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。
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。 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。
辅助设备(如油、气、水管路)、电气设备磁装置等)、
厂用电的配电设备。
水轮机层设备布置图
1. 调速器的接力器。位于调速器柜的下方,与水轮机 顶盖连在一起,并布置在蜗壳最小断面处。 2. 电气设备的布置。发电机引出线和中性点侧都装有 电流互感器,一般安装在风罩外壁或机墩外壁上。 对发电机引出母线要加装保护网。
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
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。
一、发电机层设备布置
发电机层为安放水轮发电机组及辅助设备和仪表 表盘的场地,也是运行人员巡回检查机组、监视
仪表的场所。
主要设备有发电机、调速柜、油压装置、机旁盘、
励磁盘、蝶阀孔、楼梯、吊物孔等。
厂房平面图
发电机层设备布置
1. 机旁盘。与调速器布置在同一侧,靠近厂房上游或下游墙。 2. 调速柜。应与下层的接力器相协调,尽可能靠近机组,并 在吊车的工作范围之内。 3. 励磁盘。常布置在发电机近旁。 4. 蝶阀孔。
安装间一般均布置在主厂房有对外道路的一端。 对外交通通道必须直达安装间,车辆直接开入安
装间以便利用主厂房内桥吊卸货。
水电站对外交通运输道路可以是铁路、公路或水
路。对于大中型水电站,由于部件大而重,运输
量又大,所以常建设专用的铁路线,中小型水电 站多采用公路。
2.安装间的高程
安装间的高程主要取决于对外道路的高程及发电 机层楼板的高程。
主阀。当引水式电站采用联合供水或分组供水时,在蜗壳 进口前设置一道快速闸门或蝴蝶阀,称为主阀。 主阀可以装设在厂内也可以装设在厂外。主阀的上游侧要 安装伸缩节,以方便其拆装。 进人孔。在下部块体结构中要设有通向蜗壳和尾水管的进 人孔,并设置通道。一般进人孔的直径为60cm,进人孔通 道尺寸不小于1×1m。 在蜗壳层以下的上游侧或下游侧均设有检查、排水廊道。
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。
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。
(2) 布置各种辅助设备,保证机组安全经济运行,保
证发电质量。
(3) 布置必要的值班场所,为运行人员提供良好的工
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
桥式起重机有单小车和双小车两种。 单小车设有主钩和副钩,当起重量不大时一般采用一台 双钩桥吊; 双小车是在桥吊大梁上设有两台可以单独或联合运行的 小车,每台小车只有一个起重吊钩,起重量大于75t时, 可采用双小车桥吊。 与单小车相比,双小车桥吊不仅重量轻、外形尺寸小, 而且用平衡梁吊运带轴转子时,大轴可以超出主钩极限 位置以上,从而可降低主厂房的高度。 当机组较大而且台数多于6台时,也可考虑采用两台吊 车。两台桥吊可降低厂房高度,运用较灵活。
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。
1、桥吊的起重量和台数
桥吊的最大起重量取决于所吊运的最重部件。 最重部件一般为发电机转子,悬式发电机的转子
需带轴吊运,伞式发电机的转子可带轴吊运,也
可不带轴。 对于低水头电站,最重部件也可能是带轴或不带 轴的水轮机转轮。 少数情况下,桥吊的起重量决定于主变压器(主变 需要在厂内检修时)。
多机组电站,安装间面积可根据需要增大或加设副安 装间。
4. 安装间的布置
安装间内要安排运货车的停车位置 堆放试重块或设置试重地锚,以进行桥吊安装后的静 荷试验和动荷试验。
安装间大门尺寸:采用标准轨火车运输时不应小于 4.2m×5.4m,采用载重汽车运输不小于3.3m×4.5m。
发电机转子放在安装间上时主轴要穿过地板,地板上 在相应位置要设大轴孔,在轴下要设大轴承台,并预 埋底脚螺栓。
安装间与发电机层同高,均低于下游最高水位。
安装间与发电机层同高,而在安装间上专门划出一块货 车停车卸货处,此停车处高于安装间而与对外道路同高。
这时安装间场面不能充分利用,而厂房的高度可能取决
于卸货的要求。
3. 安装间的尺寸
安装间与主厂房同宽以便桥吊通行,所以安装间的尺 寸主要是指其长度。
安装间的面积可按一台机组扩大性检修的需要确定, 一般考虑放置四大部件,即发电机转子、发电机上机 架、水轮机转轮、水轮机顶盖。四大部件要布置在主 钩的工作范围内,其中发电机转子应全部置于主钩起 吊范围内。发电机转子和水轮机转轮周围要留有1~ 2m的工作场地。 缺乏资料时,安装间长度可取1.25~1.5倍机组段长。
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 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。
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。
上 部 结 构 下 部 结 构
下 部 块 体 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
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
(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
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。
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。
5. 楼梯。每隔一段距离需要设置一个楼梯,一般两台机组设 置一个。楼梯不应破坏发电机层楼板的梁格系统。
6. 吊物孔。 发电机层平面设备布置应考虑在吊车主、副钩的工作范围 内,以便楼面所有设备都能由厂内吊车起吊。
二、水轮机层设备布置
水轮机层是指发电机层以下,蜗壳大块混凝土以 上的这部分空间。
在水轮机层一般布置调速器的接力器、水力机械