GB/T 18110-2000 小水电站机电设备导则

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中华人民共和国国家标准

Gs/T18110-2000

eqvIEC61116:1992

小水电站机电设备导则

Electromechanicalequipmentguide

forsmallhydroelectricinstallations

2000一05一19发布2000一08一01实施

国家质量技术监督局发布

Gs/T18110-2000

目次

前言······················································································“·······················……工

IEC前言·································································································“·”·“……I

1概述“··“························、···················……‘··············”··············“····”····。·······……1

1.1范围和目的·1

1.2引用标准···········································……·‘···”·················“························..·……1

1.3名词术语·····························································”···“·”··························”……2

1.4程序方法··································“························································”·..·……2

2电站装置和运行条件的说明············································”·····················”······……2

2.1现场条件·································································································……2

2.2电站水力条件及对机组设计的要求···············································…·…二‘’二’·…·’·二‘3

2.3电站运行电气条件········································································”·········……3

2.4调节类型和运行方式·························……，····”···············“·······”······”·······..·……4

25自动化、遥测、遥控、报警···············································································……5

3设备技术条件··························，······························”·······”··········“····”·············……5

3.1技术要求················································..·“···························”····················一5

3.2供货范围························”·············································”······················”····”，…5

3.3电站设备技术条件·····················“························“·········”·············“······”····……5

3.4技术保证························································································”······……12

3.5招标和评标的一般条件······。·············································································“·…14

4检查、发货、运行和维护················································“·····································……14

4.1设计的审查和产品的检查····································································“·…’二’··……14

4.2试运行································································································“····……16

4.3运行··························”···········································································……17

4.4人员培训···········“··············································································“·”···……19

4.5检查和维护···············“·.，··········”············“···············································……19

附录A(提示的附录)参考标准······“·······················································“·”二二‘二‘31

Gs/T18110-2000

前言

本标准是根据国际电工委员会IEC61116:1992《小水电站机电设备导则》(Electromechanical

equipmentguideforsmallhydroelectricinstallations)制定。

为统一国内小水电站机电设备的有关标准，提高小型水电设备的质量，并尽可能与国际一致，以尽

快适应国际招投标、技术和经济交流的需要，本标准在技术内容上等效采用该国际导则，在适用范围、水

电站运行和检查等章节进行了部分修改，补充了与泥沙磨损有关的若干内容，按我国法规对文字和图表

进行了规范化处理

本标准的附录A是提示的附录。

本标准由中华人民共和国水利部提出。

本标准由水利部国际合作与科技司归口。

本标准负责起草单位:中国水利水电科学研究院;参加起草单位:水利部国际合作与科技司、水利部

农村电气化研究所、国家机械工业局天津电气传动设计研究所。

本标准主要起草人:徐洪泉、乐枚、匡一勇一、王日平、杨庆生。

Gs/T18110-2000

IEC前言

—由国际电工委员会各技术委员会制定、表述各国委员会所特别关心技术问题的正式决定或协

议，应尽可能贴切地表述所涉及问题的国际一致性观点。

—本标准为国际通用的推荐性标准，已得到国际电工委员会认可。

—为了促进国际一致性，国际电工委员会希望各国委员会在国家条件允许的范围内采纳国际电

工委员会推荐的文本作为他们的国家标准。在国际电工委员会推荐标准与对应的国家标准之间的任何

不一致都应在该标准后清楚的注明。

本国际规程已由国际电工委员会第四技术委员会(IECTCNo.4)—水轮机技术委员会制定。

附录A是本标准的唯一附录。

中华人民共和国国家标准

小水电站机电设备导则GB/T18110-2000

eqvIEC61116:1992

Electromechanicalequipmentguide

forsmallhydroelectricinstallations

概述

1.1范围和目的

本标准规定了电站装置和运行条件、小水电站机电设备技术条件及检查、发货、运行和维护的要求

本标准适用于机组功率为10MW及以下，并且水轮机转轮直径为lm及以下的冲击式和混流式，

以及转轮直径为3.3m及以下的轴流式和贯流式水轮发电机组。

本标准仅涉及需方与供方之间的直接关系，不涉及土建工程、行政事务或商务。

本标准完全建立在实际资料基础上，目的是向需方提供其所需的资料，以帮助需方做好如下工作:

—招标的准备;

—标书评估;

在设备设计和制造期间与供方协商;

在制造过程和厂内试验时的质量控制;

—现场安装监督;

—试运行;

—验收试验;

—运行和维护。

本标准包括:

a)小型水电站机电设备的一般要求;

b机电设备的技术要求(不包括尺寸和标准化);

c)验收、运行和维护要求。

考虑到设备的类型，文件应尽可能地简单，但必须充分地定出特殊运行条件。过高的技术要求对工

程的经济性不利。

本标准不涉及前期科学研究和可行性研究阶段，也不涉及与能源供求有关的经济研究。

本标准不能代替关于设备选型、设计、制造、安装和试验所必需的工程研究，其要旨是让需方知道小

水电站建造中应提供、说明及应考虑的要点和资料。

1.2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB1094.1-1996电力变压器第1部分总则(eqvIEC76.1:1993)

GB1094.2-1996电力变压器第2部分温升(eqvIEC76.2:1993)

GB1094.3-1985电力变压器第3部分绝缘水平和绝缘试验(neqIEC76.3:1980)

GB1094.5-1985电力变压器第5部分承受短路的能力(neqIEC76.5:1976)

国家质11技术监仔局2000-05-19批准2000-08一01实施

GB/T18110-2000

GB1207-1997电压互感器(eqvIEC186:1987)

GB1208-1997电流互感器(eqvIEC185:1987)

GB1984-1989交流高压断路器(neqIEC56:1987)

GB1985-1989交流高压隔离开关和接地开关(eqvIEC129:1984)

GB/T2900.45-1996电工术语水轮机、蓄能泵和水泵水轮机

GB/T7894-1987水轮发电机基本技术条件(neqFOCT5616:1981)

GB/T9652.1-1997水轮机调速器与油压装置技术条件(neqIEC308:1980)

GB/T9652.2-1997水轮机调速器与油压装置试验验收规程(neqIEC308:1980)

GB/T10585-1989中小型同步电机励磁系统基本技术要求

GB/T14478-1993大中型水轮机进水阀门基本技术条件

GB/T15468-1995水轮机基本技术条件

GB/T15469-1995反击式水轮机空蚀评定(neqIEC609:1978)

GB/T15613-1995水轮机模型验收试验规程(neqIEC19311965)

DL507-1993水轮发电机组起动试验规程

JB/T6310-1992中小型轴流式混流式水轮机转轮系列型谱

JB/T6474-1992中小型轴流式混流式水轮机产品系列型谱

JB/T6752-1993中小型水轮机转轮静平衡试验规程

IEC41:1991水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能的现场验收试验

IEC70:1967电力电容器

IEC545:1976水轮机验收、运行和维护导则

1.3名词术语

可参照GB/T2900.45,

1.4程序方法

为清楚起见，图1以框图的形式给出了小型水电站建设必需的步骤。

它主要包括了技术说明书的准备、标书审查、设备的制造及最终的运行和维护。

该框图还表述了所有有关人员(顾问工程师、监理工程师和需方)之间各阶段的关系和责任范围。

若需方本身没有这方面的能力或没有顾问工程师为其服务，则可以要求简化合同体系，采用“交钥

匙工程”的方法，或至少使供方对部分或全部机电设备(例如，水轮机/发电机成套设备或“从水到输电线

路”的成套设备)的供货负责。

2电站装t和运行条件的说明

在询价过程中，应给供方提供尽可能多的数据资料和供货进度要求，以便获得更好的技术方案。

2.1现场条件

2.1.1提供地形平面图和断面图，给出标记点的海拔高程和主要水工建筑物(见图2a、图2b、图2c和

图2d)一水库、进水口、引水道、调压井或前池、压力钢管、厂房、上游和尾水所要求的位置，并给出它们

的主要特征(引水道和压力钢管等的断面、长度及材质)，标明地质条件。

2.1.2附有与本标准2.1.1条所述地形图相互参照的图纸，标明主要水工建筑物的标高及位置。

2.1.3提供在极限温度下的水质化学分析。必要时，还需提供进水口区域或沉砂池下游处水中含有泥

沙的浓度、成分、级配及硬度等。

标明存在的有机生物或浮游物等。

2.1.4地域条件:极限气温、湿度，发生过的强风暴及地震等。

2.1.5指明各类运输或道路限制

2.1.6在本标准4.1.5.1和4.1.5.3条中所述的一些资料，如果能反映需方所属地域的特征，也应在

Gs/T18110-2000

标书中说明。

2.1.7说明是23流式电站(见图3a和图3b)还是带有水库的电站。

指明是否有特殊运行条件:例如综合利用的方案、环保、养鱼等。

绘图说明电站的哪些现存的部分预计将继续使用。

2.1.8说明是有人或无人值守电站。

2.2电站水力条件及对机组设计的要求

2.2.1引水系统最大允许的涌浪上下限。

2.2.2提供流量随时间变化的曲线(见图4)，并标明限制流量(保证供水量、灌溉用水和生活用水)。

2.2.3选定的设计流量Q,(m'/s)及年利用小时。

2.2.4以海拔高程(m)说明进水口和尾水处的极限水位如下:

a)上游最高m,

最低…""m;

b)下游最高m,

最低…...m;

c)允许运行范围…...m.

并给出下列曲线:

a)上下游水位与流量关系曲线;

b)上游水库或前池水位与容积的关系曲线对〔有水库的方案是必不可少的)。

2.2.5说明预计的设计功率和相应的运行时间。

2.2.6建议机组台数。

2.2.7规定整个运行范围以及过负荷条件下的效率评定标准，加权平均效率应根据不同水头和流量下

发出电能的总和计算。对某特定效率或过负荷所给出的加权值取决于所研究运行点的利用时间和设备

所回收的能量。常规的投标须知见本标准3.5条。

注

1对于具有短进水口的低水头电站，为防止诸如旋涡和掺气等水力问题，进水口设计必须非常小心.

2为减小水头损失(毛水头与净水头之差)，必须正确设计流道。

2.3电站运行电气条件

电站的电气条件和要求在本标准2.3.1或2.3.2列出。

2.3.1在孤立电网中运行的电站

a)没有任何外来能源加人该网。

对于孤立负荷的电网，直接起动能力非常重要。

1)要求的电网电压V

在稳定条件下容许偏差+……%一一……%

2)电网频率…..-Hz

在稳定条件下容许偏差+……%~一……%

3)电网在全年内要求的最小功率…...kW

4)电网承受负荷的变化率(确定是否需要飞轮的因素之一)kW/s

5)电网能承受的最大负荷阶跃变化值+…kw一一…kW

6)功率因数(cos价)

b)与其他供电电源永久性并网运行:

1)水电机组型式……

最小功率…...kW

2)火电机组型式……

Ga/T18110-2000

3)发电机特性(同步机或异步机)

额定电压…...V

额定频率…...Hz

额定输出功率…...kVA

转动惯量GDzkg·m'

功率因数(cos妇

4)水轮机调速器特性

电网条件由本标准2.3.1条a)中的1)到4)决定。

5)电压调节器特性(无功功率分配)

c)能量利用:

每日和每季的负荷变化

功率最小.kW平均，kw最大，kW

非动力负荷(照明、电热、烘干二)

动力负荷(电动机)/

总计

为决定调速器的调节及设计方法，必须给出负荷变化(负荷曲线)的指标:

1)每天;

2)每周;

3)每季。

标明优先和非优先负荷(可卸负荷)，这对设计调速器是有用的。

2.3.2与承担基荷的电网并网运行的电站

a)电网特性

1)电压”V

容许偏差+“·…%一一··…%

2)频率…...Hz

容许偏差十……%一一”·…%

3)短路功率(新电路在此处与电网连接)kVA

4)功率因数(cos沪)

b)电网中最大发电机的视在功率…...kVA

2.3.3电能输送和分配

提供下述图纸:

—在孤立负荷运行时整个电网的总体布置图;

—在与一大电网并联运行时，给出与电网连接的图纸。

布置图中还应标明能源供求的重点。

还要提供电网任何可能的发展规划。

2.4调节类型和运行方式

2.4.1频率调节

如果机组或电站运行于孤立电网，或在电网起主导作用，当负荷变化时需要由调速器维持电网频

率。

对于小容量机组且水力资源丰富的情况，也可以使用简单的调速器，在满负荷下发出恒定的功率，

将多余的水能弃掉。

2.4.2水位控制

GB/T18110-2000

说明是必须保持上游或下游水位稳定.还是利用发电机组或某些其他流量装置使其保持在一定范

围内。若为后者，水轮机导叶开度则必须采用水位反馈控制，通常这是逸流式电站(本身位于河中或旁通

渠道中)或由灌渠中引水的情况。

注:在孤立负荷时，水位或频率均能控制，但不能两者兼顾。

2.4.3流量调节

说明提供给机组的流量是稳定的，还是随时间变化的。

注:在孤立负荷时，流t或频率均能控制，但不能两者兼顾。

2.4.4简单调节

若电站运行于能控制频率的电网中，真ft组可装配带有水位反馈或负荷反馈的简单的调速器当电

网的一部分偶然出现解列而又采用简单的调速器时，电网稳定性会受到影响。

2.5自动化、遥测、遥控、报警

a)说明起动和停机程序的操作人员是分开的，还是合二为一的;

b)若为无人值守电站，指明替报器安装的位Ir

c)说明启动、并网、加载及停机等操作是:

1)手动;

2)自动;

3)遥控(在该情况下，说明中央控制室位置、信号传输的载体、方式和方法)。

d)若设计方案有水库并有几台机组，则应说明水库水位是手动控制还是自动控制(按程序操作);

e)说明电站是否是电网中其他供电能硕的控制中心。

3设备技术条件

3.1技术要求

除提供设备外，供方还应提供:

a)所提出的技术方案在水力特性和运行要求方面的适用性;

b)供方应向需方提供必要的前期水工建筑物数据，以使设计的水工建筑物适应设备的要求。核实

水工建筑物与机电设备配套性(总体尺寸、地板负载、提供并校核早期水工建筑物设计图等);

。)设备安装、启动、运行和维护方面所播的资料。

3.2供货范围

应逐项清楚地确定供货范围，检查确认没有被遗漏的设备。

常规主机设备供货范围一般都包括:水轮机、发电机、励磁装置、调速器、油压装置、自动化元件、备

品备件、专用工器具及主阀等。

3.2.1水力系统

水力系统供货范围自拦污栅和拦污栅清污设备起，至尾水管末端止。

3.2.2电气系统

可以包括所有电气设备，直到需方规定的与电网的第一个接点。

3.2.3常规供货范围不包括的内容

常规供货范围不包括下列各项:

a)水工金属结构;

b)遥测装置和遥控设备。

3.3电站设备技术条件

在考虑到小水电站要求简单、安全、经济的前提下.应充分采用国内外的新技术成果—新技术、新

材料、新工艺、新产品，有利于提高电站的可靠性和延长电站寿命。

3.3.1拦污栅和拦污栅清污设备

GB/T18110-2000

拦污栅栅格间的开口应尽可能大，但应小于过水断面的最小尺寸(例如，混流式水轮机转轮叶片之

间的最小开口)。当拦污栅完全被阻塞时，它应能承受可能产生的压力。

拦污栅清污设备可以是手动或自动的，均应考虑到杂物的清除、输送和排放。

在多泥沙河流中，拦污栅前应设排沙设施。

13.2水位控制

根据电站运行的需要，水位控制可作为参考，也可作为保护措施和辅助控制措施。

水位控制装置通常位于机组的上游侧(进水口、拦河坝等)，但有些情况可能需要控制下游水位(因

流量需要、下游电站要求等)。

如果水位测量装置采用电子装置且距电站很远，则应连同连接线一起加以保护，以防电脉冲干扰。

此外，水位控制装置(和其他辅助设备)亦应加以保护，以免受环境或其他因素的破坏。

对于低水头电站，在大多数情况下，水位控制装置可装于水轮机进口处。

3.3.3截流装置(见图5)

应至少有一个对机组起保护作用的截流装置。在紧急情况下，无论是没有电信号(这一情况可能发

生在虹吸式水轮机补气时)还是有电信号，该装置均可关闭。这一装置也可是导水机构。

导叶和主阀的操作机构应能在不平