水电站课程设计讲义

最终可选175.00m方案
三、厂房内部布置设计介绍 （三）桥机选择
1、起重量选择 发电机转子23t，按给定电动双钩桥式起重机资料，选起 重量为30/5t。 2、跨度选择 根据厂房的尺寸和安装吊运要求确定跨度（标准跨 度）。 青狮潭Lk＝9.5m，那岸Lk＝10.1m 。 (2) 3、主副钩的位置 副厂房如在上游，则母线在主厂房上游侧，小钩放在上 游，驾驶室放在下游。副厂房位置变化，则主副钩位置相应 改变。
三、厂房内部布置设计介绍
（一）水轮机选择
1、 原则：尽量套用机组 2、 水头计算
H max = 220.2 -174.1- 0.5 = 45.6m H min = 206.5 -174.4 - 8 = 24.1m
三、厂房内部布置设计介绍 （一）水轮机选择
3、 套用机组选型分析
三、厂房内部布置设计介绍 （一）水轮机选择
放空支洞
有压隧洞
钢筋 砼管
压力管道
那板电站 厂区布置图
进厂公路
副厂房 主厂房 副厂房
变电站 尾水渠 2008
那板水电站厂区布置图
2008
桥吊
调速器 励磁机
安装间
主机间
发电机层
发电机层
吊车梁
吊车柱
压力油罐
机旁盘
吊物孔 1.26万kw
2011
新中控室
老中控室
发电机层
老中央控制室
新中央控制室
三、厂房内部布置设计介绍 （三）桥机选择
4、轨顶高程 转子高度相对较高，轨顶标高以起吊转子所需高度确 定，再以起吊主变钟罩所需高度进行校核。 h7+ h8=0.6～ 1.0m h9=3.79m h10=0.52m h11=0.55m
三、厂房内部布置设计介绍 （四）发电机层和安装间布置
调速器的型号为YDT-1800； 检修部件在吊钩限制线内；
一、课程设计的资料、要求与步骤
（一）设计资料
4、装机容量:N=4×0.32=1.28万kW 5、蝶阀尺寸:φ175cm 6、机组型号 水轮机:HL240-LJ-140,允许吸出高度Hs≤1.0m 发电机:TS325/36-20 调速器:DT-1800 7、电站电气主结线(见资料集,要求读懂) 8、主变场,开关站面积:长×宽=17×7+26×13m2 9、其他资料(见资料集) 水轮机、发电机、桥机、主变、蜗壳和尾水管等。
一、课程设计的资料、要求与步骤
（三）设计步骤
5、 修改图纸 (1) 修改和加工厂区布置图； (2) 修改和加工剖面图、平面图，注明主要尺寸、高程、 标出机电设备及辅助房间的名称； 6、编写设计说明书 包括：基本资料、厂区布置、主厂房设备布置及主要尺 寸的确定等。
一、课程设计的资料、要求与步骤
（四）机组参数
课程设计的要求
在与老师、同学交流的基础上，独立完成 设计； 按时到教室进行设计（不定时考勤） ； 按时上交设计成果； 总评成绩综合平时成绩和设计成果得出。
引水式地面厂房布置课程设计
一、课程设计的资料、要求与步骤 二、引水式地面厂房厂区布置设计介绍 三、厂房内部布置设计介绍 四、厂房电流系统设计介绍 五、厂房结构设计介绍 六、图纸加工要求 七、说明书大纲 八、注意事项
西津电站
上思 那板水库
一、课程设计的资料、要求与步骤
（一）设计资料
2、建筑物组成 (1) 大坝: 坝顶标高232.00m，最大坝高59m，坝轴线长 313m； (2) 溢洪道: 堰顶标高220.00m，宽47.2m，设计泄流量 3000m3/s； (3) 发电放空隧洞: 直径4.4m； (4) 发电灌溉引水管:前半段直径2.3m,后半段直径3.2m； (5) 发电厂房:引水式地面厂房，根据装机容量确定为四 等工程；
一、课程设计的资料、要求与步骤
（三）设计步骤
1、厂区布置（续） (5) 参数初拟 副厂房可定在上游，上游45×10m; 压力管道，可由发电放空隧洞引水, 采用联合供水方式,管道分岔管可采用 45°～60 °; 机组段长度，7.5m; 变电站面积， 17×7+26×13m2 进厂公路，与上坝公路接,i＜12%。
老高压开关柜室
老变电站
老变电站 新开关站
一、课程设计的资料、要求与步骤
（一）设计资料
3、设计依据 (1) 枢纽布置及地形图； (2) 水位与流量 上游水位:校核洪水位：229.40m（P=0.1%）；设计洪水 位：227.00m（P=1%）;正常高水位：220.20m；死水位： 206.50m. 下游水位: 校核洪水位：180.85m（P=0.5%）； 设计洪水位：179.60m（P=2%）; 正常尾水位：174.40m(Q=50.4m3/s),确定尾水平台高度； 死水位：174.10m(Q=6.3m3/s),确定水轮机安装高程.
一、课程设计的资料、要求与步骤
（三）设计步骤
4、 平面布置图的绘制 (1) 根据地质条件，机组台数等确定厂房是否分缝； (2) 根据机组尺寸等，确定机组段长度，分缝的宽度； (3) 定出机组中心线，对照横剖面图，绘出机组在平面 上的布置； (4) 绘出其他设备和结构物的布置； 发电机层平面布置包括以下内容:发电机,调速器,机旁盘, 开关柜,温度盘,刹车柜,吊车限制线,吊物孔,楼梯孔,尾水平台, 门窗柱等。 安装间平面布置包括以下内容:机组检修位置(发电机转 子,上、下机架、水轮机转轮等)，变压器进厂检修通道及其 检修孔、楼梯孔、大门和对外交通等。 绘图时，应同时绘制水轮机和蝶阀层布置，相互对应。
二、引水式地面厂房厂区布置设计 介绍
引水式电站厂房与大坝有相当距离，而与调压井（塔）或 压力前池则相毗邻。厂房位置宜选在紧靠河边、较为平坦的岸 边或滩地上，以减少开挖。开关站可布置在邻近处。在选择调 压井位置和高压引水管线时，要考虑有足够的岩石覆盖厚度， 并尽量缩短高压钢管明管段的长度。因此选择陡削而有高滩地 的岸边地形对厂房布置最为有利。同时需注意以下问题: (1)厂房后山坡无危岩,滑坡,和大的断层; (2)厂区的水文地质条件要好,山体透水性要小,不致因调压 井,高压引水道渗水而影响山坡稳定; (3)高压引水道的布置(尤其是高压明管)要避免主管方向与 厂房正交; (4)为防止不均匀沉陷,应避免在松散,软弱的地基上建厂;
一、课程设计的资料、要求与步骤
（二）设计任务及成果要求
2、成果要求 (1) 手绘图纸4幅：厂房机组中心线横剖面图1张(1:50 ， 精加工)、 厂房发电机层平面布置图1张(1:100，精加工) 、水 轮机层平面布置图1张、蝴蝶阀层平面布置图1张 (1:100)。 (2) 手写说明书1份（附厂区布置图） ：厂房设计资料、 厂区布置、厂房轮廓尺寸选定的理由、厂房内部布置说明、 设计心得等。要求层次分明、文句通顺，字迹工整。 (5) 图纸采用50×75cm方格纸共3张，说明书纸张为广 西大学说明书内页。
三、厂房内部布置设计介绍 （六）油、气、水附属设备及布置
1、油系统 (1) 透平油（轮机油）: 润滑、传力和散热。 设备：V=4m3油桶2个，直径×高=1672×3214mm；漏 油槽1个， 750×500×500mm，布置在蝶阀层。 (2) 绝缘油（变压器油） : 绝缘、散热和消弧。 设备：V=5m3油桶1个， V=6m3油桶1个，前者直径×高 =1672×3714mm，后者直径×高=2092×3114mm 。
三、厂房内部布置设计介绍 （六）油、气、水附属设备及布置
1、油系统(续2) (4) 布置。 透平油可置于安装间下层，绝缘油可与透平油置于同 位，或置于厂房外部的合适位置。
主变
上机架 φ=3.8 转子 φ=2.78 水轮机转轮 φ=1.40
大门
门宽有主变 尺寸决定 汽车
三、厂房内部布置设计介绍 （五）水轮层布置
1、转子检修墩直径65cm； 2、机墩可取环梁立柱型； 3、蝴蝶阀供油槽、油泵2机1个：1150×1500×400 操作柜1机1个：800×400×1200 4、电缆廊道设置：上游侧贴墙，分隔廊道，2m宽。
一、课程设计的资料、要求与步骤
（三）设计ຫໍສະໝຸດ Baidu骤
1、厂区布置 (1) 了解任务书所给的基本资料：包括：枢纽地形图、 地质、水文（水位）、交通条件、装机容量、机组台数、机 型、电气主结线等。 (2) 参考已建的类似电站厂房资料，初步确定厂区各建 筑物的平面尺寸。初步确定主厂房平面尺寸45×12m，将图 轻画于枢纽布置图上，待厂房尺寸在后续设计中确定以后， 再修正定案。 (3) 计算水轮机的安装高程，以确定主厂房各层的大致 高程。根据交通线路、发电机高程等，确定主厂房位置。 (4) 确定厂区建筑物的相对位置，主副厂房、安装间、 引水系统、尾水渠、主变、开关站和进厂公路等。
一、课程设计的资料、要求与步骤
（二）设计任务及成果要求
1、设计任务 主、副厂房内部布置。 根据下游最低尾水位和机组吸出高程确定机组安装高 程；根据机组尺寸以及交通、结构尺寸、各大系统的剖面布 置等确定主厂房的宽度，并选择厂房内起吊设备；根据厂房 各大系统的平面布置，确定主、副厂房各层的平面布置，最 终确定厂房内部布置。
b 0.51 安 = 下 + + H s = 174.3 - 0.27 + = 174.29m » 174.00m 2 2
根据厂家说明书Hs ＜1m，安装高程为175.00m 据此安装高程根据计算对比选用这两种安装高程。
三、厂房内部布置设计介绍 （二）吸出高度Hs和安装高程
3、安装高程选择 (1) 类似工程情况 青狮潭Hs ＝0.9m，那岸1#、2#机组Hs ＝ -3m，3#、4# 机组Hs ＝ 1.5m。 (2) 对比分析
一、课程设计的资料、要求与步骤
（一）设计资料
1、枢纽概况 位于广西上思县，流域面积532km2； 水库总库容V总=7.3亿m3,有效库容V有=2.01亿m3 ； 发电，灌溉和防洪综合效益的工程，发电4×0.32=1.28 万kW，原设计灌溉8万亩； 电站采用联合供水方式，厂房为地面引水式，厂房处地 质为石英沙岩，新鲜岩层埋藏不深，右岸有上坝公路与国家 公路相通，交通方便。
三、厂房内部布置设计介绍 （六）油、气、水附属设备及布置
1、油系统(续1) (3) 油处理设备: 处理水分和杂质。 干燥箱, 800×500×800mm； 漏油槽1个， 750×500×500mm，布置在蝶阀层； 压力滤油机, LY-50,Q=50L/min,N=1.1kW,尺寸 1800×500×800mm; 真空压力滤油机,ZLY-50,Q=50L/min,N=28kW,尺寸 1500×800×1200mm; 油泵,KCB-45,Q=3m3/h,P=3.3kg/cm2,尺寸 665×325×327mm; 中小电站透平油与绝缘油处理设备可共用，滤不同油 时先清扫烘干。
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一、课程设计的资料、要求与步骤
（三）设计步骤
2、选择厂内起吊设备 根据厂内需要吊运最重部件（一般为发电机转子带轴或 水轮机转轮带轴、厂内检修时的主变压器等），主厂房设备 布置情况来选择起重设备的起重量，标准跨度以及卷扬高度。
一、课程设计的资料、要求与步骤
（三）设计步骤
3、机组中心横剖面图绘制 (注意图在图纸中的布置) 确定机组中心线和水轮机安装高程,绘出水轮机、蜗壳和 尾水管等； 确定水轮机层楼板高程，选定机墩型式并绘出机墩，发 电机及发电机层楼板； 结合平面布置图确定主厂房的跨度，定出轨顶高程，绘 出排架、吊车梁； 确定尾水平台高程、宽度，绘出尾水平台闸墩、闸门及 其启闭设备等； 绘出厂房一、二期混凝土分界线； 根据各层的平面布置，将横剖面图能看到的主要设备和 结构物绘上。
水电站课程设计
广西大学土木建筑工程学院 2016.1.11
课程设计的目的
加深对水电站专业知识的理解； 培养水电站工程设计的能力； 培养撰写设计说明书的能力；

提高应用知识的能力。
课程设计安排
时间：2周（1月11日～1月23日） 地点：建材楼403、410教室 成果提交截止时间：1月23日17:00。
3、 套用机组选型分析（续）
选狮潭机组较好，优点多，缺点是气蚀系数大，开挖量较大
三、厂房内部布置设计介绍 （二）吸出高度Hs和安装高程
1、吸出高度
H s = 10 - (s + Ds ) H 900 174.4 = 10 - (0.20 + 0.024)´ 45 = -0.274m 900
2、安装高程