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1、浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 水水电电站厂房站厂房(2)(2)第六节 主厂房的轮廓尺寸 v水电站主厂房空间尺寸的设计原则是在满足设备布置和安装、维护、运行、管理的前提下，尽量减小厂房尺寸，降低造价。一、主厂房平面尺寸的确定 (一)主厂房的长度 L=nL0+L安+L 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。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ (1)当机组段间距由蜗壳尺寸控制时 L0=蜗壳平面尺寸+2l l蜗壳外混
2、凝土结构厚度。混凝土蜗壳一般取0.81.0m，金属蜗壳一般可取12m，边机组段一般取13m。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 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1.52.0m。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 2边机组段加长边机组段加长 L=(0.11.0)D1 由于外侧有主厂房的端墙，为了使机组设备和辅助由于外侧有主厂房的端墙，为了使机组设备和辅助设备处于桥吊工作范围内，远离安装间一端的机组设备处于桥吊工作范围内，远离安装间一端的机组段需要加长段需要加长L。3安装间长度安装间长度 安装
3、间的宽度一般与主厂房相同，安装间的长度安装间的宽度一般与主厂房相同，安装间的长度一般取一般取L安安(1.0l.5)L0 浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ B=Bx+Bs v在确定在确定Bs和和Bx时，应时，应分别考虑分别考虑:发电机层、水轮机层发电机层、水轮机层和蜗壳层三层的布置和蜗壳层三层的布置要求。要求。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 一般上下游侧分别布置水轮机辅助设备(即油水气管路等)和发电机辅助设备(电流电压互感器、电缆等)。以这些设备布置后，不影响水轮机层交通来确定水轮机层的宽度。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课
4、程水电站水电站http:/ (3)蜗壳层：v一般由设置的检查廊道、进人孔等确定宽度。蜗壳和尾水一般由设置的检查廊道、进人孔等确定宽度。蜗壳和尾水管进人孔的交通要通畅，集水井水泵房设置应有足够的位管进人孔的交通要通畅，集水井水泵房设置应有足够的位置，以此确定蜗壳层平面宽度。置，以此确定蜗壳层平面宽度。(4)吊车标准宽度Lk：v当宽度基本确定后，最后要根据尺寸相近的吊车标准宽度当宽度基本确定后，最后要根据尺寸相近的吊车标准宽度Lk验证，厂房宽度必须满足吊车安装的要求。验证，厂房宽度必须满足吊车安装的要求。v 一般在高水头电站中，常由发电机层布置要求确定厂房一般在高水头电站中，常由发电机层布置要求确
5、定厂房的宽度，在低水头水电站中常由下部块体结构确定厂房宽的宽度，在低水头水电站中常由下部块体结构确定厂房宽度。度。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 对混流式水轮机对混流式水轮机 X=b0/2 对轴流式水轮机对轴流式水轮机 X=0.41D1 水轮机的安装高程确定以后，就可以依据结构和水轮机的安装高程确定以后，就可以依据结构和设备的布置要求确定各层高程了。设备的布置要求确定各层高程了。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 2主厂房基础开挖高程主厂房基础开挖高程=T-(h3+h2+h1)(h2+h3)尾水管的尺寸；尾水管的尺寸；h1尾水管底
6、板混凝土厚度尾水管底板混凝土厚度(根据地基性质和尾水管结根据地基性质和尾水管结构形式而定，一般取构形式而定，一般取12m)3水轮机层地面高程水轮机层地面高程S=T+h4 h4=蜗壳进口半径蜗壳进口半径+蜗壳顶部混凝土层厚度。金属蜗壳顶部蜗壳顶部混凝土层厚度。金属蜗壳顶部混凝土混凝土1.0m，混凝土蜗壳顶板厚根据结构计算决定。，混凝土蜗壳顶板厚根据结构计算决定。4发电机装置高程发电机装置高程d=S+h5h6 h5发电机机墩进人孔高度发电机机墩进人孔高度(一般取一般取1.8m2.0m)；还须满；还须满足水轮机层附属设备、油气水管道和发电机出线布置所要求足水轮机层附属设备、油气水管道和发电机出线布置
7、所要求的高度。的高度。h6进人孔顶部混凝土厚度进人孔顶部混凝土厚度(一般为一般为1.0m左右左右)，浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 发电机层楼板高程发电机层楼板高程 除应满足发电机层布置要求外，还应满足下列除应满足发电机层布置要求外，还应满足下列条件：条件：保证水轮机层的净高不少于保证水轮机层的净高不少于3.54.0m，否则发，否则发电机出线和油气水管道布置困难。如果发电机电机出线和油气水管道布置困难。如果发电机层楼板面与水轮机层地面之间加设出线层，则层楼板面与水轮机层地面之间加设出线层，则出线层底面到水轮机层地面净高也不宜少于出线层底面到水轮机层地面净高也不
8、宜少于3.5m。保证下游设计洪水不淹厂房。保证下游设计洪水不淹厂房。一般情况下，发一般情况下，发电机层楼板面和装配场楼板面高程齐平。电机层楼板面和装配场楼板面高程齐平。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 重重 机机浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ v应根据屋顶结构尺寸和形式确定，并应满足起重机应根据屋顶结构尺寸和形式确定，并应满足起重机部件安装与检修、厂房吊顶和照明设施布置等要求。部件安装与检修、厂房吊顶和照明设施布置等要求。R=C+h12+h13 h12小车高度；小车高度；h13为检修吊车需要在为检修吊车需要在 小车上方留有距离，
9、小车上方留有距离，一般取一般取0.5m。v再考虑屋顶结构，确定厂房再考虑屋顶结构，确定厂房建筑顶部高程。建筑顶部高程。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 副厂房副厂房v为了保证机组正常运行，在主厂房近旁布置的各为了保证机组正常运行，在主厂房近旁布置的各种辅助机电设备、控制、试验、管理和运行人员种辅助机电设备、控制、试验、管理和运行人员工作和生活的房间，称为副厂房。工作和生活的房间，称为副厂房。(一一)副厂房的组成副厂房的组成 副厂房的组成、面积和内部布置取决于电站装副厂房的组成、面积和内部布置取决于电站装机容量、机组台数、电站在电力系统中的作用等机容量、机组台数、
10、电站在电力系统中的作用等因素。因素。大型水电站的副厂房，按性质可分为三类：大型水电站的副厂房，按性质可分为三类：直直接生产副厂房，接生产副厂房，检修试验副厂房，辅助用房检修试验副厂房，辅助用房浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 中央控制室，继电保护盘室，电缆室，蓄电池室，中央控制室，继电保护盘室，电缆室，蓄电池室，酸室和套间，蓄电池的通风机室，充电机室，计算酸室和套间，蓄电池的通风机室，充电机室，计算机室，载波通讯室，油、水、气系统，厂内变压器机室，载波通讯室，油、水、气系统，厂内变压器室，巡回检测装置室等。室，巡回检测装置室等。2、检修试验副厂房、检修试验副厂房
11、 继电保护试验室，精密仪器试验室，测量表计试验继电保护试验室，精密仪器试验室，测量表计试验室，高压试验室，电工修理间，机械修理间，电气室，高压试验室，电工修理间，机械修理间，电气工具间，油化验室，水化实验室等。工具间，油化验室，水化实验室等。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 3、辅助用房辅助用房 交接班室，运行分场，检修分场，水工分场，总工交接班室，运行分场，检修分场，水工分场，总工程师室，厂长室，生产技术科，会议室，资料室，程师室，厂长室，生产技术科，会议室，资料室，厕所、盥洗室。厕所、盥洗室。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/
12、管，从而增加工程量。由于尾水管在机管，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组运行时振动较大，不宜布置中央控制室及继电保护设备。保护设备。(3)主厂房的两端。当机组台数多时，这种布置会增主厂房的两端。当机组台数多时，这种布置会增加母线加母线 及电缆的长度。及电缆的长度。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 采光、通风、交通及防火采光、通风、交通及防火一、一、采光采光v地面厂房尽可能采用自然采光，主副厂房考虑开窗。地面厂房尽可能采用自然采光，主副厂房考虑开窗。v窗户尺寸：高度不小于房间进深的窗户尺寸：高度不小于房间进深的1/4，宽度不
13、要太小，宽度不要太小，以使照明均匀。以使照明均匀。v窗户位置：构架柱之间的墙上，下槛在发电机层楼板窗户位置：构架柱之间的墙上，下槛在发电机层楼板以上以上12m。日光不要直接照射在仪表盘上。日光不要直接照射在仪表盘上。v夜间及水下部分的房间，采用人工照明。夜间及水下部分的房间，采用人工照明。v人工照明分为工作照明、事故照明、安全照明、检修人工照明分为工作照明、事故照明、安全照明、检修照明和警卫照明。照明和警卫照明。v中央控制室的照明不能在仪表上产生反光。中央控制室的照明不能在仪表上产生反光。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 46，以，以34 为宜。为宜。v单人楼梯
14、宽单人楼梯宽0.9m，双人并行，双人并行1.21.4m。v每台机组最好有专用楼梯，至少两台机组设一座。楼每台机组最好有专用楼梯，至少两台机组设一座。楼梯的位置要保证运行人员巡视方便，并保证事故时迅梯的位置要保证运行人员巡视方便，并保证事故时迅速到达现场。速到达现场。v只供少数人员使用或很少使用的楼梯可做成钢攀梯或只供少数人员使用或很少使用的楼梯可做成钢攀梯或转梯，电梯适用于厂房高度较大或各层高差较大时。转梯，电梯适用于厂房高度较大或各层高差较大时。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 厂区布置厂区布置浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/
15、主厂房是厂区的核心，对厂区布置起决定性作主厂房是厂区的核心，对厂区布置起决定性作用。其位置要综合考虑用。其位置要综合考虑地形、地质、水流条件、地形、地质、水流条件、施工导流方案和场地布置、电站的运行管理施工导流方案和场地布置、电站的运行管理等等因素，注意厂区的协调配合。因素，注意厂区的协调配合。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 主变压器的位置应结合安装、检修运输、消防通道、进线出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。线、防火防爆要求确定。(1)尽量靠近厂房尽量靠近厂房，以缩短昂贵的发电机电压母线长度，以缩短昂贵的发电机电压母线
16、长度，减小电能损失和故障机会，并满足防火、防爆、防雷、防水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；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尽量与安装间在同一高程上，便于主变压器的运输、，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；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变压器的运输和高压侧出线要方便，且变压器之间要，且变压器之间要留必要空间。留必要空间。(4)高程应高于下游最高洪水位高程应高于下游最高洪水位，且四周设置排水沟。，且四周设置排水沟。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品
17、课程水电站水电站http:/ 装置冲击式水轮机的地面厂房装置冲击式水轮机的地面厂房浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ m处公路旁。处公路旁。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/ 喷嘴喷出的水流落入尾水渠，使尾水渠水面发生波喷嘴喷出的水流落入尾水渠，使尾水渠水面发生波动。要使转轮不受振荡水面的影响，转轮底缘必须动。要使转轮不受振荡水面的影响，转轮底缘必须比波浪水面至少高出比波浪水面至少高出0.51.0m，该高度称排出高度。，该高度称排出高度。v水斗式水轮机的安装高程由设计最高尾水位、排出水斗式水轮机的安装高程由设计最高尾水位、排出高度和高度和1/2转轮直径转轮直径(卧轴机组卧轴机组)或或1/2水斗宽度水斗宽度(竖轴机竖轴机组组)之和确定。之和确定。v由于水斗式水轮机无尾水管，转轮高于下游水位的由于水斗式水轮机无尾水管，转轮高于下游水位的一段水头无法利用。一段水头无法利用。v若降低安装高程，平时虽可多利用水头多发电，但若降低安装高程，平时虽可多利用水头多发电，但洪水期则可能受阻。当下游水位变幅很大时，这个洪水期则可能受阻。当下游水位变幅很大时，这个矛盾更为突出。矛盾更为突出。浙江水专国家精品课程浙江水专国家精品课程水电站水电站http:/