水电站建筑物PPT课件
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坝后式厂房包括(挑越式、溢流式、坝内式)。河床式厂房类型:1装置立轴轴流式水轮机河床式厂房2装置贯流式机组的河床式厂房3泄流式河床式厂房4闸墩式厂房。装配场的布置要点 1、装配场一般均布置在发电机层的一端,与主机房同宽。一般与发电机层同层布置,也可与发电机层地坪不同高。2、装配场的面积应满足一台机组大修的需要。一台机组大修需要布置的检修部件通常为四大件:A、发电机转子; B、发电机上机架; C、水轮机转轮; D、水轮机顶盖(四周要留1m宽的工作场地)。3、上述各部件均应布置在吊车的吊钩工作范围线以内,且各部件之间以及各部件与墙之间的净距应不小于1.0M。 装配厂长度取决于安装检修的要求,长度大约为机组段长度的1~1.5倍。宽度与主厂房相同,以便吊桥通行。厂区布置定义:水电站主厂房,副厂房变压器场,高压开关站,引水道尾水道及交通线等相互位置的安排。射流增差效应:泄水道射出的水流将尾水水体推远降低尾水位,增加落差。钢衬承受的外压:1地下水压力2钢衬和混凝土之间的接缝灌浆压力3回填混凝土时流态混凝土的压力。初始缝隙:1施工缝隙2钢衬冷缩缝隙3围岩冷缩缝隙。吊车梁型式:悬挂式、锚着式、岩台式。开发方式:水电站集中河段落差的措施。类型:坝式、引水式(流量小坡降大)、混合式。坝式特点:坝体和电站厂房结合在一起作整体布置,电站水头的大部分或全部由坝所集中。河床式特点:(1) 坝相对较低,主要利用大流量进行发电,因而一般是低水头大流量的水电站;(2) 厂房结构也起挡水作用,是挡水建筑物的一个组成部分;(3) 一般均布置在河谷开阔的平原河段,以保证首部枢纽纵向布置的长度。引水式特点:引水道较长(坝相应较低),水电站水头的全部(无坝引水)或大部分(有坝引水)由引水道集中。水电站建筑物组成:(1)挡水建筑物(2)泄水建筑物(3)水电站进水建筑物(4)水电站引水建筑物(5)水电站平水建筑物(6)发电、变电及配电建筑物(7)其它建筑物。进水口功用:控制水量和水质,按负荷要求引进发电用水。类型(按水流条件):有压式、开敞式、抽水蓄能式。进水口的基本要求:(1)足够的进水能力;(2)水质符合要求;(3)水头损失要小;(4)流量可控制;(5)满足水工建筑物的一般要求。有压进水口特征:进水口位于水库最低水位以下,进水具有一定的压力水头,以引进深层水为主。后接引水建筑物型式:有压引水建筑物,如有压引水隧洞、压力管道等。无压进水口特征:明流进水,进水无压力水头,以引进表层水为主。后接引水建筑物型式:无压引水建筑物,如明渠、无压引水隧洞等。有压进水口类型:(1) 闸门竖井式进水口,适用:水库岸边地质条件较好、地形较陡的水电站。(2) 塔式进水口,适用:大坝采用当地材料坝;水库岸边地质条件较差或地形平缓不宜采用闸门竖井式进水口的水电站。(3) 岸坡式进水口,使用不多。(4) 坝式进水口,适用:坝式水电站。(5) 河床式进水口, 适用:设计水头在40m以下的低水头大流量河床式水电站。(6) 分层取水进水口,下游河道生态环境保护和农业灌溉要求电站尾水尽可能少改变天然河道的水温和水质时,可采用分层取水进水口。有压进水口的位置条件:(1)有利的进水条件:水流基本平顺、对称,避免发生回流和漩涡,水库泄洪时仍能正常运行;(2)避免出现过多的泥沙淤积及污物聚集;(3)对库岸式进水口还应使进水口位于地形、地质条件相对较好的库岸处,并与后接的引水隧洞线路保持协调。高程确定的原则1) 有压进水口应低于运行中可能出现的最低水位,并应有一定的淹没深度;2) 进水口闸门底坎应在水库设计淤积高程以上。轮廓尺寸确定的原则:最优的水流条件,减少水头损失,满足设备布置需要;结构简单,便于施工。有压进水口进口段、闸门段、渐变段(长度一般为隧洞直径的1.5~2.0倍)及操作平台和交通桥组成。有压进水口设备:拦污设备、闸门及启闭设备、通气孔及充水阀等。拦污栅作用:防止漂木、树枝、树叶、杂草、垃圾、浮冰等漂浮物随水流带入进水口,同时不让这些漂浮物堵塞进水口,影响进水能力。要求:在立面布置上是倾斜的(倾角为60°~70°)或是垂直的。在平面上可以布置成直线形或多边形构成的近似半圆形。过栅流速一般限制在1~1.2m/s。闸门分类:工作、事故、检修闸门。事故闸门作用:当机组或引水道内发生事故时迅速切断水流,以防事故扩大。此外引水道检修期间,也用以封堵水流。要求:在动水中1~2min快速关闭,静水中开启。检修闸门作用:在检修事故闸门及其门槽时用以堵水。要求:在静水中启闭。通气孔作用:当引水道充水时用以排气,当事故闸门关闭放空引水道时,用以补气以防出现有害的真空。要求:顶端应高于上游最高水位,以防水流溢出。充气阀(设于闸门上)作用:开启闸门前向引水道充水,平衡闸门前后水压,以便闸门在静水中开启。沉沙池工作原理:加大过水断面并通过分流墙或格栅形成均匀的低速区,减小水流挟沙能力,使有害泥沙沉积在池内,而让清水进入引水道。位置:设于进水口下游或渠道的适当位置。渠道功用:作为无压引水式水电站的引水渠道,其功用是集中落差形成水头,并向机组输送流量;作为水电站的尾水渠,其功用是将发电后的弃水排入下游河道。引水渠道类型:①自动调节渠道,特征:从渠首到渠末渠堤顶部高程不变,渠末端不设溢流侧堰,电站负荷变化时,渠道水位自行升降。能自动调蓄电站弃水。适用:渠道短,底坡平缓,水位变幅小的渠道。优点:水头和流量利用充分,有一定的调节作用。缺点:工程量大。②非自动调节渠道,特征:渠底、渠顶采用同一纵比降,在渠道末端压力前池处布置溢流侧堰,用以适应电站负荷的变化,限制水位的升高。不能自动调蓄电站弃水。适用:渠道相对较长的水电站中。 压力前池作用:1分配水量、2平稳水流、3拦阻杂物,排除泥沙。组成:1池身扩散段、2压力水管的进水口、3泄水建筑物、4排污排沙排水设备。日调节池作用:增加前池调节流量的能力,改善引水渠道运行条件。位置:靠近压力前池。
选择题
2.当水电站压力管道的管径较大、水头不高时,通常采用的主阀是( A)。
(A)蝴蝶阀;(B)闸阀;(C)球阀;(D)其他。
3.有压进水口事故闸门的工作条件是( B )。
(A)动水中关闭,动水中开启;(B)动水中关闭,静水中开启;
(C)静水中关闭,动水中开启;(D)静水中关闭,静水中开启。
4.拦污栅在立面上常布置成倾斜进水口型式是( D )。
(A)塔式和坝式;(B)隧洞式和坝式;(C)压力墙式和塔式;(D)隧洞式和压力墙式。
5.选择水电站压力前池的位置时,应特别注意( C )。
(A)地基稳定和排污排沙;(B)地基渗漏和水头损失;
(C)地基稳定和地基渗漏;(D)排污排沙和水头损失。
7.为避免明钢管管壁在环境温度变化及支座不均匀沉降时产生过大的应力及位移,常在镇墩的下游侧设置( B )。
(A)支承环;(B)伸缩节;(C)加劲环;(D)支墩。
8.当压力水管发生直接水锤时,只有在阀门处产生最大水锤压强的关闭时间应为( D )。
(A)Ts=0;(B)L/a2L/a;(D)Ts=2L/a。
11.闸门瞬时全部关闭,在第一状态产生的波为( A )。(
(A)升压逆行波;(B)降压顺行波;(C)降压逆行波;(D)升压顺行波。
12.对于高水头小流量的水电站,控制水电站主厂房机组间距的主要因素是( A )。
(A)发电机尺寸;(B)蜗壳尺寸;(C)尾水管尺寸;(D)主阀尺寸。
13.下列哪一项属于水电站厂区枢纽的建筑物( B )。
(A)重力坝、溢洪道; (B)主厂房、副厂房;
(C)引水渠道、调压室; (D)通航船闸、进水口。
14.当调节时间Ts一定时,对于高水头水电站,导叶(阀门)的关闭规律宜采用( B )。先快后慢;(B)先慢后快;(C)直线规律关闭;(D)与关闭规律无关。
15.下列哪项属于水电站电气控制设备系统的设备( A )。
第一篇 第一篇 水电站建筑物
水电站是利用水能资源发电的场所,是水、机、电的综合体。其中为了实现水力发电,用来控制水流的建筑物称为水电站建筑物。本篇主要讨论水电站引水系统的布置、结构设计和水力计算;水电站厂区枢纽的布置设计和结构特点。
第一章 水电站的布置形式及组成建筑物
重点:坝式、引水式、混合式开发的水电站的布置特点及组成建筑物。
第一节 水电站的基本开发方式及其布置形式
由N = 9.81ηQH可知,要发电必须有流量和水头,关键是形成水头。
要充分利用河流的水能资源,首先要使水电站的上、下游形成一定的落差,构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言,按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。
抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
形成水头方式——水电站的开发方式。
一、坝式水电站
在河流峡谷处拦河筑坝,坝前雍水,在坝址处形成集中落差,这种开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流,通过设在水电站厂房内的水轮机,发电后将尾水引至下游原河道,上下游的水位差即是水电站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
(一) 坝式水电站特点
(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过300m。
(2) 坝式水电站的引用流量较大,电站的规模也大,水能利用较充分。(由于筑坝,上游形成的水库,可以用来调节流量)目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高,可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
(3) 坝式水电站的投资大,工期长。原因:工程规模大,水库造成的淹没范围大,迁移人口多。
适用:河道坡降较缓,流量较大,并有筑坝建库的条件。
(二) 坝式水电站的形式
1.河床式电站(power station in river channel) —— 一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上,为避免大量淹没,建低坝或闸。
125 第二篇 水电站输水系统
第五章 水电站布置型式及其组成建筑物
学习提示
内容:介绍水电站的布置型式,水电站的组成建筑物。
重点:坝后式、河床式、引水式水电站的布置特点及组成建筑物。
要求:掌握水电站的基本布置型式及组成建筑物。
第一节 水电站的布置型式
如绪论中所述,水电站主要有坝式、引水式和混合式3种不同的开发方式,其建筑物的
组成和布置型式也不同。坝式水电站按厂房是否承受上游水压力又分为坝后式和河床式两大
类型。混合式水电站建筑物的组成和布置型式兼有坝式水电站和引水式水电站的特征。混合
式水电站和引水式水电站之间没有明确的分界线。在工程界常将具有一定长度引水道的混合
式电站统称为引水式电站,无论其是否靠坝集中一部分水头,而较少采用混合式水电站这个
名称。所以这里着重介绍坝后式、河床式和引水式水电站建筑物的组成和布置型式。 一、坝后式水电站布置型式
坝后式水电站靠坝来集中水头,形成落差,电站规模大,水头较高,厂房本身不承受上
游水压力,所有建筑物均布置在一个枢纽中。坝后式水电站厂房在枢纽总体布置中的位置大
都靠河岸一侧或两侧,以利于布置变电装置和对外交通。泄水建筑物布置在河床中部。
坝后式水电站优点是利用水库调节流量,水能利用充分,发电有保证;综合利用效益高;
建筑物集中布置便于运行管理。缺点是淹没损失大、移民多;投资大、工期长、单价高;技
术复杂。适用于河道坡降较缓,流量较大,具有修建水库地形地质条件的中、高水头水电站。
坝后式水电站,厂房一般布置在坝后或与坝并排布置在附近河岸的山体中。按厂房与坝
的相对位置,又可分为坝后式厂房、地下式厂房、岸边式厂房、坝内式厂房和溢流式厂房
等布置型式。
1.坝后式厂房
厂房直接布置在坝址处,通过坝身压力钢管引水。这是坝后式水电站最常见的布置型式。
如三峡、丹江口、三门峡、龙羊峡、刘家峡、李家峡、安康、宝珠寺、水口、岩滩、五强溪、
东江、万家寨等众多大型
或巨型水电站均为这种布