某水廠能源回收工程調流調壓電站電氣設計

袁文娟，吳 韜，倪玉飛

(水利部農村電氣化研究所，浙江 杭州 310012)

1 概 述

某水廠位于浙江省湖州市，是從老石坎水庫和賦石水庫引水，水廠近期規模40萬m3/d，遠期規模60萬m3/d。近期原水流量40萬m3/d，水流進入水廠時還有33.5～58.8 m的富余水頭，隱含大量的剩余能量；如果不進行回收，這部分剩余能量將通過調流調壓閥白白浪費掉。因此，水廠利用原水輸水管道出口處剩余水頭發電，在內部新建1座能源回收電站進行消能處理，主要建筑物只有發電廠房，總裝機容量為2 230 kW，最大出力為1 728 kW，年發電量為1 639～1 102萬kW·h；其電力電量均可全部被水廠消化，不用倒送入電網。

電站水輪機運行水頭變化范圍為34.25～59.24 m，流量變化范圍為2.66～4.63 m3/s，機組出力變化范圍為1 109～1 728 kW。由于流量變化較大，且考慮到設備的檢修和故障備用，本電站裝設1臺630 kW機組和2臺800 kW機組，平時2臺機組運行，1臺機組備用。電站按少人值班控制方式設計，采用計算機監控系統控制。

2 水輪發電機組選型

從水庫到水廠配水預臭氧池水面的毛落差有56.75～66.67 m。從不同流量時引水系統的全程水頭損失，計算不同流量時水電站的運行水頭，從而可計算出不同流量時調流調壓電站的出力，計算結果如表1所示。

表1 調流調壓電站出力計算成果表

從計算結果可見，電站最大出力出現在近期40萬m3/d、水庫水位到達正常蓄水位79.12 m時，最大出力為1 728 kW，所以近期調流調壓電站出力為1 109～1 728 kW。

由于流量變化較大，并考慮到設備的檢修和故障備用，因此本電站裝設3臺機組，大部分時間2臺機組運行，1臺機組備用；……