六、水工知識(shí)：水電站廠房.doc

六、水工知識(shí)：水電站廠房1.水電站廠房的功用是什么？水電站廠房的任務(wù)是通過(guò)一系列工程措施，將水流平順地引入及引出水輪機(jī)，將各種必需的機(jī)電設(shè)備安置在恰當(dāng)?shù)奈恢?，給它們創(chuàng)造良好的安裝、檢修及運(yùn)行條件，并給運(yùn)行人員以良好的工作環(huán)境。2.水電站廠房的基本類型有幾種？水電站廠房按其結(jié)構(gòu)特征分類有三種基本類型：引水式、壩后式和河床式。隨著水電技術(shù)的發(fā)展，每種基本類型又發(fā)展出若干型式，從壩后式廠房發(fā)展的溢流式和壩內(nèi)式廠房；從河床式廠房發(fā)展豎軸軸流式機(jī)組的河床式廠房；貫流式機(jī)組的河床式廠房，泄水式廠房、閘墩式廠房，引水式地下廠房廣泛用于水電建設(shè)中，已成為一種獨(dú)特的廠房型式。3.什么叫溢流式廠房？廠房布置在溢流壩段后，水流通過(guò)廠房頂下泄，這樣的廠房稱為溢流式廠房。4.什么叫壩內(nèi)式廠房？主機(jī)房布置在壩體空腔內(nèi)的廠房稱為壩內(nèi)式廠房。5.水電站廠房主要由哪幾部分組成？廠房樞紐的建筑物一般由主廠房、副廠房、變壓器場(chǎng)及高壓開(kāi)關(guān)站等四部分組成。6.什么是主廠房？水電站主廠房是指由主廠房構(gòu)架及其下的廠房塊體結(jié)構(gòu)所形成的建筑物，并布置主要?jiǎng)恿υO(shè)備。7.什么是副廠房？副廠房是指為了布置各種輔助設(shè)備及工作、生活用房而在主廠房鄰近所建筑的房屋。8.主廠房的布置原則是什么？主廠房的布置原則有以下四點(diǎn)：(l)為了縮短壓力管道，以節(jié)省投資，減小水錘壓力，改善機(jī)組運(yùn)行條件，主廠房的位置，對(duì)壩后式廠房應(yīng)盡量靠近攔河壩，對(duì)引水式電站廠房應(yīng)盡量接近前地或調(diào)壓室。(2)主廠房的尾水渠應(yīng)遠(yuǎn)離溢洪道或泄洪洞的出口，以免下游水位波動(dòng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行不利，尾水渠的位置還應(yīng)使尾水與原河道水流能平順銜接，并不被河道泥沙淤塞，在保證這些要求下，盡量縮短尾水渠長(zhǎng)度，以減少工程量。(3)主廠房應(yīng)建于較好的地基上，其位置還應(yīng)考慮對(duì)外交通與出線的方便，不受施工導(dǎo)流干擾。(4)下游水位變幅大的水電站，在廠房布置時(shí)，應(yīng)考慮廠房必要的防洪措施。9.臥式機(jī)組廠房與立式機(jī)組廠房相比有什么特點(diǎn)？臥式機(jī)組廠房有以下特點(diǎn)：(1)廠房不直接擋水，水流由壓力水管經(jīng)蝸殼引入水輪機(jī)，因而廠房擋水部分的高程布置不受上游水位的影響.(2)廠房布置分層少，通常水上部分與水下部分只各一層,水上部分的一層(發(fā)電機(jī)層)有集水井，有時(shí)還有蝴蝶閥坑等；水分的一層布置尾水管和尾水渠(室)。10.立式機(jī)組主廠房的輪廓尺寸如何確定？立式機(jī)組主廠房的輪廓尺寸是指土廠房的長(zhǎng)度、寬度和主廠房的長(zhǎng)度是裝配場(chǎng)的長(zhǎng)度與機(jī)組段總長(zhǎng)度之和。主廠房度首先取決于水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)外形尺寸，還取決于橋吊的跨各層的布置，也可能受吊運(yùn)最大部件的影響。主廠房的高度水定水輪機(jī)的安裝高程，向下可定出尾水管底板高程及廠房底板高程，向上可定出以上各層的高程；水上取決于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分高度及吊裝方法。11.什么叫廠房的上部結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)、下部塊體結(jié)構(gòu)？按照一般習(xí)慣，發(fā)電機(jī)層以上稱上部結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)層以下下部結(jié)構(gòu)，而水輪機(jī)層以下則稱下部塊體結(jié)構(gòu)。12.什么叫水流系統(tǒng)？水流系統(tǒng)是指水輪機(jī)及其進(jìn)出口設(shè)備，包括鋼管、蝴蝶閥、蝸殼、水輪機(jī)、尾水管、尾水閘門等。13.發(fā)電機(jī)機(jī)場(chǎng)的作用是什么？發(fā)電機(jī)機(jī)墩的作用是將發(fā)電視支承在預(yù)定的位置上，并組的運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修創(chuàng)造有利的條件。機(jī)墩必須具有足強(qiáng)度和剛度，振動(dòng)的振幅要小，保證彈性穩(wěn)定。14.發(fā)電機(jī)機(jī)墩有哪幾種型式？常見(jiàn)的機(jī)墩有以下幾種：(1)圓筒式機(jī)墩。(2)框架式機(jī)墩。(3)塊體機(jī)墩。(4)平行墻式機(jī)墩。(5)鋼機(jī)墩。15.電站廠房受的主要荷載有哪些？主要有以下幾種荷載：(1)結(jié)構(gòu)自重和壓力水管、蝸殼、尾水管的水重。(2)廠房?jī)?nèi)機(jī)電設(shè)備自重，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)荷載。(3)靜水壓力、尾水壓力、基底場(chǎng)壓力，壓力水管，蝸殼、尾水管的內(nèi)水壓力，永久縫內(nèi)的水壓力。若為河床式廠房，還有上游側(cè)水壓力。(4)廠房四周的土壓力。(5)活荷載：吊車運(yùn)輸荷載、人群荷載及運(yùn)輸工具荷載。(6)溫度荷載。(7)風(fēng)荷載。(8)雪荷載。(9)嚴(yán)寒地區(qū)的冰壓力。(10)地震力。16.對(duì)廠房中央控制室有什么要求？廠房中央控制室是全廠監(jiān)視、控制的中心，要求寬敞、明亮、干燥、安靜、氣溫適宜，以利于各種儀表正常工作，并給值班人員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。中央控制室最好靠近發(fā)電機(jī)層，與主廠房聯(lián)系方便，處理故障迅速。它最好位于主廠房與高壓開(kāi)關(guān)站之間，并盡可能與主機(jī)室位于同一高程，若受地形限制，不能布置在同一高程時(shí)，其高程差不宜超過(guò)5.0-6.0m，并應(yīng)在中央控制室外側(cè)設(shè)觀察平臺(tái)，用以觀察主機(jī)組運(yùn)行情況。(1)機(jī)組軸線與廠房縱軸線平行。(2)機(jī)組軸線與廠房縱軸線垂直。(3)機(jī)組軸線與廠房縱軸線成一個(gè)角度。17.如何確定水輪機(jī)層的地面高程？根據(jù)已定出的水輪機(jī)安裝高程，按照蝸殼的斷面尺寸及其頂部混凝土保護(hù)層的厚度，即可定出水輪機(jī)層的地面高程。18.如何確定發(fā)電機(jī)層的地面高程？根據(jù)水輪機(jī)層地面高程加上水輪機(jī)層的高度，再加上發(fā)電機(jī)層地板的厚度，即得出發(fā)電機(jī)層的地面高程。19.如何確定廠房的地面高程？廠房的地面高程最好與對(duì)外交通道路的高程相同，并高出下游最高洪水位。但有時(shí)限于電站的地形條件或下游洪水位太高，不能完全滿足上述要求，此時(shí)可根據(jù)具體情況，使廠房地面高程與對(duì)外道路的高程相同，而高于發(fā)電機(jī)層的地面高程，或廠房地面高程與發(fā)電機(jī)層地面高程相同，且都低于下游最高洪水位，此時(shí)廠房應(yīng)采取擋水墻等防洪措施。如檔水墻的工程太大時(shí)，還有一種方式是將主廠房大門做成止水門，洪水來(lái)時(shí)將大門關(guān)閉，斷絕對(duì)外運(yùn)輸，值班人員則可由高處的通道進(jìn)入廠房。20.如何確定吊車軌道的頂部高程？吊車軌道的頂部高程應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)最大安裝部件的長(zhǎng)度、吊鈞的極限高度以及吊起部件與運(yùn)行機(jī)組的安全距離等因素確定。21.副廠房的布置包括哪些內(nèi)容？副廠房主要布置與電站運(yùn)行有關(guān)的一些電氣設(shè)備，此外，還需布算機(jī)電修理、試驗(yàn)專業(yè)房間以及辦公、生活用房等。22.什么叫電流系統(tǒng)？電流系統(tǒng)即所謂電氣一次回路系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)引出線、發(fā)電機(jī)電壓配電設(shè)備、主變壓器、高壓開(kāi)關(guān)站及各種電纜、母線等。23.電流系統(tǒng)的布置有哪些要求？電流系統(tǒng)的布置要求引出線短，沒(méi)有干擾，母線道干燥，通風(fēng)散熱條件好等。24.橋式吊車的起重量如何確定？水電站廠房?jī)?nèi)的橋式吊車是用來(lái)吊運(yùn)主機(jī)和輔助設(shè)備，以進(jìn)行主機(jī)或其他設(shè)備的安裝和檢修。因此，吊車的起重量決定于需要由它來(lái)吊運(yùn)的最重部件，通常是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(帶軸)。25.什么是電站的排水系統(tǒng)？電站的排水系統(tǒng)又可分為滲漏水的排水系統(tǒng)和檢修排水系統(tǒng)。廠房?jī)?nèi)的生活用水、技術(shù)用水、各種部件及伸縮縫與沉陷縫的滲漏水均需排走，凡能自流排往下游的均自流排往下游，不能自流排除的用水及滲漏水，則集中到集水井內(nèi)，再以水泵排往下游，這個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為滲漏排水系統(tǒng)。機(jī)組檢修時(shí)常需放空蝸殼及尾水管，為此需設(shè)檢修排水系統(tǒng)。26.怎樣考慮廠房的取暖？廠房?jī)?nèi)的溫度在冬季不能過(guò)低，以保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。廠房?jī)?nèi)的采曖，如在主廠房或毗鄰主廠房的場(chǎng)所，可以利用發(fā)電機(jī)放出的熱量。實(shí)踐證明具有四臺(tái)機(jī)組的廠房，只要有一臺(tái)整日運(yùn)行，發(fā)電機(jī)放出的熱量就能滿足需要。如遠(yuǎn)離主廠房，不便于送熱風(fēng)采暖，則通?？刹捎秒姛崞鳎仨氉⒁庠谛铍姵厥液陀拖到y(tǒng)室內(nèi)，只能采用無(wú)裸露導(dǎo)線的防爆電爐。電熱的電源主要來(lái)自廠房。27.怎樣考慮廠房的通風(fēng)問(wèn)題？廠房的通風(fēng)應(yīng)盡可能采用自然通風(fēng)。凡是能產(chǎn)生有害氣體(如蓄電池室和油系統(tǒng)室)和過(guò)多熱量(如發(fā)電機(jī)、變壓器、配電裝置”等)的場(chǎng)所，以及每一工作人員的空氣量少于50m而沒(méi)有窗戶的房間里，都需裝置入工通風(fēng)。對(duì)于產(chǎn)生有害氣體的場(chǎng)所，只能抽風(fēng)并須有單獨(dú)出口。所有進(jìn)風(fēng)都要有過(guò)濾設(shè)備，用以防塵、防蟲(chóng)。多沙地區(qū)還應(yīng)設(shè)置專門的除沙設(shè)備。南方炎熱地區(qū)還須考慮冷卻設(shè)備，地下變電站(主變及開(kāi)關(guān)設(shè)備)通常需要人工冷卻裝置。28.廠房為什么要專設(shè)消防系統(tǒng)？對(duì)于廠房的防火保安要給以特別的重視，因?yàn)樗娬镜氖鹿士赡芙o國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成極大的損失。各種建筑物及設(shè)備的布置及大計(jì)，均應(yīng)符合防火保安的專門規(guī)定，還要滿足國(guó)防上的特殊要求。防火保安的設(shè)備和場(chǎng)所是：發(fā)電機(jī)的滅火、高壓開(kāi)關(guān)電器的滅弧變壓器的防爆、開(kāi)關(guān)站的防雷、蓄電池室和油系統(tǒng)室的通風(fēng)。消防水泵應(yīng)充分可靠，并有必要的防火墻、柵、通道和門，以保證電廠安全可靠地發(fā)供電。消防水源單獨(dú)設(shè)置，直接供水給各處消火栓。29.廠區(qū)布置包括哪些方面？廠區(qū)布置包括水電站主廠房、副廠房、引水道、尾水渠、交通線、變壓器場(chǎng)、高壓開(kāi)關(guān)站等相互位置的安排。30.布置升壓站的原則是什么？布置升壓站的原則是：(1)升壓站(或主變壓器)要盡可能靠近發(fā)電機(jī)或電機(jī)電壓配電設(shè)備.以縮短昂貴的發(fā)電機(jī)電壓母線。(2)主變壓器要便于運(yùn)輸、安裝及檢修。要考慮可將任一臺(tái)變壓器運(yùn)出來(lái)檢修而不影響其他各臺(tái)變壓器的正常運(yùn)行。(3)要求高壓進(jìn)出線及低壓控制電纜安排方便而短，便于維護(hù)、巡視及排除故障。(4)土建結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，符合防火保安的要求。(5)當(dāng)高壓出線有不止一個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，可分設(shè)兩個(gè)或更多的高壓開(kāi)關(guān)站。31.怎樣考慮廠內(nèi)交通？廠房對(duì)外要有大門，以便運(yùn)輸大部件。安排各種房間開(kāi)門位針時(shí)要考慮防火的安全出口，安全出口的門要向外開(kāi)啟。某些可能產(chǎn)生負(fù)壓的房間，如閘門室，門最好向里開(kāi)啟，以便出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)門可自動(dòng)開(kāi)啟。主廠房?jī)?nèi)各層及副廠房布置機(jī)電設(shè)備的房間內(nèi)，都要有過(guò)道，以便于運(yùn)輸設(shè)備、進(jìn)行安裝檢修并供工作人員通行。為了不同高程各層的交通，可設(shè)斜坡道、樓梯及攀梯。當(dāng)務(wù)層高差太大時(shí)也可設(shè)電梯。樓梯的位置要考慮運(yùn)行人員巡視的要求，要保證發(fā)生事故時(shí)能迅速到達(dá)事故地點(diǎn)。32.如何布置電站廠房的對(duì)外交通？進(jìn)廠公路的坡度不宜大于1020，轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于20m。，在靠近廠房處，公路最好是水平的，以保證車輛平穩(wěn)緩慢地進(jìn)入廠房，在廠房附近要有回車場(chǎng)。33.電站廠房尾水渠如何布置？由于水輪機(jī)安裝高程較低，尾水渠道常具有倒坡的渠底，特別是靠近尾水管出口的一段，此外水流紊亂，漩渦多，流速分布不均勻，所以渠底需要加以砌護(hù)，否則早被沖刷，淘成深孔，危及廠房穩(wěn)定。在布置尾水渠軸線的方向時(shí)，必須考慮到泄洪情況，應(yīng)避免在泄洪時(shí)在尾水渠中形成較大的壅高和漩渦，出現(xiàn)淤積等情況。通常尾水渠斜向游，