湘贺水电站工程概况和基本资料一、工程概况湘贺水利枢纽位于向河上游，河流全长270公里，流域面积6000平方公里属于山区河流。

本枢纽控制流域面积1350平方公里，总库容22.15亿立方米，为多年调节水库。

本枢纽的目标是防洪和发电。

主要建筑物有重力拱坝，坝高77.5米，弧长370米；泄洪建筑物；开敞式溢洪道或泄洪隧洞；发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。

水电站总装机60MW，装机4台，单机15MW。

电站担任工农业负荷，全部建成后担任系统灌溉负荷。

二、电站枢纽电站厂房位于右岸坝下游几十米处，由引水隧洞供水，主洞内径5.5米，支洞内径3.4米，厂内装置4台混流式立式机组，出线方向为下游，永久公路通至左岸。

三、设计依据及参数（一）水库及水电站特征参数1、水库水位水库校核洪水位140.00 m水库设计洪水位137.00 m水库正常高水位125.00 m水库发电死水位108.00 m设计洪水尾水位77.00 m校核洪水尾水位78.50 m2、厂址水位流量关系曲线3、水电站特征水头最大水头56.00 m最小水头38.00 m平均水头50.84 m计算水头48.30 m4、地形地质电站枢纽地形参见地形图。

左岸地势较平缓，右岸地势较陡。

枢纽基岩系凝灰岩，岩石抗压强度较高，厂区有第四纪沉积层，厚约3米，河床砂卵石覆盖层平均深2~4米。

5、供电方式本电站初期为三台机组，远景为四台机组，投入系统运行，根据系统要求本电站能作调相运行，水电站主结线采用扩大单元结线方式，采用110千伏、35千伏及发电机电压10.5千伏三种电压等级送电；高压侧采用桥形结线方式。

电气主结线见图二。

6、对外交通下游左岸有永久公路通过。

（二）水电站主要动力设备及辅助设备1、水轮机：型号HL220-LJ-225额定出力15.6 MW额定转速214.3 r/min单机额定（最大）流量36.2m3/s2、水轮发电机：型号SF15-28/550（1）调速器型号：DT-100机械柜尺寸：长×宽×高=750×950×1375（mm）电气柜尺寸：长×宽×高=550×804×2360（mm）（2）油压装置型号：YZ-l.04、厂房附属设备（l）水轮机前的蝴蝶阀（2）桥式吊车详见附表1，选定吊车型号，选用有关尺寸．5、电气设备（l）三相三线圈主变二台型号：SFSL1-50000/110/35/10尺寸：长×宽×高=6820×4520×8200（mm）轨距：1435（mm）检修起吊高度8200（mm）主变压器身重39.5（吨）（2）厂用变压器二台型号：SJL1－630/10/0.4厂用变压器参考数据：（3）机旁盘每台机六块：控制盘1块，保护盘1块，表计盘1块，动力盘1块，励磁盘2块。

尺寸：宽×厚×高=800×550×2360(mm)（三）副厂房参考面积（单位：m2）（1）直接生产副厂房①中央控制室100~120②电缆室与中控室同③通讯室20~50④发电机电压配电装置室40~50⑤厂用盘室30~40⑥直流系统室蓄电池室40~50酸室10~14套间5~6充电机室10~15通风机室10~15直流盘室20~25⑦母线廓道宽度不少于2.0m⑧厂变室15⑨空压机及贮气筒室3~40⑩油桶及油处理室50~55⑾排水泵室15~20集水井容积30~35（m3）（2）检修、试验用房①测量表计试验室30~40②高压试验室20~30③电工试验室20~30④机修间40~50⑤工具间10~15（3）间接辅助生产用房①交接班室20~25②值班休息室15~20③办公室15~20④浴室厕所10~20⑤警卫室10……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………附表1：桥式吊车型号及尺寸四、厂区布置详见厂区布置图五、设备尺寸确定 1、蜗壳设计水头H r 采用设计水头取为48.3 m ，因其大于40 m ，故选用金属蜗壳，且断面做成圆形，蜗壳包角φ0= 345°。

根据设计水头查表可得蜗壳进口平均流速V c =5.6 m/s 。

选用HL220—LJ —225型水轮机，则转轮直径D 1=225cm 由座环内径：D b =3250mm ，得r b =1625mm 由座环外径：D b =3850mm ，得r a =1925mmb 0D 1=0.1—0.39，因Q =36.2m 3/s ，所以取b 0=0.3D 1=0.675m 取Q=36.2 m 3/s ，ρ=√Q /V π：2、尾水管由于该水轮机的适用水头较低，比转速高，为了减小转轮出口流速，以减小气蚀系数，故要求D /D 较大，所以按下表第三项查得：3、水轮机转轮=2.25 m 单位：米已知转轮直径D4、水轮发机房，机组为一列式布置，从右往左依次为安装场段和机组段，电站厂房为三层结构，自下而上为蜗壳层、水轮机层、发电机层。

1、主厂房控制高程（1）水轮机安装高程▽安—Kσ(σm+Δσ)H因吸出高公式：Hs≤10.0—Δ900—Kσσm H=10.0-69.1/900-1.2*0.133*48.3=2.21 m 故取Hs=10.0—▽900其中：根据混流式水轮机HL220查表，得σm=0.133；H=H r=48.3 m；由Q=Q max=36.2 m3/s查水位流量关系得：▽=69.1 m则水轮机安装高程：▽安=▽w+ Hs+b0/2=69.1+2.21+0.675/2=71.65 m其中：▽w—设计尾水位，当电站装机台数在3—4台时，取过流量为一台水轮机的额定流量对应的下游尾水位为设计尾水位，查水位流量关系查得。

（2）主厂房开挖高程▽开挖根据尾水管的图纸可知：▽开挖=▽安-b0/2-h-δ=71.65-0.675/2-5.85-1.5=式中：h—尾水管高度；δ—尾水管厚度取1.5 m（3）水轮机层地面高程▽水+h1=71.65+1.404+1.5=74.55 m▽水=▽安+ρmax式中：ρ—蜗壳最大半径；h1—蜗壳顶部混凝土厚度，不少于1.0 m max（4）发电机装置高程▽装▽装=▽水+h2+h3=74.55+2+1=77.55 m式中：h2—机墩进人孔高度，一般2m左右；h3—进人孔顶部混凝土厚度，一般1m左右（5）发电机楼板高程▽发▽发=▽装+h4=77.55+2.43=79.98 m式中：h4—定子高度（6）吊车轨顶高程▽轨▽轨=▽发+h5+h6+h7+h8=79.98+0.8+7.6+3.5+1.474=93.38 m式中：h5—吊钩垂直安全距离，采用柔性吊具，取0.8 m；h6—起吊部件高度；1、由图上可知，水轮机转轮带轴长度为▽装-▽安+h3−b0/2=77.55-71.65+1.0845-0.675/2=6.647 m2、发电机转子带轴，由发电机外形尺寸示意图，可知为4.39 m3、主变压器检修高度为7.6 m；取其大者为7.6 mh7—吊索或吊具高度，取3.5 mh8—吊钩至轨顶距离，选用主钩容量为100 t，副钩容重为20 t 的单小车，吊钩至轨顶距离为1.474 m（7）屋顶高程▽顶▽顶=▽轨+h9+h10+h11=93.38+3.692+0.3+1.20+0.6=99.73 m式中：h9—桥吊轨顶至小车顶距离；h10—小车顶部到屋面大梁底部的距离，取0.3 m；h11—屋面大梁+屋面板+保温防水层高度。

2、主厂房平面尺寸(1)、机组段长度L 1根据蜗壳层、尾水管层和发电机层所需要的尺寸取最大确定，机组段长度1L 由下式确定：1-x x L L L +=+式中：x L +代表机组段+x 方向的最大长度；-x L 代表机组段—x 方向的最大长度。

-,x x L L +用下表分别对尾水管层，蜗壳层和发电机层进行计算：表中1R —蜗壳+x 方向最大尺寸，取4.734m ；2R —蜗壳-x 方向最大平面尺寸，取3.867m ；1δ—蜗壳外部混凝土厚度，取1.5m ；B —尾水管宽度，6.12m ；2δ—尾水管边墩混凝土厚度，取1.8m ；3φ—发电机风罩内径，8.4m ；3δ—发电机风罩壁厚，取0.3m ；b —两台机组之间风罩外壁的净距，机组之间需设置楼梯，取3.6 m 。

计算得：蜗 壳 层：x L +=4.734+1.5=6.234m x L -=3.867+1.5=5.367m尾水管层：x L +=6.12/2+1.8=4.86m x L -=6.12/2+1.8=4.86m发电机层：x L +=8.4/2+3.6/2+0.3=6.3m x L -=8.4/2+3.6/2+0.3=6.3m 机组段长度1L =max(x L +)+max(x L -)=12.6m 。

取机组段长度为12.6m 。

(2)、端机组段长度L 2与装配场相邻的边机组段长度同上面机组段长度。

另一端的边机组段长度L 2，按起重机吊装发电机转子或进水阀所需要的尺寸校核，保证机组中心线在起吊平衡梁的位置以内。

L 2=L 1+蜗壳进口外半径−钢管半径+0.3+B 2+0.5=12.62+4.734−1.7+0.3+8.6162+0.5=14.44 m ，此处B —桥吊最大宽度则主厂房长度m L nL L 24.521=∆+=。

(3)、厂房宽度B厂房以发电机层地板为界，分为上部结构和下部结构，上部宽度取决于吊车标准跨度、水轮发电机的定子外径、最大部件吊运方式、辅助设备的布置和人行通道所需宽度等条件。

下部宽度取决于蜗壳和尾水管的尺寸。

发电机层：决定于机组尺寸和发电机层设备布置下上B B B += 厂房上游侧宽度A B ++=332δφ上，3φ:发电机风罩内径，为8.4m ；3δ：发电机风罩壁厚，取0.3m ；A 为风罩外侧至厂房上游墙内侧(或立柱内侧)净距，决定于设备布置。

厂房下游侧宽度下B :下游侧主要考虑发电机尺寸及发电机层主通道要求，一般主通道宽度为2-2.5m 。

还要满足蜗壳尺寸及外围混凝土厚度要求。

（主通道是从发电机风道外侧到排架柱内侧的距离）则使发电机层宽度最小的上B 、下B 如下：上B =8.4/2+0.3+0.8+0.93+0.8+1.9+1.5+0.55+0.8=11.78m下B =8.4/2+2=6.2mB=上B +下B =17.98m蜗壳层：蜗壳层宽度B=B s +B xB s =阀D +2*0.5+1=1.2+2=3.2m其中2*0.5为蝶阀上下游检修所需长度，1为伸缩节长度。

阀D 为蝶阀宽度，为1.2m 。

B x=m 106.222.417.38.0*210025575=++=+++D D其中075D 、0255D 为外包角分别为750与2550时的蜗壳外包线长度；1为一期混凝土厚度，2*0.8为二期混凝土厚度。