水利水電工程概論課件-第6章-水電站

1、第六章 水電站建筑物第六章 水電站建筑物電站整體示意圖電站整體示意典型布置型式分類 1. 水電站的任務： 水能機械能電能； N = 9.81QH 發(fā)電必須有流量和水頭，形成水頭方式即水電站的開發(fā)方式。 2. 按其集中水頭的方式不同分為：壩式、引水式和混合式三種基本方式。 抽水蓄能電站和潮汐電站也是水能利用的重要型式。6.1 水電站的組成和類型典型布置型式分類 1. 水電站的任務：6.1 原理: 利用筑壩集中河道落差，形成水頭。 優(yōu)點: 水頭高（水頭由壩高決定），調(diào)節(jié)性能好; 引用流量較大，電站的規(guī)模也大，水能利用較充分，綜合利用效益高。 缺點: 淹沒多、移民工作量大。投資大，工期長。 適用條件

2、: 河道坡降較緩，流量較大，并有筑壩建庫的條件。 1、壩式水電站 原理: 利用筑壩集中河道落差，形成水頭。1、壩式水電站河床式 ( H3040m)壩后式廠房位置引水道布置于壩內(nèi)引水道布置于河岸壩后式廠房壩內(nèi)式廠房河岸式廠房壩式水電站分類廠房位置壩式水電站河床式 ( H3040m)壩后式廠房位置引水道河床式水電站 當水頭較小，廠房本身能承受水壓力，與壩并排建在河道中，而成為擋水建筑物的一部分。工程實例：葛洲壩水電站，富春江水電站。河床式水電站 當水頭較小，廠房本身能承受水壓力，與壩并富春江河床式電站富春江河床式電站 適用于水頭較高的電站，廠房設置在壩后，廠房本身不起擋水作用。典型實例：三峽水電站

3、。壩后式廠房 適用于水頭較高的電站，廠房設置在壩后，廠房本身壩后廠房 萬家寨壩后式水電站壩后廠房 萬家寨壩后式水電站壩后式廠房壩后式廠房河岸式廠房將引水道繞過壩體布置在河岸。河岸式廠房將引水道繞過壩體布置在河岸。石門壩后河岸式廠房石門壩后河岸式廠房壩后式水電站 壩內(nèi)式廠房 當河面狹窄無法布置廠房時，將廠房設置在混凝土重力壩或重力拱壩的壩體空腹內(nèi)。壩后式水電站 當河面狹窄無法布置廠房時，將廠房鳳灘水電站壩內(nèi)廠房鳳灘水電站壩內(nèi)廠房 2、引水式水電站 原理: 利用引水道集中河道落差，形成水頭。 特點： 1、水頭相對較高，最大水頭已達2000米以上。 2、引用流量較小，沒有水庫調(diào)節(jié)徑流，水量利用率較低

4、，綜合利用價值較差。 3、電站庫容很小，基本無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價較低。 適用條件: 坡降大, 流量較小的山區(qū)性河段; 河道裁彎和跨流域引水。 分類: 無壓引水道式， 有壓引水道式。 2、引水式水電站 原理: 利用引水道集中河下馬嶺引水式水電站下馬嶺引水式水電站無壓引水式水電站壓力管道無壓引水式水電站壓力管道壓力管道有壓引水式水電站調(diào)壓室壓力管道有壓引水式水電站調(diào)壓室 3、混合式水電站 原理: 在同一河段上用壩集中上游部分落差，再通過有壓引水道集中下游部分落差而形成總水頭。 適用條件: 上游有良好的筑壩條件，同時下游部分坡降大時。 特點：兼有壩式和引水式水電站的優(yōu)點。 典型工程實

5、例：魯布革水電站，石龍壩水電站。 3、混合式水電站 原理: 在同一河段上用混合式水電站大壩進水口引水道調(diào)壓室壓力管道廠房輸變電尾水道混合式水電站大壩石龍壩水電站云南昆明石龍壩水電站是我國大陸的第一座水電站，其裝機容量僅為1440kW，1910年 7 月開工建設，1912年4月發(fā)電。石龍壩水電站云南昆明石龍壩水電站是我國大陸的第一座水電站，其4、抽水蓄能電站原理：設置上、下兩個水庫，裝設具有抽水及發(fā)電雙重功能的機組，利用電力系統(tǒng)負荷低谷期間的剩余電能向上水庫抽水，而在系統(tǒng)負荷高峰期間從上水庫放水發(fā)電。相當于利用上庫存儲電能。兩個過程：1、抽水蓄能2、放水發(fā)電廣州抽水蓄能電站天荒坪抽水蓄能電站4、

6、抽水蓄能電站原理：設置上、下兩個水庫，裝設具有抽水及發(fā)電抽水蓄能電站抽水蓄能電站5、潮汐電站 潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降運動，即海水的潮漲潮落。 潮汐發(fā)電原理：利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有勢能來發(fā)電的，也就是把海水漲、落潮的能量變?yōu)闄C械能，再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽òl(fā)電）的過程。5、潮汐電站 潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力潮汐發(fā)電原理潮汐發(fā)電原理單向潮汐電站雙向潮汐電站僅在退潮時利用池中高水位與退潮低水位的落差發(fā)電。不僅在退潮時而且在漲潮時利用漲潮高水位與池中的水位差發(fā)電。潮汐電站分類單向潮汐電站雙向潮汐電站僅在退潮時利用池中高水位與退潮低水位法國朗斯潮汐電站1966

7、年投入運行，是第一個商業(yè)化電站。該電站裝機24臺，每臺1萬千瓦，共24萬千瓦。設計年平均發(fā)電量5.44億度。法國朗斯潮汐電站1966年投入運行，是第一個商業(yè)化電站。該電一、樞紐建筑物擋水建筑物 ：壩、閘泄水建筑物 ：溢洪道、泄水洞、溢流壩過壩建筑物 ：過船、過木、過魚 二、發(fā)電建筑物進水建筑物 ：進水口、沉沙池引水建筑物 ：引水道、壓力管道、尾水道平水建筑物：前池、調(diào)壓室廠區(qū)樞紐 ：主廠房、副廠房、變電站、開關站等6.2 水電站的組成建筑物一、樞紐建筑物6.2 水電站的組成建筑物6.3 壓力管道的功用和類型水輪機水庫引水管道末端的前池調(diào)壓室有壓狀態(tài)全部或大部分水頭壓力管道的概念 對壩式電站，壓

8、力管道的起點一般是水庫進水口；對無壓引水式的電站，壓力管道的起點一般是壓力前池；對有壓引水式電站，壓力管道的起點一般是從調(diào)壓室開始。6.3 壓力管道的功用和類型水庫引水管道末端的前池調(diào)壓室有壓壩式水電站壩式水電站無壓引水式水電站壓力管道無壓引水式水電站壓力管道壓力管道有壓引水式水電站調(diào)壓室壓力管道有壓引水式水電站調(diào)壓室 坡度陡 承受電站的最大水頭，且承受水錘產(chǎn)生的動水壓力比較大。 靠近廠房，因此它必須是安全可靠的，萬一出現(xiàn)事故，將直接危及廠房安全。 基于以上特點，壓力管道的經(jīng)濟性和安全性在水電站設計過程中受到特別重視。壓力管道的特點 坡度陡壓力管道的特點壓力管道的基本參數(shù) 壓力管道的主要荷載是

9、內(nèi)水壓力，在工程上，管道內(nèi)徑 D(m) 和水頭 H(m) 及其乘積 HD(m2)值是標志壓力管道規(guī)模及其技術難度的最重要特征值。 隨著國內(nèi)外越來越多的大型常規(guī)電站和抽水蓄能電站的興建， 管道的 HD 值急劇增長， 壓力管道日益向著巨型化和超巨型化發(fā)展。 三峽工程，壩式電站，D12.4m，H140m ，HD1730m2山西西龍池抽水蓄能電站D3.5m，H1015m ，HD3552m2國外HD值最高的出現(xiàn)在抽水蓄能電站，已超過5000m2壓力管道的基本參數(shù) 壓力管道的主要荷載是內(nèi)水按材料分 按布置方式分壓力管道的類型露天式（明鋼管）地下式（地下埋管）混凝土壩身管鋼管鋼筋混凝土管鋼襯鋼筋混凝土管壓力

10、管道中高水頭電站中小型電站HD值較大電站木管應用較少按材料分 按布置方式分壓力管道的類型露天式（明鋼管）地下式木管鋼筋混凝土管鋼管管節(jié)木管鋼筋混凝土管鋼管管節(jié) 明管 (exposed penstock)：暴露在空氣中，一般在引水式地面廠房電站中采用。 按照材料的不同，明管可分為： a鋼管,白山二期電站的壓力管道 b鋼筋混凝土管：普通鋼筋混凝土管因易于開裂，在工程中應用很少，一般只用在HD值50m2的電站。 c鋼襯鋼筋混凝土管：鋼襯與外包鋼筋混凝土聯(lián)合承載，可減小鋼襯厚度；按限裂設計，充分發(fā)揮鋼筋作用，適用于HD值較大的電站。 明管 (exposed penstock)：暴露明管示意圖為了使管壁

11、受力均勻，支座處管壁加支承環(huán)；為保持鋼管抗外壓穩(wěn)定，有時在支承環(huán)間加設加勁環(huán)。明管示意圖為了使管壁受力均勻，支座處管壁加支承環(huán)；明管失穩(wěn)明管失穩(wěn) 地下埋管 (underground penstock) ：埋藏于地下巖層中的鋼管，它可以是斜的，垂直的，因此也被稱為斜井，豎井。 地下埋管是大中型水電站中應用最多的一種壓力管道。目前，國內(nèi)外裝機容量為100萬kW以上的常規(guī)水電站和抽水蓄能電站中，大部分采用了地下埋管。 特點：這種管道布置靈活，能和圍巖共同承擔水壓力，并且運行不受干擾，維護簡單。但是在地下水壓較大的地方，管道受外壓失穩(wěn)的威脅比較大，因此對地下埋管一般需要進行襯砌。 地下埋管 (unde

12、rground penst地下埋管示意圖地下埋管示意圖下彎段鋼管底部凹陷錨環(huán)焊縫開裂響水水電站高壓埋管失穩(wěn)破壞下彎段鋼管底部凹陷錨環(huán)焊縫開裂響水水電站高壓埋管失穩(wěn)破壞按照襯砌形式的不同，將地下埋管分為以下四類： 分類適用條件應用情況工程實例不襯砌地質(zhì)條件很好 在挪威應用的較多 廣西天湖水電站壓力豎井和斜井 噴錨或鋼筋混凝土襯砌 地質(zhì)條件稍差 在抽水蓄能電站中廣蓄和天荒坪抽水蓄能電站 鋼襯+回填混凝土 地質(zhì)條件很差，對防滲要求較高 應用比較廣泛 二灘水電站和魯布革水電站鋼襯鋼筋混凝土襯砌 地質(zhì)條件稍差，施工非常復雜 工程中很少應用 在國內(nèi)只有天生橋電站中采用 按照襯砌形式的不同，將地下埋管分為以

13、下四類： 分類適用條件應地下埋管施工中地下埋管施工中 灌漿：回填灌漿（平洞、斜井頂拱） 固結灌漿，加固圍巖，提高圍巖承載力接縫灌漿（考慮鋼襯與圍巖聯(lián)合受力，氣溫最低時進行），減少混凝土干縮縫隙施工步驟： 開挖（清理石渣、支護等） ：應盡量減少松動區(qū)和超挖; 鋼襯安裝； 回填混凝土：強度要求不高（150-200# ），但要求密實，與圍巖與鋼襯密切貼合（止水、加勁環(huán)）施工 灌漿：回填灌漿（平洞、斜井頂拱） 施工步驟： 開挖（清 混凝土壩身管 ：這種管道形式一般依附于壩身，并且在混凝土壩后式水電站中應用非常廣泛。 特點：它由于進水口設于壩體，結構緊湊簡單，因此引水長度最短，水頭損失小，機組調(diào)節(jié)保證條

14、件好。但是管道的安裝會干擾壩體施工，同時，壩內(nèi)埋管空腔會削弱壩體，使壩體應力惡化。 混凝土壩身管 ：這種管道形式一般依附于壩身， 混凝土壩身管按照管道在壩身上的不同位置，可以分為以下三類：a壩內(nèi)埋管 (penstock embedded in dam)b壩上游面管 (penstock laid on upstream surface of dam)c壩下游面管 (penstock laid on downstream surface of dam) 混凝土壩身管按照管道在壩身上的不同位置，可以分 布置在壩體內(nèi)部,多為壩后式或壩內(nèi)式廠房采用。布置型式有豎井式和斜井式。工程實例：直徑最大的是廣西紅

15、水河巖灘電站鋼管，d=10.8m。壩內(nèi)埋管壩后式廠房壩內(nèi)式廠房 布置在壩體內(nèi)部,多為壩后式或壩內(nèi)式廠房采用。布 管道大部分位于水庫內(nèi)，檢修維護很困難，在國內(nèi)工程中很少使用，比較典型的是伊朗的卡比爾水電站。 壩上游面管 管道大部分位于水庫內(nèi)，檢修維護很困難，在國內(nèi)工程中很 由于進水口較高，減少了對壩體的削弱，同時有利于保持大壩的整體性，因此在工程中應用很廣泛。在我國東江和緊水灘水電站都采用了這種型式。壩下游面管 由于進水口較高，減少了對壩體的削弱，同時有利于保持大按布置方式分分類明管：暴露在空氣中(無壓引水式電站)鋼管鋼筋混凝土管鋼襯鋼筋混凝土管地下埋管: 埋入巖體。(超過100萬kW 以上的常

16、規(guī)水電站和抽水蓄能電站)不襯砌噴錨或混凝土襯砌鋼襯+回填混凝土鋼襯鋼筋混凝土襯砌混凝土壩身管： 依附于壩身(混凝土重力壩及重力拱壩)壩內(nèi)管道壩上游面管壩下游面管 壓力管道類型小節(jié)按布置方式分分類明管：暴露在空氣中鋼管地下埋管: 埋入巖體 管道與廠房的相對位置主要取決于整個廠區(qū)樞紐布置中各建筑物的布置情況，另外水電站機組往往不止一臺，壓力管道可能有一根或數(shù)根，壓力管道向機組的供水常有這樣三種類型 ：壓力管道的供水方式 管道與廠房的相對位置主要取決于整個廠區(qū)樞紐布壓力管道的供水方式 單元供水 聯(lián)合供水 分組供水 壓力管道的供水方式 單元供水 聯(lián)合供1單元供水：一管一機。機組前不設快速閥門。優(yōu)點：結

17、構簡單(無岔管)、工作可靠、靈活性好，易于制作缺點：相同水頭損失下，造價較高布置：平面尺寸大，與前室、調(diào)壓室連接困難適用：(1) 單機流量大、長度短的地下埋管或明管； (2) 混凝土壩內(nèi)管道壓力管道的供水方式1單元供水：一管一機。機組前不設快速閥門。壓力管道的供水方2聯(lián)合供水：一根主管，向多臺機組供水。單機規(guī)模大，多分岔管。機組前設快速閥門。優(yōu)點：相同水頭損失下，造價較低缺點：結構復雜（岔管）、靈活性差布置：較容易適用：廣泛應用于地下埋管和明管，機組數(shù)較少、單機流量較小、引水道較長。壓力管道的供水方式2聯(lián)合供水：壓力管道的供水方式 球形岔管 球形岔管壓力管道的供水方式2分組供水：設多根主管，每

18、根主管向數(shù)臺機組供水。單管規(guī)模適中，少分岔管。設快速閥門。造價：介于前兩種之間布置：介于前兩種之間適用：廣泛應用于地下埋管和明管。壓力水管較長，機組臺數(shù)多，單機流量不大的情況。壓力管道的供水方式2分組供水：供水方式選定以后，每條管道通過的流量也隨之確定，接著應對管道直徑進行選擇。由于管道費用較高，直徑越小，管道用材及造價越低，但管中流速越大，水頭損失與發(fā)電損失也越大。因此管道直徑應進行經(jīng)濟比較選定。壓力管道直徑的選擇供水方式選定以后，每條管道通過的流量也隨之確定，接著應對管道壓力管道的直徑通過動能經(jīng)濟計算確定。 一般做法是：初擬幾個直徑，進行動能經(jīng)濟比較，選定最優(yōu)直徑。初設時可用下列經(jīng)驗公式初

19、定管道直徑。Qmax鋼管的最大設計流量，單位：m3/sHp設計水頭，m。壓力管道直徑的選擇 K為系數(shù)，它與摩阻、材料價格、折舊費、維修費、電價、管道年運行小時等因素有關。 壓力管道的直徑通過動能經(jīng)濟計算確定。Qmax鋼管的最大日調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水電站一天的發(fā)電用水。壓力前池：平穩(wěn)水流，分配水量。沉沙池：排走有害顆粒。6.4 平水建筑物1-壓力前池日調(diào)節(jié)池：壓力前池：沉沙池：6.4 平水建筑物1-壓力壓力前池和壓力管道壓力前池和壓力管道 壓力前池是把無壓引水道的無壓流變?yōu)閴毫艿赖挠袎毫鞯倪B接建筑物。實際上是擴大斷面的渠道。 分配水量：正常運行時把流量平順的分配給各壓力管道。 平穩(wěn)水壓：荷載突然變化

20、或事故時，配合引水渠排泄多余的水;在電站停止運行、壓力管道關閉時供給下游必需的水量;在壓力管道事故時，緊急切斷水流防止事故擴大。 防污、防沙、防冰：保護壓力管道，使水輪機不受其害。 壓力前池是把無壓引水道的無壓流變?yōu)閴毫艿赖膲毫η俺氐慕M成 前室(池身)：渠道末端加寬、加深的過渡段以滿足進水口布置需要。 壓力管道進水口：其構成與有壓進水口相似，常采用擋水墻式。 泄水和排沙建筑物：泄水建筑物常采用溢流堰, 用于泄水排污排冰。排沙建筑物主要指管道進水口底坎下設攔沙檻和沖沙孔。壓力前池的組成 前室(池身)：渠道末端加寬 安全：地質(zhì)條件好、地基穩(wěn)定、一定要置于挖方中。 經(jīng)濟：盡量靠近廠房（縮短昂貴且安

21、全要求高的壓力管道），開挖工程量少。 水流平順：以減小水頭損失。 便于施工、運行、檢修。壓力前池的布置要求 安全：地質(zhì)條件好、地基穩(wěn)定、一定要置于挖6.4 平水建筑物2-調(diào)壓室6.4 平水建筑物2-調(diào)壓室問題：為什么設置調(diào)壓室？問題：為什么設置調(diào)壓室？在較長的壓力引水系統(tǒng)中，為了降低高壓管道的水錘壓力，滿足機組調(diào)節(jié)保證計算的要求，常在壓力引水道與壓力管道銜接處建造調(diào)壓室。調(diào)壓室將有壓引水系統(tǒng)分成兩段：上游段為壓力引水道，下游段為壓力管道。 在較長的壓力引水系統(tǒng)中，為了降低高壓管道的水錘壓力，滿足機組水錘：由水流的動能引起（管道末端流量急劇變化管道中流速和壓力隨之變化“水錘”）。導葉關閉時，在壓

22、力管道和蝸殼中將引起壓力上升，尾水管中則造成壓力下降。導葉開啟時則相反，將在壓力管道和蝸殼內(nèi)引起壓力下降，而在尾水管中則引起壓力上升。危害：1、壓強升高過大水管強度不夠而破裂；2、尾水管中負壓過大尾水管汽蝕，水輪機運行時產(chǎn)生振動；3、壓強波動機組運行穩(wěn)定性和供電質(zhì)量下降。水錘：由水流的動能引起（管道末端流量急劇變化管道中流速和壓三峽水電站蝸殼施工現(xiàn)場三峽水電站蝸殼施工現(xiàn)場水錘計算控制工況引起水輪機流量變化的原因有：水電站正常運行情況下的負荷變化擔任調(diào)峰或調(diào)頻任務的電站，水輪機的流量處于不斷變化中；正常的開機或停機由此引起的水錘現(xiàn)象不起控制作用水電站事故引起的負荷變化水電站可能會出現(xiàn)各種各樣的事

23、故，而要求水電站丟棄全部或部分負荷水錘計算控制工況引起水輪機流量變化的原因有：水電站正常運行情幾個名詞：水錘波 ； 水錘壓力 ；水錘波入射、反射，水庫端異號等值反射，封閉端同號等值反射；相長：水錘波傳播一個來回的時間 ；周期 。假設：1.簡單管；管材、壁厚、管徑沿管長不變。2.不計摩阻;3.考慮管道和水體的彈性。閥門突然關閉幾個名詞：假設：閥門突然關閉水錘實際上是由于水流速度變化而產(chǎn)生的慣性力。當突然啟閉閥門時，由于啟閉時間短、流量變化快，因而水擊壓力往往較大，而且整個變化過程是較快的。由于管壁具有彈性和水體的壓縮性，水擊壓力將以彈性波的形式沿管道傳播。水擊波傳播過程中，在外部條件發(fā)生變化處(

24、即邊界處)均要發(fā)生波的反射。其反射特性(指反射波的數(shù)值及方向)決定于邊界處的物理特性。水錘特性水錘實際上是由于水流速度變化而產(chǎn)生的慣性力。當突然啟閉閥門時 調(diào)壓室的功用可歸納為：（1）反射水錘波。基本上避免了(或減小)壓力管道傳來的水錘波進入壓力引水道。（2）減小了水錘壓力(壓力管道及廠房過水部分)?？s短了壓力管道的長度。（3）改善機組在負荷變化時的運行條件。 調(diào)壓室的功用 調(diào)壓室的功用可歸納為：調(diào)壓室的功用 （1）盡量靠近廠房，以縮短壓力管道的長度。 （2）應有自由水表面和足夠的底面積，以保證水錘波的充分反射； （3）調(diào)壓室的工作必須是穩(wěn)定的。負荷變化時，引水道及調(diào)壓室水體的波動應該迅速衰減

25、； （4）正常運行時，水流經(jīng)過調(diào)壓室底部造成的水頭損失要小。 （5）結構安全可靠，施工簡單方便，經(jīng)濟合理。調(diào)壓室的基本要求 （1）盡量靠近廠房，以縮短壓力管道的長度。調(diào)壓室的基本要求調(diào)壓室的設置條件調(diào)壓室一般尺寸較大，投資較大，工期長，特別是對于低水頭電站，調(diào)壓室的造價可能占整個引水系統(tǒng)造價的相當大的比例。是否設置調(diào)壓室，應在機組過流系統(tǒng)調(diào)節(jié)保證計算和機組運行條件分析的基礎上，考慮水電站在電力系統(tǒng)中的作用、地形及地質(zhì)條件、壓力管道的布置等因素，進行技術經(jīng)濟比較后加以確定。調(diào)壓室的設置條件調(diào)壓室一般尺寸較大，投資較大，工期長，特別是當Tw24s時，可不設調(diào)壓室。當水電站單獨運行時，或機組在電力系

26、統(tǒng)中所占的比例超過50%時，取小值(2s)；當比重小于10%20%時，可取大值。1、上游調(diào)壓室的設置條件(初步判定) 用水流加速時間(也稱為壓力引水道的時間常數(shù)) Tw 來判斷是否設置調(diào)壓室：當Tw24s時，可不設調(diào)壓室。當水電站單獨運行時，或機組2、下游調(diào)壓室的設置條件以尾水管內(nèi)不產(chǎn)生液柱分離為前提，條件為：Lw尾水道長度；Vw0穩(wěn)定運行時尾水管流速；Vwj尾水管入口處流速；安裝高程。最終通過調(diào)節(jié)保證計算，當機組丟棄全部負荷時，尾水管內(nèi)的最大真空度不宜大于8m水柱。但在高海拔地區(qū)應作高程修正(見規(guī)范)。 2、下游調(diào)壓室的設置條件Lw尾水道長度；Vw0穩(wěn)定運行時調(diào)壓室的工作原理及基本方程調(diào)壓室

27、的工作原理及基本方程調(diào)壓室的工作原理調(diào)壓室具有較大的容積和自由水面，它將電站因負荷變化而引起的有壓系統(tǒng)非恒定流分為性質(zhì)不同而又互相聯(lián)系的兩部分：壓力管道的水錘和“水庫引水道調(diào)壓室”的水流波動。調(diào)壓室的工作原理調(diào)壓室具有較大的容積和自由水面，它將電站因負丟棄全負荷流量變?yōu)? 壓力管道中發(fā)生水錘水流繼續(xù)流入調(diào)壓室調(diào)壓室水位升高流速逐漸降低，直到為0 ，此時水位最高反向流動，水位下降水位與水庫持平時，水流慣性使得繼續(xù)流向水庫，直到流速=0 再次向下游流動，循環(huán)往復。增加負荷，與其相反。經(jīng)常性的負荷變動水位相應變動(負荷保持不變) 流量相應變化調(diào)壓室水位波動。丟棄全負荷流量變?yōu)? 壓力管道中發(fā)生水錘水

28、流繼續(xù)流入調(diào)調(diào)壓室水位波動管道水錘過程是水擊波的傳播，振幅大、變化快，往往在很短時間內(nèi)即消失。調(diào)壓室水位波動主要由于水體的往復運動引起，特點是振幅小、變化慢、周期長，往往長達幾十秒到幾百秒甚至更長時間。調(diào)壓室的水位波動有兩種趨勢，一種是逐漸衰減；另一種是逐漸增大，這是調(diào)壓室設計應該避免的。調(diào)壓室水位波動管道水錘過程是水擊波的傳播，振幅大、變化快，往研究調(diào)壓室水位波動的目的研究調(diào)壓室水位波動的目的：確定調(diào)壓室中可能出現(xiàn)的最高和最低涌波水位及其變化過程，以確定調(diào)壓室的高度、布置高程和引水道的設計內(nèi)水壓力。根據(jù)水位波動穩(wěn)定的要求，確定調(diào)壓室所需的最小斷面面積。研究調(diào)壓室水位波動的目的研究調(diào)壓室水位波

29、動的目的： 1、上游調(diào)壓室(引水調(diào)壓室) 位于廠房上游引水道上。 適用：廠房上游有壓引水道較長，應用最廣泛。調(diào)壓室的布置方式 1、上游調(diào)壓室(引水調(diào)壓室)調(diào)壓室的布置方式 2、下游調(diào)壓室(尾水調(diào)壓室) 位于廠房下游尾水洞上。適用尾水隧洞較長，需設置尾水調(diào)壓室以減小水擊壓力，特別是防止丟棄負荷時產(chǎn)生過大的負水擊，尾水調(diào)壓室應盡可能靠近廠房。 2、下游調(diào)壓室(尾水調(diào)壓室) 3、上下游雙調(diào)壓室系統(tǒng) 當采用中部地下廠房時，上下游都有較長的壓力水道，在廠房上下游均設置調(diào)壓室。 3、上下游雙調(diào)壓室系統(tǒng) 4、上游雙調(diào)壓室系統(tǒng) 適用于上游引水道較長情況?？拷鼜S房的調(diào)壓室對反射水擊波起主導作用，稱為主調(diào)壓室；另

30、一調(diào)壓室?guī)椭p引水系統(tǒng)的波動，稱為輔助調(diào)壓室。水位波動的衰減由兩個調(diào)壓室共同保證，增加一個調(diào)壓室可以減小另一個調(diào)壓室的斷面。 4、上游雙調(diào)壓室系統(tǒng)調(diào)壓室的基本類型調(diào)壓室的基本類型 1、簡單式調(diào)壓室 特點：斷面尺寸形狀不變，結構簡單，反射水擊波效果好。但水位波動振幅較大，衰減較慢，因而調(diào)壓室的容積較大；在正常運行時，引水系統(tǒng)與調(diào)壓室連接處水力損失較大。為了克服上述缺點，可采用有連接管的圓筒式調(diào)壓室。 適用：低水頭小流量電站。 1、簡單式調(diào)壓室 2、阻抗式調(diào)壓室 將圓筒式調(diào)壓室底部改為阻抗孔口，這種孔口或隔板相當于局部阻力，即為阻抗式調(diào)壓室。 特點：可以有效減小水位波動振幅，加快衰減速度，因而所

31、需調(diào)壓室的體積小于圓筒式。 正常運行時水頭損失小。 由于阻抗的存在，水擊波不能完全反射，壓力引水道中可能受到水擊的影響。 2、阻抗式調(diào)壓室 3、雙室式調(diào)壓室 特點：雙室式調(diào)壓室是由一個豎井和上下兩個儲水室組成。丟棄負荷時， 水位迅速上升，當水位達到上室時，其上升速度放慢，從而減小波動振幅。增加負荷時，水位迅速下降到下室中，并由下室補充不足的水量，因此限制了水位的下降。適用：水頭較高，要求的穩(wěn)定斷面較小，水庫水位變化比較大的水電站。 3、雙室式調(diào)壓室適用：水頭較高，要求的穩(wěn)定斷面較小， 4、 溢流式調(diào)壓室 由雙室式調(diào)壓室發(fā)展而成，頂部設有溢流堰。丟棄負荷時，調(diào)壓室的水位迅速上升，達到溢流堰頂后開

32、始溢流，限制了水位的進一步升高，有利于機組的穩(wěn)定運行，溢出的水量，可以設上室加以儲存，也可排至下游。 4、 溢流式調(diào)壓室5、 差動式調(diào)壓室由兩個直徑不同的同心圓筒組成，中間的圓筒直徑較小，上有溢流口，稱為升管，其底部以阻力孔口與外室相通。特點：外室直徑較大，起盛水及保證穩(wěn)定的作用，其斷面積由波動穩(wěn)定條件控制。差動式調(diào)壓室所需容積較小，水位波動衰減得也較快。但其構造復雜，施工難度大，造價高。適用：地形和地質(zhì)條件不允許大斷面的中高水頭水電站，我國采用較多。5、 差動式調(diào)壓室 6、 氣墊式或半氣墊式調(diào)壓室 在壓力隧洞上靠近廠房的位置建造一個大洞室，室中一部分充水，另一部分充滿高壓空氣。利用空氣的壓縮

33、或膨脹，來減小水位漲落的幅度。 適用：表層地質(zhì)條件不適 于建造常規(guī)調(diào)壓室的情況下 深埋于地下的引水式地下水 電站。目前我國尚未采用。 6、 氣墊式或半氣墊式調(diào)壓室調(diào)壓室在運行過程中，可將水位波動分為兩種類型：大波動，即電站發(fā)生大幅度的負荷變化，調(diào)壓室中將發(fā)生較大的水位波動，且波動逐漸增強，出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象；小波動，即電站微小的負荷變化所造成的水位小幅度波動，由于摩阻的影響，波動一定是衰減的，我們稱之穩(wěn)定波動。對調(diào)壓室水位波動需研究穩(wěn)定條件和改善措施。調(diào)壓室的波動穩(wěn)定性問題調(diào)壓室在運行過程中，可將水位波動分為兩種類型：調(diào)壓室的波動穩(wěn)2、引水道和壓力管道水頭損失之和必須小于水電站靜水頭的1/3，即壓

34、力管道水頭損失引水道水頭損失為引水道總阻力系數(shù)保證調(diào)壓室小波動穩(wěn)定的兩個條件：1、必要條件是調(diào)壓室斷面F大于調(diào)壓室穩(wěn)定波動臨界斷面Fk（通常稱托馬穩(wěn)定斷面）：2、引水道和壓力管道水頭損失之和必須小于水電站靜水頭的1/3研究表明，如小波動穩(wěn)定不能保證，大波動必然不能衰減。為了保證大波動的穩(wěn)定，一般要求調(diào)壓室斷面大于托馬斷面，初步分析時可取(1.01.1)Fk ，作為調(diào)壓室的設計斷面，然后利用數(shù)值方法求解和驗證。大波動穩(wěn)定性研究表明，如小波動穩(wěn)定不能保證，大波動必然不能衰減。大波動穩(wěn)1、水電站水頭的影響水電站水頭越小，要求的穩(wěn)定斷面越大，對穩(wěn)定越不利。中低水頭的水電站多采用簡單式、差動式或阻抗式調(diào)

35、壓室；高水頭水電站中，主要受振幅控制，多采用雙室式調(diào)壓室。調(diào)壓室的穩(wěn)定斷面采用水電站正常運行時可能出現(xiàn)的最低水頭進行計算。影響波動穩(wěn)定的主要因素1、水電站水頭的影響影響波動穩(wěn)定的主要因素2、引水系統(tǒng)糙率的影響引水系統(tǒng)糙率愈大，水頭損失系數(shù) 愈大，雖然H1=H0-hw0-3hwm0隨糙率的增大而減小，但其影響遠比小。即要求的穩(wěn)定斷面越小。因此，為了安全，計算Fk時應采用可能的最小糙率。2、引水系統(tǒng)糙率的影響3、調(diào)壓室位置的影響由H1=H0 -hw0 -3hwm0可知，在引水線路不變的情況下，調(diào)壓室愈靠近廠房，H1愈大，有利于水位波動的衰減。因此，調(diào)壓室應盡量靠近廠房。3、調(diào)壓室位置的影響由此可見

36、：引水道直徑越大，長度越短，流速水頭影響越顯著。調(diào)壓室底部的流速水頭將對波動穩(wěn)定是有利的。但由于調(diào)壓室底部水流狀態(tài)紊亂，故不能考慮全部流速水頭的作用。4、調(diào)壓室底部流速水頭的影響對引水道而言，流速水頭的作用與水頭損失相似，相當于加大了摩阻損失。但對水輪機來說并不減小水電站的有效水頭。因此，托馬公式應修改為：由此可見：引水道直徑越大，長度越短，流速水頭影響越顯著。調(diào)壓5、水輪機效率的影響前面假定水輪機的效率為常數(shù)，實際上水輪機的效率隨著電站水頭和流量的變化而變化。水輪機效率、調(diào)速器和電力系統(tǒng)等因素對穩(wěn)定斷面的影響，一般只有在充分論證的基礎上才加以考慮。5、水輪機效率的影響6、電力系統(tǒng)的影響對于單

37、獨運行的水電站，當調(diào)壓室內(nèi)水位變化而引起出力變化時，只能依靠本電站水輪機調(diào)速器的調(diào)節(jié)使出力保持常數(shù)。如果水電站在系統(tǒng)中運行，則可由系統(tǒng)中各電站的機組共同來保證系統(tǒng)出力不變，因此可減小本電站流量變化的幅度，有利于波動穩(wěn)定。電站并網(wǎng)運行有利于波動穩(wěn)定。6、電力系統(tǒng)的影響調(diào)壓室可分為井式和塔式兩種典型結構。塔式結構要注重內(nèi)水壓力、風雪作用、地震作用、溫度作用的影響。按水塔進行計算。井式結構主要分為大井井壁、底板、升管和頂板等。其幾何形狀多為圓筒或圓板。結構計算時，先單獨分別計算各個部分的內(nèi)力，再考慮整體作用。調(diào)壓室分類調(diào)壓室可分為井式和塔式兩種典型結構。調(diào)壓室分類主要荷載：內(nèi)水壓力：水位由水力計算確

38、定。外水壓力：由調(diào)壓井外地下水位確定。灌漿壓力。巖石或回填土的主動土壓力。圍巖破碎時考慮。襯砌自重：一般影響很小，常忽略不計。溫度應力：主要是運行期的溫度應力。地震荷載：在地震列度超過7度時考慮。調(diào)壓井結構的荷載及其組合主要荷載：調(diào)壓井結構的荷載及其組合荷載組合：正常運行：最高內(nèi)水壓力+溫度及收縮應力+巖石彈性抗力施工情況：灌漿壓力巖石或回填土主動壓力溫度及收縮應力檢修情況：最高外水壓力巖石或回填土主動壓力溫度及收縮應力荷載組合：調(diào)壓井的結構設計最好采用三維數(shù)值模擬，實際應用很難。工程中常用方法是將調(diào)壓井的襯砌分為井壁、底板和其他等構件，分別進行分析。將各構件看作是桿件、薄板或薄殼結構，采用結

39、構力學及薄壁彈性力學方法計算其內(nèi)力，再進行抗裂和限裂驗算。調(diào)壓井的結構設計最好采用三維數(shù)值模擬，實際應用很難。水電站廠房是將水能轉(zhuǎn)為電能的綜合工程設施，包括廠房建筑、水輪機、發(fā)電機、變壓器、開關站等，也是運行人員進行生產(chǎn)和活動的場所。6.5 廠房的任務和組成任務水電站廠房是將水能轉(zhuǎn)為電能的綜合工程設施，包括廠房建筑、水輪作用(1) 將水電站的主要機電設備集中布置在一起，使其具有良好的運行、管理、安裝、檢修等條件。(2) 布置各種輔助設備，保證機組安全經(jīng)濟運行，保證發(fā)電質(zhì)量。(3) 布置必要的值班場所，為運行人員提供良好的工作環(huán)境。作用(1) 將水電站的主要機電設備集中布置在一起，使其具有良1）

40、從設備布置及運行要求的空間劃分：主廠房：布置機組及其輔助設備的主機間和安裝、檢修設備的裝配場組成。副廠房：電站運行、控制、監(jiān)視、通訊、試驗、管理等房間。主變場：布置主變壓器場所。開關站：布置高壓配電設備，高壓開關、母線保護設備等。 組成1）從設備布置及運行要求的空間劃分：組成主廠房：主機間 + 安裝、檢修設備的裝配場主廠房：主機間 + 安裝、檢修設備的裝配場副廠房：電站運行、控制、監(jiān)視、通訊、試驗、管理等房間。應緊靠主廠房，基本上布置在主廠房的上游側，下游側和端部。副廠房：電站運行、控制、監(jiān)視、通訊、試驗、管理等房間。應緊靠主變壓器：電流運輸損失隨電壓增加而減小。出廠布置升壓變壓器，用戶端布置

41、降壓變壓器。主變壓器：電流運輸損失隨電壓增加而減小。出廠布置升壓變壓器，開關站：布置各種高壓配電裝置和保護設備。通常布置在廠房附近山坡上，也有布置在主廠房頂上的。開關站：布置各種高壓配電裝置和保護設備。通常布置在廠房附近山2）從設備組成分： 水流系統(tǒng)：壓力管道 進水閥 蝸殼 尾水管機械系統(tǒng)（主機組及其輔助設備系統(tǒng)）：機組、調(diào)速系統(tǒng)、油、氣、水系統(tǒng)等。電氣設備系統(tǒng)：一次設備：直接發(fā)、配、輸電設備(變壓器等) 二次設備：以中控室為中心的控制，保護、檢測、監(jiān)視設備（機旁盤、自動遠動、通訊、調(diào)度及其直流系統(tǒng)）2）從設備組成分： 水利水電工程概論課件-第6章-水電站水流系統(tǒng)水流系統(tǒng)3）從結構分 (以發(fā)電

42、機層樓板面為界) ：上部結構：與工業(yè)廠房基本相似，板、梁、柱系統(tǒng)。水平面上分為主機室和裝配場。 下部結構：大體積混凝土結構，布置過流系統(tǒng)，是廠房的基礎：蝸殼、尾水管等。運行管理的主要場所布置機組和輔助設備機電設備到貨、卸車、拆箱、組裝和檢修時使用場所3）從結構分 (以發(fā)電機層樓板面為界) ：運行管理的主要場所上部結構下部結構下部塊體結構上部結構下部結構下部塊體結構上部結構下部結構發(fā)電機層樓板上部結構下部結構發(fā)電機層樓板 廠房的主要機電設備機械設備主機組電氣設備及布置起重設備 廠房的主要機電設備機械設備主機組電氣設備及布置起重設水輪機調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)電力系統(tǒng)要求自動調(diào)整機組的出力，同時使機組保持一定

43、的額定轉(zhuǎn)速。主機組發(fā)電機：主要部件：轉(zhuǎn)子、定子、上、下機架、推力軸承、導軸承、勵磁系統(tǒng)等。水輪機主機組發(fā)電機：主要部件：轉(zhuǎn)子、定子、上、下機架、推水輪機水輪機是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機械能，從而帶動發(fā)電機發(fā)出電能的一種機械?，F(xiàn)代水輪機按水能利用的特征分為：反擊式水輪機、沖擊式水輪機。 水輪機水輪機是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機械能，從而帶動發(fā)電機發(fā)出電一、反擊式水輪機定義：利用水流的勢能和動能做功的水輪機稱為反擊式水輪機。特征：在反擊式水輪機流道中，水流是有壓的，水流充滿水輪機的整個流道。類型：反擊式水輪機按水流流過轉(zhuǎn)輪的方向不同又分為混流式、軸流式、斜流式與貫流式四種型式。一、反擊式水輪機定義：利用水流的勢

44、能和動能做功的水輪機稱為反 混流式水輪機軸流式水輪機斜流式水輪機貫流式水輪機 混流式水輪機軸流式水輪機斜流式水輪機貫流式水輪機混流式水輪機軸流式水輪機混流式水輪機軸流式水輪機二、沖擊式水輪機利用水流的動能來做功的水輪機為沖擊式水輪機。沖擊式水輪機主要由噴嘴和轉(zhuǎn)輪組成。在沖擊水輪機流道中，水流沿流道流動過程中保持大氣壓力，水流有與空氣接觸的自由表面，轉(zhuǎn)輪只是部分進水，水流不是充滿整個流道的。水斗式水輪機是沖擊式水輪機中目前應用最廣泛的一種機型。 二、沖擊式水輪機利用水流的動能來做功的水輪機為沖擊式水輪機。沖擊式水輪機結構水斗式水輪機轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪機殼噴嘴噴管尾水槽輪葉輪盤沖擊式水輪機結構水斗式水輪機轉(zhuǎn)

45、輪轉(zhuǎn)輪機殼噴嘴噴管尾水槽輪葉輪水斗式水輪機水斗式水輪機懸式發(fā)電機傘式發(fā)電機（二）發(fā)電機發(fā)電機是通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動切割磁力線，在定子繞組上產(chǎn)生電能。分為懸式發(fā)電機和傘式發(fā)電機。懸式發(fā)電機傘式發(fā)電機（二）發(fā)電機發(fā)電機是通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動切割磁力特點：推力軸承位于位于轉(zhuǎn)子上方，支承在上機架上，整個水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)動部分是懸掛著的。優(yōu)點：推力軸承損耗較小，裝配方便，運行較穩(wěn)定；缺點：上機架尺寸大，機組較高，消耗鋼材多。轉(zhuǎn)速在150r/min以上。懸式發(fā)電機特點：推力軸承位于位于轉(zhuǎn)子上方，支承在上機架上，整個水輪發(fā)電傘式發(fā)電機特點：推力軸承設在定子下方，支承在下機架上，推力軸承好似傘把支承著機組的轉(zhuǎn)動部分。優(yōu)點：上機

46、架輕便，可降低機組及廠房高度，節(jié)省鋼材。缺點：推力軸承直徑較大，易磨損，設計制造較復雜。轉(zhuǎn)速多在150r/min以下。傘式發(fā)電機特點：推力軸承設在定子下方，支承在下機架上，推力軸類型：1.普通傘式： 有上下導軸承 2.半傘式: 有上導軸承，無下導軸承 3.全傘式: 無上導軸承，有下導軸承類型：(1) 普通傘式有上下導軸承。發(fā)電機的傳力方式為：機組轉(zhuǎn)動部分的重量推力頭和推力軸承下機架機座。上機架只支撐上導軸承和勵磁機定子。(1) 普通傘式有上下導軸承。發(fā)電機的傳力方式為：機組轉(zhuǎn)動(2) 半傘式有上導軸承，無下導軸承。發(fā)電機通常將上機架埋入發(fā)電機層地板以下。(2) 半傘式有上導軸承，無下導軸承。(

47、3) 全傘式無上導軸承，有下導軸承。機組轉(zhuǎn)動部分的重量通過推力軸承的支撐結構傳到水輪機頂蓋上，通過頂蓋傳給水輪機座環(huán)。 (3) 全傘式無上導軸承，有下導軸承。 發(fā)電機的支承結構(機座或機墩)：1機座作用將發(fā)電機支承在預定位置上，并為機組的運行、維護、安裝和檢修創(chuàng)造條件。 2要求具有足夠的強度和剛度，具有良好的抗振性能。3常見的機座形式圓筒式機座、框架式機座、塊體機座、鋼機座、平行墻式等。 發(fā)電機的支承結構(機座 (1) 圓筒式機座：結構形式為厚壁鋼筋混凝土圓筒，其壁厚在1m以上。優(yōu)點：剛度較大，抗振、抗扭性能較好。缺點：水輪機直徑較小時，水輪機的安裝、維 修、維護不方便 (1) 圓筒式機座：優(yōu)

48、點：混凝土需要量小，水輪機頂蓋處寬敞，設備的安裝、布置、維修等比較方便。缺點：抗振、抗扭性能較差，結構剛度小。一般用于中小型機組。(2) 框架式機座：由環(huán)形梁和立柱組成。優(yōu)點：混凝土需要量小，水輪機頂蓋處寬敞，設備的安裝、布置、維(3)塊體機座：適用于大型機組，下部塊體結構除了留有必要的通道以外，全部為混凝土。優(yōu)點：混凝土的強度和剛度大。缺點：混凝土方量大。(4) 鋼機座：由鋼結構組成。優(yōu)點：發(fā)電機與水輪機直接配套，結構緊湊，安裝方便，減少了復雜的鋼筋混凝土工程。缺點：消耗鋼材較多，我國尚未采用。(3)塊體機座：適用于大型機組，下部塊體結構除了留有必要的通(5) 平行墻式適用于大型機組，由平行

49、的鋼筋混凝土墻和橫梁組成。特點：水輪機頂蓋處寬敞，工作方便。(5) 平行墻式勵磁系統(tǒng)：向發(fā)電機轉(zhuǎn)子供給形成磁場的直流電源。勵磁方式有直流電機勵磁和可控硅整流勵磁兩種。勵磁系統(tǒng)：勵磁機、勵磁盤。勵磁機直流發(fā)電機。勵磁方式：直接勵磁系統(tǒng)，用勵磁機(與水輪發(fā)電機同軸)產(chǎn)生磁；可控硅整流勵磁，可省去勵磁機，并降低廠房高度。勵磁盤控制設備和自動調(diào)整裝置的配電盤。作用是：控制和調(diào)整水輪發(fā)電機的勵磁電流。每臺發(fā)電機一般有35塊勵磁盤。勵磁系統(tǒng)：一次電氣設備：直接發(fā)、配、輸電設備。主變壓器接通或斷開電路的開關設備：斷路器和隔離開關。廠用電設備：廠用變壓器及各種電動機。保護和測量設備：電抗器（限制過電流），避雷

50、器（限制過電壓）、電流互感器（串聯(lián)在電路中，可將大電流變成小電流）、電壓互感器（并聯(lián)在電路中，可將高電壓變成低電壓） 。電氣設備及布置一次電氣設備：直接發(fā)、配、輸電設備。電氣設備及布置2.二次電氣設備：對一次進行測量、保護、監(jiān)視的設備 測量儀表（電流表、電壓表、功率表等）自動裝置：自動調(diào)整水輪發(fā)電機的電壓、功率、頻率或自動開停某些設備的自動控制設備。繼電保護裝置：電器設備異?；蚴鹿蕰r報警；或使斷路器跳閘，斷開事故回路，避免事故擴大。 直流（操作）電源：供給廠房設備電源。2.二次電氣設備：進水閥（機前閥）及其操作控制設備。裝設在每臺機組蝸殼進口處。主要作用有：停機檢修或檢查時，在靜水中關閉閥門，

51、截斷水流。機組較長時間停機時截斷水流，減少漏水。事故時，動水中緊急關閉閥門，截斷水流，防止事故擴大。種類：蝴蝶閥、球閥機械設備進水閥（機前閥）及其操作控制設備。裝設在每臺機組蝸殼進口處。蝴蝶閥球閥蝴蝶閥球閥蝴蝶閥關蝴蝶閥開蝴蝶閥關蝴蝶閥開球閥關球閥開球閥關球閥開通常采用橋吊作用：廠房設備安裝、檢修時用的起重設備。起重設備通常采用橋吊起重設備水利水電工程概論課件-第6章-水電站水輪機層 主廠房的結構與布置在水輪機層一般布置：1調(diào)速器的接力器。位于調(diào)速器柜的下方，與水輪機頂蓋連在一起，并布置在蝸殼最小斷面處，因為該處的混凝土厚度最大。2電氣設備的布置。裝有電流互感器，一般安裝在風罩外壁或機座外壁上

52、。水輪機層較潮濕，對電纜不利。對發(fā)電機引出母線要加裝保護網(wǎng)。水輪機層 主廠房的結構與布置在水輪機層一般布置：3油、氣、水管道。一般沿墻敷設或布置在溝內(nèi)。管道的布置應與使用和供應地點相協(xié)調(diào)，同時避免與其他設備相互干擾，且與電纜分別布置在上下游側，防止油氣水滲漏對電纜造成影響。4水輪機層上、下游側應設必要的過道。主要過道寬度不宜小于1.2m1.6m。水輪機機座壁上要設進人孔，進人孔寬度一般為1.2m1.8m，高度不小于1.8m2.0m，且坡度不能太陡。3油、氣、水管道。一般沿墻敷設或布置在溝內(nèi)。管道的布置應與水輪機層水輪機層水利水電工程概論課件-第6章-水電站蝸殼和進水閥蝸殼層蝸殼層蝸殼和進水閥蝸

53、殼層蝸殼層尾水管尾水管層尾水管層集水井、集水廊道、水泵室 滲漏集水井：置于廠房最低地面以下。積水可自流排入集水井。檢修集水井（集水廊道）：在廠房的最低處沿縱軸向設置一條廊道，積水直接排入廊道。離心泵：置于尾水管層，位置在集水井上方。尾水管尾水管層尾水管層集水井、集水廊道、水泵室 發(fā)電機層 發(fā)電機：定子外露、定子埋入、上機架埋入等形式；調(diào)速系統(tǒng)：根據(jù)電力系統(tǒng)要求自動調(diào)整機組的出力，同時使機組保持一定的額定轉(zhuǎn)速。機旁盤（自動、繼電保護、測溫、動力等盤）：各機組對應布置，每機3-5塊。勵磁機盤：控制勵磁機運行，一般與機旁盤在一起。發(fā)電機層為安放水輪發(fā)電機組及輔助設備和儀表表盤的場地，也是運行人員巡回

54、檢查機組、監(jiān)視儀表的場所。主要設備有：發(fā)電機層 發(fā)電機：定子外露、定子埋入、上機架埋入等形式；發(fā)電吊物孔：在吊車起吊范圍內(nèi)應設供安裝檢修的吊物孔，以溝通上下層之間的運輸，一般布置在既不影響交通、又不影響設備布置的地方，其大小與吊運設備的大小相適應，平時用鐵蓋板蓋住。交通道：上或下游側設主通道2-2.5 m，各設備間巡視檢修凈距1.5 m左右；起重設備：橋吊工作范圍，橋吊大鉤的極限起吊高度。吊物孔：在吊車起吊范圍內(nèi)應設供安裝檢修的吊物孔，以溝通上下層蝶閥孔：如果在水輪機前裝設蝴蝶閥，則其檢修需要在發(fā)電機層的安裝間內(nèi)進行，在發(fā)電機層與其相應的部位預留吊孔，以方便檢修和安裝。樓梯：一般兩臺機組設置一

55、個樓梯，凈寬11.2m。由發(fā)電機層到水輪機層至少設兩個樓梯，分設在主廠房的兩端，便于運行人員到水輪機層巡視和操作、及時處理事故。樓梯不應破壞發(fā)電機層樓板的梁格系統(tǒng)。蝶閥孔：如果在水輪機前裝設蝴蝶閥，則其檢修需要在發(fā)電機層的安水利水電工程概論課件-第6章-水電站安康壩后水電站廠房(發(fā)電機層)油壓裝置蝶閥吊孔機旁盤調(diào)速器安康壩后水電站廠房(發(fā)電機層)油壓裝置蝶閥吊孔機旁盤調(diào)速器鹽鍋峽水電站廠房油壓裝置機旁盤調(diào)速器鹽鍋峽水電站廠房油壓裝置機旁盤調(diào)速器鳳灘水電站壩內(nèi)廠房鳳灘水電站壩內(nèi)廠房水輪機層蝸殼層尾水管層發(fā)電機層水輪機層蝸殼層尾水管層發(fā)電機層定子外露式：發(fā)電機定子完全露出于發(fā)電機層地面以上。缺點：發(fā)電機層地板顯得擁擠，同時水輪機層高度小，不便其間布置夾層。采用較少。定子外露式：定子埋入式：發(fā)電機定子埋入發(fā)電機層樓板下機坑內(nèi)，上機架外露。便于懸式發(fā)電機組的推力軸承