水电站厂房设计

第七章水电站厂房设计7.1水电站厂房的任务、组成及基本类型7.2主厂房设备7.3立式机组主厂房的布置7.4主厂房的轮廓尺寸7.5卧式机组厂房的布置7.6副厂房的布置7.7厂房的采光、通风、交通及防火7.8厂区布置水电站厂房水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施，包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、开关站等，也是运行人员进行生产和活动的场所。7.1.1水电站厂房的任务1.将水流平顺地引进水轮机2.使水能转变成可供用户使用的电能3.将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境7.1水电站厂房的任务、组成及基本类型7.1.2水电站厂房的组成1.根据设备布置和运行要求的空间划分主厂房：安装水轮发电机组及各种辅助设备的房间。副厂房：布置各种运行控制设备和检修管理设备的房间，以及运行管理人员工作和生活的用房。主变压器场：安装升压变压器的地方。开关站（户外高压配电装置）：安装高压配电装置的地方引水道尾水道对外交通水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。7.1水电站厂房的任务、组成及基本类型Next主厂房主厂房布置水电站的主要动力设备——水轮发电机组和各种为了保证机组正常运行而设置的辅助设备，以及组装机组、检修设备的装配场。是水电站厂房的重要组成部分。主厂房从下到上分为：尾水管层、蜗壳层、水轮机层、发电机层、起重机层等。其中发电机层以下称为下部结构，发电机层以上称为上部结构。在长度方向可分为主机间、安装间等。上部结构下部结构下部块体结构Back副厂房副厂房是水电站运行、控制、监视、通讯、试验、管理和运行人员工作的房间，主要布置控制设备、电气设备、辅助设备等。根据厂房类型不同，副厂房可以设置在主厂房的上游侧、靠河岸一端、有的房间可以设在主厂房下游侧，有的水电站讲一部分房间集中起来单独建在岸边的楼房中。Back主变压器场从低压配电装置（或直接从发电机）引出的电通过电缆接至升压变压器，升压后用架空线接到高压开关站，再输送给用户。变压器应尽量布置在露天场地，保证良好的通风条件；最好能靠近低压配电装置和主厂房，可减少事故几率；其场地高程最好与装配厂高程一致，并有轨道相连，以便于将变压器运送到装配厂进行检修。主变压器场主变压器：将水轮发电机发出的电能升压，以便由高压输电线路送往用电负荷区。Back开关关站站高压压开开关关站站一一般般都都布布置置成成露露天天式式的的，，所所需需要要的的场场地地面面积积比比较较大大。。通通常常布布置置在在厂厂房房的的下下游游河河岸岸上上，，为为便便于于运运行行人人员员工工作作，，应应与与厂厂房房在在同同一一岸岸。。开关关站站的的高高程程应应高高出出洪洪水水位位，，最最好好与与交交通通线线高高程程一一致致，，以以便便于于开开关关设设备备的的运运输输。。开关站站Back引水道道水电站站的引引水道道主要要是指指厂房房的引引水建建筑物物，如如引水水隧洞洞、压压力钢钢管等等。其其作用用是将将发电电用水水引进进厂房房。引水道道要保保证进进水水水流平平顺，，少拐拐弯，，水头头损失失尽量量小，，引水水道长长度尽尽量短短，减减少材材料用用量和和工程程量，，以节节省投投资。。Back尾水道道水电站站的尾尾水道道主要要是指指下游游的引引水建建筑物物，将将发电电以后后的水水导入入原来来的河河道。。Back对外交交通厂区施施工期期间运运输建建筑材材料，，安装装及检检修时时运载载设备备必须须设有有行驶驶车辆辆的进进场道道路，，如铁铁路、、公路路或船船舶。。Back厂区枢枢纽主厂房房副厂房房变电站站开关站站水水电电站厂厂房的的组成成2.根根据设设备组组成的的系统统划分分（五五个系系统））水流设设备系系统：水轮轮机及及其进进出水水设备备系统统。压力管管道、、主阀阀（如如蝴蝶蝶阀））、水水轮机机引水水室（（如蜗蜗壳））、水水轮机机、尾尾水管管及尾尾水闸闸门等等电流设设备系系统：水电电站进进行发电、、变电电、配配电的电气气一次次回路路系统统。发电机机及其其主引引出线线、发发电机机母线线、发发电机机中性性点引引出线线、发发电机机电压压配电电装置置（户户内开开关室室）、、主变变压器器、高高压配配电装装置（（户外外开关关站））及各各种电电缆等等。7.1水水电电站厂厂房的的任务务、组组成及及基本本类型型水水电电站厂厂房的的组成成2.根根据设设备组组成的的系统统划分分（五五个系系统））电气控控制设设备系系统：操作作、控控制水水电站站运行行的电电气二二次回回路设设备系系统。。机旁盘盘、励励磁设设备、、中央央控制制室的的各种种电气气设备备，各各种控控制、、监测测及操操作设设备等等。机械控控制设设备系系统：操作作、控控制厂厂房内内水力力机械械的一一系列列设备备系统统。水轮机机的调调速设设备（（如接接力器器及操操作柜柜）、、事故故阀门门的控控制设设备，，以及及主阀阀、减减压阀阀、进进水口口拦污污栅和和各种种闸门门的操操作控控制设设备等等辅助设设备系系统：水电电站安安装、、检修修、维维护、、运行行所必必需的的各种种电气气及机机械辅辅助设设备系系统。。水、电电、油油、气气、交交通、、起重重7.1水水电电站厂厂房的的任务务、组组成及及基本本类型型机旁盘励磁系统中央控制室室7.1.2水电电站厂房的的组成3.根据水水电站厂房房的结构组组成划分水平面上：：主机室：运行管理理的主要场场所，水轮轮发电机组组及辅助设设备布置在在主机室安装间：水电站机机械设备卸卸货、拆箱箱、组装和和机组检修修时使用的的地方垂直面上（（以发电机层层楼板面为为界）：上部结构：与工业厂厂房基本相相似，基本本上是板、、梁、柱柱结构系统统；下部结构：大体积混混凝土结构构，布置过过流系统，，是厂房的的基础。7.1水水电站厂厂房的任务务、组成及及基本类型型装配场1#机组2#机组3#机组4#机组主机间发电机层水轮机层、、蜗壳层副厂房发电机组检修位置水轮机尾水平台厂房平面图图油压装置调速器湖南镇水电电站（1））厂房横剖面图湖南镇水电电站（2）装配场横剖面图湖南镇水电电站（3））装配场层图湖南镇水电电站（4））发电机层平面图湖南镇水电电站（5））水轮机层平面图湖南镇水电电站（6））蜗壳层平面图7.1.3水电电站厂房的的基本类型型1.按厂房房结构特征征分类（1）引水水式厂房特征：发电用水来来自较长的的引水道，，厂房远离离挡水建筑筑物，一般般位于河岸岸。如若将将厂房建在在地下山体体内，则称称为地下厂厂房。7.1水水电站厂厂房的任务务、组成及及基本类型型广西天湖水水电站7.1.3水电电站厂房的的基本类型型1.按厂房房结构特征征分类（2）坝后后式厂房特征：厂房位于于拦河坝的的下游，紧紧接坝后，，在结构上上与大坝用用永久缝分分开，发电电用水由坝坝内高压管管道引入厂厂房。坝后式厂房房还可以变变化为：溢流式厂房房、坝内式厂房房、挑越式厂房房等。7.1水水电站厂厂房的任务务、组成及及基本类型型坝后式厂房房示意图CenterHillLakeandDamNext溢流式厂房房厂房位于溢溢流坝挑坎坎下面的混混凝土中，，水流从厂厂房顶部流流过。适用：河谷狭窄窄，洪水流流量大，机机组台数多多、没有合合适位置布布置厂房的的情况。溢流式厂房房浙江新安江江水电站厂厂房是我国国第一座溢溢流式厂房房新安江水电站Back坝内式厂房房厂房移入溢溢流坝体空空腹内。适用：峡谷中建建坝，坝轴轴线上不容容易布置水水电站厂房房和溢流坝坝的情况凤滩水电站站Back挑越式厂房房乌江渡水电电站Back厂房位于溢溢流坝挑坎坎下面，泄泄流时高速速水流挑越越过厂房顶顶，落到下下游的河床床中。适用：峡谷中建建高坝，高高水头大流流量的情况况7.1.3水电电站厂房的的基本类型型1.按厂房房结构特征征分类（3）河床床式厂房特征：厂房位于于河床中，，成为挡水水建筑物的的一部分7.1水水电站厂厂房的任务务、组成及及基本类型型7.1.3水电电站厂房的的基本类型型2.按机组组主轴布置置方式分类类（1）立式式机组厂房房特征：水轮发电电机主轴呈呈垂直向布布置。适用：下游水位位变幅大或或下游水位位较高的情情况。目前，装设设流量较大大的反击水水轮机（贯贯流式机组组除外）的的水电站，，几乎都采采用立式机机组厂房。。机组尺寸寸较大的冲冲击式水轮轮机，喷嘴嘴数多于2~6个时时，也用之之。7.1水水电站厂厂房的任务务、组成及及基本类型型立式机组厂厂房7.1.3水电电站厂房的的基本类型型2.按机组组主轴布置置方式分类类（2）卧式式机组厂房房特征：水轮发电电机组主轴轴呈水平向向布置且安安装在同一一高程地板板上。适用：中高水头头的中小型型混流式水水轮发电机机组、高水水头小型冲冲击式水轮轮发电机组组及低水头头贯流式机机组均用之之。7.1水水电站厂厂房的任务务、组成及及基本类型型卧式机组厂厂房7.2主主厂房设设备水电站厂房房中的主要要机电设备备包括：1.主机组：由水轮机、发电机组成2.电气设备：包括主变压器、厂内供电及及电动设备备、开关设备、电流和电压压保护设备备、互感器和测测量仪表等二次设备备。3.机械设备：包括进水阀、起重设备。厂内的辅助助设备包括括：1.调速设备2.压缩空气系系统3.排水系统7.2.1主厂厂房设备布布置的内容容和要求1.厂房设设备布置的的主要内容容1）确定水水轮机、发发电机、调调速设备、、主阀、起起重设备以以及其他辅辅助设备在在厂房内的的合理位置置、布置形形式和支承承方式2）确定主主、副厂房房的布置方方式以及主主副厂房的的尺寸。3）确定主主厂房内垂垂直和水平平通道的位位置和尺寸寸。4）提供设设备布置的的图纸和数数据以供设设备安装和和厂房结构构设计使用用。7.2主主厂厂房房设设备备主主厂厂房房设设备备布布置置的的内内容容和和要要求求2.设设备备布布置置的的要要求求结合合水水电电站站枢枢纽纽的的地地质质地地形形条条件件、、自自然然环环境境和和水水共共建建筑筑物物在在布布置置上上的的特特点点等等，，尽尽量量减减少少土土建建工工程程量量。。设备备布布置置紧紧凑凑，，位位置置合合理理，，便便于于安安装装、、运运行行、、检检修修和和操操作作管管理理，，尽尽量量减减少少安安装装工工程程量量。。能满满足足劳劳动动保保护护、、自自动动化化管管理理、、防防空空、、防防火火、、防防淹淹、、防防潮潮等等要要求求，，能能适适应应水水电电站站分分期期建建设设和和提提前前发发电电的的需需要要。。能满满足足水水工工结结合合和和建建筑筑施施工工方方面面的的要要求求，，力力求求布布置置整整齐齐美美观观。。7.2主主厂厂房房设设备备水水轮轮发发电电机机组成成水轮轮发发电电机机组组是是将将旋旋转转机机械械能能转转换换为为电电能能的的设设备备，，由由转子子、定子子、励磁磁机机构构、上机机架架、下机机架架组成成。。分分为为悬式式和伞式式两种种。。机组组的的支支承承结结构构水轮轮发发电电机机组组的的重重量量、、水水流流推推力力等等荷荷载载通通过过上上、、下下机机架架传传递递到到发发电电机机的的支支承承结结构构（（机机墩墩））上上，，由由机机墩墩传传递递到到水水下下混混凝凝土土，，进进一一步步再再传传递递到到厂厂房房的的基基础础上上。。常常见见的的机机墩墩形形式式有有：：圆筒筒式式机机墩墩、、平平行行墙墙式式机机墩墩、环形形梁梁立立柱柱式式机机墩墩、框架架式式机机墩墩发电电机机的的布布置置方方式式开敞敞式式、定子子埋埋入入式式、上机机架架埋埋入入式式7.2主主厂厂房房设设备备水水轮轮发发电电机机1.发发电电机机的的类类型型及及传传力力方方式式（1））悬悬挂挂式式发发电电机机推力力轴轴承承位位于于转转子子上上方方，，支支承承在在上上机机架架上上。。7.2主主厂厂房房设设备备发电电机机的的传传力力方方式式为为：：转动动部部分分重重量量(发发电电机机转转子子、、励励磁磁机机转转子子、、水水轮轮机机转转轮轮)→→推推力力头头→→推推力力轴轴承承→→定定子子外外壳壳→→机机座座；；固定定部部分分重重量量(推推力力轴轴承承、、上上机机架架、、发发电电机机定定子子、、励励磁磁机机定定子子)→→定定子子外外壳壳→→机机座座。。水水轮轮发发电电机机1.发发电电机机的的类类型型及及传传力力方方式式（2））伞伞式式发发电电机机推力力轴轴承承位位于于转转子子下下方方，，设设在在下下机机架架上上发电电机机的的传传力力方方式式为为：：机组组转转动动部部分分的的重重量量→→推推力力头头和和推推力力轴轴承承→→下下机机架架→→机机座座。。上机机架架只只支支撑撑上上导导轴轴承承和和励励磁磁机机定定子子。。类型：：1.普通伞伞式2.半伞式式3.全伞式式7.2主主厂厂房设设备Next普通伞伞式有上下下导轴轴承。Back半伞式式有上导导轴承承，无无下导导轴承承。发电机机通常常将上上机架架埋入入发电电机层层地板板以下下。Back全伞式式无上导导轴承承，有有下导导轴承承。机组转转动部部分的的重量量通过过推力力轴承承的支支撑结结构传传到水水轮机机顶盖盖上，，通过过顶盖盖传给给水轮轮机座座环。。Back水水轮轮发电电机2.发发电机机的励励磁系系统作用：向发电机机转子供给给形成磁场场的直流电电源。一般般每台发电电机组都有有各自独立立的励磁系系统。励磁系统：：励磁机、、励磁盘励磁机——直流发发电机。励磁方式：直接励磁磁系统，用用励磁机(与水轮发发电机同轴轴)产生磁磁；可控硅硅整流励磁磁，可省去去励磁机，，并降低厂厂房高度。。励磁盘——控制设设备和自动动调整装置置的配电盘盘。作用是：控制和和调整水轮轮发电机的的励磁电流流。每台发发电机一般般有3~5块励磁盘盘。7.2主主厂厂房设备备水水轮发发电机3.发电电机的支支承结构构(机座座或机墩墩)1）机座座作用将发电机机支承在在预定位位置上，，并为机机组的运运行、维维护、安安装和检检修创造造条件。。2）要求求具有足够够的强度度和刚度度，具有有良好的的抗振性性能。一一般为钢钢筋混凝凝土结构构。3）常见见的机墩墩形式圆筒式平行墙式式环形梁立立柱式框架式7.2主主厂厂房设备备Next圆筒式机机墩结构形式式为厚壁壁钢筋混混凝土圆圆筒，其其壁厚在在1m以以上。优点：刚度较较大，抗抗振、抗抗扭性能能较好。。缺点：水轮机机直径较较小时，，水轮机机的安装装、维修修、维护护不方便便Back平行墙式式机墩适用于大大型机组组，由平平行的钢钢筋混凝凝土墙和和横梁组组成。特点：水轮机机顶盖处处宽敞，，工作方方便Back环形梁立立柱式机机墩由环形梁梁和立柱柱组成。。优点：混凝土土需要量量小，水水轮机顶顶盖处宽宽敞，设设备的安安装、布布置、维维修等比比较方便便。缺点：是抗振振、抗扭扭性能较较差，结结构刚度度小。一一般用中小型机机组。Back框架式机机墩由两个纵纵向刚架架和两根根横梁组组成。优缺点与环形梁梁立柱式式机座相相同，但但其刚度度更小，，仅适用于小型机机组。Back水水轮发发电机4.发电电机的布布置型式式1)定子外露露式：发电机定定子完全全露出于于发电机机层地面面以上。。缺点：发电机机层地板板显得拥拥挤，同同时水轮轮机层高高度小，，不便其其间布置置夹层。。采用较较少。7.2主主厂房设备水水轮发电电机4.发电机的的布置型式2)定子埋入式：发电机定子埋埋入发电机层层楼板下机坑坑内，上机架架外露。便于悬式发电电机组的推力力轴承检修。。适用于单机容量在在数十万MW的大型机组组。7.2主主厂房设备水水轮发电电机4.发电机的的布置型式3)上机架埋入式式：发电机定子和和上机架埋入入发电机层楼楼板下机坑内内。发电机层较宽宽敞，水轮机机层高度大,采用较多。。适用于单机容量在在100MW以上的大型型机组。7.2主主厂房设备主主厂房内内的附属设备备和辅助设备备1、水轮机调速设设备：调速柜、接接力器、油油压装置2、发电机附属设设备：主引出线、、励磁盘、机机旁盘3、油系统：透平油、、绝缘油4、气系统：低压压缩缩空气系统统、高压压压缩空气系系统5、水系统:供水系统：：技术供水水、生活供供水、消防防供水排水系统：：渗漏排水水系统、检检修排水系系统6、水电站厂房房的起重设设备7.2主主厂房设设备八盘峡水电电站发电机机层的辅助助系统压力油管回油油管八盘峡水电电站发电机机层的辅助助系统供气管管八盘峡水电电站发电机机层的辅助助系统供水管排水管Next1、水轮机机调速设备备作用根据电力系系统要求自自动调整机机组的出力力，同时使使机组保持持一定的额额定转速。。组成调速器柜、、作用筒(接力器)、油压装装置。三部部分之间用用管路联系系。1、水轮机机调速设备备（1）调速速柜(操作作柜)外形一般为为方形，尺尺寸为800×800×1900(mm)，它它以机械的的传动杆和和油管与作作用筒相联联。多布置在发电机的上上游侧尽量靠近接力器器，以缩短油油管，便于于安排回复复装置尽可能靠近机旁盘盘，以便在开开机或停机机以及试验验时进行手手动操作。。1、水轮机机调速设备备（2）接力力器(作作用筒)油压活塞，，大中型机组组都采用两两个，直接控制制导叶开度度，调节水水轮机的引引用流量，，以调节机机组的出力力一般布置在在上游侧机墩墩内。1、水轮机机调速设备备（3）油压压装置组成：压力油罐罐、储油槽槽和油泵。。油罐内油压压为2.5MPa，，供推动活活塞用。油油压靠压缩缩空气维持持，所以油油桶内上部部为压缩空空气。工作作后的油回回到储油槽槽，罐内油油量不足时时，由油泵泵将油槽中中的油打入入罐内。油泵一般为为两台，一一台工作，，一台备用用。调速系统的的设备相互互联系紧密密，油压装装置一般布布置在发电机的上上游侧，靠靠近调速柜柜并布置在在同一高程程Back2、发电机机附属设备备（1）发电电机主引出出线（母线线）通常采用扁扁方形的汇汇流铜排或或铝排，小小型水电站站也可采用用电缆。要求：厂房房内母线长长度应最短短，并且是是明线，没没有干扰，，出线要畅畅通，母线线道应干燥燥，通风散散热条件好好。2、发电机机附属设备备（2）励磁磁盘作用：控制和调调整发电机机励磁电流流每机有3~5块最好布置在空气比较较干燥的主主机房内，，或布置在在于发电机机层同高的的副厂房内内。2、发电机机附属设备备（3）机旁旁盘作用：监视和控控制机组运运行每机3~5块布置：发电机层主主机的侧旁旁。对于金属蜗蜗壳的中高高水头水电电站厂房，，机旁盘与与调速器操操作柜场布布置在发电电机层上游游侧。机旁盘与厂厂房墙之间间应有不小小于0.8m的检修修试验通道道。Back3、油系统统（1）作用用及分类透平油——供给机机组轴承的的润滑油和和操作用的的压力油，，作用：润润滑、散热热及传递能能量；绝缘油——供给变变压器、油油开关等电电气设备的的，作用：：绝缘、散散热及灭弧弧。注：两种油油的性质不不同，应有有两套独立立的油系统统，不能相相混。①供油管管或高压油油管：Red②回油管管或低压排排油管：Yellow机组需供油油部位上导轴承推力轴承高压油顶起起水轮机导水水机构水轮机导轴轴承桨叶调整机机构透平油3、油系统统（2）组成成及布置①油库接受和贮存存油地方，，油库设有有油罐。透平油的用用油设备均均在厂内，，故透平油库一一般布置在在厂内，只有在油油量很大时时才在厂外外另设存贮贮新油的油油库。绝缘油用量量大的主变变压器和开开关站都在在厂外，所所以绝缘油库常常布置在厂厂外主变压压器和开关关站附近。注：油库要要特别注意防火，大于100吨时油油库应设在在厂外。3、油系统统（2）组成成及布置②油处理室设有油泵和和滤油机，，有时还有有油再生装装置。一般设在油油库旁。透平油与与绝缘油常常合用油处处理室。相相邻水电站站可合用一一套油处理理设备。③中间排油槽槽当油库设于于场外时，，在厂房下部结结构中布置置中间排油槽槽，以存放放各种设备备排出来的的污油。④补给油箱设在主厂房的吊吊车梁下。当设备中中的油有消消耗时，从从补给油箱箱自流补给给新油。3、油系统统（2）组成成及布置⑤废油槽在每台机组的的最低点设设废油槽，收集漏出出的废油。。⑥事故油槽当变压器、、油开关、、油库发生生燃烧事故故时迅速将将油排走，，以免事故故扩大。油油可排入事事故油槽中中或下游河河道。应布置在便便于充油设设备排油的的位置，并并便于灭火火。⑦油管油系统各部部分的连接接管路，常常沿水轮机层层的一侧布布置干管。水管和油油管要避免布置在在电气设备备上方。Back4、气系统统（1）压气气系统的分分类和用途途①低压压缩空空气系统作用：机组制动动；调相运运行压水；；蝶阀关闭闭时，将压压缩空气通通入阀上的的空气围带带，使其膨膨胀而减少少漏水；检检修时清扫扫设备，供供风动工具具使用；通通向拦污栅栅，防冻清清污。额定定气气压压为为0.5~0.8MPa。。②高压压压压缩缩空空气气系系统统作用用：给给油油压压装装置置的的压压力力油油箱箱充充气气调速速器器：：额额定定气气压压为为2.5MPa；；配电电装装置置如如空空气气断断路路器器的的灭灭弧弧和和操操作作的的用用气气，，以以及及开开关关和和少少油油断断路路器器的的操操作作用用气气：：额额定定气气压压为为2~5MPa。。4、、气气系系统统（2））压压气气系系统统的的组组成成及及布布置置①组成成：空压压机机、、储储气气罐罐、、输输气气管管、、测测量量控控制制元元件件。。②布置置：厂房房内内高高低低压压系系统统均均要要设设置置空气气压压缩缩机机室室一一般般布布置置在在水水轮轮机机层层，，安安装装间间的的下下面面，其其噪噪声声很很大大，，要要远远离离中中央央控控制制室室，，并并满满足足防防火火防防爆爆要要求求。。输气气管管及及阀阀门门，，一一般般与与油油、、水水管管道道一一起起布布置置在在水水轮轮机机层层的的上上游游侧侧或或下下游游侧侧。输输气气管管一一般般涂涂成成。。Backwhite5、、水水系系统统（1））供水水系统统①供水水系统统分类类技术供供水——冷冷却及及润滑滑。发发电机机的空空气冷冷却器器、机机组导导轴承承和推推力轴轴承的的油冷冷却器器、水水润滑滑导轴轴承、、空气气压缩缩机气气缸冷冷却器器、变变压器器的冷冷却设设备等等。耗耗水量量最大大的是是发电电机和和变压压器冷冷却用用水，，要求求水质质清洁洁、不不含对对管道道和设设备有有害的的化学学成分分。生活供供水——生生活用用水根根据工工作人人员的的多少少决定定。消防供供水——消消防用用水要要求水水流能能喷射射到建建筑物物的最最高部部位。。消防防用水水可从从上游游压力力管道道、下下游尾尾水渠渠或生生活用用水的的水塔塔取水水，并并且应应设置置两个个水源源。机组需需供水水部位位上导轴轴承油油冷却却器推力轴轴承油油冷却却器发电机机空气气冷却却器水轮机机导轴轴承油油冷却却器水轮机机主轴轴密封封高压压水主机用用水5、水水系统统（1））供水水系统统②供水水系统统布置置水源：压力力管道道、上上游水水库、、下游游水泵泵、地地下水水源。。组成：水源源、供供水设设备、、水处处理设设备、、管网网和测测量控控制元元件。。布置：管路路应尽尽可能能靠近近机组组，以以缩短短管线线并减减少水水头损损失。。供水水泵房房应布布置在在水轮轮机层层或以以下的的洞室室内。。为保保证水水质，，用水水管把把水引引向过过滤设设备，，经过过滤后后再分分配用用水。。供水管管：蓝色消防供供水管管：橘黄色色5、水水系统统（1））供水水系统统③供水水方式式水泵供供水。当水水电站站的水水头太太低(水压压力不不够)或太太高(需要要减压压设备备)时时。自流供供水。适用用于水水头在在12~60m之间间的水水电站站，但但当水水头大大于40m时需需要减减压设设备。。坝后后式厂厂房从从水库库引水水，引引水式式厂房房从压压力水水管引引水。。混合式式供水水。水电电站水水头变变化较较大时时采用用，高高水头头用自自流方方式，，低水水头时时用水水泵。。5、水水系统统（2））排水水系统统①类型型A.渗漏排排水系系统排除厂厂房内内的生生活用用水、、技术术用水水、阀阀门或或建筑筑物及及其他他设备备的渗渗漏水水。发电机机冷却却用水水等均均自流流排往往下游游。不不能自自流排排除的的则集集中到到集水水井，，再用用水泵泵排到到下游游。B.检修排排水系系统机组检检修时时排空空蜗壳壳和尾尾水管管。首先关关闭蝴蝴蝶阀阀或进进水闸闸门，，将蜗蜗壳及及尾水水管中中的水水自流流经尾尾水管管排往往下游游。剩剩余部部分利利用检检修排排水泵泵将余余水排排走。。5、水水系统统（2））排水水系统统②排水水系统统的布布置水泵集集中在在水泵泵房内内，集集水井井设在在水泵泵房的的下层层。集水井井通常常布置置在安安装间间下层层、厂厂房一一端、、尾水水管之之间或或厂房房上游游侧。。集水井井的底底部高高程要要足够够低，，以便便自流流集水水。每个集集水井井至少少设2台水水泵，，一台台工作作，一一台备备用。。一般要要求渗渗漏排排水和和检修修排水水分开开设置置。排水管管：绿色污水管管：黑黑色5、水水系统统（2））排水水系统统③检修修排水水的方方式集水井井：各尾尾水管管与集集水井井之间间用管管道相相连，，并设设阀门门控制制。尾尾水管管的积积水可可自流流排入入集水水井。。集水廊廊道：在厂厂房的的最低低处沿沿纵轴轴向设设置一一条廊廊道，，尾水水管的的积水水直接接排入入廊道道。廊廊道的的容积积较大大，排排除积积水时时间短短。分段排排水：每两两台机机组之之间设设置集集水井井和水水泵，，构成成一个个检修修排水水系统统。适适用于于较小小的电电站。。移动水水泵：不设设集水水井，，直接接将临临时移移动水水泵装装在需需要检检修的的机组组处进进行排排水。。适用用于较较小的的电站站。Back6、水水电站站厂房房的起起重设设备桥吊由由横跨跨厂房房的桥桥吊大大梁及及其上上部的的小车车组成成，桥桥吊大大梁可可在吊吊车梁梁顶上上沿主主厂房房纵向向行驶驶，桥桥吊大大梁上上的小小车可可沿该该大梁梁在厂厂房横横向移移动。。6、水水电站站厂房房的起起重设设备（1））桥桥吊的的起重重量和和台数数起重量量取决于于需要要吊运运的最最重部部件，，一般般为发发电机机转子子(悬悬式发发电机机带轴轴)(高水水头电电站)、水水轮机机转轮轮(低低水头头电站站)，，少数数情况况下，，可能能是主主变压压器。。起重量不大大时，一般般采用一台台双钩桥吊吊。起重量量大于75t时，考考虑采用双双小车桥吊吊。双小车车桥吊重量量轻，外形形尺寸小，，可减小厂厂房高度；；台数当机组台数数多于6台台时，可考考虑采用2台桥吊。。吊运最重重的部件时时需要两台台桥吊联合合工作。6、水电站站厂房的起起重设备（2）桥吊吊的跨度和和安装高程程桥吊的跨度：要与厂房的的宽度相适适应；尽量采用标标准跨度；；满足发电机机层和安装装间布置要要求，使主主厂房内的的主要机电电设备都在在主、副钩钩工作范围围内。桥吊的安装高程：桥吊的安装装高程是指指吊车轨道道的轨面高高程。高程由吊运运的最长部部件(常为为转子或转转轮)决定定，但不能能影响其他他机组的正正常运行，，即与设备备和建筑物物之间保留留一定的间间隙。水平平向0.4m，垂直直向0.6m~1.0m。6、水电站站厂房的起起重设备（3）桥式式起重机的的工作范围围即指桥式起起重机的主主钩和副钩钩所能到达达的范围。。吊车在上上下移动时时也有极限限位置。注：厂房内内所有被起起吊的设备备起吊中心心均应在起起重机的工工作范围之之内。Back7.3.1主厂厂房的结构构轮廓7.3立立式机组组主厂房的的布置Next总高度:有尾水管管基底至屋屋顶的高度度总长度:各机组段段和安装间间长度的总总和总宽度:厂房在横横轴线上所所占的范围围纵轴线:水轮机轴轴中心的连连线横轴线:与纵轴线线垂直的机机组中心线线7.3.2发电电机层设备备布置发电机层为为安放水轮轮发电机组组及辅助设设备和仪表表表盘的场场地，也是是运行人员员巡回检查查机组、监监视仪表的的场所。7.3立立式机组组主厂房的的布置发电机层平平面图Next请点击图中中部件进场大门水轮发电机机组的一些些部件由火火车或汽车车运来候直直接进入安安装间，所所以需要在在安装间设设进场大门门。一般宽不小小于3.3m，高4.5m为安全起见见，一般大大门向外开开。Back楼梯厂房各层之之间用楼梯梯作主要交交通通道，，运行人员员上下各层层从楼梯上上通行。楼梯一般每每1～2个个机组段设设一个，楼楼梯可以靠靠墙设置，，也可以布布置在两台台机组之间间。Back安装间位于厂房靠靠河岸的一一端。当机组大修修或安装时时用于放置置机组的主主要部件，，其面积要要求能够放放下上机架架、发电机机转子、水水轮机顶盖盖、水轮机机转轮，同同时各部件件之间留有有一定间距距方便工作作。Back吊物孔水电站厂房只只在发电机层层设有吊车，，其他层如水水轮机层的一一些小型设备备需要检修时时，要将其吊吊运到发电机机层的安装场场，这就需要要在发电机层层的楼板上设设置吊物孔，，用于起吊发发电机层以下下几层的一些些小型设备。。该吊物孔为蝶蝶阀吊物孔。。Back调速装置水轮发电机组组要求安装额额定转速运转转，以使发出出的电频率保保持在50Hz，为了达达到这个目的的就需要由调调速装置调节节通过水轮机机的流量。水电站的调速速装置包括调调速器、油压压装置等。Back水轮发电机组组这是水轮发电电机组上部的的励磁机，其其作用是在机机组发电时给给其提供磁力力。竖轴水轮发电电机组的励磁磁机一般都在在机组的顶部部。每台机组组设置一台励励磁机。两台机组的间间距由一台机机组的最大部部件尺寸确定定。Back机旁盘机旁盘是控制制电站全部装装置和设备良良好运行所需需的装置。发生事故时，，上述仪器可可以发出指令令停机，或当当运行不正常常时发出警告告信号，并且且在机旁盘或或主控制盘上上显示信号，，同时用声光光信号报警。。Back尾水平台尾水管伸出厂厂房部分顶部部的混凝土结结构平台。其上可以布置置副厂房或主主变压器、尾尾水闸门等。。尾水平台一般般高于下游最最高尾水位。。Back发发电机层层设备布置主要设备有：：1.机旁盘(自动、保护护、量测、动动力盘)。与与调速器布置置在同一侧，，靠近厂房的的上游或下游游墙。2.调速柜。应与下层的的接力器相协协调，尽可能能靠近机组，，并在吊车的的工作范围之之内。3.励磁盘。控制励磁机机运行，常布布置在发电机机近旁。7.3立立式机组主厂厂房的布置发发电机层层设备布置主要设备有（（续）：4.蝶阀孔如果在水轮机机前装设蝴蝶蝶阀，则其检检修需要在发发电机层的安安装间内进行行，在发电机机层与其相应应的部位预留留吊孔，以方方便检修和安安装。5.楼梯一般两台机组组设置设置一一个楼梯。由由发电机层到到水轮机层至至少设两个楼楼梯，分设在在主厂房的两两端，便于运运行人员到水水轮机层巡视视和操作、及及时处理事故故。楼梯不应应破坏发电机机层楼板的梁梁格系统。7.3立立式机组主厂厂房的布置发发电机层层设备布置主要设备有（（续）：6.吊物孔在吊车起吊范范围内应设供供安装检修的的吊物孔，以以勾通上下层层之间的运输输，一般布置置在既不影响响交通、又不不影响设备布布置的地方，，其大小与吊吊运设备的大大小相适应，，平时用铁盖盖板盖住。发电机层平面面设备布置应应考虑在吊车车主、副钩的的工作范围内内，以便楼面面所有设备都都能由厂内吊吊车起吊。7.3立立式机组主厂厂房的布置油压装置蝶阀吊孔机旁盘调速器安康坝后水电电站厂房(发发电机层)盐锅峡水电站站厂房凤滩水电站坝坝内厂房Back水水轮机层层设备布置7.3立立式机组主厂厂房的布置安装间下层：：布置一些副副厂房或辅助助设备。其中中转子支墩是是由于转子重重量很大，机机组检修时安安装间楼板不不能支撑其重重量，所以在在下层设置转转子支墩，用用于支撑转子子的重量。水水轮机层层设备布置一般布置1.调速器的接力力器位于调速器柜柜的下方，与与水轮机顶盖盖连在一起，，并布置在蜗蜗壳最小断面面处，因该处处的混凝土厚厚度最大。2.电气设备的布布置发电机引出线线和中性点侧侧都装有电流流互感器，一一般安装在风风罩外壁或机机座外壁上。。小型水电站站一般不设专专门的出线层层，引出母线线敷设在水轮轮机层上方，，而各种电缆缆架设在其下下方。水轮机机层比较潮湿湿，对电缆不不利。对发电电机引出母线线要加装保护护网。7.3立立式机组主厂厂房的布置水水轮机层层设备布置一般布置（续续）3.油、气、水管管道一般沿墙敷设设或布置在沟沟内。管道的的布置应与使使用和供应地地点相协调，，同时避免与与其他设备相相互干扰，且且与电缆分别别布置在上下下游侧，防止止油气水渗漏漏对电缆造成成影响。4.水轮机层上、、下游侧应设设必要的过道道主要过道宽度度不宜小于1.2m~1.6m。水轮机机座壁壁上要设进人人孔，进人孔孔宽度一般为为1.2m~1.8m，，高度不小于于1.8m~2.0m，，且坡度不能能太陡。7.3立立式机组主厂厂房的布置Back蜗蜗壳尾水水管层的布置置7.3立立式机组主厂厂房的布置Next请点击图中部部件蜗壳包角345度度的金属蜗壳壳。设计时要注意意其外围混凝凝土的厚度一一般不小于1m，可通过过结构计算确确定其厚度。。蜗壳尺寸时确确定厂房宽度度和机组段长长度的重要依依据。Back集水井和水泵泵室在主厂房内下下部结构的基基础块体最低低部位，常设设置集水井或或集水廊道，，并在其上方方设水泵室，，以便及时利利用水泵排出出基础渗水，，厂内技术用用水和生活用用水的废水以以及在蜗壳尾尾水管检修时时排水。集水井的积水水一般排往下下游。Back蝶阀当厂房的引水水管道比较长长，或采用联联合供水及分分组供水方式式时，一般在在管道末端（（进入机组前前）设置阀门门。Back蜗蜗壳尾水水管层的布置置蜗壳层除过水水部分外，均均为大体积混混凝土，布置置较为简单。。1．主阀。当引水式电电站采用联合合供水或分组组供水时，在在蜗壳进口前前设置一道快快速闸门或蝴蝴蝶阀，一般般称为主阀。。2．进人孔。在下部块体体结构中要设设有通向蜗壳壳和尾水管的的进人孔，并并设置通道。。一般进人孔孔的直径为60cm，进进人孔通道尺尺寸不小于1×1m。7.3立立式机组主厂厂房的布置蜗蜗壳尾水水管层的布置置3．检查、排水廊廊道。一般电站在在蜗壳层以下下的上游侧或或下游侧均设设有检查、排排水廊道，作作为运行人员员进入蜗壳、、尾水管检查查的通道，有有的电站还同同时兼作到水水泵室集水井井的过道。4．集水井。位于全厂厂最低处，除除要求能容纳纳运行时的渗渗漏水，还要要担负机组检检修时的集水水、排水任务务。5．排水泵室：一般布置在在集水井的上上层，有楼梯梯、吊物孔与与水轮机层连连接。电站排排水都通向下下游尾水渠。。7.3立立式机组主厂厂房的布置Back安安装间的的布置1.安装间的的位置安装间一般均均布置在主厂厂房有对外道道路的一端。对外交通通通道必须直达达安装间，车车辆直接开入入安装间以便便利用主厂房房内桥吊卸货货。水电站对外交交通运输道路路可以是铁路路、公路或水水路。对于大大中型水电站站，由于部件件大而重，运运输量又大，，所以常建设设专用的铁路路线，中小型型水电站多采采用公路。7.3立立式机组主厂厂房的布置安安装间的的布置2.安装间的的尺寸安装间与主厂厂房同宽以便便桥吊通行，，所以安装间间的面积就决决定了它的长长度。安装间的面积积可按一台机机组扩大性检检修的需要确确定，一般考考虑放置四大部件，即发电机转子、、发电机上机机架、水轮机机转轮、水轮轮机顶盖。四大部件要要布置在主钩钩的工作范围围内，其中发发电机转子应应全部置于主主钩起吊范围围内。发电机机转子和水轮轮机转轮周围围要留有1～～2m的工作作场地。缺乏资料时，，安装间长度度可取1.25～l.5倍机组段长长。多机组电站，，安装间面积积可根据需要要增大或加设设副安装间。。7.3立立式机组主厂厂房的布置安安装间的的布置3.安装间的的布置7.3立立式机组主厂厂房的布置安安装间的的布置3.安装间的的布置安装间内要安安排运货车的的停车位置堆放试重快或或设置试重地地锚，以进行行桥吊安装后后的静荷试验验和动荷试验验。主变压器有时时也要在安装装间进行大修修，这时要考考虑主变压器器运入的方式式及停放的地地点。主变压压器大修时常常需吊芯检修修，在安装间间上设尺寸相相当的变压器器坑。安装间大门尺尺寸：采用标标准轨火车运运输时不应小小于4.2m×5.4m，采用载重重汽车运输不不小于3.3m×4.5m。发电机转子放放在安装间上上时主轴要穿穿过地板，地地板上在相应应位置要设大大轴孔，在轴下要设大大轴承台，并并预埋底脚螺螺栓。7.3立立式机组主厂厂房的布置7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房长长度的确定L=nLc+La+△LL——主厂房的的总长度，m；n——机组台数数；Lc——机组段长长度，m；La——安装间长长度，m；△L——边机组段段长度，m。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房长长度的确定1．机组段长长度Lc机组段长度是是指相邻两台台机组中心线线之间的距离离，即机组间间距。机组段间距一一般由下部块块体结构中水水轮机蜗壳的的尺寸控制，，在高水头情情况下常由发发电机定子外外径控制。7.4主主厂厂房房的的轮轮廓廓尺尺寸寸主主厂厂房房长长度度的的确确定定1．．机机组组段段长长度度Lc（1））当当机机组组间间距距由由发发电电机机尺尺寸寸控控制制时时：：式中中：：Db———发发电电机机风风罩罩外外缘缘直直径径，，m；；B净———相相邻邻两两机机组组的的通通道道净净宽宽，，应应满满足足调调速速器器及及机机旁旁盘盘的的布布置置要要求求，，一一般般应应不不小小于于2m。。7.4主主厂厂房房的的轮轮廓廓尺尺寸寸主主厂厂房房长长度度的的确确定定1．．机机组组段段长长度度Lc（2））当当机机组组间间距距由由蜗蜗壳壳尺尺寸寸控控制制时时式中中：：δδ————两两蜗蜗壳壳间间混混凝凝土土厚厚度度。。混混凝凝土土蜗蜗壳壳一一般般取取（（0.8~1.0））m，，金金属属蜗蜗壳壳一一般般取取1~2m。。L1+L2———蜗蜗壳壳最最大大宽宽度度，，m。。若蜗蜗壳壳旁旁设设有有调调压压阀阀时时，，则则应应考考虑虑布布置置调调压压阀阀所所需需增增加加的的机机组组长长度度。。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房长长度的确定1．机组段长长度Lc（2）当机组组间距由尾水水管控制时式中：B尾——尾水管出出口宽，m；；δ墩——尾水闸墩墩厚度，m。。由尾水闸门门槽深度及设设备布置决定定，一般为2~3m，大大、中型机组组可达3~4m。当有调压阀时时，加上调压压阀泄水道宽宽度。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房长长度的确定1．机组段长长度Lc机组段长度应应综合考虑厂厂房分缝、蜗蜗壳和尾水管管厚度的影响响，水轮机层层和发电机层层的布置要求求，包括排架架柱的布置、、调速器接力力器坑布置要要求、楼梯、、楼板孔洞和和梁格系统布布置的要求。。为了减小机机组间距，最最好不将调速速器、油压装装置和楼梯等等布置在两台台机组中间。。一般根据上述述。。。。。。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房长长度的确定2．边机组段段加长△L由于外侧有主主厂房的端墙墙，为了使机机组设备和辅辅助设备处于于桥吊工作范范围内，远离离安装间一端端的机组段需需要加长△L。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房长长度的确定3．安装间的的长度La安装间的宽度度一般与主厂厂房相同，安安装间的长度度一般取7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房的的宽度以机组中心线线为界，将厂厂房宽度分为为上游侧宽度度Bs和下游侧宽度度Bx。则厂房总宽宽度为B=Bx+Bs在确定Bs和Bx时，应分别考考虑:发电机层、水水轮机层和蜗蜗壳层三层的的布置要求。。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂房的的宽度(1)发电电机层首先决定吊运运转子(带轴轴)的方式，，若由下游侧侧吊运，则厂厂房下游侧宽宽度主要由吊吊运之转子宽宽度决定。若若从上游侧吊吊运，则上游游侧较宽。发电机层交通通应畅通无阻阻。主要通道道宽2～3m，次要通道道宽1～2m。在机旁盘前还还应留有1m宽的工作场场地，盘后应应有0.8～～1m宽的检检修场地，以以便于运行人人员操作。(2)水轮轮机层一般上下游侧侧分别布置水水轮机辅助设设备(即油水水气管路等)和发电机辅辅助设备(电电流电压互感感器、电缆等等)。以这些些设备布置后后，不影响水水轮机层交通通来确定水轮轮机层的宽度度。7.4主主厂房的轮廓廓尺寸主主厂厂房的的宽度度(3)蜗蜗壳层层：一般由由设置置的检检查廊廊道、、进人人孔等等确定定宽度度。蜗蜗壳和和尾水水管进进人孔孔的交交通要要通畅畅，集集水井井水泵泵房设设置应应有足足够的的位置置，以以此确确定蜗蜗壳层层平面面宽度度。(4)吊吊车标标准宽宽度Lk：当宽度度基本本确定定后，，最后后要根根据尺尺寸相相近的的吊车车标准准宽度度Lk验证，，厂房房宽度度必须须满足足吊车车安装装的要要求。。一般在在高水水头电电站中中，常常由发发电机机层布布置要要求确确定厂厂房的的宽度度，在在低水水头水水电站站中常常由下下部块块体结结构确确定厂厂房宽宽度。。7.4主主厂厂房的的轮廓廓尺寸寸厂厂房房各层层高程程及高高度的的确定定水轮机机安装装高程程是水水电站站厂房房的控控制高高程。。7.4主主厂厂房的的轮廓廓尺寸寸厂厂房房各层层高程程及高高度的的确定定7.4主主厂厂房的的轮廓廓尺寸寸1.水轮机机安装装高程程对混流流式水水轮机机X=b0/2对轴流流式水水轮机机X=0.41D1水轮机机的安安装高高程确确定以以后，，就可可以依依据结结构和和设备备的布布置要要求确确定各各层高高程了了。厂厂房房各层层高程程及高高度的的确定定7.4主主厂厂房的的轮廓廓尺寸寸2.主厂房房基础础开挖挖高程程=▽▽T-(h3+h2+h1)(h2+h3)———尾水水管的的尺寸寸；h1——尾尾水管管底板板混凝凝土厚厚度(根根据地地基性性质和和尾水水管结结构形形式而而定，，一般般取1~2m)3.水轮机机层地地面高高程▽▽S=▽T+h4h4=蜗壳壳进口口半径径+蜗蜗壳顶顶部混混凝土土层厚厚度。。金属属蜗壳壳顶部部混凝凝土一一般不不低于于1.0m，混混凝土土蜗壳壳顶板板厚根根据结结构计计算决决定。。厂厂房房各层层高程程及高高度的的确定定7.4主主厂厂房的的轮廓廓尺寸寸4.发电机机装置置高程程▽d=▽S+h5＋h6h5——发发电机机机墩墩进人人孔高高度(一一般取取1.8~2.0m)；；还须须满足足水轮轮机层层附属属设备备油气气水管管道和和发电电机出出线布布置要要求的的高度度。h6——进进人孔孔顶部部混凝凝土厚厚度(一般般为1.0m左左右)，厂厂房房各层层高程程及高高度的的确定定7.4主主厂厂房的的轮廓廓尺寸寸5.发电机机层楼楼板高高程除应满满足发发电机机层布布置要要求外外，还还应满满足下下列条条件：：保证水水轮机机层的的净高高不少少于3.5～4.0m，，否则则发电电机出出线和和油气气水管管道布布置困困难。。保证下下游设设计洪洪水不不淹厂厂房。一般般情况况下，，发电电机层层楼板板面和和装配配场楼楼板面面高程程齐平平。当河流流洪水水期与与枯水水期水水位相相差悬悬殊，，若将将发电电机层层楼板板面设设在下下游设设计洪洪水位位以上上是不不经济济的。。会增增加厂厂房下下部结结构部部分的的混凝凝土工工程量量。将发电机层层楼板面高高程布置在在下游设计计洪水位以以下。在厂房大大门和对外外的交通口口，设置临临时性插板板以挡洪水水；沿进厂厂的交通道道路设防水水墙；7.4.3厂房房各层高程程及高度的的确定7.4主主厂房的的轮廓尺寸寸6.起重机(吊吊车)的安安装高程▽▽Ch7——发电机机定子高度度和上机架架高度之和和(如果发发电机定子子为埋入式式布置，h7就仅为上机机架的高度度)；h8——吊运部部件与固定定的机组或或设备间的的垂直净距距；水平净净距0.3m，垂直直净距0.6～1.0m(如如采用刚性性夹具，为为0.25～0.5m)h9——最大吊吊运部件的的高度(往往往是发电电机转子带带轮或水轮轮机转轮带带轴)；h10——吊运