水电站厂房布置设计
水电站厂房布置—立式机组厂房布置
二、厂房的轮廓结构
主厂房上部结构：
主厂房发电机层楼板以上布置 有发电机上机架，励磁机、机旁盘、 调速器操作柜和油压装置、桥式吊 车等机电设备及走道，楼梯、吊物 孔等厂内交通设施。
二、厂房的轮廓结构
主厂房上部结构：
安装间一般位于主 厂房的一端，进厂大门 设于安装间，对外可与 进厂公路相连接，有时 还铺设有变压器进厂轨 道以利变压器进厂检修。
五、蜗壳层及尾水管层设备布置
尾水管和尾水闸门的布置
一般大中型水电站，多采用弯曲形尾水管；小型水电站中采用 直锥形尾水管。尾水管在布置时，可使直锥段的顶端与水轮机的基 础环相接，尾水管出口潜没于尾水中。
为了检修水轮机，还需要设置尾水管进人孔和排水管。进人孔 一般设在尾水管的直锥段。
尾水管的排水管进口应设在尾水管的最低点。末端通入集水 井，排水管上应设控制阀门。
五、蜗壳层及尾水管层设备布置
下部块体的最小尺寸
一般情况下主厂房的长度及宽度主要取决于下部块体结构的尺 寸，只有在高水头水电站上，才取决于发电机层的尺寸，决定厂房 块体结构最小尺寸时，必须考虑厂房的施工（主厂房块体结构的混 凝土一般划分为两期进行浇筑），运行及强度，刚度稳定性等多方 面的因素。
五、蜗壳层及尾水管层设备布置
下部块体的最小尺寸
立面尺寸：当水轮机安装高程和蜗壳，尾水管的尺寸选定后， 可根据水轮机安装高程及转轮的尺寸定出尾水管的顶部高程，再减 去尾水管的高度就得到尾水管的底部高程。尾水管的底板厚度可先 凭经验估计，以后再进行验算。一般情况下基岩上的尾水管底板厚 度在1~2m左右。蜗壳顶部到水轮机层地面高程之间的混凝土厚度 一般可采用1.2~2.0m。
密闭式： 大容量埋没式或半岛式布置的发电
机，采用密闭式通风，定子周围设置空 气冷却器，冷却后的冷风经专设风 道 进入转子，热风从定子送入空气冷 却器冷却，循环冷却时空气量是固定的。
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。
朗达河水电站厂房布置设计
在 对 朗达 河 水 电站 厂 房 进 行 布 置 设 计 时 ，要 充 分 考 虑 到厂 房 与 厂 区其 他 建 筑 物 的 协 调 ，具 体
布 置原 则 ｒ 如 下 ： 】
Ｉ。根 据 《 ｎ 中国地 震 动参 数 区划 图 》 （ Ｂ ８ ０ — Ｇ １３６
２０ ） ０ １ ，工程 区 ５ ０年 超 越 概率 １ ％的地 震 动 峰值 Ｏ
［ 稿 日期 ］２ １－ ０－０ 收 ０ ０ １－ ２
【 作者简介】 姚志华 （９ ６－。女 ，硕士研 究生 ，现从 事农田水利、书剃水电工程设计和研究工作。 １８ － ） 一Βιβλιοθήκη １ ９—吉林水 利
朗达河水 电站厂房 布置 设计
姚 志 华等 ２ １ 年 ０ ０１ ３月
山高且 陡 ，岩性 属 二迭 系 下统 冰 峰组 （ａ）的石 Ｐｂ 英 绢 云 片岩 、绢 云 片岩 夹 大理 岩 、石英 岩 和 石 墨
１ 厂 区工 程地 形 地 质 条 件
厂 区表层 基岩 裸露 。基 岩 岩 性 为二 迭 系 下 统 冰 峰组 （ １） 石 英 绢 云片 岩 、绢 云 片 岩 夹 大 理 Ｐｂ
当调 整 厂 房位 置 ，减少 厂 房 基 础 和 边坡 开 挖 ，使
工期 最 短 、投 资最 省 。
２２ 厂 区 总 布 置 ．
变 电场和尾 水建筑 物 等组成 。
线布 置 。使 管线 既有 利 于水 流 又管 线最 短 。
（ ）尽 可能 选 择在 地 形 、地 质 和 水 文 条 件好 ２ 的地 方 。避免 在 施 工期 或 运 行 期 发 生 自然 地质 灾 害 。确保 厂房 的安全 。 （ ）针 对 厂 房后 边 坡 高 且 陡 的 自然 条 件 ，适 ３
山秀水电站厂房布置设计
正常 水 位 ８ ． ｍ，死 水 位 ８ ｍ，水 库 总库 容 ６５ ５
为 ６ ０ ３ ｍ。 ．６ 亿 ，电站装 机容 量 ３ ６ ×２ ＭＷ ，多年平
均发 电量 ３ ５ ７亿 ｋ ・ 。 ．２ ｗ ｈ 本 枢纽按 库 容规 模 划为 Ⅱ等 工程 ，其 永 久建 筑
物 厂房 上游 挡水 墙按 ２级建 筑物 设计 ，设 计 洪水 标
灌 、养 殖 、旅游 等综 合 利用 效益 ，是 左 江综 合利 用
规 划 中 的 第 三 梯 级 ， 距 下 游 老 口 水 利 枢 纽 约
６ ｋ 。坝址 以上 流域 面积 为 ２ ５ ２ ｍ ，坝址 多 年 ０ｉ ｎ ９６ ｋ 平 均 流 量 ６ ０ ／ ，多 年 平 均 径 流 量 为 １ ９ ３亿 ０ ｍ。 ｓ ８．
沙 坎上 游前 沿处 设 置一 浮式 拦 污导 污排 。
作 者 简介 ： 张启 奎 （９ ５ ） １ ６ 一 ，男 ，广 西 浦 北 人 ， 高级 工 程 师 。
・
要原 因有 ：① 右岸 靠 近扶 绥至 崇左 ３级省 道 ，对外
交 通 方 便 。② 从 地 形 及 水 流 方 面 看 ，厂 房 在 右 岸 、
的进 出水条 件 。③左 岸上 游段 山体 较 陡 ，限制 了厂
房进 口为改 善进 水 条 件 而 采取 调顺 进 水 渠 的措 施 ； 尾水 渠 的土石 方 开挖 量较 大 。④厂 房 布置在 右岸 一 级 阶地 ，有利 于 厂房 提前 开工 、全 年施 工 ，有 利于 加快 施 工进 度缩 短总 工期 。⑤ 输 出线路 在 右侧 ，故 厂房 布置 在 右岸则 出线方 便 。
船 闸在左 岸 ，则更பைடு நூலகம்利 于改 善船 闸 口门区流 态及 厂房
水电站厂房设计方案
水电站厂房设计方案水电站厂房设计方案一、设计背景水电站是一种利用水能转化为电能的能源设施，其厂房是水电站最核心的部分，承载了水轮机和发电机组等重要设备，为水电站的正常运行提供了必要的条件。
良好的厂房设计方案将能够提高水电站的发电效率，保证水电站的安全运行。
二、设计目标1. 提高发电效率：通过合理的布局和设备配置，减少能源损耗，提高水电站的发电效率。
2. 确保安全运行：采取科学的工艺流程，加强设备维护保养，预防事故发生，确保水电站的安全运行。
3. 考虑环境保护：在厂房设计中充分考虑环境保护要求，减少对周围环境的影响。
三、厂房布局设计1. 厂房结构：采用钢结构厂房，具有强大的承载能力和抗震性能，可降低生产成本，加快厂房施工速度。
2. 厂房布局：厂房主体分为发电设备区域、控制室区域、办公区域和维修区域等。
发电设备区域设置水轮机和发电机组，控制室区域设置自动控制设备和操作台，办公区域提供人员办公场所，维修区域用于设备维护和修理。
3. 通道设计：设置一条主通道连接各个区域，便于人员和设备的进出。
并且在设备区域中设置合适的通道，方便维修和检修工作。
四、设备配置设计1. 水轮机：选择高效的水轮机，以最大限度地转化水能为电能。
2. 发电机组：根据设计负荷选型，并考虑备用发电机组，以保证水电站在主机组发生故障时需要备多台发电机组进行切换。
3. 辅助设备：如冷却系统、供水系统、排水系统等，应根据实际需要进行合理配置，以保证设备的正常运行。
五、安全防护设计1. 防火设施：在厂房内设置适当的灭火器和灭火系统，以应对火灾的发生。
2. 应急疏散通道：设置合适的疏散通道和应急出口，保证人员在紧急情况下能够安全疏散。
3. 排水系统：设置合理的排水系统，防止厂房内积水对设备造成损害。
六、环境保护设计1. 噪音控制：采用隔音设计和降噪设备，降低发电设备的噪音。
2. 废水处理：设置合适的废水处理设备，将废水进行处理后排放，以减少对周围水源的污染。
水电站厂房结构设计PPT课件
度 长度 度
厚度
1．机组段长度L0 机组段长度是指相邻两台机组中心线之间 的距离——机组间距。
机组段间距一般由下部块体结构中水轮机 蜗壳的尺寸控制，在高水头情况下常由发 电机定子外径控制。
副厂房
油压装置 调速器
检修位置
发电机组
水轮机
尾水平台
装配场 1#机组 2#机组 3#机组 4#机组
发电机层
蜗壳层、水轮机层
厂房上游侧宽度Bx:
上游侧布置的设备有： 1、调速器：包括机械柜、电气柜、 油压装置、接力 器。调速器之间油管路相连尽量靠近。 2、机旁盘： 要考虑机旁盘前的巡视，一般要求1.5m，以及机旁盘 后进线要求，一般要求80cm。 3、蝶阀吊孔： 蝶阀中心线与机组中心线满足两倍蝶阀直径。 4、水、油、气管道
主机间
(1) 当机组段间距由蜗壳尺寸控制时
L0 = 蜗壳平面尺寸 + 2△L △L——蜗壳外混凝土结构厚度。混凝土蜗壳一般 取0.8～1.0m，金属蜗壳一般可取1～2m，边机 组段一般取1～3m。
(2)当机组段间距由发电机定子外径控制时 L0 = 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，一般取 1.5～2.0m。
❖ 主厂房的高度及各层高程的确定
❖ 水轮机安装 高程是水电 站厂房的控 制高程。
1．水轮机安装高程
水轮机 允许吸 出高度
T w Hs X
Hs
10 (
)H
900
气蚀系数 修正值
水电站厂房所在地点 海拔高程的修正值
对混流式水轮机 X=b0/2 对轴流式水轮机 X=0.41D1
-w-厂房建成后下游设计最低水位；b0--导叶高 度；D1—水轮机转轮直径。
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。
水电站厂房及枢纽布置设计说明书
1．课程设计目的水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。
为今后从事水电站厂房设计打下基础。
2.课程设计题目描述和要求（一）工程概况本电站是一座引水式径流开发的水电站。
拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356千米长的引水渠道，获得静水头57.0米。
电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。
在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。
池底纵坡为1：10。
通过计算得压力前池有效容积约320立方米。
大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。
本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。
钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。
支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。
（二）设计条件及数据1.厂区地形和地质条件：水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。
沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。
并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。
以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。
2.水电站尾水位：厂址一般水位10.0米。
厂址调查洪水痕迹水位18.42米。
3.对外交通：厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。
4.地震烈度：本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。
（三）有关机电设备：1.水轮机;台数：四台；重量：7000Kg；型号：HL702(220)—WJ—50；参考价格：22000元/台；额定转速：n＝1000n/min＝57.0m；设计水头：HP设计流量：Q＝1.8m3/s；P额定出力：N＝845KW；查《小型水电站》中册，水轮机部分，天津大学主编，P812-813表2-3和P840图2-24得气蚀系数σ＝0.133（限制工况），气蚀系数修正值Δσ＝0.022＝57.0米时）。
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。
水电站厂房布置设计
2、可行性研究
(1)研究基础：预可行性研究成果
(2)研究内容：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，编制工程投资预算， 阐明工程效益。
(3)研究要求：根据选定机组机型、电气主接 线图及主要机电设备，初步决定厂房的型式、布置 及轮廓尺寸，绘出厂区及厂房布置图，进行厂房稳 定计算及必要的结构分析，提出厂房工程地质处理 措施。
(3)动能系数：电站的装机容量，机组台数， 电站的保证出力，多年平均年发电量，平均年利用 小时数。
六、主机组和机电设备资料
(1)机组总装配图，水轮机型号、转子直径、 重量(带轴)，水轮发电机型号、尺寸、重量(带轴)， 蜗壳和尾水管尺寸，水轮发电机冷却方式和通风道 尺寸。
(2)调速器型号和尺寸，进水阀的外形尺寸及 重量，各种辅助设备(油、气、水)的型号、台数、 重量和尺寸。
3、招标设计 (1)研究基础：可行性研究成果。 (2)研究内容： ①对可行性研究中的遗留问题进行必要的修改 和补充，落实选定方案工程建设的技术、施工措施。 ②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。 ③编制招标文件。
4、施工详图 (1)研究基础：招标设计成果 (2)研究内容：陆续对各项结构进行细部设计 和结构计算，并拟定具体的施工方法，绘出施工 详图。
2、技术设计阶段(大型比较复杂的工程)：在 初步设计的基础上，进一步确定厂房水工、机械、 电气各工种间的技术问题，并共同研究和协调。厂 房技术设计图纸，仍类似初步设计那些图，但要标 明详细尺寸，编制技术说明书。
3、施工图设计阶段：满足施工要求，即在初 步设计、技术设计的基础上，综合水、电、机、建 各个工种相互核实校对，把满足厂房工程施工的具 体要求反映在图纸中，编制工程说明书、结构计算 书和预算书。
冲乎尔水电站厂房设计
性高较高 ，设备安装周期短 、检修周期长、维护工
作量 小 、维护 费用较低 、巡 视也方 便 。 由于 工程 区
积雪 天数 多 ，积雪 厚 度较 大 ，地形 较狭 窄 ，两种布 置设 备投 资相差 不大 。综合 考虑 以上 因素 ，遵 循技 术先 进 、安全 可靠 、经济合 理 的原 则 ，采用 了户 内
经 比较 ，两方 案投 资相差 不大 ，但方 案一 布置 出线设 备更有 利 ，因此推 荐方 案一 （ 即开 关站 布置 在主 厂房左 侧方 案 ） 。施 工 过程 中 ，由 于左 岸 边 坡 开挖没 有严 格按 照设计 图纸进 行处 理 ，对 山体 破坏 严重 ，威 胁到左侧 开关 站 的安 全 ，最终 厂 区布置选 择 了方案 二 （ 即副 厂房 、开关站 、主变 均布 置在 上 游侧 厂坝 空 问上 ） 。
轨道 轨 顶 高 程 ７ １ １ ２ ．０ｍ，尾 水 平 台 高 程 ７ ０ １ 。 １ ．０ｍ 主 厂 房 水 下 各 部 位 ‘ 程 为 ：水 轮 机 层 高 程 高
规划 设计 荷载 两类 。基 本荷 载考 虑 厂房结 构 自重及 回填 土石 重 、机 电设备 重 、正 常蓄 水位 或设计 洪水 位情 况下 的静 水压 力及 扬压 力 ；特 殊荷 载考 虑校核 洪水 位或 检修 水 位情 况下 的静 水压 力及扬 压 力 、地 震力 。 按 照 《 电站厂 房设 计 规 范 》 （Ｌ２６ ２０ ） 水 Ｓ ６－ ０１ 的要求 进行 抗滑 稳定 、地 基应 力计 算 。在各 种计算 工 况下 ，坝 后厂 房 的抗浮 、抗 滑安 全 系数均 满足设 计 规范 要求 ，其 基 础应力 小 于地基 承 载能力 ，坝 后 厂 房 的稳定 和地 基 承载力 满 足有关 设计 规范 要求 。
水电站厂房基本知识—厂区布置
尾水渠
进厂公路
主厂房
高压开关站
主变 压器
尾水渠
副厂房
(d)
进厂公路
主厂房
副厂房 高压开关站
尾水渠
主变 压器
(f)
项目11 厂房基础知识
1 水电站厂房的功用、组成及基本类型
2
厂区布置
3
主厂房的设备
项目11 厂房基础知识
11.2 厂区布置
主厂房位置选择
主厂房是厂区布置的核心，对厂区布置起决定性作用，其位置的选择 是在水利工程枢纽总体布置中进行，除了注意厂区各部分的协调配合 外，还应该考虑下列因素: （1）尽量减小压力水管的长度 （2）尾水渠与下游河道衔接要平顺。 （3）主厂房的地基条件要好，对外交通和出线方便，并不受施工导流 干扰。
布置原则
厂区的防洪排水应给以足够重视，应保证厂房在各设计水位条 件下不受淹没。
当下游洪水位较高时，为防止厂房受洪水倒灌，可采用设尾水 挡墙、防洪堤、防洪门、全封闭厂房，抬高进厂公路及安装间 高程等措施，或综合采用以下几种措施加以解决。在可能条件 下尽量采用尾水挡墙或防洪堤以保证进厂交通及厂房不受洪水 威胁；
主变压器场一般露天布置，布置原则如下： （1）尽量靠近厂房，以缩短昂贵的发电机电压母线长度，减小电能损 失和故障机会，并满足防火、防暴、防雷、防水雾和通风冷却的要求， 安全可靠。 （2）尽量与安装间在同一高程上，便于利用轨道将其推进厂房的安装 间进行检修。 （3）变压器的运输和高压侧出线的方便，变压器之间要留必要的空间。
一、升压变压器可能布置的位置
1. 坝后式厂房，可以利用厂坝之间的空间布置升压变压器。 2. 河床式厂房，尾水管较长，升压变压器可布置在尾水平台上，这时
尾水平台的宽度，应使升压变压器在检修移出时符合最小安全净距 的要求。 3. 引水式地面厂房，变压器场可能的位置是厂房的一端进场公路旁、 尾水渠旁、厂房上游侧或尾水平台上。 4. 由于受地形和场地的限制，个别水电站有可能将主变压器布置在厂 房顶上。地下厂房的主变压器可布置在地下洞室内。
第十二章水电站厂房的布置设计
第四节 副厂房的布置
副厂房是设置机电设备运行、控制、试验、管 理和运行管理人员工作和生活的厂房建筑。
❖中央控制室 ❖集缆室 ❖继电保护室 ❖开关室 ❖通讯室及远动装置室
中央控制室
❖作用：负责水电站的运行、调度、控制、保 护和监视等方面的任务。
❖设备：控制盘、继电保护盘、信号盘、直流 盘、厂用电盘、照明盘等。
水轮发电机组的通风冷却
Байду номын сангаас
水轮发电机组的通风冷却
主厂房的通风
❖自然通风：设计上、下两排窗户通气换气 ❖机械通风：机械送风、机械排风。
副厂房的通风
❖精密仪器集中的副厂房：自然通风与机械通风 ❖集缆室、电缆廊道：机械排风 ❖开关室 ：机械排风 ❖发电机层以下部分：机械排风
采暖
利用机组热风采暖 电热采暖 ❖冬季采暖： 电炉采暖 电辐射板采暖
开关室
❖作用：布置发电机的配电装置。 ❖要求：位于主厂房与主变压器之间，以缩短 母线长度。
通讯室及远动装置室
❖作用：便于与调度中心联系，由系统调度中 心指挥水电站运行 。 ❖要求：靠近中控室布置，并同一高程，室内 最小高度为3.5m。
第五节 厂房的通风、采暖和采光
❖通风 ❖采暖 ❖采光
通风
❖水轮发电机组的通风冷却 ❖主厂房的通风 ❖副厂房的通风 ❖检修通风（尾水管、蜗壳等水下结构）
第一节
基本资料： ❖地形地质资料 ❖水文资料 ❖气象资料 ❖机电设备资料
第一节
厂房的结构轮廓： ❖ 平面
❖ 立面
平面
纵轴线
横轴线
厂房宽度
厂房长度
上部结构
下 部 结 构
立面 （主厂房剖面图）
Z发电机 Z水轮机
新疆某水电站厂房布置设计
宾等／ 新疆 某水 电站厂房布置设 计
３ ９
及并满足尾水闸门启闭设备的布置要求 ，确定为 ８ ０ ， ． ｒ ６ｎ
尾水 门机 轨距 ３ ｍ。 ． ０
抗震设 计规范 》 Ｄ ０３ ２ ０ ）《 （ Ｌ５ ７－ ０ ０ 、 混凝 土结构设计 规 范 》 Ｇ ０ １－ ２ ０ ） 《 筑 抗 震 设 计 规 范 》 Ｇ （ Ｂ ５０ ０－ ０２ 、 建 （Ｂ ５０ ０ １ ， ０ １—２ ０ ）结合该工程厂房 的布置特点 ， １ 确定结构设
混凝土结构设计规范）Ｄ ／ ５－ １９ ）《 ） ＬＴ５ ７ ９ ６ 、水工建筑物 （ ０
根据《 水电站厂房设计规范》 ｓ ６－ ２０ ） （Ｌ２ ６ ０ １ 中表的
荷载组合形式 ， 计算结果见下表 。
稳 定 和 应 力 计 算 成 果 表
抗滑安全系数 水 位 组 合 情 况 抗 浮 抗剪 基本组合 正常运行 机组检修
ａ 以机组为计算单元 ，选取主机间单个机组段为代 ． 表计算单元进行厂房稳定分析和地基应力计算 。
ｂ 以建筑物基础的投影 面为计算底 面，计算底部高 ． 程取 ８ ０ ０ 计算单元顺水流方向长 ２ ． ｍ 垂直水流 ５ ． ｍ， ３ ９８、 ５
方 向宽 １． ｍ。 ６３ ０
为充分利用水头 ， 对河道进行了疏浚。 河道疏浚从表 孔泄 洪出 口至下游某电站正常蓄水位 回水末端 ，全长 ８２ ７ｍ，以满足厂房正常尾水位与下游托海 电站正常 ３． ９ ４ 蓄水位平顺衔接， 河道最大挖深 ４ ０ ｍ， ． ４ 河道两侧顺坡 向 ５
１ ２ １ ． ＞． ８ １
３１＞ ． ． １５ ７ ０
７ ７２ ． ＞． ３ ５
００ ． ４
０３ ． ２
水电站厂房设计
水电站厂房设计1. 引言水电站是利用水能将其转化为电能的设施，其中厂房是水电站的核心组成部分之一。
水电站厂房设计的目标是确保安全、高效地运行水电设备，并提供适当的工作环境。
本文将探讨水电站厂房的设计要素，包括结构设计、室内布局和设备配置等。
2. 结构设计水电站厂房的结构设计应考虑以下几个方面：2.1 抗震设计由于水电站通常建立在地震活跃的地区，抗震设计是至关重要的。
厂房的结构应具备足够的抗震能力，以确保在地震发生时能够保持稳定并继续运行。
2.2 风荷载设计水电站通常位于山区或河岸边，容易受到强风的影响。
因此，厂房的结构应考虑到风荷载，以确保其能够承受风力并保持稳定。
2.3 水荷载设计水电站厂房要能够承受来自水库的水压力和洪水冲击力，因此水荷载设计是必要的。
厂房的结构应具备足够的强度和稳定性，以应对不同水位和水流条件下的水荷载。
2.4 通风与散热设计水电站厂房内设备运行会产生大量热量，因此厂房的结构应考虑到通风与散热问题。
通过合理的通风系统和散热设备的配置，可以确保厂房内温度适宜，并且设备能够正常运行。
3. 室内布局水电站厂房的室内布局应满足以下几个要求：3.1 安全性厂房内的通道、楼梯和安全出口应设置合理，以确保人员在紧急情况下能够快速、安全地撤离。
同时，关键设备和电源应放置在易于维修和操作的位置。
3.2 工作效率室内布局应考虑到工作流程和设备的布置，以提高操作效率。
相互关联的设备应靠近放置，以便于工作人员的操作和维护。
3.3 环境舒适度厂房内的工作环境应具备舒适性，包括合适的照明、通风和温度控制等。
这将有助于提高工作人员的工作效率和舒适度。
4. 设备配置水电站厂房的设备配置应考虑以下几个因素：4.1 主要设备水电站的主要设备包括水轮机、发电机、变压器等。
这些设备的配置应根据水电站的容量和预计的发电量进行设计。
4.2 辅助设备除了主要设备外，水电站还需要一些辅助设备，如控制系统、监测设备和安全设备等。
水电站厂房的设计(兰州交大)
绪论水电站厂房是水电站主要建筑物之一，是将水能转换为电能的综合工程设施。
厂房中安装水轮机、发电机和各种辅助设备。
通过能量转换，水轮发电机发出的电能，经变压器、开关站等输入电网送往用户。
所以说水电站厂房是水、机、电的综合体，又是运行人员进行生产活动的场所。
其任务是满足主、辅设备及其联络的线、缆和管道布置的要求与安装、运行、维修的需要；为运行人员创造良好的工作条件；以美观的建筑造型协调与美化自然环境。
水电站厂区包括：（1）主厂房。
布置着水电站的主要动力设备（水轮发电机组）和各种辅助设备的主机室（主机间），及组装、检修设备的装配场（安装间），是水电站厂房的主要组成部分。
（2）副厂房。
布置着控制设备、电气设备和辅助设备，是水电站的运行、控制、监视、通讯、试验、管理和运行人员工作的房间。
（3）主变压器场。
装设主变压器的地方。
电能经过主变压器升高到规定的电压后引到开关站。
（4）开关站（户外高压配电装置）。
装设高压开关、高压母线和保护措施等高压电气设备的场所，高压输电线由此将电能输往用户，要求占地面积较大。
由于水电站的开发方式、枢纽布置、水头、流量、装机容量、水轮发电机组形式等因素，及水文、地质、地形等条件的不同，加上政治、经济、生态及国防等因素的影响，厂房的布置方式也各不相同，所以厂房的类型有各种不同的划分，例如按机组工作特点可分为立式机组厂房、卧式机组厂房。
根据厂房在水电站枢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。
2. 河床式厂房。
厂房位于河床中，本身也起挡水作用，如XX西津水电站厂房。
若厂房机组段内还布置有泄水道，则成为泄水式厂房（或称混合式厂房），。
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。
水电站厂房是专门的水工建筑物,它具有一般水工建筑物的共性,故其设计有以下的特点:（1）厂房内安装水轮机发电机组和辅助设备,以及控制操作和进行量测的设备,主要任务是发电,所以厂房设计必须保证机电设备的安全运行和提供良好的维护条件。
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作环境。
二、水电站厂房的组成
1. 从设备布置和运行要求的空间划分 ① 主厂房。安装水轮发电机组和各种辅助设备， 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。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。
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。
水 电 站 厂 房 组 成 图
3. 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。主机室安装水 轮发电机组及辅助设备，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。
立式机组厂房
卧式机组厂房
(三) 按厂房上部结构分： 露天式、半露天式、封闭式厂房。 (四) 按水电站资源 的性质分： 河川电站(常规水 电站)厂房、潮汐 电站厂房、抽水 蓄能电站厂房。
第三节 水轮发电机
一、发电机类型及传力方式 1、悬挂式发电机
推力轴承位于转子上方，支承在上机架上。 发电机的传力方式为： 转动部分重量(发电机转子、励磁机转子、水轮 机转轮)→推力头→推力轴承→定子外壳→机座； 固定部分重量(推力轴承、上机架、发电机定子、 励磁机定子) →定子外壳→机座。
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。
主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及 厂区交通等，一般称为厂区枢纽。
厂区枢纽
2. 从设备组成的系统划分
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。
第三篇 水电站厂房
水电站厂房
水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施， 包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、开 关站等，也是运行人员进行生产和活动的场所。
第十一章 引水式地面厂房
第一节 水电站厂房任务、组成和类型
一、水电站厂房的任务 (1) 将水电站的主要机电设备集中布置在一起，使其
具有良好的运行、管理、安装、检修等条件。 (2) 布置各种辅助设备，保证机组安全经济运行，保
② 垂直面上，以发电机层楼板面为界，分为上部结 构和下部结构。
a) 上部结构。与工业厂房相似，基本上是板、梁 、柱结 构系统。
b) 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。
下部块体结构
上部结构 下部结构
三、水电站厂房的基本类型
(一) 根据厂房与挡水建筑物的相对位置及 其结构特征，可分为三种基本类型 1．坝后式厂房
悬式发电机
2、伞式发电机
❖ 推力轴承位于转子下方，设在下机架上 ❖ 发电机的传力方式为：
机组转动部分的重量→推力头和推力轴承→下机架→机座。 上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。
❖ 类型：
1. 普通伞式： 有上下导轴承 2. 半伞式: 有上导轴承，无下导轴承 3. 全伞式: 无上导轴承，有下导轴承
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。
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。
❖ 起重设备的型式和吊运方式对厂房上部结构和尺寸 影响较大，正确选择起重设备和吊运方式，可减小 其宽度或高度。
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。
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。
(3) 定子埋入式：发电机定子埋入发电机层楼板下 机坑内，上机架外露。
便于悬式发电机组的推力轴承检修。 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，
护不方便
四、发电机的布置型式
(1) 定子外露式：发 电机定子完全露 出于发电机层地 面以上。 缺点：发电机层 地板显得拥挤， 同时水轮机层高 度小，不便其间 布置夹层。采用 较少。
(2) 上机架埋入式：发电 机定子和上机架埋入 发电机层楼板下机坑 内。 发电机层较宽敞，水 轮机层高度大,采用较 多。 适用于单机容量在 100MW以上的大型机 组。
(1) 普通伞式
有上下导轴承。 传力方式为： 机组转动部分的重量→推力头和推力轴承→下机架→机座。 上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。
(3) 全伞式
无上导轴承，有 下导轴承。
机组转动部分的 重量通过推力轴承 的支撑结构传到水 轮机顶盖上，通过 顶盖传给水轮机座 环。
3．常见的机座形式
(1) 圆筒式机座： ❖ 结构形式为厚壁钢筋混凝土圆筒，其壁厚在1m以上。 ❖ 优点：刚度较大，抗振、抗扭性能较好。 ❖ 缺点：水轮机直径较小时，水轮机的安装、维修、维
凤滩水电站
溢流式厂房
❖将厂房顶作为溢洪道，成为坝后溢流式厂房。
新安江水电站
2．河床厂房
厂房位于河床中，成为挡水建筑物的一部分
Hale Waihona Puke 3．引水式厂房❖ 特征：发电用水 来自较长的引水 道，厂房远离挡 水建筑物，一般 位于河岸。如若 将厂房建在地下 山体内，则称为 地下厂房。
清江雪照河水电站
(二) 按机组主轴的装置方式分 立式机组厂房和卧式机组厂房。