水電站畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　1工程概況及流域概況</p><p><b>　　工程概況</b></p><p>　　厥山水電站位于**地區(qū)**縣厥山村西北，是**縣在洛河上修建的第三級(jí)引水式水電站，1977年作過(guò)擴(kuò)大初設(shè)，現(xiàn)在擬建。該水電站游為張村水電站，裝機(jī)7800kW，亦為引水式水電

2、站，渠道設(shè)在長(zhǎng)水，厥山水電站尾水渠引水，引水渠全長(zhǎng)17.2km，沿渠大小建筑物共39座，尾水泄入渡洋河，尾水渠長(zhǎng)3.2km，有建筑物4座。渡洋河洪水不大，不影響尾水渠淺流。尾水渠為漿砌塊石襯砌。比降1/3000，始端渠底高程為283.96m，橫斷面尺寸見下圖：</p><p><b>　　20cm</b></p><p><b>　　1:10</b&g

3、t;</p><p><b>　　12cm</b></p><p>　　設(shè)計(jì)水位=286.96m</p><p>　　1:0.25 1:0.25</p><p><b>　　283.96m</b></p><p><b>　　40cm&l

4、t;/b></p><p><b>　　720cm </b></p><p>　　圖1—1 渠道斷面圖</p><p>　?。ǔ醪焦烙?jì)，當(dāng)水電站最大過(guò)流量為32.8m3/s時(shí)，按均勻計(jì)算得出正常水深H=3.00m，則電站最高尾水位為：283.96+3.00=286.96m）</p><p>　　電站建成后，聯(lián)入

5、地方電力網(wǎng)運(yùn)行，但在系統(tǒng)中所占比重不大。</p><p>　　水電站前池水位339.9m，則電站毛水頭為339.9-286.96=52.94m。 </p><p><b>　　流域概況</b></p><p>　　洛河在長(zhǎng)水以上屬深山區(qū)，兩岸基巖大部裸陋，為震旦紀(jì)海底噴火山巖系，長(zhǎng)水以下為丘陵區(qū),巖石出露漸少，兩岸有明顯的海漫灘及一、二級(jí)階地，

6、寬2—3km，大都為水澆地，是**縣糧食產(chǎn)量較高的地區(qū)之一。</p><p><b>　　2基本資料</b></p><p>　　1.2.1 水文氣象資料</p><p>　　洛河長(zhǎng)水水文站有1952—1976年共25年的旬平均徑流資料，為減少計(jì)算工作，選取平水年作為設(shè)計(jì)代表年，經(jīng)過(guò)分析和修正，選擇1961年為平水年的設(shè)計(jì)代表年，在扣除灌溉引水

7、和引水渠的滲漏損失后得出電站可利用的流量，其資料如下表：平水年徑流資料(1961年)</p><p>　　表1-1：平水年徑流資料(1961年)</p><p><b>　　地形地質(zhì)資料</b></p><p>　　電站廠房建在洛河北岸一級(jí)階地上，根據(jù)鉆孔資料，表層黃土層18～22ｍ，下為泥卵石，厚5～8ｍ，再下為砂礫石，巖石高程為277.35

8、ｍ，地下水位為289.0ｍ。</p><p>　　前池、進(jìn)水室和壓力管道的地基均為粉質(zhì)砂壤土，尾水渠地下水位較高，一般為287.0～288.0ｍ，開挖較為費(fèi)工。</p><p>　　1.2.3 建筑材料</p><p>　　壩址附近有足夠數(shù)量符合設(shè)計(jì)要求的土、砂石料，且便于開采運(yùn)輸，這些作為水電站廠房的材料使用。</p><p>　　1.2.

9、4 施工條件</p><p>　　廠區(qū)地形比較平坦，開挖量較大，盡量安排好施工組織設(shè)計(jì)，安全施工。</p><p>　　1.3 工程綜合說(shuō)明</p><p>　　1.3.1 樞紐組成</p><p>　　本樞紐由引水渠道、前池、溢流堰、進(jìn)水室、主、副廠房等建筑組成。</p><p>　　1.3.2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)&l

10、t;/p><p>　　圖1—2 主接線圖</p><p><b>　　第二章 水能計(jì)算</b></p><p>　　2.1 水能計(jì)算的基本依據(jù) </p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)保證率的確定</p><p>　　厥山水電站為一引水式小型電站，對(duì)象是**縣一般工農(nóng)業(yè)及城市公用事業(yè)。電站建成后投

11、入地方電力系統(tǒng)運(yùn)行，但電站容量占系統(tǒng)比重不大，參照《水利水電工程水利動(dòng)能設(shè)計(jì)規(guī)范SDJ11——17》選擇電站保證率為75%。</p><p>　　2.1.2 電站毛水頭：由指導(dǎo)書已知條件，壓力前池正常水深為339.9ｍ，尾水渠最高尾水位為286.96ｍ，故電站毛水頭為339.9-286.96=52.94ｍ，初步計(jì)算時(shí)，假定水頭損失=1.5ｍ，所以凈水頭為52.94-1.5=51.44ｍ。</p>&

12、lt;p>　　2.1.3 出力的計(jì)算：按N=9.81QHη=8QH=411.52Q計(jì)算</p><p>　　表2.1 出力頻率計(jì)算表</p><p>　　可繪出平水年徑流關(guān)系曲線，如圖2—1示</p><p>　　2.2 保證出力p的計(jì)算及裝機(jī)容量的確定</p><p>　　2.2.1 初步計(jì)算保證出力</p><

13、;p>　　保證出力是水電站長(zhǎng)期工作中，小一定供水時(shí)段內(nèi)所能發(fā)出的，相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的時(shí)段平均出力，稱為水電站的保證出力。小供水時(shí)段內(nèi),按保證處理連續(xù)發(fā)電所生產(chǎn)的電能,稱為保證電能。</p><p>　　=8*51.44=411.52</p><p>　　按平水年天然徑流資料，繪制與曲線，列表計(jì)算：如表2-1出力頻率計(jì)算表</p><p>　　由P=75%查得=

14、7237kW。</p><p>　　2.2.2 初步選擇裝機(jī)容量</p><p>　　電力系統(tǒng)的供電應(yīng)該有可靠的質(zhì)量保證,即,滿足用戶的電量要求,使電力系統(tǒng)周波和電壓比較穩(wěn)定。為了達(dá)到這些要求，在電力系統(tǒng)中須設(shè)置一定的發(fā)電容量。按重復(fù)容量年利用小時(shí)數(shù)法選擇，電網(wǎng)內(nèi)水電站的容量組成=。</p><p>　　采用重復(fù)容量年利用小時(shí)數(shù)法 =</p><

15、p><b>　　最大工作容量N工 </b></p><p>　　為滿足電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的要求而設(shè)置的容量，稱為最大工作容量。它是維持電力系統(tǒng)正常工作，按最大負(fù)荷而設(shè)置的。本次設(shè)計(jì)是引水式水電站，屬無(wú)調(diào)節(jié)水電站，沒有調(diào)節(jié)天然徑流的能力，為減少水能的浪費(fèi)，充分利用日電能，此電站只能擔(dān)任系統(tǒng)日負(fù)荷圖中的基荷部分，其最大工作容量就等于保證出力。對(duì)于無(wú)調(diào)節(jié)水電站 =。</p>&l

16、t;p><b>　　備用容量N備</b></p><p>　　包括事故備用、檢修備用和負(fù)荷備用。由于是無(wú)調(diào)節(jié)水電站，無(wú)水量?jī)?chǔ)備，故不能擔(dān)負(fù)需系統(tǒng)備用，電站本身的備用，檢修可以在枯水期進(jìn)行，一臺(tái)發(fā)電，另一臺(tái)檢修，所以檢修備用也可以不考慮;由于本電站裝機(jī)容量小，所占比重較小，故也可不考慮。故=0。</p><p><b>　　重復(fù)容量N重</b>

17、;</p><p>　　為了利用水庫(kù)汛期的棄水量多發(fā)電,節(jié)省火電廠的煤耗,而在水電站增設(shè)一部分容量稱為重復(fù)容量N重。因?yàn)橹貜?fù)容量在枯水季節(jié)不能替代火電廠工作，也就不能減少火電廠裝機(jī)，故稱為重復(fù)容量。</p><p>　　重復(fù)容量的選擇用年利用小時(shí)法計(jì)算：：因?yàn)楸镜貐^(qū)水資源尚豐，季節(jié)性用戶不變，較大，選3500小時(shí)。選擇裝機(jī)容量。 </p><p>

18、　　用附圖一N—P坐標(biāo)，由N—P曲線、N和3500小時(shí)處圍成的面積A，折算到面積B上，讓A =B，此時(shí)，所對(duì)應(yīng)的是總裝機(jī)容量，為14000kW，則重復(fù)容量是9200 kW。</p><p>　　2.2.3 擬定機(jī)組臺(tái)數(shù)及單機(jī)容量的確定</p><p>　　按照小型水電站的要求，按最少2臺(tái)考慮，則發(fā)電機(jī)單機(jī)容量為 水輪機(jī)單機(jī)容量為</p><p>　　根據(jù)，查《水電站

19、動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)》選機(jī)型： 其主要性能參數(shù)如表2-2：</p><p>　　表2-2 型水輪機(jī)設(shè)備主要參數(shù)</p><p><b>　　2.3 參數(shù)修正</b></p><p>　　我國(guó)已經(jīng)生產(chǎn)許多型號(hào)的水輪機(jī)，選擇水輪機(jī)可以直接套用已生產(chǎn)的機(jī)組，在套用時(shí)，水頭常不相同，可按下法修正，求得設(shè)計(jì)電站機(jī)型的參數(shù)。</p><p>

20、;　　根據(jù)初選機(jī)型HL220—LJ—140可知：n生=375r/min、H生=50.5m、Q生=15.8m³/s、和D生=140cm 。設(shè)計(jì)電站的機(jī)組仍采用這個(gè)機(jī)型和轉(zhuǎn)輪直徑。當(dāng)設(shè)計(jì)電站的水頭為H設(shè)時(shí)，按下列各式求出Q設(shè)、n設(shè)和N設(shè)。</p><p><b>　　2.3.1 </b></p><p>　　計(jì)算出轉(zhuǎn)速后，應(yīng)選取與計(jì)算數(shù)值相近的同步轉(zhuǎn)速。水輪發(fā)電

21、機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與其磁極對(duì)數(shù)有關(guān)，本次設(shè)計(jì)水輪發(fā)電機(jī)有8對(duì)磁極，其同步轉(zhuǎn)速是375r/min。取相近值375 r/min。</p><p>　　2.3.2效率修正 對(duì)混流式水輪機(jī)，當(dāng)時(shí)，采用公式計(jì)算，（由手冊(cè)查出）。。 采用工藝修正值 則</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　水輪機(jī)的單機(jī)出力為</b

22、></p><p><b>　　發(fā)電機(jī)的單機(jī)出力為</b></p><p>　　2.3.3 配套發(fā)電機(jī)的選擇 選擇 其性能如表2-3</p><p>　　表2-3主要外形和安裝尺寸</p><p>　　2.4 精確的水能計(jì)算</p><p>　　2.4.1 繪制下游水位與流量關(guān)系曲線<

23、/p><p>　　按尾水渠水位計(jì)算，尾水渠依照明渠均勻流來(lái)計(jì)算。尾水渠斷面如圖1.1所示，其中：n=0.02，I=1/3000。利用公式流量。</p><p>　　列表試算，如表2-4</p><p>　　表2-4 下游水位與流量計(jì)算表</p><p>　　根據(jù)此表繪制下游水位與流量關(guān)系曲線。</p><p>　　2.4.

24、2 繪制流量與水頭損失關(guān)系曲線</p><p>　　壓力水管經(jīng)濟(jì)直徑的確定：</p><p>　　壓力水管經(jīng)濟(jì)直徑是使系統(tǒng)年費(fèi)用（或總費(fèi)用）為最小的 壓力水管 </p><p>　　直徑。影響經(jīng)濟(jì)直徑的因素很多，除動(dòng)能經(jīng)濟(jì)因素外，還有 水輪機(jī)調(diào)節(jié)、泥沙磨損、材料設(shè)備及施工等因素，我國(guó)目前尚無(wú)規(guī)范認(rèn)可的通用公式，國(guó)外的公式由于各國(guó)的情況不同，不宜套

25、用。對(duì)不重要 的工程或缺乏可靠的技術(shù)資料時(shí)，可采用經(jīng)濟(jì)流速的數(shù)據(jù)選擇管徑。對(duì)于厥山水電站可采用這個(gè)方法：</p><p>　　式中 QP-——水輪機(jī)單機(jī)設(shè)計(jì)流量(m³/s)</p><p>　　VE——經(jīng)濟(jì)流速，明鋼管和地下埋管為4~6（m/s）；鋼筋混凝土管為2~4（m/s）；對(duì)壩內(nèi)埋管，當(dāng)設(shè)計(jì)水頭30~70m 時(shí)為3~6（m/s），設(shè)計(jì)水頭70~100m時(shí)為5~7（m/

26、s）。本電站采用明鋼管引水，故經(jīng)濟(jì)流速取4（m/s）。</p><p>　　則 = 按實(shí)際情況取整D=2.5米。</p><p><b>　?。?）沿程水頭損失</b></p><p>　　在均勻流中，液流各流層之間產(chǎn)生的摩擦阻力叫沿程阻力，為克服沿程阻力所引起的單位重量水體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量損失叫沿程損失，用Hf表示

27、。沿程水頭損失隨長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增加。</p><p><b>　　計(jì)算公式：</b></p><p>　　式中 n——粗糙系數(shù)，簡(jiǎn)稱糙率，本設(shè)計(jì)中查《水利學(xué)》取n=0.0125;</p><p>　　v——流速， （m/s）</p><p>　　R——水力半徑，R=D/4；</p><p>

28、　　L——流程，本設(shè)計(jì)暫取150米。</p><p><b>　?。?）局部水頭損失</b></p><p>　　在流動(dòng)的局部區(qū)段（如管道的突然擴(kuò)大、縮小、轉(zhuǎn)彎和閘閥等），由于邊界形狀的急劇改變，使水流內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生積聚變化，流速分布改變，造成水流質(zhì)點(diǎn)之間摩擦和碰撞的加劇，從而消耗了較多的能量，這種情況引起的能量損失叫局部水頭損失，用Hj表示。</p>&

29、lt;p><b>　　計(jì)算公式： </b></p><p>　　式中 Hj—— 局部水頭損失，m；</p><p>　　v—— 平均流速，v=Q/A , （m/s）</p><p>　　g—— 常數(shù)，取9.8</p><p>　　ξ——局部水頭損失系數(shù)，查《水力學(xué)》得出：</p><p&

30、gt;　　表2-5 局部水頭損失系數(shù)表</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算總水頭損失，如下表：</p><p>　　表2-6 流量與水頭損失計(jì)算表</p><p>　　根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制流量與水頭損失關(guān)系曲線見圖</p><p>　　圖2—3流量與水頭損失關(guān)系曲線</p><p>　　2.4.3 繪制流

31、量與效率關(guān)系曲線</p><p>　　根據(jù)《水電站》（2002年版）第66頁(yè)水輪機(jī)水輪機(jī)（HL220——LJ——140）運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線，本次設(shè)計(jì)水頭為51.44米，可查得對(duì)應(yīng)的效率和出力 。公式可變形為表中，求得相應(yīng)流量。計(jì)算結(jié)果如下表2-7</p><p>　　表2-7 效率與流量關(guān)系表</p><p>　　根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制流量效率關(guān)系曲線。</p>

32、<p>　　圖2—2流量與效率關(guān)系曲線</p><p>　　2.4.4 空轉(zhuǎn)流量的計(jì)算</p><p>　　水輪機(jī)關(guān)閉時(shí)，一般不能完全關(guān)閉，而留有一定的空載開度τx。對(duì)于混流式水輪機(jī),τx=(0.08~0.12),本次設(shè)計(jì)取τx=0.1。則水輪機(jī)的空載。</p><p>　　2.4.5 計(jì)算精確的水能</p><p>　　說(shuō)明：

33、電站運(yùn)行流量安排原則</p><p>　　(1).時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組滿發(fā)，單機(jī)流量為最大，即 ，在表2-8中，從1-10欄屬該種情況，在圖2-2中用滿發(fā)流量2*15.88 查出下游水位，表中水頭損失和效率用單機(jī)容量15.88查出，進(jìn)而求出，則=2。</p><p>　　(2)．〈〈時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，流量均分，即=/2，即在表2-7中從11-18欄屬此種情況，在圖2-2中用總流量查出下游水位，水頭

34、損失和效率用單機(jī)流量/2查出，求出，=2求出，=2。</p><p>　　(3）．7〈〈，一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，即〈，在表2-1中為19-32欄，在圖2-2中用單機(jī)流量查出下游水位，水頭損失和效率用單機(jī)流量查出，求出，=。</p><p>　　(4)．〈7時(shí)，安排機(jī)組檢修。</p><p>　　表2-8 水能的精確計(jì)算表</p><p>　　用設(shè)計(jì)代

35、表年法計(jì)算多年平均發(fā)電量，E年。</p><p><b>　　壓力水池</b></p><p>　　在引水渠道末端，將渠底加深，將渠道平面尺寸擴(kuò)大，形成一水池，以便平穩(wěn)水流和布置壓力管道的進(jìn)水口，此水池稱為壓力前池。它是引水渠道和壓力水管之間的連接建筑物。</p><p>　　壓力前池的作用和組成</p><p>　　作

36、用：1、將引水渠道中的流量均勻地分配給各壓力水管，并設(shè)置閘門控制進(jìn)入壓力水管的流量。2、再次攔截和清除水中的污物、泥沙和浮冰等，防止其進(jìn)入壓力水管。3、當(dāng)壓力前池設(shè)有泄水建筑物時(shí)，可以宣泄多余水量、限制水位升高。當(dāng)當(dāng)下游有其他用水要求時(shí)，在電站停止運(yùn)行的情況下，可通過(guò)泄水建筑物向下游供水。4、壓力前池有一定容積，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化引起需水量變化時(shí)，起一定的調(diào)節(jié)流量和反射水錘波的作用。所以，在無(wú)壓引水式水電站的引水渠道末端，必須設(shè)置壓力前池。

37、</p><p>　　組成：1、前室和進(jìn)水室。進(jìn)水室為壓力水管進(jìn)水口前擴(kuò)大和加深部分，一般比渠道寬和深，需要用漸變擴(kuò)散段（前室）連接渠道與池身，以保證水流平順、水頭損失小、無(wú)旋渦發(fā)生。2、壓力墻。壓力墻是壓力水管進(jìn)水口的閘墻。3、泄水建筑物。常采用側(cè)堰，優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，缺點(diǎn)是前沿較長(zhǎng)，水位變化大。堰頂可以加設(shè)閘門控制，但必須保證穩(wěn)妥可靠。也可采用虹吸式泄水道，其優(yōu)點(diǎn)是泄流量大，缺點(diǎn)是泄流量變化突然，可能引起水位的

38、振蕩，且不能宣泄漂浮物，嚴(yán)寒地區(qū)容易封凍。4、排污、排沙、排冰建筑物。污物及泥沙可能自渠首或渠道沿線進(jìn)入，必須在前池處加以排除，以防進(jìn)入壓力水管。在嚴(yán)寒地區(qū)還要設(shè)攔冰和排冰設(shè)施，以防止冰凌的危害。上述建筑物除進(jìn)水室和壓力墻必不可少外，其他建筑物則根據(jù)電站具體情況確定。</p><p>　　3.1 壓力前池的選擇與布置方式</p><p>　　3.1.1 位置選擇</p>

39、<p>　　壓力前池的位置選擇，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件和運(yùn)用要求，并結(jié)合渠道路線、壓力水管、廠房等建筑物及本身泄水建筑物的相互位置綜合考慮確定，力求做到布置緊湊合理，水流平順通暢，運(yùn)行協(xié)調(diào)靈活，結(jié)構(gòu)安全經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　壓力前池應(yīng)盡可能布置在天然地基的挖方中，而不應(yīng)放在填方上，盡可能靠近廠房，以縮短壓力水管的長(zhǎng)度。因此，為保證安全，選擇布置在地質(zhì)條件好的挖方中，而且為了縮短壓力水管的長(zhǎng)度，將壓力

40、前池布置在陡坡頂上。</p><p>　　3.1.2 布置方式</p><p>　　壓力前池的布置方式有三種。一是，引水渠道與壓力前池正向連接，其特點(diǎn)是渠道、壓力前池、壓力水管的軸線相一致，這樣水流平順，水量分配均勻，水頭損失小。但，這種布置方式容易受地形地質(zhì)條件的限制，可能有較大的挖方，并且泄水通道常采用側(cè)堰形式，因此只能在地形條件許可或在渠道跌水式電站中采用。二是，引水渠道與壓力前池

41、側(cè)向連接其特點(diǎn)是：渠道軸線垂直于壓力水管軸線，這時(shí)前池中水流偏向一側(cè)，易于引起渦流，加大水流損失，且轉(zhuǎn)角處還可以形成死水區(qū)而使泥沙淤積?？梢赃m應(yīng)地形條件，使渠線與等高線平行，而壓力水管軸線與等高線垂直，減小開挖量。三是，引水渠道與壓力前池斜向連接，這種在工程中應(yīng)用較多，能適應(yīng)地形、地質(zhì)條件，而水流、開挖量、排污、排水等條件都介于兩者之間。因此本電站也采用斜向連接方式。</p><p>　　3.2 前池中的幾個(gè)特

42、征水位</p><p>　　3.2.1 前池正常水位取渠道末端正常水位▽最高=339.9米， </p><p>　　3.2.2 前池最高水位▽最高=▽堰頂+最大溢流深其中，最大溢流深取1米，最大溢流量為31.8m3/s,即：▽最高=339.95+1=340.95米</p><p>　　3.2.3 前池最底水位▽最底一般取稍高于渠底末端高程0.5-0.6米，由渠

43、底高程為336.4米，則▽最底=336.4+0.6=337.0米 </p><p>　　3.3 壓力水管主要高程的確定</p><p>　　3.3.1 壓力水管進(jìn)口頂緣高程</p><p>　　為防止空氣進(jìn)入壓力水管產(chǎn)生漏斗狀的吸氣漩渦，壓力水管頂部應(yīng)具有足夠的淹沒度，且不小于0.5米,則：</p><p><b>　　=m&l

44、t;/b></p><p>　　S臨界——閘門頂?shù)陀谧畹偷难蜎]深度，m；</p><p>　　d——閘門孔口凈高，m；</p><p>　　v——閘門斷面流速，m/s；</p><p>　　C——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，C=0.55~0.73，對(duì)稱進(jìn)水的進(jìn)口取小值，側(cè)向進(jìn)水的進(jìn)口取大值。</p><p>　　此處取C=0.55

45、。不考慮風(fēng)浪影響。</p><p>　　▽管頂=Zmin-d0=337.0-2.21=334.8m</p><p>　　3.3.2 壓力水管進(jìn)口底緣高程</p><p>　　當(dāng)直徑為D的壓力水管軸線與水平線的傾角為α（α一般不大于450）此處取α=00，進(jìn)水室底板高程：</p><p>　　▽進(jìn)底= Zmin- d0-= ▽進(jìn)底= Zmin

46、- d0=334.8-2.5=332.3m</p><p>　　3.3.3 壓力墻及擋水墻頂高程的確定</p><p>　　壓力前池的圍墻頂部高程▽墻頂= Zmax+δ，δ為安全超高?？砂聪卤泶_定。</p><p>　　表 渠道超高和頂寬</p><p><b>　　取δ=0.6，則：</b></p&g

47、t;<p>　　▽墻頂= Zmax+δ=340.95+0.6=341.6m</p><p>　　3.3.4 前池形體的銜接情況</p><p>　　底坡為1：5，漸變段平面擴(kuò)散角為取，前池末端底板高程是比進(jìn)水口底緣高程低1m，即： </p><p>　　3.3.5 通氣孔及排沙孔</p><p>　　通氣孔應(yīng)布置在緊靠工作閘

48、門的下游面，其作用和截面面積的確定與潛沒式進(jìn)水口相同。</p><p>　　排沙孔應(yīng)在前室的最低處設(shè)置，其進(jìn)水口方向可與管道的進(jìn)口方向相同，兩者分上下層排列，也可布置在前室最低處的一側(cè)。</p><p>　　3.4 壓力前池的設(shè)置</p><p>　　3.4.1 攔污柵</p><p>　　攔污柵的構(gòu)造，作用等與潛沒式進(jìn)水孔的攔污柵相同，

49、攔污柵應(yīng)設(shè)置在進(jìn)水室入口處的柵槽中，下端支承于進(jìn)水室底版，上端支承于防護(hù)梁與工作橋相連，攔污柵與水平面成700傾斜放置，采用人工清污。</p><p>　　3.4.2 檢修閘門</p><p>　　檢修閘門位于工作閘門之前，但可能位于攔污柵之前或之后，供檢修攔污柵，工作閘門和進(jìn)水室堵水之用，用平板式閘門。</p><p>　　3.4.3 工作閘門</p&g

50、t;<p>　　工作閘門的作用是當(dāng)壓力水管、水輪機(jī)閥門或機(jī)組發(fā)生事故或檢修時(shí)，用來(lái)關(guān)閉壓力水管進(jìn)口，另外，當(dāng)電站長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí)，為防止水輪機(jī)伐門漏水，也需要關(guān)閉工作閘門，工作閘門一般采用平面定輪閘門。</p><p>　　3.4.4 啟閉機(jī)</p><p>　　攔污柵和檢修閘門可采用移動(dòng)式啟閉機(jī)，工作閘門則應(yīng)每個(gè)進(jìn)水室采用一臺(tái)固定啟閉機(jī)，為了將攔污柵和閘門吊出檢修，需設(shè)置啟閉

51、機(jī)架和工作橋。</p><p>　　3.5 溢流堰設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1 采用實(shí)用堰，用WES曲線</p><p>　　WES曲線計(jì)算用水力計(jì)算，其曲線方程為：</p><p><b>　　其中即： </b></p><p>　　3.5.2 曲線的計(jì)算</p>&

52、lt;p>　　曲線用計(jì)算,即：，列表計(jì)算如下:</p><p>　　表3-1 曲線段計(jì)算表</p><p>　　3.5.3 直線段坡度1：0.5</p><p>　　3.5.4 反弧段半徑R的確定</p><p><b>　　R=3.0(m)</b></p><p>　　3.5.5 溢

53、流堰寬度B的計(jì)算</p><p>　　溢流堰剖面圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3--1溢流堰剖面圖</p><p>　　3.6 進(jìn)水室尺寸擬定</p><p>　　3.6.1 進(jìn)水室寬度</p><p>　　通常采用若壓力水管根數(shù)為隔敦厚度為則進(jìn)水室總寬度為：</p><p>　

54、　進(jìn)水室的寬度B進(jìn)與壓力水管直徑、根數(shù)以及水電站的最大引用流量Qmax有關(guān)。每一獨(dú)立的進(jìn)水室寬度b進(jìn)應(yīng)滿足以下條件：</p><p><b>　　b進(jìn)</b></p><p>　　式中 v進(jìn)——攔污柵的允許過(guò)柵流速，一般不超過(guò)1.0~1.2m/s； </p><p>　　n——進(jìn)水室個(gè)數(shù)，與壓力水管根數(shù)相同； </p>&

55、lt;p>　　h進(jìn)——進(jìn)水室入口的水深；h進(jìn)=Z進(jìn)- ▽進(jìn)底</p><p><b>　　b進(jìn)=</b></p><p>　　通常采用b進(jìn)=（1.5~1.8）D。若壓力水管根數(shù)為n，隔墩厚度為d ，則進(jìn)水室總寬度為B進(jìn)=nb進(jìn)+(n-1)d。對(duì)于漿砌石隔墩，d=（0.8~1.0）m；對(duì)于混凝土隔墩，d=（0.5~0.6）m。</p><p&

56、gt;　　b 進(jìn)=1.8D=4.5m</p><p>　　B進(jìn)=nb進(jìn)+(n-1)d=14.5m</p><p>　　3.6.2 前池寬度B及其長(zhǎng)度L</p><p><b>　　廠區(qū)布置</b></p><p>　　4.1廠區(qū)布置的任務(wù)和原則</p><p>　　4.1.1 廠區(qū)布置的任務(wù)&

57、lt;/p><p>　　廠區(qū)布置的任務(wù)是以水電站主廠房為核心，合理安排主、副廠房、變壓器場(chǎng)、高壓開關(guān)站、引水道尾水道、交通線等的相互位置。</p><p>　　4.1.2 廠區(qū)布置的原則</p><p>　　(1) 應(yīng)綜合考慮自然條件、樞紐布置、廠房形式、對(duì)外交通、廠房進(jìn)水方式等因素，使廠區(qū)個(gè)部分與樞紐其他建筑物相互協(xié)調(diào)，避免或減少干擾。</p><

58、;p>　　(2) 既要照顧廠區(qū)個(gè)部分的不同作用和要求，也要考慮他們的聯(lián)系與配合，要統(tǒng)籌兼顧，共同發(fā)揮作用。主、副廠房、變壓器場(chǎng)等建筑物應(yīng)距離短，高差小，滿足電站出線方便，電能損失小，便于設(shè)備的運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行和檢修。</p><p>　　(3) 應(yīng)充分考慮施工條件，施工程序，施工導(dǎo)流方式的影響，并盡量為施工期間利用已有鐵路、公路、水運(yùn)及建筑物等創(chuàng)造條件。還應(yīng)考慮電站的分期施工和提前發(fā)電，宜盡量將本期工程

59、的建筑物布置適當(dāng)集中，以利分期建設(shè)，分期安裝，為后期工程或邊發(fā)電邊施工創(chuàng)造有利的施工和運(yùn)行條件</p><p>　　(4) 應(yīng)保證廠區(qū)所有設(shè)備和建筑物都是安全可靠的。必須避免在危巖、滑坡及構(gòu)造破碎地帶布置建筑物。對(duì)于陡坡則應(yīng)采取必要的護(hù)坡加固措施，并做好排水，以確保施工期和投產(chǎn)后都能安全可靠。</p><p>　　(5) 應(yīng)盡量少破壞天然綠化。在滿足運(yùn)行和管理的前提下，積極利用，改造荒坡

60、地，盡量少占農(nóng)田。</p><p>　　(6)在滿足運(yùn)行可靠，檢修方便的前提下，應(yīng)采用工程量最少，投資最省，效益最高的方案。</p><p><b>　　4.2 廠區(qū)布置</b></p><p>　　4.2.1引水式水電站廠區(qū)布置的一般要求</p><p>　　(1) 主廠房的布置</p><p&

61、gt;　　主廠房是廠房樞紐的主要建筑物。它的布置是廠區(qū)布置的關(guān)鍵。副廠房、主變壓器場(chǎng)、開關(guān)站的位置都依它的位置而定。主廠房應(yīng)布置在地質(zhì)條件好、開挖量小、岸坡穩(wěn)定、對(duì)外交通方便、施工條件好且導(dǎo)流容易解決、出線方便、對(duì)整個(gè)水利樞紐工程經(jīng)濟(jì)合理的位置。</p><p>　　引水式水電站常用河岸式廠房。其特點(diǎn)是距樞紐較遠(yuǎn)，因此首部樞紐布置和施工條件對(duì)之影響甚小。而引水系統(tǒng)對(duì)其影響較大。所以，應(yīng)首先依地形、地質(zhì)、水文等自然

62、條件選擇引水方式后，再確定廠房的位置和布置。布置對(duì)應(yīng)盡可能使廠房進(jìn)出水平順，最好采用正面進(jìn)水，尾水渠要逐漸斜向下游，或加筑導(dǎo)墻以改善水流條件，免受河道洪水頂托而產(chǎn)生壅水，漩渦和淤積。</p><p>　　(2) 副廠房布置</p><p>　　副廠房的位置可以在主廠房的上游側(cè)，下游側(cè)或一端。副廠房布置在主廠房上游側(cè)運(yùn)行管理比較方便，電纜也比較短，在結(jié)構(gòu)上與主廠房連成一體，造價(jià)也經(jīng)濟(jì)。&l

63、t;/p><p>　　引水式水電站的副廠房宜布置在主廠房一端，或主廠房與后山坡之間的空間，布置在主廠房上游側(cè)。</p><p>　　(3) 變壓器場(chǎng)和開關(guān)站的布置</p><p>　　主變壓器位于高、低壓配電裝置之間，起著連接升壓作用。布置變壓器應(yīng)考慮下列原則：</p><p>　　a.變壓器應(yīng)盡可能靠近主廠房，以縮短最昂貴的發(fā)電機(jī)電壓母線和減少

64、電能損失。</p><p>　　b.要便于運(yùn)輸、安裝和檢修。</p><p>　　c.要便于維護(hù)、巡視及排除故障。為此，主變四周要留有以上空間。</p><p>　　d.土建結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理。主變基礎(chǔ)安全可靠，應(yīng)高于最高洪水位。四周應(yīng)有排水設(shè)施，以防雨水匯集為害。</p><p>　　e.便于主變通風(fēng)、冷卻和散熱，并符合保安和放火要求。</

65、p><p>　　高壓開關(guān)站一般為露天式，當(dāng)?shù)匦味妇r(shí)，為了減少開挖和平整的工程量，也可采用階梯布置或高架布置。其布置原則與主變壓器場(chǎng)相似。</p><p>　　(4)尾水管、交通線的布置</p><p>　　尾水管應(yīng)使水流順暢下泄，根據(jù)地形地質(zhì)、河道流向、泄流影響，泥沙情況，并考慮下游梯級(jí)回水及樞紐各泄水建筑物的泄水對(duì)河床變化的可能影響進(jìn)行布置。還應(yīng)使尾水與原河道水流能

66、平順銜接，并不被河道泥沙淤塞。要盡量縮短尾水渠長(zhǎng)度，以減少工程量。</p><p>　　長(zhǎng)區(qū)外鐵路、公路及橋梁、涵洞應(yīng)充分考慮機(jī)電設(shè)備重件，大件的運(yùn)輸。進(jìn)廠專用的鐵路、公路應(yīng)直接進(jìn)如入安裝間，以便利用廠的內(nèi)橋吊卸貨。</p><p>　　4.2.2 本設(shè)計(jì)的廠區(qū)布置</p><p>　　通過(guò)上節(jié)引水式水電站廠區(qū)布置要求，結(jié)合厥山水電站的實(shí)際情況，綜合分析、比較，確

67、定方案如下：</p><p>　　第五章 蝸殼、尾水管及機(jī)電設(shè)備的選擇</p><p><b>　　5.1 蝸殼的選擇</b></p><p>　　5.1.1 蝸殼的作用和型式</p><p>　　蝸殼的作用是將水流均勻、平順、軸對(duì)稱地引向水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。</p><p>　　蝸殼依據(jù)

68、所用的材料不同，可分為金屬蝸殼和混凝土蝸殼。由本電站設(shè)計(jì)水頭為51.44米，而51.44米≮40米，所以采用鋼板焊接的金屬蝸殼。</p><p>　　5.1.2 蝸殼的水力計(jì)算</p><p>　　1）基本依據(jù) 如表5-1</p><p>　　表5-1 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)主要尺寸 單位</p><p>　　蝸殼的包角根據(jù)《水電站動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)》水輪機(jī)的

69、型號(hào)選</p><p><b>　　2）尺寸計(jì)算</b></p><p>　　表5-2 圓形斷面蝸殼單線圖 單位</p><p>　　5.2 尾水管的選擇</p><p>　　5.2.1 尾水管的作用和型式</p><p>　　尾水管的作用可歸納為三點(diǎn)：一是將通過(guò)水輪機(jī)的水流泄向下游；二是轉(zhuǎn)輪裝

70、置在下游水位之上時(shí)，能利用轉(zhuǎn)輪出口與下游水位之間的勢(shì)能，三是回收利用轉(zhuǎn)輪出口的大部分動(dòng)能。</p><p>　　圖5--1蝸殼單線圖</p><p>　　尾水管的型式有直錐型、彎曲直錐型、彎曲型三種，本次設(shè)計(jì)采用彎曲型尾水管。</p><p>　　5.2.2 尾水管的尺寸計(jì)算 </p><p><b>　　采用</b>&

71、lt;/p><p>　　表5-3 彎曲型尾水管尺寸計(jì)算表 單位</p><p>　　圖5--2 尾水管單線圖</p><p><b>　　5.3水輪發(fā)電機(jī)組</b></p><p>　　5.3.1 水輪機(jī)型 如表5-4 </p><p>　　表5-4 流道尺寸 單位</p><

72、p>　　5.3.2 發(fā)電機(jī)型 如表5-5</p><p>　　表5-5 主要外形與安裝尺寸 單位</p><p>　　圖5--3發(fā)電機(jī)外形尺寸</p><p>　　5.4 調(diào)速器、吊車、主閥的選擇</p><p>　　5.4.1 調(diào)速器的選擇</p><p>　　調(diào)速器應(yīng)根據(jù)測(cè)速元件的不同，其可以分為機(jī)械液壓

73、型和、電器液壓型兩大類。機(jī)械液壓型控制部分為機(jī)械元件（飛擺、杠桿等），操作部分為液壓系統(tǒng)。電氣液壓控制部分為測(cè)頻回路（進(jìn)行測(cè)頻、放大、反饋等），操作部分為液壓系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械液壓型。由于本電站水輪機(jī)為混流式，所以是以導(dǎo)水機(jī)構(gòu)為唯一調(diào)節(jié)對(duì)象的單調(diào)節(jié)。</p><p>　　中小型調(diào)速器都有固定接力器，調(diào)速柜和油壓裝置是成套產(chǎn)品，可按調(diào)速功選擇調(diào)速器。</p><p>　　假設(shè)為中小型調(diào)速器

74、，先計(jì)算出調(diào)速功后再判斷具體類型。反擊式水輪機(jī)調(diào)速功的經(jīng)驗(yàn)公式為：</p><p>　　A = （200～250）Q （N.m）</p><p>　　公式中： — 水輪機(jī)的最大工作水頭；</p><p>　　Q — 最大工作水頭發(fā)出額定出力時(shí)的流量；</p><p>　　— 水輪機(jī)標(biāo)稱直徑；</p><p>

75、　　200~500為系數(shù)，高水頭取 200，低水頭取250。</p><p>　　水輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中允許出現(xiàn)的最大凈水頭，對(duì)于無(wú)壓引水式水電站為壓力前池正常水位與一臺(tái)機(jī)組滿發(fā)時(shí)相應(yīng)的尾水位之差減去引水系統(tǒng)水頭損失即得?？刹橄掠嗡?、水頭損失流量關(guān)系曲線求得：</p><p>　　=339.9-285.90-1.5=52.50（m）</p><p><b>　

76、　Q = 15.9 </b></p><p>　　則 （N.m）</p><p>　　根據(jù)所得數(shù)值，查調(diào)速器的型譜表，選用然后查〈〈水電站動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)〉〉，得調(diào)速器尺寸如表5-6，</p><p><b>　　表5-6 </b></p><p><b>　　表5-6 </b&

77、gt;</p><p>　　5.4.2 吊車的選擇</p><p>　　主廠房多采用雙鉤橋式起重機(jī)，起重機(jī)的工作制度（JC%）分輕級(jí)（JC=15%），中級(jí)（JC=25%）和重級(jí)（JC=60%）三種JC%定義為：</p><p>　　JC（%）=*100%</p><p>　　水電站起重機(jī)利用率較低，環(huán)境正常，應(yīng)選用輕級(jí)工作制的橋吊，但對(duì)中小型

78、電站，多選用一般用途的現(xiàn)成產(chǎn)品，市上供一般用途的橋吊只有中級(jí)和重級(jí)，所以中小型電站也可選用重中級(jí)工作制的橋吊。</p><p>　　根據(jù)轉(zhuǎn)子帶軸重量32，跨度10.5，查《水電站動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)》得吊車起重量中，主鉤50，副10，主要部分尺寸如表5-7</p><p>　　表5-8 雙鉤橋機(jī)主要部分尺寸 單位</p><p>　　5.4.3 主閥的選擇<

79、;/p><p>　　設(shè)置在水輪機(jī)前的閥門稱為主閥，是保證在某臺(tái)機(jī)組停機(jī)或檢修時(shí)，不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行。</p><p>　　查《水電站動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)》得型水輪機(jī)配套的主閥為臥式蝴蝶閥，其直徑為2000，尺寸如表5-9</p><p>　　表5-9 蝴蝶閥主要外形尺寸 單位</p><p><b>　　5.4.4主變壓器<

80、;/b></p><p>　　本次選用主變壓器SFL-8000/38.5兩臺(tái)，尺寸：長(zhǎng)*深*高=5150*4150*4763mm，每臺(tái)總重260T，其中器身重11.5T。</p><p><b>　　第六章 廠房布置</b></p><p>　　水廠房布置是廠房設(shè)計(jì)中極為重要的一環(huán)。廠房布置是否得當(dāng)，不僅直接影響到電站的運(yùn)行，而且對(duì)設(shè)計(jì)工

81、作和施工的影響都很大，因此必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)。廠房布置必須因地制宜進(jìn)行，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)廠房布置的基本要求是：</p><p>　　可能選擇最有利的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地形條件，要避免在滑坡、陡坡和有承壓水等不利地段建造廠房。要確保工程安全可靠。</p><p>　　量是誰(shuí)六平順地進(jìn)出廠房（包括上游的高壓水道和下游的尾水區(qū)），以減少水頭損失和防止淤積、沖刷。</p><

82、p>　　力求土石方開挖和澆筑混凝土等工程量最少，總的工程投資最省。</p><p>　　盡可能使第一臺(tái)機(jī)組早日發(fā)電和總工期最短。</p><p>　　盡可能為電站的運(yùn)行、管理和檢修創(chuàng)造方便條件。</p><p>　　以上幾條基本要求都是同等重要的，在廠房布置中必須給予全面考慮。</p><p>　　6.1 立式機(jī)組廠房設(shè)備布置</

83、p><p>　　6.1.1 水輪機(jī)及其進(jìn)出口水設(shè)備的布置</p><p>　　水輪機(jī)及其進(jìn)出口的設(shè)備包括水輪機(jī)和進(jìn)水口、主閥、蝸殼、尾水管、尾水閘門等。這些設(shè)備都布置在水輪機(jī)層以下的塊體結(jié)構(gòu)中，其中以水輪機(jī)、蝸殼、尾水管對(duì)廠房下部的塊體的形狀和尺寸的影響最大。</p><p><b>　　輪機(jī)的布置</b></p><p>

84、　　水輪機(jī)選定之后，有關(guān)水輪機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)資料，應(yīng)由制造廠家提供。布置水輪機(jī)</p><p>　　時(shí)，應(yīng)根據(jù)已確定的廠區(qū)布置和主廠房在廠區(qū)的平面位置，初步擬定機(jī)組間距和廠房的縱橫軸線位置，根據(jù)廠家提供的水輪機(jī)尺寸和安裝高程進(jìn)行平面布置。水輪機(jī)的安裝高程是廠房的一個(gè)控制性高程，應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。</p><p><b>　　水管和主閥的布置</b></p>&

85、lt;p>　　進(jìn)水關(guān)進(jìn)入廠房后，有一水平段，以便布置主閥與蝸殼連接。此水平管段的中心</p><p>　　線高程應(yīng)與水輪機(jī)安裝高程相同。在引水式水電站中，應(yīng)采用分組或聯(lián)合供水時(shí)，為保證一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)，其他機(jī)組可正常運(yùn)行，在每臺(tái)機(jī)組前都要安裝閥門（主閥）。</p><p>　　主閥廊道必須有足夠的空間，以利于主閥的安裝和維護(hù)，凈寬一般為。閥室中還必須設(shè)置排水溝、管向集水井排水。<

86、/p><p><b>　　蝸殼的布置</b></p><p>　　中、高水頭水電站廠房?jī)?nèi)的混流式水輪機(jī)一般均采用金屬蝸殼，其具體尺寸由水輪機(jī)制造廠家給出。金屬蝸殼的內(nèi)圈焊接在座環(huán)的上、下環(huán)上，上半部通常用彈性墊層與上面的混凝土隔開。為了在檢修水輪機(jī)時(shí)能將蝸殼和主閥后面進(jìn)水管的水放空，通常在緊靠主閥下游鋼管的底部設(shè)置通往尾水管或集水井的排水管，并裝設(shè)控制閥門。同時(shí)，在進(jìn)水鋼

87、管的頂部還應(yīng)安裝通氣閥，以便于蝸殼和鋼管放空或充水時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)氣和排氣。蝸殼進(jìn)人孔一般可設(shè)在主閥下游進(jìn)水鋼管處，也可從水輪機(jī)層向下用豎井聯(lián)通一水平短洞進(jìn)入蝸殼。</p><p>　　尾水管和尾水閘門的布置</p><p>　　尾水管在布置時(shí)，可使直錐段的頂端與水輪機(jī)的基礎(chǔ)環(huán)相連，尾水管出口潛沒于尾水中。</p><p>　　為了檢修水輪機(jī)，還需要設(shè)置尾水管進(jìn)人孔和排

88、水管。進(jìn)人孔一般設(shè)在尾水管的直錐段，當(dāng)上游有主閥室時(shí)，尾水管進(jìn)人孔可設(shè)在該處，由主閥室進(jìn)入尾水管。</p><p>　　尾水管閘門一般設(shè)置在尾水管的出口，尾水閘門存入專設(shè)的門庫(kù)中或放置在尾水閘墩上。運(yùn)行時(shí)沿尾水平臺(tái)吊到指定地點(diǎn)。尾水閘門起閉機(jī)的型式，根據(jù)起重量的大小選擇橋式吊車。</p><p>　　6.1.2 發(fā)電機(jī)的布置</p><p><b>　　

89、發(fā)電機(jī)的布置方式</b></p><p>　　發(fā)電機(jī)的布置方式主要有開敞式、埋沒式和半島式三種，開敞式布置一般適用于容量較小的機(jī)組；埋沒式布置方式一般適用于大、中型電站；半島式布置由于廠房?jī)?nèi)場(chǎng)地狹小設(shè)備擁擠，給安裝、檢修造成不便，故采用不多。本設(shè)計(jì)采用埋沒式布置。</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)的冷卻與通風(fēng)</b></p><p&g

90、t;　　發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)引起發(fā)熱，如不進(jìn)行冷卻，會(huì)使機(jī)組效率降低甚至損壞。目前主要是采用通風(fēng)的方式進(jìn)行冷卻。本設(shè)計(jì)采用川流式通風(fēng)。</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)的支承結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　立式發(fā)電機(jī)的支承結(jié)構(gòu)通常稱為機(jī)墩，它的底部固結(jié)在水輪機(jī)層大體積混凝土上，上部與發(fā)電機(jī)樓板或風(fēng)罩連接。它的作用是將發(fā)電機(jī)支承在預(yù)定的位置上，并給機(jī)組的安裝、運(yùn)行、維護(hù)、

91、檢修創(chuàng)造有利的條件。機(jī)墩要承受荷載，故必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用圓筒式機(jī)墩，一般為上、下直徑相同的等厚的鋼筋混凝土圓筒。有時(shí)為了施工立模便利，外圍做成正八角形的。圓筒式機(jī)墩餓筒臂厚一般在以上，取。</p><p>　　6.1.3 主廠房?jī)?nèi)附屬設(shè)備和輔助設(shè)備的布置</p><p>　　主廠房?jī)?nèi)屬于水輪機(jī)的附屬設(shè)備有：調(diào)速器、油壓

92、裝置、接力器和減壓閥等；屬于發(fā)電機(jī)的附屬設(shè)備有主引出線、中性點(diǎn)設(shè)備、勵(lì)磁系統(tǒng)、機(jī)旁盤和發(fā)電機(jī)的冷卻設(shè)備等。</p><p>　　屬于廠房輔助設(shè)備有：壓縮空氣系統(tǒng)、油系統(tǒng)和水系統(tǒng)。</p><p><b>　　調(diào)速器的布置</b></p><p>　　調(diào)速器由操作柜、有壓裝置和接力器三個(gè)主要部分組成，并用油管和傳動(dòng)設(shè)備連成一體。操作柜在布置時(shí)應(yīng)盡

93、量靠近接力器，以縮短油管，并便于安排回復(fù)裝置。同時(shí)操作柜應(yīng)盡可能靠近機(jī)旁盤，使值班人員在操作柜旁能通視機(jī)旁盤上各種儀表，以便在開機(jī)或停機(jī)時(shí)以及試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行手動(dòng)操作。</p><p>　　接力器是直接控制水輪機(jī)導(dǎo)葉開度，調(diào)節(jié)進(jìn)入水輪機(jī)流量，以保持機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)，一般布置在蝸殼端面較小的上游側(cè)，固定在機(jī)墩孔洞中。</p><p>　　調(diào)速器和油壓裝置均應(yīng)布置在橋式吊車吊鉤的工作范圍之內(nèi)，周圍

94、還應(yīng)留左右的通道，以便安裝、檢修。通常都是一臺(tái)機(jī)組設(shè)有一套調(diào)速設(shè)備，并且應(yīng)盡量布置在本機(jī)組段內(nèi)，以免主機(jī)組分期安裝時(shí)給施工和安裝帶來(lái)困難。</p><p>　　發(fā)電機(jī)附屬設(shè)備及其布置</p><p><b>　　機(jī)主引出線的布置</b></p><p>　　主引出線即母線，通常采用方形的匯流銅排或鋁排。母線是用來(lái)將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流送往主變壓器的

95、線路。由于母線價(jià)格較貴，要求在廠房?jī)?nèi)母線長(zhǎng)度應(yīng)最短，并且是明線，設(shè)有干擾出線要暢通，母線道要干燥，且通風(fēng)散熱條件好。主引出線有發(fā)電機(jī)定子上引出端接出后，通過(guò)主出線道進(jìn)入母線道，經(jīng)低壓配電裝置，最后接主變壓器。引出線一般固定在出線層天花板的母線架上，并用鐵絲網(wǎng)圍護(hù)。在引出線上，常接有電壓和電流互感器等。</p><p><b>　　勵(lì)磁盤的布置</b></p><p>

96、　　勵(lì)磁盤是用于控制和調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的，每機(jī)塊，它與勵(lì)磁機(jī)聯(lián)系較多，最好布置在空氣比較干燥的主機(jī)房?jī)?nèi)。</p><p><b>　　機(jī)旁盤的布置</b></p><p>　　機(jī)旁盤一般包括機(jī)組自動(dòng)操作盤、繼電保護(hù)盤、測(cè)量盤和動(dòng)力盤等。每機(jī)塊，用來(lái)監(jiān)視和控制機(jī)組運(yùn)行。機(jī)旁盤常布置在發(fā)電機(jī)層主機(jī)的側(cè)旁。對(duì)于采用金屬蝸殼的中、高水頭水電站廠房，機(jī)旁盤與廠房墻之間應(yīng)有寬度

97、不小于的檢修試驗(yàn)通道，盤面至發(fā)電機(jī)風(fēng)道蓋板邊緣或吊物孔邊緣之間應(yīng)有寬度的通道，以便在機(jī)組或主閥檢修時(shí)盤前仍可通行。</p><p><b>　　壓縮空氣系統(tǒng)</b></p><p>　　水電站上有很多設(shè)備使用壓縮空氣。壓縮空氣系統(tǒng)可分為高壓氣和低壓氣。油壓裝置和高壓空氣斷路器用氣屬高壓氣系統(tǒng)，一般為2.5或，其他用氣設(shè)備屬低壓氣系統(tǒng)，一般為。壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)備包括高、低

98、壓空氣機(jī)、貯氣罐及相應(yīng)的輸氣管道及閥門等。中小型廠房中的壓氣設(shè)備常統(tǒng)一布置在空壓機(jī)房?jī)?nèi)。</p><p><b>　　油系統(tǒng)</b></p><p>　　水電站上所有機(jī)點(diǎn)設(shè)備用的油主要有兩種：各種變壓器及油無(wú)關(guān)等電氣設(shè)備需要用絕緣；各種軸承潤(rùn)滑及油壓操作透平油。絕緣油的作用是絕緣散熱及滅弧；透平油的作用是潤(rùn)滑、散熱及傳遞能量。油系統(tǒng)一般包括油庫(kù)、油處理室、油管等。油庫(kù)

99、是貯油的地方，內(nèi)設(shè)油罐。一般透平油的用油設(shè)備均在廠內(nèi)，故透平油系統(tǒng)一般布置在廠房?jī)?nèi)。絕緣油系統(tǒng)用油布置在用油量大的主變壓器和高壓開關(guān)附近，一般在廠房外。再主廠房?jī)?nèi)，油庫(kù)可以布置在安裝間下層，水輪機(jī)層或副廠房?jī)?nèi)。特別注意防火。</p><p><b>　　5 供水系統(tǒng)</b></p><p>　　水電站廠房供水系統(tǒng)供給生活用水，消防用水及技術(shù)用水。取水方式有上游壩前取水

100、、廠內(nèi)引水鋼管取水、下游水泵取水及地下水源取水四種，各機(jī)組的供水管相互聯(lián)通，互為備用，并可同時(shí)供應(yīng)消防和生活用水。常令設(shè)水泵自下游抽水作為備用。</p><p><b>　　6 排水系統(tǒng)</b></p><p>　　廠房中的技術(shù)、消防、生活用水及各種設(shè)備滲漏水，以及檢修機(jī)組時(shí)壓力水管、蝸殼、尾水管的放空水量，都需要排往下游，因此廠房?jī)?nèi)必須設(shè)置排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)包括滲漏

101、排水和檢修排水兩部分。技術(shù)排水及各處的滲漏水應(yīng)考慮自流排水，不能自流排出的，可用排水溝、管將其集中排至集水井，用水泵抽排至下游，這個(gè)系統(tǒng)稱為滲漏排水系統(tǒng)。集水井應(yīng)位于廠房最低處，以便自流集水，可布置在安裝間下層，尾水管之間，廠房端部或上游冊(cè)。 </p><p>　　檢修排水設(shè)備可以集中布置，也可以分散布置在相鄰兩機(jī)組之間，要考慮排水及時(shí)，布置緊湊，節(jié)省投資以及管理方便等。</p><p>

102、　　6.1.4起重設(shè)備的布置</p><p><b>　　橋吊的起重量</b></p><p>　　橋吊的起重量，取決于廠房?jī)?nèi)設(shè)備的最重部件。中、高水頭水電站廠房?jī)?nèi)最重部件一般是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸，。本設(shè)計(jì)中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸重32噸，選主、副鉤的起重量分別為50噸和10噸。</p><p>　　橋吊的跨度和安裝高程</p><p&

103、gt;　　橋吊的跨度是指大梁兩端輪子的中心距，選擇時(shí)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品中的標(biāo)準(zhǔn)跨度，本次選10.5米的標(biāo)準(zhǔn)跨度。選擇橋吊跨度時(shí)還應(yīng)與主廠房下部塊體結(jié)構(gòu)的尺寸相適應(yīng)，使主廠房排架柱直接架立在下部塊體結(jié)構(gòu)的一期混凝土上。</p><p>　　橋吊的安裝高程是指吊車軌頂高程。橋吊的跨度和安裝高程應(yīng)滿足在吊運(yùn)最大部件時(shí)，不影響其他機(jī)組和設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　6.1.5 安裝間的

104、布置</p><p>　　安裝間與主廠房同寬，以便統(tǒng)一裝置吊車軌道。安裝間面積的大小，取決于安裝和檢修工作的內(nèi)容。所需面積按裝配或解體大修一臺(tái)機(jī)組考慮。較小及較輕的部件可堆置于發(fā)電機(jī)地板上，所以安裝間面積通常按能在橋吊主、副鉤范圍內(nèi)放置機(jī)組四大件來(lái)考慮。這四大件是：一是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸。轉(zhuǎn)子要在安裝間進(jìn)行組裝和檢修，四周要留的工作場(chǎng)地。轉(zhuǎn)子放在安裝間時(shí)必須將軸豎直固定。軸要穿過(guò)地板，所以地板上相應(yīng)位置要預(yù)留大于軸發(fā)

105、蘭盤的軸孔，并在軸孔下面設(shè)置鋼筋混凝土的轉(zhuǎn)子承臺(tái)，承臺(tái)中預(yù)設(shè)地腳螺栓，以固定轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子承臺(tái)的高度要滿足轉(zhuǎn)子底部距發(fā)電機(jī)層樓板有的空間。二是發(fā)電機(jī)上機(jī)架。三是水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪帶軸。四周要留1的工作場(chǎng)地。四是水輪機(jī)頂蓋。</p><p>　　6.1.6 廠內(nèi)交通</p><p>　　為了便于設(shè)備的安裝、維護(hù)、檢修和運(yùn)行人員的巡視檢查與操作，保證運(yùn)行的正常和工作的安全，廠房?jī)?nèi)部必須布置一定的交通通道

106、。主要包括廠房的水平通道和廠房空間的上下交通。廠房的水平通道有門、運(yùn)輸軌道、過(guò)道、廊道等。廠房的空間的上下交通有樓梯、斜坡、吊物孔等。</p><p>　　6.2 立式機(jī)組地面廠房主要尺寸的確定</p><p>　　6.2.1 廠房各層高度和主要高程的確定</p><p>　　主廠房主要尺寸——高度、長(zhǎng)度和寬度主要取決于發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)、蝸殼和尾水管的外形尺寸、機(jī)電設(shè)

107、備的的要求，主機(jī)的安裝、拆卸、檢修方式和布置要求，以及相應(yīng)的廠房結(jié)構(gòu)布置的合理性和可能性。</p><p><b>　　1）水輪機(jī)安裝高程</b></p><p>　　對(duì)于立軸反擊式水輪機(jī)，其安裝高程是指導(dǎo)葉中心線高程。它是一個(gè)控制性標(biāo)高，是確定廠房各高程的依據(jù)。計(jì)算公式為：</p><p>　　式中 Zs——安裝高程，m；</p&

108、gt;<p>　　Za——下游尾水位，Hs=1.34m ；</p><p>　　Hs——吸出高度，=0.35m</p><p>　　B0——導(dǎo)葉高度，m。</p><p><b>　　2）水管底板高程</b></p><p>　　尾水管底版高程Z尾底= Zs——h1</p><p>

109、　　式中 h1——尾水管高度，m h1=3.493 m；</p><p>　　則：Z尾底= Zs——h1=287.62——3.493=283.95m。</p><p><b>　　廠房基礎(chǔ)開挖高程</b></p><p>　　初設(shè)階段，巖基S=1~2米；土基S=3~4米。</p><p><b>　　

110、水輪機(jī)地面高程</b></p><p>　　式中 ρ——金屬蝸殼進(jìn)口斷面半徑，混凝土蝸殼為進(jìn)口斷面在水輪機(jī)安裝高程以上的高度，m；</p><p>　　δ——蝸殼進(jìn)口斷面頂部混凝土厚度，決定于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和接力器的布置，初步計(jì)算可取0.8~1.0 m，大型機(jī)組可達(dá)2~3m。</p><p>　　5) 主閥廊到地面高程</p><

111、p>　　式中 Df——壓力水管直徑；</p><p>　　1.8——壓力水管底到廊道地面的安裝檢修距離，m。</p><p><b>　　發(fā)電機(jī)地面高程Z電</b></p><p>　　在確定發(fā)電機(jī)層地面高程時(shí)，要考慮以下幾方面的因素：</p><p>　　a:當(dāng)機(jī)組選定后，水輪機(jī)安裝高程至發(fā)電機(jī)定子殼基礎(chǔ)安裝

112、高程之間的主軸長(zhǎng)度h2和定子高度h3均由廠家提供，不可隨意更改。</p><p><b>　　Z電=</b></p><p>　　b:水輪機(jī)層凈空高度必須滿足發(fā)電機(jī)出線、布置機(jī)墩進(jìn)人孔和運(yùn)行管理要求，一般需要3~4米</p><p><b>　　Z電=</b></p><p>　　c:發(fā)電機(jī)層地面高

113、程最好高于下游最高洪水位，以便進(jìn)廠公路在洪水期也能暢通，并使廠房上部結(jié)構(gòu)保持干燥，有利于電氣設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)。</p><p>　　Z電≥Z下max+Δh=286.96+1.5=288.46（m）</p><p>　　綜合考慮選取三者之間最大的作為發(fā)電機(jī)層的地面高程。 即， Z電=292.61（m）。Z安= Z電。</p><p><b>　　尾水平

114、臺(tái)高程</b></p><p>　　尾水平臺(tái)是布置尾水閘門、啟閉機(jī)的地方，也是主廠房的外部通道，在施工期還可能是重要的運(yùn)輸?shù)缆?。其高程與發(fā)電機(jī)地面高程相同。</p><p><b>　　吊車軌頂高程</b></p><p>　　吊車軌頂高程=發(fā)電機(jī)層地面高程+發(fā)電機(jī)樓板至吊車軌頂高度。</p><p>　　發(fā)

115、電機(jī)層樓板至吊車軌頂高度，根據(jù)吊車吊運(yùn)最長(zhǎng)部件的方式、外形尺寸及安全距離確定。</p><p>　　發(fā)電機(jī)樓板至吊車軌頂高度= 式中</p><p>　　：垂直向安全距離，不小于0.3米；</p><p><b>　?。鹤铋L(zhǎng)部件長(zhǎng)度；</b></p><p>　　：吊鉤吊索連接距離，不小于米；</p>&l

116、t;p>　?。旱蹉^極限位置時(shí)，吊鉤中心至吊車軌頂高度，一般為米。</p><p><b>　　吊車軌頂高度H1=</b></p><p>　　考慮主變壓器抽芯高度時(shí)：</p><p>　　H2=0.2+5.35+1.2+1.2=7.95m</p><p>　　由于主變壓器對(duì)廠房高度的增加影響不大，需要另設(shè)變壓器坑。

117、</p><p>　　則 </p><p>　　廠房天花板高程和廠房頂高程</p><p>　　為了檢修吊車和布置燈具，需在小車頂端到廠房天花板屋頂大梁底面之間，留出h6>0.3m 的安全高度。吊車在軌頂以上的高度由吊車規(guī)格決定。天花板高程=吊車軌頂高程+吊車在軌頂以上的高度+安全距離再根據(jù)房頂結(jié)構(gòu)形式和尺寸，定出廠房頂高程。</p

118、><p>　　Z天 =Z軌+h5+h6</p><p>　　屋頂采用淺拱形屋頂，則最后定出廠房層頂高程為Z天 。</p><p>　　6.2.2 主廠房長(zhǎng)度的確定</p><p><b>　　機(jī)組間距</b></p><p>　　機(jī)組間距是相鄰兩機(jī)組軸心之間的水平距離，當(dāng)機(jī)組等距離布置時(shí)，機(jī)組間距等

119、于一個(gè)機(jī)組段的長(zhǎng)度。</p><p>　　當(dāng)機(jī)組間距由發(fā)電機(jī)尺寸控制時(shí)：發(fā)電機(jī)定子外徑+2*風(fēng)道寬+風(fēng)道間過(guò)道寬。發(fā)電機(jī)的定子外徑由廠家提供，風(fēng)道寬一般為0.8到1.5米，風(fēng)道之間的通道一般不小于2米。</p><p>　　當(dāng)機(jī)組間距由蝸殼尺寸控制時(shí)：蝸殼最大寬度+蝸殼間混凝土厚度。金屬蝸殼的最大寬度前面已經(jīng)確定，兩蝸殼間混凝土厚度等于蝸殼兩側(cè)混凝土厚度之和，每側(cè)厚度不小于0.8米。<