14——水電站廠房(一)

1、第三篇 水電站廠房,水電站廠房是將水能轉(zhuǎn)為電能的綜合工程設(shè)施，包括廠房建筑、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、開(kāi)關(guān)站等，也是運(yùn)行人員進(jìn)行生產(chǎn)和活動(dòng)的場(chǎng)所。,水電站廠房,第十一章 引水式地面廠房,第一節(jié) 水電站廠房任務(wù)、組成和類型,一、水電站廠房的任務(wù)將水電站的主要機(jī)電設(shè)備集中布置在一起，使其具有良好的運(yùn)行、管理、安裝、檢修等條件。布置各種輔助設(shè)備，保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保證發(fā)電質(zhì)量。布置必要的值班場(chǎng)所，為運(yùn)行人員提供良好的工作環(huán)境。,二、

2、水電站廠房的組成,從設(shè)備布置和運(yùn)行要求的空間劃分主廠房。安裝水輪發(fā)電機(jī)組和各種輔助設(shè)備，是水電站廠房的主要組成部分。副廠房。安置各種運(yùn)行控制和檢修管理設(shè)備的房間及運(yùn)行管理人員工作和生活用房。主變壓器場(chǎng)。水電站發(fā)出的電能經(jīng)主變壓器升壓后，再經(jīng)輸電線路送給用戶。,開(kāi)關(guān)站。一般布置在戶外，裝設(shè)高壓開(kāi)關(guān)、高壓母線和保護(hù)設(shè)施，高壓輸電線由此將電能輸送給電力用戶。 主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)和高壓開(kāi)關(guān)站及廠區(qū)交通等，一般稱為廠區(qū)

3、樞紐。,廠區(qū)樞紐,從設(shè)備組成的系統(tǒng)劃分,水流系統(tǒng)。水輪機(jī)及其進(jìn)出水設(shè)備，包括壓力管道、水輪機(jī)前的進(jìn)水閥、蝸殼、水輪機(jī)、尾水管及尾水閘門(mén)等。電流系統(tǒng)。即電氣一次回路系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)及其引出線、母線、發(fā)電機(jī)電壓配電設(shè)備、主變壓器和高壓開(kāi)關(guān)站等。電氣控制設(shè)備系統(tǒng)。即電氣二次回路系統(tǒng)，包括機(jī)旁盤(pán)、厲磁設(shè)備系統(tǒng)、中央控制室、各種控制及操作設(shè)備如各種互感器、表計(jì)、繼電器、控制電纜、自動(dòng)及遠(yuǎn)動(dòng)裝置、通迅及調(diào)度設(shè)備等直流系統(tǒng)。,機(jī)械控制設(shè)備系統(tǒng)。包

4、括水輪機(jī)的調(diào)速設(shè)備，如接力器及操作柜，事故閥門(mén)的控制設(shè)備，其它各種閘門(mén)、減壓閥、攔污柵等操作控制設(shè)備。輔助設(shè)備系統(tǒng)。包括為了安裝、檢修、維護(hù)、運(yùn)行所必須的各種電氣及機(jī)械輔助設(shè)備，如廠用電系統(tǒng)(廠用變壓器、廠用配電裝置、直流電系統(tǒng))，油系統(tǒng)、氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)，起重設(shè)備，各種電氣和機(jī)械修理室、試驗(yàn)室、工具間、通風(fēng)采暖設(shè)備等。,水電站廠房組成圖,3. 從水電站廠房的結(jié)構(gòu)組成劃分,水平面上可分為主機(jī)室和安裝間。主機(jī)室安裝水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備，

5、安裝間是水電站機(jī)電設(shè)備卸貨、拆箱、組裝、檢修時(shí)使用的場(chǎng)地。垂直面上，以發(fā)電機(jī)層樓板面為界，分為上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)。與工業(yè)廠房相似，基本上是板、梁 、柱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。下部結(jié)構(gòu)。為大體積混凝土整體結(jié)構(gòu)，主要布置過(guò)流系統(tǒng)，是廠房的基礎(chǔ)。,,,,,,上部結(jié)構(gòu),下部結(jié)構(gòu),,,下部塊體結(jié)構(gòu),三、水電站廠房的基本類型,(一) 根據(jù)廠房與擋水建筑物的相對(duì)位置及其結(jié)構(gòu)特征，可分為三種基本類型 1．壩后式廠房 特征：廠房位于攔河

6、壩的下游，緊接壩后，在結(jié)構(gòu)上與大壩用永久縫分開(kāi)，發(fā)電用水由壩內(nèi)高壓管道引入廠房。 壩后式廠房還可以變化為：挑越式廠房、溢流式廠房、壩內(nèi)式廠房。,壩 后 廠 房,壩后式廠房示意圖,Center Hill Lake and Dam,挑 越 式 廠 房,烏江渡水電站,壩內(nèi)式廠房,鳳灘水電站,廠房移入溢流壩體空腹內(nèi)。,溢流式廠房,將廠房頂作為溢洪道，成為壩后溢流式廠房。,新安江水電站,2．河床廠房,廠房位于河床中，成為擋水建筑物的一部分

7、。,葛洲壩水利樞紐,位于湖北省宜昌市，在三峽出口南津關(guān)下游2.3km處?；炷林亓危畲髩胃?3.8m，水電站裝機(jī)容量2715 MW，保證出力76.8萬(wàn)kW，多年平均發(fā)電量157億kW·h。,3．引水式廠房,特征：發(fā)電用水來(lái)自較長(zhǎng)的引水道，廠房遠(yuǎn)離擋水建筑物，一般位于河岸。如若將廠房建在地下山體內(nèi)，則稱為地下廠房。,清江雪照河水電站,(二) 按機(jī)組主軸的裝置方式分 立式機(jī)組廠房和臥式機(jī)組廠房。,立式機(jī)組廠

8、房,臥式機(jī)組廠房,(三) 按廠房上部結(jié)構(gòu)分： 露天式、半露天式、封閉式廠房。 (四) 按水電站資源的性質(zhì)分： 河川電站(常規(guī)水電站)廠房、潮汐電站廠房、抽水蓄能電站廠房。,第二節(jié) 水電站廠房設(shè)計(jì)所需資料和設(shè)計(jì)程序,一、廠房設(shè)計(jì)所需資料河流開(kāi)發(fā)方案及建筑物等級(jí)規(guī)劃報(bào)告的批文。根據(jù)工程規(guī)模、建壩高低、電站裝機(jī)容量等，確定電站建筑物等級(jí)和相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此外還應(yīng)了解對(duì)廠房的特殊要求。,地形資料庫(kù)區(qū)及取水樞

9、紐1/2000~1/1000的地形圖。壩址軸線處1/200的地形圖。廠區(qū)樞紐處1/500的地形圖。廠房所在處1/200的地形圖。若為引水式電站，還應(yīng)有1/2000~1/1000引水線路帶狀地形圖。工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料廠區(qū)地質(zhì)分析報(bào)告及圖紙。廠區(qū)的地基覆蓋層厚度、下覆基巖深度、土壤及巖石物理力學(xué)指標(biāo)等。地下水活動(dòng)情況。,水文及水能資料站址的多年徑流資料。水庫(kù)的調(diào)洪方式，包括水庫(kù)及大壩的各種水文及下泄流量，壩址及廠址處的

10、水位~流量關(guān)系由線，尾水相應(yīng)的校核、設(shè)計(jì)及最小的各特征水位值。廠區(qū)所在河流的泥沙資料、河流冰凌資料以及山洪泥石流等資料。電站的裝機(jī)容量、機(jī)組臺(tái)數(shù)、電站的最大最小和加權(quán)平均水頭。電站的運(yùn)行方式、輸電方向、電壓等級(jí)、輸電距離等。,施工組織資料了解施工單位的施工技術(shù)水平，包括施工方法及設(shè)備，施工材料的運(yùn)輸條件，施工工期、施工單價(jià)等資料。機(jī)組與輔助設(shè)備資料主機(jī)組及總裝圖(立面和平面)及臺(tái)數(shù)。發(fā)電機(jī)的尺寸和重量，冷卻方式及通風(fēng)道尺寸

11、。水輪機(jī)型號(hào)、直徑和重量，蝸殼和尾水管的型式和尺寸。變壓器的臺(tái)數(shù)、重量和尺寸。機(jī)旁盤(pán)、各種配電板、發(fā)電機(jī)引出線接地等裝置圖；油開(kāi)關(guān)等的地腳螺栓基礎(chǔ)圖；調(diào)速器；高低壓空氣壓縮機(jī)、水泵等尺寸及基礎(chǔ)圖；吊車的規(guī)格及技術(shù)資料。,二、水電站廠房設(shè)計(jì)程序,我國(guó)大中型水電站的設(shè)計(jì)一般分四個(gè)階段：預(yù)可行性研究、可行性研究、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工詳圖。 預(yù)可行性研究：研究基礎(chǔ)：河流規(guī)劃和地區(qū)電力負(fù)荷發(fā)展預(yù)測(cè)研究?jī)?nèi)容：對(duì)擬建電站的建設(shè)條件進(jìn)行研究，近期

12、興建的必要性、技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性。研究要求：對(duì)廠房不進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，只選定電站的規(guī)模，初選樞紐布置和廠房型式，繪出廠房在樞紐中的位置。,可行性研究：研究基礎(chǔ)：預(yù)可行性研究成果研究?jī)?nèi)容：通過(guò)方案比較選定樞紐的總體布置及其參數(shù)，決定建筑物的型式和控制尺寸，選擇施工方案、進(jìn)度和總布置，并編制工程投資預(yù)算，闡明工程效益。根據(jù)選定機(jī)組機(jī)型、電氣主接線圖及主要機(jī)電設(shè)備，初步?jīng)Q定廠房的型式、布置及輪廓尺寸，繪出廠區(qū)及廠房布置圖，進(jìn)行廠房穩(wěn)定

13、計(jì)算及必要的結(jié)構(gòu)分析，提出廠房工程地質(zhì)處理措施。,招標(biāo)設(shè)計(jì)：研究基礎(chǔ)：可行性研究成果。研究?jī)?nèi)容：對(duì)可行性研究中的遺留問(wèn)題進(jìn)行必要的修改和補(bǔ)充，落實(shí)選定方案工程建設(shè)的技術(shù)、施工措施等。提出較詳細(xì)的工程圖紙和分項(xiàng)工程的工程量，提出施工、制造與安裝的工藝技術(shù)要求以及永久設(shè)備購(gòu)置清單。編制招標(biāo)文件。,施工詳圖：研究基礎(chǔ)：招標(biāo)設(shè)計(jì)成果研究?jī)?nèi)容：陸續(xù)對(duì)各項(xiàng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算，并擬定具體的施工方法，繪出施工詳圖。研究要求：進(jìn)行

14、廠房每個(gè)構(gòu)件的細(xì)部設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算，最終確定廠房各部分尺寸。對(duì)于招標(biāo)設(shè)計(jì)中的基本決定，一般不會(huì)有重大改變。,第三節(jié) 水輪發(fā)電機(jī),一、發(fā)電機(jī)類型及傳力方式1、懸掛式發(fā)電機(jī) 推力軸承位于轉(zhuǎn)子上方，支承在上機(jī)架上。 發(fā)電機(jī)的傳力方式為： 轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量(發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪)→推力頭→推力軸承→定子外殼→機(jī)座； 固定部分重量(推力軸承、上機(jī)架、發(fā)電機(jī)定子、勵(lì)磁機(jī)定子) →定子外殼→機(jī)座。,懸式發(fā)

15、電機(jī),2、傘式發(fā)電機(jī),推力軸承位于轉(zhuǎn)子下方，設(shè)在下機(jī)架上發(fā)電機(jī)的傳力方式為： 機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量→推力頭和推力軸承→下機(jī)架→機(jī)座。 上機(jī)架只支撐上導(dǎo)軸承和勵(lì)磁機(jī)定子。類型： 1. 普通傘式： 有上下導(dǎo)軸承 2. 半傘式: 有上導(dǎo)軸承，無(wú)下導(dǎo)軸承 3. 全傘式: 無(wú)上導(dǎo)軸承，有下導(dǎo)軸承,(1) 普通傘式,有上下導(dǎo)軸承。傳力方式為：機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量→推力頭和推力軸承→下機(jī)架→機(jī)座。上機(jī)架只

16、支撐上導(dǎo)軸承和勵(lì)磁機(jī)定子。,(2) 半傘式,有上導(dǎo)軸承，無(wú)下導(dǎo)軸承。發(fā)電機(jī)通常將上機(jī)架埋入發(fā)電機(jī)層地板以下。,(3) 全傘式,無(wú)上導(dǎo)軸承，有下導(dǎo)軸承。 機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量通過(guò)推力軸承的支撐結(jié)構(gòu)傳到水輪機(jī)頂蓋上，通過(guò)頂蓋傳給水輪機(jī)座環(huán)。,二、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng),作用：向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子供給形成磁場(chǎng)的直流電源。有直流電機(jī)勵(lì)磁和可控硅整流勵(lì)磁兩種。勵(lì)磁系統(tǒng)：勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁盤(pán)勵(lì)磁機(jī)——直流發(fā)電機(jī)。勵(lì)磁方式：直接勵(lì)磁系統(tǒng)，用勵(lì)磁機(jī)(與發(fā)電

17、機(jī)同軸)產(chǎn)生磁；可控硅整流勵(lì)磁，可省去勵(lì)磁機(jī)，并降低廠房高度。勵(lì)磁盤(pán)——控制設(shè)備和自動(dòng)調(diào)整裝置的配電盤(pán)。作用是：控制和調(diào)整水輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。每臺(tái)發(fā)電機(jī)一般有3~5塊勵(lì)磁盤(pán)。,三、發(fā)電機(jī)的支承結(jié)構(gòu)(機(jī)座或機(jī)墩),1．機(jī)座作用： 將發(fā)電機(jī)支承在預(yù)定位置上，并為機(jī)組的運(yùn)行、維護(hù)、安裝和檢修創(chuàng)造條件。 2．要求： 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，具有良好的抗振性能。,3．常見(jiàn)的機(jī)座形式,(1) 圓筒式機(jī)座： 結(jié)構(gòu)形式為厚壁鋼筋混凝

18、土圓筒，其壁厚在1m以上。 優(yōu)點(diǎn)：剛度較大，抗振、抗扭性能較好。 缺點(diǎn)：水輪機(jī)直徑較小時(shí)，水輪機(jī)的安裝、維修、維護(hù)不方便 。,(2) 框架式機(jī)座：由環(huán)形梁和立柱組成。優(yōu)點(diǎn)：混凝土需要量小，水輪機(jī)頂蓋處寬敞，設(shè)備的安裝、布置、維修等比較方便。缺點(diǎn)：是抗振、抗扭性能較差，結(jié)構(gòu)剛度小。一般用于中小型機(jī)組。,(3) 塊體機(jī)座：適用于大型機(jī)組，下部塊體結(jié)構(gòu)除了留有必要的通道意外，全部為混凝土。優(yōu)點(diǎn)：混凝土的強(qiáng)度和剛度大。缺點(diǎn)：混凝土方

19、量大。(4) 鋼機(jī)座：由鋼結(jié)構(gòu)組成。優(yōu)點(diǎn)：發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)直接配套，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，減少了復(fù)雜的鋼筋混凝土工程缺點(diǎn)：消耗鋼材較多，我國(guó)尚未采用。,(5) 平行墻式：適用于大型機(jī)組，由平行的鋼筋混凝土墻和橫梁組成。 特點(diǎn)：水輪機(jī)頂蓋處寬敞，工作方便。,四、發(fā)電機(jī)的布置型式,(1) 定子外露式：發(fā)電機(jī)定子完全露出于發(fā)電機(jī)層地面以上。 缺點(diǎn)：發(fā)電機(jī)層地板顯得擁擠，同時(shí)水輪機(jī)層高度小，不便其間布置夾層。采用較少。,(2)

20、 上機(jī)架埋入式：發(fā)電機(jī)定子和上機(jī)架埋入發(fā)電機(jī)層樓板下機(jī)坑內(nèi)。 發(fā)電機(jī)層較寬敞，水輪機(jī)層高度大,采用較多。 適用于單機(jī)容量在100MW以上的大型機(jī)組。,(3) 定子埋入式：發(fā)電機(jī)定子埋入發(fā)電機(jī)層樓板下機(jī)坑內(nèi)，上機(jī)架外露。便于懸式發(fā)電機(jī)組的推力軸承檢修。適用于單機(jī)容量在數(shù)十萬(wàn)MW的大型機(jī)組。,第四節(jié) 水電站廠房的輔助設(shè)備,一、調(diào)速系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)組裝設(shè)一套調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)速設(shè)備組成：調(diào)速器柜、作用筒(接力器)、油壓裝置。三部分

21、之間用管路聯(lián)系。調(diào)速器柜。單機(jī)容量不同，機(jī)型不同，調(diào)速系統(tǒng)也不一樣，調(diào)速柜的外形尺寸變化不大，一般為方形，尺寸為800mm×800mm×1900mm。 它以機(jī)械的傳動(dòng)桿和油管與作用筒相聯(lián)。調(diào)速柜多布置在發(fā)電機(jī)的上游側(cè)。,作用筒(接力器)。作用筒是個(gè)油壓活塞，大中型機(jī)組都采用兩個(gè)，用來(lái)推轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)環(huán)。調(diào)節(jié)環(huán)帶動(dòng)導(dǎo)水葉來(lái)控制水輪機(jī)的引用流量，調(diào)節(jié)機(jī)組出力。,油壓裝置。由壓力油罐、儲(chǔ)油槽和油泵組成。油罐內(nèi)油壓為2

22、.5MPa，供推動(dòng)活塞用。油壓靠壓縮空氣維持，所以油桶內(nèi)上部為壓縮空氣。工作后的油回到儲(chǔ)油槽，罐內(nèi)油量不足時(shí)，由油泵將油槽中的油打入罐內(nèi)。油泵一般為兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。,1．作用及分類 透平油——供給機(jī)組軸承的潤(rùn)滑油和操作用的壓力油，作用：潤(rùn)滑、散熱及傳遞能量； 絕緣油——供給變壓器、油開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備的，作用：絕緣、散熱及滅弧。 注：兩種油的性質(zhì)不同，應(yīng)有兩套獨(dú)

23、立的油系統(tǒng)，不能相混。,二、油系統(tǒng),2．組成及布置,(1) 油庫(kù) 接受和貯存油地方，油庫(kù)設(shè)有油罐。 透平油的用油設(shè)備均在廠內(nèi)，故透平油庫(kù)一般布置在廠內(nèi)，只有在油量很大時(shí)才在廠外另設(shè)存貯新油的油庫(kù)。 絕緣油用量大的主變壓器和開(kāi)關(guān)站都在廠外，所以絕緣油庫(kù)常布置在廠外主變壓器和開(kāi)關(guān)站附近。 注：油庫(kù)要特別注意防火，大于100噸時(shí)油庫(kù)應(yīng)設(shè)在廠外。,(2) 油處理室 設(shè)有油泵和濾油機(jī)，有時(shí)還有油再生裝置。一

24、般設(shè)在油庫(kù)旁。透平油與絕緣油常合用油處理室。相鄰水電站可合用一套油處理設(shè)備。 (3) 中間排油槽 當(dāng)油庫(kù)設(shè)于場(chǎng)外時(shí)，在廠房下部結(jié)構(gòu)中布置中間排油槽，以存放各種設(shè)備排出來(lái)的污油。 (4) 補(bǔ)給油箱 設(shè)在主廠房的吊車梁下。當(dāng)設(shè)備中的油有消耗時(shí)，從補(bǔ)給油箱自流補(bǔ)給新油。,(5) 廢油槽。 在每臺(tái)機(jī)組的最低點(diǎn)設(shè)廢油槽，收集漏出的廢油。 (6) 事故油槽 當(dāng)變壓器、油開(kāi)關(guān)、油庫(kù)發(fā)生燃燒事故時(shí)迅速將油排

25、走，以免事故擴(kuò)大。油可排入事故油槽中或直接排入下游河道。 事故油槽應(yīng)布置在便于充油設(shè)備排油的位置，并便于滅火。 (7) 油管 油系統(tǒng)各部分的連接管路，常沿水輪機(jī)層的一側(cè)布置干管。水管和油管要避免布置在電氣設(shè)備上方。,三、供水系統(tǒng),1．供水系統(tǒng)分類技術(shù)供水——冷卻及潤(rùn)滑。發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器、機(jī)組導(dǎo)軸承和推力軸承的油冷卻器、水潤(rùn)滑導(dǎo)軸承、空氣壓縮機(jī)氣缸冷卻器、變壓器的冷卻設(shè)備等。耗水量最大的是發(fā)電機(jī)和變壓器冷卻用水

26、，要求水質(zhì)清潔、不含對(duì)管道和設(shè)備有害的化學(xué)成分。生活供水——生活用水根據(jù)工作人員的多少?zèng)Q定。消防供水——消防用水要求水流能噴射到建筑物的最高部位。消防用水可從上游壓力管道、下游尾水渠或生活用水的水塔取水，并且應(yīng)設(shè)置兩個(gè)水源。,2．供水系統(tǒng)布置,水源：壓力管道、上游水庫(kù)、下游水泵、地下水源。組成：水源、供水設(shè)備、水處理設(shè)備、管網(wǎng)和測(cè)量控制元件。布置：管路應(yīng)盡可能靠近機(jī)組，以縮短管線并減少水頭損失。供水泵房應(yīng)布置在水輪機(jī)層或以下的洞

27、室內(nèi)。為保證水質(zhì)，用水管把水引向過(guò)濾設(shè)備，經(jīng)過(guò)濾后再分配用水。,3．供水方式,水泵供水。當(dāng)水電站的水頭太低(水壓力不夠)或太高(需要減壓設(shè)備)時(shí)。自流供水。適用于水頭在12~60m之間的水電站，但當(dāng)水頭大于40m時(shí)需要減壓設(shè)備。壩后式廠房從水庫(kù)引水，引水廠房從壓力水管引水?；旌鲜焦┧?。水電站水頭變化較大時(shí)采用，高水頭用自流方式，低水頭時(shí)用水泵。,四、排水系統(tǒng),1、類型滲漏排水系統(tǒng)排除廠房?jī)?nèi)的生活用水、技術(shù)用水、閥門(mén)或建筑物及其他

28、設(shè)備的滲漏水。發(fā)電機(jī)冷卻用水等均自流排往下游。不能自流排除的則集中到集水井，再用水泵排到下游。檢修排水系統(tǒng)機(jī)組檢修時(shí)排空蝸殼和尾水管。首先關(guān)閉蝴蝶閥或進(jìn)水閘門(mén)，將蝸殼及尾水管中的水自流經(jīng)尾水管排往下游。剩余部分利用檢修排水泵排走。,2、排水系統(tǒng)的布置,水泵集中在水泵房?jī)?nèi)，集水井設(shè)在水泵房的下層。集水井通常布置在安裝間下層、廠房一端、尾水管之間或廠房上游側(cè)。集水井的底部高程要足夠低，以便自流集水。每個(gè)集水井至少設(shè)2臺(tái)水泵，一

29、臺(tái)工作，一臺(tái)備用。一般要求滲漏排水和檢修排水分開(kāi)設(shè)置。,3、檢修排水的方式,集水井：各尾水管與集水井之間用管道相連，并設(shè)閥門(mén)控制。尾水管的積水可自流排入集水井。集水廊道：在廠房的最低處沿縱軸向設(shè)置一條廊道，尾水管的積水直接排入廊道。廊道的容積較大，排除積水時(shí)間短。分段排水：每?jī)膳_(tái)機(jī)組之間設(shè)置集水井和水泵，構(gòu)成一個(gè)檢修排水系統(tǒng)。適用于較小的電站。移動(dòng)水泵：不設(shè)集水井，直接將移動(dòng)水泵裝在需要檢修的機(jī)組處進(jìn)行排水。適用于較小的電站。,

30、五、壓氣系統(tǒng),1．壓氣系統(tǒng)的分類和用途低壓壓縮空氣系統(tǒng)機(jī)組制動(dòng)；調(diào)相運(yùn)行壓水；蝶閥關(guān)閉時(shí)，將壓縮空氣通入閥上的空氣圍帶，使其膨脹而減少漏水；檢修時(shí)清掃設(shè)備，供風(fēng)動(dòng)工具使用；通向攔污柵，防凍清污。額定氣壓為0.5~0.8MPa。高壓壓縮空氣系統(tǒng)給油壓裝置的壓力油箱充氣，額定氣壓為2.5MPa；配電裝置如空氣斷路器的滅弧和操作的用氣，以及開(kāi)關(guān)和少油斷路器的操作用氣；額定氣壓為2~5MPa。,2．壓氣系統(tǒng)的組成及布置,組成：空

31、壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、輸氣管、測(cè)量控制元件。布置：廠房?jī)?nèi)高低壓系統(tǒng)均要設(shè)置?？諝鈮嚎s機(jī)室一般布置在水輪機(jī)層，安裝間的下面，其噪聲很大，要遠(yuǎn)離中央控制室滿足防火防爆要求。,六、水電站廠房的起重設(shè)備,為了安裝和檢修機(jī)組及其輔助設(shè)備，廠房?jī)?nèi)要裝設(shè)專門(mén)的起重設(shè)備。最常見(jiàn)的起重設(shè)備是橋式起重機(jī)(橋吊)。橋吊由橫跨廠房的橋吊大梁及其上部的小車組成，橋吊大梁可在吊車梁頂上沿主廠房縱向行駛，橋吊大梁上的小車可沿該大梁在廠房橫向移動(dòng)。起重設(shè)備的型式

32、和吊運(yùn)方式對(duì)廠房上部結(jié)構(gòu)和尺寸影響較大，正確選擇起重設(shè)備和吊運(yùn)方式，可減小其寬度或高度。,1、橋吊的起重量和臺(tái)數(shù),橋吊的最大起重量取決于所吊運(yùn)的最重部件。最重部件一般為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，懸式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子需帶軸吊運(yùn)，傘式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子可帶軸吊運(yùn)，也可不帶軸。對(duì)于低水頭電站，最重部件也可能是帶軸或不帶軸的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。少數(shù)情況下，橋吊的起重量決定于主變壓器(主變需要在廠內(nèi)檢修時(shí))。,橋式起重機(jī)有單小車和雙小車兩種。單小車設(shè)有主鉤和副鉤，當(dāng)起重

33、量不大時(shí)一般采用一臺(tái)雙鉤橋吊；雙小車是在橋吊大梁上設(shè)有兩臺(tái)可以單獨(dú)或聯(lián)合運(yùn)行的小車，每臺(tái)小車只有一個(gè)起重吊鉤，起重量大于75t時(shí)，可采用雙小車橋吊。與單小車相比，雙小車橋吊不僅重量輕、外形尺寸小，而且用平衡梁吊運(yùn)帶軸轉(zhuǎn)子時(shí)，大軸可以超出主鉤極限位置以上，從而可降低主廠房的高度。當(dāng)機(jī)組較大而且臺(tái)數(shù)多于6臺(tái)時(shí)，也可考慮采用兩臺(tái)吊車。兩臺(tái)橋吊可降低廠房高度，運(yùn)用較靈活。,2、橋吊跨度與工作范圍,橋吊跨度要與主廠房下部塊體結(jié)構(gòu)的尺寸相適應(yīng)

34、，使主廠房構(gòu)架直接座落在下部塊體結(jié)構(gòu)的一期混凝土上。要滿足發(fā)電機(jī)層及安裝間布置要求，使主廠房?jī)?nèi)主要機(jī)電設(shè)備均在主副鉤工作范圍之內(nèi)，以便安裝和檢修。盡量采用起重機(jī)制造廠家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)跨度。,第五節(jié) 主廠房的布置,一、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置,發(fā)電機(jī)層為安放水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備和儀表表盤(pán)的場(chǎng)地，也是運(yùn)行人員巡回檢查機(jī)組、監(jiān)視儀表的場(chǎng)所。主要設(shè)備有發(fā)電機(jī)、調(diào)速柜、油壓裝置、機(jī)旁盤(pán)、勵(lì)磁盤(pán)、蝶閥孔、樓梯、吊物孔等。,廠房平面圖,發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置

35、,機(jī)旁盤(pán)。與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠房上游或下游墻。調(diào)速柜。應(yīng)與下層的接力器相協(xié)調(diào)，盡可能靠近機(jī)組，并在吊車的工作范圍之內(nèi)。勵(lì)磁盤(pán)。常布置在發(fā)電機(jī)近旁。蝶閥孔。樓梯。每隔一段距離需要設(shè)置一個(gè)樓梯，一般兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)。樓梯不應(yīng)破壞發(fā)電機(jī)層樓板的梁格系統(tǒng)。吊物孔。 發(fā)電機(jī)層平面設(shè)備布置應(yīng)考慮在吊車主、副鉤的工作范圍內(nèi)，以便樓面所有設(shè)備都能由廠內(nèi)吊車起吊。,二、水輪機(jī)層設(shè)備布置,水輪機(jī)層是指發(fā)電機(jī)層以下，蝸殼大塊混凝土

36、以上的這部分空間。在水輪機(jī)層一般布置調(diào)速器的接力器、水力機(jī)械輔助設(shè)備(如油、氣、水管路)、電氣設(shè)備 (如發(fā)電機(jī)引出線、中性點(diǎn)引出線、接地、滅磁裝置等)、廠用電的配電設(shè)備。,水輪機(jī)層設(shè)備布置圖,調(diào)速器的接力器。位于調(diào)速器柜的下方，與水輪機(jī)頂蓋連在一起，并布置在蝸殼最小斷面處。電氣設(shè)備的布置。發(fā)電機(jī)引出線和中性點(diǎn)側(cè)都裝有電流互感器，一般安裝在風(fēng)罩外壁或機(jī)墩外壁上。對(duì)發(fā)電機(jī)引出母線要加裝保護(hù)網(wǎng)。油、氣、水管道。一般沿墻敷設(shè)或布置在溝內(nèi)。

37、要防止油氣水滲漏對(duì)電纜造成影響。水輪機(jī)層上、下游側(cè)應(yīng)設(shè)必要的過(guò)道。主要過(guò)道寬度不宜小于1.2m~1.6m。水輪機(jī)機(jī)墩壁上要設(shè)進(jìn)人孔，進(jìn)人孔寬度一般為1.2m~1.8m，高度不小于1.8m~2.0m。,二、蝸殼層的布置,主閥。當(dāng)引水式電站采用聯(lián)合供水或分組供水時(shí)，在蝸殼進(jìn)口前設(shè)置一道快速閘門(mén)或蝴蝶閥，稱為主閥。主閥可以裝設(shè)在廠內(nèi)也可以裝設(shè)在廠外。主閥的上游側(cè)要安裝伸縮節(jié)，以方便其拆裝。進(jìn)人孔。在下部塊體結(jié)構(gòu)中要設(shè)有通向蝸殼和尾水管

38、的進(jìn)人孔，并設(shè)置通道。一般進(jìn)人孔的直徑為60cm，進(jìn)人孔通道尺寸不小于1×1m。在蝸殼層以下的上游側(cè)或下游側(cè)均設(shè)有檢查、排水廊道。集水井位于全廠最低處，除要求能容納運(yùn)行時(shí)的滲漏水，還要擔(dān)負(fù)機(jī)組檢修時(shí)的集水、排水任務(wù)。排水泵室一般布置在集水井的上層。電站排水都通向下游尾水渠。,四、安裝間(安裝間)的布置,安裝間是廠房主要部件安裝和檢修的場(chǎng)所。 主要設(shè)備的安裝、檢修、到貨后卸車都要用到橋吊。,安裝間一般均布置在主廠房有對(duì)外

39、道路的一端。對(duì)外交通通道必須直達(dá)安裝間，車輛直接開(kāi)入安裝間以便利用主廠房?jī)?nèi)橋吊卸貨。水電站對(duì)外交通運(yùn)輸?shù)缆房梢允氰F路、公路或水路。對(duì)于大中型水電站，由于部件大而重，運(yùn)輸量又大，所以常建設(shè)專用的鐵路線，中小型水電站多采用公路。,1．安裝間的位置,2．安裝間的高程,安裝間的高程主要取決于對(duì)外道路的高程及發(fā)電機(jī)層樓板的高程。安裝間最好與對(duì)外道路同高，均高于下游最高水位，以保持洪水期對(duì)外交通暢通無(wú)阻。安裝間最好也與發(fā)電機(jī)層同高，以充分利用

40、場(chǎng)地，安裝檢修工作方便。,當(dāng)水電站的下游尾水過(guò)高時(shí)，發(fā)電機(jī)層樓板常低于下游最高尾水位，從而也低于對(duì)外道路，這時(shí)可以有以下幾種方案：安裝間與對(duì)外道路同高，均高于發(fā)電機(jī)層。安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，均低于下游最高水位。安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，而在安裝間上專門(mén)劃出一塊貨車停車卸貨處，此停車處高于安裝間而與對(duì)外道路同高。這時(shí)安裝間場(chǎng)面不能充分利用，而廠房的高度可能取決于卸貨的要求。,3. 安裝間的尺寸,安裝間與主廠房同寬以便橋吊通行，所以安

41、裝間的尺寸主要是指其長(zhǎng)度。 安裝間的面積可按一臺(tái)機(jī)組擴(kuò)大性檢修的需要確定，一般考慮放置四大部件，即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)上機(jī)架、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、水輪機(jī)頂蓋。四大部件要布置在主鉤的工作范圍內(nèi)，其中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)全部置于主鉤起吊范圍內(nèi)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪周圍要留有1～2m的工作場(chǎng)地。缺乏資料時(shí)，安裝間長(zhǎng)度可取1.25～1.5倍機(jī)組段長(zhǎng)。多機(jī)組電站，安裝間面積可根據(jù)需要增大或加設(shè)副安裝間。,4. 安裝間的布置,安裝間內(nèi)要安排運(yùn)貨車的停車位置

42、堆放試重塊或設(shè)置試重地錨，以進(jìn)行橋吊安裝后的靜荷試驗(yàn)和動(dòng)荷試驗(yàn)。安裝間大門(mén)尺寸：采用標(biāo)準(zhǔn)軌火車運(yùn)輸時(shí)不應(yīng)小于4.2m×5.4m，采用載重汽車運(yùn)輸不小于3.3m×4.5m。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子放在安裝間上時(shí)主軸要穿過(guò)地板，地板上在相應(yīng)位置要設(shè)大軸孔，在軸下要設(shè)大軸承臺(tái)，并預(yù)埋底腳螺栓。主變壓器有時(shí)也要在安裝間進(jìn)行大修，這時(shí)要考慮主變壓器運(yùn)入的方式及停放的地點(diǎn)。主變壓器大修時(shí)常需吊芯檢修，在安裝間上設(shè)尺寸相當(dāng)?shù)淖儔浩骺印?謝