内蒙古莫旗尼尔基渠首水电站工程可行性研究报告

完成单位：内蒙古自治区水利水电勘测设计院

内蒙古莫旗尼尔基渠首水电站（以下简称渠首水电站）工程拟建在尼尔基水利枢纽右岸输水洞下游内蒙古灌区渠首处，位于莫旗尼尔基镇境内，东经124°29′03″，北纬48°29′39″。距尼尔基镇2km。渠首水电站是莫旗“十三五”重点项目，也是呼伦贝尔市2017年重点工业项目，更是构建自治区“七业”同兴战略布局中发展新能源产业的重要内容。建设渠首水电站每年可提供730万度电力，补充一部分电力，而且更重要的是利用了可再生资源，节约煤炭消耗减少污染，保护了环境，同时对水利行业来说，水利工程是国民经济的基础设施，建设水电站是尼尔基灌区发挥水利工程综合功能的必需，从而发挥综合效应，对发展水利产业、发挥经济效益，有积极的作用。

本项目在咨询设计中采用了很多新技术、新工艺、新的设计理念，这些技术、方法对全国类似工程具有指导和示范作用、主要的新技术和新方法如下：

（1）采用泄压阀代替调压塔，节约投资，为全区首创。

当水电站突然甩负荷时，机组转速会迅速上升，引水管压力会急剧增大，会造成水轮机不可逆转的破坏或压力引水道爆管。传统的水电站在机组甩负荷时引起的压力波动采用调压塔进行保护，避免上述事故的出现。本次咨询工作中，我们创新性的采用水电站泄压阀代替调压塔，通过泄压阀的保护使水轮机的转速和压力不超过规范的允许值，从而保证水电站的运行安全，改成泄压阀后工程投资节约800万元。

此项技术为内蒙古地区首创，对全国类似工程具有指导和示范作用，对水电站机电技术的发展具有促进作用。泄压阀原理和过渡过程如下：

（2）水电站创新性的采用双速发电机，为全国首创。

通常水电站的发电机均只能在额定转速上运行，靠设备本身的能力不能变速运行，实际工程中由于水位、流量变化较大，不能变速的发电机和电动机难以满足需要。在此条件下，本工程创新性的采用双速电动机，即可满足两种转速运行的电动机。当电站水位、流量变化较大时采用双速电机即可满足使用要求，增加了运行范围，提高了设备的效率，降低设备的功率，提高了发电量，达到节能的效果。此项技术为全国首创。

（3）水轮机叶轮采用石英砂进行喷涂，增强抗汽蚀性，延长机组使用寿命。

转轮桨叶、导叶、转轮室等过流表面必须采用抗磨蚀喷涂处理工艺，形成抗磨蚀保护涂层。活动导叶易磨损位置采用喷涂处理，处理面积占总面积的30%;不小于11m²，转轮浆叶易磨损位置采用喷涂处理，处理面积占总面积的50%;不小于9m²，转轮室球面部分采用喷涂处理，处理面积不小于10 m²，喷涂厚度30～50μm。通过喷涂能够延长机组使用寿命。

     （4）水轮机既要满足发电要求，又要满足空载泄流要求

     常规的水电站水轮机只需满足发电要求，本电站利用灌溉水发电，既要满足发电要求，又要满足空载泄流要求，因此在水轮机设计时考虑了加大转动惯量，防止机组飞逸措施。

（5）采用室内变电站，安全可靠性高，节约占地面积，节约工程投资

本电站35kV侧设备选择采用室内开关柜方案，其优点是减小变电站占地面积，施工安装比较方便，对于投运后的的运行比较方便且维护量小。