《厂房的布置设计》PPT课件.ppt

12 水电站厂房的布置设计,第三节 主厂房的剖面设计,水轮机安装高程是水电站厂房的控制高程。,水轮机安装高程是水电站厂房的控制高程。,1水轮机安装高程,对混流式水轮机 X=b0/2 对轴流式水轮机 X=0.41D1 水轮机的安装高程确定以后，就可以依据结构和设备的布置要求确定各层高程了。,2主厂房基础开挖高程=T - ( h3+h2+ h1) (h2+h3)尾水管的尺寸； h1尾水管底板混凝土厚度 (根据地基性质和尾水管结构形式而定，一般取12m) 3水轮机层地面高程S =T + h4 h4=蜗壳进口半径+蜗壳顶部混凝土层厚度。金属蜗壳顶部混凝土1.0m，混凝土蜗壳顶板厚根据结构计算决定。 4发电机装置高程d =S +h5h6 h5发电机机墩进人孔高度 (一般取1.8m2.0m)；还须满足水轮机层附属设备、油气水管道和发电机出线布置所要求的高度。 h6进人孔顶部混凝土厚度(一般为1.0m左右)，,5 发电机层楼板高程 除应满足发电机层布置要求外，还应满足下列条件： 保证水轮机层的净高不少于3.54.0m，否则发电机出线和油气水管道布置困难。如果发电机层楼板面与水轮机层地面之间加设出线层，则出线层底面到水轮机层地面净高也不宜少于3.5m。 保证下游设计洪水不淹厂房。一般情况下，发电机层楼板面和装配场楼板面高程齐平。,当河流洪水期与枯水期水位相差悬殊，若将发电机层楼板面设在下游设计洪水位以上是不经济的，会增加厂房下部结构部分的混凝土工程量。 将发电机层楼板面高程布置在下游设计洪水位以下。在厂房大门和对外的交通口，设置临时性插板以阻挡洪水；沿进厂的交通道路需设防水墙。,6起重机（吊车）的安装高程C,h7发电机定子高度和上机架高度之和(如果发电机定子为埋入式布置，h7就仅为上机架的高度)； h8吊运部件与固定的机组或设备间的垂直净距；水平净距0.3m，垂直净距0.61.0m(如采用刚性夹具，为0.250.5m) h9最大吊运部件的高度(往往是发电机转子带轮或水轮机转轮带轴)； h10吊运部件与吊钩间的距离(一般在1.01.5m左右)，取决于发电机起吊方式和挂索、卡具； h11主钩最高位置(上极限位置)至轨顶面距离，可从起重机要参数表查出。,起 重 机,7屋顶高程R,应根据屋顶结构尺寸和形式确定，并应满足起重机部件安装与检修、厂房吊顶和照明设施布置等要求。 R=C+ h12+ h13 h12小车高度； h13为检修吊车需要在 小车上方留有距离， 一般取0.5m。 再考虑屋顶结构，确定厂房 建筑顶部高程。,理想情况：装配场与对外交通道路及发电机层楼板高 程齐平，而且高于下游设计洪水位。,8. 装配场楼板高程,确定厂房尺寸需要注意的几个问题,厂房的长、宽、高个方向的尺寸是相互联系的，任何一个尺寸的变化都会导致其他尺寸的变动。 确定厂房尺寸的过程中，可能需要反复修改。 上述确定厂房尺寸的基本原则和规律，要灵活运用，全面分析，决不能简单套用，照搬照抄。 上面给出的确定高程或尺寸的计算公式，仅仅是反应了其原理，不能简单背诵或套用。 某些经验公式多是根据统计资料得出的，常用于预可行性研究阶段或方案比较中。,第四节 厂房的立面设计（略）,一、分清主次和轻重 主即将人工环境与自然环境有计划地结合起来，显示出水电站建筑的形式美；次即为厂房的建筑造型和厂内、外装修等。 二、注意比例和尺度 三、掌握重复和变化的韵律 四、运用对比和微差,一、油系统的布置 二、压缩空气系统的布置 三、供水系统设备的布置,第五节 厂房辅助设备布置,四、排水系统设备的布置 1、渗漏排水的集水井：装配场下层、尾水管之间，或厂房下部结构的块体结构底部。集水井上设水泵室。,2、检修排水可采用下列几种方式： （1）集水井。在厂房下部块体结构中设集水井，各机组的尾水管用管道与集水井连接，并设阀门控制。集水井容积为水泵1020min的输水量。 （2）排水廊道。沿厂房纵轴在厂房下部块体结构的较低处设置，各尾水管的积水先排入排水廊道，在廊道尽头设集水井及水泵室。 （3）分段排水。在机组间设集水井及水泵室，进行相邻两台机组的检修排水。用于较小的电站。 （4）移动水泵。对检修机组，临时将水泵移至该处进行排水。,一、高压电气设备 高压电气设备包括：升压变压器（主变压器）和开关站的设备，如高压油开关、高压母线等。由于电压高、占地面积大，常设在厂外。,第六节 厂房电气设备布置,（一） 高压电气设备布置原则 （1）尽量靠近厂房内的机组，安全可靠。 （2）升压变压器与装配场同一高程。 （3）应考虑升压变压器的运输和高压侧出线要方便，且变压器之间要留必要空间。 （4）应布置在不受洪水淹及的露天场地上。,2、坝后式厂房：可以利用厂坝之间的空间，布置升压变压器。,3、岸边式厂房：升压变压器场可布置在厂房上游侧、或厂房一端的河岸上、或尾水渠旁等。,4、地下式、坝内式和溢流式厂房：往往将升压主变压器布置在平行于主厂房的地下洞室或坝内廊道内。,（三）开关站（户外高压配电装置）的典型布置 1、开关站应尽量靠近主变压器场和中控室，且应与升压变压器布置在同一高程上，多数布置在岸边，以便运行人员检修和维护。 2、由于地形限制，开关站与中控室之间有一高程差，须设置电梯或天桥等设施。,二、低压电气设备 低压电气设备是水轮发电机与升压变压器之间的电气设备，包括低压出线、低压母线、低压油开关、厂用变压器和断路器、近区送电的变压器、断路器和其他电气仪表等。 一般布置在副厂房内，力求使低压电缆或母线短也运行方便。,第七节 通风、空调、采暖和采光,厂房四度：温度、湿度、清洁度及气流速度。 一、通风 （一）水轮发电机的通风冷却 1、密闭式空气循环冷却 2、水内冷方式 3、其他冷却方式，包括蒸发冷却和空调冷却两种。,（二）主厂房的通风 1、自然通风 2、机械通风 （三）副厂房的通风 1、精密仪器集中的房间 2、散发有害物质的房间 蓄电池室、酸室。 油库和油处理室。,3、布置输变电设备的房间 （1）变压器室 （2）地下开关站 （3）母线室 （4）户内开关室、配电室 （5）电缆廊道 4、布置机械设备的房间 5、发电机层以下或地下办公室和值班室 （四）检修通风：一般采用机械通风。,二、空气调节 按布置方式分为：有集中式空调系统、分散式空调系统和混合式空调系统。,三、采暖、防潮和除湿,四、采光 天然采光：白昼间室内通过窗口取得光线。 （1）地面式厂房：应尽可能采用自然采光。 主厂房自然采光主要靠厂房两侧的大窗，窗宽度不要太小，使照明均匀，窗的高度一般不小于房间进深的1/4。 窗下槛在发电机层楼 板以上不宜超过12m， 以保证窗子附近有足够的 光线，并便于通风。,（2）地下式、坝内式、溢流式厂房或地面厂房水下部分房间：设计人工照明。 人工照明分为工作照明、事故照明、安全照明、检修照明及警卫照明。 中央控制室及主机房内的照明不能使仪表盘面上产生反光，以保证运行人员能清晰地观察仪表。,四、防潮,过分潮湿可能会造成电气设备短路、误动作或失灵，加速设备的锈蚀，使工作条件恶化。 防潮措施： 防渗防漏，加强排水，加强通风。 局部烘烤，主要用于防止设备受潮。,第八节 副厂房的布置,为了保证机组正常运行，在主厂房近旁布置的各种辅助机电设备、控制、试验、管理和运行人员工作和生活的房间，称为副厂房。 (一) 副厂房的组成 副厂房的组成、面积和内部布置取决于电站装机容量、机组台数、电站在电力系统中的作用等因素。 大型水电站的副厂房，按性质可分为三类：直接生产副厂房，检修试验副厂房，辅助用房,1、直接生产副厂房 包括：中央控制室，继电保护盘室，电缆室，蓄电池室，酸室和套间，蓄电池的通风机室，充电机室，计算机室，载波通讯室，油、水、气系统，厂内变压器室，巡回检测装置室等。 2、检修试验副厂房 包括：继电保护试验室，精密仪器试验室，测量表计试验室，高压试验室，电工修理间，机械修理间，电气工具间，油化验室，水化实验室等。,3、 间接辅助生产副厂房 包括：交接班室，运行分场，检修分场，水工分场，总工程师室，厂长室，生产技术科，会议室，资料室，厕所、盥洗室。,二、副厂房的位置,副厂房的位置应紧靠主厂房，基本布置在主厂房的上游侧，下游侧和端部，可集中一处，也可分两处布置。 （1）主厂房的上游侧。适用于坝后式水电站。 （2）主厂房的下游侧。影响主厂房的通风、采光，需加长尾水 管，从而增加工程量。由于尾水管在机组运行时振动较大，不宜布置中央控制室及继电保护设备。 （3）主厂房靠近对外交通的一端。当机组台数多时，这种布置会增加母线及电缆的长度。,三、副厂房平面布置设计的原则,中央控制室 一般布置控制盘、直流盘、继电保护盘和信号盘、厂用盘、自动调频盘等。 位置要便于电站的控制、监视并迅速消除故障，电缆长度尽量短，一般布置在发电机层的中部。中控室不宜布置在主变压器场的下层或尾水平台上。 中控室要求宽敞明亮、干燥舒适、安静，具有良好的工作环境。 其面积根据电站规模、性质和对电站的要求而定，一般为60100m2，室内净高一般为45m。,三峡电站中控室,集缆室（电缆夹层） 布置在中控室和继电保护盘室的下层，面积等于或稍小于中央控制室。 室内只有电缆和电缆吊架，布置简单，室内净高一般为23m。 安全出口不少于两个，并应做好防潮设计。 继电保护盘室 布置在中控室附近，当开关站距主厂房较远，尤其是在高程相差很大情况下，可将输电线路保护盘室布置在开关站。,通讯室及远动装置室 当输电电压在110kV以上时，为了电站与系统调度中心联系，由系统调度中心指挥电站运行，设立通讯室和远动装置室等。 这些房间要毗邻于中控室且在同一高程，室内最小高度为3.23.5m。要求防尘防震，避免过大的噪声、不应与蓄电池室或强电设备邻近。 微波或其他无线电通讯室，应在其屋顶或附近设无线或微波发射塔。,开关室 主要布置发电机电压母线和发电机电压断路器等设备，通常这些设备成套地集成于一个金属柜中，称为开关柜。 开关柜布置在高度为45m、宽度为68m的房间中。 要满足通风、防潮、防火、防爆的要求。 耐火等级不应低于2级，尽量采用自然通风。,直流设备用房 包括蓄电池室、储酸室、充电机室、通风机室及套间等。这些房间作为整套布置在一起，一般布置在副厂房一端，并靠近用电设备，以缩短直流配电盘的电缆长度。 不允许布置在中控室、配电装置室（开关室）和通讯室的上方，以免酸性残液渗到下面房间。,厂用电设备室 厂用变压器可布置在厂外主变压器旁；如厂内有空间，也可布置在厂内，尽可能靠近开关室，以缩短连接母线的长度。 每台厂用变压器应布置在防火、防爆的单独空间，并与水轮机层同高，且设专用走廊。 厂用高压成套开关柜，通常布置在水轮机层母线室附近，不宜布置在发电机层或距中控室太近。 厂用低压配电装置，又称动力盘，一般应集中布置在单独房间。,第九节 厂区枢纽布置,厂区枢纽，又称厂房枢纽，它是指水电站的主厂房、副厂房、引水道（可能还有调压室或压力前池） 、尾水道、主变压器场、高压开关站、厂区交通道路和行政生活区建筑等组成的综合体。,一、主厂房 主厂房是厂区的核心，对厂区布置起决定性作用。其位置要综合考虑地形、地质、水流条件、施工导流和电站的运行管理等因素，注意厂区的协调配合。,（1）坝后式：厂房可与溢洪道分开布置。发电机层地面最好超过下游设计洪水位，并使尾水渠水流不受泄洪时的干扰。 （2）岸边式：厂房布置在河岸边，开关站布置在邻近，压力引水管道主管方向要斜向引进主厂房。 （3）河床式：一般主厂房和船闸分居两岸，溢流坝布置在河床中深槽部位，厂区枢纽布置简单。,二、副厂房：要尽量避免西晒，保证通风、采光、出线的合理和机械、电气设备运行、检修的要求。,三、引水道、尾水道及对外交通线路的布置,引水道一般为正向引水，尽可能保证进、出水水流平顺。 尾水道一般为正向将尾水导入下游河道，少数情况也可侧向导入下游河道。 对外交通一般为公路，也有的采用铁路或水路的。引水式厂房一般沿河岸布置，进厂公路可沿等高线从厂房一端进入厂房。坝式电站进厂公路一般从下游侧进入。 公路、铁路要直接通入主厂房的安装间，临近厂房一段应是水平，长度不小于20m，并有回车场地。公路的坡度不宜大于10%12%，转弯半径大于20m。,四、主变压器场,主变压器的位置应结合安装、检修运输、消防通道、进线出线、防火防爆要求确定。 （1） 尽量靠近厂房，以缩短发电机电压母线； （2） 尽量与安装间在同一高程上，