品，继电器、控制仪表、测量仪表全部是机械式产品，技术水平低，且运行时间长，已严重老化，运行中故障率高，耗电量大，既不安全，又不节能，难以适应电站安全经济运行要求。
2.2电站综合能效评价
2.2.1电站水能利用评价
扬江河水闸闸址以上控制集雨面积78.63km2, 干流长度17.3km，干流坡降44‰。多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸发量1462.6mm。电站设计装机825kw，设计多年平均发电站220万kwh， 2002~2011年电站实际年平均发电量164.5万度。根据电站水能计算，扬江河坝电站坝址控制集雨面积78.63km2，多年平均流量1.77m3/s，水能利用率仅60%左右。由此可见，本站水能利用率是很低的，对扬江河坝电站增效扩容改造十分必要。
2.2.2机组运行效率评价
目前电站1#机组水轮机型号为ZD661-LMY-60，配套发电机型号为TSN59/41-8，额定转速750r/min，额定功率125kw，额定功率因数0.8（滞后），额定电压0.38kv，湖南东安县水电设备厂出品，为1972年9月的产品，运行至今已有30年，现出力只有50%左右，达到了报废标准。2#机组容量200Kw，水轮机型号均为HL123-WJ-50，配套发电机型号为TSWN85/3，额定转速750r/min，额定功率200kw，额定功率因数0.8（滞后），额定电压0.4kv，2台水轮发电机组均为邵阳市水轮发电机厂1979年的产品，水轮机转轮磨耗严重，最大出力150 kw，且发电机在出力140kw左右发热严重，
坝后电站3#、4#机组容量250Kw，水轮机型号均为HL260-WJ-60，配套发电机型号为TSWN90-19，额定转速750r/min，额定功率因数0.8（滞后），额定电压0.4kv，2台水轮发电机组均为为邵阳市水轮发电机厂1979年的产品，水轮机转轮磨耗严重，最大出力200 kw，且发电机在出力210kw左右发热严重，机组效率水平为80%；分析其主要原因有：
⑴水轮机运行工况偏离了最优工况。由本电站水轮机的实际运行范围也可以看到，水轮机的过流能力偏小，而受发电机额定铭牌出力考核指标的需要，水轮机实际工作在大流量、低效率和高空化区，把最优区排除在运行范围之外。由此产生的不良结果是：水轮机空蚀严重、运行效率低、水流噪声偏大、稳定性差。
⑶水轮机实际运行工况已处于限制点外的大流量区，实际工作效率严重偏低。HL123
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机型在新机条件下，在单位转速67.9r/min，单位流量1.24m3/s的实际工况点，模型效率也只有88.5%。考虑到上世纪70年代产品真机与模型在导叶数量和尾水管形状等方面的差异，真机效率比模型要低1-2%，大约为86.5-87.5%。机组已运行30多年，水轮机通流部件空蚀、磨蚀导致的水力损失逐渐增大，使得机组综合效率水平已降至80%。与现代水轮发电机效率水平92%相比，相差近12%。 2.2.3电站增效扩容的可行性评价
扬江河坝电站设计装机825kw，设计多年平均发电站220万kwh， 2002~2011年电站实际年平均发电量164.5万度。通过技术改造，电站装机容量为1000kw，多年平均发电量可达290.8万kwh，比原设计年增加发电量70.8万kwh，增加比例为32%；比2002~2011年电站实际年平均发电量164.5万度增加发电量126.3万kwh，增加比例为76.8%。
⑴水量能满足增发电量要求。扬江河坝电站发电多年平均可用水量6623万m3，改造后发电量290.8万kwh，需要供水量4587万m3。
⑵引水建筑物能满足输送流量要求。发电输水涵洞位于非溢流坝的右坝段，为钢筋砼圆形涵管，内径为1.5m，长25m，进口底板高程为261.8m，原设计引用流量6m3/s，经计算，属经济流速范围，可满足要求。
⑶厂房及升压站建筑物结构尺寸能满足技术改造要求。本次技术改造水轮发电机组台数减小1台，主变压器台数不变，高低压配电屏柜及辅助设备台数与原来基本相同，控制保护采用微机自动化装置，屏柜台数还有所减少，厂房及升压站原有建筑物结构及尺寸都能满足改造要求。
⑷更换水轮发电机组，出力效率会大幅度提高。原有3#、4#水轮机组因老化磨蚀严重，出力效率降至77%左右，更换新机组后，机组综合出力效率可达到92%，与现状相比，机组出力效率可增加15%。
⑹电量上网不存在问题。扬江河坝电站电力输入东安县电网，东安县电网与湖南省电网已连网。东安县电网电力总装机容量达到100MW，用电负荷达到116MW，年用电量达到6亿kwh。扬江河坝电站改造后比原设计年增加电量约70万kwh，对电网影响微小，且电站有水库调节，发电稳定，是优质电，电网将优先接纳，故增效改造后增加电量上网不存在问题。
从以上分析说明，扬江河坝电站进行增效改造的条件基本上能满足，所以，对扬江河坝电站进行增效扩容改造是可行的。
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2.3电站技术改造目标与内容
2.3.1电站技术改造目标
扬江河坝电站增效扩容改造主要目标为：
⑴通过增效扩容改造，消除电站安全隐患，减小不合理的装机，提高电站经济效益； ⑵水轮发电机组综合效率由原设计80%提高到90%；
⑶多年平均发电量由原设计220万kwh增加到290.8万kwh，增加发电量70.8万kWh，增加比例为32%。较改造前10年实际平均年发电量164.5年kwh增加发电量126.3万kwh。
2.3.2电站技术改造内容
电站技术改造主要项目如下： 2.3.2.1水力机械设备更新改造
⑴水轮机改造。水轮机更换3台，拆除1台。 ⑵发电机更换。发电机更换3台，拆除1台。 ⑶水轮机调速器更换。调速器3台，拆除1台。 ⑷油、气、水系统设备及管路更换。 2.3.2.2电气设备更新改造
⑴高低压配电装置更换。包括10.5KV厂用变、10KV高压开关柜、400V低压配电屏。 ⑵控制保护设备更换。包括发电机组及调速器机旁屏柜、微机控制保护装置、微机监控装置、自动化装置、直流系统装置、工业电视装置、通信系统装置等。
⑶升压站设备更换。包括主变压器3台、断路器、电压互感器、电流互感器、隔离开关、避雷器等。
2.3.2.3建筑物及设备基础更新改造
⑴水轮发电机组基础改造。 ⑵水轮机调速器基础改造。 ⑶主变压器基础改造。
⑷高压室、中控室屏柜基础改造。 ⑸发电机房、中控室、高压室建筑装修。 ⑹升压站构支架改造。
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3 水文计算及水能复核
3.1流域概况
扬江河坝位于湘江一级支流紫水河上游，，地处东安县大庙口境内，距东安县35km。闸址以上控制集雨面积78.63KM2, 干流长度17.3KM，干流坡降44‰。
3.2气象
电站属亚热带大陆季风湿润气候，热量充足，四季交替分明。灌区多年平均气温13.7℃～18.4℃，多年平均日照为1523.3h，多年平均降雨量1715mm，多年平均蒸发量1462.6mm。
3.3水文基本资料
本次规划设计采用2009年2月湖南省水利水电勘测设计研究总院《扬江河水闸安全鉴定安全评价报告》中的成果：
扬江河水闸天然设计洪水成果
表3-1 计算方法 项目 Qm(m3/s) W总(万m) 3计算时间 频率（%） 0.2 453.0 1470 2 321.2 1070 3.33 294.3 983 本次成果 推理公式 3.4径流计算
3.4.1径流
扬江河坝坝址逐月平均流量直接从省勘测设计总院2009年编的《湖南省东安县芦江水库初步设计报告》引用，然后通过水文比拟法求得扬江河坝坝址逐月平均流量。结果见表3－2。
对扬江河坝坝址月平均流量系列进行排频计算。计算结果见表3－3。
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表3－2 扬江河坝坝址逐月平均流量表（一） m3/s
1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 平均 0.10 2.40 2.86 0.36 0.20 4.42 3.42 6.09 2.41 6.40 9.29 0.53 1.08 0.17 6.71 0.62 8.31 1.66 0.94 0.25 9.38 0.36 1.23 0.12 1.39 2.29 1.23 0.31 8.22 7.85 1.20 0.24 3.70 2.38 2.71 0.18 3.45 0.36 4.61 1.87 3.01 2.48 2.00 0.48 3.72 6.69 5.12 0.57 2.50 0.41 4.11 0.66 0.24 0.26 3.86 4.21 3.13 0.31 2.94 0.25 3.01 0.26 0.39 0.20 0.04 0.15 0.63 2.17 9.19 0.32 0.28 0.86 1.15 2.24 3.54 13.33 0.86 1.97 0.61 3.89 1.42 7.18 2.94 0.71 0.45 2.91 0.14 0.07 0.06 0.79 0.65 0.68 1.56 0.28 0.66 0.38 0.08 2.31 0.23 0.08 0.22 2.30 1.68 1.34 0.11 0.05 0.17 0.19 0.16 1.13 0.44 1.31 0.17 0.93 0.80 1.33 3.73 0.54 0.12 0.29 0.49 2.66 1.33 0.15 2.00 0.62 0.15 1.19 2.91 3.96 4.21 0.60 2.39 3.03 0.57 0.39 0.15 0.07 0.08 0.79 1.36 0.28 0.65 2.05 1.11 1.81 3.70 0.89 2.39 0.67 0.22 2.42 0.90 0.12 0.08 0.09 0.20 1.16 1.84 0.54 1.56 3.17 0.29 2.90 1.23 0.62 2.02 1.19 0.19 2.41 0.93 0.76 0.85 0.57 0.24 1.35 2.19 0.38 0.10 0.14 0.09 1.56 1.17 1.83 0.23 0.10 0.09 1.55 0.43 0.36 0.74 0.09 0.08 1.31 1.09 0.85 1.12 2.38 0.25 2.47 2.89 2.38 0.65 3.11 1.59 2.26 0.76 1.07 0.43 0.18 0.13 1.87 1.16 1.85 0.72 0.20 0.28 1.71 0.19 1.73 3.42 10.91 2.79 0.68 0.22 1.56 0.12 1.21 1.86 1.45 0.74 3.54 0.06 0.21 1.65 1.23 1.21 0.57 0.15 1.64 2.42 0.36 0.92 3.13 1.08 0.60 1.66 0.45 1.01 3.54 0.39 0.68 1.04 0.07 0.72 0.32 1.88 1.30 1.73 0.27 1.46 0.57 0.50 1.03 4.42 0.12 0.49 1.93 0.50 0.84 0.30 0.43 0.32 1.88 0.27 1.95 1.56 0.16 1.61 2.23 0.20 1.72 3.01 0.15 2.91 1.96 0.83 3.20 4.17 0.20 1.00 1.10 4.40 5.40 0.87 1.15 5.71 3.52 5.18 3.06 4.21 1.96 3.09 3.45 4.45 1.83 1.30 3.96 4.11 7.09 1.37 1.84 7.31 4.05 5.14 4.61 3.33 1.46 5.52 13.40 5.12 5.58 2.23 3.26 2.21 8.10 1.42 5.21 5.42 4.11 8.25 2.71 4.80 3.26 2.86 5.68 4.96 5.74
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