第六章水电站厂房设计

2020/4/10
第一节 概 述
一、坝式水电站水利枢纽 二、引水式水电站水利枢纽
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一、坝式水电站水利枢纽
1、坝式水电站水利枢纽分为坝后式和河床式。 2、其主要建筑物有挡水、泄水建筑物和水电站厂房， 另外为满足综合利用要求还可能有通航、灌溉取水、工 业取水、鱼道及筏道等建筑物。 3、其主要特点是水头由挡水建筑物来集中，建筑物集 中布置在河床中，互相影响较大，必须合理安排。
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有压引水式水电站水利枢纽示意图
1、有压引水式水电站水利枢纽由三个部分组成： 1）首部枢纽：其组成建筑物有拦河坝和有压进水口； 2）有压引水隧洞； 3）厂区枢纽：包括调压室、压力水管、电站厂 房及尾水渠。
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无压引水式水电站水利枢纽示意图
实例
意大利瓦依昂（Vajont）双曲拱坝，1961年建成，坝 顶长190.5m，顶宽3.4m，底宽22.7m，最大坝高 265.5m，是当时世界上最高的混凝土薄拱坝。1963年10 月9日晚，由于连续降雨，水库水位上涨，左岸靠坝的上游 发生大体积岩石滑坡，近3亿m3的滑坡体以40 m/s的速度 滑入水库并冲上右岸，掀起150m高的涌浪，涌浪溢过坝顶 ，冲向下游，致使2600人丧生，但拱坝并未破坏，仅在坝 肩附近的坝内发生二、三条裂缝。据估算，拱坝当时已承受 住相当于8倍设计荷载的作用力，由此可见该拱坝的超载能 力。 2020/4/10
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一、溢流坝
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二、河岸溢洪道
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小浪底水电站
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水电站厂房设计摘要本文档将介绍水电站厂房设计的相关内容。

水电站厂房作为水电站的核心组成部分，必须具备稳定、安全、高效、环保的特点。

本文将从厂房选址、建筑设计、设备布局等方面进行探讨，旨在为水电站厂房设计提供一些建议和指南。

1. 引言水电站作为利用水能进行发电的重要方式之一，其效益和可靠性直接关系到国家能源安全和经济发展。

水电站厂房作为水电站系统的核心组成部分，对发电效率和安全性具有重要影响。

因此，合理设计水电站厂房是确保水电站正常运行的关键。

2. 厂房选址水电站厂房选址是设计阶段的重要任务，其目的是选择合适的地理位置，并考虑以下因素：•水资源丰富度：选择具备丰富的水资源的区域，以保证水电站的稳定供水；•地理条件：选择地势平缓、地质稳定的地区，以确保厂房的稳定性和安全性；•交通便利度：选择交通便捷的地理位置，为设备运输和人员流动提供便利。

3. 建筑设计水电站厂房的建筑设计必须符合以下要求：•结构稳定性：厂房的结构设计必须具备抵御水压和外部力量的能力，以确保厂房的安全稳定；•防水性能：在设计过程中，应考虑到水压、水位变化等因素，选择适当的防水材料和措施，以确保厂房的防水性能；•通风与散热：厂房内部设备的运行会产生热量，必须确保良好的通风与散热，防止设备过热。

4. 设备布局水电站厂房内的设备布局是设计过程中关键的一部分，需要考虑以下因素：•设备间距离：为了保证设备正常运行和维护，设备之间应有足够的间距以方便通行和维护；•输电线路布局：为了减少能量传输损失和设备故障的发生，输电线路的布局必须合理，避免干扰；•安全防护设施：在设计过程中，必须考虑到安全防护设施，如灭火系统、监控系统等，以保障设备和人员的安全。

5. 环境保护水电站厂房设计过程中必须考虑环境保护的相关因素，以减少对生态环境的不良影响，例如：•噪音控制：在设备布局和使用过程中，需要采取相应措施减少厂房中产生的噪音对周围环境的影响；•废水处理：针对厂房中产生的废水，必须合理设计废水处理系统，确保废水达标排放，减少对水体的污染；•废弃物处理：对厂房中产生的废弃物，必须规划合理的废弃物处理流程，减少对环境的不良影响。

第十一章水电站地面厂房布置设计第一节水电站厂房的任务、组成及类型一、水电站厂房的任务水电站厂房是水能转为电能的生产场所，也是运行人员进行生产和活动的场所。

其任务是通过一系列工程措施，将水流平顺地引入水轮机，使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。

水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，在厂房的设计、施工、安装和运行中需要各专业人员通力协作。

二、水电站厂房的组成水电站厂房的组成可从不同角度划分。

(一)从设备布置和运行要求的空间划分(1) 主厂房。

水能转化为机械能是由水轮机实现的，机械转化为电能是由发电机来完成的，二者之间由传递功率装置连接，组成水轮发电机组。

水轮发电机组和各种辅助设备安装在主厂房内，是水电站厂房的主要组成部分。

(2) 副厂房。

安置各种运行控制和检修管理设备的房间及运行管理人员工作和生活用房。

(3) 主变压器场。

装设主变压器的地方。

水电站发出的电能经主变压器升压后，再经输电线路送给用户。

(4) 开关站(户外配电装置)。

为了按需要分配功率及保证正常工作和检修，发电机和变压器之间以及变压器与输电线路之间有不同电压的配电装置。

发电机侧的配电装置，通常设在厂房内，而其高压侧的配电装置一般布置在户外，称高压开关站。

装设高压开关、高压母线和保护设施，高压输电线由此将电能输送给电力用户。

水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。

(二)从设备组成的系统划分水电站厂房内的机械及水工建筑物共分五大系统(1) 水流系统。

水轮机及其进出水设备，包括压力管道、水轮机前的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。

(2) 电流系统。

即电气一次回路系统，包括发电机及其引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器和高压开关站等。

(3) 电气控制设备系统。

即电气二次回路系统，包括机旁盘、厉磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统，如图11-1所示。

水电站厂房设计水电站是一种利用水能转化为电能的设施，是清洁、可再生能源的重要组成部分。

在水电站的建设中，厂房设计是非常重要的一环，它涉及到水电站的运行效率、安全性以及环境友好性。

本文将对水电站厂房设计进行详细的阐述。

水电站厂房设计的首要目标是确保水电设备的正常运行。

水电站厂房通常包括水轮机厂房、发电机厂房、变电所以及其他附属设施。

其中，水轮机厂房是水电站的核心部分，负责将水能转化为机械能，通过轴承和发电机连接，最终产生电能。

因此，水轮机厂房的设计应充分考虑水流的流动情况、水轮机的安装和运行情况以及维护和检修的便利性。

在水轮机厂房的设计中，关键是确定水轮机的布置方案。

一般会根据水流情况和岩层状况选择合适的水轮机型号和布置方式。

水轮机厂房的建筑结构应能承受河水的压力，同时提供足够的操作空间和必要的安全设施，如应急照明、防火设施等。

此外，还要考虑充分利用水轮机厂房周围的空间布置其他辅助设施，如卸渣装置、水泵、喷淋装置等。

另一方面，发电机厂房是水电站的另一个重要组成部分。

其主要功能是将水轮机转化的机械能进一步转化为电能。

发电机厂房的设计应充分考虑固定发电机的基础、安装、线路连接和辅助设施的布置。

发电机厂房的建筑结构应具有较好的抗震性能，能够防止震动对发电机造成破坏。

此外，还要考虑发电机运行过程中的散热和消声问题。

厂房设计中的安全性是一个至关重要的考量因素。

水电站厂房设计应满足国家相关安全规范和标准。

例如，应考虑使用阻燃材料，设置净化火灾自动报警装置和消防设备等。

此外，还应考虑水电站的紧急排水设施和安全疏散通道，以方便疏散人员和降低事故风险。

水电站厂房设计中的环境友好性也是一个重要考量因素。

一方面，应充分考虑水电站建设对周围环境的影响，采取适当的措施保护水体生态系统，如建设鱼类上下游通道，避免堵塞水流和影响生物迁徙。

此外，还应合理利用水电站建设产生的废弃物和废水，减少对环境的污染。

综上所述，水电站厂房设计是水电站建设的重要一环。

3 . 主、副厂房内部布置
1) 主厂房主机间的控制尺寸 2) 主阀布置 3) 副厂房布置 4) 安装间布置
4 .主变压器和开关站的布置
1) 变电站布置在地面主阀布置 2) 主变压器布置在地下，开关站布置在地面 3) 主变压器及开关站都布置在地下 4) 主变压器布置在地下的型式
5 .尾水布置
1) 尾水系统设计应满足SL266-2001《水电站厂房设计 规范》的有关要求。
第六章 水电站建筑物
考 试 大 纲 6.1 厂房
熟练掌握地面厂房厂区及厂房布置设计。 熟练掌握地面厂房整体稳定分析及地基处理设计。 熟练掌握地下厂房位置选择及布置设计。 掌握地面厂房结构设计及构造要求。 掌握灯泡贯流式机组厂房厂区及厂房布置设计。 了解地下洞室围岩稳定分析方法。
考试大纲
6.2 进水口
第 六
熟练掌握电站进水口水力计算和结构设计。
章 掌握电站进水口结构布置及防沙、防污、防冰设
水 计要求。
电 6.3 压力管道 站 建 熟练掌握压力钢管的选型、安全稳定条件与构造
筑 物
要求。
掌握压力钢管水力计算与结构设计。
考试大纲
6.4 调压井
第 六
了解调压井选型基本要求。
章 6.5 边坡处理
水 掌握边坡工程处理设计。 电 站
第二节 进水口设计
一、进水口类型及结构布置
（一） 进水口类型 1 .坝式进水口 2 .河床式进水口 3 .岸塔式进水口
4 . 竖井式进水口 5 .岸坡式进水口 6 .开敞式进水口 7 .塔式进水口
（二）进水口布置
在各级水位下，进水口应水流平顺、流态平稳、进流 匀称和尽量减少水头损失，并按运行需要引进所需流量或中 断进水。进水口应避免产生贯通式漏斗漩涡。否则，应采取 消涡措施。进水口所需的设备应齐全，闸门和启闭机应操纵 灵活可靠，充水、通气和交通设施应畅通无阻。多泥沙河流 上的进水口，应设置有效的防沙措施，防止泥沙淤堵进水口， 避免推移质进入引水系统。多污物河流上的进水口，应设置 有效的导污、排污和清污措施，防止大量污物汇集于进水口 前缘堵塞拦污栅，影响电站运行。

潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力 而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨 潮落。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。

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。

水电站厂房的设计首先，厂房的规模应根据工程的规模和需求进行确定。

这取决于水电站的装机容量、水资源状况、周围地形地貌等因素，需要确保电厂设备的正常运行和维护。

接着是厂房的布局设计。

布局设计要考虑到不同的功能区域之间的交通、通风、采光等因素，以达到最佳的工作效率和舒适度。

一般包括发电区、控制区、维护区、办公区等。

厂房的结构设计需要根据地区的地震、风载等自然条件进行设计，以确保厂房的稳定性和耐久性。

采用合理的结构形式和材料选择，如预应力混凝土、钢结构等，以提高厂房的抗震、抗风能力。

材料选择是水电站厂房设计中的重要环节。

一般建议选择抗酸、防腐、抗湿、耐高温等特性的材料，以适应潮湿、腐蚀等恶劣的工作环境。

同时，还要考虑到材料的成本、施工工艺等因素。

设备配置是水电站厂房设计的关键之一、要合理配置发电机组、变压器、开关柜等设备，确保设备的运行安全、效率和可靠性。

此外，还要考虑到设备的检修、维护、更换等操作便利性。

在设计过程中，安全性是一个非常重要的考虑因素。

要合理设置防火、防爆、防雷等设施，确保厂房的安全运行。

同时，还要考虑到员工的人身安全，例如设置疏散通道、安全防护设施等。

最后，环境保护在水电站厂房设计中也必须要考虑到。

要合理利用水资源，减少对环境的影响；要选用低噪音、低振动等环保设备，减少对周围环境和居民的影响；要设置废水处理设施，确保废水排放达标等。

综上所述，水电站厂房设计是一个综合性的工程，需要综合考虑规模、布局、结构、材料、设备、安全和环保等因素。

只有在全面考虑这些因素的基础上，才能设计出满足需求、经济合理、安全可靠、环境友好的水电站厂房。

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。

目录摘要 (1)Abs t r ac t (1)前言 (2)1 沙溪航电枢纽工程资料 (4)1. 1 工程概况 (4)1. 2 流域概况 (4)1. 2. 1 自然地理概况 (4)1. 2. 2 气象 (5)1. 2. 3 工程泥沙 (6)1. 3 工程地质 (7)1. 3. 1 地形地貌 (8)1. 3. 2 地层岩性 (8)1. 3. 3 地质构造 (9)1. 4 水库特性及动能指标 (9)1. 5 枢纽布臵 (10)2 厂房布臵方案比选 (11)2. 1 厂房类型的选择 (11)2.2 主厂房位臵的选定 (11)3 水轮机选型 (12)3. 1 水轮机容量及台数的选择 (12)3.2 水轮机型号选择 (13)3. 2 . 1 HL310 型水轮机方案的主要参数选择 (13)3. 2. 2 ZZ560 型水轮机方案的主要参数选择 (14)4 水轮发电机选型 (18)4.1 水轮发电机主要尺寸估算 (19)4. 1 . 1 极距τ (19)4.1.2 定子内径 (19)4. 1. 3 定子铁芯长度 (19)4. 1. 4 定子铁芯外径（机座号） (19)4. 2 平面尺寸估算 (19)4. 2. 1 定子机座外径 (19)4. 2. 2 风罩内径 (19)4.2.3 转子外径 (19)4. 2. 4 下机座最大跨度 (20)4. 2. 5 推力轴承外径和励磁机外径 (20)4. 3 轴向尺寸计算 (20)4. 3. 1 定子机座高度 (20)4. 3. 2 上机架高度 (20)4. 3. 3 推力轴承高度，励磁机高度和永磁机高度 (20)4. 3. 4 下机架高度 (20)4. 3. 5 定子支座支承面至下机架支承面或下挡风板之间的距离 (20)4. 3. 6 下机架支承面至主轴法兰底面之间的距离 (20)4. 3. 7 转子磁轨轴向高度 (20)4. 3. 8 发电机主轴高度 (20)4. 3. 9 定子铁芯水平中心线至主轴法兰盘底面距离 (21)4. 4 水轮发电机重量估算 (21)5 蜗壳设计 (22)5.1 蜗壳的型式 (22)5.2 蜗壳包角 (22)5.3 蜗壳断面形状 (23)5.4 蜗壳的水力计算 (23)6 尾水管形式及其主要尺寸确定 (25)7 主厂房主要尺寸的确定 (27)7.1 机组段长度的确定 (27)7. 2 厂房宽度的确定 (28)7. 3 厂房各层高层的确定 (29)8 副厂房的布臵 (31)9 吊车梁的结构设计 (33)9. 1 吊车梁的截面设计 (33)9. 2 吊车梁的荷载计算 (34)9. 3 吊车梁内力计算 (35)9. 4 吊车梁承受扭矩和抗扭钢筋计算 (36)9. 5 吊车梁配筋计算 (36)总结 (41)致谢 (42)主要参考文献 (43)摘要本毕业设计承担水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。

2、可行性研究
(1)研究基础：预可行性研究成果
(2)研究内容：通过方案比较选定枢纽的总体 布置及其参数，决定建筑物的型式和控制尺寸，选 择施工方案、进度和总布置，编制工程投资预算， 阐明工程效益。
(3)研究要求：根据选定机组机型、电气主接 线图及主要机电设备，初步决定厂房的型式、布置 及轮廓尺寸，绘出厂区及厂房布置图，进行厂房稳 定计算及必要的结构分析，提出厂房工程地质处理 措施。
(3)动能系数：电站的装机容量，机组台数， 电站的保证出力，多年平均年发电量，平均年利用 小时数。
六、主机组和机电设备资料
(1)机组总装配图，水轮机型号、转子直径、 重量(带轴)，水轮发电机型号、尺寸、重量(带轴)， 蜗壳和尾水管尺寸，水轮发电机冷却方式和通风道 尺寸。
(2)调速器型号和尺寸，进水阀的外形尺寸及 重量，各种辅助设备(油、气、水)的型号、台数、 重量和尺寸。
3、招标设计 (1)研究基础：可行性研究成果。 (2)研究内容： ①对可行性研究中的遗留问题进行必要的修改 和补充，落实选定方案工程建设的技术、施工措施。 ②提出较详细的工程图纸和分项工程的工程量， 提出施工、制造与安装的工艺技术要求以及永久设 备购置清单。 ③编制招标文件。
4、施工详图 (1)研究基础：招标设计成果 (2)研究内容：陆续对各项结构进行细部设计 和结构计算，并拟定具体的施工方法，绘出施工 详图。
2、技术设计阶段(大型比较复杂的工程)：在 初步设计的基础上，进一步确定厂房水工、机械、 电气各工种间的技术问题，并共同研究和协调。厂 房技术设计图纸，仍类似初步设计那些图，但要标 明详细尺寸，编制技术说明书。
3、施工图设计阶段：满足施工要求，即在初 步设计、技术设计的基础上，综合水、电、机、建 各个工种相互核实校对，把满足厂房工程施工的具 体要求反映在图纸中，编制工程说明书、结构计算 书和预算书。

小型水力发电站设计规范（试行）GBJ71—84编制说明第一章总则第二章水文、水利及水能第三章工程总体布置及水工建筑物第四章水力机械第五章电气部分第六章闸门、拦污栅和启闭设备附录本规范用词说明第一章总则第1。

0.1条小型水力发电站（以下简称水电站)设计,必须认真执行国家的技术经济政策, 根据国民经济发展的需要, 按照地方水利、电力、航运、木材流送、水产和环境保护等规划的要求,统筹安排, 因地制宜, 合理利用水资源, 做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。

第1。

0.2条本规范适用于装机容量2。

5万kW及以下, 机组容量1万kW以下, 其中机电部分, 适用于机组容量为500～6000kw、出线电压不超过35kV的新建水电站的设计。

第1.0.3条水电站的初步设计, 宜在河流（河段或地区)规划和地方电力规划的基础上, 根据经审批的设计任务书进行。

对上、下游有影响的河段的开发, 应征求相邻地区意见.第1.0。

4条水电站设计, 必须认真进行调查、研究、勘测和试验工作, 以便取得水文、气象、地形、地质、地震、建材及地方工农业和淹没、移民以及其他国民经济综合利用要求等项基本资料和数据.第1.0。

5条水电站设计, 除应符合本规范的规定外, 尚应符合现行的有关标准和规范的规定.第二章水文、水利及水能第一节水文第2。

1。

1条水电站设计, 应收集流域自然地理特性、气象、水文资料, 并应进行整理分析, 或进行必要的复查和修正.整理分析的主要内容如下:一、流域和河道特征值；二、实测水文资料中的水尺位置、水尺零点高程、水准基面的变动、水位和流量观测情况、浮标系数的采用、测流断面的冲刷和淤积变化、水位流量关系曲线高、低水部分的延长方法等；三、受水利工程或分洪、决口等因素影响的径流和洪水资料；四、历史洪水、枯水资料.第2。

1。

2条水电站的水文计算,应根据工程特点和设计要求, 提供下列各项成果的全部或部分内容:一、径流取水口或坝址历年各月（旬、日)平均流量的系列表,年平均流量、时段（旬、日)平均流量频率曲线, 指定频率的设计年平均流量及其年内各月（旬、日）平均流量.二、洪水（包括分期洪水）设计洪峰流量, 不同时段设计洪水量及设计洪水过程线.三、泥沙悬移质的多年平均年输沙量和月分配,典型年月分配,多年平均颗粒级配曲线。

厂房布置的安全设计一、厂房及功能水电站厂房是水电站中安装水轮机、水轮发电机和各种辅助设备的建筑物。

水电站厂房一般由水电站主厂房和水电站副厂房两部分组成。

1、水电站厂房：由水工建筑物、机械、电气设备等组成的将水能转化为电能并将电能输出的综合体,是运行人员进行生产活动的场所。

水电站厂房任务是通过一系列工程措施，将水流平顺地引入水轮机，使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。

水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，在厂房的设计、施工、安装和运行中需要各专业人员通力协作。

2、厂房的组成2.1、水流系统：指把水能转化为机械能的水能机及其进出水设备系统，一般包括进水钢管、进水阀门，蜗壳，水能机转轮，尾水管，尾水渠等。

2.2、电流系统：指发电厂向电网输送电能的一次回路设备系统，包括发电机及其主引出线，发电机母线，发电机电压配电装置，主变压器，高压配电装置及其开关设备。

2.3、电气控制设备系统，指操作、控制电站运行的一整套二次回路设备系统。

包括：机旁盘，励磁设备，中央控制的各种表记，自动远动装置，各种互感器，继电保护，通讯及调度设备及各种控制电缆，母线。

2.4、机械控制设备系统：指控制厂房内水利机械的一系列设备，包括水轮机调速设备，进水阀和减压阀的操作控制设备，各种闸门及进口拦污栅的操作控制设备。

2.5、辅助设备系统：指为水电站安装、检修、维护、运行所必须具有的机电辅助设备系统，包括：2.5.1、油、气、水系统：是保证厂房主要机电设备正常运行的辅助设备。

油系统：透平油和绝缘油的存放、处理、流通设备；气系统：高低压空气压缩机、储气筒、输气管及阀门；水系统：供水及排水系统；供水系统：技术供水，生活供水，消防供水；排水系统：渗漏排水，检修排水。

2.5.2、厂用电系统：为厂房运行服务的辅助机电设备的动力及厂内照明用电设备系统，包括厂用变压器，厂用配电装置，直流电系统。

水电站厂房设计姓名：班级：学号：老师：一、水电站工程概况和基本资料（一）工程概况图1为某水电站的厂房布置图，它是一座以发电为主兼有防洪、灌溉、过木、供水等综合效益的县办骨干电站。

采用钢筋混凝土堆石坝，最大坝高74m ，坝址以上控制流域面积564k ㎡，占全流域面积的75.3%，多年平均流量为s m /6.173水库总库容为3810783.2m ⨯，属多年调节。

图1厂房为坝后式，安装3台8000KW 机组，总装机容量KW 4104.2⨯，保证出力5500KW ，多年平均发电量h KW ⋅⨯4107260，年利用小时3025h ，在系统中（地方电网）担任调峰、调相任务，并可对下游梯级进行调节，经济效益显著。

在枢纽布置上，为避免厂房、溢洪道、筏道的相互干扰，将岸坡式溢洪道布置在坝左岸的一鼻形山脊上，用钢筋混凝土挡土墙与堆石坝衔接，出口消能采用挑流形式。

过木干筏道布置在坝左岸的山坡上。

隧洞布置在坝右岸的山体中，具有导流、发电引水和放空等多种功能，即施工期用隧洞导流，并在导流洞口上的山岩中另开一洞口，与隧洞相连成为“龙抬头”形式，采用塔式进水口作为发电引水和放空隧洞的首部，水库蓄水时将导流洞口封赌。

隧洞直径为5.2m 。

隧洞出口设有放空水库用的闸门。

在放空闸门上游另凿发电引水岔洞，洞径4.6m ，然后以三根m 2Φ的钢支管与机组相连。

本工程规模属大（2）型，枢纽为二等工程，电站厂房按3级建筑物设计。

二、水电站厂房主要设备1、水轮机和发电机 电站最大水头m H 3.64max =，加权平均水头m H cp 63.59=，最小水头m H 02.38min =。

按水头范围及装机容量，套用3台现有机组。

水轮机型号为140220--LJ HL ，单机额定出力为KW 8333，该机组适用m H 65max =，m H 38min =m H p 58=，额定流量35.16m /s ，和电站水头范围比较匹配。

发电机型号为3300/168000-SF ，单机额定出力KW 8000（悬式），采用密封式通风，可控硅励磁。

水电站课程设计1.设计题目水电站厂房布置设计2.设计目的进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生独立思考、分析问题及运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图、使用现行规范、查阅技术资料、使用技术资料的能力以及编写设计说明书的能力。

通过该课程设计使学生初步掌握水电站厂房设计的内容、步骤和方法3.设计任务3.1、进行厂区枢纽布置3.2、根据给定的资料进行水轮发电机组的选型；3.3、根据水轮发电机组的型号选择相应的蜗壳、尾水管、调速器及其它辅助设备；3.4、根据所选择的设备进行主、副厂房的平面和立面的布置设计，从而确定厂房的轮廓尺寸。

布置设计包括以下几方面内容：3.4.1、主机组及相应辅助设备的布置；3.4.2、主、副厂房各层的布置；3.4.3、主、副厂房梁、板结构的布置；3.4.4、厂内交通道的布置。

3.设计资料本次课程设计的前半部分，即机组的选型、调速器及辅助设备的选择已在水轮机选型作业中完成，因此所有资料已发到每人手中，此阶段的设计内容就是要求根据每人选择的机组进行相应的厂房布置设计。

4.设计成果4.1、设计图纸一张。

4.1.1、图纸内容包括：1）沿机组中心线厂房横剖面图（1：50~1：100）；2）发电机层平面图（1：100~1：200）；3）水轮机层平面图（1：100~1：200）；4）蜗壳层、尾水管层平面图（1：100~1：200）；5）厂区枢纽布置图（1：500）4.1.2、图纸要求：1）要求绘于1号白图上或用计算机绘图；2）要严格按制图要求绘制工程图；3）设计图纸要求正确、美观、清楚、整洁；4）图中所用符号应合乎统一规定的符号，文字用仿宋体书写；5）要求图中尺寸标注完整、正确，图纸上要有必要的说明。

4.2、计算书、说明书一份。

计算书、说明书要求有以下内容：1）封面；2）前言；3）中、英文摘要及中、英文关键词；4）目录；5）正文；正文的内容包括：（1）工程概况及设计资料；（2）水轮机、发电机的选型及其所考虑的因素；（3）蜗壳、尾水管、调速设备的选型及其所考虑的因素；（4）水电站在整个枢纽中的位置及厂房枢纽布置概述（包括供水方式、引近方式、厂区回车场及对外交通道。

目录绪论 (1)第一章水电站厂房的位置及形式选定 (3)第一节水电站厂房的选择 (3)第二节厂房布置方岸的选定 (3)第二章下部结构的设计与布置 (4)第一节水轮机的计算 (4)第二节水轮发电机的型式选择 (9)第三节蜗壳断面形式及尺寸计算 (12)第四节尾水管形式及其主要尺寸确定 (13)第五节主厂房主要尺寸的确定 (14)第三章主厂房构架计算 (17)第一节立柱的截面形式选择 (17)第二节厂房屋面板荷载计算及型号选择 (18)第三节吊车梁的结构设计 (18)第四节立柱牛腿的设计 (28)第五节排架设计 (31)第六节排架结构设计 (35)总结 (43)致谢 (44)主要参考文献 (45)1983年11月 (45)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。

l-取水库表层水设 置的叠粱闸门； 2-电站进水口
第三节 有压进水口的位置、高程及尺寸
一、位置
原则：水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，不出
现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常进水。进水
口后接压力隧洞，应与洞线布置协调一致，要选择
地形、地质及水流条件均较好的位置。
二、高程 1. 顶部高程：进水口顶部高程应低于最低死水位，
三、岸坡式进水口 特征： 连同闸门槽、拦 污栅槽贴靠在倾 斜的岸坡，水压 力部分或全部传 给山体承受，闸 门尺寸和启闭力 增加。 适用： 地质条件差， 山坡较陡，不易 挖井的情况。
大盈江进水口
四、坝式进水口
特征：进水口依附在坝体的上游面上，并与坝内压力管道 连接。进口段和闸门段常合二为一，布置紧凑。 适用：混凝土重力坝的坝后式厂房、坝内式厂房和河床式 厂房。
盐锅峡水电站：汛期有大量杂物被带到坝前，年总量在 3000m3以上。进水口迎水流布臵，无任何额外防护设施。 1964年汛期，洪峰大、污物多，停机清污十分频繁，3~5天 就要清污一次。8月12日，污物来势凶猛，来不及清理，先 是堵塞拦污栅，接着泥沙受阻淤积，致使栅体压差达到近7 米，最终将拦污栅压垮，被迫停机600多小时，折合损失240 万元。1966年~1967年两年内因停机清污所造成的损失达到 1569万元。 黄坛口水电站由于地形条件不好，在进水口前形成大面积回 流区，并出现漏斗漩涡。洪水季节有大量污物堆积，厚度近 1米，漂浮物一旦被吸入漩涡，就会被附着在拦污栅上。 1961年由于拦污栅堵塞使电站出力降低4000kW，拦污栅压 差达到5.4米，最终导致拦污栅压坏脱落，被迫停机。
门槽时用以堵水。
运用要求：静水中启闭。
布置方式：平板闸门，几个进水口共用一套检修 闸门，启闭可用移动式或临时启闭设备，平时检 修闸门存放在储门室内。