08.第八章水電站廠房

第八章章水水電站站廠房房第一節(jié)節(jié)概概述第二節(jié)立立式機(jī)組廠廠房橫剖面面布置第三節(jié)立立式機(jī)組廠廠房布置第四節(jié)臥臥式機(jī)組廠廠房布置第五節(jié)水水電站廠房房的類(lèi)型和和布置第一節(jié)概概述一、水電站站設(shè)計(jì)的基基本資料（一）地形形地質(zhì)資料料（二）水文文資料（三）氣象象資料（四）機(jī)電電設(shè)備資料料1、水輪機(jī)及及調(diào)速設(shè)備備2、發(fā)電機(jī)3、輔助設(shè)備備資料4、主變壓器器與開(kāi)關(guān)站站二、水電站站機(jī)電設(shè)備備系統(tǒng)（一）水流流系統(tǒng)包括壓力水水管、主閥閥、水輪機(jī)機(jī)（蝸殼、、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、、尾水管））、尾水閘閘門(mén)和尾水水渠等。（二）電流流系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)機(jī)、戶內(nèi)配配電裝置、、主變壓器器、戶外配配電裝置四四大部分。。（三）水輪輪發(fā)電機(jī)的的附屬設(shè)備備、輔助設(shè)設(shè)備和電氣氣二次回路路控制設(shè)備備1、附屬設(shè)備備2、輔助設(shè)備備3、電氣二次次回路控制制設(shè)備廠房樞紐的的建筑物按按其類(lèi)型可可分為：主廠房、副廠房、主變壓器場(chǎng)場(chǎng)和開(kāi)關(guān)站。（1）主廠房是是由主機(jī)間間和安裝檢檢修間，是是廠房的主主要組成部部分。主機(jī)機(jī)間內(nèi)布置置有主要機(jī)機(jī)電設(shè)備和和輔助設(shè)備備。（2）副廠房主主要包括中中央控制室室、開(kāi)關(guān)室室等。（3）主變壓器器場(chǎng)主要布布置主變壓壓器。（4）開(kāi)關(guān)站是是布置戶外外配電裝置置的場(chǎng)所，，通過(guò)高壓壓輸電線由由此將電能能輸往電網(wǎng)網(wǎng)。廠區(qū)四大建建筑物與電電流系統(tǒng)四四大部分相相對(duì)應(yīng)：發(fā)發(fā)電機(jī)——主廠房；戶戶內(nèi)配電裝裝置（開(kāi)關(guān)關(guān)柜）——副廠房的開(kāi)開(kāi)關(guān)室；主主變壓器——主變壓器場(chǎng)場(chǎng)；戶外配配電裝置——開(kāi)關(guān)站。這這是廠區(qū)布布置時(shí)應(yīng)考考慮的重要要因素。三、廠房的的結(jié)構(gòu)輪廓廓本節(jié)主要介介紹立式機(jī)機(jī)組廠房的的結(jié)構(gòu)輪廓廓。立式水電站站廠房的結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是是分層布置置，水輪機(jī)機(jī)與發(fā)電機(jī)機(jī)布置在不不同層，一一般分水輪輪機(jī)層、發(fā)發(fā)電機(jī)層。。習(xí)慣上把把發(fā)電機(jī)層層地面高程程以上部分分稱(chēng)為上部部結(jié)構(gòu)，以以下為下部部結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)包包括圍墻、、排架柱、、牛腿、吊吊車(chē)梁和廠廠房屋面結(jié)結(jié)構(gòu)，地面面屬于發(fā)電電機(jī)層。下部結(jié)構(gòu)一一般可細(xì)分分為水輪機(jī)機(jī)層和蝸殼殼尾水管層層，有時(shí)可可增設(shè)出線線（電纜））層，水輪輪機(jī)層以下下為混凝土土塊體結(jié)構(gòu)構(gòu)。第二節(jié)立立式機(jī)組廠廠房橫剖面面布置一、水輪機(jī)機(jī)的剖面布布置（一）水輪輪機(jī)類(lèi)型及及其組成水輪機(jī)是將將水能轉(zhuǎn)變變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)機(jī)械能的動(dòng)動(dòng)力設(shè)備。。根據(jù)能量量轉(zhuǎn)換特征征的不同可可分為兩大大類(lèi)。①反擊式水輪輪機(jī)是將水流的的壓能、位位能和動(dòng)能能直接轉(zhuǎn)變變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)機(jī)械能的水水輪機(jī)。②沖擊式水輪輪機(jī)是將水流的的能量轉(zhuǎn)換換為高速水水流的動(dòng)能能，再將水水流動(dòng)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)械能的的水輪機(jī)，，它不能直直接轉(zhuǎn)化利利用水流的的壓能和位位能。1、反擊式水水輪機(jī)反擊式水輪輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪輪由若干個(gè)個(gè)具有空間間扭曲面的的剛性葉片片和輪轂等等組成。當(dāng)當(dāng)壓力水流流通過(guò)轉(zhuǎn)輪輪時(shí)，由于于葉片的作作用，迫使使水流改變變其流動(dòng)的的方向和流流速的大小小，因而水水流便以其其勢(shì)能和動(dòng)動(dòng)能給葉片片以反作用用力，并形形成旋轉(zhuǎn)力力矩使轉(zhuǎn)輪輪轉(zhuǎn)動(dòng)。反擊式水輪輪機(jī)按轉(zhuǎn)輪輪區(qū)水流相相對(duì)于主軸軸的方向不不同可分為為混流式、軸流式、斜流式和貫流式等不同類(lèi)型型的水輪機(jī)機(jī)。（1）混流式水水輪機(jī)。水水流以輻向向從四周進(jìn)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，，而以軸向向流出轉(zhuǎn)輪輪的水輪機(jī)機(jī)稱(chēng)為混流流式水輪機(jī)機(jī)。（2）軸流式水水輪機(jī)。水水輪機(jī)的水水流在進(jìn)入入轉(zhuǎn)輪時(shí)，，流向與主主軸中心線線平行，水水流經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪后又沿沿軸向流出出，所以稱(chēng)稱(chēng)為軸流式式水輪機(jī)。。（3）斜流式水水輪機(jī)。水水流流經(jīng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪時(shí)與機(jī)機(jī)組主軸斜斜交的水輪輪機(jī)稱(chēng)為斜斜流式水輪輪機(jī)。（4）貫流式水水輪機(jī)。當(dāng)當(dāng)水輪機(jī)的的主軸成水水平或傾斜斜布置，裝裝置在流道道中，使水水流直貫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪，這種種水輪機(jī)稱(chēng)稱(chēng)為貫流式式水輪機(jī)。。2、沖擊式水水輪機(jī)主要由噴管管和轉(zhuǎn)輪組組成。來(lái)自自鋼管的高高壓水流通通過(guò)噴管端端部的噴嘴嘴變?yōu)楦咚偎俚淖杂缮渖淞?，射流流沖擊轉(zhuǎn)輪輪葉片，產(chǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力力矩，推動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)。按其射射流沖擊轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪的方向向不同，可可分為以下下三種。（1）水斗式水水輪機(jī)。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪上裝有有水斗，水水流在轉(zhuǎn)輪輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平平面內(nèi)沿圓圓周切線方方向沖擊轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪上的水水斗而作功功。（2）斜擊式水水輪機(jī)。射射流沿著與與轉(zhuǎn)輪平面面成某一角角度的方向向，沖擊轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪葉片。。（3）雙擊式水水輪機(jī)。由由噴嘴出來(lái)來(lái)的射流首首先從轉(zhuǎn)輪輪上部沖擊擊葉片，接接著水流又又在轉(zhuǎn)輪下下部?jī)?nèi)緣再再一次沖擊擊葉片。（二）反擊擊式水輪機(jī)機(jī)的基本構(gòu)構(gòu)造和尺寸寸現(xiàn)代水輪機(jī)機(jī)一般由進(jìn)進(jìn)水設(shè)備、、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪和和出水設(shè)備備所組成。。1、水輪機(jī)的的進(jìn)水設(shè)備備反擊式水輪輪機(jī)進(jìn)水設(shè)設(shè)備有開(kāi)敞敞式和封閉閉式兩大類(lèi)類(lèi)。2、水輪機(jī)的的出水設(shè)備備目前工程上上常用的尾尾水管型式式有直錐形形、彎錐形形和彎肘形形三種，前前兩種適用用于小型水水輪機(jī)，后后一種適用用于大中型型水輪機(jī)。。3、調(diào)速器調(diào)速系統(tǒng)由由三部分組組成：調(diào)速速器操作柜柜、油壓裝裝置、接力力器。4、水輪機(jī)安安裝高程水輪機(jī)的安安裝高程是是根據(jù)汽蝕蝕條件進(jìn)行行計(jì)算確定定的，但在在水輪機(jī)的的布置中，，還要校核核尾水管出出口的最小小淹沒(méi)水深深，以保證證尾水管的的正常工作作。（三）蝸殼殼與尾水管管布置二、發(fā)電機(jī)機(jī)的剖面布布置（一）發(fā)電電機(jī)的型式式和布置方方式（1）發(fā)電機(jī)的的型式有懸懸掛式、傘傘式兩種。。（2）發(fā)電機(jī)的的布置方式式。發(fā)電機(jī)機(jī)一般布置置在發(fā)電機(jī)機(jī)層或發(fā)電電機(jī)層地面面以下，主主要形式有有三種：埋埋沒(méi)式、敞敞開(kāi)式、半半島式。（二）發(fā)電電機(jī)支承結(jié)結(jié)構(gòu)三、上部結(jié)結(jié)構(gòu)的剖面面布置第三節(jié)立立式機(jī)組廠廠房布置一、發(fā)電機(jī)機(jī)層平面布布置（一）機(jī)組組段長(zhǎng)度（二）安裝裝間長(zhǎng)度（三）發(fā)電電機(jī)層的設(shè)設(shè)備布置（四）廠內(nèi)內(nèi)交通（五）廠外外交通二、水輪機(jī)機(jī)層的布置置1、油系統(tǒng)水電站的油油系統(tǒng)包括括透平油和和絕緣油兩兩個(gè)系統(tǒng)。。2、壓氣系統(tǒng)統(tǒng)水電站所需需的壓氣系系統(tǒng)有兩部部分，高壓壓系統(tǒng)和低低壓系統(tǒng)。。3、水系統(tǒng)水電站廠房房有兩套水水系統(tǒng)：供供水系統(tǒng)和和排水系統(tǒng)統(tǒng)。三、蝸殼層層的布置水輪機(jī)層地地面以下基基本上是混混凝土塊體體結(jié)構(gòu)，蝸蝸殼尾水管管埋設(shè)在這這些混凝土土之中，蝸蝸殼的上游游側(cè)設(shè)有主主閥室（廊廊道）。四、副廠房房的布置（一）中央央控制室（二）集纜纜室（三）繼電電保護(hù)室（四）開(kāi)關(guān)關(guān)室（五）通訊訊室及遠(yuǎn)動(dòng)動(dòng)裝置室第四節(jié)臥臥式機(jī)組廠廠房布置一、臥式機(jī)機(jī)組地面廠廠房的特點(diǎn)點(diǎn)臥式機(jī)組地地面廠房分分為上部結(jié)結(jié)構(gòu)和下部部結(jié)構(gòu),上部為單層層結(jié)構(gòu)，布布置有水輪輪機(jī)、發(fā)電電機(jī)、調(diào)速速器、機(jī)旁旁盤(pán)、橋式式吊車(chē)等，，平面上劃劃分為主機(jī)機(jī)室和安裝裝間。下部部結(jié)構(gòu)主要要有尾水室室、尾水渠渠、主閥坑坑、管溝和和基礎(chǔ)等。。與立式機(jī)組組廠房相比比，臥式機(jī)機(jī)組廠房高高度低、平平面尺寸大大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，造價(jià)價(jià)低，設(shè)備備布置安裝裝、檢修和和維護(hù)方便便，適應(yīng)于于小型水電電站。二、廠房的的設(shè)備布置置（一）機(jī)組組排列方式式臥式機(jī)組的的水輪機(jī)和和發(fā)電機(jī)成成一線布置置在廠房?jī)?nèi)內(nèi)，機(jī)組的的排列方式式有以下幾幾種。（1）橫向排列列（2）縱向排列列（3）斜向排列列（二）混流流式、沖擊擊式水輪機(jī)機(jī)組廠房的的設(shè)備布置置三、臥式機(jī)機(jī)組主廠房房尺寸的擬擬定（略））第五節(jié)水水電站廠房房的類(lèi)型和和布置一、水電站站廠房的基基本類(lèi)型（一）地面面式廠房1、河床式廠廠房2、壩后式廠廠房3、壩內(nèi)式廠廠房4、河岸式廠廠房（二）地下下式廠房（三）抽水水蓄能電站站廠