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1、19981No13海河水利·29·新型轴伸贯流式水电站——于桥电站设计胡济民(天津市水利勘测设计院天津300204)摘要于桥水电站采用新型的轴伸贯流式水轮发电机组与相应的半地下式厂房,简单介绍其设计特点。关键词于桥水库、低水头大流量轴伸贯流式机组半地下厂房1电站概况及工程结构的基本特点另加人行道宽度。因设有安装间(不考虑发电机检修在现场抽转子所占用的利用率不高的厂房宽度),设于桥电站位于天津市蓟县州河于桥水库坝下,计主厂房净跨为14m,副厂房净跨615m,主副厂房系为开发利用引滦入津工程的水能资源而建设的天总宽2717m。机组间距6m(为转轮直径的313倍
2、)。津市第一座水电站。装机容量6000kW(4×1500厂房总长4413m(含安装间及边机组段17m),厂房kW),年平均发电量2600万kWõh,施工期2年,于高度为2616m。厂房在1315m高程以下均用围封墙1988年12月初建成发电。设置在地面以下,主副厂房共用的主排架高达2116111优越的水电开发条件m。因此,本电站厂房宏观的基本特征是一个半地下1983年引滦入津工程建成通水后,于桥水库成式高排架厂房,见图1。为引滦入津具有控制性的大型调节枢纽。设计引滦输水量10亿m3加于桥水库径流量共达14亿m3,且212厂房底层设备密集的合理设计均为相对均
3、匀的调节水量。于桥水库泄量变化在15轴伸贯流式机组厂房的基本特点是水轮机与发3电机轴在同一高程,即无须专设发电机层而形成单～65mös之间,坝址上下游平均水位差9～915m,最大水位差13m,最小水位差7m。层主厂房。因此,设计面临的新课题是如何充分利用112电站工程结构的基本特点有限的厂房底层空间将各种设备及有关水工土建设(1)采用以轴伸贯流式水轮发电机为主的先进施进行合理、紧凑的布置。这些设备与设施包括主技术设备(天津电气传动研究所研制),其转轮效率机、调速器、集油箱、供水泵、排水泵、消防泵、空压达到国外同类型转轮的先进水平。机、油罐、油处理室及机旁盘
4、等。而在四路(油路、水(2)为充分利用水能资源,设计为在最低尾水位路、气路、电路)三沟(排水沟、电缆沟、管道沟)设计时仍能发电,同时满足机组大件可由场外直接运至中按运用、安全的要求,将管路最密集的部分布置在安装间由吊车吊运这一方便条件,据现场地形,地质水轮机底下的由机坑联通而成的廊道之中,因而较条件,设计成一种适应于轴伸贯流式机组的具有新好的解决了厂房底层设备密集的问题。特点的厂房,即半地下式高排架厂房。213水下箱形围封的结构布置及其防渗设计(3)由于低水头、大流量这一特点,设计了压力轴伸贯流式机组的重点之一,是由机组安装高引水道的大直径(5m)钢管。程
5、与尾水位变幅决定必须设置水下围封结构。(4)为节约投资设计了新型的框格式调压池。该贯流式机组的吸出高度Hs≤0.9m(从叶片2轴伸贯流式厂房及其特征最高点算起)。机组的安装高程应使机组运行时满足211半地下式高排架厂房Hs≤0.9m的条件,而机组运行必须考虑一台机发主厂房的宽度由轴伸贯流式机组的长度控制,电尾水位最低这一控制条件。同时厂房防洪亦必须考虑尾水位(洪水位)这一个重要条件。收稿日期:1998-01-15·30·新型轴伸贯流式水电站——于桥电站设计19981No13图1厂房纵剖面图由此决定安装高程为715m,而尾水正常水位(1)水轮机,发电机同在一
6、个高程,节省一个发为810～910m,尾水洪水位1015～1215m,因此为电机层和相应的圆筒式机墩。防止厂房受淹及过大的渗漏水量进入厂房,必须设(2)轴伸贯流式机组水流流道平直贯通厂房,节计成水下四周及其底板形成封闭条件的箱形结构。省一个构造复杂的蜗壳。2(3)尾水管内缘几何形状简单,基本上是矩形渐厂房围封的底板面积达1000m,且下为基岩,对底板的变形将有所约束。为解决大面积底板可能变断面的衔接、比肘形尾水管构造简单。裂缝的问题,设计中针对贯流式主机、调速器、集油设计中曾对两种厂房工程量等作过比较,即卧箱密集于上游侧的特点,采取垂直流向即位于底板式机组
7、厂房可节约混凝土工程量22%左右,减少投中部而又避开主机密集的上游侧的分缝方案。并在资近20%。设有集水井的边机组段,布置顺水流向的分缝,与垂3厂房的抗震设计直流向缝呈“T”形交汇,将厂房底板一分为三,其中按电站的规模,厂房抗震设防裂度为7度。由于2最大分块面积达380m。分缝结合部设梯形键槽与厂房结构下部为箱框式,上部主副厂房顺水流向为塑料止水带。对于四周围封墙,则在长度最大的上下不等高铰接排架。为分析厂房自振频率问题,设计采游边(长3611m)的中部,设置宽2m的后浇块及止用理论与结构模型试验相结合的方法,与天津大学水带,即待两侧混凝土浇筑半月后,再填
8、筑后浇块混水利系合作进行了厂房动力分析及激光全息干涉试凝土,经多年
