q 根据厂房类型不同，副厂房可 以设置在主厂房的上游侧、靠 河岸一端、有的房间可以设在 主厂房下游侧，有的水电站讲 一部分房间集中起来单独建在 岸边的楼房中。
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。
水电站厂房设计
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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
水电站厂房设计
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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
水电站厂房设计
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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
水电站厂房设计
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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。
水电站厂房设计
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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