水電站樞紐廠房設(shè)計及機(jī)組選型設(shè)計

二、機(jī)電設(shè)備的選擇〔一〕、水輪機(jī)的選擇1、水輪機(jī)選擇的根本資料裝機(jī)容量設(shè)計水頭2、水輪機(jī)型號的選擇根據(jù)設(shè)計水頭，參照金鐘元《水力機(jī)械》附表1，可以有兩種選型水輪機(jī)。3、單機(jī)容量的選擇水電站的裝機(jī)容量等于機(jī)組臺數(shù)和單機(jī)容量的乘積。根據(jù)已確定的裝機(jī)容量，就可以擬定可能的機(jī)組臺數(shù)方案。在選擇機(jī)組臺數(shù)時可從以下方面考慮：〔1〕機(jī)組臺數(shù)與機(jī)電設(shè)備制造的關(guān)系機(jī)組臺數(shù)增多時，機(jī)組單機(jī)容量減小，尺寸減小，因而制造及運(yùn)輸都有比擬容易，這對于制造能力和運(yùn)輸條件較差的地區(qū)是有利的。但實(shí)際上小機(jī)組單位千瓦消耗的材料多，制造也較麻煩，故一般都希望選用較大的機(jī)組?！?〕機(jī)組臺數(shù)與水電站投資的關(guān)系中選用的機(jī)組臺數(shù)較多時，不僅機(jī)組本身單位千瓦的造價高，而且隨著機(jī)組臺數(shù)的增加。相應(yīng)的閘門、管道、調(diào)速器，輔助設(shè)備和電氣設(shè)備的套數(shù)就要增加，電氣結(jié)線也較復(fù)雜，廠房平面尺寸也需加大，機(jī)組安裝維護(hù)的工作量也增加，因此從這些方面來看，水電站單位千瓦的投資將隨臺數(shù)的增加而增加。但另一方面，采用小機(jī)組那么廠房的起重能力、安裝場地、機(jī)坑開挖量都可縮減，因此又可減小一些水電站投資?？偟膩碚f，機(jī)組臺數(shù)變化要引起水電站投資變化，在大多數(shù)情況下，臺數(shù)增多將增大投資。機(jī)組臺數(shù)與水電站運(yùn)行效率的關(guān)系機(jī)組臺數(shù)增多能夠增加水電站的電能，但當(dāng)增多到一定程度，再增多時對水電站的運(yùn)行效率就不會有顯著的影響了。當(dāng)水電站在電力系統(tǒng)中擔(dān)任基荷工作時，選擇機(jī)組臺數(shù)少，可合水輪機(jī)在較長時間內(nèi)以最優(yōu)工況運(yùn)行，合水電站保持較高的平均效率。機(jī)組臺數(shù)與水電站運(yùn)行維護(hù)工作的關(guān)系機(jī)組臺數(shù)多，單機(jī)容量小，運(yùn)行方式就比擬靈活，機(jī)組發(fā)生事故后所產(chǎn)生的影響小，檢修也較容易安排。但因運(yùn)行操作次數(shù)隨之增加，發(fā)生事故的機(jī)率增高了，同時管理人員增多，運(yùn)行費(fèi)用也提高了。因此不宜選用過多的機(jī)組臺數(shù)。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件相近時，應(yīng)盡量采用機(jī)組臺數(shù)較少的方案，但為了水電站運(yùn)行的可靠性和靈活性，一般應(yīng)不少于兩臺。故綜合考慮，采用兩臺機(jī)組，單機(jī)容量為。式中——水輪機(jī)的額定出力——發(fā)電機(jī)的額定出力——發(fā)電機(jī)效率4水輪機(jī)主要參數(shù)確實(shí)定〔1〕轉(zhuǎn)輪直徑的計算式中：×103KW由金鐘元《水力機(jī)械》附表1查得該型水輪機(jī)在限制工況下的，=82.6%.由此可假定水輪機(jī)在該工況下的效率為86%。將以上各值代入公式得：選用與之接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)直徑=.〔2〕效率修正值的計算由附表1查得：型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下模型的最高效率=89.6%,模型轉(zhuǎn)輪的直徑.那么原型水輪機(jī)的最高效率=93%考慮到制造水平的情況，取ξ=1.0%,那么效率修正值為：－由此可求得水輪機(jī)在限制工況的效率應(yīng)為：(與原來假定的數(shù)值相近)〔3〕轉(zhuǎn)速的計算式中由附表1查得在最優(yōu)工況下的r/min，同時由于：﹤所以可忽略不計，那么以r/min代入上式得：×r/min選用與之接近而偏大的同步轉(zhuǎn)速〔4〕工作范圍的檢驗(yàn)計算在選定的=，的情況下，水輪機(jī)在最大的和各種特征水頭下相應(yīng)的值分別為：在設(shè)計水頭以額定出力Nr工作時，其相應(yīng)的最大單位流量為：﹤m3/s那么水輪機(jī)的最大引用流量為：×2×=21m3/s對值：在設(shè)計水頭=69.95時在最大水頭=79時在最小水頭=64時在型水輪機(jī)的主要綜合特性曲線圖上,分別畫出=75r/min，=的直線，由圖可見，由這兩根直線與效率線所圍成的水輪機(jī)工作范圍根本上包含了該特性曲線的高效率區(qū)，所以對于型水輪機(jī)方案，所選定參數(shù)=,=375是合理的。(5)水輪機(jī)吸出高Hs計算由水輪機(jī)的設(shè)計工況〔〕在圖3-7上可查得相應(yīng)的汽蝕系數(shù)那么可求得水輪機(jī)的吸出高為：〔6〕飛逸轉(zhuǎn)速的計算還擊式水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速與水輪機(jī)凈水頭、導(dǎo)葉開度有關(guān)。最大飛逸轉(zhuǎn)速式中：——最大水頭〔米〕——最大單位飛逸轉(zhuǎn)速查表知，水輪機(jī)采用的〔7〕軸向水推力的計算式中——軸向水推力系數(shù)，對于水輪機(jī)，0.375、水輪機(jī)安裝高程確實(shí)定對立軸混流式水輪機(jī)，安裝高程由下式確定：式中：查表知，?！捕场⑺啓C(jī)結(jié)構(gòu)與外型尺寸估算1、混流式水輪機(jī)主要由以下幾局部組成：〔1〕埋入局部：包括蝸殼、座環(huán)、尾水管等；〔2〕導(dǎo)水機(jī)構(gòu)：包括頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉和導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)等；〔3〕轉(zhuǎn)動局部：包括轉(zhuǎn)輪、主軸等；〔4〕導(dǎo)軸承、密封裝置及其他附屬裝置。2、蝸殼斷面形式本電站最大工作水頭超過40m故采用金屬蝸殼，蝸殼頂角點(diǎn)和底角點(diǎn)的變化形式有直線和拋物線兩種。直線變化結(jié)構(gòu)簡單，水力損失大；拋物線變化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水力損失小。為了改善蝸殼的受力條件使水力損失最小，應(yīng)選用拋物線變化規(guī)律的圓形斷面。工廠對圓形金屬蝸殼包角通常采用。那么：蝸殼進(jìn)口多面流量：——水輪機(jī)最大引用流量。蝸殼進(jìn)口平均流速：由水輪機(jī)設(shè)計水頭Hr查《水利機(jī)械》得蝸殼進(jìn)口平均流速。蝸殼進(jìn)口斷面面積：斷面半徑：由《水利機(jī)械》附表5查得金屬蝸殼座環(huán)尺寸，水頭在70米以下其座環(huán)外徑=3.85m,=m當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時其形式入圖1所示：3、尾水管計算根據(jù)本電站的總裝機(jī)容量(0.25MW)為小型水電站，為了減少尾水管的開挖深度，采用標(biāo)準(zhǔn)彎肘型尾水管。彎肘形尾水管是由進(jìn)口直錐段、肘管和出口擴(kuò)散段三局部組成。其大致形狀如下圖：使用推薦尾水管尺寸表查《水利機(jī)械》得到本電站尾水管尺寸參數(shù)。表1尾水管標(biāo)準(zhǔn)型式與實(shí)際計算表參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)2.541.751.31實(shí)際可近似取為轉(zhuǎn)輪出口直徑，此處取為.進(jìn)口錐管的半錐角的最優(yōu)值,對混流式水輪機(jī),取。此處取為9o。根據(jù)尾水管的結(jié)構(gòu)可得下式:解得，而,可取為0.2-0.5,此處取為0.3m。故。因此尾水管外形尺寸如圖2所示：4、水輪機(jī)重量估算〔1〕、水輪機(jī)總重量估算水輪機(jī)總重量指不包括調(diào)速器、油壓裝置和其他輔助設(shè)備的水輪機(jī)整體重量。查《水電站機(jī)電設(shè)計手冊〔水力機(jī)械〕》可知，2轉(zhuǎn)輪重量估算查《水電站機(jī)電設(shè)計手冊〔水力機(jī)械〕》圖2-56可知，圖1蝸殼尺寸簡圖〔單位：mm〕圖2混流式水輪機(jī)尾水管簡圖〔三〕調(diào)速系統(tǒng)的選擇水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的根本任務(wù)是：使水輪發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定地以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，在機(jī)組負(fù)荷變化工其他外擾作用下，保證機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化不超過一定的范圍，并能迅速地穩(wěn)定于新的工況，從而保證發(fā)電機(jī)輸出的交流電頻率滿足用電設(shè)備的要求。水輪機(jī)調(diào)節(jié)是通過調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化不斷地改變水輪機(jī)過流量來實(shí)現(xiàn)的。調(diào)速系統(tǒng)的主要設(shè)備有：調(diào)速器、油壓裝置和漏油裝置。1、調(diào)速器的型式選擇〔1〕調(diào)速器型式選擇調(diào)速器型式選擇的一般要求有以下兩點(diǎn)：①．當(dāng)電站和機(jī)組容量較大，在系統(tǒng)中承當(dāng)調(diào)頻任務(wù)，應(yīng)選用調(diào)節(jié)品質(zhì)好，自動化程度高的電氣液壓調(diào)速器。當(dāng)機(jī)組容量較小，在系統(tǒng)中地位不重要，經(jīng)常承當(dāng)基荷時，也可選用機(jī)械液壓調(diào)速器。②.選擇調(diào)速器時應(yīng)考慮到調(diào)速器某些五一節(jié)對電站其他設(shè)備的要求和影響。2調(diào)速器工作容量的選擇調(diào)速器的工作容量是指在一定的工作油壓下，調(diào)速系統(tǒng)所具有的最大可能輸出功率，該輸出功率不僅取決于調(diào)速功的大小，還取決于關(guān)機(jī)時間的長短。而主配壓閥直徑并不能全面地反映調(diào)速器的工作容量，對直徑相同但結(jié)構(gòu)不同的主配壓閥，具有不同的最大行程，窗口尺寸和開、關(guān)機(jī)時間調(diào)整方式，因而其摩阻系數(shù)和可能最大輸出功率也不相同。所以只有同一類型的主配壓閥才能按其活塞直徑表征調(diào)速器的容量。選擇調(diào)速器工作容量時，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔恳员ＷC機(jī)組可靠地開關(guān)導(dǎo)葉，關(guān)機(jī)時間應(yīng)能滿足調(diào)節(jié)保證的要求?！?〕主接力器的選擇采用兩個接力器來操作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，每個接力器的直徑可按以下公式計算式中——計算系數(shù)。取為0.40；——導(dǎo)葉高度。在標(biāo)準(zhǔn)接力器系列表中選擇與之接近的直徑225。接力器最大行程可由以下經(jīng)驗(yàn)公式求得式中為導(dǎo)葉最大開度?？捎赡Ｐ退啓C(jī)的導(dǎo)葉開度依下式換算求得式中、分別為原型和模型水輪機(jī)導(dǎo)葉軸心圓的直徑、分別為原型和模型水輪機(jī)導(dǎo)葉數(shù)目，那么兩個接力器的總?cè)莘e?！?〕主配壓閥的選擇主配壓閥的直徑與通向接力器的油管直徑是相等的，主配壓閥油的流量為：——導(dǎo)葉全開到全關(guān)直線關(guān)閉時間。假設(shè)為4s。那么m3/s主配壓閥直徑為：d(m)Vm——管內(nèi)油壓流速m/s.當(dāng)額定油壓為時Vm=〔4-5〕m/s為短管且工作油壓較高時取較大值。那么Vm取5m/s。代入上式主配壓閥直徑為：由計算的主配壓閥直徑查《水電站機(jī)電手冊》選擇之相鄰而偏大的DT-100電氣液壓型調(diào)速器。調(diào)速器外形如圖3所示：圖3調(diào)速器外形尺寸圖2、油壓裝置的選擇〔1〕油壓裝置的組成油壓裝置是向水輪發(fā)電機(jī)制調(diào)速系統(tǒng)供應(yīng)壓力油的能源設(shè)備，是調(diào)速系統(tǒng)的重要組成局部。同時也可作為進(jìn)水閥、調(diào)壓閥以及液壓操作元件的壓力油源。油壓裝置有別離式和組合式兩種。別離式油壓裝置的壓力油罐與回油箱分開；組合式油壓裝置的壓力油罐裝在回油箱上面的框架上。前者容量范圍較大，適用于大中型水輪機(jī)。后者結(jié)構(gòu)緊湊，但容量較小，僅適用于中小型水輪機(jī)。本電站采用組合式油壓裝置。油壓裝置的主要部件有：〔1〕壓力油罐：其中油占總?cè)莘e的30-40%，其余70-60%為壓縮空氣?！?〕回油箱：其容積約為壓力油罐容積的倍?！?〕油泵：一般均為螺旋油泵，有立式和臥式兩種?！?〕油泵附件：包括平安閥、逆止閥和節(jié)流閥等?！?〕壓力油罐的附件：包括壓力表、油位信號及自動補(bǔ)氣裝置、壓力信號器、空氣閥等。(2)油壓裝置的選擇計算油壓裝置的選擇計算主要是確定油壓裝置的臺數(shù)和容量〔工作能力〕。為了滿足機(jī)組調(diào)節(jié)和平安運(yùn)行的要求，通常每臺水輪機(jī)裝設(shè)一臺油壓裝置。油壓裝置的工作能力是以壓力油箱的總?cè)莘e和額定油壓為表征的。壓力油箱的總?cè)莘e可按以下經(jīng)驗(yàn)公式估算：取查《水利機(jī)械》油壓裝置系型譜表，本水電站可選型查《水電站機(jī)電設(shè)計手冊》可知其根本尺寸如表2所示，形式如圖4所示：表2油壓裝置根本尺寸表單位〔mm〕油壓裝置型號回油箱長度回油箱寬度總高壓力油罐高壓力油罐外徑24001700327023701028圖3油壓裝置簡圖〔單位：mm〕(四)發(fā)電機(jī)的選擇1、水輪發(fā)電機(jī)的型式選擇根據(jù)所選機(jī)型：的主要性能參數(shù)，選擇配套發(fā)電機(jī)其性能如表2-3表3主要外形和安裝尺寸型號容量(kw)65001912524390028035760表4主要外形與安裝尺寸單位名稱尺寸19125243900280357602350270035801490名稱尺寸1643242973610161600470626946191135圖5發(fā)電機(jī)外形尺寸2、水輪發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻方式及其選擇大中型水輪發(fā)電機(jī)常采用密閉式空氣循環(huán)冷卻和水內(nèi)冷兩種冷卻方式。通過兩個通風(fēng)方式的比擬，本電站采用密閉式空氣循環(huán)冷卻。密閉式空氣循環(huán)冷卻的冷卻方式是借助轉(zhuǎn)子風(fēng)扇或輪同的風(fēng)扇作用合空氣在發(fā)電機(jī)內(nèi)部循環(huán)流通，熱空氣通過冷卻器用水冷卻。3、水輪發(fā)電機(jī)重量估算〔1〕發(fā)電機(jī)總重量式中—發(fā)電機(jī)總重量()；—系數(shù),對懸式發(fā)電機(jī)取8-10,此處取為8。〔2〕發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量一般可按發(fā)電機(jī)總重量的1/2估算〔三〕、起重設(shè)備水電站起重設(shè)備一般采用橋式起重機(jī)或門式起重機(jī)。橋式起重機(jī)有單小車和雙小車兩種。雙小車橋式起重機(jī)與單小車起重機(jī)不同之處是在橋架上設(shè)有兩臺可以單獨(dú)或聯(lián)合運(yùn)行的小車，每臺小車只有一個起重吊鉤，藉手動變速作主鉤或副鉤使用，當(dāng)?shù)踹\(yùn)最重件〔如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子〕時，兩臺小車借助平衡梁聯(lián)合起吊。1、吊車形式的選擇最重吊運(yùn)件的重量為噸，且機(jī)組臺數(shù)小于4臺，故可選用一臺單小車橋式起重機(jī)。2、主要工作參數(shù)的選擇〔1〕起重量查表〔水電站機(jī)電設(shè)計手冊〕，額定起重量為100噸。(2)跨度起重機(jī)大車軌道中心線之間的垂直距離〔或起重機(jī)大車兩端車輪中心線之間的垂直距離〕稱為跨度，以米表示。根據(jù)廠房寬度起重機(jī)跨度定為12米。(3)起升高度雙小車起重機(jī)每臺小車只有一套起重機(jī)構(gòu)，其吊鉤的下極限位置應(yīng)保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子或水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪從機(jī)坑吊出，同時還應(yīng)滿足吊運(yùn)進(jìn)水閥及水輪機(jī)埋設(shè)部件及安裝的要求。(4)吊鉤主廠房每臺單小車橋式起重機(jī)一般都設(shè)置主、副鉤各一個。主鉤一般應(yīng)滿足起吊額定起重量的要求，副鉤那么按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配置?！?〕其它主要尺寸表6其它主要尺寸表起重量跨度起升高度起升速度運(yùn)行速度主鉤副鉤主鉤副鉤主鉤副鉤小車大車10020122635起重量極限尺寸大車最大輪壓重量吊鉤至軌面距離吊鉤至軌道中心距離小車重起重機(jī)總重主鉤副鉤主鉤主鉤副鉤10020900320048005650235060113208起重量主要外形尺寸兩臺橋機(jī)并車尺寸主鉤副鉤小車軌距起重機(jī)最大寬度小車長度軌面至起重機(jī)頂端距離軌面至緩沖器距離并車后起重機(jī)最大寬度兩主鉤之間距離軌道面至平衡梁掛鉤的距離掛鉤中心至上下環(huán)底距離100205500103808400645012002088010500900114三、水電站廠房布置廠房布置的根本要求是：應(yīng)適應(yīng)地質(zhì)、地形、水文、氣象等自然條件，并根據(jù)電站樞紐布置的具體情況、不同類型廠房的特點(diǎn)，全面考慮，合理布置。應(yīng)滿足設(shè)備平安運(yùn)行，便于安裝檢修及操作管理，廠內(nèi)各種設(shè)備布置協(xié)調(diào)，并考慮水工結(jié)構(gòu)上的要求。應(yīng)充分考慮設(shè)備進(jìn)廠以及廠內(nèi)吊裝、運(yùn)輸?shù)囊蟆?yīng)考慮電站初期運(yùn)行要求，盡可能不設(shè)或少設(shè)臨時設(shè)施，對于分期建設(shè)的電站，應(yīng)考慮遠(yuǎn)、近期結(jié)合。應(yīng)考慮防火、防淹、防潮及勞動保護(hù)等方面的要求，力求布置整齊美觀。在滿足電波運(yùn)行及安裝檢修要求的前提下，盡量減少土建工程量，節(jié)省投資?！惨弧?、立軸還擊式機(jī)組的布置主廠房由機(jī)組段〔包括端機(jī)組段〕和安裝場組成，所以主廠房布置和尺寸確實(shí)定，主要就是機(jī)組段和安裝場的布置和尺寸確實(shí)定。而機(jī)組段尺寸主要取決于水輪機(jī)蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的外形尺寸。1、尾水管層的布置還擊式水輪機(jī)的泄水設(shè)備——尾水管的頂部與根底底板之間的空間是尾水管層，布置有：(1)尾水管為減少開挖量，采用彎肘形尾水管。它由直錐段、肘管段和擴(kuò)散段幾個局部組成。水輪機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)型尾水管。尾水管底板高程為米，厚，根底開挖高程為米。為減小擴(kuò)散段結(jié)構(gòu)跨度，通常設(shè)有2個隔墩。廠內(nèi)設(shè)有通往尾水管的通道和進(jìn)人孔，進(jìn)人孔的尺寸為600×800毫米。進(jìn)人孔的位置，布置在尾水管的圓錐段。當(dāng)停機(jī)放空尾水管的水，檢修人員從水輪機(jī)沿進(jìn)水閥坑的爬梯下去，然后水平進(jìn)入廊道，翻開設(shè)在尾水管直錐段的金屬蓋，利用梯繩爬進(jìn)尾水管內(nèi)。(2)集水井、集水廊道和水泵室主廠房內(nèi)常在下部結(jié)構(gòu)局部的根底塊體最低部位設(shè)置集水井或集水廊道，并在上方設(shè)水泵室，以便及時利用水泵排除根底滲水。一般蝸殼有不管通到尾水管，尾水管將水引入集水井或集水廊道，然后由水泵抽水向下游排出。出口高程一般設(shè)在下游水位以上。2蝸殼層的布置蝸殼層是還擊式水輪機(jī)的引水設(shè)備蝸殼及其周圍的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)塊體和空間局部。本電站采用單元供水，廠內(nèi)不設(shè)蝴蝶閥，而在調(diào)壓井處設(shè)控制閘門。此為引水隧洞設(shè)計局部，故在本設(shè)計中不做進(jìn)一步探討。機(jī)組轉(zhuǎn)輪直徑米，蝸殼為混凝土蝸殼，蝸殼的包角為180度。蝸殼內(nèi)設(shè)進(jìn)人孔，進(jìn)人孔的布置在進(jìn)口的上部。進(jìn)人孔的大小為650毫米。蝸殼層平面布置圖如附圖所示.3水輪機(jī)層的布置(1)筒式發(fā)電機(jī)機(jī)墩圓筒式機(jī)墩抗扭、抗震及抗壓性能好，剛度大，一般為少筋混凝土，用鋼量省，故采用圓筒式機(jī)墩。機(jī)墩內(nèi)部是空的便于水輪機(jī)安裝時吊進(jìn)、檢修時吊出。機(jī)墩內(nèi)布置接力器，預(yù)埋各種油、氣、水管道和布置電纜、電線。運(yùn)行人員經(jīng)常要進(jìn)入內(nèi)腔進(jìn)行巡視和檢修工作，機(jī)墩要留有進(jìn)人孔，機(jī)墩高度不能太矮。機(jī)墩內(nèi)徑要按大于水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑、小于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑，并考慮下機(jī)架支承等要求而定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，圓筒式機(jī)墩內(nèi)徑根據(jù)前面發(fā)電機(jī)的計算(2)輪機(jī)機(jī)坑的布置水輪機(jī)機(jī)坑應(yīng)按以下要求進(jìn)行布置：①.于在水輪機(jī)機(jī)坑內(nèi)檢修、安裝、維護(hù)導(dǎo)軸承和傘式機(jī)組的推力軸承。②.組采用不吊發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子而拆出水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行檢修時，此時機(jī)墩結(jié)構(gòu)及布置尺寸應(yīng)考慮轉(zhuǎn)輪運(yùn)出的通道，并設(shè)置必要的吊運(yùn)裝置以滿足轉(zhuǎn)輪拆裝的要求。在決定機(jī)坑進(jìn)人孔的位置時，應(yīng)注意水輪機(jī)接力器和推拉桿對進(jìn)入機(jī)坑通道的影響。進(jìn)入水輪機(jī)機(jī)坑的門為一個。門寬為，門的高度為2米。因此根據(jù)水輪機(jī)層布置的主要數(shù)據(jù)可大致繪出水輪機(jī)層的平面圖.4發(fā)電機(jī)層的布置(1)水輪發(fā)電機(jī)一般有定子外露、定子埋入和上機(jī)架埋入三種布置形式。定子埋入式和上機(jī)架埋入式使發(fā)電機(jī)層寬敞，同時由于提高了發(fā)電機(jī)層高程而增加了水輪機(jī)層高度，可增設(shè)一層作為出線層。這兩種布置形式被廣泛采用。本電站采用定子埋入式。(2)旁盤它包括機(jī)組自動操作盤、機(jī)組繼電保護(hù)盤、機(jī)組測溫盤、機(jī)組動力盤等，每臺機(jī)組的機(jī)旁盤為3塊，每塊尺寸為。布置在發(fā)電機(jī)層并盡桶靠近調(diào)速器操作柜且在同一側(cè)，以便運(yùn)行人員在機(jī)組啟動時能觀察到盤上的儀表。此外，還要考慮到節(jié)省電纜和布線方便，機(jī)旁盤通?？拷睆S房。(3)勵磁機(jī)和勵磁盤勵磁機(jī)布置隨發(fā)電機(jī)容量而異，有直接布置在同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸頂，也有發(fā)與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸相聯(lián)接的單獨(dú)布置方式。勵磁盤最好布置在發(fā)電機(jī)層，如果太擁擠，也要布置在水輪機(jī)層，但需用通風(fēng)設(shè)備以保證該層不致太潮濕。勵磁室尺寸為。(4)樓梯為運(yùn)行人員經(jīng)常從發(fā)電機(jī)層到水輪機(jī)檢查巡視提供方便，在每兩臺機(jī)組之間設(shè)鋼筋混凝土樓梯一座。樓梯凈寬，坡度以34度到38度之間為宜。(5)交通道在水輪發(fā)電機(jī)的上、下游側(cè)應(yīng)留有2的距離。因此根據(jù)擬定的發(fā)電機(jī)層的主要數(shù)據(jù)可大致繪出發(fā)電機(jī)層的平面圖，見附圖。〔二〕機(jī)組附屬設(shè)備的布置考慮到廠房內(nèi)蝸殼的結(jié)構(gòu)以及蝸殼進(jìn)水口與調(diào)壓室的連接，本次設(shè)計中不對進(jìn)水閥進(jìn)行設(shè)計，故機(jī)組附屬設(shè)備的布置主要是對調(diào)速設(shè)備的布置。它包括兩方面的內(nèi)容：1接力器的布置接力器的布置形式大致有四種：直缸接力器布置在機(jī)坑內(nèi)；直缸接力器布置在頂蓋上；環(huán)形接力器布置在頂蓋上；每一個導(dǎo)水翼采用一個接力器；搖擺式接力器布置在機(jī)坑內(nèi)。本設(shè)計中采用直缸式接力器布置在機(jī)坑內(nèi)壁上。當(dāng)采用混凝土蝸殼時，接力器的布置與蝸殼的斷面形狀有關(guān)。采用梯形斷面混凝土蝸殼時，接力器和調(diào)速器的布置缺點(diǎn)是油壓裝置和調(diào)速器要跨機(jī)組段布置，因此在前期工程中有可能要增加臨時設(shè)施。2調(diào)速器和油壓裝置的布置調(diào)速器和油壓裝置的布置，應(yīng)與接力器布置位置相適應(yīng)，并盡量靠近。調(diào)速器、油壓裝置通常均布置在發(fā)電機(jī)層，它們之間的距離在滿足操作、維護(hù)、檢修方便的前提下，應(yīng)越小越好。電液調(diào)節(jié)器速器的電氣柜，一般都和機(jī)旁盤布置在一起。(三)主廠房主要尺寸確實(shí)定主廠房的尺寸確實(shí)定，即主廠房總長、總高和寬度確實(shí)定。1主廠房的總長度主廠房的總長度包括機(jī)組段的長度〔機(jī)組中心間距〕，端機(jī)組段的長度和安裝場的長度，并考慮必要的水工結(jié)構(gòu)分縫要求的尺寸。〔1〕機(jī)組段長度確實(shí)定裝有立軸還擊式機(jī)級的廠房機(jī)組段長度，主要由蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)等到設(shè)備在軸方向的尺寸確定，同時還應(yīng)考慮機(jī)組附屬設(shè)備及主要通道、吊物孔的布置及其的需尺寸。機(jī)組段長度可按下式計算：式中——機(jī)組段方向的最大長度——機(jī)組段方向的最大長度和可按尾水管層、蝸殼層和發(fā)電機(jī)層分別計算，取其中的最大值。①.蝸殼層②.尾水管層③.發(fā)電機(jī)層式中：——蝸殼方向最大平面尺寸；；；；；，，；,；，；，，；故機(jī)組段長度.(2)端機(jī)組段長度確實(shí)定(3)裝配廠尺寸計算裝配廠寬度與主機(jī)室相等，長度為倍的機(jī)組段長度?；炝魇剿啓C(jī)取偏小值即：裝配廠長9.8-14.7,取10m.廠房兩邊墻取三七墻那么墻厚2×那么廠房的總長度為：2主廠房的總寬度以機(jī)組中心線為界，廠房寬度可分為上游側(cè)寬度和下游側(cè)寬度兩局部。B=+=式中A——風(fēng)罩外壁到上游墻內(nèi)側(cè)〔或拄邊〕的凈距，由上游側(cè)電器設(shè)備和附屬設(shè)備的布置及通道尺寸決定。——發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚，一般取〔取〕——〕。主廠房下游側(cè)，除滿足寬度要求外還須滿足蝸殼在-y方向的尺寸和蝸殼外混凝土厚度的要求，如果下游側(cè)還須布置附屬設(shè)備、電器設(shè)備或下游側(cè)做吊運(yùn)通道，尚須滿足上訴要求。最后決定長房總寬度時，要滿足起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)跨度的要求?！睬耙言V，本電站起重機(jī)跨度12m?！潮倦娬緜?cè)無附屬設(shè)備、電器設(shè)備，只滿足交通要求。考慮上訴要求下游側(cè)=6040mm.那么電站主廠房凈寬：B=+=5960+6040=12m上游側(cè)墻為二四墻即240mm厚，柱邊到墻外緣距離為900mm。下游側(cè)墻為三七墻即370mm厚，柱邊到墻外緣距離為1000mm。那么電站主廠房總寬為：1200+900+1000=13900mm副廠房寬度取8000mm3廠房各層高程確實(shí)定廠房各層的高程，主要有尾水管底板高程、機(jī)組安裝高程、水輪機(jī)層地面高程、發(fā)電機(jī)層地面高程、吊車軌道頂?shù)母叱?、廠房頂?shù)母叱痰?1)水輪機(jī)的安裝高程(2)尾水管底板高程尾水管底板高程:〔m〕——尾水管高度〔〕。(3)主廠房根底開挖高程主廠房根底開挖高程:，。=4020.18-1.5=。(4)水輪機(jī)層地面高程水輪機(jī)地面高程:，；，。(5)發(fā)電機(jī)裝置高程發(fā)電機(jī)裝置高程:式中，；，。(6)發(fā)電機(jī)層樓板高程水輪機(jī)層地面高程加進(jìn)人孔高度〔2m〕、加孔頂厚〔1m〕、加定子機(jī)座高〔1.912m〕。=+2+1+1.912=。(7)起重機(jī)〔吊車〕安裝高程起重機(jī)的安裝高程:式中和發(fā)電機(jī)定子高度之合，本電站定子為埋入式，僅為上機(jī)架高度；；；，〔〕；(8)屋頂高程屋頂高程等于起重機(jī)軌頂至小車頂面的凈空尺寸〔〕+為檢修吊車在小車上留有的高度+屋面大梁高度、屋面板層、防水層、保溫層厚度；〔取2m〕。=+3.537+0.5+2=。(9)廠房總高度(四)安裝場的布置及尺寸確實(shí)定安裝場是為設(shè)備的到貨卸車、拆箱清掃、組合、預(yù)裝或解體大修而設(shè)置的。1安裝場的位置與高程安裝場位于主廠房左端，并與對外交通道同側(cè)，以方便交通運(yùn)輸。裝配場的下面一般有一層至二層可作輔助生產(chǎn)車間，下面一層地面高程與水輪機(jī)層相同，便于交通。這兩層通常布置油庫、油處理室、油化驗(yàn)室、壓氣機(jī)室、機(jī)修間和電工維修車間等。安裝場的高程與發(fā)電機(jī)層樓板高程相同，以充分利用場地，便于安裝、檢修、及運(yùn)行維護(hù)管理。因此安裝場的高程為。2安裝場的布置及尺寸〔1〕裝配場寬度安裝場與主廠房同寬，以便于利用起重機(jī)沿主廠房縱向運(yùn)行，即安裝場的寬度為米?！?〕裝配場長度，。3布置要求對于混流傘式機(jī)組，需要布置的機(jī)組主要部件有：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)上機(jī)架、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、水輪機(jī)頂蓋、推力軸承支架?！?〕發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑周圍留間隙，以供安裝磁極之用裝配場樓板留有孔口，孔徑比主軸法蘭直徑大，本設(shè)計中取為，以便在磁極下放進(jìn)千斤頂和墊板。在不進(jìn)行轉(zhuǎn)子裝配或檢修期間，孔洞蓋上鐵板或混凝土板?！?〕發(fā)電機(jī)上機(jī)架周圍留有間隙，供作通道用?！?〕水輪機(jī)頂蓋及轉(zhuǎn)輪周圍留有間隙，供作通道用?！?〕由于大中型水電站的主變壓器較為高大，要檢修主變壓器，必須沿軌道將主變壓器推進(jìn)裝配場，要利用主廠房內(nèi)的起重機(jī)將變壓器鐵芯從殼內(nèi)吊出，勢必使用權(quán)主廠房增加高度。因此，在裝配場需設(shè)變壓器檢修坑，檢修前先將主變壓器整體吊入坑中，然后用起重機(jī)吊出鐵芯，要求鐵芯吊起后離裝配場樓板面不小于。如果采用鐘罩式變壓器，檢修時只需將鐘罩吊起，無需吊出鐵芯就可檢修。通?？稍谥髯儔浩鲌鼍偷芈短鞕z修，裝配場就不必設(shè)變壓器檢修坑了。變壓器坑的尺寸是變壓器拆去散熱器后的外形尺寸每側(cè)各加，坑的位置可與四大件相重疊，因?yàn)椴⒉煌瑫r進(jìn)行檢修。大型水電站主廠房的裝配場設(shè)有變壓器軌道和鐵路軌道，以便火車和變壓器直接進(jìn)入廠房。裝配場設(shè)有進(jìn)廠大門，布置在廠房下游側(cè)，其尺寸由運(yùn)輸車輛運(yùn)進(jìn)最大部件而定。通行載重汽車的大門寬度取為，高度取為5米。(五)副廠房的布置1副廠房的組成副廠房的規(guī)模根據(jù)水電站裝機(jī)容量、機(jī)組臺數(shù)、電站在電力系統(tǒng)中的作用、自動化程度和遙控的應(yīng)用，而有所變化。2副廠房的位置方案1：副廠房設(shè)在主廠房的上游側(cè)其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊，電纜短，監(jiān)視機(jī)組方便，主廠房下游側(cè)采光通風(fēng)良好。缺點(diǎn)是電氣設(shè)備線路與進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)備互相交叉干擾，引水管道貌岸然可能需增長，不晚適應(yīng)電站分期建設(shè)、提前發(fā)電的要求，施工、運(yùn)行干擾較大，易受機(jī)組振動和噪音的影響。適用于引水道式、壩后式和混合式水電站。方案2：副廠房設(shè)在主廠房的下游側(cè)其優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備的線路都有集中在下游側(cè)，與水輪機(jī)進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)備互不交叉干擾，監(jiān)視機(jī)組方便。缺點(diǎn)是主廠房的采光、通風(fēng)和外觀愛到影響，由于發(fā)電機(jī)引出母線和變壓器布置在主廠房下游側(cè)，尾水管的振動影響較嚴(yán)重，容易引起電氣設(shè)備的誤操作，運(yùn)行人員難于忍受。由于可能要延長尾水管的長度，會相應(yīng)增加廠房下部結(jié)構(gòu)尺寸和工程量，電氣出線也較復(fù)雜。適用于河床式水電站。方案3：副廠房設(shè)在主廠房靠對外交通的一端其優(yōu)點(diǎn)是主、副廠房的總寬度較小，采光通風(fēng)良好，給運(yùn)行人員值班創(chuàng)造良好的工作條件，能適應(yīng)電站分期建設(shè)、初期發(fā)電的特點(diǎn)，運(yùn)行與機(jī)電設(shè)備安裝干擾較小，能減輕機(jī)組振動與噪聲對中央控制室的影響。缺點(diǎn)是母線與電纜線路較長，增加了投資，大型電站當(dāng)機(jī)組臺數(shù)較多時，監(jiān)視、維護(hù)距離較長，檢修、試驗(yàn)時的聯(lián)系不如前兩種位置方便。綜合分析后，選用方案一，使得工程量少，主副廠房布置緊湊，聯(lián)系方便，廠區(qū)布置合理，雖有一些缺乏之處，但比方案二、方案三仍然是利多弊少。3副廠房的平面布置(1)中央控制室中央控制室是整座水電站廠房運(yùn)行保護(hù)、調(diào)度、控制和監(jiān)視的神經(jīng)中樞，與主廠房鄰近，可縮短控制電纜長度，有有利于主機(jī)室與中控室的聯(lián)系；室內(nèi)要求通風(fēng)良好，光線均勻柔和，防止陽光直射至儀表盤面并設(shè)有防西曬的隔熱遮陽措施，無噪聲干擾，室內(nèi)溫、濕度適當(dāng)，以保證儀表的靈敏度和準(zhǔn)確性。室內(nèi)凈高為。長為8米，寬為6米，面積48平方米。(2)集纜室布置在中控室和繼電保護(hù)盤室的下層，面積稍小于中央控制室。長為7米，寬為6米，面積42米。室內(nèi)只有電纜和電纜吊架，布置簡單，室內(nèi)凈高；以工作人員能站立工作為宜。該層聚集來自主廠房和變電站的各種操作電纜，然后通往中控室的控制盤、操作盤。集纜室平安出口為兩個，并應(yīng)做好防潮設(shè)計。(3)繼電保護(hù)盤室布置在中控室附近，長7米，寬6米，面積為42平方米。(4)通訊室及遠(yuǎn)動裝置室當(dāng)輸電電壓在110KV以上時，為了電站與系統(tǒng)調(diào)度中心聯(lián)系，由系統(tǒng)調(diào)度中心指揮電站運(yùn)行，專設(shè)載波通訊室、自動交換機(jī)室、微波或其他無線電通訊室和遠(yuǎn)動裝置室等。這些房間毗鄰于中控室且同一高程，室內(nèi)最小高度為3.5米。要求防塵防震，防止過大的噪聲，不應(yīng)與蓄電池室或強(qiáng)電設(shè)備鄰近。微波或其他無線電通訊室，應(yīng)在其屋頂或附近設(shè)天線或微波發(fā)射塔。長6米，寬3米，面積為18平方米。(5)開關(guān)室布置在靠近機(jī)組的副廠房內(nèi)，使發(fā)電機(jī)引出線較短，減少電能損耗。通向防爆間隔的通道凈寬為2米，高為3米，通道上不應(yīng)有裸露的電氣設(shè)備、導(dǎo)體和電纜封端。采用成套配電裝置，最小凈距尺寸按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。開關(guān)室長度為25米，設(shè)兩個出口。門朝外開，兩個出口相距為3米。采用自然通風(fēng)。(6)母線廊道、母線室或母線豎井發(fā)電機(jī)與主變壓器之間的母線，一般要經(jīng)過母線廊道、母線室或母線豎井引到主變壓器。布置要滿足安裝、維修的要求，母線豎井應(yīng)設(shè)有巡視、檢修用的電梯和樓梯，每隔4米設(shè)維修平臺，平臺和樓梯寬度為。(7)直流系統(tǒng)用房一般包括蓄電池室、儲酸室、套間〔前室〕、通風(fēng)機(jī)室和充電機(jī)室等。這些房間相鄰布置在與地面同高的第一層。不布置在中控室、配電裝置室〔開關(guān)室〕和通訊室的上方的原因是以免酸性殘液滲到下面房間。蓄電池室要防止酸氣外溢，防止硫酸氣產(chǎn)生的氫氣在陽光直曬下引起爆炸。除用人工照明外，還需有防爆措施。室內(nèi)不設(shè)窗戶或在窗戶上涂漆遮光。門窗、墻壁、頂棚、蓄電池臺架和調(diào)配池均應(yīng)用耐酸材料鋪設(shè)，地面和墻裙用白色瓷磚〔縫中真耐酸砂漿〕或耐酸性瀝青地面，并有適當(dāng)?shù)呐潘露?。設(shè)單獨(dú)出入口和單獨(dú)的排風(fēng)系統(tǒng)。以上各間的門均須朝外開，以保平安。充電機(jī)室內(nèi)裝充電機(jī)，用來將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，送入蓄電池中儲存起來，充電機(jī)室要離中控室遠(yuǎn)些，以免因振動和噪聲影響中控室的操作。通風(fēng)機(jī)室與蓄電池室相鄰，通風(fēng)用的電動機(jī)為全封閉式或防爆式。(8)廠用電設(shè)備房間廠用變壓器布置在廠外主變壓器旁。每臺廠用變壓器布置在防火、防爆的單獨(dú)小間，并與水輪機(jī)層同層，且設(shè)專用走廊。廠變壓器一般就地檢修，門朝外開，地面有2%坡度傾向集油槽。廠用高壓成套開關(guān)柜，通常布置在水輪機(jī)層母線室附近，而不宜布置在發(fā)電機(jī)層或距中控室太近。按搬運(yùn)最大設(shè)備的外形尺寸再加來確定門的寬度和高度。廠用400V低壓配電裝置，即動力盤，應(yīng)集中布置在單獨(dú)房間，400V主盤不宜靠墻布置，主盤室距中控室不宜過遠(yuǎn)，分盤室可分散布置在裝配場、水輪機(jī)層、水泵室、空壓機(jī)室、機(jī)修間、油處理室等負(fù)荷點(diǎn)附近。(9)電子計算機(jī)室布置在中控室近旁的同一高程上的單獨(dú)房間里，室內(nèi)應(yīng)根本保持恒溫、恒濕，要求裝設(shè)自動空調(diào)裝置。進(jìn)入電子計算機(jī)室應(yīng)通過一個套間，防止振動和腐蝕性氣體。(10)巡回檢測裝置室為及時發(fā)現(xiàn)故障，減輕運(yùn)行人員巡視和抄表的勞動而設(shè)巡回檢測裝置，布置在中控室和繼電保護(hù)盤室內(nèi)。即將主機(jī)械、變換器柜、電動發(fā)電機(jī)組布置在繼電保護(hù)盤室內(nèi)，將遠(yuǎn)方操作臺及打字機(jī)臺布置在中控室內(nèi)。(11)電氣試驗(yàn)室包括繼電保護(hù)和自動裝置、測量表計、精密儀表、高壓等局部。高壓的試驗(yàn)對象為3KV以上的電氣設(shè)備；其余均為電氣二次回路設(shè)備和500V以下的電氣設(shè)備。高壓試驗(yàn)的電缺陷設(shè)備體積大而笨重，搬運(yùn)不便，所以高壓試驗(yàn)室布置在方便以及設(shè)備集中的地方。試驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置通風(fēng)、采暖、防塵、防潮措施，測試工作臺要求有良好采光和局部照明。廠房的通風(fēng)、空調(diào)、采暖與采光水電站廠房發(fā)電機(jī)層，夏季溫度可達(dá)40°C以上，使運(yùn)行人員感到頭暈、疲倦。高程低于水面的房間嚴(yán)重潮濕，運(yùn)行和檢修人員晚患關(guān)節(jié)炎。在中央控制室、載波和微機(jī)室、發(fā)電機(jī)層等電氣和自動化儀表較集中的房間，高溫將使電氣元件可靠性差，故障率高；低溫會使電缺陷設(shè)備絕緣層脆化斷裂，設(shè)備元件壽命短；相對濕度過高，會使元件發(fā)霉，絕緣下降，過低又會發(fā)生誤動作。為保證運(yùn)行人員有新鮮的空氣、良好的采光、技術(shù)的保安和延長設(shè)備元件的壽命，必需對空氣的溫度、相對濕度、清潔度和氣流速度加以調(diào)節(jié)。通風(fēng)、空調(diào)、采暖正是解決“四度1通風(fēng)水電站廠房的得熱量，一方面是夏季由于廠內(nèi)外空氣的溫差和太陽的輻射，通過屋頂、墻、窗等傳入熱量；另方面是廠風(fēng)機(jī)電設(shè)備、照明燈具和人體的散發(fā)熱量。其中以水輪發(fā)電機(jī)發(fā)出熱量為主要熱源。(1)水輪發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，內(nèi)部發(fā)出大量的熱，如水及時將熱散發(fā)出去，將會引起轉(zhuǎn)子、定子線圈的溫度過高，加速導(dǎo)線外部絕緣層的老化，甚至造成短路而燒壞發(fā)電機(jī)。于是對水輪發(fā)電朵必須采取冷卻措施。(2)主廠房的通風(fēng)水電站主廠房中，水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱量，對運(yùn)行人員的健康是有害的，所以須注意通風(fēng)換氣。方式通常有兩種，即自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。本電站考慮經(jīng)濟(jì)問題，采用自然通風(fēng)，利用廠內(nèi)外氣溫差形成氣流循環(huán)，或進(jìn)、排風(fēng)口位置的高差促進(jìn)通風(fēng)換氣。(3)副廠房的通風(fēng)需要通風(fēng)的副廠房房間有：①精密儀表集中的房間如中央控制室、載波機(jī)室、微波機(jī)室、儀表室等，采用自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式，其中在中控室中采用空調(diào)。②散發(fā)有害物質(zhì)的房間對于蓄電室、酸室。設(shè)單獨(dú)房間，采用防爆式和電動機(jī)或采用塑料風(fēng)機(jī)。酸室每小時不少于5次換氣，設(shè)在室內(nèi)地面開口式蓄電池每小時不少于12次換氣，設(shè)在地下每小時不少于15次換氣。對于油庫和油處理室。設(shè)在地面，采用自然通風(fēng)。③布置輸變電設(shè)備的房間對于變壓器室，主變壓器采用風(fēng)冷式，變壓器室采用自然通風(fēng)。對于母線室，采用機(jī)械排風(fēng)。對于戶內(nèi)開關(guān)室、配電室。由于戶內(nèi)開關(guān)室、配電室空間小，發(fā)熱量小，但存在爆炸或火災(zāi)的可能性，宜設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)兼事故排煙之用，每小時不少于6次換氣。對電纜廊道，采用機(jī)械排風(fēng)，每小時不少于6次換氣，單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。④布置機(jī)械設(shè)備的房間如空壓機(jī)室可采用頂部機(jī)械排風(fēng)，下部從廠內(nèi)機(jī)械進(jìn)風(fēng)，風(fēng)機(jī)與空壓機(jī)聯(lián)動。供水設(shè)備室由于在廠房水下局部，較為潮濕，可將散熱部位的熱空氣送入。⑤發(fā)電機(jī)層以下或地下辦公室和值班室利用主廠房的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)換氣。在人員集中部位設(shè)空調(diào)系統(tǒng)。(4)檢修通風(fēng)在尾水管直錐段的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪室、水輪機(jī)井〔機(jī)墩內(nèi)腔〕的水輪機(jī)室和發(fā)電機(jī)坑〔風(fēng)罩墻圍成的內(nèi)部空間〕等部位，是檢修條件差的地方，搞好檢修通風(fēng)十分必要，一般采用機(jī)械通風(fēng)。2空氣調(diào)節(jié)當(dāng)通風(fēng)不能滿足廠內(nèi)生產(chǎn)和衛(wèi)生條件時采用。通過對送入空調(diào)房間的空氣進(jìn)行人工處理和控制調(diào)節(jié)，使溫度、濕度、清潔和氣流速度控制在預(yù)定范圍內(nèi)。按布置方式分，有集中式空調(diào)系統(tǒng)、分散式空調(diào)系統(tǒng)和混合式空調(diào)系統(tǒng)。空調(diào)的冷源，一般利用水庫深層低溫水，它是空調(diào)工程最經(jīng)濟(jì)、簡便、豐富、可靠的天然的冷源。水電站廠房空調(diào)房間的送風(fēng)，必須有適宜的風(fēng)速，使廠房內(nèi)部形成良好的氣流。而空氣溫、濕度分布的均勻性，也與氣流密切相關(guān)。通常送風(fēng)的方式有：頂送、平送、側(cè)送、地面送、縱向?qū)ι浜蜋M向勻射等方式。這些送風(fēng)方式有效地利用主廠房機(jī)組的余熱，對送風(fēng)射流進(jìn)行升溫降濕。3采暖、防潮和除濕(1)采暖采暖的方式有：①利用機(jī)組熱風(fēng)采暖。這是水電站廠房的一種經(jīng)濟(jì)]合理、簡單易行的采暖方式。②電熱風(fēng)采暖。由管狀電熱元件組成的電加熱器，裝在風(fēng)管內(nèi)或空調(diào)內(nèi)，可用于有防爆防腐要求的房間、中央控制室、電算室和通訊室等房間采暖。③電爐采暖。允許在靜止空氣中開啟。密閉電爐用于防爆防腐要求的蓄電池室及油系統(tǒng)采暖；明火電爐可用暗室采暖。④電輻射板采暖。利用電能通過國徽板的高溫外表，以國徽方式散發(fā)熱量。用于廠房內(nèi)部有防爆要求的房間采暖。(2)防潮除濕除濕方法有：供熱降濕法、通風(fēng)降濕法、供熱通風(fēng)除濕法和空調(diào)除濕法。4采光白晝主廠房天然采光，主要領(lǐng)先吊車梁以上的高側(cè)窗和以下的低側(cè)窗。當(dāng)廠房采用單側(cè)采光時，窗戶上沿離地高度應(yīng)大于進(jìn)深的1/2；采用兩側(cè)采光時，窗戶上沿離地高度不小于進(jìn)深的1/4。窗的下沿離地面不宜高出1-2米，以保證近窗點(diǎn)有足夠的光線，并便于通風(fēng)。夜間，設(shè)計人工照明。它可分為工作照明、事故照明、檢修照明和警衛(wèi)照明。天然采光和人工照明均必須注意，不使太陽光趲至儀表盤面上。灑光不能使儀表盤面上產(chǎn)生眩光，以免運(yùn)行人員誤讀數(shù)據(jù)和發(fā)生視覺疲勞。四廠房結(jié)構(gòu)布置(一)廠內(nèi)主要結(jié)構(gòu)布置水電站廠房為現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)型式。廠房水上圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用磚墻。辦公副廠房采用混合結(jié)構(gòu)型式。水電站廠房的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)與廠房內(nèi)部布置結(jié)合一起考慮，它包括了廠房伸縮縫的設(shè)置，一、二期混凝土的劃分，廠房水下和水上結(jié)構(gòu)布置等幾局部。1伸縮縫布置水電站廠房為防止地基不均勻沉陷，以及減少下部結(jié)構(gòu)根底約束產(chǎn)生的干縮應(yīng)力，必須沿廠房縱向設(shè)置永久的溫度伸縮縫或沉降縫。不了防止根底不均勻沉聯(lián)系群眾及加強(qiáng)廠房整體性，在主機(jī)間不設(shè)永久伸縮縫。本電站廠房在主廠房與安裝間之間，主廠房與副廠房之間設(shè)置沉降縫，以防止兩個不同性質(zhì)的建筑物因地基應(yīng)力相差太大而引起裂縫，永久縫縫寬為2厘米，縫間填瀝青油氈。廠房水下結(jié)構(gòu)的永久縫設(shè)止水裝置，以防滲漏。2廠房水下結(jié)構(gòu)布置廠房的水下局部是現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)，其中機(jī)墩、蝸殼和尾水管等占了很大的空間。余下的部位中，一局部是作為廠房根底的實(shí)體底板，底板較厚，它直接澆筑在基巖上；另一局部是澆筑在底板上的廠房四周底墻，底墻也很厚，無論底板、底墻均為整片的實(shí)體結(jié)構(gòu)，按布置、強(qiáng)度確定其厚度；第三局部是下游側(cè)的尾水閘墩，也是厚截面的實(shí)體結(jié)構(gòu)，閘墩的厚度根據(jù)尾水管的尺寸及布置上的需要確定。由于機(jī)組到貨一般均遲于土建的施工期，因此廠房混凝土需分期澆筑。一、二期混凝土澆筑的范圍劃分如下：一期混凝土包括底板、底墻、尾水管、尾水閘墩、尾水平臺和除發(fā)電機(jī)層樓板以外的廠房水上局部結(jié)構(gòu)〔包括安裝間〕；二期混凝土包括蝸殼、機(jī)墩、風(fēng)罩及發(fā)電機(jī)層樓板等。一期混凝土形成以后能否利用廠內(nèi)吊車進(jìn)行機(jī)組安裝是廠房水下結(jié)構(gòu)布置考慮的原那么之一。另外，機(jī)組安裝順序與澆筑程序的相互配合，一、二期混凝土在各個時期相互間的受力關(guān)系也要同時考慮。3廠房水上結(jié)構(gòu)布置廠房長米，寬米，高米。當(dāng)廠房長、寬、高及機(jī)組間距確定以后，即可進(jìn)行排架、屋面系統(tǒng)、吊車梁及各層樓板等水上結(jié)構(gòu)布置。排架在伸縮縫處設(shè)雙柱，分別受力。由于受水下局部孔洞及邊機(jī)組段加長的影響，柱距常常不能沿廠房全長等距布置，從而增加了結(jié)構(gòu)計算的工作量。水電站廠房屋面結(jié)構(gòu)的形式常用的有以下幾種：有由于廠頂泄洪或特殊需要采用現(xiàn)澆的整片厚板結(jié)構(gòu)；有采用屋面大梁與吊車柱整澆一起的排架結(jié)構(gòu)，又有采用預(yù)制大型屋面板與大跨度的裝配式結(jié)構(gòu)等。本電站采用第三種方案。安裝間地面承受水輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等大型設(shè)備荷載，是廠房各層樓板中承重最大的一層。安裝間為現(xiàn)澆整體式肋形結(jié)構(gòu)，根據(jù)以往設(shè)計和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，其結(jié)構(gòu)布置可按設(shè)備安放的位置〔即按荷載大小〕分區(qū)進(jìn)行。安裝間樓板厚度為25厘米、主梁間距〔次梁梁跨〕以4為宜。當(dāng)主梁跨度太大〔大于6米〕時，在梁跨中間要加設(shè)柱子支承，此時安裝間主梁、柱與廠房上部結(jié)構(gòu)一起組成雙層或多層排架。發(fā)電機(jī)層是主機(jī)室的一層主要樓面，隨的荷載較大。由于機(jī)電設(shè)備安裝及運(yùn)行上的需要，在樓板開有大小不等、形狀各異的孔洞。發(fā)電機(jī)層肋形結(jié)構(gòu)的梁格布置為單向板。發(fā)電機(jī)層的較大孔洞有發(fā)電機(jī)大圓孔、調(diào)速器及油壓裝置孔、吊物孔和樓梯孔等。另外在機(jī)旁盤下還有許多小孔淺槽。發(fā)電機(jī)層結(jié)構(gòu)布置一般可考慮如下：整個樓蓋是以發(fā)電機(jī)風(fēng)罩、上、下游側(cè)底墻及中間短柱作為支承。從樓板的中央部位開始沿風(fēng)罩上、下游側(cè)各布置一排縱向主梁；沿風(fēng)罩左、右各布置一排橫向次梁；沿機(jī)組段伸縮縫邊各布置一排主群眾觀點(diǎn)。假設(shè)主梁跨度太大〔大于6米〕，梁跨中間可設(shè)短柱，那么梁柱便構(gòu)成框架。樓蓋在伸縮縫處可采用雙梁、雙柱布置形式，這樣在機(jī)組逐臺投入運(yùn)行時結(jié)構(gòu)受力明確。尾水平臺為安裝、檢修尾水閘門的場地，設(shè)有移動式門式起閉機(jī)。尾水平臺為支承在尾水閘墩上的肋形結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)場澆筑的方法。在起閉機(jī)軌道下的尾水平臺須設(shè)梁支承，尾水閘門槽平時用活動蓋板封蓋。(二)副廠房結(jié)構(gòu)布置生產(chǎn)副廠房的荷載一般也不小，如壓氣機(jī)室、油庫、廠用變壓器室、通風(fēng)機(jī)室和蓄電池室等地面荷載均有可能超過1000公斤每平方米。有的房間需要做設(shè)備根底，以承受設(shè)備動力作用的荷載；有的房間需開槽或開孔洞。中央控制室為副廠房的主要房間。其特點(diǎn)是面積較大，樓面的荷載大于一般民用建筑，室內(nèi)布置要求比擬高。由于控制盤和操作盤底部需通電纜，樓面上須開設(shè)很多不規(guī)那么的孔槽。中控室的下層為無間壁的電纜夾層，夾層中無支承點(diǎn)可利用，致使梁的跨度較大。(三)變電站布置變電站是升壓站與開關(guān)站的總稱，當(dāng)開關(guān)站與廠房靠得很近時，可將變壓器放在開關(guān)站內(nèi)，兩者合在一起布置。變電站是電站輸變電工程中的重要組成局部，安的布置主要依據(jù)電氣主接線的接線方式，但與廠房及廠區(qū)布置也有一定關(guān)系。由于水電站是高電壓遠(yuǎn)距離送電，因此布置變壓器時必須周密考慮電站運(yùn)行、設(shè)備運(yùn)輸、安裝及檢修條件。為了提高運(yùn)行的可靠性和縮短昂貴的電壓母線，主變壓器應(yīng)盡量靠近發(fā)電機(jī)布置，并考慮在高壓側(cè)有方便的出線條件。主變壓器由于重量很大，宜直接布置在基巖上或混凝土根底上。主變壓器應(yīng)有良好的通風(fēng)條件和可靠的滅火設(shè)施。按規(guī)程規(guī)定，當(dāng)主變油量在2500公斤以上時，防火凈距應(yīng)不小于10米，與露天固定絕緣油罐的距離應(yīng)不小于15米。開關(guān)站大多項(xiàng)選擇擇在廠房下游側(cè)近處而又寬曠的地方。要盡量利用山地、坡地，以不占或少農(nóng)田為原那么。此外，選擇開關(guān)站位置還要考慮輸電的方向，即選擇好開關(guān)站出線架與第一座高壓輸電塔的相對位置。開關(guān)站根據(jù)電氣設(shè)備和導(dǎo)線的布置高度與重疊情況分類中型、半高型和高型布置幾種型式。中型布置是所有電氣設(shè)備均裝設(shè)在同一個平面層內(nèi)，設(shè)備的維修操作均在地面上進(jìn)行。這種布置比擬清晰明了，但占地面積料大。半高型布置一般是將斷路器和隔離開關(guān)分別布置在兩層平面上，前者在地面，后者在構(gòu)架橫梁上〔操作機(jī)構(gòu)那么設(shè)在地面〕，構(gòu)架的頂部遇布置母線，其余電氣設(shè)備布置在地面。這種布置由于設(shè)備重疊利用了空間，平面尺寸便相應(yīng)減小。高型布置適用于雙母線接線方式，即將兩組母線和母線隔離開關(guān)分別在構(gòu)架上作上下雙層布置，隔離開頭的操作機(jī)構(gòu)仍設(shè)在地面。這種布置比擬緊湊，占地面積大為縮小，缺點(diǎn)是檢修時上下層要高空、帶電作業(yè)，因此特別要注意平安。綜合考慮本電站采用半高型布置方式。為了架設(shè)母線和架空地線及支承電氣設(shè)備，開關(guān)站須設(shè)置各種不同類型高度不等的構(gòu)架，如A型、H型等。這些構(gòu)架有不少采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件或預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。設(shè)備支架是為支承地面上的電氣設(shè)備。少油式斷路器、壓縮空氣斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器等均須有設(shè)備支架支承。設(shè)備支架的高度應(yīng)使導(dǎo)線