水电站厂房布置(设计)
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水电站厂房This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020主厂房的布置一、发电机层设备布置发电机层为安放水轮发电机组及辅助设备和仪表表盘的场地,也是运行人员巡回检查机组、监视仪表的场所。
主要设备有:1.机旁盘(自动、保护、量测、动力盘)。
与调速器布置在同一侧,靠近厂房的上游或下游墙。
2.调速柜。
应与下层的接力器相协调,尽可能靠近机组,并在吊车的工作范围之内。
3.励磁盘。
控制励磁机运行,常布置在发电机近旁。
4.蝶阀孔。
如果在水轮机前装设蝴蝶阀,则其检修需要在发电机层的安装间内进行,在发电机层与其相应的部位预留吊孔,以方便检修和安装。
5.楼梯。
一般两台机组设置一个楼梯。
由发电机层到水轮机层至少设两个楼梯,分设在主厂房的两端,便于运行人员到水轮机层巡视和操作、及时处理事故。
楼梯不应破坏发电机层楼板的梁格系统。
6.吊物孔。
在吊车起吊范围内应设供安装检修的吊物孔,以勾通上下层之间的运输,一般布置在既不影响交通、又不影响设备布置的地方,其大小与吊运设备的大小相适应,平时用铁盖板盖住。
发电机层平面设备布置应考虑在吊车主、副钩的工作范围内,以便楼面所有设备都能由厂内吊车起吊。
二、水轮机层设备布置水轮机层是指发电机层以下,蜗壳大块混凝土以上的这部分空间。
在水轮机层一般布置:1.调速器的接力器。
位于调速器柜的下方,与水轮机顶盖连在一起,并布置在蜗壳最小断面处,因为该处的混凝土厚度最大。
2.电气设备的布置。
发电机引出线和中性点侧都装有电流互感器,一般安装在风罩外壁或机座外壁上。
小型水电站一般不设专门的出线层,引出母线敷设在水轮机层上方,而各种电缆架设在其下方。
水轮机层比较潮湿,对电缆不利。
对发电机引出母线要加装保护网。
3.油、气、水管道。
一般沿墙敷设或布置在沟内。
管道的布置应与使用和供应地点相协调,同时避免与其他设备相互干扰,且与电缆分别布置在上下游侧,防止油气水渗漏对电缆造成影响。
水电站厂房设计规范
水电站厂房设计规范主要包括建筑设计、结构设计、电气设计和通风设计等方面。
1. 建筑设计:
(1) 厂房布局应满足机组设备的安装和维修需求,设备之间
应保持安全距离。
(2) 厂房建筑结构应选用抗震能力较强的材料,确保安全性。
(3) 厂房出入口和疏散通道应设置合理,确保人员疏散的顺畅。
(4) 厂房内部应设置合理的照明系统,确保工作区域的光照
充足。
2. 结构设计:
(1) 厂房结构应按照抗震设计规范进行设计,确保在地震发
生时能够承受震力。
(2) 厂房屋面结构应进行防水设计,排水系统设计合理,防
止水浸损坏设备。
(3) 厂房地基设计应进行充分的地质勘察和地基处理,确保
稳定性和安全性。
3. 电气设计:
(1) 厂房内电气系统应按照国家电气安全规范进行设计,确
保设备的安全运行。
(2) 厂房应安装合适的防雷设施,保护电气设备不受雷击。
(3) 厂房内的配电系统应设置合理,确保各个设备能够正常
供电。
(4) 厂房内的电缆敷设应符合规范,避免造成安全隐患。
4. 通风设计:
(1) 厂房内应设置合理的通风系统,保证良好的室内空气质量。
(2) 厂房内应设有通风口和排风设备,及时排除热量和有害气体。
(3) 厂房内的机组设备应有合适的通风降温措施,防止设备过热。
总之,水电站厂房的设计规范应综合考虑建筑、结构、电气和通风等方面的要求,以确保厂房能够安全、高效地运行。
(三)水电站厂房平面尺寸计算及布置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1. 引言水电站厂房是水电站工程中至关重要的组成部分,负责承载水电设备和机械设备,保障水电发电的正常运行。
因此,在水电站工程建设过程中,水电站厂房设计必须可靠、安全,兼顾经济性和环保性。
本文将介绍水电站厂房设计的重要性、设计内容和要点,以及常见的设计方案和优化措施。
2. 设计内容和要点2.1 设计目标水电站厂房设计的主要目标是确保厂房结构的稳定性和安全性,以及满足水电设备和机械设备的布置需求。
设计需要考虑到厂房的承载能力、防震性能、通风与采光、防水防潮、防火等方面。
2.2 结构设计水电站厂房的结构设计需要考虑到承重墙、梁、柱和地基设计。
这些设计需要满足国家相关标准和规范的要求,确保厂房结构的稳定性和安全性。
此外,为了提高结构的抗震能力,需要采取一定的抗震措施,如设置抗震支撑结构和增加钢筋混凝土墙体厚度等。
2.3 通风与采光设计为了保证厂房内空气的流通和员工的工作环境,水电站厂房需要进行通风与采光设计。
设计人员需要考虑到机械通风设备的布置和通风管道的设计,确保良好的空气质量和温度控制。
此外,为了提供足够的自然光照,需要合理设置窗户和天窗。
2.4 防水防潮设计水电站厂房常常需要面对水的侵入和湿气的渗透。
因此,在设计过程中需要考虑到防水和防潮措施,如选择合适的防水材料、设立防水层等。
此外,需要合理设置防潮设备,如风干设备和湿度控制设备,确保厂房内干燥。
2.5 防火设计水电站厂房中常常储存有大量的燃油和液体燃料,因此,在设计过程中需要考虑到防火措施。
设计人员需要合理设置消防设备和防火墙,确保在突发火灾情况下能够迅速进行灭火和疏散。
3. 设计方案和优化措施3.1 常见设计方案•钢筋混凝土厂房:利用钢筋混凝土材料搭建厂房结构,具有稳定性好、抗震性能高、耐久性强的特点。
•钢结构厂房:利用钢结构搭建厂房结构,具有施工周期短、重量轻、适应性强的特点。
•砖混结构厂房:利用砖、石等材料搭建厂房结构,具有成本低、施工方便的特点。
1.课程设计目的水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一,通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,提高学生制图和使用技术资料的能力。
为今后从事水电站厂房设计打下基础。
2.课程设计题目描述和要求(一)工程概况本电站是一座引水式径流开发的水电站。
拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝,在河流右岸开挖一条356千米长的引水渠道,获得静水头57.0米。
电站设计引用流量7.2立方米每秒,渠道采用梯形断面,边坡为1:1,底宽3.5米,水深1.8米,纵坡1:2500,糙率0.275,渠内流速按0.755米每秒设计,渠道超高0.5米。
在渠末建一压力前池,按地形和地质条件,将前池布置成略呈曲线形。
池底纵坡为1:10。
通过计算得压力前池有效容积约320立方米。
大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上,压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。
本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管,钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米,在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组,支管直径经计算采用直径0.9米。
钢管露天敷设,支墩采用混凝土支墩。
支承包角120度,电站厂房采用地面式厂房。
(二)设计条件及数据1.厂区地形和地质条件:水电站厂址及附近经地质工作后,认为山坡坡度约30度左右,下部较缓。
沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖,厚度约1.5米。
并夹有风化未透的碎块石,山脚可能较厚,估计深度约2~2.5米。
以下为强风化和半风化石英班岩,厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石,作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。
2.水电站尾水位:厂址一般水位10.0米。
厂址调查洪水痕迹水位18.42米。
3.对外交通:厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路,然后进入国家主要交通道。
4.地震烈度:本地区地震烈度为六度,故设计时不考虑地震影响。
(三)有关机电设备:1.水轮机;台数:四台;重量:7000Kg;型号:HL702(220)—WJ—50;参考价格:22000元/台;额定转速:n=1000n/min=57.0m;设计水头:HP设计流量:Q=1.8m3/s;P额定出力:N=845KW;查《小型水电站》中册,水轮机部分,天津大学主编,P812-813表2-3和P840图2-24得气蚀系数σ=0.133(限制工况),气蚀系数修正值Δσ=0.022=57.0米时)。
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。
水电站厂房设计1. 引言水电站是利用水能将其转化为电能的设施,其中厂房是水电站的核心组成部分之一。
水电站厂房设计的目标是确保安全、高效地运行水电设备,并提供适当的工作环境。
本文将探讨水电站厂房的设计要素,包括结构设计、室内布局和设备配置等。
2. 结构设计水电站厂房的结构设计应考虑以下几个方面:2.1 抗震设计由于水电站通常建立在地震活跃的地区,抗震设计是至关重要的。
厂房的结构应具备足够的抗震能力,以确保在地震发生时能够保持稳定并继续运行。
2.2 风荷载设计水电站通常位于山区或河岸边,容易受到强风的影响。
因此,厂房的结构应考虑到风荷载,以确保其能够承受风力并保持稳定。
2.3 水荷载设计水电站厂房要能够承受来自水库的水压力和洪水冲击力,因此水荷载设计是必要的。
厂房的结构应具备足够的强度和稳定性,以应对不同水位和水流条件下的水荷载。
2.4 通风与散热设计水电站厂房内设备运行会产生大量热量,因此厂房的结构应考虑到通风与散热问题。
通过合理的通风系统和散热设备的配置,可以确保厂房内温度适宜,并且设备能够正常运行。
3. 室内布局水电站厂房的室内布局应满足以下几个要求:3.1 安全性厂房内的通道、楼梯和安全出口应设置合理,以确保人员在紧急情况下能够快速、安全地撤离。
同时,关键设备和电源应放置在易于维修和操作的位置。
3.2 工作效率室内布局应考虑到工作流程和设备的布置,以提高操作效率。
相互关联的设备应靠近放置,以便于工作人员的操作和维护。
3.3 环境舒适度厂房内的工作环境应具备舒适性,包括合适的照明、通风和温度控制等。
这将有助于提高工作人员的工作效率和舒适度。
4. 设备配置水电站厂房的设备配置应考虑以下几个因素:4.1 主要设备水电站的主要设备包括水轮机、发电机、变压器等。
这些设备的配置应根据水电站的容量和预计的发电量进行设计。
4.2 辅助设备除了主要设备外,水电站还需要一些辅助设备,如控制系统、监测设备和安全设备等。