某水电站设计课程设计

第一章原始资料及设计条件11概述111工程概况某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2，距洪江KM市15。坝址下游2有洪江绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。KMK该工程初拟正常蓄水位191，迥水至高椅坝址，库容00708亿M3，装机16，MMW是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。12工程等别和建筑物级别本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191时库容为M00708亿M3，电站装机容量为16，根据水利水电工程等级划分的规定，工程规模MW为小（1）型，工程等别为等。永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。12水文气象资料121洪水各频率洪峰流量详见下表表11坝址洪峰流量表频率（）010205123335102050坝址洪峰流量（）SM/39420844071606190522045403990308022201190厂址洪峰流量（）9800879074606460546047504180324023401260122水位流量关系曲线表12下坝址水位流量关系曲线表高程系统85黄海水位Z（）M182441830018400185001860018700流量Q（）S/336518552291213101730水位Z（）188001890019000191001920019300流量218026803240384044405040Q（）SM/3水位Z（）194001950019600197001980019900流量Q（）S/3564062406840744080408640表13上坝址水位流量关系曲线表高程系统85黄海水位Z（）M184231850018600187001880018900流量Q（）S/3365255620106015402060水位Z（）190001910019200193001940019500流量Q（）SM/3265032703890451051305750水位Z（）196001970019750198001990019950流量Q（）S/3637069907300761082308540表14厂址水位流量关系曲线表高程系统85黄海水位Z（）M17912180001810018200183001840018500流量Q（）S/330263600980138018002250水位Z（）1860018700188001890019000190519100流量Q（）SM/32730327038504480514054805830123泥沙多年平均含沙量0089；多年平均输沙量2205万；设计淤沙高程3/MKGT1690；淤沙内摩擦角10；淤沙浮容重09。3/MT124气象多年平均气温166C；极端最高气温391C；极端最低气温86C；多年平均水温182C；历年最高气温341C；历年最低气温21C；多年平均风速140；历年最大风速1300，风向NE；水库吹程30；最大积雪厚度SM/SM/KM21；基本雪压025。C2/KN13工程地质与水文地质131工程地质资料1该工程区地震基本烈度小于度，不考虑地震荷载。2基岩物理力学指标上坝址饱和抗压强度2030；抗剪指标06065；抗剪断指标MPA岩砼/F0809；0708。/岩砼FC下坝址饱和抗压强度1525；抗剪指标06062；抗剪断指标岩砼/F0708；070。/岩砼FCPA132坝址工程地质条件1上坝址工程地形、地质条件上坝址位于河流弯曲段下游，流向2790，基本为“U”型横向河谷。河床基岩裸露，高程181184，河床宽136，水深0530。坝轴线上游100350，河床深槽MMM较发育，一般槽宽2040，槽深11145。当蓄水位192时，河谷宽161，左岸冲沟较发育，坝轴线上、下游分别分布2及3冲沟，边坡具下陡上缓特征，高程227以下坡角450，以上坡角250，山顶高程271；右岸地形较平顺，上游有一小冲沟分布，边坡较陡峻，坡角350450，山顶高程292。M坝址区除两岸均分布有宽度较窄，厚34冲积阶地堆积及左岸分布厚13残积M堆积外，基岩大部分裸露，出露的主要岩性为砂质板岩、绢云母板岩夹长石砂岩、厚层长石砂岩、含砾砂岩、含砾砂质板岩。坝区岩层走向与河流交角700800，倾上游偏左岸，坝址区构造较简单，仅上游见F1断层及物探探测的F3断层，破碎带宽0106，延伸长度均小于50。主要节理有四组。MM坝区岩石风化受岩性与地形等因素影响，长石砂岩抗风化能力较强，风化较浅；板岩、绢云母板岩抗风化能力较弱，风化深度较大，两岸山顶受地形切割呈弧立小山包，则强风化深达2536。M据钻孔压水试验和地下水观测资料，坝区岩体透水性较差，地下水位坡降陡达4050，埋藏较浅，远高于设计正常蓄水位。坝基岩体透水率小于5LU占968，基本属弱透水岩体；防渗帷幕下限（Q5LU）埋深，左岸5220，河床57，右岸M2512。M2下坝址工程地形、地质条件下坝址位于上坝址下游660，基本为“U”型横向谷，河流流向2650，河床大部分M为冲积砂砾石覆盖，河床高程1821835，河床宽202，右河床为浅滩，水深M0510M,左河床为人工改造河槽，水深1520。当正常蓄水位192时，河谷宽M232。两岸地形对称，边坡较陡峻。左岸坡角400430，为崩坡积物所覆盖，山顶高M程32474；右岸坡角420450，基岩裸露,山顶高程31525。坝区除少部分为第四系松散堆积物覆盖外，基岩大部分裸露，出露的主要岩性有绢云母板岩夹中薄层长石砂岩。坝区地质构造较简单，断层未见。岩层产状N200250E,SE600700，其走向与河流交角600650，倾向上游偏左岸。坝区岩石风化主要受岩性所控制，坝基及坝肩大部分为绢云母板岩，其抗风化能力较弱，两岸肩强风化相对较深。据钻孔地下水位观测资料，左坝肩地下水位埋深9540（高程225以上），右M坝肩地下水位埋深323（高程226以上），远高于蓄水位。据钻孔压水试验资料M表明，基岩的透水性与岩体风化程度密切相关，强风化带及弱风化带上部岩体节理裂隙较发育，岩体完整性较差，透水性较强，为中等透水带，弱风化带中下部和微风化岩体透水性较差，基本为弱透水或微透水带。坝基防渗帷幕下限（Q5LU）埋深，左岸1028，河床210，右岸620。MM3坝基岩石物理力学指标表15坝基岩石物理力学指标建议值表砼与岩石抗剪强度砼与岩石抗剪断强度岩石名称风化程度天然密度3/CMG饱和抗压强度MPAFCPAFCMPA弹性模量AG抗冲流速SM/临时开挖坡比备注强2526303505055007075030353445105长石砂岩含砾砂岩弱27275455006065009095080981078103上坝址强2542568100400450055060010015225231075砂质板岩弱27527620250550600800850450506845105上坝址绢云强25255680380400050055008010122251075下坝母板岩弱2722751520050550075080035040453545105址133引水发电隧洞及厂房工程地质条件1引水发电隧洞下坝址引水隧洞进口位于坝线右岸上游，洞段穿越河间地块，出口位于河湾下游9冲沟口附近。洞轴向N16W。进口段（040）地形坡角2860，上覆岩体厚618，围岩为ZAJ24岩组MM灰绿色绢云母板岩，劈理发育，岩层产状N20E，SE65，倾向洞外偏右侧，与洞轴线交角36，主要发育产状N70W，SE78，N50W，SW87及N10E，SE85三组节理，面多闭合平直，延伸长0510。强风化带下限埋深812，岩体因节理裂隙发育较破碎，成洞条件差，建议采取明挖。开挖坡比，。洞脸边坡由于受51永久I7501永久I层面与多组节理组合切割稳定性较差，建议采取加固处理措施。洞身段（40110）上覆岩体厚1866，围岩为ZAJ23岩组上部灰白色厚层状MM长石砂岩，围岩呈弱微风化状态。岩层产状N22E，SE64，与洞轴线交角38。主要发育N5060W，SW8587及N10E，SE8085两组节理，面紧密闭合，延伸长0510。该段位于地下水位以下，岩体完整性较好，基本稳定，成洞条件较好。其中平距4070段属类围岩，45，3540；平距70110段属MF0KCMMPA/M类围岩，67，5055。F0KCMMPA/洞身段（110350）上覆岩体厚24107，围岩为ZAJ23、ZAJ22岩组灰绿色绢云母板岩夹中厚层长石砂岩，围岩呈弱微风化状态，岩层产状N22E，SE64，与洞轴线交角38，板岩内产状N15E，NW75劈理较发育。主要发育N5060W及N10E两组高倾角节理，面平直闭合，延伸长0510M。该段位于地下水位以下，岩体完整至较完整，大部分洞段基本稳定，成洞条件较好，但局部洞段（310350）劈理、节理较发M育，稳定性较差。其中平距110310段属类围岩，45，3035；MF0KCMMPA/平距310350段属类围岩，34，1520。MF0KCMPA/出口段（350以后）地形坡角1545，上覆岩体厚224。围岩为ZAJ22岩组灰绿色绢云母板岩夹长石砂岩，板岩内劈理发育。岩层产状N15E，SE6570，倾向洞内偏右侧，与洞轴线交角31。主要发育N30E，NW35，N85W，SW86，N15W，SW79及N80E，NW36四组节理，面多闭合，延伸长15。强风化带下限埋深516M。该段M位于地下水位以下，岩体因节理、劈理发育完整性差，成洞条件差，建议采取明挖，开挖坡比，,。由于N10E及N80E，倾向洞外的两组缓倾角节理较发育，501永久I7501永久I加上与NWW向、NNW向高倾角节理组合形成不稳定块体，对洞脸边坡与开挖边坡稳定不利，建议采取锚固处理措施。2厂房下坝址厂房位于河弯下游9冲沟出口的冲积堆积级阶地一带，阶地宽1012，M阶面高程183184，后山坡坡角45，基岩裸露。阶地上部为灰褐色粉质粘土，下部为M砂砾石，厚1018，基岩为ZAJ23、ZAJ22岩组灰绿色绢云母板岩夹灰白色长石砂岩。岩层产状，N1520E，SE6570，板岩劈理发育，主要发育NE向、NEE向、NNW向及NWW向四组节理，面多闭合，延伸长15。强风化带下限埋深25，厂房基础持力层MM为弱风化岩体，其强度满足建筑物地基应力要求。但NE及NEE向两组缓倾角（3536）节理较发育，且倾向坡外，对厂房开挖边坡稳定不利，建议采取加固处理措施。推荐的岩体物理力学指标建议值弱风化长石砂岩，；弱风化绢云母板岩MPARG50460/岩砼F1520，；开挖坡比,。GRMPA05/岩砼F513单I7501永久I134天然建筑材料本阶段勘察按普查精度要求进行，除对原规划料场进行复核外，重点对石料进行了勘测，共勘查储量砂砾料18085，土料775，石料988224103M4103M410，储量基本能满足要求。3M1土料共调查了7个料场，总储量775，均分布在团河级阶地，为黄褐43色、红棕色粘土、土层较密实，呈可塑硬塑状，中低压缩性。料场分布面积大，有用层厚度34，无用层厚度仅05。除高标、若水两料场有少量农田及柑桔林外，其他M产地均为荒地，开采条件好。除若水料场运距为25较近外，其他料场运距较远达1014K。各料场距公路较近，运输方便，推荐料场土的物理力学指标天然含水量26，最优含KM水量22，最大干密度156160，压缩系数VA12032，内摩擦角180，凝聚3/CMG1MP力23。KPA2砂砾料共调查26个料场，总储量18085，其中砂约4639，砾43M43M13446，水上6656，水下11429，主要分布在团河、巫水、沅03M4103水等河流。团河的砂料场，砾石成分板岩较多，磨圆度较差，粗砾含量偏高，砂约占1520，砂砾石质量较差。巫水、沅水的砂砾料场，砾石成份主要为砂岩，石英砂岩等，磨园较好，含泥较少，砂约占2040。质量较好。团河、巫水河的料场单个储量较小，一般13。水上可采厚度0515，水下可采厚度1520。无用层厚度00843MMM，最厚2，开采较为方便。沅水的料场单个储量较大，一般1030，可采厚度水4上1020,水下1520。基本没有无用层，开采条件好。八宋、陈田、若水、胡家湾、上江西团、下江西团、红庙湾、陡滩料场，运距近，仅25。其他料场运距较K远达95285。除三洲、高椅料场不通公路，运输不便外，其他料场距公路均较近，KM运输较方便。3石料共调查5个料场，总储量98824。除独岩滩料场为估算储量外，4103M其他四个料场均实测断面，用平行断面法计算储量。5个料场均位于库内两岸。为ZAJ2、ZAJ3的厚层砂岩、含砾砂质板岩、含砾砂岩等，弱风化岩石较坚硬，饱和抗压强度。表部无用层为风化破碎岩石，厚度020。靠近河岸边为弱风化岩MPARG0石，山坡无用层厚度较大，开采条件较差。芦塘等四个料场运距近，小于1，应优先KM开采。独岩滩料场远距较远，达55,可作为备用料场。各料场均无公路相通，需修建KM简易公路。14设计基本数据141工程开发的任务该水电站工程开发的任务是以发电为主，兼顾防洪、旅游、生态治理等综合利用，它的兴建将促进会同县工农业生产的发展。142主要技术规范及参考资料水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准SL2522000；混凝土重力坝设计规范DL51081999；水电站厂房设计规范SD33589；水电站进水口设计规范SD30388水利水电工程可行性研究报告编制规程DL502093；水工隧洞设计规范SD13484；水电站调压室设计规范DL/T50581996；水利水电工程设计防火规范SDJ27890；水工设计手册第七册。143水库特征水位、下泄流量及下游水位1下坝址正常蓄水位19100；设计洪水位（P2）19375，下泄流量Q5220M3/S，MM相应下游水位1933；校核洪水位（P02）1994，下泄流量Q8440M3/S，相应下游水位19867；死水位19050。2上坝址正常蓄水位19100；设计洪水位（P2）19478，下泄流量Q5220M3/S，MM相应下游水位19415；校核洪水位（P02）20024，下泄流量Q8440M3/S，相应下游水位19934；死水位19050。144水文气象资料见前。145工程地质资料见前。15设计控制标准151稳定控制标准大坝基本组合（设计情况）105，30CKK特殊组合（校核情况）100,25厂房抗浮安全系数110C152应力控制标准基础面不出现垂直拉应力最大垂直压应力小于地基允许承载力（地基承载力安全系数取2）153防渗设计标准相对隔水层控制线35LU坝基设帷幕、排水，。501A32第二章机电设备选择21轮机的选型211水轮机选择的基本资料装机容量,16ZNMWMHMHAVR312,59,12,51INAX212水轮机型号的选择根据设计水头，从水轮机系列型谱参数表中查出合适的机型有型MHR0L和型水轮机两种。本设计中选用型水轮机，不再作机型方案的比较。560Z310L213单机容量的选择水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，就可以拟定可能的机组台数方案。综合考虑机组台数与机电设备制造、水电站投资、水电站运行效率、水电站运行维护工作等的关系，采用两台机组，单机容量为。MWNGR8KWNRGR36610810389式中水轮机的额定出力发电机的额定出力GR发电机效率，大中型发电机取9698，中小型发电机取9596R214水轮机方案的主要参数选择310HL1转轮直径的计算式中；115HRQ8191NDKWNR3108RHM由教材查得该型水轮机在限制工况下的，826。由SSLQM/4/31M此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量,效率85。将以1上各值代入公式得MD284851541890331选用与之接近而偏大的标准直径45。D2转速的计算N查得该型水轮机在最优工况下单位转速883，初步110/DHAV10MNIN/R假定，将相应数据代入，可得688，选用与之接近而偏大的同步转速MNMIN/R。MIN/47RN3效率及单位参数修正查得型水轮机在最优工况下模型的最高效率896,模型转轮的直径10HLMAXM039，则原型水轮机的最高效率MD169354089611151MAXMAXDM考虑到制造工艺质量上的差异，取,则效率修正值为3016893MAXAXM由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率应为8963926AXMAX8263856与原来假定的数值相近M单位转速的修正值按下式计算03178960/21/MAXAX10MN按规定单位转速可不加修正，同时，单位流量也可不加修正。1Q由上可见，原假定的，是正确的，那么上述计算及选用851MQ10MN的结果，也是正确的。MD541IN/471RN4工作范围的检验在选定的45，的情况下，水轮机在最大的和各特征水头1MI/RMAX1Q下相应的值即可计算。N在设计水头115以额定出力工作时，其即为，故RHNR1MAX8505481980RD81922MAX1NQ121514S/3则水轮机的最大引用流量为8344HRQ21MAXAX51452SM/3与特征水头、相应的单位转速为RAXMIN4689127AX1MIN1DIN/R05IN1AX1HMI/7941711RDNRIN/R在型水轮机的模型综合特性曲线图上分别绘出1215，30LMAX1QSL/，的直线，由图可见，由这三根直线所围成的水轮机MIN/214MAXRNMIN/589IN1R工作范围基本上包含了该特性曲线的高效率区，所以对于型水轮机方案，所选定30H参数45,947是合理的。1DI/R5吸出高的计算可知，对于转轮，其吸出高可按下式计算310HL式中为电站装置气蚀系数，查得。ZS9Z360Z水电站的海拔高度可由表14中的厂址水位与流量关系采用内插法得出，即得179321279803264M因此，取最大值。HZS75136091MHS75根据实际工程经验，需将计算的吸出高度减1作为采用的吸出高度，汽蚀较轻微，S故取为67。SHM215水轮机安装高程的确定对立轴混流式水轮机，安装高程式20BHZSWS式中M尾水位S吸出高度B导叶高度0查表知，取MBD75914390,3911故B7610，故机组安装高程为1735。HZSWS326720M22水轮机结构与外型尺寸估算混流式水轮机主要由以下几部分组成埋入部分，包括蜗壳、座环、尾水管等；导水机构，包括顶盖、底环、导叶和导叶操作机构等；转动部分，包括转轮、主轴等；导轴承、密封装置及其他附属装置。221蜗壳1断面形式由40知，应选择混凝土蜗壳。它的断面为梯形，便于施工和减小其径向尺寸。RHM图21蜗壳断面图其中，,345,300。蜗壳顶角点和底NM51AB3015ARMBR角点的变化形式有直线和抛物线两种，直线变化规律对设计及施工比较方便，而抛物线变化规律水利条件较好。为便于设计与施工，选用直线变化规律。2蜗壳的水力计算根据水轮机设计水头在蜗壳进口断面平均流速经验曲线上查得进口断面流速RH29/S，取包角180，故所需的进口断面面积为CVM0。根据选定的进口断面形状，通过试算即可求20AX0381492368MQFC出蜗壳进口断面的具体尺寸如下图示单位米图22蜗壳进口尺寸图中间断面的尺寸此处不做详细计算，根据以上值近似画出蜗壳平面单线如图示图23蜗壳平面单线图222尾水管1确定尾水管的基本尺寸根据本电站的总装机容量16为中型水电站，为了减少尾水管的开挖深度，采MW用弯肘型尾水管。弯肘形尾水管是由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成，其大致形状如图示图24混流式水轮机尾水管由推荐的尾水管尺寸表查得，水轮机各尺寸如下310HL表21尾水管标准型式与实际计算表参数1DHL5B4D4H61L5H标准10264527201351350675182122实际45117202512246075607530375819549尾水管高度，指从水轮底环平面到尾水管底板的高度，是决定尾水管性能的主要参H数。对低水头混流式水轮机，最低不得小于，此处为21D16H132D117。M可近似取为转轮出口直径，此处取为48进口锥管单边扩散角的最优值,对混3D3M流式水轮机,取。此处取为9。97尾水管的水平长度是指机组中心线至尾水管出口断面的距离，此处取2025。LM2尾水管其他细部尺寸不做设计。223水轮机重量估算1水轮机总重量估算水轮机总重量指不包括调速器、油压装置和其他辅助设备的水轮机整体重量。查水电站机电设计手册可知，TG4302转轮重量估算查水电站机电设计手册可知，T65023调速系统的选择水轮机调速系统的基本任务是使水轮发电机组稳定地以额定转速运行，在机组负荷变化工其他外扰作用下，保证机组的转速变化不超过一定的范围，并能迅速地稳定于新的工况，从而保证发电机输出的交流电频率满足用电设备的要求。水轮机调节是通过调速系统根据机组转速的变化不断地改变水轮机过流量来实现的。调速系统的主要设备有调速器、油压装置和漏油装置。231调速器的型式及工作容量的选择综合考虑调速器型式及工作容量的合理性，在反击式水轮机调速器系列型谱表中本水电站可选择DT100。可知其基本资料下所示表22DT100基本资料表型号制造厂机械柜尺寸基础柜尺寸电气柜尺寸重量参考价格DT100杭州发电设备厂700800130012001500440800236012007万元232油压装置的选择油压装置是向水轮发电机制调速系统供给压力油的能源设备，是调速系统的重要组成部分。同时也可作为进水阀、调压阀以及液压操作元件的压力油源。油压装置有分离式和组合式两种。分离式油压装置的压力油罐与回油箱分开；组合式油压装置的压力油罐装在回油箱上面的框架上。前者容量范围较大，适用于大中型水轮机。后者结构紧凑，但容量较小，仅适用于中小型水轮机。本电站采用组合式油压装置。为了满足机组调节和安全运行的要求，通常每台水轮机装设一台油压装置。油压装置的工作能力是以压力油箱的总容积和额定油压为表征的。压力油箱的总容积可按下列经验公式估算KV；取SK201832810618MVSK查油压装置系型谱表，本水电站可选，查知其基本尺寸如下所示HYZ表23油压装置基本尺寸表油压装置型号油罐长度M油罐宽度N总高油罐高H油罐外径D16HYZ24001700327023701028图25油压装置简图（单位MM）24发电机的选择241水轮发电机的型式选择本设计为中型电站,故选用大中型机组,采用立式布置SF1042/940,已知发电机主要参数如示表24发电机主要参数表额定功率KW功率因素COS转速MIN/R额定电压UKV额定容量KVA8000087146310000242水轮发电机的通风冷却方式及其选择大中型水轮发电机常采用密闭式空气循环冷却和水内冷两种冷却方式。密闭式空气循环冷却的冷却方式是借助转子风扇或轮副的风扇作用合空气在发电机内部循环流通，热空气通过冷却器用水冷却。本电站采用密闭式空气循环冷却。243水轮发电机外形尺寸估算1主要尺寸估算极距42PSKFJ式中810842，此处取系数，一般取；磁极对数发电机额定容量；JFKS所以CM4261084定子内径IDCMPI7061342定子铁芯长度TLEIFTNCS2式中额定转速；C系数,此处取为。EN6610546104CMLT2701706142，故采用伞式发电机。542NLDTI定子铁芯外径机座号A1667,EMIN/RCMDI473260212外形尺寸估算平面尺寸估算定子机座外径1364CMDA835472141ENMIN/R风罩内径M0358022KVASF20转子外径忽略不计CI63下机座最大跨度D54KF11水轮机机坑直径63005DM6306694推力轴承外径和励磁机外径67D查得20002600,取为2000；14001600,取为14006D轴向尺寸计算定子机座高度882MMLHT183062470621ENMIN/R上机架高度（伞式非承载机架）I102推力轴承高度,励磁机高度,副励磁机高度和永磁机高度34H5H6H查表38,当时,1000；15001800,此处取为1500,其KVASF3M4M中机架高500700,此处取为500；600；50056下机架高度伞式承载机架DHI178207定子支座支承面至下机座支承面或下挡风板之间的距离8H02502570601765（伞式承载机架）8HIM下机座支承面至主轴法兰底面之间的距离MH70,15079此处取为转子磁轭轴向高度无风扇LHT260510发电机主轴高度H97发电机总高度,即由主轴法兰盘底面至发电机顶部的高度HMHH7601158307615069812456107053HM定子铁芯水平中心线至主轴法兰盘底面至发电机顶部的高度MHH203183460460112244水轮发电机重量估算1发电机总重量FG发电机总重量系数,对悬式发电机取810,此处取为3/21EFFNSKFT1K8。TGF2107403/2发电机转子重量一般可按发电机总重量的1/2估算TF1052发电机外形尺寸如下所示图26发电机外表尺寸示意图（单位米）25起重设备水电站起重设备一般采用桥式起重机或门式起重机。桥式起重机有单小车和双小车两种。双小车桥式起重机与单小车起重机不同之处是在桥架上设有两台可以单独或联合运行的小车，每台小车只有一个起重吊钩，藉手动变速作主钩或副钩使用，当吊运最重件（如发电机转子）时，两台小车借助平衡梁联合起吊。251吊车形式的选择最重吊运件的重量为105吨，且机组台数小于4台，故可选用一台单小车桥式起重机。252主要工作参数的选择1起重量查得额定起重量为110吨。2跨度起重机大车轨道中心线之间的垂直距离（或起重机大车两端车轮中心线之间的垂直距离）称为跨度，以米表示。根据厂房宽度起重机跨度定为22米。3起升高度双小车起重机每台小车只有一套起重机构，其吊钩的下极限位置应保证发电机转子或水轮机转轮从机坑吊出，同时还应满足吊运进水阀及水轮机埋设部件及安装的要求。4主要附属装置吊钩主厂房每台单小车桥式起重机一般都设置主、副钩各一个。主钩一般应满足起吊额定起重量的要求，副钩则按产品标准配置。表25吊钩装置尺寸吊钩尺寸M吊钩起重量T吊钩形式A1D1L23L45LD重量T250双钩7702407507506507102003505488图27吊钩装置图平衡梁平衡梁基本尺寸如下所示表26单小车桥式起重机配用的平衡梁外形尺寸单位M主钩起重量TL1H1H2SB402121001050026005006861203000续表26单小车桥式起重机配用的平衡梁外形尺寸单位M主钩起重量T1BD2B2L3H平衡梁重T402600403203601300130046图28平衡梁外形尺寸图书馆（单位CM）其它主要尺寸表27其它主要尺寸表起重量T起升高度MIN/起升速度MIN/运行速度IN/主钩副钩跨度L主钩副钩主钩副钩小车大车4001002226350815751206极限尺寸重量T起重量T吊钩至轨面距离吊钩至轨道中心距离主钩副钩主钩副钩主钩H1L32L4大车最大轮压T小车重起重机总重400100900320048005650235060113208起重量T主要外形尺寸M两台桥机并车尺寸M主钩副钩小车轨距起重机最大宽小车长度轨面至起重机轨面至缓冲器并车后起重机两主钩之间距轨道面至平衡挂钩中心至上TL度B1顶端距离H距离1最大宽度0B离0L梁挂钩的距离AH下环底距离B4001005500103808400645012002088010500900114第三章水电站厂房布置厂房布置的基本要求是应适应地质、地形、水文、气象等自然条件，并根据电站枢纽布置的具体情况、不同类型厂房的特点，全面考虑，合理布置；应满足设备安全运行，便于安装检修及操作管理，厂内各种设备布置协调，并考虑水工结构上的要求；应充分考虑设备进厂以及厂内吊装、运输的要求；应考虑电站初期运行要求，尽可能不设或少设临时设施，对于分期建设的电站，应考虑远、近期结合；应考虑防火、防淹、防潮及劳动保护等方面的要求，力求布置整齐美观；在满足电波运行及安装检修要求的前提下，尽量减少土建工程量，节省投资。31立轴反击式机组的布置主厂房由机组段（包括端机组段）和安装场组成，所以主厂房布置和尺寸的确定，主要就是机组段和安装场的布置和尺寸的确定。而机组段尺寸主要取决于水轮机蜗壳、尾水管、发电机等设备的外形尺寸。311尾水管层的布置反击式水轮机的泄水设备尾水管的顶部与基础底板之间的空间是尾水管层，布置有1、尾水管为减少开挖量，采用弯肘形尾水管。它由直锥段、肘管段和扩散段几个部分组成。水轮机采用标准型尾水管。尾水管底板高程为16092，厚15，基础开挖高程为M15942。为减小扩散段结构跨度，通常设有2个隔墩。厂内设有通往尾水管的通道和M进人孔，进人孔的尺寸为600800。进人孔的位置布置在尾水管的圆锥段。当停机M放空尾水管的水，检修人员从水轮机沿进水阀坑的爬梯下去，然后水平进入廊道，打开设在尾水管直锥段的金属盖，利用梯绳爬进尾水管内。2、集水井、集水廊道和水泵室主厂房内常在下部结构部分的基础块体最低部位设置集水井或集水廊道，并在上方设水泵室，以便及时利用水泵排除基础渗水。一般蜗壳有不管通到尾水管，尾水管将水引入集水井或集水廊道，然后由水泵抽水向下游排出。出口高程一般设在下游水位以上。312蜗壳层的布置蜗壳层是反击式水轮机的引水设备蜗壳及其周围的钢筋混凝土结构块体和空间部分。本电站采用单元供水，厂内不设蝴蝶阀，而在调压井处设控制闸门。此为引水隧洞设计部分，故在本设计中不做进一步探讨。机组转轮直径45，蜗壳为混凝土蜗壳，蜗壳的包角为180。蜗壳内设进人孔，进M人孔的布置在进口的上部。进人孔的大小为650。M313水轮机层的布置1、圆筒式发电机机墩圆筒式机墩抗扭、抗震及抗压性能好，刚度大，一般为少筋混凝土，用钢量省，故采用圆筒式机墩。机墩内部是空的便于水轮机安装时吊进、检修时吊出。机墩内布置接力器，预埋各种油、气、水管道和布置电缆、电线。运行人员经常要进入内腔进行巡视和检修工作，机墩要留有进人孔，机墩高度不能太矮。机墩内径要按大于水轮机转轮直径、小于发电机转子直径，并考虑下机架支承等要求而定。根据经验，圆筒式机墩内径（伞式水轮发电机）MD3685413根据前面发电机的计算，。2、水轮机机坑的布置水轮机机坑应按下列要求进行布置应便于在水轮机机坑内检修、安装、维护导轴承和伞式机组的推力轴承；当机组采用不吊发电机转子而拆出水轮机转轮进行检修时，此时机墩结构及布置尺寸应考虑转轮运出的通道，并设置必要的吊运装置以满足转轮拆装的要求。在决定机坑进人孔的位置时，应注意水轮机接力器和推拉杆对进入机坑通道的影响。进入水轮机机坑的门为一个，门宽为15米，门的高度为2米。314发电机层的布置1、水轮发电机一般有定子外露、定子埋入和上机架埋入三种布置形式。定子埋入式和上机架埋入式使发电机层宽敞，同时由于提高了发电机层高程而增加了水轮机层高度，可增设一层作为出线层。这两种布置形式被广泛采用。本电站采用定子埋入式。2、机旁盘它包括机组自动操作盘、机组继电保护盘、机组测温盘、机组动力盘等，每台机组的机旁盘为3块，每块尺寸为。布置在发电机层并尽桶靠近调速器操M13508作柜且在同一侧，以便运行人员在机组启动时能观察到盘上的仪表。此外，还要考虑到节省电缆和布线方便，机旁盘通常靠近副厂房。3、励磁机和励磁盘励磁机布置随发电机容量而异，有直接布置在同步发电机转子轴顶，也有发与发电机转子轴相联接的单独布置方式。励磁盘最好布置在发电机层，如果太拥挤，也要布置在水轮机层，但需用通风设备以保证该层不致太潮湿。励磁室尺寸为。M5124、楼梯为运行人员经常从发电机层到水轮机检查巡视提供方便，在每两台机组之