1、第四節(jié)第四節(jié)水電站廠房內(nèi)的輔助設(shè)備水電站廠房內(nèi)的輔助設(shè)備輔助設(shè)備主要有：調(diào)速系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)、氣系統(tǒng)和起重設(shè)備。一、調(diào)速系統(tǒng)一、調(diào)速系統(tǒng) 一、調(diào)速系統(tǒng)一、調(diào)速系統(tǒng) 作用：根據(jù)電力系統(tǒng)要求自動調(diào)整機(jī)組的出力，同時使機(jī)組保持一定的額定轉(zhuǎn)速。 組成：調(diào)速器柜、作用筒(接力器)、油壓裝置。三部分之間用管路聯(lián)系。 1調(diào)速器柜調(diào)速器柜。調(diào)速柜的外形尺寸一般為方形，它以機(jī)械的傳動桿和油管與作用筒相聯(lián)。 2作用筒作用筒(接力器接力器)。控制水輪機(jī)的引用流量，調(diào)節(jié)機(jī)組的出力。 3油壓裝置油壓裝置。組成：壓力油罐、儲油槽和油泵。 油罐內(nèi)油壓為2.5MPa，供推動活塞用。油壓靠壓縮空氣維持，所

2、以油桶內(nèi)上部為壓縮空氣。工作后的油回到儲油槽，罐內(nèi)油量不足時，由油泵將油槽中的油打入罐內(nèi)。油泵一般為兩臺，一臺工作，一臺備用注注 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)備相互聯(lián)系緊密，油壓裝置一般布調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)備相互聯(lián)系緊密，油壓裝置一般布置在發(fā)電機(jī)的上游側(cè)，并在調(diào)速柜旁邊。置在發(fā)電機(jī)的上游側(cè)，并在調(diào)速柜旁邊。接力器示意圖接力器示意圖二、油系統(tǒng)二、油系統(tǒng) 1作用及分類作用及分類 透平油供給機(jī)組軸承的潤滑油和操作用的壓力油，作用作用：潤滑、散熱及傳遞能量； 絕緣油供給變壓器、油開關(guān)等電氣設(shè)備的，作用：作用：絕緣、散熱及滅弧。 注：兩種油的性質(zhì)不同，應(yīng)有兩套獨(dú)立的注：兩種油的性質(zhì)不同，應(yīng)有兩套獨(dú)立的油系統(tǒng)油系統(tǒng)，不能相混不

3、能相混。 2布置布置 透平油的用油設(shè)備均在廠內(nèi)，故透平油庫一般布置在廠內(nèi)，只有在油量很大時才在廠外另設(shè)存貯新油的油庫。絕緣油用量大的主變壓器和開關(guān)站都在廠外，所以絕緣油庫常布置在廠外主變壓器和開關(guān)站附近。三、供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)三、供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng) (一一)供水系統(tǒng)供水系統(tǒng) 技術(shù)供水技術(shù)供水冷卻及潤滑。冷卻及潤滑。 發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器、機(jī)組導(dǎo)軸承和推力軸承的發(fā)電機(jī)的空氣冷卻器、機(jī)組導(dǎo)軸承和推力軸承的油冷卻器、水潤滑導(dǎo)軸承、空氣壓縮機(jī)氣缸冷卻油冷卻器、水潤滑導(dǎo)軸承、空氣壓縮機(jī)氣缸冷卻器、變壓器的冷卻設(shè)備等。耗水量最大的是發(fā)電器、變壓器的冷卻設(shè)備等。耗水量最大的是發(fā)電機(jī)和變壓器的冷卻用水。機(jī)和變壓

4、器的冷卻用水。 生活供水生活供水生活用水根據(jù)工作人員的多少決定。生活用水根據(jù)工作人員的多少決定。 消防供水消防供水消防用水要求水流能噴射到建筑物消防用水要求水流能噴射到建筑物的最高部位。消防用水可從上游壓力管道、下游的最高部位。消防用水可從上游壓力管道、下游尾水渠取水，并且應(yīng)設(shè)置兩個水源。尾水渠取水，并且應(yīng)設(shè)置兩個水源。 (二二)排水系統(tǒng)排水系統(tǒng) 滲漏排水系統(tǒng)滲漏排水系統(tǒng)廠房內(nèi)的生活用水、技術(shù)用水、廠房內(nèi)的生活用水、技術(shù)用水、閥門或建筑物及其他設(shè)備的滲漏水。閥門或建筑物及其他設(shè)備的滲漏水。 發(fā)電機(jī)冷卻用水等均自流排往下游。不能自流排發(fā)電機(jī)冷卻用水等均自流排往下游。不能自流排除的用水和滲水，則集

5、中到集水井，再用水泵排除的用水和滲水，則集中到集水井，再用水泵排到下游，這個系統(tǒng)稱為滲漏排水系統(tǒng)。到下游，這個系統(tǒng)稱為滲漏排水系統(tǒng)。 檢修排水系統(tǒng)檢修排水系統(tǒng)機(jī)組檢修時常需要排空蝸殼和機(jī)組檢修時常需要排空蝸殼和尾水管，為此需設(shè)檢修排水系統(tǒng)。尾水管，為此需設(shè)檢修排水系統(tǒng)。 檢修時將檢修機(jī)組前蝴蝶閥或進(jìn)水閘門關(guān)閉，將檢修時將檢修機(jī)組前蝴蝶閥或進(jìn)水閘門關(guān)閉，將蝸殼及尾水管中的水自流經(jīng)尾水管排往下游。當(dāng)蝸殼及尾水管中的水自流經(jīng)尾水管排往下游。當(dāng)蝸殼和尾水管中的水位等于下游尾水時，關(guān)閉尾蝸殼和尾水管中的水位等于下游尾水時，關(guān)閉尾水閘門，利用檢修排水泵將余水排走。水閘門，利用檢修排水泵將余水排走。四、氣系

6、統(tǒng)四、氣系統(tǒng) 1壓氣系統(tǒng)的用途壓氣系統(tǒng)的用途 壓縮空氣分為低壓壓縮空氣和高壓壓縮空氣。 (1)低壓空氣系統(tǒng)低壓空氣系統(tǒng)。機(jī)組制動；調(diào)相運(yùn)行；蝶閥關(guān)閉；檢修時清掃設(shè)備，供風(fēng)動工具使用；通向攔污柵，防凍清污。額定氣壓為0.50.8MPa。 (2)高壓空氣系統(tǒng)高壓空氣系統(tǒng)。給油壓裝置的壓力油箱充氣。 調(diào)速器壓力油箱中約有2/3的體積為壓縮空氣，以保證調(diào)速器用油時無過大的壓力波動，額定氣壓為2.5MPa及4MPa。 配空氣斷路器的滅弧和操作的用氣，以及開關(guān)和少油斷路器的操作用氣，額定氣壓為25MPa。 2壓氣系統(tǒng)的組成及布置壓氣系統(tǒng)的組成及布置 組成：組成：空壓機(jī)、儲氣罐、輸氣管、測量控制元件。 廠房

7、內(nèi)高低壓系統(tǒng)均要設(shè)置。空氣壓縮機(jī)室一般布置在水輪機(jī)層，安裝間的下面，其噪聲很大，要遠(yuǎn)離中央控制室，并滿足防火防爆要求。五、水電站廠房的起重設(shè)備五、水電站廠房的起重設(shè)備(一一)橋式起重機(jī)的工作范圍橋式起重機(jī)的工作范圍 注：被起吊的設(shè)備起吊中心均應(yīng)在起重機(jī)注：被起吊的設(shè)備起吊中心均應(yīng)在起重機(jī)的工作范圍之內(nèi)的工作范圍之內(nèi)(B起重機(jī)最大寬度）。起重機(jī)最大寬度）。(二二)橋式起重機(jī)的選擇橋式起重機(jī)的選擇 選擇依據(jù)選擇依據(jù)：最大起重量和跨度。 最大起重量最大起重量：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪帶軸、主變壓器(主變需要在廠內(nèi)檢修)。 跨度跨度：應(yīng)滿足下部塊體結(jié)構(gòu)中的設(shè)備布置和發(fā)電機(jī)層內(nèi)設(shè)備起吊的要求。盡量選用

8、標(biāo)準(zhǔn)跨度。第五節(jié)第五節(jié)主廠房的布置主廠房的布置 一、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置一、發(fā)電機(jī)層設(shè)備布置 發(fā)電機(jī)層：安放水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備和儀表表盤的場地，也是運(yùn)行人員巡回檢查機(jī)組、監(jiān)視儀表的場所。主要設(shè)備有： 1機(jī)旁盤機(jī)旁盤(自動、保護(hù)、量測、動力盤)。與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠房的上游或下游墻。 2調(diào)速柜調(diào)速柜。應(yīng)與下層的接力器相協(xié)調(diào)，盡可能靠近機(jī)組，并在吊車的工作范圍之內(nèi)。 3勵磁盤勵磁盤。控制勵磁機(jī)運(yùn)行，常與機(jī)旁盤并排機(jī)旁盤并排4蝶閥孔蝶閥孔。如果在水輪機(jī)前裝設(shè)蝴蝶閥，在發(fā)電機(jī)層與其相應(yīng)的部位預(yù)留吊孔，以方便檢修和安裝。 5樓梯樓梯。一般兩臺機(jī)組設(shè)置設(shè)置一個樓梯。由發(fā)電機(jī)層到水輪機(jī)層至少設(shè)兩個樓

9、梯，分設(shè)在主廠房的兩端，便于運(yùn)行人員到水輪機(jī)層巡視和操作、及時處理事故。 6吊物孔吊物孔。在吊車起吊范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)供安裝檢修的吊物孔，以勾通上下層之間的運(yùn)輸，一般布置在既不影響交通、又不影響設(shè)備布置的地方，其大小與吊運(yùn)設(shè)備的大小相適應(yīng)，平時用鐵蓋板蓋住。 發(fā)電機(jī)層平面設(shè)備布置應(yīng)考慮在吊車主、副鉤的工作范圍內(nèi)。 二、水輪機(jī)層設(shè)備布置二、水輪機(jī)層設(shè)備布置 發(fā)電機(jī)層以下，蝸殼大塊混凝土以上的這部分空發(fā)電機(jī)層以下，蝸殼大塊混凝土以上的這部分空間。間。 在水輪機(jī)層一般布置：在水輪機(jī)層一般布置： 1調(diào)速器的接力器調(diào)速器的接力器。位于調(diào)速器柜的下方，與。位于調(diào)速器柜的下方，與水輪機(jī)頂蓋連在一起，并布置在蝸殼最小

10、斷面處，水輪機(jī)頂蓋連在一起，并布置在蝸殼最小斷面處，因為該處的混凝土厚度最大。因為該處的混凝土厚度最大。 2電氣設(shè)備的布置電氣設(shè)備的布置。發(fā)電機(jī)引出線和中性點(diǎn)側(cè)。發(fā)電機(jī)引出線和中性點(diǎn)側(cè)都裝有電流互感器，一般安裝在風(fēng)罩外壁或機(jī)座都裝有電流互感器，一般安裝在風(fēng)罩外壁或機(jī)座外壁上。小型水電站一般不設(shè)專門的出線層，引外壁上。小型水電站一般不設(shè)專門的出線層，引出母線敷設(shè)在水輪機(jī)層上方，而各種電纜架設(shè)在出母線敷設(shè)在水輪機(jī)層上方，而各種電纜架設(shè)在其下方。其下方。 3油、氣、水管道油、氣、水管道。一般沿墻敷設(shè)或布置在溝內(nèi)。管道的布置應(yīng)與使用和供應(yīng)地點(diǎn)相協(xié)調(diào)，同時避免與其他設(shè)備相互干擾，且與電纜分別布置在上下游

11、側(cè)，防止油氣水滲漏對電纜造成影響。 4水輪機(jī)層上、下游側(cè)應(yīng)設(shè)必要的過道水輪機(jī)層上、下游側(cè)應(yīng)設(shè)必要的過道。主要過道寬度不宜小于1.2m1.6m。水輪機(jī)機(jī)座壁上要設(shè)進(jìn)人孔，進(jìn)人孔寬度一般為1.2m1.8m，高度不小于1.8m2.0m，且坡度不能太陡。 三、蝸殼層的布置三、蝸殼層的布置 蝸殼層除過水部分外，均為大體積混凝土，布置蝸殼層除過水部分外，均為大體積混凝土，布置較為簡單。較為簡單。 1主閥主閥。當(dāng)引水式電站采用聯(lián)合供水或分組供。當(dāng)引水式電站采用聯(lián)合供水或分組供水時，在蝸殼進(jìn)口前設(shè)置一道快速閘門或蝴蝶閥，水時，在蝸殼進(jìn)口前設(shè)置一道快速閘門或蝴蝶閥，一般稱為主閥。一般稱為主閥。 2進(jìn)人孔進(jìn)人孔。

12、在下部塊體結(jié)構(gòu)中要設(shè)有通向蝸殼。在下部塊體結(jié)構(gòu)中要設(shè)有通向蝸殼和尾水管的進(jìn)人孔，并設(shè)置通道。一般進(jìn)人孔的和尾水管的進(jìn)人孔，并設(shè)置通道。一般進(jìn)人孔的直徑為直徑為60cm，進(jìn)人孔通道尺寸不小于，進(jìn)人孔通道尺寸不小于11m。 3檢查、排水廊道檢查、排水廊道。一般電站在蝸殼層以下的上游側(cè)或下游側(cè)均設(shè)有檢查、排水廊道檢查、排水廊道，作為運(yùn)行人員進(jìn)入蝸殼、尾水管檢查的通道，有的電站還同時兼作到水泵室集水井的過道。 4集水井集水井。位于全廠最低處，除要求能容納運(yùn)行時的滲漏水，還要擔(dān)負(fù)機(jī)組檢修時的集水、排水任務(wù)。 5排水泵室排水泵室：一般布置在集水井的上層，有樓梯、吊物孔與水輪機(jī)層連接。電站排水都通向下游尾水

13、渠。 四、安裝間的布置四、安裝間的布置 (一一)安裝間的位置與高程安裝間的位置與高程 1安裝間的位置安裝間的位置 安裝間一般均布置在主廠房有對外道路的安裝間一般均布置在主廠房有對外道路的一端。一端。 2安裝間的高程安裝間的高程 安裝間的高程主要取決于對外道路的高程安裝間的高程主要取決于對外道路的高程及發(fā)電機(jī)層樓板的高程。及發(fā)電機(jī)層樓板的高程。 (1)安裝間與對外道路同高，均高于發(fā)電機(jī)安裝間與對外道路同高，均高于發(fā)電機(jī)層層。 (2)安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，均低于下游最安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，均低于下游最高水位。高水位。 (3)安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，而在安裝間上安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，而在安裝間上專門劃

14、出一塊貨車停車卸貨處，此停車處專門劃出一塊貨車停車卸貨處，此停車處高于安裝間而與對外道路同高。高于安裝間而與對外道路同高。 (二二)安裝間的面積和布置安裝間的面積和布置 一般考慮放置四大部件，即一般考慮放置四大部件，即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)上機(jī)架、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、水子、發(fā)電機(jī)上機(jī)架、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、水輪機(jī)頂蓋輪機(jī)頂蓋。周圍要留有。周圍要留有12m的工作的工作場地場地，缺乏資料時，安裝間的長度可取1.0l.5倍機(jī)組段長。第六節(jié)第六節(jié)主廠房的輪廓尺寸主廠房的輪廓尺寸 一、主廠房平面尺寸的確定一、主廠房平面尺寸的確定 (一一)主廠房的長度主廠房的長度 L=nL0+L安安+L邊邊+ 縫縫1機(jī)組段長度機(jī)組段

15、長度L0機(jī)組段長度是指相鄰兩臺機(jī)組中心線之間的機(jī)組段長度是指相鄰兩臺機(jī)組中心線之間的距離，也稱為機(jī)組間距。一般應(yīng)考慮的主距離，也稱為機(jī)組間距。一般應(yīng)考慮的主要因素是蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)。要因素是蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)。(1)蝸殼尺寸蝸殼尺寸 l:蝸殼外的混凝土結(jié)構(gòu)厚度。至少取0.81.0m。 L0蝸蝸=蝸殼平面尺寸蝸殼平面尺寸+2l （2）尾水管尺寸）尾水管尺寸 2尾尾水閘敦混凝土 厚度 L0尾尾=B+22（3）發(fā)電機(jī)外形尺寸）發(fā)電機(jī)外形尺寸 L0發(fā)發(fā)=D風(fēng)風(fēng)+d D風(fēng)風(fēng)發(fā)電機(jī)風(fēng)罩外緣直徑；d相鄰兩風(fēng)罩外緣之間通道的寬度。 L0=maxL0蝸蝸，L0尾，尾，L0發(fā)發(fā)2邊機(jī)組段加長邊機(jī)組段加長L邊

16、邊(B起重機(jī)最大寬度）起重機(jī)最大寬度） 為使遠(yuǎn)離安裝間一端的機(jī)組設(shè)備和輔助設(shè)為使遠(yuǎn)離安裝間一端的機(jī)組設(shè)備和輔助設(shè)備處于橋吊工作范圍內(nèi)，需要加長備處于橋吊工作范圍內(nèi)，需要加長L邊邊。 3安裝間長度安裝間長度 安裝間的寬度一般與主廠房相同，長度一般取安裝間的寬度一般與主廠房相同，長度一般取 L安安(1.0l.5) L0。 4.寬縫寬縫縫縫 沉降伸縮縫沉降伸縮縫為防止廠房地基不均勻沉陷，沿為防止廠房地基不均勻沉陷，沿廠房長度方向設(shè)置的伸縮縫和沉降縫廠房長度方向設(shè)置的伸縮縫和沉降縫(永久縫永久縫)。巖基上大型廠房通常一臺機(jī)組段設(shè)一永久縫，中巖基上大型廠房通常一臺機(jī)組段設(shè)一永久縫，中小型水電站可增至小型

17、水電站可增至23臺機(jī)組設(shè)一條永久縫。臺機(jī)組設(shè)一條永久縫。 在安裝間與主機(jī)房之間由于需設(shè)沉降縫。在安裝間與主機(jī)房之間由于需設(shè)沉降縫。 永久縫的寬度一般為永久縫的寬度一般為12cm，軟基上可寬一些。，軟基上可寬一些。(二二)主廠房的寬度主廠房的寬度 可以機(jī)組中心線為界，將廠房寬度分為上游側(cè)寬度Bs和下游側(cè)寬度Bx。則廠房總寬度為: B=Bx+Bs 在確定Bs和Bx時，應(yīng)分別考慮發(fā)電機(jī)層、水輪機(jī)層、蝸殼層和橋吊標(biāo)準(zhǔn)跨度等的布置要求。 (1)發(fā)電機(jī)層發(fā)電機(jī)層：首先決定吊運(yùn)轉(zhuǎn)子(帶軸)的方式，下游側(cè)吊運(yùn)還是上游側(cè)吊運(yùn)。此外，發(fā)電機(jī)層交通應(yīng)暢通無阻。一般主要通道寬23m，次要通道寬12m。在機(jī)旁盤前還應(yīng)留

18、有1m寬的工作場地，盤后應(yīng)有0.81m寬的檢修場地。 (2)水輪機(jī)層水輪機(jī)層：一般上下游側(cè)分別布置水輪機(jī)輔助設(shè)備(即油水氣管路等)和發(fā)電機(jī)輔助設(shè)備(電流電壓互感器、電纜等)。這些設(shè)備布置后，不影響水輪機(jī)層交通來確定水輪機(jī)層的寬度。 (3)蝸殼層蝸殼層：一般由設(shè)置的檢查廊道、進(jìn)人孔等確定寬度。蝸殼和尾水管進(jìn)人孔的交通要通暢，集水井水泵房設(shè)置應(yīng)有足夠的位置，以此確定蝸殼層平面寬度。 (4)吊車標(biāo)準(zhǔn)寬度吊車標(biāo)準(zhǔn)寬度Lk：當(dāng)寬度基本確定后，最后要根據(jù)尺寸相近的吊車標(biāo)準(zhǔn)寬度Lk驗證，廠房寬度必須滿足吊車安裝的要求。(三三)主廠房的高度及主廠房的高度及各層高程的確定各層高程的確定 水輪機(jī)安裝高程是水電站廠房的控制高程，首先要確定水輪機(jī)的安裝高程T（在第二章已徑講過）。 水輪機(jī)的安裝高程確定以后，就可以依據(jù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的布置要求確定各層高程了。 2尾水管地板高程：F F=T-b0/2-h b0:導(dǎo)葉高度；h：