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摘要：新疆下坂地水电站属于中高水头的电站，本文根据该电站的特点对电站技术供水方式作了深入比较。
关键词：技术供水，改造，高水头，下坂地水电站
中图分类号： TV674 文献标识码： A
Xinjiang Xiabandi Hydropower Station Technical Water Supply System Improvement
Hu Jing
（Shanxi Province Institute of Resources and Electric Power Investigation and Design，Xi’an，710001）
Abstract：Xinjiang Xiabandi hydropower station belong to the high water head station。According to the characteristics of the plant，this paper is in-depth comparison for technical water supply system.
Keywords:technical water supply,improvement,high water head,Xiabandi hydropower station
1 工程概况
下坂地水利枢纽工程位于新疆塔里木河源流叶尔羌河主要支流之一的塔什库尔干河中下游。枢纽工程地处喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县班迪尔乡境内，距塔什库尔干塔吉克自治县45km，距喀什市315km，距自治区首府乌鲁木齐市1815km。
该工程是塔里木河流域近期综合治理中唯一的山区水库枢纽工程，主要任务是以生态补水及春旱供水为主，结合发电的综合性Ⅱ等大(2)型工程。电站总装机150MW，安装3台50MW水轮发电机组，多年平均发电量4.644亿kW·h，装机容量占两地州电网系统最大负荷的17.24 %左右。电站最大净水头214.8m， 最小净水头155.76m，水轮机额定水头190m，保证出力（P=90%）35.9MW。电站在系统中承担峰荷以及主要事故备用、负荷备用任务。电站厂房为地下式厂房。
2010年6月下坂地水电站首台机组并网发电以来，机组基本运行良好，说明原设计方案是合理可行的。但是由于技术供水泵经常需要检修，为电站运行带来不便，再加上水冷式变压器自带水管路直径较大，对技术供水总管水量有严重的分流，因此，业主提出改造技术供水管路，将原有的水泵供水方式转变为自流减压供水方式。
2 原设计方案说明
下坂地水电站原有的技术供水设计方案，如文献【1】所说，为水泵供水方式。水泵供水采用集中供水方式，按照机组的用水量及其它设备的用水量，选用四台双吸式离心泵（三台工作一台备用），经四台滤水器直接供至全厂供水干管，再供至各机组及主变压器等用水设备（见图1）。每台供水泵和滤水器的供水能力与水轮发电机组和变压器构成的一个单元的用水量相匹配，水泵的启停接入机组自动控制系统，根据机组开停机进行自动控制。备用泵在工作泵故障时自动投入运行。另外，再在1#机组和2#机组压力钢管各加一取水口作为备用水源。
（图1 原有技术供水方案）
3 改造后的技术供水系统
由于水冷式变压器自带水管路直径较大，对技术供水总管水量有严重的分流，技术供水泵使用频繁，检修、更换费用高。因此，业主提出改造技术供水管路，将原有的水泵供水方式转变为以自流减压供水方式为主，水泵供水方式为备用的方式。
3.1 两种供水方式比较
根据《水利水电工程机电设计技术规范》（SL511-2011)【2】2.8.3条规定：水电厂技术供水方式宜根据水头大小确定：当净水头大于120m，选用供水方式时应进行技术经济比较。
下坂地水电站水头范围为155.76m～214.8m，大于120m，因此对水泵供水方式和自流减压供水方式进行技术经济比较。从技术上看，两种方式都可以实现。现有的以水泵供水方式为主，水泵使用频繁，检修、更换泵阀费用高，而且由于水冷式主变供水管路直径大，分流严重，使得技术供水水量不能完全满足；自流减压供水方式在供水水量上可以完全满足要求，但是减压阀本身造价较高。由于原来1#机组和2#机组压力钢管就设有取水口，装设了一套减压阀，因此改造只需要增加一套减压阀及部分管路，费用增加不多。根据运行人员经验，他们认为水泵检修麻烦，影响技术供水系统的正常运行，而阀前取水自流减压供水比较稳定可靠。因此，现将水泵供水为主，自流减压为备用的供水方式改造为阀前取水为主，水泵为备用的供水方式。
3.2 改造后的技术供水系统
改造后，技术供水方式变为自流减压供水，即每个单元取水口设于压力钢管蝶阀前，经过滤水器后，一路减压供给机组，另一路则接至厂房供水干管。机组供水以单元供水方式运行，其它取水口作为备用。原有的水泵供水管与厂房供水干管相连，作为电站技术供水的另外一个备用水源。
改造后的工程量較小，只需将1#机组与2#机组原有的位于蝶阀前的供水管分别与供水干管相连，在3#机组蝶阀前开设一个取水口，新增减压阀、泄压阀、检修蝶阀、流量计等设备，将此机组供水管也直接与供水干管相连。
如图2所示，为改造后技术供水系统（2#机组、3#机组管路连接同1#机组相同）。
（图2 改造后的技术供水系统）
4 结论及建议
综上所述，改造后的技术供水系统相对于原有的系统减少了水泵频繁启动的次数，变压器供水也能够保证，但是对减压阀要求相对较高。这次改造对于以后的设计也有很好的借鉴意义，对此，提出以下几点建议：
（1）对于高水头电站，在选择技术供水方式时应该充分比较水泵供水与自流减压供水两种方式，不仅要考虑到经济性还应从设备的运行管理维护方面充分论证，要从运行人员的角度考虑设备的耐用性、运行的方便性等；
（2）对于水冷式的变压器，要考虑变压器冷却水量的大小对于整个供水系统的影响；
（3）在选择减压阀方面，要考虑到减压阀的检修维护对于供水系统的影响，要设备用减压阀回路。
参考文献：
【1】张晓晗.新疆下坂地水电站供排水系统设计.陕西水利水电技术【J】.P20-P22
【2】水利水电工程机电设计技术规范（SL511-2011）.中华人民共和国水利部.P12
关键词：技术供水，改造，高水头，下坂地水电站
中图分类号： TV674 文献标识码： A
Xinjiang Xiabandi Hydropower Station Technical Water Supply System Improvement
Hu Jing
（Shanxi Province Institute of Resources and Electric Power Investigation and Design，Xi’an，710001）
Abstract：Xinjiang Xiabandi hydropower station belong to the high water head station。According to the characteristics of the plant，this paper is in-depth comparison for technical water supply system.
Keywords:technical water supply,improvement,high water head,Xiabandi hydropower station
1 工程概况
下坂地水利枢纽工程位于新疆塔里木河源流叶尔羌河主要支流之一的塔什库尔干河中下游。枢纽工程地处喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县班迪尔乡境内，距塔什库尔干塔吉克自治县45km，距喀什市315km，距自治区首府乌鲁木齐市1815km。
该工程是塔里木河流域近期综合治理中唯一的山区水库枢纽工程，主要任务是以生态补水及春旱供水为主，结合发电的综合性Ⅱ等大(2)型工程。电站总装机150MW，安装3台50MW水轮发电机组，多年平均发电量4.644亿kW·h，装机容量占两地州电网系统最大负荷的17.24 %左右。电站最大净水头214.8m， 最小净水头155.76m，水轮机额定水头190m，保证出力（P=90%）35.9MW。电站在系统中承担峰荷以及主要事故备用、负荷备用任务。电站厂房为地下式厂房。
2010年6月下坂地水电站首台机组并网发电以来，机组基本运行良好，说明原设计方案是合理可行的。但是由于技术供水泵经常需要检修，为电站运行带来不便，再加上水冷式变压器自带水管路直径较大，对技术供水总管水量有严重的分流，因此，业主提出改造技术供水管路，将原有的水泵供水方式转变为自流减压供水方式。
2 原设计方案说明
下坂地水电站原有的技术供水设计方案，如文献【1】所说，为水泵供水方式。水泵供水采用集中供水方式，按照机组的用水量及其它设备的用水量，选用四台双吸式离心泵（三台工作一台备用），经四台滤水器直接供至全厂供水干管，再供至各机组及主变压器等用水设备（见图1）。每台供水泵和滤水器的供水能力与水轮发电机组和变压器构成的一个单元的用水量相匹配，水泵的启停接入机组自动控制系统，根据机组开停机进行自动控制。备用泵在工作泵故障时自动投入运行。另外，再在1#机组和2#机组压力钢管各加一取水口作为备用水源。
（图1 原有技术供水方案）
3 改造后的技术供水系统
由于水冷式变压器自带水管路直径较大，对技术供水总管水量有严重的分流，技术供水泵使用频繁，检修、更换费用高。因此，业主提出改造技术供水管路，将原有的水泵供水方式转变为以自流减压供水方式为主，水泵供水方式为备用的方式。
3.1 两种供水方式比较
根据《水利水电工程机电设计技术规范》（SL511-2011)【2】2.8.3条规定：水电厂技术供水方式宜根据水头大小确定：当净水头大于120m，选用供水方式时应进行技术经济比较。
下坂地水电站水头范围为155.76m～214.8m，大于120m，因此对水泵供水方式和自流减压供水方式进行技术经济比较。从技术上看，两种方式都可以实现。现有的以水泵供水方式为主，水泵使用频繁，检修、更换泵阀费用高，而且由于水冷式主变供水管路直径大，分流严重，使得技术供水水量不能完全满足；自流减压供水方式在供水水量上可以完全满足要求，但是减压阀本身造价较高。由于原来1#机组和2#机组压力钢管就设有取水口，装设了一套减压阀，因此改造只需要增加一套减压阀及部分管路，费用增加不多。根据运行人员经验，他们认为水泵检修麻烦，影响技术供水系统的正常运行，而阀前取水自流减压供水比较稳定可靠。因此，现将水泵供水为主，自流减压为备用的供水方式改造为阀前取水为主，水泵为备用的供水方式。
3.2 改造后的技术供水系统
改造后，技术供水方式变为自流减压供水，即每个单元取水口设于压力钢管蝶阀前，经过滤水器后，一路减压供给机组，另一路则接至厂房供水干管。机组供水以单元供水方式运行，其它取水口作为备用。原有的水泵供水管与厂房供水干管相连，作为电站技术供水的另外一个备用水源。
改造后的工程量較小，只需将1#机组与2#机组原有的位于蝶阀前的供水管分别与供水干管相连，在3#机组蝶阀前开设一个取水口，新增减压阀、泄压阀、检修蝶阀、流量计等设备，将此机组供水管也直接与供水干管相连。
如图2所示，为改造后技术供水系统（2#机组、3#机组管路连接同1#机组相同）。
（图2 改造后的技术供水系统）
4 结论及建议
综上所述，改造后的技术供水系统相对于原有的系统减少了水泵频繁启动的次数，变压器供水也能够保证，但是对减压阀要求相对较高。这次改造对于以后的设计也有很好的借鉴意义，对此，提出以下几点建议：
（1）对于高水头电站，在选择技术供水方式时应该充分比较水泵供水与自流减压供水两种方式，不仅要考虑到经济性还应从设备的运行管理维护方面充分论证，要从运行人员的角度考虑设备的耐用性、运行的方便性等；
（2）对于水冷式的变压器，要考虑变压器冷却水量的大小对于整个供水系统的影响；
（3）在选择减压阀方面，要考虑到减压阀的检修维护对于供水系统的影响，要设备用减压阀回路。
参考文献：
【1】张晓晗.新疆下坂地水电站供排水系统设计.陕西水利水电技术【J】.P20-P22
【2】水利水电工程机电设计技术规范（SL511-2011）.中华人民共和国水利部.P12