NB/T 10072-2018 抽水蓄能电站设计规范（附条文说明）

NB ICS 27.140 P 59

备案号∶J418—2018

中华人民共和国能源行业标准

NB/T 10072—2018 代替DL/T 5208—2005

抽水蓄能电站设计规范

Code for Design of Pumped Storage Power Stations

2018-10-29发布2019-03-01实施

国家能源局 发布

根据《国家能源局关于下达2012年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技〔2012〕83号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。

本规范的主要技术内容是∶水文，动能规划设计，工程地质勘察，工程总布置及水工建筑物设计，水力机械设计，电气设计，控制、保护及通信，金属结构设计，施工组织设计，经济评价。本规范修订的主要技术内容是∶

——增加了对各设计阶段工作内容和深度的要求。

——增加了气象要素统计分析要求。

——增加了工程开发任务论证的要求。

——增加了输水系统管径比较的要求。

——增加了配合风电等新能源基地运行的分析要求。

——增加了利用已建水库时应进行功能和安全复核的要求。

——增加了进/出水口拦污栅处流速分布不均匀性限制的要求和输水系统检修通道的设置原则。

——增加了进水阀不应参与输水发电系统设计工况过渡过程流量调节的要求。

——增加了电站承担黑启动任务时的电源设计要求。

——增加了变速机组交流励磁系统的设计要求。

——增加了进水阀与尾水事故闸门闭锁的设计要求。

——增加了在中控室内进行机组紧急停机和电站事故闸门紧急关闭的设计要求。

——增加了高压闸阀式尾水事故闸门的设计要求。

——增加了发电厂房施工期度汛洪水设计标准。

——增加了料源选择与开采的设计要求。

——增加了库盆内渣场选择要求。

——修订了冰情调查的内容及运行期冰情分析的要求。

——修订了额定水头选择的要求。

——修订了初期蓄水分析和水库排沙调度运行方案的设计要求。

——修订了库内天然建筑材料工程地质勘察的要求。

——修订了建筑物设计洪水标准的选取原则。

——修订了建筑物抗冰冻措施的要求。

——修订了竖井式进/出水口水力设计的要求。

——修订了地下厂房布置的要求。

——修订了开关站、出线洞、进厂交通洞、油库和油处理室布置的要求。

——修订了蜗壳进口最大压力设计值的要求。

——修订了厂用电电源的设计要求。

——修订了拦污栅过栅流速要求。

——修订了上、下水库导流及度汛设计标准。

1.0.1 为规范抽水蓄能电站的设计原则和技术要求，保证工程设计质量，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于抽水蓄能电站的设计。

1.0.3 抽水蓄能电站设计应按照所在电力系统调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用等方面的需求，使电力系统获得高效、安全稳定的运行效果。

1.0.4 根据电力系统需要及工程建设条件，抽水蓄能电站可按日、周、年调节运行方式设计。

1.0.5 本规范涵盖了抽水蓄能电站勘测设计工作的主要内容和总体要求，各阶段勘测设计工作的具体内容及深度要求应符合现行行业标准《抽水蓄能电站选点规划编制规范》NB/T 35009、《水电工程预可行性研究报告编制规程》DL/T5206、《水电工程可行性研究报告编制规程》DL/T 5020和《水电工程招标设计报告编制规程》DL/T5212的有关要求。

1.0.6 抽水蓄能电站设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2.0.1 抽水蓄能电站 pumped storage power station

利用电力系统的富余电能从下水库向上水库抽水，将电能转换为水的势能储存起来，当电力系统需要时，从上水库向下水库放水发电，再将水的势能转换为电能的一种水电站。按照电网调度的需要可做调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用运行等。

2.0.2 混合式抽水蓄能电站 mixed pumped storage power station

结合常规水电站新建、改建或扩建，加装抽水蓄能机组的抽水蓄能电站。两种机组可安装在同一厂房内，也可分开。

2.0.3 循环效率 cycle efficiency

抽水蓄能电站发电量与抽水电量之间的比值。循环效率体现了抽水蓄能电站运行时的能量转换效率，反映了机组和变压器效率、水库和输水系统水量损失、输水系统水头损失和扬程增加值等因素产生的能量损耗。

2.0.4 日调节抽水蓄能电站 daily regulating pumped storage power station

承担日内电力供需不均衡调节任务，其上、下水库水位变化的循环周期为一日的抽水蓄能电站。

2.0.5 周调节抽水蓄能电站 weekly regulating pumped storage power station

承担周内电力供需不均衡调节任务，其上、下水库水位变化的循环周期为一周的抽水蓄能电站。

2.0.6 年调节抽水蓄能电站 yearly regulating pumped storage power station

承担年内丰、枯季节之间电力供需不均衡调节任务，其上、下水库水位变化的循环周期为一年的抽水蓄能电站。

2.0.7 连续满发小时数 continuous full power output hours

水库所设置的发电库容相应水量可发出的电量与装机容量的比值。连续满发小时数体现了电站的调节性能。

2.0.8 调节库容 regulating storage

正常蓄水位至死水位之间的水库容积。调节库容一般包括发电库容、综合利用库容和备用库容三部分。

2.0.9 发电库容 power storage

为满足电站承担调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用等任务而设置的库容。

2.0.10 综合利用库容 multipurpose storage

为满足防洪、灌溉、供水等综合利用要求而设置的库容。

2.0.11 备用库容 reserve storage

一般包括水损备用库容和冰冻备用库容两部分。水损备用库容为当正常运行期入库径流无法弥补蒸发、渗漏等水量损失时，为保证抽水发电所需循环水量而设置的水量备用库容。冰冻备用库容为弥补正常运行期因水库结冰占用库容而在上水库、下水库内增设的库容。

2.0.12 发电保证水位 guaranteed water level for power gen-eration

对于承担综合利用任务的抽水蓄能电站，为保证电站抽水发电正常运行所设置的控制水位。

2.0.13 最大水头 maximum head

上水库正常蓄水位与下水库死水位的差值，扣除单台机组空载运行时相应水头损失后的水头。

2.0.14 最小水头 minimum head

上水库死水位与下水库正常蓄水位的差值，扣除同一水力单元全部机组发出预想出力时相应水头损失后的水头。

2.0.15 额定水头 rated head

发电机发出额定功率时，水轮机所需的最小工作水头。

2.0.16 最大扬程 maximum lift

上水库正常蓄水位与下水库死水位的差值，加上同一水力单元全部机组水泵工况抽送对应水头最大流量时扬程增加值后的扬程。

2.0.17 最小扬程 minimum lift

上水库死水位与下水库正常蓄水位的差值，加上单台机组水泵工况抽送对应水头最小流量时扬程增加值后的扬程。

2.0.18 加权效率因子 weighted efficiency factor

根据电站所在电力系统内的作用与运行方式，所确定的电站运行水头与出力相应的概率。

2.0.19 上、下水库 upper reservoir and lower reservoir

为抽水蓄能电站存储水量的工程设施。利用电力系统中富余电能将水从下水库抽到上水库存蓄起来，根据电力系统需求，由上水库向下水库放水发电。

2.0.20 库址 reservoir site

是指抽水蓄能电站上、下水库所在的河段（沟段）、山间凹地、河岸滩地、台地等位置范围，包括大坝和库区。

2.0.21 输水系统 water conveyance system

用于电站发电与抽水的进水、引水、尾水的渠道、隧洞、管道及水流控制建筑物。包括上水库进/出水口、引水隧洞、高压管道、尾水隧洞、下水库进/出水口和闸门井、调压室、岔管等建筑物。

2.0.22 进/出水口 intake/outlet

建于上、下水库内用于控制水流的工程设施。抽水蓄能电站具有抽水和发电两种运行工况，进/出水口水流方向是双向的，对上水库在发电时为进流，抽水时为出流。

2.0.23 黑启动 black start

电力系统因故障停运后，具有自起动能力的电厂，在失去正常厂用电的情况下起动本厂机组，并带动系统内其他机组，逐步恢复系统运行的过程。

1总则……………………………………………………………1

2术语……………………………………………………………2

3水文……………………………………………………………5

3.1一般规定……………………………………………………5

3.2气象…………………………………………………………6

3.3径流…………………………………………………………6

3.4洪水…………………………………………………………8

3.5泥沙………………………………………………………10

3.6水位流量关系曲线…………………………………………11

3.7水面蒸发…………………………………………………11

3.8冰情………………………………………………………12

3.9水情自动测报系统…………………………………………13

4动能规划设计…………………………………………………14

4.1一般规定…………………………………………………14

4.2工程任务和建设必要性……………………………………15

4.3装机容量选择………………………………………………16

4.4特征水位选择………………………………………………17

4.5额定水头选择………………………………………………19

4.6输水系统管径比较…………………………………………19

4.7泥沙分析…………………………………………………20

4.8水源分析及初期蓄水计划…………………………………20

4.9运行方式与能量指标………………………………………21

5工程地质勘察…………………………………………………22

5.1一般规定…………………………………………………22

5.2区域地质与地震……………………………………………22

5.3上、下水库工程地质勘察…………………………………23

5.4输水系统工程地质勘察……………………………………26

5.5地下厂房系统工程地质勘察…………………………………28

5.6竖井式厂房工程地质勘察…………………………………31

5.7库内天然建筑材料工程地质勘察……………………………32

6工程总布置及水工建筑物设计………………………………33

6.1一般规定…………………………………………………33

6.2工程总布置…………………………………………………33

6.3上、下水库…………………………………………………35

6.4输水系统…………………………………………………41

6.5厂房系统…………………………………………………49

7水力机械设计…………………………………………………55

7.1水泵水轮机…………………………………………………55

7.2进水阀……………………………………………………57

7.3调速系统…………………………………………………57

7.4调节保证设计………………………………………………58

7.5技术供、排水系统和消防供水系统…………………………59

7.6压缩空气系统………………………………………………60

7.7水力监测系统和机组监测…………………………………61

8电气设计………………………………………………………63

8.1接入系统及电气主接线……………………………………63

8.2可逆式机组抽水工况起动方式选择…………………………64

8.3电气设备选择………………………………………………64

8.4厂用电电源…………………………………………………67

8.5开关站型式和位置选择……………………………………68

9控制、保护及通信……………………………………………69

9.1一般规定…………………………………………………69

9.2机组自动控制………………………………………………69

9.3电站计算机监控系统………………………………………71

9.4继电保护…………………………………………………72

9.5相关控制回路及设备………………………………………73

10金属结构设计………………………………………………75

10.1一般规定…………………………………………………75

10.2上、下水库拦污栅…………………………………………75

10.3引水系统闸门……………………………………………76

10.4尾水系统闸门……………………………………………77

11施工组织设计………………………………………………79

11.1一般规定…………………………………………………79

11.2施工导流…………………………………………………79

11.3料源选择与开采…………………………………………81

11.4主体工程施工……………………………………………81

11.5施工交通运输……………………………………………86

11.6施工工厂设施……………………………………………88

11.7施工总布置………………………………………………90

11.8施工总进度………………………………………………91

12经济评价……………………………………………………93

12.1一般规定…………………………………………………93

12.2国民经济评价……………………………………………93

12.3财务评价…………………………………………………94

12.4综合评价…………………………………………………95

本规范用词说明…………………………………………………96

引用标准名录……………………………………………………97

附：条文说明……………………………………………………99

投稿会员：古德

土木圣经9.9