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文档简介
引水式水电站厂房设计方案1.1厂房枢纽布置本节主要根据地形、地质、水文、施工、管理等资料进行定性分析比较确定厂区枢纽布置方案,即主厂房,变压器、开关站的相对位置。太平哨水电站在引水道出口处,地形等高线基本与浑江沿岸平行,且坡度较均匀平缓。水电站所在地质条件较好,为母云母混合片麻岩,岩体平整、坚硬,承载能力强。为了便于施工和交通,采用垂直引进方式,这样可减少岩石开挖量,水流平顺,水流条件较好且尾水管出水方式也较好,交通便利。根据太平哨水电站地形图,安装间布置在厂房的右侧,变压器场亦布置在厂房的右侧,副厂房布置在主厂房的上游侧。1.2主厂房的平面设计主厂房长度、宽度尺寸,主要取决于水轮机定子及风罩墙水轮机蜗壳,尾水管与调速系统的布置,同时要将上部结构和下部结构结合起来考虑1.2.1主厂房长度的确定(1)机组长度的确定①机组长度机组长度L1随水电站类型和机型而不同。主要由蜗壳、尾水管、发电机风罩在X轴方向(厂房纵向)的尺寸来定,并考虑机组附属设备及主要交通道,吊运通道,闸门布置等所需的尺寸。机组长度按下式计算式中—机组段+X方向的最大长度—机组段-X方向的最大长度—蜗壳外布砼厚度,初设时可取1.2~1.5m,本设计取1.4mR1—蜗壳+X方向最大平面尺寸6.81mR2—蜗壳-X方向最大平面尺寸5.20m=6.60m=8.21m②尾水管(对称尾水管)B—尾水管宽度11.15m—尾水管边墩砼厚度,由水工结构确定,初步设计时取1.2~1.5m,对大型机组取2m,以安全起见本设计取1.5m.③发电机层—发电机风罩内径,取12.8m(由机电设计手册水轮发电机的主要参数及外形尺寸表P170)—两台机组之间风罩外壁的净距,一般可取1.5~2.0m,如需在两台机组间设置楼梯时,则一般取3~4m,本设计取1.8m—发电机风罩壁厚,一般取0.3~0.4m,本设计取0.4m在蜗壳层、尾水管层、发电机层的计算中L+XL-X均取最大值考虑到设备布置,交通、楼梯分缝问题,取=9.3m=1.7m故机组段长度(2)端机组段长度的确定端机组段又称边机组数,是指在与安装间不同一端的机组段长度L2的确定除需要考虑以上机组的因素外,还与装配场位置,场内是否布置进水闸,安装间的位置,起重机吊运设备的要求等因素有关本设计安装间在厂房的右侧,端机段L+X取1.0m墙宽即端机组段长度(3)安装间安装间又称装配场,它是组装、检修设备的场所。安装间的宽度与主机室的宽度相等。以便利用起重机沿主厂房纵向运行,确定安装间的尺寸主要在于确定长度,一般约为机组长度的1.0~2.0倍,本设计取1.4倍。取安装间长度=24m此外安装间面积按一台机组扩大性检修面积确定(即布置下四大件)因此主厂房的长度为:—机组长度—端机段长度—安装间长度=3×1700+1800+2400=9300㎝1.2.2主厂房宽度的确定以机组段中心线为界,厂房宽度可分为上游侧宽度BS和下游侧宽度Bx两部分。B=BS+BXA—风罩外壁至上游墙内侧—机风罩壁厚取0.4m—机风罩内径主厂房下游侧的宽度BX,除满足上面要求外,还要满足蜗壳在-y方向的尺寸和蜗壳外的砼厚度要求。如果下游侧需要布置电气设备,机组附属设备或者以下游侧作吊运通道时,尚需使使这些条件满足,最后决定厂房的总宽度时,需满足吊车标准跨度的要求,本设计下游侧的宽度Bx比上游侧宽度BS增加1m,Bx=950㎝此宽度是净宽度,指上下游内墙距离,此外墙厚0.5m1.3主厂房剖面设计主厂房剖面设计又称竖向设计,主要解决垂直方向空间处理上有关问题合理的确定主、副厂房上下游结构各部分的高程,满足通风,采光需要及发电、配电的合理安排。1.3.1组的安装高程式中—下游侧最低水位取152.6m—水轮机吸出高度1.61m—导叶高度1.5m考虑到吸出高度Hs的计算中采用的设计水头,此外在实际运行中为防止水轮机气蚀等因素决定降低安装高程。确定安装高程为1.3.2尾水管底板高程式中—尾水管高度10.66m1.3.3基础开挖高程式中S—尾水管底板厚度,岩基S=1.0~2.0m,土基3~4m。本设计取1.6m1.3.4水轮机层地面高程式中—金属蜗壳进口断面半径,砼蜗壳为进口断面在水轮机安装高程以上的高度本设计为0.5b0=0.75m—蜗壳顶部砼厚度,初步设计时可取0.8~1.0m左右,大型机组可的达2~3m,由结构计算核定,本设计取2.55m1.3.5发电机定子安装高程式中—进入孔高度1.0~2.0,本设计取2.0m—水轮机层楼板高程156.3m1.3.6发电机层楼板高程式中—发电机定子高度,参照发电机尺寸图得3.428m—发电机定子安装高程取=161.75m关于发电机层楼板高程的说明:一般情况下应满足下列条件①保证以下各层高度和设备及运行上的要求,水轮机层的净高度不少于3.5m本设计中水轮机层与发电机层间的净高度大于3.5m,满足此要求。②保证下游洪水不淹没厂房,理想情况发电机层楼板高程与交通道路同高,且高于下游洪水位0.5~1.0m太平哨电站是建在山区河流之上,河流洪水期与枯水期水位相差悬殊,在此情况下,将发电机层楼板设在最高洪水位以上是不经济的。因此沿进厂交通道路一旁设防水墙,窗台以下的墙体采用砼防渗,并将安装间楼板面高于发电机层楼板面,也高于最高洪水位。安装间楼板高程定于167m.1.3.7吊车轨顶高程依据最重部件,发电机转子250T选择双小车2×150T,桥吊主钩150T,标准跨度16m。式中—垂直方向安全距离,不小于0.3m,取0.5m—最高部件的高度,本电站为水轮机转轮带轴为9.13m—吊钩与吊索具连接距离取0.23m—吊钩极限位置时,吊钩中心至车轨顶点高度,由《机电设计手册》查得为0.84=161.75+0.5+9.13+0.23+0.84=172.45m1.3.8屋顶横梁底缘高程式中—桥吊在轨顶以上高度,由设计手册查取为4.3m—桥吊小车顶部余隙,不小于0.4m取0.7m1.3.9屋顶高程式中—屋顶结构厚度为1.8m1.4副厂房的布置与设计水电站副厂房是设置机电设备运行、控制、实验、管理和运行人员工作和生活的房间。水电站副厂房的组成,按性质可分为三类:直接
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