工程簡介
范厝電站工程是按五十年一遇設計，五百年一遇校核，設計洪峰流量為6220秒立米，校核
洪峰流量為9580秒立米，正常蓄水位為161米，總庫容3180萬立方米，調節庫容400萬立方米，電站平均水頭12.45米，總裝機容量3×1.2萬千瓦，保證出力為0.99萬千瓦。平均年發電量1.58億千瓦時，過木筏道設計年過木量達30萬立方米。 范厝水電站大壩左右岸擋水壩均為實體重力壩，壩頂高程為165.5米岸重力壩最大壩高為28.5米；左岸重力壩最大壩高為19米，最大壩底寬11.8米。泄洪閘共設十孔，每孔淨寬12米，堰頂高程149米，上設開敞式弧形鋼閘門，弧形鋼閘門尺寸12×12.3米。泄洪閘採用消力戽形式進行消能。范厝水電站工程的大壩基礎岩性為雲母石英片岩，岩石新鮮堅硬；右岸基岩風化較深，岩石節理走向為順河方向，產狀呈高傾角，兩岸壩肩均有基岩接頭。工程地形、地質條件良好。
范厝電站工程於1985年10月17日主體工程正式動工。1988年11月30日1號機組發電，1989年9月18日第二台機組發電，1989年12月30日3號機組併網發電，總工期四年三個月。
工程設計
本電站壩址控制流域面積5819平方公里，多年平均流量193．1立方米/秒，平均年徑流
范厝水電站量60．9億立方米。當正常蓄水位161m時，水庫面積3．86平方公里，幹流回水長度約20km。壩址河床左側基岩裸露，右側主河槽為砂卵石覆蓋，厚5～7m，基岩為雲母石英片岩夾石英雲母片岩，雖較軟弱，但抗壓強度可滿足閘壩（最大壩高小於30m）承載力的要求。地震基本烈度為6度。 范厝水電站樞紐由擋水壩、泄洪閘、水筏道、電站廠房和開關站等組成。壩頂交通橋頂高程165．6m，壩頂總長約302m。泄洪閘為敞頂式，布置在河床中部，共10孔，孔口寬12m，採用消力戽消能。水筏道布置在左岸岸邊，水槽寬度5m，總長度570m，坡度2%～5%，按遠景年過木能力30萬立方米設計。河床式廠房布置在左岸，內設3台單機容量1．2萬kW水輪發電機組，總裝機3．6萬kW，年發電量1．58億kW·h。
范厝水電廠位於福建省將樂縣境內的金溪可幹流上，距縣城6km，水庫集雨面積5819平方公里，庫容3180萬立方米，電廠裝機容量為3×12MW，為日調節河床式水電站。電站最高水頭12.85m，設計水頭11.2m，最低水頭6m，設計流量130立方米/秒，水輪機型號為ZZ560A-LH-450，配JDST-100型電液調速器。
施工導流
採用分期導流方式，一期先圍左岸，二期圍右岸。圍堰為枯水期（9月至次年3月）擋水、汛期基坑過水的導流方式。
范厝水電站由福建省水利水電勘測設計院設計。該電站建設由福建省電力局、將樂縣人民政府和集團公司水電閩江水電工程局三方集資興建，集資比例分別為50%、35%和15%。為保證工程順利進行，成立了董事會，同時按集資三方各自的優勢進行了分工：閩江工程局負責施工；將樂縣人民政府負責征地及移民；省電力局負責送變電工程、配套建設和電站的運行調度。
投產發電
電站於1985年初進行“三通一平”，同年10月17日開工，1988年11月第一台
范厝水電站機組投產發電。其速度是比較快的，主要原因是：（1）福建省人民政府對該電站集資辦電實行優惠政策：輸出電價為0．1元/kW·h；向省府申請減免稅收、提高電價，以確保所有資金在10年內還本付息；以後，再按小水電收稅，純利潤由三方共享；30年後產權歸國家所有。這些優惠政策調動了三方的積極性。
（2）集資三方分工、責任明確，發揮各自的優勢，同心協力，克服種種困難，從而加快了電站建設。如將樂縣負責移民和征地，因為把淹沒補償和移民征地費作為集資的一部分，使庫區人民認識到電站建成後有利於脫貧致富，自然得到當地政府和庫區人民的支持。又如電站施工明確由集團公司閩江工程局負責，他們組織精幹隊伍進場，千方百計節省投資，降低成本，加快進度，施工征地由原設計200畝降為120畝，節省征地費用；發電廠房由原布置在右岸移至左岸，為提前安裝及投產創造了條件；企業內部挖潛，合理調配穿插使用沙溪口與范厝兩電站的大型施工設備；在施工中採用了網路計畫指導施工、深孔爆破、預裂爆破、騰空爆破等新工藝、新技術；施工中所需的“三材”和施工用電，省電力局積極支援，及時得到解決。所有這些，保證了工程的順利進行並保證了工程質量。
大壩安全
2008年9月9日～11日，范厝水電站大壩第二次安全定期檢查專家組第二次會議在立
范厝水電站雪酒店召開。與會專家現場檢查了大壩運行現狀,對大壩定檢的編寫的《范厝水電站大壩運行總結報告》、《范厝水電站大壩現場檢查報告》、《范厝水電站大壩水下錄像檢查報告》、《范厝水電站大壩設計覆核》、《范厝水電站水工金屬結構檢測報告》、《范厝水電站樞紐監測系統綜合評價報告》、《范厝水電站大壩監測資料分析報告》、《范厝水電站大壩混凝土取芯報告》等八個報告進行了認真審議,提出了具體的修改意見，最後各專家達成共識，形成了《范厝水電站大壩安全第二次定期檢查報告》。通過大壩安全定檢，專家組認為公司非常重視本次定檢工作，人員素質較高，各項專題工作開展紮實，提供資料翔實，成果可信。經專家組對大壩工作狀態全面檢查和分析認為：范厝大壩設計標準符合現行規範要求；壩基良好、壩體穩定性和結構安全度滿足現行規範要求；大壩運行性態總體正常；水工金屬結構及啟閉機運行正常；近壩庫岸和邊坡穩定。根據《水電站大壩運行安全管理規定》第二十四條規定，范厝大壩評定為正常壩。
電廠維修
范厝水電廠結合機組大修對調速器進行更新改造，採用KZST-100型塊式直聯型機械液壓系統和SWST－STD98型雙微機調速器取代JDST-100型電液調速器，其運行穩定可靠且易檢修維護。
存在問題
電廠投入運行以來，調速系統雖然基本上也能滿足機組空載運行、併網運行和孤立運行的需要，但不夠穩定，還經常出現故障。經過多年的運行發現調速器存在下列問題和缺點：調速器穩定性差，調節器死區大，靈敏度低；電氣元件易老化，使用壽命短，故障率高；機械液壓系統結構複雜，維護量大，可靠性差。主要表現在：①電液轉換器節流孔常因被油污堵塞而引起抽動；②開度限制機構常因減速器打滑或電氣迴路故障導致開停機時無法自動打開或關閉；③機械協在線上構常因輪葉啟動閥和聯鎖閥活塞卡阻而無法動作；④機械櫃內明管繁多，泄漏嚴重。 所有這些都嚴重影響水輪發電機組的安全和穩定運行。
改造及新系統的特點
1994年9月電廠決定結合1號機大修，對1號機調速器進行更新改造。經過調查研究並分析比較，最後採用KZST-100型塊式直聯型機械液壓系統和SWST-STD98型雙微機調速器來取代老式的JDST-100型電液調速器。改造實施時，直接利用了原來的基礎架，由於出廠時主配閥和手操機構等與底板已組裝好，在現場不必重新解體，直接就吊裝至基礎架上固定。
液壓系統主要特點
KZST-100型塊式直聯型機械液壓系統的主要特點：一是結構簡單，取消了常規調速器的所有槓桿系統，從而避免了槓桿鉸接中因間隙產生的空程，死區小。二是取消了調速器機械液壓櫃內所有明管，採用高度集成的塊式結構，所有暗管均布置在一個外方內圓的空心集成塊和主配壓閥的方形蓋內，造型美觀，維護方便，同時大大減少了泄漏油。三是具有獨特、小巧的“自動復中裝置”，無論電液轉換器斷油、斷電或其它異常失控狀態，都可以保證引導閥不動，也就可以保證機組負荷穩定，進一步提高了可靠性；而常規調速器在電液轉換器斷油失控時，由於槓桿受單向力，其導引閥不是上升就是下降，導致主接力器不是開啟就是關閉，因而負荷無法穩定住。四是在結構上巧妙地將緊急停機芯塞放在引導閥活塞中，將輔助接力器和主配活塞作成一體，實現完全直聯，減少了高度和櫃內連線管道，簡化了系統。五是取消了純機械協在線上構，將開度限制功能與協在線上構移至電子調節器來完成，克服了老式調速器在這兩方面存在的缺陷。六是採用了HDY-S型環噴式電液轉換器，較傳統的控制套式、滑塞式、雙噴嘴擋板式有許多顯著優點，在結構上完全取消了常規的有害圓柱型滑閥段，通油後，其正常工作耗油即可使具有萬向滾動球鉸結構的“閥quot；輕巧靈活地隨著閥套”自動定心並不斷地快速旋轉。這種結構不僅具有較強的抗油污、防卡能力，而且還有一定的自潔能力。同時由於閥套自動快速旋轉，減少了靜磨擦和粘滯影響，提高了靈敏度，甚至在無振動電流的情況下也能運行，故大大提高了運行可靠性。七是主配閥採用新式結構，它綜合了西歐各國的優點，頗具特色，閥體採用加工件，非常輕巧，體積僅為常規鑄件閥體的一半，同時取消了襯套。
試驗情況及改造效果
為檢驗改造好的調速系統的性能，在投入運行之前對其進行了試驗，主要試驗結果)無苯械妓督艏憊乇帳匝p>。第一段關閉時間是4s ，第二段關閉時間是18s 總關閉時間為22s 。輪葉關閉時間(從+18°～-12°)：25s 。輪葉開啟時間(從-12°～+18°)為20s。 靜特性轉速死區為≤0.02% 5。 甩負荷試驗一共做了4次，分別為25%負荷、50%負荷、75%負荷和100%負荷，結果均符合要求。其中甩100%負荷時，轉速最高，達到123%，調節次數為2次，接力不動時間為0.2s。試驗結果表明，改造後的調速器可以投入運行。 調速器投入運行後，情況良好，非常穩定。因此，1995年11月又結合3號機大修，對3號機調速器進行了改造。通過幾年的運行情況來看，改造後的調速器已解決了原來老式調速器存在的問題，效果很好，不但穩定性好，可靠性高，而且結構簡單明了，容易檢修維護，達到了改造目的。
中國水電站導航
| 1905年7月中國第一座水電站台灣省龜山水電站建，裝機500千伏安。1912年，中國大陸第一座水力發電站雲南昆明石龍壩水電站建成發電，裝機480千瓦。1949年，全中國的水電裝機為16.3萬千瓦；至1999年底發展到7297萬千瓦，僅次於美國，居世界第二位；到2005年，全中國的水電總裝機已達1.15億千瓦，居世界第一位，占可開發水電容量的14.4%，占全中國電力工業總裝機容量的20%。到2010年8月，隨著華能小灣水電站四號機組投產發電，中國電力裝機達到9億千瓦，其中水電裝機突破2億千瓦，繼續穩居世界第一。 |
