容重9.8KN/m3
H—包括水擊升高值在內的凈水頭。
2）1—1斷面法向力計算
管身米重：g管=πDδγОγ=3.14×0.8×0.012×7.85×103×9.8
=2.31（kN/m）
每米長水重：g水=πD2γ=4.92（kN/m）
支墩承受的法向力η=（g管+g水）LcoS2
=(2.31+4.92)×6×coS28.001700
=38.3（kN）
3）軸向力計算
A1=gLSina=2.31×60.885×Sm28.0017=66.03（kN）
式中L為未段鋼管長度
溫度升高時，9個支墩對管壁的磨擦力為：
A3=（g管+g水）*L*9*fО*coSa
=（2.31+4.92）×6×9×0.5×coS28.00170
=172.357（kN）
伸縮節接頭管壁受的車向水壓力為：
A7=πDδ¹γH=3.14×0.8×0.012×9.8×93.101=27.503（kN）
式中δ¹—伸縮節處管壁厚度0.012m
H—伸縮節處水頭93.101m
溫度升高時，伸縮節接頭填料對管壁的磨擦力為：
A8=πDb1fγ¹H¹=3.14×0.8×0.1×0.3×9.8×93.101
=68.757（kN）
3、未跨中1—1斷面應力校核
1）徑向內水壓力在管壁中產生的環向應力：
σz1=γR/f(H-Rcos2cosφ)(Kpa)
式中：γ—水容重9.8KN/m3
R—鋼管內半徑0.4m
H—1-1斷面中心水頭123.395m
φ—管壁某計算點半徑與垂直線的夾角
在管頂（φ=0）處
σz1=(123.395-0.4cos28.00170cos00)
=40193(Kpa)
在管水平軸線（φ=1800）處
σz1=(123.395-0.4cos28.00170cos1800)
=40424(Kpa)
2）法向力在管壁中產生的抽向力σX1
σX1=-cosφ=
=-
=-3811(Kpa)
=3811(Kpa)
式中：M—1-1斷面彎矩
W—鋼管橫斷面條數
3）軸向力在橫斷面上產生的軸向應力σX2
∑А=А1+А3+А7+А8=66.03+172.357+27.503+68.757
σX2=-=-=-11101(Kpa)
4）內水壓力在管壁產生的徑向壓應力為
σY=-p=-rcA-rcosφ1=-9.8[123.395-0.4cos28.00170cos]
=(Kpa)
5）跨中斷面1-1的剪應力ZX2
Q=0即ΤX2=0
6）跨中斷面1-1的復合應力校核
總軸向應力
σX=σX1+σX2=-11101=(Kpa)
總環向應力
σZ=(Kpa)
總徑向應力
σX=(Kpa)
各向剪應力均為零
根據規范要求，采用第四強度理論進行強度校核。
σ=
≤φIQI=0.85×127.5×103=108375(Kpa)
φ=00處
σ=
=49690Kpa<108375Kpa符合規范要求
φ=1800處
σ=
=44984Kpa<108375Kpa符合規范要求
4、未跨支座附近2-2斷面應力校核：
1）2-2斷面徑向內水壓力生產的環向應力為：
σz1=(H-rcosacosφ)
式中：H—2-2斷面中心水頭129.995m。其余符號同前。
在管頂（φ=00）處：
σz1=(129.995-0.4cos28.00170cos00)=42349(Kpa)
在管水平軸線（φ=900）處：
σz1=(129.995-0)=42465(Kpa)
在管底（φ=1800）處：
σz1=(129.995-0.4×cos28.00170cos1800)
=42580(Kpa)
2）軸向力在橫斷面上產生的軸向應力（同跨中斷面）：
σx2=-11101(Kpa)
3）法向力在管壁中產生的抽向力
σX1=-cosφ=0(Kpa)（φ=900）
4）內水壓力在管壁產生的徑向壓應力為：
σY=-p=-9.8（129.96-0.4cos28.00170cosφ）=-1274(Kpa)（φ=900）
5）斷面2-2的剪應力：
剪力
Q=（g管+g水）Icosa=19.15
剪應力
Tx2=sinф=sinф=1270(Kpa)
6）支座斷面2-2的復合應力校核：只需校核ф=900處的應力即可，因ф=00、1800處應力以跨中斷面（1-1斷面）控制。
總軸向應力σX=σX1+σX2=-11101Kpa（ф=900）
總環向應力
σz=42465Kpa（ф=900）
總徑向應力
σY=-1274Kpa（ф=900）
剪應力
Tx2=1270Kpa
TxY=0
Txz=0
根據第四強度理論，校核2-2斷面復合應力（ф=900）
σ=
=49391(Kpa)<φ[σ]=108375(Kpa)
符合規范要求。
五、結論
通過計算分析，電站明鋼管結構是符合穩定要求的。結合其它已建工程的設計工作，筆者主要有以下幾點體會：
1．對于無壓引水式高水頭小型水電站，工作水頭大于150米的明鋼管，導葉由全開到全關時發生第一相水擊；工作水頭大于150米的明鋼管，導葉由全開到全關時將產生末相正水擊。
2．對于山區小型水電站，根據實際設計工作經驗，《水工設計手冊》壓力鋼管內徑擬定公式僅實用于單機組情況，對于供多機組的壓力鋼管按《水工設計手冊》公式擬定內徑，實踐證明其計算值一般都有點偏小。
水電站設計論文范文第3篇
關鍵詞：水電站；機電設備；維護；檢修；管理
水電站是我國基礎設施中的重要組成內容，我國對水電站建設也給予了高度重視，各個區域都在加強水電站建設。水電站建設投資方都希望自己的投資可以在短時間內收回，那么就需要應用多種有效手段保障水電站安全、穩定運行。在此過程中加強水電站機電設備維護檢修管理是非常重要的，與水電站運行的經濟效益有著直接影響。加強水電站機電設備維護檢修管理，可以使得機電設備長時間處于健康運行狀態中，避免設備故障問題對水電站運行效率造成影響，對水電站的經濟效益造成損害。對水電站機電設備維護檢修管理進行研究是具有現實意義的，下面就對相關內容進行詳細闡述。
1水電站機電設備維護檢修管理的重要意義
水電站機電設備維護檢修管理是水電站管理中的重要內容，與水電站實現可持續發展有著較深影響。維修檢修管理工作與機電設備能否安全運行息息相關，所以，對機電設備維護檢修管理工作落實必須要給予高度重視，保障水電站機電設備可以安全、穩定運行。在水電站機電設備維修檢修管理工作開展過程中，技術人員必須要結合工作實踐，不斷地累積經驗提升自身專業素質。生產工作人員也需要樹立良好的終身學習意識，使得自身的技術水平和管理能力得到有效提升。要應用先進的機電設備維護檢修技術，使得機電設備可以長時間處于健康運行狀態中，避免設備運行故障對水電站運行經濟效益造成損害。
2水電站機電設備維護檢修體制的發展過程
水電站設備維修體制是以保護水電站安全生產為核心的，使得水電站機電設備可以處于安全、穩定運行中。水電站機電設備維護檢修體制可以分為以下幾種：
2.1水電站維修預防
水電站維修預防屬于一種較為科學的技術管理理念，在機電設備的設計階段就開始考慮設備運行的可靠性，以及故障問題的維修，從源頭上降低機電設備故障發生概率，縮減機電設備維修次數。本文以我國某一水電站維修工程的監理工作為例，該水電站最高水頭達到了130m以上，水電站水流變化較大，同時，水體中含沙量較高。主軸密封受到水體泥沙的沖擊，導致主軸密封受到嚴重損害，很有可沒能會發生嚴重的漏水問題。最終建議施工單位將原有密封材料更換為聚氯乙烯，不僅使得主軸的密封性可以得到良好保證，同時，還能有效延長主軸密封的應用年限，使得維修工作開展取得良好成效[1]。
2.2水電站事后維修
水電站事后維修指的就是在機電設備發生故障之后再進行維修工作開展。水電站機電設備運行過程中，采用這種維修方法主要是因為在對機電設備進行檢修過程中不能對設備運行存在的所有故障進行有效排查，導致機電設備在運行過程中也常有故障問題產生。與其他維修制度相比較，事后維修方法具備良好的經濟性，對于一般性的機電設備就可以應用這種維修方法。這種維修方法在水電站較為重要的機電設備維修中并不適用，而且設備故障問題發生概率還會增長，機電設備維修時間也會增長，同時，維修工作的成本投入也會增加。
2.3水電站改良性維修
水電站改良性維修指的就是維修技術人員應用先進的技術工藝和方法，對設備運行進行優化和改良，找尋機電設備設計中存在的不良問題，應用有效措施進行改善，使得設備的先進性、可靠性得到有效提升，從而促使機電設備的運行效率進一步改善。設備的先進性是相對的，設計中難免會有一些不足之處，在對機電設備進行維修過程中進行技術性的改革，從而使得機電設備的性能更為優越。本文以某一水電站安裝工程監理項目開展為例，該水電站受到區域水文地質條件的影響，前后水頭高度存在較大的差異性，這一內容對水電站設計人員也帶來了很多困擾。筆者對水電站相關數據進行了多次核算，并且與水電站設計人員進行了深入溝通，最終確定了適合該水電站的優質轉輪。同時，還考慮到了蝸殼的進水口，從而使得水電站運行可以獲得良好的經濟效益，有效降低水電站運行的成本投入。筆者還認識到在對該問題進行解決過程中，能夠使得自身的水輪機結構設計監理水平得到有效提升，這對于我國水電站建設發展是有著積極影響的。
2.4水電站的預防性維修
預防性維修主要是在日常中注重對設備進行檢查，及時找尋機電設備運行中存在的故障隱患，應用有效措施進行改善，縮減機電設備故障問題影響時間。預防性維修也可以細致化的分為定期性維修和狀態性維修兩種。狀態性維修是技術人員應用多種先進的檢測設備和診斷技巧，對機電設備的運行狀態進行綜合性的檢測，有針對性的對故障問題進行排除，避免機電設備故障停機對水電站運行效益造成損害。預防性維修可以縮減機電設備運行故障發生次數，縮減機電設備故障維修花費的時間，降低設備維修的成本投入。預防性維修是水電站技術人員依據水電站運行特點，合理、科學地確定機電設備維修周期，進行不同規模維修工作開展。
3水電站機電維修方法的類定
水電站故障維修也可以稱之為水電站事后維修，主要是水電站機電設備發生不良故障問題后進行維修工作。水電站定期維修也可以被稱為水電站預想維修，主要是依據水電站機電設備的運行時間，或者由技術人員確定維修時間間隔。水電站優化性維修，技術人員會對故障問題產生的原因進行深入分析，應用有效措施進行改善，對機電設備設計進行優化，從而使得機電設備的性能得到進一步提升。水電站運行狀態維修是技術人員依據先進的設備儀器對設備運行狀態進行綜合性的檢驗，并且與標準性運行效率進行對比，全面審核機電設備是否處于健康運行狀態中，在故障問題發生前應用有效措施進行改善，將故障問題扼殺在搖籃中[2]。
4水電站機電設備維護檢修管理中存在的不良問題
4.1維修意識不強
現階段，水電站管理工作人員只是注重水電站發展，認為機電設備只要可以正常運轉就可以了。只有在機電設備發生不良故障問題后才會進行事后維修，在很大程度上限制了我國機電技術的發展，對機電設備的使用年限造成了非常不良影響。很多水電站維修工作開展都是以故障維修和定期性維修為主，但是對于優化性維修和生產性維修落實并沒有給予相應的重視程度。
4.2維修管理制度不夠完善
建立科學完善的維修管理制度，不僅可以對維修管理工作開展進行約束和規范，同時還能幫助水電站管理人員掌握全面的故障信息，對機電設備綜合性能進行優化，使得水電站的運行效率得到有效提升。但是很對水電站建設的維修管理制度并不完善，其中存在著較多缺陷，不能保證機電設備故障問題進行排除，水電站管理較為混亂，很多故障問題不能及時進行排除。
4.3維修技術過于落后
很多水電站都建設在偏遠地區，周圍交通環境并不完善，對于現代化管理方式和先進機電設備維修技術引入受到了較多阻礙。維修技術過于落后是導致水電站維修效率較低的重要因素，不能從根源處對故障問題進行排除，致使水電站故障問題發生頻繁。
4.4維修技術人員專業素質有限
在水電站機電設備維護檢修管理工作實際開展過程中，維修技術人員的綜合素質對水電站故障問題排除效率有著較深影響。水電站對維修技術人員培訓并沒有給予相應的重視程度，維修技術不能及時得到更新，對水電站運行經濟效益造成了一定損害。
5水電站機電設備維護檢修管理策略分析
5.1對水電站設備維護檢修管理制度進行完善
水電站機電設備維護檢修管理制度是維護檢修管理工作開展的重要依據，在對制度進行建設前需要對機電設備的運行狀況進行全面測量，對不同機電設備需要制定不同的機電設備維護制度。特別是機電設備日常維護工作開展，需要從以下幾方面進行考慮：第一方面機電設備維護工作開展，必須要依據機電設備生產廠家提供的機電設備維修說明進行制定。第二方面要進行機電設備維修緊急預案的制定，便于機電設備運行突發狀況下及時進行處理和應對。第三方面就是要根據機電設備運行的實際情況，對機電設備維修時間進行規劃和調整，制定滿足水電站工況的維修制度。對于定期維修制度的建設，必須要限定相應的有效的定期性檢修節點。例如一些機電設備生產廠家要求，機電設備運行超過兩萬小時后必須要對設備運行進行檢測，對機電設備運行進行適當調整。水電站管理人員可以根據實際需求對檢測時間進行調整，從而進行預防性檢修工作的開展。
5.2對檢修維護方案進行合理設計
水電站受到眾多因素影響，大都建設在偏遠地區，這樣會導致維護和管理技術提升存在一定的滯后性，水電站實際運行過程中很有能會出現維修資源供給不足的問題。要利用定期診斷方式對機電設備健康狀態進行綜合性檢查，在發現不良問題后及時進行處理。最后需要注重的就是制定較為完整化的維修方案，維修內容也需要全面，促使水電站機電設備維修效率得到有效提升，爭取一次維護工作開展過程中就可以進行全面性的檢查，對故障隱患和故障問題進行有效處理。
5.3提高維護與檢修的技術措施
在水電站機電設備維護檢修管理工作開展過程中，相關技術人員需要及時對設備進行更新，特別是那些運行時間較長的機電設備，機電設備老化情況嚴重，同時，運行效率也并沒有達到理想化。在維修工作開展過程中要更多的應用新型維修技術，使得機電設備和維修技術可以同時得到更新，促使維修工作開展更加便捷，水電站機電設備維護檢修管理水平得到有效提升。
5.4加強機電設備運行管理，注重技術人員培訓
機電設備運行管理不僅是水電站管理人員的責任和義務，同時也是水電站眾多工作人員的責任和義務。要注重對水電站工作人員進行教育，幫助工作人員樹立良好的機電設備運行管理意識，使得工作人員可以將日常工作中發現的故障問題及時向技術人員進行反饋。信息技術不斷發展，擴展了技術人員的培訓路徑。水電站可以應用微信、微博等新媒體平臺，將眾多技術人員組織起來，一些先進的維護檢修管理技術，擴展技術人員的知識層次。
6結語
機電設備安全穩定運行與水電站能夠獲得的經濟效益有著直接影響。因此，需要找尋機電設備維護檢修管理工作開展中存在的不良問題，應用有效措施進行改善，對維護檢修管理制度進行完善，及時更新維護檢修管理技術，保障設備長時間處于健康運行狀態中，促進水電站長久持續發展。
作者:張進 單位:湖北省巴東縣沿渡河電業發展有限公司
參考文獻:
水電站設計論文范文第4篇
關鍵詞：水利樞紐；電氣設計；水利工程
水利樞紐電站的電氣設計是水利工程體系中最重要的一步，它直接影響水電站運行的可靠性和穩定性，因此，對于水利樞紐電站的設計必須謹慎，需要從多方面、多角度、多層次進行分析研究，結合實際情況對可能出現問題進行模擬計算，從中總結出具體可行的解決對策。在水利樞紐電站的電氣設計中尤其要考慮到擋水、泄水、進水建筑物以及必要的水電站廠房、通航、過魚、木等專門性的水工建筑物的排列、分布和設計，并且根據地域泥土情況，對水利樞紐工程中的泥沙問題進行具體的剖析探討。泥沙問題是水利樞紐電站電氣設計中最常見的問題，同時也是最需要考慮的焦點，它直接影響到水利樞紐電站的正常運行，應當引起水利工程策劃人員和管理建設人員的高度重視。
1泥沙問題
當水利樞紐電站建設在泥沙較多的河流上時，必須考慮到泥沙對于水利樞紐的影響，泥沙問題處理的結果直接決定了工程是否能夠安全順利進行。河流中存在過多的泥沙會使水庫中泥沙大量淤積，堵塞進水口和泄水口，水利樞紐工程中的壩體受力不均勻，甚至可能會壓垮攔污設施，并且嚴重磨損泄流建筑物，腐蝕水輪發電機組的設施。
若在電氣設計中不能考慮到河流泥沙淤積問題并加以模擬研究解決方案，當水利樞紐電站建設完畢后，河水流入水庫并進入回水區，隨著斷面的逐漸增大，河流流速將逐漸減小，則輸沙平衡會遭到破壞，導致河水所攜帶的泥沙不斷落淤在水庫當中，最終造成泥沙淤積，長此以往，河流兩岸的農田將會出現排水不暢、土地鹽堿化等問題，洪水造成的損失也會隨之增大，經濟、生活都會受到嚴重的影響。同時，在泥沙問題的影響下，當進水口閘門從關閉變為開啟時，來沙量將超出其可以承受的范圍，從而泥沙會在閘門前淤積并附著在閘門上，使閘門承受泥沙對其過重的水平壓力，閘門開啟和關閉變得困難，當超過啟門裝置承受能力時，水庫和電站的安全運行也會受到威脅。
此外，泥沙問題對壩基揚壓力也會造成極其不良的影響。泥沙淤積在壩體前，形成一層天然防滲的鋪蓋，導致壩體受到泥沙淤積產生的向下游方向的壓力，使壩體壩基揚壓力減小，同時影響了水庫水位。
在水利樞紐電站的電氣設計中，裝設在進水口前的攔污柵是攔截水草之類污物必不可少的重要設施，然而在泥沙含量過多的河流中，攔污柵除了攔截污物之外，還要攔截大量的泥沙，泥沙對攔污柵會產生側壓力和水位差壓力，當兩種壓力超過攔污柵設計強度范圍時，攔污柵就會被泥沙壓垮，而這將直接導致機組無法運行而停機，取水口也會被堵塞，對水電站和取水設施的正常運行都是極為不利的。
河水水流在高速流動的過程中本身就帶有磨損建筑物的效果，只是因為其磨損較小，在泄水建筑物能夠承受的程度之內，但是，當高速的水流攜帶了大量泥沙，水流和泥沙將會產生空蝕和磨損聯合疊加的效果，對泄水建筑物的破壞成倍增加，除建筑物的金屬構件、邊墻等部位的磨損之外，進口高程低的孔洞磨損將尤為嚴重，這將導致泄水建筑物的安全使用，不但建筑維修的成本將增加，更加會影響到人身和財產的安全。
水利樞紐電站水輪發電機受泥沙影響腐蝕現象嚴重，這也是設計中應該尤為注意的一點問題，水輪機的過度磨損將是維修周期減短，維修的費用增大，并且需要耗費大量的人力資源進行機組的維修保養，降低了電站的工作效率。
2解決措施
以上由于流水中攜帶的泥沙問題，是水利樞紐電站安全穩定運行中絕對不能忽視的重要問題，在電站電氣設計時必須給予深入詳細的考慮，其相應的解決方法也必須具體可行，否則泥沙問題帶來的不良后果會造成嚴重的經濟損失，甚至威脅人身安全。針對以上問題，遵照泥沙的規律，采取適當的措施，從設計工程規劃和工程管理方面著手，選擇合適的壩址，合理進行電站樞紐分布，擴大樞紐泄流規模，即使在泥沙含量較多的河流區域，水利樞紐電站仍然能夠做到正常安全地運行。
在水利樞紐工程布置方面來看，首先布置應有利于排沙，使水庫的水容量得意長期保池，其次，要防止泥沙進入機組，減少泥沙對于泄水建筑物和水輪機的磨損，防止其造成不必要的損失，影響電站的正常運行。經過實踐表明，較低的泄水建筑物進口高程對于排沙有促進的作用，因此在電氣設計時，應將泄水建筑物的進口高程設計為低于電站機組的進水口高程。
除了注重樞紐分布之外，設計中還應考慮到樞紐泄流規模。在泥沙較多的流域中，若能滿足泄流排沙的要求，即使泥沙問題帶來的影響仍然存在，也可以因為其影響較小而保證不會妨礙到電站的正常運行。通過增設起到泄水排沙作用的建筑物，提高電站沖沙的效果，從而回水末端上延現象得到充分的控制，在增加有效庫容的同時，也能大大降低洪水期的水庫水位，減輕水庫區的泥沙淤積現象，為人工調沙打下堅實的基礎。
人工檢測是去淤排沙過程中極為有效的一環，對泥沙淤積情況進行人工檢測，能夠及時掌握淤積程度，從而快速采取排淤措施，當泥沙淤積到一定程度時，即開啟閘門泄流，使淤積泥沙被流水沖刷，防止閘門堵塞。同時，人工檢測可以掌握開關閘門的時機，在水庫水達到臨界值時動作，從而保證閘門前不至于被泥沙大量淤積。
水流對于機械和建筑物的磨損雖不可避免，但可以采取相應措施，將磨損度降低在可控的范圍內，在水利樞紐電站的電氣設計中，需將泄水建筑物的過流部位的形狀和采取的建筑材料一并考慮在內。過流部位的形狀應當配合水流的作用方向和作用力，包括含有大量泥沙的水流、高速流動的水流等，根據物理學中的力學作用條件和效果，建筑物的形狀應能夠盡量減少泥沙的磨損破壞。而建筑物采用的材料應能夠高度抗磨損，并且在性能良好的同時，也要并且經濟實惠、施工簡便，只有這樣，才能夠抵抗高砂高速的水流沖刷磨損，從而降低人力物力的損失。
針對水輪機的泥沙磨損，雖不可避免泥沙進入機組，但可以通過其他措施減少泥沙磨蝕帶來的不良影響。當含大量泥沙的洪水發生時，可將水輪機暫停運行，避開高砂流水對運行水輪機帶來的嚴重磨損，在電站的電氣設計中，水輪機的結構設計也是必不可少的一部分，良好的水輪發電機形狀和高端的工藝水平可以有效地減輕其承受的泥沙磨蝕的壓力，并且優化自身的性能，而水輪發電機的內部結構也應盡量適應高砂高速流水的沖擊壓力，葉片背面所受的壓力應該均勻，同時，也應易于維修，以便能夠及時應對突發的情況。
3小結
對于水利樞紐電站的設計應當全面而仔細，泥沙的處理問題應該放在設計的首位。泥沙的處理是一個極為復雜的問題，需要運用大量的人力和物理，只有采取合理而又便捷可行的措施才能使水利樞紐電站的運行安全順利，這仍舊需要更多的探索和拓展。同時，應加大環境管理力度，減少水土流失，控制電站流域內的泥沙來源，從根本上解決泥沙問題才是水利樞紐電站可持續發展最有力度的手段。
參考文獻：
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水電站設計論文范文第5篇
論文摘要： 對于水電運行過程而言，輔助機械系統是十分重要的組成結構，其在設計過程中要把會對系統性能帶來影響的方面積極考慮在內，這樣才能維持水電站輔助水力機械系統設計方案發揮應有的作用。針對這一點，結合實際情況分析水電站輔助水力機械系統的相關問題。
如果將水電站輔助水力機械系統詳細劃分，其主要包括了油、氣、水、量測等不同的結構形式組成，整個系統最大的功能則是向主體設備創新良好的運行服務，維持整個電力設備的正常運行，提高水電站的使用效率。從長時間的運行情況分析，水電站輔助水力機械系統在設計過程中，其方案形式、產品好壞、技術高低對于水電站的經濟效益有很大的影響。
1 中水系統的設計
1.1 供水方式部分
我國國內當前的水泵使用性能常常達不到理想狀況，其主要是因為制造加工工藝達不到標準，產品質量不合格，無法維持系統的穩定運行，且大部分的水泵在質量、強度上與標準明顯不符。檢查中則發現了大部分電站的技術供水泵因制造方法、技術落后等各類因素造成其運行出現異常，對于設備的正常性能發揮起到阻礙作用。鑒于我國的減壓閥技術運用廣泛，其成本消耗也大大降低，在電站凈水頭處于120-300m范圍內時最好選擇自流(減壓)供水當成機組技術供水方式。遇到泥沙較多的電站時，需綜合分析運用正、反向的雙向供水方式，且做好定期切換實現反沖洗，避免出現堵塞。對于部分中小型的水電站在設計時可選擇循環供水方式，此形式運用在封河的寒冷地區時則會出現異常，這是由于冷卻器處于尾水渠時將會受到低溫影響而出現損壞。
1.2 排水系統部分
開始設計水電站排水系統時需根據不同的情況針對處理，若遇到中小型電站或尾水位過高的電站時，則要設計直接的排水方式。通過這種設計，不僅降低了水淹廠房的可能性，還能給設計者的工作帶來方便。這是由于集水井井蓋若要求密封時，其設計將會遇到不同的困難。而滲漏集水井、檢修集水井則需結合不同情況布置，這是現代設計理念中必須的標準。然而實際情況卻是，大部分電站的業主都提出把兩井之間進行打通處理，設計時則要求對連通管上添加常閉閥門進行調節，閥門安裝時必須具備較強的穩固性，這樣則能避免造成洪水沖垮廠房的危險。
1.3 管道閥門部分
考慮到全面增強電力系統的可靠性，避免系統運用中工作量過大，在設計方案時要對每個部位合理規劃，以此來降低操作人員的工作量。對于技術供水選擇自流供水的形式時，供水管中的第1道閥門的壓力承載要更強一級。例：當調保升壓值達0.9MPa則需要采取1.6MPa的閥門，若依舊選擇1.0MPa的閥門則壓力承載上達不到要求；當技術維修操作的難度較大時，最好可采取2道閥門，其材質最好選用不銹鋼閥門。
1.4 蝸殼排水部分
設計時需要注意的包括：1）尺寸的選擇，對于相關機械設備的尺寸大小要嚴格把握，特別是對于蝸殼排水及尾水管排水閥口徑要嚴格參照標準，一般控制在壓力鋼管及蝸殼進口公稱直徑9%為最佳。2）閥門設置。國內很多的設計者對每套機組設置了1個尾水管排水閥，由于閥門在使用時極為關鍵，可以對每套機組添加2個水閥，從而大大增強設備的使用性能。
1.5 濾水器設置部分
設計自流供水形式時，要想維持減壓閥的有效性能，在分布裝置時則需要對濾水器進行合理設置，以使得技術供水系統在常規狀態下運行，也可把濾水器放置在減壓閥前來保證性能發揮。盡管濾水器壓力的等級上升會加大投資成本，但其增加的范圍最多在15%，水電站完全能夠接受，此方案的運用范圍甚廣，且運用起來效果理想。
1.6 滲漏排水泵部分
選擇滲漏排水泵需根據具體的情況而定，水電站尾水位變化較大時，選用的滲漏排水泵要符合揚程的要求，這些要依據水泵自身的性能而定。若水位達不到理想狀態則會造成水泵長期無法正常工作，其必將導致水泵效率低、軸承溫度過高，軸承容易燒壞掉。處理該故障時要結合水泵的揚程情況，根據具體水位的高低加以處理，或者運用變頻的方式操作即可。
2 中氣系統的設計
1）水電站氣系統一般包括中壓氣系統和低壓氣系統，由于目前氣體介質減壓閥尚未達到成熟階段，因此這2個系統在設計時不考慮合用，應盡可能分開設置。2）由于供氣管路往往較長有一定的管路損失，使氣體到達供氣設備時壓力達不到設備的額定操作壓力，因此在選擇空壓機時其額定排氣壓力宜比設備的額定操作壓力略高一些，相應的貯氣罐設計壓力也要提高。3）低壓氣系統中吹掃及檢修供氣單元與機組制動供氣單元盡可能分開設置，并分別設置相應容積的貯氣罐；另外，吹掃及檢修供氣單元可作為制動供氣的備用氣源，以保證制動供氣的可靠性及供氣質量；制動供氣應盡可能干燥、清潔，而吹掃及檢修供氣干燥、清潔度可適當放寬。
3 中油系統的設計
3.1 透平油系統
1）中小水電站。對于管路系統結構調整，盡量簡化系統內部組織，例：對用油部位周圍、供排油總管適當添加活接頭，需要時結合軟管過渡等，盡可能采取少量的不銹鋼管、埋管進行布置。2）梯級電站。其透平油的設計需根據水電站的組成判斷，如：用油分析、化驗設備等等。
3.2 絕緣油系統
水電站的主變壓器基本上達到20～30年免維護要求，沒有大型事故則基本不要修理，通常無需更換絕緣油。對中小型水電站的絕緣油系統時可把供排油管路去掉。而梯級電站只要找到合適的站點對絕緣油系統設置，則能把絕緣油系統去除。
4 中水力量測系統的設計
1）為了實現對集水井液位的實時監控，設計時要添加2種不同類型的液位控制器，可采取壓力傳感式及浮子式等以互相轉換作用。2）對用于監測尾水管壓力脈動的傳感器，不得經過測壓管后再設置傳感器，以避免精度受到影響。3）對水位計部位采取防止水倒灌的裝置。
5 結束語
水電站輔助水力機械系統在水電站中占有重要地位，其直接影響了水電站的正常運行。設計者必須結合具體的性能需要、維修要求、成本消耗等因素，采取正確的設計方法來保證輔助水利機械系統作用的發揮。
參考文獻
