引水式地面厂房布置设计.pptx

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1、第十一章引水式地面厂房布置设计第一节水电站厂房的功用和基本类型一、水电站厂房的功用水电站厂房是将水能转换为机械能进而转换为电能的场所，它通过一系列工程措施，将水流平顺地引人及引出水轮机，将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，为这些设备的安装、检修和运行提供方便有效的条件，也为运行人员创造良好的工作环境。水电站厂房是建筑物及机械、电气设备的综合体，在厂房的设计、施工、安装和运行中需要各专业人员通力协作。水工建筑专业人员主要从事建筑物的设计、施工与运行，因而本教材着重从水工建筑的观点来研究水电站厂房。二、水电站厂房的基本类型根据厂房在水电站枢

2、纽中的位置及其结构特征，水电站厂房可分为以下三种基本类型：(1)坝后式厂房。厂房位于拦河坝下游坝趾处，厂房与坝直接相连，发电用水直接穿过坝体引人厂房，如图11-2所示的丹江口水电站广房。兴建中的三峡水电站厂房也是坝后式的。在坝后式厂房的基础上，将厂坝关系适当调整，并将厂房结构加以局部变化后形成的厂房型式还包括：1)挑越式厂房：厂房位于溢流坝坝趾处，溢流水舌挑越厂房顶泄人下游河道，如图18-2所示的贵州乌江渡水电站厂房。2)溢流式厂房：厂房位于溢流坝坝趾处，厂房顶兼作溢洪道，如图18-3(a)所示的浙江新安江水电站厂房。3)坝内式厂房：厂房

3、移人坝体空腹内，如图18-3(b)所示位于溢流坝坝体内的江西上犹江水电站厂房，或图18-4所示设置在空腹重力拱坝内的湖南凤滩水电站厂房。(3)引水式厂房。厂房与坝不直接相接，发电用水由引水建筑物引人厂房。当厂房设在河岸处时称为引水式地面厂房，如图16-1所示浙江湖南镇水电站厂房。引水式厂房也可以是半地下式的，如浙江百丈漈一级水电站厂房，或地下式的，如图18-10所示的云南鲁布革水电站厂房。此外，水电站厂房还可按机组类型分为竖轴机组厂房及横轴机组厂房；按厂房上部结构的特点分为露天式、半露天式和封闭式厂房；或按水电站资源的性质分为河川电站（常

4、规水电站）厂房、潮汐电站厂房以及抽水蓄能电站厂房等等。图16-1湖南镇水电站（引水式）厂房总体布置图三、水电站厂房的设计程序我国大中型水电站设计一般分为四个阶段：预可行性研究、可行性研究、招标设计及施工详图。预可行性研究的任务是在河流（河段）规划和地区电力负荷发展预测的基础上，对拟建水电站的建设条件进行研究，论证该水电站在近期兴建的必要性、技术上的可行性和经济上的合理性。可行性研究的任务是通过方案比较选定枢纽的总体布置及其参数，决定建筑物的型式和控制尺寸，选择施工方案、进度和总布置，并编制工程投资预算，阐明工程效益。招标设计中要对可行性研

5、究中的遗留问题进行必要的修改与补充，落实选定方案工程建设的技术、施工措施，提出较详细的工程图纸和分项工程的工程量，提出施工、制造与安装的工艺技术要求以及永久设备购置清单，编制招标文件。在施工详图阶段，则陆续对各项结构进行细部设计和结构计算，并拟定具体施工方法，绘出施工详图。对厂房设计而言，虽然厂房的型式、布置及轮廓尺寸在招标设计中已经决定，但机电设备供货合同尚未签订，详细的结构设计尚未进行，故一切决定都还是近似的。第二节水电站厂房的组成水电站厂房是建筑物和机械、电气设备的综合体，而厂房建筑物是为安置机电设备服务的。在具体讨论厂房布置设计的

6、原理前，本节概述厂房的机电设备的组成和建筑物的组成，并通过实例介绍它们之间的协调配合，使读者对水电站厂房的组成有一个整体概念。一、厂房的机电设备为了安全可靠地完成变水能为电能并向电网或用户供电的任务，水电站厂房内配置了一系列的机械、电气设备，它们可归纳为以下五大系统。(1)水力系统。即水轮机及其进出水设备，包括钢管、水轮机前的蝴蝶阀（或球阀）、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。(2）电流系统。即所谓电气一次回路系统，包括发电机、发电机引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器、高压开关及配电设备等。(3)机械控制设备系统。包括水轮机的调速

7、设备如操作柜、油压装置及接力器，蝴蝶阀的操作控制设备，减压阀或其他闸门、拦污栅等的操作控制设备。(4)电气控制设备系统。包括机旁盘、励磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通讯及调度设备等。(5)辅助设备系统。即为设备安装、检修、维护、运行所必需的各种电气及机械辅助设备，包括：1)厂用电系统：厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统。2)起重设备：厂房内外的桥式起重机、门式起重机、闸门启闭机等。3)油系统：透平油及绝缘油的存放、处理、流通设备。4)气系统（又称风系统或空压系统）：高低压压气

8、设备、贮气筒、气管等。5)水系统：技术供水、生活供水、消防供水、渗漏排水、检修排水等。6)其他：包括各种电气及机械修理室、试验室、工具间、通风采暖设备等。图16-2给出了这五大系统的示意图。图