南昌工程学院水电站课程设计

水电站课程设计

系院：水利与生态工程学院班级：水利水电工程

姓名：

学号：

指导教师：孙笑老师

目录

一、厂区布置原则 (2)

一、主厂房 (2)

二、副厂房 (3)

三、主变压器 (4)

四、高压开关站 (4)

五、引水道、尾水道及对外交通线路的布置 (5)

二、水电站厂房布置说明书 (5)

一、水电站基本资料 (6)

二、水电站厂房主要设备 (6)

三、辅助设备系统 (9)

四、厂区布置 (10)

五、主厂房场内布置 (10)

六、主厂房结构布置 (11)

七、主厂房轮廓尺寸主要参数表 (12)

八、副厂房布置 (13)

三、设计计算说明书 (14)

一、设计水头确定 (14)

二、压力管道直径及蝶阀的确定 (14)

三、蜗壳尺寸的确定 (15)

四、尾水管尺寸计算 (16)

五、水电站厂房尺寸设计 (17)

四、参考文献 (22)

一、厂区布置原则

厂区布置是指水电站的主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站、引水道、尾水道及厂区交通的相互位置的安排。

一、主厂房

主厂房是厂区的核心，对厂区布置起决定性作用，其位置要综合考虑地形、地质、水流条件、施工导流方案和场地布置、电站的运行管理等多种因素，除了注意厂区各组成部分的协调配合外，还应考虑下列因素：

(1) 尽量减小压力水管的长度。因此对于坝后式水电站，主厂房应尽量靠近拦河坝；对于引水式水电站主厂房应尽量靠近前池和调压室。

(2) 尾水渠尽量远离溢洪道或泄洪洞出口，防止水位波动对机组运行不利。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。

二、副厂房

副厂房可选的位置：

(1) 主厂房的上游侧。适用于坝后式水电站。

(2) 尾水管顶板上。影响主厂房的通风、采光，需加长尾水管，从而增加工程量。由于尾水管在机组运行时振动较大，不宜布置中央

控制室及继电保护设备。

(3) 主厂房的两端。当机组台数多时，这种布置会增加母线及电缆的长度。

三、主变压器

1．主变压器场的布置原则

主变压器的位置应结合安装、检修运输、消防通道、进线出线、防火防爆要求确定。

(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、防爆、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，便于主变压器的运输、安装和利用轨道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要方便，且变压器之间要留必要空间。

(4) 高程应高于下游最高洪水位，且四周设置排水沟。

2．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，由于尾水管较长，可将升压变压器布置在尾水平台上，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(详见电气设备规范)。

(3) 引水式地面厂房，变压器场可能的位置是厂房的一端进厂公

路旁、尾水渠旁、厂房上游侧或尾水平台上。

(4) 由于地形和场地的限制，个别水电站有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。

四、高压开关站

高压开关站布置各种高压配电装置和保护设备，如电缆、母线、各种互感器、各种开关继电保护装置、防雷保护、输电线路以及杆塔构架。这些设备型式、数量、布置方式和需要的场地面积，是根据电气主接线图、主变的位置、地质地形条件及运行要求加以确定。

高压开关站一般为露天布置。应尽量靠近主变压器场和中央控制室，且在同一高程上。

由于地形限制，往往有一高程差，通常布置在附近山坡上，也有布置在主厂房顶上的。当地形较陡时，可布置成阶梯式和高架式，以减少挖方。当高压出线不止一个等级，可分设两个或多个开关站。

五、引水道、尾水道及对外交通线路的布置

引水道一般为正向引水，尽可能保证进、出水水流平顺。当水管直径很小时且根数较少时，也可侧向引水；

尾水渠一般为明渠，正向将尾水导入下游河道，少数情况也可侧向导入下游河道。

对外交通一般为公路，也有的采用铁路或水路的。引水式厂房一般沿河岸布置，进厂公路可沿等高线从厂房一端进入厂房。坝式电站进厂公路一般从下游侧进入。

公路、铁路要直接通入主厂房的安装间，临近厂房一段应是水平，长度不小于20m ，并有回车场地。公路的坡度不宜大于10%~12%，转弯半径大于20m 。

二、水电站厂房布置说明书

一、水电站基本资料

（一）工程概况

附图1为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。

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