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绪论水电站厂房是水电站主要建筑物之一，是将水能转换为电能的综合工程设施。
厂房中安装水轮机、发电机和各种辅助设备。
通过能量转换，水轮发电机发出的电能，经变压器、开关站等输入电网送往用户。
所以说水电站厂房是水、机、电的综合体，又是运行人员进行生产活动的场所。
其任务是满足主、辅设备及其联络的线、缆和管道布置的要求与安装、运行、维修的需要；为运行人员创造良好的工作条件；以美观的建筑造型协调与美化自然环境。
水电站厂区包括：（1）主厂房。
布置着水电站的主要动力设备（水轮发电机组）和各种辅助设备的主机室（主机间），及组装、检修设备的装配场（安装间），是水电站厂房的主要组成部分。
（2）副厂房。
布置着控制设备、电气设备和辅助设备，是水电站的运行、控制、监视、通讯、试验、管理和运行人员工作的房间。
（3）主变压器场。
装设主变压器的地方。
电能经过主变压器升高到规定的电压后引到开关站。
（4）开关站（户外高压配电装置）。
装设高压开关、高压母线和保护措施等高压电气设备的场所，高压输电线由此将电能输往用户，要求占地面积较大。
由于水电站的开发方式、枢纽布置、水头、流量、装机容量、水轮发电机组形式等因素，及水文、地质、地形等条件的不同，加上政治、经济、生态及国防等因素的影响，厂房的布置方式也各不相同，所以厂房的类型有各种不同的划分，例如按机组工作特点可分为立式机组厂房、卧式机组厂房。
根据厂房在水电站枢纽中的位置及其结构特征，水电站厂房可分为以下三种基本类型：1. 坝后式厂房。
厂房位于拦河坝下游坝趾处，厂房与坝直接相连，发电用水直接穿过坝体引人厂房。
2. 河床式厂房。
厂房位于河床中，本身也起挡水作用，如XX西津水电站厂房。
若厂房机组段内还布置有泄水道，则成为泄水式厂房（或称混合式厂房），。
3. 引水式厂房。
厂房与坝不直接相接，发电用水由引水建筑物引人厂房。
当厂房设在河岸处时称为引水式地面厂房。
水电站厂房是专门的水工建筑物,它具有一般水工建筑物的共性,故其设计有以下的特点:（1）厂房内安装水轮机发电机组和辅助设备,以及控制操作和进行量测的设备,主要任务是发电,所以厂房设计必须保证机电设备的安全运行和提供良好的维护条件。
学习水电站非常难得的资料，中国大中型水电站厂房的图纸，PDF格式。
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水电站厂房平面尺寸计算及布置3.1主厂房总长度的确定主厂房总长度包括机组段长度、端机组段长度和安装厂长度。
3.1.1机组段长度机组段长度由蜗壳、尾水管、发电机等设备在垂直水流方向上的尺寸决定，同时还应考虑机组附属设备及主要通道、吊物孔的布置及所需尺寸。
机组段长度：1x x L L L +-=+x L +——机组段+x 方向的最大长度x L -——机组段-x 方向的最大长度1）蜗壳层：118.39 1.29.59x L R mδ+=+=+=式(3.1)21 6.45 1.27.65x L R mδ-=+=+=式(3.2)上式中：1δ-----蜗壳外部混凝土厚度，取为1.2米1R -----蜗壳+x 方向最大尺寸，由前面水轮机部分知：1R =8.39米2R -----蜗壳-x 方向最大尺寸，由前面水轮机部分知：2R =6.45米2）尾水管层：211.152/2 1.87.3762x x L L B m δ+-==+=+=式(3.3)上式中：1δ-----尾水管边墩混凝土厚度，取为1.8米3）发电机层：2314.62/2/20.48.722x x L L D b m δ+-==++=++=式(3.4)上式中：3δ-----发电机风罩壁厚，取为0.4米2D -----发电机风罩内径，由水轮机部分知2D =14.6米b -----两台机组之间风罩外壁的净距，取为2.0米综上计算，x x L L +-、分别取以上三结果中的最大值，即：19.598.718.29x x L L L m +-=+=+=式(3.5)3.1.2端机组段增加的长度l∆考虑到采用一台起重机吊装发电机转子或进水阀时应保证机组中心线或进水阀中心线在吊钩极限位置以内并有0.2～0.3米的裕量。
按经验有l ∆=（0.2～1）1D ，取为l ∆=0.61D =0.6⨯4.1=2.46米，则：主机房长度=1nL l +∆=6×18.29+2.46＝112.2m取为113米式(3.6)3.1.3安装厂的长度主要考虑一台机组扩大性检修要求，满足放置发电机转子、上机架、下机架、水轮机转轮、顶盖、推力轴承支架等，由经验有2L =（1~2）1L 则：2L =1.51L =1.5⨯18.29=27.5m 式(3.7)3.1.4主厂房的总长度L=113+27.5=140.5m式(3.8)3.2厂房宽度的确定以机组中心线为界，厂房宽度B 可分为上游侧宽度s B 和下游侧宽度x B 两部分：s x B B B =+1)上游侧宽度：23114.60.4 5.413.122s D B A m δ=++=++=式(3.9)上式中：考虑到通道的宽度及辅助设备的宽度A 1＝5.4m 2）下游侧宽度：23214.60.429.722x D B A m δ=++=++=式(3.10)综上计算，厂房宽度13.19.722.8s x B B B m=+=+=式(3.11)3.3厂房高度的确定1)机组的安装高程097.60.133 1.025/298.22T w s b H m ∇=∇++=++=式(3.12)2)尾水管底板高程0198.2 1.02510.66872T b h m ∇=∇--=--=式(3.13)3）进水阀层地面高程231298.23392.2r h m∇=∇--=--=式(3.14)上式中：3∇-----钢管中心线高程，398.2∇=∇=m1r -----引水钢管半径，13r m =2h -----钢管底部至地面高度，考虑到作为通道，因此高度取为3米4）水轮机层地面高程42398.2 2.581101.78T r h m ∇=∇++=++=式(3.15)上式中：2r -----蜗壳进口段半径3h -----蜗壳上部混凝土厚度，由于是金属蜗壳，所以取3 1.0h m=5）发电机层地面高程5445101.7827110.78111h h m m∇=∇++=++==式(3.16)上式中：4h -----水轮机机坑进人门高度，可取1.8---2.0m ，知4 2.0h m=5h -----机坑进人门上部应留的尺寸，取7米由上可知发电机层高程大于千年一遇洪水位，满足高程要求。
水电站厂房设计方案水电站厂房设计方案一、设计背景水电站是一种利用水能转化为电能的能源设施，其厂房是水电站最核心的部分，承载了水轮机和发电机组等重要设备，为水电站的正常运行提供了必要的条件。
良好的厂房设计方案将能够提高水电站的发电效率，保证水电站的安全运行。
二、设计目标1. 提高发电效率：通过合理的布局和设备配置，减少能源损耗，提高水电站的发电效率。
2. 确保安全运行：采取科学的工艺流程，加强设备维护保养，预防事故发生，确保水电站的安全运行。
3. 考虑环境保护：在厂房设计中充分考虑环境保护要求，减少对周围环境的影响。
三、厂房布局设计1. 厂房结构：采用钢结构厂房，具有强大的承载能力和抗震性能，可降低生产成本，加快厂房施工速度。
2. 厂房布局：厂房主体分为发电设备区域、控制室区域、办公区域和维修区域等。
发电设备区域设置水轮机和发电机组，控制室区域设置自动控制设备和操作台，办公区域提供人员办公场所，维修区域用于设备维护和修理。
3. 通道设计：设置一条主通道连接各个区域，便于人员和设备的进出。
并且在设备区域中设置合适的通道，方便维修和检修工作。
四、设备配置设计1. 水轮机：选择高效的水轮机，以最大限度地转化水能为电能。
2. 发电机组：根据设计负荷选型，并考虑备用发电机组，以保证水电站在主机组发生故障时需要备多台发电机组进行切换。
3. 辅助设备：如冷却系统、供水系统、排水系统等，应根据实际需要进行合理配置，以保证设备的正常运行。
五、安全防护设计1. 防火设施：在厂房内设置适当的灭火器和灭火系统，以应对火灾的发生。
2. 应急疏散通道：设置合适的疏散通道和应急出口，保证人员在紧急情况下能够安全疏散。
3. 排水系统：设置合理的排水系统，防止厂房内积水对设备造成损害。
六、环境保护设计1. 噪音控制：采用隔音设计和降噪设备，降低发电设备的噪音。
2. 废水处理：设置合适的废水处理设备，将废水进行处理后排放，以减少对周围水源的污染。
第三篇水电站厂房第十一章水电站厂区及岸边式厂房布置设计学习提示内容：介绍厂区布置设计，厂房的功用和基本类型，厂房组成，发电机及其支承结构，辅助设备的布置，厂房内部布置，主厂房各层高程的确定，主厂房平面尺寸的确定，厂房布置设计所需资料和设计步骤。
重点：水电站厂房的布置设计，包括机电设备的组成及布置，岸边式厂房的内部布置设计，主副厂房尺寸的确定，厂区布置设计原则。
要求：掌握水电站厂房功用、组成、设备和布置的基本原则，岸边式主厂房轮廓尺寸的确定方法。
第一节厂区布置设计水电站厂区亦称为厂区枢纽或厂房枢纽。
其布置是水利水电枢纽总体布置的一部分，应通过整个枢纽的经济技术比较论证确定。
水电站厂区主要由主厂房、副厂房、主变压器场、开关站、高压引出线、引水压力管道、尾水道及厂区交通道路等组成。
厂区布置是指它们之间的相互位置的合理安排。
目的是使厂房与上游进水口和下游尾水道之间衔接好，水流顺畅，各建筑物功能发挥良好，各建筑物之间配合协调，满足运行安全可靠、施工快捷、交通方便、投资少的要求。
厂区布置应根据地形、地质、环境条件，结合整个枢纽的工程布局，按下列原则进行：（1）合理布置主厂房、副厂房、主变压器场、开关站、高低压出线、进厂交通、发电引水及尾水建筑物等，使电站运行安全、管理和维护方便。
（2）妥善解决厂房和其他建筑物（包括泄洪、排沙、通航、过竹木、过鱼等）布置及运用的相互协调，避免干扰，保证电站安全和正常运行。
（3）考虑厂区消防、排水及检修的必要条件。
（4）少占或不占用农田，保护天然植被、生态环境和文物。
（5）做好总体规划及主要建筑物的建筑艺术处理，美化环境。
（6）统筹安排运行管理所必需的生产辅助设施。
（7）综合考虑施工程序、施工导流及首批机组发电投运的工期要求，优化各建筑物的布置。
因此，进行厂区布置时，要综合考虑水电站枢纽总体布置、地形地质条件、运行管理、施工检修、农田占用及环境美化等各方面的因素，根据具体情况，拟定出合理布置方案。
水电站最大水头40.2 水电站最小水头22.3算术平均水头31.25 水电站设计水头30.44.2.2 水轮机主要参数的确定⑴ 确定水轮机转轮直径取水轮机工作范围为22～41m ，在反击式水轮机系列型谱中查得HL240型水轮机比较适用于这一水头范围。
2 1.5d r d 11r d N =9.81Q H =9.81Q D H ηηηη´ （2）式中：N d —发电机单机容量Q r —水轮机设计流量 Q 1—单位最大流量 D 1—水轮机转轮 ηd —发电机效率 η—水轮机效率 H r —水轮机设计水头 初拟ηd =94%，η=92%。
则1D 1.35m === 查水轮机转轮标准系列取D 1=1.4m231Q Q D 1.24 1.413.4m /s ==⨯=´⑵ 效率修正值的计算查《小型水电站发电设备手册》图1-15HL240型水轮机转轮综合特性曲线，HL240型水轮机在最优工况下的最高效率ηMmax =92.0%，模型转轮直径D 1M =0.46m 。
则原型水轮机的最高效率max Mmax 111(193.6%ηη=--=--=( （3） 考虑制造水平的差异，根据水轮机的直径凭经验取ε=1.0%，原型水轮机所采用的蜗壳和尾水管与模型水轮机的相似故取‵ε=0。
则效率修正值由下式计算max =0.9360.920.010=0.006------ˋMmax △η=ηηεε （4）水轮机在限制工况处的效率为M =+ =0.904+0.006=0.91ηηη△⑶ 确定水轮机转速由水轮机相似定律''11M n n === （5）11n n D =在上式中原型水轮机的单位转速应取最大单位转速即10n '''+1△n 10M =n （6）HL240模型水轮机的最优单位转速1072n '=， 同时由于110110.0090.03M n n =-=-=<△´ 可不予修正，因此，原型水轮机的最优单位转速和模型机的相同，即1010M n n '=´=72。
