第六章水电站厂房设计
第六章水电站水利枢纽概述
第一节 概 述
一、坝式水电站水利枢纽 二、引水式水电站水利枢纽
2020/4/10
一、坝式水电站水利枢纽
1、坝式水电站水利枢纽分为坝后式和河床式。 2、其主要建筑物有挡水、泄水建筑物和水电站厂房， 另外为满足综合利用要求还可能有通航、灌溉取水、工 业取水、鱼道及筏道等建筑物。 3、其主要特点是水头由挡水建筑物来集中，建筑物集 中布置在河床中，互相影响较大，必须合理安排。
2020/4/10
2020/4/10
有压引水式水电站水利枢纽示意图
1、有压引水式水电站水利枢纽由三个部分组成： 1）首部枢纽：其组成建筑物有拦河坝和有压进水口； 2）有压引水隧洞； 3）厂区枢纽：包括调压室、压力水管、电站厂 房及尾水渠。
2020/4/10
2020/4/10
无压引水式水电站水利枢纽示意图
实例
意大利瓦依昂（Vajont）双曲拱坝，1961年建成，坝 顶长190.5m，顶宽3.4m，底宽22.7m，最大坝高 265.5m，是当时世界上最高的混凝土薄拱坝。1963年10 月9日晚，由于连续降雨，水库水位上涨，左岸靠坝的上游 发生大体积岩石滑坡，近3亿m3的滑坡体以40 m/s的速度 滑入水库并冲上右岸，掀起150m高的涌浪，涌浪溢过坝顶 ，冲向下游，致使2600人丧生，但拱坝并未破坏，仅在坝 肩附近的坝内发生二、三条裂缝。据估算，拱坝当时已承受 住相当于8倍设计荷载的作用力，由此可见该拱坝的超载能 力。 2020/4/10
2020/4/10
一、溢流坝
2020/4/10
2020/4/10
二、河岸溢洪道
2020/4/10
2020/4/10
小浪底水电站
2020/4/10
水电站厂房设计 (2)
水电站厂房设计摘要本文档将介绍水电站厂房设计的相关内容。
水电站厂房作为水电站的核心组成部分，必须具备稳定、安全、高效、环保的特点。
本文将从厂房选址、建筑设计、设备布局等方面进行探讨，旨在为水电站厂房设计提供一些建议和指南。
1. 引言水电站作为利用水能进行发电的重要方式之一，其效益和可靠性直接关系到国家能源安全和经济发展。
水电站厂房作为水电站系统的核心组成部分，对发电效率和安全性具有重要影响。
因此，合理设计水电站厂房是确保水电站正常运行的关键。
2. 厂房选址水电站厂房选址是设计阶段的重要任务，其目的是选择合适的地理位置，并考虑以下因素：•水资源丰富度：选择具备丰富的水资源的区域，以保证水电站的稳定供水；•地理条件：选择地势平缓、地质稳定的地区，以确保厂房的稳定性和安全性；•交通便利度：选择交通便捷的地理位置，为设备运输和人员流动提供便利。
3. 建筑设计水电站厂房的建筑设计必须符合以下要求：•结构稳定性：厂房的结构设计必须具备抵御水压和外部力量的能力，以确保厂房的安全稳定；•防水性能：在设计过程中，应考虑到水压、水位变化等因素，选择适当的防水材料和措施，以确保厂房的防水性能；•通风与散热：厂房内部设备的运行会产生热量，必须确保良好的通风与散热，防止设备过热。
4. 设备布局水电站厂房内的设备布局是设计过程中关键的一部分，需要考虑以下因素：•设备间距离：为了保证设备正常运行和维护，设备之间应有足够的间距以方便通行和维护；•输电线路布局：为了减少能量传输损失和设备故障的发生，输电线路的布局必须合理，避免干扰；•安全防护设施：在设计过程中，必须考虑到安全防护设施，如灭火系统、监控系统等，以保障设备和人员的安全。
5. 环境保护水电站厂房设计过程中必须考虑环境保护的相关因素，以减少对生态环境的不良影响，例如：•噪音控制：在设备布局和使用过程中，需要采取相应措施减少厂房中产生的噪音对周围环境的影响；•废水处理：针对厂房中产生的废水，必须合理设计废水处理系统，确保废水达标排放，减少对水体的污染；•废弃物处理：对厂房中产生的废弃物，必须规划合理的废弃物处理流程，减少对环境的不良影响。
第六章水电站厂房设计
第十一章水电站地面厂房布置设计第一节水电站厂房的任务、组成及类型一、水电站厂房的任务水电站厂房是水能转为电能的生产场所，也是运行人员进行生产和活动的场所。
其任务是通过一系列工程措施，将水流平顺地引入水轮机，使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。
水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，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。
二、水电站厂房的组成水电站厂房的组成可从不同角度划分。
(一)从设备布置和运行要求的空间划分(1) 主厂房。
水能转化为机械能是由水轮机实现的，机械转化为电能是由发电机来完成的，二者之间由传递功率装置连接，组成水轮发电机组。
水轮发电机组和各种辅助设备安装在主厂房内，是水电站厂房的主要组成部分。
(2) 副厂房。
安置各种运行控制和检修管理设备的房间及运行管理人员工作和生活用房。
(3) 主变压器场。
装设主变压器的地方。
水电站发出的电能经主变压器升压后，再经输电线路送给用户。
(4) 开关站(户外配电装置)。
为了按需要分配功率及保证正常工作和检修，发电机和变压器之间以及变压器与输电线路之间有不同电压的配电装置。
发电机侧的配电装置，通常设在厂房内，而其高压侧的配电装置一般布置在户外，称高压开关站。
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。
水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。
(二)从设备组成的系统划分水电站厂房内的机械及水工建筑物共分五大系统(1) 水流系统。
水轮机及其进出水设备，包括压力管道、水轮机前的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。
(2) 电流系统。
即电气一次回路系统，包括发电机及其引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器和高压开关站等。
(3) 电气控制设备系统。
即电气二次回路系统，包括机旁盘、厉磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统，如图11-1所示。
水电站厂房设计
水电站厂房设计水电站是一种利用水能转化为电能的设施，是清洁、可再生能源的重要组成部分。
在水电站的建设中，厂房设计是非常重要的一环，它涉及到水电站的运行效率、安全性以及环境友好性。
本文将对水电站厂房设计进行详细的阐述。
水电站厂房设计的首要目标是确保水电设备的正常运行。
水电站厂房通常包括水轮机厂房、发电机厂房、变电所以及其他附属设施。
其中，水轮机厂房是水电站的核心部分，负责将水能转化为机械能，通过轴承和发电机连接，最终产生电能。
因此，水轮机厂房的设计应充分考虑水流的流动情况、水轮机的安装和运行情况以及维护和检修的便利性。
在水轮机厂房的设计中，关键是确定水轮机的布置方案。
一般会根据水流情况和岩层状况选择合适的水轮机型号和布置方式。
水轮机厂房的建筑结构应能承受河水的压力，同时提供足够的操作空间和必要的安全设施，如应急照明、防火设施等。
此外，还要考虑充分利用水轮机厂房周围的空间布置其他辅助设施，如卸渣装置、水泵、喷淋装置等。
另一方面，发电机厂房是水电站的另一个重要组成部分。
其主要功能是将水轮机转化的机械能进一步转化为电能。
发电机厂房的设计应充分考虑固定发电机的基础、安装、线路连接和辅助设施的布置。
发电机厂房的建筑结构应具有较好的抗震性能，能够防止震动对发电机造成破坏。
此外，还要考虑发电机运行过程中的散热和消声问题。
厂房设计中的安全性是一个至关重要的考量因素。
水电站厂房设计应满足国家相关安全规范和标准。
例如，应考虑使用阻燃材料，设置净化火灾自动报警装置和消防设备等。
此外，还应考虑水电站的紧急排水设施和安全疏散通道，以方便疏散人员和降低事故风险。
水电站厂房设计中的环境友好性也是一个重要考量因素。
一方面，应充分考虑水电站建设对周围环境的影响，采取适当的措施保护水体生态系统，如建设鱼类上下游通道，避免堵塞水流和影响生物迁徙。
此外，还应合理利用水电站建设产生的废弃物和废水，减少对环境的污染。
综上所述，水电站厂房设计是水电站建设的重要一环。
水电站厂房设计培训资料(ppt 61页)
3 . 主、副厂房内部布置
1) 主厂房主机间的控制尺寸 2) 主阀布置 3) 副厂房布置 4) 安装间布置
4 .主变压器和开关站的布置
1) 变电站布置在地面主阀布置 2) 主变压器布置在地下，开关站布置在地面 3) 主变压器及开关站都布置在地下 4) 主变压器布置在地下的型式
5 .尾水布置
1) 尾水系统设计应满足SL266-2001《水电站厂房设计 规范》的有关要求。
第六章 水电站建筑物
考 试 大 纲 6.1 厂房
熟练掌握地面厂房厂区及厂房布置设计。 熟练掌握地面厂房整体稳定分析及地基处理设计。 熟练掌握地下厂房位置选择及布置设计。 掌握地面厂房结构设计及构造要求。 掌握灯泡贯流式机组厂房厂区及厂房布置设计。 了解地下洞室围岩稳定分析方法。
考试大纲
6.2 进水口
第 六
熟练掌握电站进水口水力计算和结构设计。
章 掌握电站进水口结构布置及防沙、防污、防冰设
水 计要求。
电 6.3 压力管道 站 建 熟练掌握压力钢管的选型、安全稳定条件与构造
筑 物
要求。
掌握压力钢管水力计算与结构设计。
考试大纲
6.4 调压井
第 六
了解调压井选型基本要求。
章 6.5 边坡处理
水 掌握边坡工程处理设计。 电 站
第二节 进水口设计
一、进水口类型及结构布置
（一） 进水口类型 1 .坝式进水口 2 .河床式进水口 3 .岸塔式进水口
4 . 竖井式进水口 5 .岸坡式进水口 6 .开敞式进水口 7 .塔式进水口
（二）进水口布置
在各级水位下，进水口应水流平顺、流态平稳、进流 匀称和尽量减少水头损失，并按运行需要引进所需流量或中 断进水。进水口应避免产生贯通式漏斗漩涡。否则，应采取 消涡措施。进水口所需的设备应齐全，闸门和启闭机应操纵 灵活可靠，充水、通气和交通设施应畅通无阻。多泥沙河流 上的进水口，应设置有效的防沙措施，防止泥沙淤堵进水口， 避免推移质进入引水系统。多污物河流上的进水口，应设置 有效的导污、排污和清污措施，防止大量污物汇集于进水口 前缘堵塞拦污栅，影响电站运行。
水利水电工程概论课件 第6章 水电站
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
水电站厂房设计规范
水电站厂房设计规范
水电站厂房设计规范主要包括建筑设计、结构设计、电气设计和通风设计等方面。
1. 建筑设计：
(1) 厂房布局应满足机组设备的安装和维修需求，设备之间
应保持安全距离。
(2) 厂房建筑结构应选用抗震能力较强的材料，确保安全性。
(3) 厂房出入口和疏散通道应设置合理，确保人员疏散的顺畅。
(4) 厂房内部应设置合理的照明系统，确保工作区域的光照
充足。
2. 结构设计：
(1) 厂房结构应按照抗震设计规范进行设计，确保在地震发
生时能够承受震力。
(2) 厂房屋面结构应进行防水设计，排水系统设计合理，防
止水浸损坏设备。
(3) 厂房地基设计应进行充分的地质勘察和地基处理，确保
稳定性和安全性。
3. 电气设计：
(1) 厂房内电气系统应按照国家电气安全规范进行设计，确
保设备的安全运行。
(2) 厂房应安装合适的防雷设施，保护电气设备不受雷击。
(3) 厂房内的配电系统应设置合理，确保各个设备能够正常
供电。
(4) 厂房内的电缆敷设应符合规范，避免造成安全隐患。
4. 通风设计：
(1) 厂房内应设置合理的通风系统，保证良好的室内空气质量。
(2) 厂房内应设有通风口和排风设备，及时排除热量和有害气体。
(3) 厂房内的机组设备应有合适的通风降温措施，防止设备过热。
总之，水电站厂房的设计规范应综合考虑建筑、结构、电气和通风等方面的要求，以确保厂房能够安全、高效地运行。
水电站厂房的设计
水电站厂房的设计首先，厂房的规模应根据工程的规模和需求进行确定。
这取决于水电站的装机容量、水资源状况、周围地形地貌等因素，需要确保电厂设备的正常运行和维护。
接着是厂房的布局设计。
布局设计要考虑到不同的功能区域之间的交通、通风、采光等因素，以达到最佳的工作效率和舒适度。
一般包括发电区、控制区、维护区、办公区等。
厂房的结构设计需要根据地区的地震、风载等自然条件进行设计，以确保厂房的稳定性和耐久性。
采用合理的结构形式和材料选择，如预应力混凝土、钢结构等，以提高厂房的抗震、抗风能力。
材料选择是水电站厂房设计中的重要环节。
一般建议选择抗酸、防腐、抗湿、耐高温等特性的材料，以适应潮湿、腐蚀等恶劣的工作环境。
同时，还要考虑到材料的成本、施工工艺等因素。
设备配置是水电站厂房设计的关键之一、要合理配置发电机组、变压器、开关柜等设备，确保设备的运行安全、效率和可靠性。
此外，还要考虑到设备的检修、维护、更换等操作便利性。
在设计过程中，安全性是一个非常重要的考虑因素。
要合理设置防火、防爆、防雷等设施，确保厂房的安全运行。
同时，还要考虑到员工的人身安全，例如设置疏散通道、安全防护设施等。
最后，环境保护在水电站厂房设计中也必须要考虑到。
要合理利用水资源，减少对环境的影响；要选用低噪音、低振动等环保设备，减少对周围环境和居民的影响；要设置废水处理设施，确保废水排放达标等。
综上所述，水电站厂房设计是一个综合性的工程，需要综合考虑规模、布局、结构、材料、设备、安全和环保等因素。
只有在全面考虑这些因素的基础上，才能设计出满足需求、经济合理、安全可靠、环境友好的水电站厂房。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十一章水电站地面厂房布置设计
第一节水电站厂房的任务、组成及类型
一、水电站厂房的任务
水电站厂房是水能转为电能的生产场所,也是运行人员进行生产和活动的场所。
其任务是通过一系列工程措施,将水流平顺地引入水轮机,使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。
水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，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。
二、水电站厂房的组成
水电站厂房的组成可从不同角度划分。
(一)从设备布置和运行要求的空间划分
(１) 主厂房。
水能转化为机械能是由水轮机实现的，机械转化为电能是由发电机来完成的，二者之间由传递功率装置连接，组成水轮发电机组。
水轮发电机组和各种辅助设备安装在主厂房内，是水电站厂房的主要组成部分。
（2) 副厂房。
安置各种运行控制和检修管理设备的房间及运行管理人员工作和生活用房。
（３) 主变压器场。
装设主变压器的地方。
水电站发出的电能经主变压器升压后，再经输电线路送给用户。
(4) 开关站(户外配电装置)。
为了按需要分配功率及保证正常工作和检修，发电机和变压器之间以及变压器与输电线路之间有不同电压的配电装置。
发电机侧的配电装置，通常设在厂房内，而其高压侧的配电装置一般布置在户外，称高压开关站。
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。
水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等,组成
水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。
(二)从设备组成的系统划分
水电站厂房内的机械及水工建筑物共分五大系统
(１) 水流系统。
水轮机及其进出水设备，包括压力管道、水轮机前的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。
(２）电流系统。
即电气一次回路系统，包括发电机及其引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器和高压开关站等。
(3）电气控制设备系统。
即电气二次回路系统，包括机旁盘、厉磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统，如图11-1所示。
(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,各种电气和机械修理室、试验室、工具间、通风采暖设备等。
(三)从水电站厂房的结构组成划分
１.水平面上可分为主机室和安装间。
主机室是运行和管理的主要场所,水轮发电机组及辅助设备布置在主机室;安装间是水电站机电设备卸货、拆箱、组装、检修时使用的场地。
2．垂直面上，根据工程习惯主厂房以发电机层楼板面为界,分为上部结构和下部结构。
(1) 上部结构。
与工业厂房相似，基本上是板、梁、柱结构系统。
(２) 下部结构。
为大体积混凝土整体结构，主要布置过流系统,是厂房的基础。
图11-１详细表述了水电站厂房的组成及配合关系。
三、水电站厂房的基本类型
水电站厂房型式往往是随不同的地形、地质、水文等自然条件和水电站。