1、電工原理與電氣設(shè)備第1頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五水電站設(shè)備組成： (1) 水流系統(tǒng) (2) 電流系統(tǒng) (3) 電氣控制設(shè)備系統(tǒng) (4) 機(jī)械控制設(shè)備系統(tǒng) (5) 輔助設(shè)備系統(tǒng) 第三節(jié) 水電站電氣設(shè)備的布置一、水電站電氣設(shè)備的總體布置 第2頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五 水電站主副廠(chǎng)房水電站電氣設(shè)備總體布置的任務(wù)電流系統(tǒng): (1) 主廠(chǎng)房 (2) 副廠(chǎng)房 (3) 中央控制室 (4) 主變壓器 (5) 開(kāi)關(guān)站第3頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五水電站電氣總體布置原則：縮短發(fā)電機(jī)、配電裝置、主變壓器和開(kāi)關(guān)站之間的連接線(xiàn)，

2、尤其要盡量縮短母線(xiàn)長(zhǎng)度。主變壓器、開(kāi)關(guān)站的進(jìn)出線(xiàn)方便，盡量減少電氣設(shè)備連線(xiàn)與水力機(jī)械設(shè)備及管路的交叉和干擾。滿(mǎn)足配電設(shè)備的電氣安全間距要求，以及電氣設(shè)備在廠(chǎng)內(nèi)吊裝、搬運(yùn)要求。中央控制室盡量靠近各臺(tái)發(fā)電機(jī)組，主變盡量靠近廠(chǎng)房并與安裝場(chǎng)同高程。結(jié)合樞紐布置、廠(chǎng)房型式、廠(chǎng)區(qū)地形地質(zhì)條件，因地制宜布置，緊湊合理，盡量節(jié)約用地。遠(yuǎn)近期結(jié)合，留有發(fā)展余地。符合防火規(guī)定，預(yù)防火災(zāi)和爆炸事故。第4頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五1、壩式水電站（1）壩后式水電站 布置在重力壩（拱壩）非溢流壩段、與壩體銜接的廠(chǎng)房，一般為中高水頭水電站。 適用條件：壩址河谷較寬，河谷中布置溢流壩外還可布置非

3、溢流壩時(shí)，常采用這種廠(chǎng)房。 典型電站： 丹江口、三峽、新豐江三門(mén)峽、鹽鍋峽、豐滿(mǎn)、東江 、李家峽、龍羊峽 三門(mén)峽壩后式水電站東江壩后式水電站第5頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五典型布置一：主變?cè)谏嫌蝹?cè)第6頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五布置一：主變?cè)谏嫌蝹?cè)三峽水電站橫斷面圖GIS室第7頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五三峽水電站第8頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五典型布置二： 主變?cè)谙掠蝹?cè)丹江口水電站廠(chǎng)房橫斷面圖第9頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五（2）溢流式廠(chǎng)房 廠(chǎng)房布置在溢

4、流壩后，洪水通過(guò)廠(chǎng)房頂下泄。電氣布置特點(diǎn)： a) 廠(chǎng)壩之間留有較大空間，常布置副廠(chǎng)房。 b) 尾水平臺(tái)不宜設(shè)副廠(chǎng)房。 c) 主廠(chǎng)房?jī)?nèi)除布置主機(jī)及必要的附屬設(shè)備并留有主通道外，盡量不布置輔助設(shè)備和電氣設(shè)備。開(kāi)關(guān)站第10頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五新安江水電站第11頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五烏江渡挑越式廠(chǎng)房示意圖（3）挑越式廠(chǎng)房 有的電站為了避免在廠(chǎng)頂泄流，將廠(chǎng)頂布置在溢流壩的挑流鼻坎高程以下，這種廠(chǎng)房又可稱(chēng)為挑越式廠(chǎng)房。 優(yōu)點(diǎn)：避免高速水流對(duì)廠(chǎng)房頂?shù)闹苯油{(共振、空蝕)，單寬流量越大，優(yōu)點(diǎn)越突出。 缺點(diǎn)：挑流水舌落點(diǎn)離廠(chǎng)房較近。 小流量

5、時(shí)存在水舌撞擊廠(chǎng)房問(wèn)題。 典型： 烏江渡水電站 漫灣水電站第12頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五 烏江渡水電站廠(chǎng)房布置第13頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五（4）壩內(nèi)式廠(chǎng)房 廠(chǎng)房布置在壩體空腔內(nèi)。第14頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五220V變壓器第15頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五鳳灘水電站第16頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五2、河床式廠(chǎng)房 廠(chǎng)房與擋水建筑物一起座落在河床，成為擋水前沿的一部分，廠(chǎng)、壩在結(jié)構(gòu)上合為一體。代表： 葛洲壩水電站 青銅峽水電站 尼爾基水電站 第

6、17頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五河床式水電站電氣設(shè)備典型布置第18頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五第19頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五葛洲壩二江電廠(chǎng)第20頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五青銅峽水電站第21頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五青銅峽水電站第22頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五3、 引水式廠(chǎng)房 特點(diǎn)：廠(chǎng)房遠(yuǎn)離擋水建筑物，發(fā)電用水來(lái)自較長(zhǎng)的引水道，水頭由引水道形成;廠(chǎng)房平行河岸，尾水出流垂直河道。 適用條件：河道天然坡降較陡（1以上） 存在

7、U形或S形大河彎裁彎取直 相鄰兩條河流高程相差大（1）無(wú)壓引水式水電站第23頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五（2）有壓引水式水電站代表：隔河沿、天生橋一級(jí)、二級(jí)、密云水庫(kù)水電站第24頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五 電站由首部樞紐、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠(chǎng)房、開(kāi)關(guān)站等組成，為一大型引水式水電工程，裝機(jī)容量622萬(wàn)KW。 大壩為碾壓混凝土重力壩，最大壩高60.7m，壩長(zhǎng)471m。水庫(kù)正常蓄水位645m，設(shè)計(jì)洪水位649.93m，死水位637m。在正常水位下相應(yīng)庫(kù)容2600萬(wàn)m3，為一日調(diào)節(jié)水庫(kù)。第25頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五

8、第26頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五4、地下式廠(chǎng)房 把水電站廠(chǎng)房等主要建筑物布置在開(kāi)挖的山巖洞室之中廠(chǎng)房稱(chēng)為地下廠(chǎng)房。 代表：溪洛渡、糯扎渡、龍灘、小浪底、錦屏一級(jí)、 白山、拉西瓦、魯布革水電站、 十三陵、天荒坪抽水蓄能電站 主廠(chǎng)房主變洞副廠(chǎng)房開(kāi)關(guān)站尾水調(diào)壓室副廠(chǎng)房開(kāi)關(guān)站第27頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五溪洛渡水電站樞紐總體布置第28頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五溪洛渡水電站廠(chǎng)房剖面圖第29頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五小浪底水電站第30頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星

9、期五第31頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五小浪底地下廠(chǎng)房第32頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五天荒坪水電站地下廠(chǎng)房第33頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五拉西瓦水電站地下廠(chǎng)房第34頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五二、副廠(chǎng)房電氣設(shè)備的布置（1）中央控制室 中控室的位置要便于電站的控制、監(jiān)視并迅速消除故障，電纜長(zhǎng)度盡量短，一般布置在發(fā)電機(jī)層的中部。 （2）集纜室 布置在中控室和繼電保護(hù)盤(pán)室下層，面積等于或稍小于中央控制室。室內(nèi)只有電纜和電纜吊架，布置簡(jiǎn)單。 （3）繼電保護(hù)盤(pán)室 其任務(wù)是在系統(tǒng)中任何地方發(fā)生

10、故障時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)，以保護(hù)其它電器設(shè)備不被損害。一般布置在中控室附近。 （4）發(fā)電機(jī)電壓配電裝置室(低壓開(kāi)關(guān)室) 主要布置發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)和電壓斷路器等設(shè)備，布置在主變壓器與發(fā)電機(jī)之間，與發(fā)電機(jī)層同高程。 （5）通訊室及遠(yuǎn)動(dòng)裝置室 房間要毗鄰于中控室且同一高程。要求防塵防震，避免過(guò)大的噪聲，在其屋頂或附近設(shè)無(wú)線(xiàn)或微波發(fā)射塔。第35頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五（6）直流設(shè)備室 蓄電池室、充電機(jī)室等，一般布置在副廠(chǎng)房一端，并靠近用電設(shè)備，以縮短直流配電盤(pán)的電纜長(zhǎng)度。（7）廠(chǎng)用電設(shè)備室 廠(chǎng)用變壓器可布置在廠(chǎng)外主變壓器旁；也可布置在廠(chǎng)內(nèi)，盡可能靠近開(kāi)關(guān)室，以縮短連接母線(xiàn)的長(zhǎng)度。（

11、8）母線(xiàn)廊道、母線(xiàn)室或母線(xiàn)豎井 母線(xiàn)廊道布置在發(fā)電機(jī)出線(xiàn)方向的一側(cè)，并靠近主變、廠(chǎng)變的位置，面積要滿(mǎn)足安裝、維修的要求。（9）各種試驗(yàn)室和車(chē)間 電氣試驗(yàn)室布置在中控室附近，要求通風(fēng)、防塵、防潮，不宜布置在尾水管上部；電工修理間、電氣工具間布置在靠近發(fā)電機(jī)層交通方便處。（10）辦公室及生活用房 值班室和調(diào)度室一般與中控室鄰近，并與主廠(chǎng)房聯(lián)系快捷、方便。第36頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五三、主變壓器主變壓器場(chǎng)的布置原則： (1) 盡量靠近廠(chǎng)房，以縮短母線(xiàn)長(zhǎng)度，減小電能損失和故障機(jī)會(huì)； (2) 盡量與安裝間在同一高程，便于主變壓器的運(yùn)輸、安裝、檢修； (3) 高壓側(cè)出線(xiàn)要

12、方便，且變壓器之間要留必要空間。 (4) 高程應(yīng)高于下游最高洪水位，且四周設(shè)置排水溝。典型布置： 壩后式電站：主廠(chǎng)房上游側(cè)或下游側(cè)。 河床式電站：尾水平臺(tái)。 引水式電站：主廠(chǎng)房上游側(cè)或主廠(chǎng)房一端。 地下式電站：主廠(chǎng)房洞室下游側(cè)專(zhuān)門(mén)的變壓器洞。第37頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五四、高壓開(kāi)關(guān)站 高壓開(kāi)關(guān)站布置各種高壓配電裝置和保護(hù)設(shè)備，其布置原則為： (1)高壓進(jìn)出線(xiàn)及低壓控制電纜安排方便而且短，出線(xiàn)要避免交叉跨越水躍區(qū)、挑流區(qū)等； (2)場(chǎng)地布置整齊、清晰、緊湊，便于設(shè)備運(yùn)輸、維護(hù)、巡視和檢修； (3)地基及邊坡要穩(wěn)定； (4)土建結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理，符合防火保安等要求。葛洲壩二江電廠(chǎng)220KV開(kāi)關(guān)站第38頁(yè)，共40頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)9分，星期五高壓開(kāi)關(guān)站布置： (1)壩后式及河床式廠(chǎng)房開(kāi)關(guān)站一般可布置在壩后或壩坡上，也可設(shè)在電站廠(chǎng)房