水电站厂房内的辅助设备

• 5．楼梯。一般两台机组设置设置一个楼梯。由发 电机层到水轮机层至少设两个楼梯，分设在主厂 房的两端，便于运行人员到水轮机层巡视和操作、 及时处理事故。 • 6．吊物孔。在吊车起吊范围内应设供安装检修的 吊物孔，以勾通上下层之间的运输，一般布置在 既不影响交通、又不影响设备布置的地方，其大 小与吊运设备的大小相适应，平时用铁盖板盖住。 • 发电机层平面设备布置应考虑在吊车主、副钩的 工作范围内。
• (二) 排水系统 • 渗漏排水系统——厂房内的生活用水、技术用水、 阀门或建筑物及其他设备的渗漏水。 • 发电机冷却用水等均自流排往下游。不能自流排 除的用水和渗水，则集中到集水井，再用水泵排 到下游，这个系统称为渗漏排水系统。 • 检修排水系统——机组检修时常需要排空蜗壳和 尾水管，为此需设检修排水系统。 • 检修时将检修机组前蝴蝶阀或进水闸门关闭，将 蜗壳及尾水管中的水自流经尾水管排往下游。当 蜗壳和尾水管中的水位等于下游尾水时，关闭尾 水闸门，利用检修排水泵将余水排走。
• 3．油、气、水管道。一般沿墙敷设或布置在沟内。 管道的布置应与使用和供应地点相协调，同时避 免与其他设备相互干扰，且与电缆分别布置在上 下游侧，防止油气水渗漏对电缆造成影响。 • 4．水轮机层上、下游侧应设必要的过道。主要过 道宽度不宜小于1.2m~1.6m。水轮机机座壁上要 设进人孔，进人孔宽度一般为1.2m~1.8m，高度 不小于1.8m~2.0m，且坡度不能太陡。
（3）发电机外形尺寸
• L0发 = D风 + d • D风——发电机风罩外缘直径；d——相邻 两风罩外缘之间通道的宽度。
• L0=max{L0蜗 ，L0尾，L0发 }
2．边机组段加长△L 边
(B起重机最大宽度）
• 为使远离安装间一端的机组设备和辅助设 备处于桥吊工作范围内，需要加长△L边。
• • • • •
• 三、蜗壳层的布置 • 蜗壳层除过水部分外，均为大体积混凝土，布置 较为简单。 • 1．主阀。当引水式电站采用联合供水或分组供水 时，在蜗壳进口前设置一道快速闸门或蝴蝶阀， 一般称为主阀。 • 2．进人孔。在下部块体结构中要设有通向蜗壳和 尾水管的进人孔，并设置通道。一般进人孔的直 径为60cm，进人孔通道尺寸不小于1×1m。
第四节 水电站厂房内的辅助设备
辅助设备主要有：调速系统、技术 供水系统、排水系统、油压系统、 气系统和起重设备。
一、调速系统
• 一、调速系统 • 作用：根据电力系统要求自动调整机组的出力， 同时使机组保持一定的额定转速。 • 组成：调速器柜、作用筒(接力器)、油压装置。 三部分之间用管路联系。 • 1．调速器柜。调速柜的外形尺寸一般为方形，它 以机械的传动杆和油管与作用筒相联。 • 2．作用筒(接力器)。控制水轮机的引用流量，调 节机组的出力。
3．安装间长度 安装间的宽度一般与主厂房相同，长度一般取 L安＝(1.0～l.5) L0。 4.宽缝△缝 沉降伸缩缝——为防止厂房地基不均匀沉陷，沿 厂房长度方向设置的伸缩缝和沉降缝(永久缝)。 岩基上大型厂房通常一台机组段设一永久缝，中 小型水电站可增至2～3台机组设一条永久缝。 • 在安装间与主机房之间由于需设沉降缝。 • 永久缝的宽度一般为1~2cm，软基上可宽一些。
• 二、水轮机层设备布置 • 发电机层以下，蜗壳大块混凝土以上的这部分空 间。 • 在水轮机层一般布置： • 1．调速器的接力器。位于调速器柜的下方，与水 轮机顶盖连在一起，并布置在蜗壳最小断面处， 因为该处的混凝土厚度最大。 • 2．电气设备的布置。发电机引出线和中性点侧都 装有电流互感器，一般安装在风罩外壁或机座外 壁上。小型水电站一般不设专门的出线层，引出 母线敷设在水轮机层上方，而各种电缆架设在其 下方。
• 6 ．屋顶高程 ▽屋 • 屋顶高程应根据屋顶结构尺寸和形式确定， 并应满足起重机部件安装与检修、厂房吊 顶和照明设施布置等要求。 • ▽屋= ▽C+h12+h13+屋面系统厚度 • h12小车高度；h13为检修吊车需要在小车上 方留有的距离，一般取 0.5m左右。 • 屋面系统厚度（梁、屋面板、保温层、隔 空气分为低压压缩空气和高压压缩空气。 • (1) 低压空气系统。机组制动；调相运行；蝶阀关 闭；检修时清扫设备，供风动工具使用；通向拦 污栅，防冻清污。额定气压为0.5 ~0.8 M Pa 。 • (2) 高压空气系统。给油压装置的压力油箱充气。 • 调速器压力油箱中约有2/3的体积为压缩空气，以 保证调速器用油时无过大的压力波动，额定气压 为2.5MPa及4MPa。 • 配空气断路器的灭弧和操作的用气，以及开关和 少油断路器的操作用气，额定气压为2 ~5MPa 。
• (3) 蜗壳层：一般由设置的检查廊道、进人 孔等确定宽度。蜗壳和尾水管进人孔的交 通要通畅，集水井水泵房设置应有足够的 位置，以此确定蜗壳层平面宽度。 • (4) 吊车标准宽度Lk：当宽度基本确定后， 最后要根据尺寸相近的吊车标准宽度Lk验证， 厂房宽度必须满足吊车安装的要求。
(三) 主厂房的高度及 各层高程的确定
(二) 主厂房的宽度
• 可以机组中心线为界，将厂房宽度分 为上游侧宽度Bs和下游侧宽度Bx。则 厂房总宽度为: • B=Bx+Bs • 在确定Bs和Bx时，应分别考虑发电机 层、水轮机层、蜗壳层和桥吊标准跨 度等的布置要求。
• (1) 发电机层：首先决定吊运转子(带轴)的 方式，下游侧吊运还是上游侧吊运。此外， 发电机层交通应畅通无阻。一般主要通道 宽2～3m，次要通道宽1～2m。在机旁盘前 还应留有1m宽的工作场地，盘后应有0.8～ 1m宽的检修场地。 • (2) 水轮机层：一般上下游侧分别布置水轮 机辅助设备(即油水气管路等)和发电机辅助 设备(电流电压互感器、电缆等)。这些设备 布置后，不影响水轮机层交通来确定水轮 机层的宽度。
(二) 桥式起重机的选择
• 选择依据：最大起重量和跨度。 • 最大起重量：发电机转子带轴、水轮机转 轮带轴、主变压器(主变需要在厂内检修)。 • 跨度：应满足下部块体结构中的设备布置 和发电机层内设备起吊的要求。尽量选用 标准跨度。
第五节 主厂房的布置
• 一、发电机层设备布置 • 发电机层：安放水轮发电机组及辅助设备和仪表 表盘的场地，也是运行人员巡回检查机组、监视 仪表的场所。主要设备有： • 1．机旁盘(自动、保护、量测、动力盘)。与调速 器布置在同一侧，靠近厂房的上游或下游墙。 • 2．调速柜。应与下层的接力器相协调，尽可能靠 近机组，并在吊车的工作范围之内。 • 3．励磁盘。控制励磁机运行，常与机旁盘并排 4．蝶阀孔。如果在水轮机前装设蝴蝶阀，在发电 机层与其相应的部位预留吊孔，以方便检修和安 装。
• 2．压气系统的组成及布置 • 组成：空压机、储气罐、输气管、测量控 制元件。 • 厂房内高低压系统均要设置。空气压缩机 室一般布置在水轮机层，安装间的下面， 其噪声很大，要远离中央控制室，并满足 防火防爆要求。
五、水电站厂房的起重设备
(一) 桥式起重机的工作范围
• 注：被起吊的设备起吊中心均应在起重机 的工作范围之内(B起重机最大宽度）。
• ▽1= ▽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。
• 4 ．发电机层地面高程▽2 （一般要考虑两 方面问题：1保证水轮机层发电机出线和油、 气、水管道布置，净高不少于3.5～4.0m。 2洪水） • ▽2= ▽1+h5+h6+定子外壳埋没深度 • h5：发电机机墩进人孔高度 (一般取 1.8m~2.0m)。 • h6 ：进人孔顶部混凝土梁厚度(一般为1.0m 左右)，
• 3．油压装置。组成：压力油罐、储油槽和油泵。 • 油罐内油压为2.5MPa，供推动活塞用。油压靠压 缩空气维持，所以油桶内上部为压缩空气。工作 后的油回到储油槽，罐内油量不足时，由油泵将 油槽中的油打入罐内。油泵一般为两台，一台工 作，一台备用注 • 调速系统的设备相互联系紧密，油压装置一般布 置在发电机的上游侧，并在调速柜旁边。
• 水轮机安装高程是水电站厂房的控制高程， 首先要确定水轮机的安装高程▽T（在第二 章已径讲过）。 • 水轮机的安装高程确定以后，就可以依据 结构和设备的布置要求确定各层高程了。 • 2．尾水管地板高程：▽F • ▽F= ▽T-b0/2-h • b0:导叶高度；h：尾水管高度
• 尾水管地板高程减去尾水管底板混凝土厚 度得主厂房基础开挖高程 • 3．水轮机层地面高程 ▽1
• • • •
5 ．吊车轨道顶的高程▽C ▽C= ▽2 +h7+h8+h9+h10+h11 h7——定子高度和上机架高度之和。 h8——吊运部件与固定的机组或设备间的垂直净 距；水平净距0.3m，垂直净距0.6～1.0m ； h9——最大吊运部件的高度(往往是发电机转子带 轴或水轮机转轮带轴)； • h10——吊运部件与吊钩间的距离，取决于发电机 起吊方式和挂索、卡具； • h11——主钩上极限位置至轨顶面距离，可查出。
• (二) 安装间的面积和布置 • 一般考虑放置四大部件，即发电机转 子、发电机上机架、水轮机转轮、水 轮机顶盖。周围要留有1～2m的工作 场地，缺乏资料时，安装间的长度可 取1.0～l.5倍机组段长 。
第六节 主厂房的轮廓尺寸
• 一、主厂房平面尺寸的确定 • (一) 主厂房的长度 • L= nL0 + L安 + △L边+ △缝 1．机组段长度L0
三、供水系统和排水系统
• (一) 供水系统 • 技术供水——冷却及润滑。 • 发电机的空气冷却器、机组导轴承和推力轴承的 油冷却器、水润滑导轴承、空气压缩机气缸冷却 器、变压器的冷却设备等。耗水量最大的是发电 机和变压器的冷却用水。 • 生活供水——生活用水根据工作人员的多少决定。 • 消防供水——消防用水要求水流能喷射到建筑物 的最高部位。消防用水可从上游压力管道、下游 尾水渠取水，并且应设置两个水源。