摘要：基里隆一級電站是柬埔寨最大水電站，１９６８年建成，在正常發電２０個月后損壞于戰亂。根據中柬雙方達成的協議，中電技以投資、修復、經營方式，對基里隆一級水電站進行修復。本文對基里隆一級電站修復工程水力機械設計進行了回顧，對主要機組設備、輔助設備的選擇及布置作了簡要介紹。

關鍵詞：機電設計 水力機械 水力發電設備 輔助設備 水力監測系統 柬埔寨 湄公河

１概述

基里隆一級電站位于柬埔寨王國西南部，湄公河盆地邊緣，距離首都金邊約１２０ｋｍ，距離柬重要港口城市磅遜（西哈努克城）約１１０ｋｍ，其廠房及升壓站緊鄰４號公路。

基里隆一級電站原為南斯拉夫在１９６８年提供資金和技術建成，水庫最大庫容９８０萬ｍ３，裝機容量２×５．０ＭＷ。該電站在正常發電２０個月后損壞于戰亂。此后近３０年里，雖幾經努力但一直未能實施修復。目前大壩基本完好，引水鋼管局部遭嚴重破壞，廠房和機電設備完全損壞，廠壩公路年久失修，到金邊的１１０ｋＶ輸電線路僅存少許塔架。

中國電力技術進出口公司（ＣＥＴＩＣ）組織專家對基里隆一級電站樞紐工程和輸電線路進行了多次實地考察和充分論證。歷經近１年的合同談判，ＣＥＴＩＣ與柬埔寨工業礦產能源部（ＭＩＭＥ）和柬埔寨國家電力公司（ＥＤＣ）于２０００年７月２８日在金邊正式簽署了《實施協議》和《購電協議》。根據協議，ＣＥＴＩＣ以投資、修復、經營（ＢＯＴ，Ｂｕｉｌｄ，Ｏｐｅｒａｔｅ，Ｔｒａｎｓ／ｆｅｒ）方式，對基里隆一級電站進行融資、修復、建設、擁有、運營和維護，在電站特許經營期（自電廠商業運營日起３０年）結束后，將該電站無償移交柬埔寨政府。

電站原廠房和機電設備已完全損壞，主廠房里的水輪發電機組、調速器、進水閥裝置、橋機以及輔助設備已無修復價值。經研究決定，主廠房在原廠址新建，所有水力發電設備，包括水輪發電機組、調速器、進水閥裝置、橋機以及輔助系統的所有設備，都進行重新設計配置。電站主要參數為：裝機容量２×６ＭＷ，額定水頭３６３．００ｍ，保證出力３．８１２ＭＷ，年發電量０．６４１９億ｋＷ·ｈ，年利用小時數５３４９ｈ。

２機組設備簡介

２．１水輪機

水輪機選用ＣＪＡ７３４－Ｗ－１３６／２×１２．５型雙噴嘴沖擊式水輪機，主要參數為：額定水頭３６３．００ｍ，額定流量１．９５ｍ３／ｓ，額定出力６２２０ｋＷ，額定效率８９．７８％，額定轉速６００ｒ／ｍｉｎ，飛逸轉速１０８０ｒ／ｍｉｎ。水輪機為臥軸沖擊式，主要特點如下：

１）水輪機轉輪裝于發電機軸上，依靠摩擦傳遞扭矩，順時針旋轉（從發電機向水輪機看）。兩個直流噴管分別由機殼和機殼小蓋支承，噴管前裝有Φ４５０直管并通過Φ６５０／Φ４５０分流管與Φ６５０伸縮節及球閥相連。

２）噴管噴嘴口處裝有偏流折向器，通過連桿機構與折向器接力器相連，接力器與調速器油壓系統相連。偏流折向器與噴針的位置沒有協聯關系，在正常運行時不與射流接觸，也不參與水輪機小波動調節，始終保持在全開位置，只在事故停機時投入，切斷水流。

３）機組正常運行時，各工況的調節是依靠噴針運動來實現的，噴針的調節作用是由噴針接力器油壓操作實現的，噴針接力器操作油管與調速器油壓系統相連。噴針的開度指示由噴針反饋系統完成，從噴管內引出的恢復桿通過鋼絲繩及連桿與調速器電反饋裝置相連，電反饋裝置向調速器發送位置信號。

４）在機殼上與噴管射流相反方向裝設反向制動噴嘴，制動噴嘴由ＤＮ８０液壓操作閥控制，停機時作機組制動用，液壓操作閥油源引自調速器油壓系統。

２．２水輪發電機

水輪發電機為ＳＦＷ６０００－１０／２１３０型３相凸級同步發電機，采用臥式、密閉自循環空氣冷卻結構，主要參數為：額定功率６ＭＷ，額定容量７．５ＭＶＡ，額定電壓６．３ｋＶ，額定電流６８７．３２Ａ，額定轉速６００ｒ／ｍｉｎ，飛逸轉速１０８０ｒ／ｍｉｎ。

發電機由定子、轉子、主軸、導軸承、飛輪、空氣冷卻裝置、油水管路等部分組成。定子機座為整體臥式結構，發電機軸為轉子磁軛與主軸鍛造為一體的實心軸結構。水輪發電機組為兩支點結構，兩個導軸承分別位于定子兩側，軸承瓦為筒式巴氏合金軸瓦。軸承潤滑采用外循環方式，在主廠房內每臺發電機組上游側布置有外循環供油裝置。空氣冷卻器兩個，布置在發電機下面機坑中，冷卻水管為Ｔ２銅管穿片結構。

２．３調速器

調速器選用武漢三聯水電控制設備公司生產的ＣＪＷＴ２／１－４．０型微機調速器，額定工作油壓４．０ＭＰａ。

ＣＪＷＴ型調速器是專為多噴嘴沖擊式水輪機設計的，其主要特點如下：

１）在總體結構上，調速器為電氣柜、機械柜、油壓裝置三位一體組合式，結構緊湊，便于安裝布置及運行維護。

２）從控制原理上看，每個噴針接力器和折向器接力器各采用一套全數字式機械液壓系統獨立控制，取消了傳統的機械協聯、凸輪及復雜的連桿機構，結構大幅簡化。

３）機械液壓系統采用全數字液壓技術，以電磁球閥作為電液轉換元件，靜態無油耗，抗油污能力強。

４）油壓裝置設自動補氣閥組，提高了整機自動化水平。

５）電氣部分以可靠性極高的可編程控制器（ＰＬＣ）為控制核心，所有ＰＬＣ本體的平均無故障運行時間≥３０萬ｈ。

６）采用交直流雙路電源供電，互為備用，無擾切換。

７）具有電手動調節功能及自動容錯功能。

２．４進水閥

為保證水輪機安全可靠運行、機組檢修時切斷水流及機組調節系統失靈時保護機組，每臺水輪機前裝設有進水閥。進水閥為雙面止水臥式球閥，采用接力器油壓操作，球閥型號為ＱＦ５００－ＷＹ－６５，公稱直徑Φ６５０ｍｍ，設計壓力５．０ＭＰａ。球閥上、下游側分別設有檢修密封和工作密封，活動密封環采用鋼管的壓力水操作。２套進水閥共用一套ＨＹＺ－１．０－４．０油壓裝置，額定油壓為４．０ＭＰａ。 ３輔助設備

３．１技術供水系統

技術供水系統主要用戶是發電機空氣冷卻器和導軸承油冷卻器。供水系統采用水泵集中供水方式，水源取自下游尾水，在主廠房右端水機副廠房下游側設有取水池，通過聯通管與尾水渠相連。設置ＫＱＬ１００－１６０型供水泵３臺，其中１臺備用，布置在供水設備室內。水泵出口設有自動濾水器，濾水器有自動排污功能，經過濾后的水由供水總管引至各用戶。水泵采用輪換工作制，每臺水泵配置１臺軟啟動器，整個系統采用ＰＬＣ控制。３．２高壓氣系統高壓氣系統主要供調速器油壓裝置和球閥油壓裝置用氣，供氣壓力４．５ＭＰａ。設有２臺ＳＦ－０．５／４５型空壓機和１只１ｍ３、４．５ＭＰａ儲氣罐，空壓機出口設有氣水分離器。儲氣罐出氣管上設有壓力控制器，自動控制空壓機的啟停，整個系統采用ＰＬＣ控制。

３．３透平油系統

透平油系統主要供機組軸承、調速系統和球閥操作系統用油。設有２只５ｍ３透平油桶、１臺ＫＣＢ－５５型齒輪油泵、１臺ＬＹ－５０型壓力濾油機和１臺ＺＪＣＱ－２型透平油過濾機。系統運行為手動操作。

由于本電站機組為小型臥式水輪發電機組，設備用油量較小，同時主廠房僅有一層，油管布置會影響廠房內的交通及美觀，因此，主廠房內不設供排油管路。在油處理室設有活接頭，機組設備供排油時，用軟管與用油設備相連接。

３．４水力監測系統

水力監測系統包括全電站監測和機組段監測兩部分。全電站監測項目有水庫水位、攔污柵后水位、攔污柵前后壓差及電站引用流量。根據購電協議要求，水庫水位測量設有２套２３１１ＬＴ型投入式液位變送器，其中１套為主用，１套為備用（冷備）。攔污柵后水位測量設有１套２３１１ＬＴ型投入式液位變送器。在首部值班室設置１臺ＳＸＪ水位監視儀，水位信號通過串行口通信方式傳至電站中控室。電站引用流量監測采用ＵＦ－９１１型超聲波流量計。機組段監測項目包括分流管進口壓力、噴管壓力、尾水位、冷卻水壓力和示流、水輪機和發電機振動、擺度等。水力監測系統中的主要量測項目均同時設有變送器，并與電站計算機監控系統相連。

３．５起重機

電站最重起吊件發電機轉子重２４．２ｔ，起吊梁重３．５ｔ。主廠房內設１臺起重量３２／５ｔ，跨度１４ｍ電動雙鉤橋式起重機供機組安裝、檢修使用。由于電站主廠房在原廠址新建，利用原電站叉管及支管，機組間距已定。本電站機組為臥式水輪發電機組，容量由原來的５ＭＷ增加至６ＭＷ，機組設備尺寸加大，機組間距明顯偏小，發電機轉子抽芯極為困難。為控制大車運行速度和主鉤起升速度，確保發電機安裝檢修的安全，起重機的大車運行機構和主起升機構采用變頻調速方式，變頻器采用三菱原裝進口設備。

４廠房布置

電站主廠房為地面式，在原廠址新建，利用原電站叉管及支管，機組間距維持１０．２９ｍ不變。主廠房凈長３２．８５ｍ，凈寬１４ｍ（機組中心距上游柱邊９．０５ｍ，距上游柱邊４．９５ｍ）。電站最高尾水位高程９２．００ｍ，據此確定主機間高程９５．００ｍ，機組安裝高程（機組中心線）９５．８４ｍ。主機間內上游側布置有調速器、球閥裝置和油壓裝置，下游側布置機旁盤。左側為安裝場，長約１０．４ｍ，主要考慮機組大修時布置發電機轉子、定子、水輪機轉輪、機殼等。

主廠房右側水機副廠房內布置有透平油罐室、空壓機室、技術供水設備室。電氣副廠房布置在主廠房左側和下游側，左側副廠房內布置有中控室、繼電保護盤室、通信室、電氣試驗室、低壓配電室等，下游側副廠房內布置有６ｋＶ中壓配電盤、勵磁變壓器、廠用變壓器及柴油機室等。

５結束語

基里隆一級電站修復工程是我國第一個Ｂ０Ｔ項目，２００１年４月２日正式開工建設，２００２年５月完工并投產發電。基里隆一級電站的修復對促進柬埔寨戰后經濟發展，增進中柬雙方友誼，以及對我國全方位對外貿易格局的形成，都具有重要意義。