水电站厂房设计
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。
水电站厂房设计-
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主厂房
主厂房布置水电站的主要动力设备——水轮发电机组和 各种为了保证机组正常运行而设置的辅助设备，以及组 装机组、检修设备的装配场。是水电站厂房的重要组成 部分。
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普通伞式
有上下导轴承。
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半伞式
有上导轴承，无下导轴承。 发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.3 水电站厂房的基本类型
2.按机组主轴布置方式分 类
（2）卧式机组厂房
特征：水轮发电机组主轴呈 水平向布置且安装在同一高 程地板上。
适用：中高水头的中小型混 流式水轮发电机组、高水头 小型冲击式水轮发电机组及 低水头贯流式机组均用之。
卧式机组厂房
上部结构：与工业厂房基本相似，基本上是板、梁 、柱 结构系统；
下部结构：大体积混凝土结构，布置过流系统，是厂房 的基础。
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厂房平面图
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
第七章 水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型 7.2 主厂房设备 7.3 立式机组主厂房的布置 7.4 主厂房的轮廓尺寸 7.5 卧式机组厂房的布置 7.6 副厂房的布置 7.7 厂房的采光、通风、交通及防火 7.8 厂区布置
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。
6 水电站地面厂房布置设计
水利水电工程建筑物讲稿（水电站建筑物部分）第十一章水电站地面厂房布置设计§10—1 厂房的功用、组成及基本类型一、功用1、水电站厂房：由水工建筑物、机械、电气设备等组成的将水能转化为电能并将电能输出的综合体。
2、功能：通过一系列工程建筑，将水流平顺地引入及引出水轮机，并为厂房内机电设备的安装、检修、运行管理提供良好的工作环境，安全、可靠、经济地生产电能。
二、厂房的组成1、水流系统指把水能转化为机械能的水能机及其进出水设备系统一般包括：进水钢管、进水阀门，蜗壳，水能机转轮，尾水管，尾水渠等。
2、电流系统指发电厂向电网输送电能的一次回路设备系统包括：发电机及其主引出线，发电机母线，发电机电压配电装置，主变压器，高压配电装置及其开关设备。
3、电气控制设备系统指操作、控制电站运行的一整套二次回路设备系统包括：机旁盘，励磁设备，中央控制的各种表记，自动远动装置，各种互感器，继电保护，通讯及调度设备及各种控制电缆，母线。
4、机械控制设备系统指控制厂房内水利机械的一系列设备包括：水轮机调速设备，进水阀和减压阀的操作控制设备，各种闸门及进口拦污栅的操作控制设备。
5、辅助设备系统指为水电站安装、检修、维护、运行所必须具有的机电辅助设备系统，包括：1）油、气、水系统是保证厂房主要机电设备正常运行的辅助设备油系统：透平油和绝缘油的存放、处理、流通设备气系统：高低压空气压缩机、储气筒、输气管及阀门水系统：供水及排水系统供水系统：技术供水，生活供水，消防供水排水系统：渗漏排水，检修排水2）厂用电系统：为厂房运行服务的辅助机电设备的动力及厂内照明用电设备系统包括厂用变压器，厂用配电装置，直流电系统3）交通运输及起重设备为安装和检修厂房内各种机电设备包括：对外交通运输设备，厂房内桥式起重机，进水口及为谁闸门启闭设备4）维修与实验设备为维护、检修、实验厂房机电设备的辅助设备包括：修理车间，工具间，电工实验室，高压实验室系统5）采光、通风、防潮、取暖、生活卫生及保安防火等设备三、水电站厂房基本类型（一）按结构特征分1、引水式厂房图11-1 P246发电流量由引水建筑物引入孤立厂房内，通常称为地面厂房2、坝后式厂房图11-4 P248发电流量由埋在坝内压力管道引入厂房。
某水电站厂房课程设计
某水电站厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解水电站厂房的基本结构及其功能，掌握厂房内主要设备的名称及作用。
2. 学生能够描述水电站发电过程，并了解影响水电站发电效率的主要因素。
3. 学生能够解释水电站厂房在设计时考虑的主要因素，如安全性、经济性和环保性。
技能目标：1. 学生能够通过观察和分析，绘制水电站厂房的简单示意图，并标出主要设备。
2. 学生能够运用所学的知识，对水电站厂房的设计提出改进建议，提高发电效率。
3. 学生能够通过小组合作，共同探讨水电站厂房建设中的问题，并提出解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注我国水电资源的开发和利用，增强环保意识，认识到保护水资源的重要性。
2. 培养学生热爱科学，勇于探究的精神，激发他们对水电工程建设的兴趣。
3. 培养学生团队合作意识，学会倾听、尊重他人意见，共同完成学习任务。
课程性质：本课程为自然科学领域，结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的科学素养和工程观念。
学生特点：六年级学生具备一定的观察、分析能力和动手实践能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢探索未知。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养他们独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 水电站厂房基本结构：介绍厂房的建筑结构，包括坝体、厂房主体、尾水渠等部分，分析各部分的功能及相互关系。
教材章节：《水电工程设计》第二章第二节2. 水电站主要设备：讲解水轮机、发电机、变压器等主要设备的结构和工作原理，以及它们在水电站中的作用。
教材章节：《水电工程设计》第二章第三节3. 水电站发电过程：阐述水从水库流经水轮机、发电机，最终转化为电能的过程，分析影响发电效率的因素。
教材章节：《水电工程设计》第三章第一节4. 水电站厂房设计因素：探讨厂房在设计时需要考虑的安全性、经济性和环保性等因素，分析如何优化设计方案。
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。
水电站厂房设计(1)
水电站厂房设计1. 引言水电站厂房是水电站工程中至关重要的组成部分，负责承载水电设备和机械设备，保障水电发电的正常运行。
因此，在水电站工程建设过程中，水电站厂房设计必须可靠、安全，兼顾经济性和环保性。
本文将介绍水电站厂房设计的重要性、设计内容和要点，以及常见的设计方案和优化措施。
2. 设计内容和要点2.1 设计目标水电站厂房设计的主要目标是确保厂房结构的稳定性和安全性，以及满足水电设备和机械设备的布置需求。
设计需要考虑到厂房的承载能力、防震性能、通风与采光、防水防潮、防火等方面。
2.2 结构设计水电站厂房的结构设计需要考虑到承重墙、梁、柱和地基设计。
这些设计需要满足国家相关标准和规范的要求，确保厂房结构的稳定性和安全性。
此外，为了提高结构的抗震能力，需要采取一定的抗震措施，如设置抗震支撑结构和增加钢筋混凝土墙体厚度等。
2.3 通风与采光设计为了保证厂房内空气的流通和员工的工作环境，水电站厂房需要进行通风与采光设计。
设计人员需要考虑到机械通风设备的布置和通风管道的设计，确保良好的空气质量和温度控制。
此外，为了提供足够的自然光照，需要合理设置窗户和天窗。
2.4 防水防潮设计水电站厂房常常需要面对水的侵入和湿气的渗透。
因此，在设计过程中需要考虑到防水和防潮措施，如选择合适的防水材料、设立防水层等。
此外，需要合理设置防潮设备，如风干设备和湿度控制设备，确保厂房内干燥。
2.5 防火设计水电站厂房中常常储存有大量的燃油和液体燃料，因此，在设计过程中需要考虑到防火措施。
设计人员需要合理设置消防设备和防火墙，确保在突发火灾情况下能够迅速进行灭火和疏散。
3. 设计方案和优化措施3.1 常见设计方案•钢筋混凝土厂房：利用钢筋混凝土材料搭建厂房结构，具有稳定性好、抗震性能高、耐久性强的特点。
•钢结构厂房：利用钢结构搭建厂房结构，具有施工周期短、重量轻、适应性强的特点。
•砖混结构厂房：利用砖、石等材料搭建厂房结构，具有成本低、施工方便的特点。
水电站厂房的设计
目录绪论 (1)第一章水电站厂房的位置及形式选定 (3)第一节水电站厂房的选择 (3)第二节厂房布置方岸的选定 (3)第二章下部结构的设计与布置 (4)第一节水轮机的计算 (4)第二节水轮发电机的型式选择 (9)第三节蜗壳断面形式及尺寸计算 (12)第四节尾水管形式及其主要尺寸确定 (13)第五节主厂房主要尺寸的确定 (14)第三章主厂房构架计算 (17)第一节立柱的截面形式选择 (17)第二节厂房屋面板荷载计算及型号选择 (18)第三节吊车梁的结构设计 (18)第四节立柱牛腿的设计 (28)第五节排架设计 (31)第六节排架结构设计 (35)总结 (43)致谢 (44)主要参考文献 (45)1983年11月 (45)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。
132)水电站厂房设计规范
水电站厂房设计规范(试行)SD335—89水利部能源部中华人民共和国关于颁发《水电站厂房设计规范》SD335—89(试行)的通知能源水规(1989)67号根据国家计委关于编制设计规范的要求，原水电部委托天津勘测设计院会同有关设计院和高等院校等14个单位编制了《水电站厂房设计规范》SD335—89(试行)。
现已审定批准自1989年10月1日起颁发试行。
在试行中，如有意见，请函告水利水电规划设计管理局和天津勘测设计院。
1989年3月29日前 言本规范系根据原水利电力部水利水电规划设计院(82)水规设字第3号文通知进行编制的。
本规范编制组由原水利电力部天津勘测设计院、东北勘测设计院、西北勘测设计院、成都勘测设计院、中南勘测设计院、华东勘测设计院、北京勘测设计院、贵阳勘测设计院、长江流域规划办公室、黄河水利委员会勘测设计院、武汉水利电力学院、清华大学、天津大学、河海大学等14个单位组成。
《规范》在编制过程中，得到全国许多水利水电设计、施工、运行、科研单位和高等院校的工程技术人员及专家的积极支持。
整个编制工作经历了编制提纲、调查研究、专题编写和规范编制四个阶段，进行了规范提纲、专题论文、规范初稿和送审稿四次讨论、审查会议。
《规范》共分7章188条和8个附录。
主要编写单位如下：西北勘测设计院编写第二章第一节、第四章第一、二节、第三节(Ⅰ)、(Ⅲ)及附录四； 中南勘测设计院编写第二章第二节、第五章第三节(坝内厂房)及第六章；华东勘测设计院编写第三章第一、二节，第五章第三节(溢流厂房)及有关开关站的条文； 东北勘测设计院编写第五章第二节和附录七；成都勘测设计院编写第五章第一节；贵阳勘测设计院编写第三章第三节；北京勘测设计院编写第五章第三节(抽水蓄能电站)；黄委勘测设计院编写第七章；长江流域规划办公室编写第四章有关温度应力条文；天津勘测设计院编写第一章、第四章第三节(Ⅱ)、第四节及附录一、二、三、五、六、八。
《规范》由天津勘测设计院负责汇总、修改和补充。
水电站厂房设计
水电站最大水头40.2 水电站最小水头22.3算术平均水头31.25 水电站设计水头30.44.2.2 水轮机主要参数的确定⑴ 确定水轮机转轮直径取水轮机工作范围为22～41m ，在反击式水轮机系列型谱中查得HL240型水轮机比较适用于这一水头范围。
2 1.5d r d 11r d N =9.81Q H =9.81Q D H ηηηη´ （2）式中：N d —发电机单机容量Q r —水轮机设计流量 Q 1—单位最大流量 D 1—水轮机转轮 ηd —发电机效率 η—水轮机效率 H r —水轮机设计水头 初拟ηd =94%，η=92%。
则1D 1.35m === 查水轮机转轮标准系列取D 1=1.4m231Q Q D 1.24 1.413.4m /s ==⨯=´⑵ 效率修正值的计算查《小型水电站发电设备手册》图1-15HL240型水轮机转轮综合特性曲线，HL240型水轮机在最优工况下的最高效率ηMmax =92.0%，模型转轮直径D 1M =0.46m 。
则原型水轮机的最高效率max Mmax 111(193.6%ηη=--=--=( （3） 考虑制造水平的差异，根据水轮机的直径凭经验取ε=1.0%，原型水轮机所采用的蜗壳和尾水管与模型水轮机的相似故取‵ε=0。
则效率修正值由下式计算max =0.9360.920.010=0.006------ˋMmax △η=ηηεε （4）水轮机在限制工况处的效率为M =+ =0.904+0.006=0.91ηηη△⑶ 确定水轮机转速由水轮机相似定律''11M n n === （5）11n n D =在上式中原型水轮机的单位转速应取最大单位转速即10n '''+1△n 10M =n （6）HL240模型水轮机的最优单位转速1072n '=， 同时由于110110.0090.03M n n =-=-=<△´ 可不予修正，因此，原型水轮机的最优单位转速和模型机的相同，即1010M n n '=´=72。
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
水电站厂房设计毕业设计
水电站厂房设计毕业设计
《水电站厂房设计毕业设计》
摘要
本设计针对东江水电站厂房设计，采用合理的厂房形式，根据东江水电站的特点和功能，综合企业文化，设计本设计方案，旨在为东江水电站设计提供一个满意的设计解决方案。
首先，综合性的分析东江水电站地理位置，交通状况，环境要求，施工期限，成本预算，对厂房结构形式、面积等进行讨论，决定采用钢结构框架结构的方式设计厂房。
其次，根据工程条件，综合考虑各项技术要求，以及满足施工工艺要求，确定钢结构荷载设计，以满足设计要求，同时结合安全、经济、占用面积最小的原则，设计出合理的结构形式。
最后，根据厂房的各项技术参数及施工原则，结合施工进度计划，提出土建工程及安装施工技术要求，以及施工组织规划及施工组织模式，以及施工组织模式，以及施工安全管理措施，为厂房设计提供依据。
本设计可为东江水电站提供充足、安全和合理的厂房结构解决方案，从而满足施工需求，确保项目顺利进行。
- 1 -。
水电站厂房设计.
水电站厂房设计姓名：班级：学号：老师：一、水电站工程概况和基本资料（一）工程概况图1为某水电站的厂房布置图，它是一座以发电为主兼有防洪、灌溉、过木、供水等综合效益的县办骨干电站。
采用钢筋混凝土堆石坝，最大坝高74m ，坝址以上控制流域面积564k ㎡，占全流域面积的75.3%，多年平均流量为s m /6.173水库总库容为3810783.2m ⨯，属多年调节。
图1厂房为坝后式，安装3台8000KW 机组，总装机容量KW 4104.2⨯，保证出力5500KW ，多年平均发电量h KW ⋅⨯4107260，年利用小时3025h ，在系统中（地方电网）担任调峰、调相任务，并可对下游梯级进行调节，经济效益显著。
在枢纽布置上，为避免厂房、溢洪道、筏道的相互干扰，将岸坡式溢洪道布置在坝左岸的一鼻形山脊上，用钢筋混凝土挡土墙与堆石坝衔接，出口消能采用挑流形式。
过木干筏道布置在坝左岸的山坡上。
隧洞布置在坝右岸的山体中，具有导流、发电引水和放空等多种功能，即施工期用隧洞导流，并在导流洞口上的山岩中另开一洞口，与隧洞相连成为“龙抬头”形式，采用塔式进水口作为发电引水和放空隧洞的首部，水库蓄水时将导流洞口封赌。
隧洞直径为5.2m 。
隧洞出口设有放空水库用的闸门。
在放空闸门上游另凿发电引水岔洞，洞径4.6m ，然后以三根m 2Φ的钢支管与机组相连。
本工程规模属大（2）型，枢纽为二等工程，电站厂房按3级建筑物设计。
二、水电站厂房主要设备1、水轮机和发电机 电站最大水头m H 3.64max =，加权平均水头m H cp 63.59=，最小水头m H 02.38min =。
按水头范围及装机容量，套用3台现有机组。
水轮机型号为140220--LJ HL ，单机额定出力为KW 8333，该机组适用m H 65max =，m H 38min =m H p 58=，额定流量35.16m /s ，和电站水头范围比较匹配。
发电机型号为3300/168000-SF ，单机额定出力KW 8000（悬式），采用密封式通风，可控硅励磁。
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。
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水电站厂房设计
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主变压器场
从低压配电装置（或直接从发电机）引出的电通过电 缆接至升压变压器，升压后用架空线接到高压开关站，再 输送给用户。
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开关站
高压开关站一般都布置成露天式的，所需要的场地面 积比较大。通常布置在厂房的下游河岸上，为便于运行人 员工作，应与厂房在同一岸。
开关站的高程应高出洪 水位，最好与交通线高程一 致，以便于开关设备的运输。
水电站厂房设计
开关站
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引水道
水电站的引水道主要是 指厂房的引水建筑物，如引 水隧洞、压力钢管等。其作 用是将发电用水引进厂房。
溢流式厂房
q 浙江新安江水电站厂房是我国第一座溢流式厂房
新安江水电站
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坝内式厂房
厂房移入溢流坝体空腹内。 适用：峡谷中建坝，坝轴线上 不容易布置水电站厂房和溢流 坝的情况
凤滩水电站
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挑越式厂房
厂房位于溢流坝挑坎下面，泄流时高速水流挑越过厂房顶， 落到下游的河床中。 适用：峡谷中建高坝，高水头大流量的情况
v （1）立式机组厂房
l 特征：水轮发电机主轴呈垂直 向布置。
l 适用：下游水位变幅大或下游 水位较高的情况。
l 目前，装设流量较大的反击水 轮机（贯流式机组除外）的水 电站，几乎都采用立式机组厂 房。机组尺寸较大的冲击式水 轮机，喷嘴数多于2~6个时， 也用之。
立式机组厂房
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
v 主变压器场：安装升压变压器的地方。
v 开关站（户外高压配电装置）：安装高压配电装置的地方
v 引水道
v 尾水道
v 对外交通
q 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。
水电站厂房设计
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主厂房
q 主厂房布置水电站的主要动力设备——水轮发电机组和 各种为了保证机组正常运行而设置的辅助设备，以及组 装机组、检修设备的装配场。是水电站厂房的重要组成 部分。
l 坝后式厂房还可以变化为：溢流式厂房、坝内式厂房、挑 越式厂房等 。
坝后式厂房示意图
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Center Hill La水k电e站a厂n房d设D计am
溢流式厂房
厂房位于溢流坝挑坎下面的混凝土中，水流从厂房顶部流过。 适用：河谷狭窄，洪水流量大，机组台数多、没有合适位置布 置厂房的情况。
水电站厂房设计
q 发电机的布置方式
v 开敞式、定子埋入式、上机架埋入式
水电站厂房设计
7.2 主厂房设备
7.2.2 水轮发电机
q 1.发电机的类型及传力方式
v （1）悬挂式发电机
l 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。
房结构设计使用。
水电站厂房设计
7.2 主厂房设备
7.2.1 主厂房设备布置的内容和要求
q 2.设备布置的要求
v 结合水电站枢纽的地质地形条件、自然环境和水共 建筑物在布置上的特点等，尽量减少土建工程量。
v 设备布置紧凑，位置合理，便于安装、运行、检修 和操作管理，尽量减少安装工程量。
v 能满足劳动保护、自动化管理、防空、防火、防淹、 防潮等要求，能适应水电站分期建设和提前发电的 需要。
水电站厂房设计
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普通伞式
q 有上下导轴承。
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半伞式
q 有上导轴承，无下导轴承。 q 发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。
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全伞式
q 无上导轴承，有下导 轴承。
q 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。
q 主厂房从下到上分为：尾水管层、蜗壳层、水轮机层、 发电机层、起重机层等。其中发电机层以下称为下部结 构，发电机层以上称为上部结构。
q 在长度方向可分为主机间、安装间等。
水电站厂房设计
上 部 结 构
下 部 结 构 下 部 块 体 结 构 Back
水电站厂房设计
副厂房
q 副厂房是水电站运行、控制、 监视、通讯、试验、管理和运 行人员工作的房间，主要布置 控制设备、电气设备、辅助设 备等。
l 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。 广 西 天 湖 水 电 站
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.3 水电站厂房的基本类型
q 1.按厂房结构特征分类
v （2）坝后式厂房
l 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.2.2 水轮发电机
q 1.发电机的类型及传力方式
v （2）伞式发电机 v 推力轴承位于转子下方，设在下机架上 v 发电机的传力方式为：
l 机组转动部分的重量→推力头和推力轴承→下机架→机座。 l 上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。
v 类型：
l 1.普通伞式 2.半伞式 3.全伞式
v 辅助设备系统：水电站安装、检修、维护、运行所必需的各 种电气及机械辅助设备系统。
l 水、电、油、气、交通、起重
水电站厂房设计
励磁系统
机旁盘
水电站厂房设计
中央控制室
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.2 水电站厂房的组成
q 3.根据水电站厂房的结构组成划分
v 水平面上：
v 电流设备系统：水电站进行发电、变电、配电的电 气一次回路系统。
l 发电机及其主引出线、发电机母线、发电机中性点引出线、 发电机电压配电装置（户内开关室）、主变压器、高压配 电装置（户外开关站）及各种电缆等。
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.2 水电站厂房的组成
q 2.根据设备组成的系统划分（五个系统）
湖南镇水电站（3）
装配场层图
水电站厂房设计
湖南镇水电站（4）
发电机层平面图
水电站厂房设计
湖南镇水电站（5）
水轮机层平面图
水电站厂房设计
湖南镇水电站（6）
蜗壳层平面图
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.3 水电站厂房的基本类型
q 1.按厂房结构特征分类
v （1）引水式厂房
v 能满足水工结合和建筑施工方面的要求，力求布置 整齐美观。
水电站厂房设计
7.2 主厂房设备
7.2.2 水轮发电机
q 组成
v 水轮发电机组是将旋转机械能转换为电能的设备，由转子、 定子、励磁机构、上机架、下机架组成。分为悬式和伞式两 种。
q 机组的支承结构
v 水轮发电机组的重量、水流推力等荷载通过上、下机架传递 到发电机的支承结构（机墩）上，由机墩传递到水下混凝土， 进一步再传递到厂房的基础上。常见的机墩形式有：圆筒式 机墩、平行墙式机墩、环形梁立柱式机墩、框架式机墩
乌江渡水电站
水电站厂房设计
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7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.3 水电站厂房的基本类型
q 1.按厂房结构特征分类
v （3）河床式厂房
l 特征：厂房位于河床中，成为挡水建筑物的一部分
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.3 水电站厂房的基本类型
q 2.按机组主轴布置方式分类
水电站厂房设计
水电站厂房设计
水电站厂房设计
厂房平面图
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
水轮机层、蜗壳层
主机间 水电站厂房设计
湖南镇水电站（1）
厂 房 横 剖 面 图
水电站厂房设计
湖南镇水电站（2）
装配场横剖面图
水电站厂房设计
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
水电站厂房设计
7.1 水电站厂房的任务、组成及基本类型
7.1.2 水电站厂房的组成
q 1.根据设备布置和运行要求的空间划分
v 主厂房：安装水轮发电机组及各种辅助设备的房间。 v 副厂房：布置各种运行控制设备和检修管理设备的房间，
以及运行管理人员工作和生活的用房。
水电站厂房设计
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7.2 主厂房设备
7.2.2 水轮发电机
q 2.发电机的励磁系统
v 作用：向发电机转子供给形成磁场的直流电源。一 般每台发电机组都有各自独立的励磁系统。
v 励磁系统：励磁机、励磁盘
l 励磁机——直流发电机。励磁方式：直接励磁系统，用励 磁机(与水轮发电机同轴)产生磁；可控硅整流励磁，可省 去励磁机，并降低厂房高度。
引水道要保证进水水流 平顺，少拐弯，水头损失尽 量小，引水道长度尽量短， 减少材料用量和工程量，以 节省投资。
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尾水道
水电站的尾水 道主要是指下游的 引水建筑物，将发 电以后的水导入原 来的河道。
水电站厂房设计
水电站厂房设计
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对外交通