【水电站课件】水电站厂房的布置
中国水电站厂房布置图
学习水电站非常难得的资料，中国大中型水电站厂房的图纸，PDF格式。
李家峡水电站水口水电站龙羊峡水电站岩滩水电站刘家峡水电站安康水电站五强溪水电站石泉水电站宝珠寺水电站东江水电站三门峡水电站万家寨水电站潘江口水电站紧水滩水电站盐锅峡水电站丹江口水电站
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潭岭水电站广东抽水蓄能电站
二期
溪口抽水蓄能电站
十三陵抽水蓄能电
站
西洱河一级水电站
天荒坪抽水蓄能电
站
以礼河一级水电站以礼河二级水电站以礼河三级水电站以礼河四级水电站绿水河一级水电站绿水河二级水电站
上犹江水电站长潭水电站枫树坝水电站凤滩水电站牛路岭水电站
新安江水电站漫湾水电站乌江渡水电站池潭水电站。
水电站厂房布置(设计)
适用于单机容量在数十万MW的大型机组。
六、水电站厂房的起重设备
为了安装和检修机组及其辅助设备，厂房内要装设 专门的起重设备。
最常见的起重设备是桥式起重机(桥吊)。
桥吊由横跨厂房的桥吊大梁及其上部的小车组成，
桥吊大梁可在吊车梁顶上沿主厂房纵向行驶，桥吊
大梁上的小车可沿该大梁在厂房横向移动。
2、桥吊跨度与工作范围
(1) 桥吊跨度要与主厂房下部块体结构的尺寸相适应， 使主厂房构架直接座落在下部块体结构的一期混
凝土上。
(2) 要满足发电机层及安装间布置要求，使主厂房内
主要机电设备均在主副钩工作范围之内，以便安
装和检修。 (3) 尽量采用起重机制造厂家所规定的标准跨度。
第五节 主厂房的布置
④ 机械控制设备系统。包括水轮机的调速设备，如 接力器及操作柜，事故阀门的控制设备，其它各
种闸门、减压阀、拦污栅等操作控制设备。
⑤ 辅助设备系统。包括为了安装、检修、维护、运
行所必须的各种电气及机械辅助设备，如厂用电
系统(厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统)，
油系统、气系统、水系统，起重设备，各种电气
特征：厂房位于拦河坝的下游，紧接坝后，在结 构上与大坝用永久缝分开，发电用水由坝内高压 管道引入厂房。 坝后式厂房还可以变化为：挑越式厂房、溢流式 厂房、坝内式厂房。
坝 后 厂 房
坝后式厂房示意图
Center Hill Lake and Dam
挑 越 式 厂 房
乌江渡水电站
坝内式厂房
•厂房移入溢流坝体空腹内。
升压后，再经输电线路送给用户。
④
开关站。一般布置在户外，装设高压开关、 高压母线和保护设施，高压输电线由此将电 能输送给电力用户。
水电站教程课件 第五章 水电站的布置型式及其组成建筑物
第二篇水电站输水系统第五章水电站布置型式及其组成建筑物学习提示内容：介绍水电站的布置型式，水电站的组成建筑物。
重点：坝后式、河床式、引水式水电站的布置特点及组成建筑物。
要求：掌握水电站的基本布置型式及组成建筑物。
第一节水电站的布置型式如绪论中所述，水电站主要有坝式、引水式和混合式3种不同的开发方式，其建筑物的组成和布置型式也不同。
坝式水电站按厂房是否承受上游水压力又分为坝后式和河床式两大类型。
混合式水电站建筑物的组成和布置型式兼有坝式水电站和引水式水电站的特征。
混合式水电站和引水式水电站之间没有明确的分界线。
在工程界常将具有一定长度引水道的混合式电站统称为引水式电站，无论其是否靠坝集中一部分水头，而较少采用混合式水电站这个名称。
所以这里着重介绍坝后式、河床式和引水式水电站建筑物的组成和布置型式。
一、坝后式水电站布置型式坝后式水电站靠坝来集中水头，形成落差，电站规模大，水头较高，厂房本身不承受上游水压力，所有建筑物均布置在一个枢纽中。
坝后式水电站厂房在枢纽总体布置中的位置大都靠河岸一侧或两侧，以利于布置变电装置和对外交通。
泄水建筑物布置在河床中部。
坝后式水电站优点是利用水库调节流量，水能利用充分，发电有保证；综合利用效益高；建筑物集中布置便于运行管理。
缺点是淹没损失大、移民多；投资大、工期长、单价高；技术复杂。
适用于河道坡降较缓，流量较大，具有修建水库地形地质条件的中、高水头水电站。
坝后式水电站，厂房一般布置在坝后或与坝并排布置在附近河岸的山体中。
按厂房与坝的相对位置，又可分为坝后式厂房、地下式厂房、岸边式厂房、坝内式厂房和溢流式厂房等布置型式。
1.坝后式厂房厂房直接布置在坝址处，通过坝身压力钢管引水。
这是坝后式水电站最常见的布置型式。
如三峡、丹江口、三门峡、龙羊峡、刘家峡、李家峡、安康、宝珠寺、水口、岩滩、五强溪、东江、万家寨等众多大型或巨型水电站均为这种布置型式。
图5-1是丹江口水电站布置型式。
高清图文+水电站其他类型厂房(坝后式、溢流式、 坝内式)
第三节 地下式厂房
把水电站厂房等主要建筑物布置在山岩洞室之中就是 地下厂房
目前国外建成的地下水电站约有350座，总装机容量 达40000MW。我国已建成的地下水电站有40余座，总 装机容量约5000MW。
由于开挖机械的不断改进和施工技术的不断提高，地 下开挖的进度越来越快，造价越来越低，因此近年来 国内外地下水电站建设速度加快。
(一) 溢流式厂房布置特点
(5) 为了减小溢流顶板的跨度，主厂房内除布置主机 及必要的附属设备并留有主通道外，尽量不布置辅助 设备和电气设备，后者宜布置在厂坝之间。
(6) 由于溢流厂房顶承受巨大的水重、顶板自重及水 平推力(来自大坝及溢流时)，厂房排架通常由整片很 厚的钢筋混凝土箱形结构组成，而不另设柱子。
1．厂房即是挡水建筑物，厂房上游侧设置比较挡水墙来 承受上游水压力，因此必须进行厂房总体稳定分析和 计算，包括抗滑稳定、基础防渗、地基应力等一系列 问题。
2．河床式水电站的进水口是与厂房的主机室连接成为一 个整体结构, 进口段的设计即为厂房设计的一部分。
3．厂房的上游侧一般不设吊车梁，将吊车轨道直接铺设 在由上游挡水墙伸出的带形牛腿上。另外由于机组容 量大，水轮发电机组的尺寸较大，发电机的重量大， 厂房桥吊、立柱、吊车梁的负荷也较大。
三、 坝内式厂房
布置在坝体空腔内的厂房称为坝内式厂房 坝内式厂房布置在溢流坝内，泄洪以及洪水期的高尾
水位不直接作用于厂房。但坝内空腔削弱了坝体，使 坝体应力复杂化。 坝内式厂房坝体空腔的大小和形状对坝体的应力影响 很大。空腔的大小和形状应结合坝型、坝高、厂房布 置的要求，选择优化断面。坝内厂房的布置设计应与 大坝剖面形状的拟定密切配合进行
三、地下厂房的洞室组成
水电站厂房布置—主厂房的轮廓尺寸案例
二、主厂房宽度的确定
主机房基础宽度B下等于上部结构宽度加尾水平台宽度。尾水 平台的宽度，主要由尾水管长度，尾水闸门启闭机的型式和尺寸， 是否布置变压器以及交通要求等因素确定。一般为3~4m，大中型 水电站有时达4~8m。
水电站厂房布置
1
任务1 立式机组厂房布置
2
任务2 主厂房的轮廓尺寸
3
任务3 卧式机组厂房布置
4
任务4 副厂房布置
5 任务5 厂房的通风、采光、交通和防潮
项目12 厂房布置
任务2 主厂房的轮廓尺寸
一、主厂房长度的确定
主长房的长度取决于机组台 数n，机组间距Lc，边机组段长 度L1、L2和及安装间长度La。
机组台数不超过4~6台时，可按一台机组检修时能放置四大部 件并留有足够的工作通道来确定。当台数多需要两台机组同时安装 或检修时，应加大安装间长度。一般取1~1.5个机组段长度。
一、主厂房长度的确定
主厂房的总长度为 ： L ＝（n-1）Lc＋L1＋L2＋La
水轮机层长度一般与发电机层同长，视安装间下面是否用来布 置辅助设备及实际需要而定；尾水管层的长度则较短。
（3）当机组间距由尾水管控制时： Lc ＝尾水管出口宽（包括中墩）B ＋尾水闸墩厚T
一、主厂房长度的确定
相邻于安装间的边机组段长度：必满足发电机层设备布置要求， 下部块体结构尺寸应考虑蜗壳外围或尾水管边墙的混凝土厚度＞ 0.8~1.0m
安装间相对一端边机组长度（指远离安装间最远的机组），除 满足设备布置外，应保证边机组在桥吊工作范围以内。
在确定发电机层地面高程时，一般要考虑以下几方面的因 素。
水电站教程课件 第十一章 水电站厂区及岸边式厂房布置设计
第三篇水电站厂房第十一章水电站厂区及岸边式厂房布置设计学习提示内容：介绍厂区布置设计，厂房的功用和基本类型，厂房组成，发电机及其支承结构，辅助设备的布置，厂房内部布置，主厂房各层高程的确定，主厂房平面尺寸的确定，厂房布置设计所需资料和设计步骤。
重点：水电站厂房的布置设计，包括机电设备的组成及布置，岸边式厂房的内部布置设计，主副厂房尺寸的确定，厂区布置设计原则。
要求：掌握水电站厂房功用、组成、设备和布置的基本原则，岸边式主厂房轮廓尺寸的确定方法。
第一节厂区布置设计水电站厂区亦称为厂区枢纽或厂房枢纽。
其布置是水利水电枢纽总体布置的一部分，应通过整个枢纽的经济技术比较论证确定。
水电站厂区主要由主厂房、副厂房、主变压器场、开关站、高压引出线、引水压力管道、尾水道及厂区交通道路等组成。
厂区布置是指它们之间的相互位置的合理安排。
目的是使厂房与上游进水口和下游尾水道之间衔接好，水流顺畅，各建筑物功能发挥良好，各建筑物之间配合协调，满足运行安全可靠、施工快捷、交通方便、投资少的要求。
厂区布置应根据地形、地质、环境条件，结合整个枢纽的工程布局，按下列原则进行：（1）合理布置主厂房、副厂房、主变压器场、开关站、高低压出线、进厂交通、发电引水及尾水建筑物等，使电站运行安全、管理和维护方便。
（2）妥善解决厂房和其他建筑物（包括泄洪、排沙、通航、过竹木、过鱼等）布置及运用的相互协调，避免干扰，保证电站安全和正常运行。
（3）考虑厂区消防、排水及检修的必要条件。
（4）少占或不占用农田，保护天然植被、生态环境和文物。
（5）做好总体规划及主要建筑物的建筑艺术处理，美化环境。
（6）统筹安排运行管理所必需的生产辅助设施。
（7）综合考虑施工程序、施工导流及首批机组发电投运的工期要求，优化各建筑物的布置。
因此，进行厂区布置时，要综合考虑水电站枢纽总体布置、地形地质条件、运行管理、施工检修、农田占用及环境美化等各方面的因素，根据具体情况，拟定出合理布置方案。
水电站厂房结构设计PPT课件
1、保证水轮机层的净高不少于3.5～4.0m，否则 发电机出线和油气水管道布置困难。
2、保证下游设计洪水不淹厂房。一般情况下，发 电机层楼板面和装配场楼板面高程齐平。大中型厂 房总是希望将发电机层楼板面设在下游设计洪水位 以上0.5~1.0m。
3、从经济性考虑，也可将发电机层楼板面高程布
置在下游设计洪水位以下。在厂房大门和对外的交
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蓄电池室、酸室、套间、充电机室、通风 机室等构成直流系统。 作用：机组故障，又无外来电源时作为事 故照明以及部分动力设备用电；厂房中部 分仪器、仪表的用电。 其布置要求防止酸气外溢、防爆，套间布 置在酸室外。整套系统不得布置在中控室、 开关室等上面。每小时定时通风多次。
第36页/共48页
h5
还须满足水轮机层附属设备
h4
油气水管道和发电机出线布
置要求的高度。
h6——进人孔顶部混凝土厚 度(一般为1.0m左右)。
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5、发电机层楼板高程
2 d hd
hd-定子高度，
hd
如果发电机上
h6
机架为埋入式
h5
则还需加入上
h4
机架高度。
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除应满足发电机层布置要求外，还应满足：
h1
3．水轮机层地面高程 ▽S =▽T + h4
h4=蜗壳进口半径+蜗壳顶部混凝土层厚度。 金属蜗壳顶部混凝土一般不低于1.0m，混凝 土蜗壳顶板厚根据结构计算决定。
h4
第21页/共48页
4．发电机装置高程
▽d =▽S +h5＋h6
h7
h5——发电机机墩进人孔高
h6
度 (一般取1.8m ～ 2.0m)；
第十节 厂区布置
第十节厂区布置厂区布置是指水电站主厂房、副厂房、变压器场、高压开关站、引水道、尾水道及交通线等相互位置的安排。
进行厂区布置时，要综合考虑水电站枢纽总体布置、厂区地形地质、施工检修、运行管理、农田占用、环境保护等各方面的因素，分析具体条件，拟定出合理的方案。
厂区布置的方式很多，图16-16表示可能方案中的几种。
一、主厂房的位置主厂房是厂房枢纽的核心，对厂区布置起决定性的作用。
主广房位置的选择主要在水力枢纽总体布置中进行，此时除了要注意厂区各组成部分的协调配合外，还应考虑下列条件。
(1)地形地质条件：地形地质条件常常是决定引水式地面厂房位置的主要因素。
主厂房宜建筑在良好的基岩上，新鲜基岩面的高程最好与厂房底高程相接近，以减少挖方。
在陡峻的河岸处选择厂房位置时，要特别注意厂房后坡的稳定问题，要尽可能避开冲沟口和容易发生泥石流的地段。
(2)水流条件：主厂房的位置要与压力管道及尾水渠的布置统一考虑，尽可能保证进出水流平顺。
当压力管道采用明管时，为减轻或避免非常事故对厂房的危害，宜将厂房避开压力管道事故水流的主要方向，否则要采取其他安全措施。
(3)施工和对外交通条件：厂房位置应选择在对外交通联系方便、容易修建进厂公路（铁路）的地方，广房附近应有足够的施工场地。
后两个因素下面还要再作讨论。
图16-16 厂区布置可能方案示意图二、引水道、尾水道及交通路线引水道一般均为正向引水，当压力管道直径小且根数少时也可能端向引水。
尾水道也常为正向尾水，少数情况下也可能端向尾水。
引水式地面厂房的纵轴常沿河岸等高线布置以减少开挖量，因此尾水渠一般逐渐倾向下游与河道斜交，使水流顺畅。
布置尾水渠时要考虑泄洪水流的影响，避免泄洪时在尾水渠中形成较大的壅高和漩涡，避免挟沙淤塞尾水渠，必要时可加设向下游延伸足够长度的导墙。
尾水渠宽度一般与机组段出水边宽一致，如需改变宽度时应渐变连接。
因水轮机安装高程较低，故尾水渠常为倒坡，坡度约为1∶4～1∶5。
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水电站
HYDROPOWER ENGINEERING
压缩空气系统
高压气系统 调速系统及闸阀等操作系统油压装置的压油槽
低压气系统 机组的制动、调相、动工具和吹扫设备
空压机、贮气筒等放置在同一室，布置在装配场下层或水 轮机层的另一端，远离中央控制室
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水电站
HYDROPOWER ENGINEERING
第十章 水电站厂房布置
一、简介
厂房枢纽（厂区）组成（厂区建筑物）
主厂房、副厂房、升压开关站（主变压器场、高压开关站）
基本类型
按厂房结构特征分类
坝后式厂房 引水式厂房 河床式厂房
按机组主轴装置方式分类
立式机组 卧式机组
水电站
HYDROPOWER ENGINEERING
水电站主机组及其辅助设备
水轮机及其调速系统 水轮发电机及其冷却、励磁系统
立式水轮发电机的类型：伞式（推力轴承在下机架）与悬式（推 力轴承在上机架）
水轮发电机的型号 励磁 冷却：开敞式、管道式和密闭式 机座：圆筒式、环梁立柱式、构架式
水电站
HYDROPOWER ENGINEERING
水电站的电气设备
课间休息
思考题
1、电站厂房的作用?由哪些主要部分组成?
2、水电站厂房有几种基本类型?它们各有什么特 点?
3、立式机组水电站厂房在平面上如何分段、分 区、在立面上如何分层?
4、调速器、油压装置、作用筒、机旁盘等布置 原则是什么?它们之间的联系如何?
5、机电设备的分区布置原则是什么?
6、简述水电站厂房主要辅助设备(如：起重设备、 油、气、水系统)的作用及其布置原则?
立式机组主厂房的分段分层
厂房分段：沿厂房长度方向分为机器间与装配场
机器间由各机组段组成 装配场：安装、检修场所
厂房分层：在高度方向以发电机层地板分界
上部结构（水上部分） 下部结构（水下部分）：出线层、水轮机层、主阀层及蜗壳层
水电站
HYDROPOWER ENGINEERING
二、 水电站厂房设备的组成
三、水力机组辅助设备 水系统
供水系统
技术供水、生活供水、消防供水 技术供水包括冷却及润滑用水，要保证水质、水温 供水方式：水泵供水、自流供水、混合式供水
排水系统
渗漏排水与检修排水
油系统
透平油：机组轴承润滑及调速器 绝缘油：变压器及油开关 油库、事故油槽、油处理设备 透平油系统布置在主厂房内，靠近装配场并在其地板下层
发电机母线、主变、高压引出线、高压开关站、厂用电系 统、控制和操作系统、中央控制室
水电站的机械控制设备
水轮机前阀门、调压阀的操作控制设备以及其它闸门、拦 污栅等的操作控制设备
水力机组辅助设备
水系统、油系统、压缩空气系统
起重设备
桥式吊车的工作范围 桥式吊车的选择：跨度 起吊方式
水电站
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