引水式水电站厂房设计方案.doc

引水式水电站厂房设计方案1.1 厂房枢纽布置本节主要根据地形、地质、水文、施工、管理等资料进行定性分析比较确定厂区枢纽布置方案，即主厂房，变压器、开关站的相对位置太平哨水电站在引水道出口处，地形等高线基本与浑江沿岸平行，且坡度较均匀平缓水电站所在地质条件较好，为母云母混合片麻岩，岩体平整、坚硬，承载能力强为了便于施工和交通，采用垂直引进方式，这样可减少岩石开挖量，水流平顺，水流条件较好且尾水管出水方式也较好，交通便利根据太平哨水电站地形图，安装间布置在厂房的右侧，变压器场亦布置在厂房的右侧，副厂房布置在主厂房的上游侧1.2主厂房的平面设计主厂房长度、宽度尺寸，主要取决于水轮机定子及风罩墙水轮机蜗壳，尾水管与调速系统的布置，同时要将上部结构和下部结构结合起来考虑1.2.1主厂房长度的确定(1)机组长度的确定① 机组长度机组长度L1随水电站类型和机型而不同主要由蜗壳、尾水管、发电机风罩在X轴方向（厂房纵向）的尺寸来定，并考虑机组附属设备及主要交通道，吊运通道，闸门布置等所需的尺寸机组长度按下式计算式中 —机组段+X方向的最大长度—机组段-X方向的最大长度 —蜗壳外布砼厚度，初设时可取1.2～1.5m，本设计取1.4m R1—蜗壳+X方向最大平面尺寸6.81mR2—蜗壳-X方向最大平面尺寸5.20m=6.60m =8.21m②尾水管 （对称尾水管）B—尾水管宽度11.15m—尾水管边墩砼厚度，由水工结构确定，初步设计时取1.2～1.5m，对大型机组取2m，以安全起见本设计取1.5m.③发电机层—发电机风罩内径，取12.8m（由机电设计手册水轮发电机的主要参数及外形尺寸表P170）—两台机组之间风罩外壁的净距，一般可取1.5～2.0m，如需在两台机组间设置楼梯时，则一般取3～4m，本设计取1.8m—发电机风罩壁厚，一般取0.3～0.4m,本设计取0.4m在蜗壳层、尾水管层、发电机层的计算中L+XL-X均取最大值考虑到设备布置，交通、楼梯分缝问题，取=9.3m=1.7m 故机组段长度 (2)端机组段长度的确定端机组段又称边机组数，是指在与安装间不同一端的机组段长度L2的确定除需要考虑以上机组的因素外，还与装配场位置，场内是否布置进水闸，安装间的位置，起重机吊运设备的要求等因素有关本设计安装间在厂房的右侧，端机段L+X取1.0m墙宽即端机组段长度(3)安装间安装间又称装配场，它是组装、检修设备的场所。

安装间的宽度与主机室的宽度相等以便利用起重机沿主厂房纵向运行，确定安装间的尺寸主要在于确定长度，一般约为机组长度的1.0～2.0倍，本设计取1.4倍 取安装间长度=24m此外安装间面积按一台机组扩大性检修面积确定（即布置下四大件）因此主厂房的长度为： —机组长度—端机段长度—安装间长度=3×1700+1800+2400=9300㎝1.2.2主厂房宽度的确定以机组段中心线为界，厂房宽度可分为上游侧宽度BS和下游侧宽度Bx两部分B=BS+BXA—风罩外壁至上游墙内侧—机风罩壁厚取0.4m—机风罩内径主厂房下游侧的宽度BX，除满足上面要求外，还要满足蜗壳在-y方向的尺寸和蜗壳外的砼厚度要求如果下游侧需要布置电气设备，机组附属设备或者以下游侧作吊运通道时，尚需使使这些条件满足，最后决定厂房的总宽度时，需满足吊车标准跨度的要求，本设计下游侧的宽度Bx比上游侧宽度BS增加1m，Bx=950㎝ 此宽度是净宽度，指上下游内墙距离，此外墙厚0.5m1.3主厂房剖面设计主厂房剖面设计又称竖向设计，主要解决垂直方向空间处理上有关问题合理的确定主、副厂房上下游结构各部分的高程，满足通风，采光需要及发电、配电的合理安排。

1.3.1组的安装高程式中—下游侧最低水位取152.6m—水轮机吸出高度1.61m—导叶高度1.5m 考虑到吸出高度Hs的计算中采用的设计水头，此外在实际运行中为防止水轮机气蚀等因素决定降低安装高程 确定安装高程为1.3.2尾水管底板高程 式中—尾水管高度10.66m1.3.3基础开挖高程 式中 S—尾水管底板厚度，岩基S=1.0～2.0m，土基3～4m本设计取1.6m1.3.4水轮机层地面高程 式中 —金属蜗壳进口断面半径，砼蜗壳为进口断面在水轮机安装高程以上的高度本设计为0.5b0=0.75m—蜗壳顶部砼厚度，初步设计时可取0.8～1.0m左右，大型机组可的达2～3m,由结构计算核定，本设计取2.55m1.3.5发电机定子安装高程 式中 —进入孔高度1.0～2.0，本设计取2.0m—水轮机层楼板高程156.3m1.3.6发电机层楼板高程 式中 —发电机定子高度，参照发电机尺寸图得3.428m —发电机定子安装高程 取=161.75 m 关于发电机层楼板高程的说明： 一般情况下应满足下列条件 ① 保证以下各层高度和设备及运行上的要求，水轮机层的净高度不少于3.5m 本设计中水轮机层与发电机层间的净高度大于3.5m,满足此要求。

② 保证下游洪水不淹没厂房，理想情况发电机层楼板高程与交通道路同高，且高于下游洪水位0.5～1.0m太平哨电站是建在山区河流之上，河流洪水期与枯水期水位相差悬殊，在此情况下，将发电机层楼板设在最高洪水位以上是不经济的因此沿进厂交通道路一旁设防水墙，窗台以下的墙体采用砼防渗，并将安装间楼板面高于发电机层楼板面，也高于最高洪水位安装间楼板高程定于167m.1.3.7吊车轨顶高程依据最重部件，发电机转子250T选择双小车2×150T，桥吊主钩150T，标准跨度16m 式中 —垂直方向安全距离，不小于0.3m,取0.5m —最高部件的高度，本电站为水轮机转轮带轴为9.13m—吊钩与吊索具连接距离取0.23m—吊钩极限位置时，吊钩中心至车轨顶点高度，由《机电设计手册》查得为0.84 =161.75+0.5+9.13+0.23+0.84=172.45m1.3.8屋顶横梁底缘高程 式中 —桥吊在轨顶以上高度，由设计手册查取为4.3m—桥吊小车顶部余隙，不小于0.4m 取0.7m1.3.9屋顶高程式中 —屋顶结构厚度为1.8m1.4副厂房的布置与设计水电站副厂房是设置机电设备运行、控制、实验、管理和运行人员工作和生活的房间。

水电站副厂房的组成，按性质可分为三类：直接生产副厂房，直接辅助生产副厂房和间接辅助生产副厂房太平哨水电站副厂房布置在厂房上游侧，其优点是布置紧凑，电缆短，监视机组方便主厂房下游侧采光通风较好，主副厂房的总宽度较小采光通风良好的工作条件，能适应电站分期建设，初期发电的特点运行与急电设备安装干扰较小，能减轻机组振动与噪声对中控室的影响。