水电站建筑物考点.doc

水电站建筑物考点一、考试内容第一章 绪论1.中国最大、最早的水电站的相关知识点。 我国大陆地区第一座水电站昆明的石龙坝水电站，装机480KW，1910年7月开工，1912年4月发电。经过不断扩建，至1949年，全厂总装机容量为2920 kW。实际上我国台湾省在日本统治时期，1905年建成了龟山水电站，装机600KW。三峡水电站。坝后式厂房26台，右岸地下厂房6台，单机70万kw；另厂内自用电装机2台，单机5万kw。故三峡电站总装机2250万kw。2.水力发电的原理、特点；河川水能资源的开发方式。 水力发电的原理：在天然河流上修建水工建筑物，集中水头差，然后将水流输送到水轮机中，使:水能水轮机的旋转机械能驱动发电机将机械能转化为电能输电线路用户。水力发电的优点(1)水电是再生性能源(2)运行管理人员少，主要是远程调控；(3)运行灵活；(4)节约煤、石油、天然气及人力资源；(5)可兼顾防洪、航运及灌溉等综合效益。(6)污染小。水力发电的缺点(1)所处地理位置给建设及输电带来困难；(2)工程量大，工期长；(3)造成水库淹没，对自然生态环境有不利影响。库区：淹没、滑坡坍岸、水库淤积、生态变化、水温变化、水质变化、气象变化、诱发地震、卫生条件恶化。水库下游：水清引起河道冲刷、原河道水量变化、河道水温、水质变化。水能资源开发方式：坝式、引水式、混合式第二章 进水口及引水道建筑物1.有压进水口的高程位置；渠道的类型。进水口顶部高程：死水位以下，且有一定的埋深：进水口底部高程：通常在水库设计淤沙高程以上0.5-1.0m。渠道的类型: 自动调节渠道; 非自动调节渠道2.沉沙池的位置；压力前池的位置和作用。前室末端底板高程底于进水室0.51m以形成拦沙槛。压力前池的位置：压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是水电站无压引水建筑物与压力管道的连接建筑物.功用：把无压引水道的无压流变为压力管道的有压流的连接建筑物。均匀分配流量。渠道前池压力管道渲泄多余水量，平稳水压、水量拦阻污物和泥沙。第三章 压力管道总论及明钢管1表征压力管道规模的特征值。压力管道规模及技术难度的重要参数值：管道内径D（m）和水压H（m）及其乘积HD值压力管道按布置的分类：明管；地下埋管；混凝土坝身埋管。供水方式及适用条件（能够结合实例绘制布置图）：a单元供水：一管一机，适用：单机流量大、长度短的地下埋管或明管； 混凝土坝内管道和明管道。b联合供水 适用：机组少、单机流量小、引水道长的地下埋管和明管。c分组供水 适用：压力水管较长，机组台数多，单机流量较小的情况。广泛用于地下埋管和明管。P30明钢管引近厂房的方式及适用条件（能够结合实例绘制布置图）；1、正向引近：钢管轴线与厂房纵轴线垂直。优点：水流平顺、水头损失小，开挖量小、交通方便。缺点：钢管发生事故时直接危机厂房及工作人员安全。适用：多用于中、低水头电站。2、纵向引近：主管轴线与厂房纵轴线平行。优点：避免水流直冲厂房，减轻钢管破裂时对厂房及工作人员的威胁。缺点：水头损失大，厂房开挖量增加。适用：多用于高、中水头电站。3、斜向引近：主管纵轴线与厂房纵轴线斜交成一定角度。优缺点介于正向及纵向引近之间。适用：当地形、地质条件、引水系统及厂房布置要求适宜时采用这种布置方式，多用于分组供水和联合供水。P77镇墩、支墩上管道的位移情况；镇墩：固定钢管，承受因水管改变方向而产生的轴向不平衡力。水管在此处不产生任何位移。支墩:承受水重和管重的法向分力。相当于连续梁的滚动支承，允许水管在轴向自由移动。管壁直径及厚度的确定方法的综合知识，包括计算公式及相关知识；管壁直径: 1、动能经济比较法：拟定几个直径，进行动能经济计算，比较确定最优经济直径。2直接经验法：随水头H增加，D可逐渐缩小，但变径次数不宜过多，通常在镇墩处变径并设渐变段。3.经济流速法 Ve压力管道的经济流速(m/s) ，地下埋管和明管为46m/s；钢筋砼管为24m/s；坝内埋管设计水头在3070m时为36m/s ，70100m时为57m/s；不衬砌隧洞一般1时， ，最大水锤压强发生在阀门关闭的终了，即极限水锤；（2) 时，时 ，最大水锤压强发生在第一相末；(3) 时，发生直接水锤，但非最大水锤；(4) 当阀门起始开度为临界开度 时，发生最大直接水锤：掌握水锤的相长及周期的定义：水锤波在管道中传播一个来回的时间为2L/a，称为一个“相”。两个相为一个周期直接水锤、间接水锤、首相水锤、末相水锤的定义、判别条件；直接水锤：如果水轮机调节时间Ts2L/a，由水库异号反射回来的水锤波尚未到达阀门之前，阀门变化已经终止。间接水锤：若阀门调节时间Ts2L/a，当阀门关闭过程结束前，水库异号反射回来的降压波已经到达阀门处，因此水管末端的水锤压力是由向上游传播的水锤波F和反射回来的水锤波f叠加的结果。发生间接水锤时，水锤压力波的消减、增加过程是十分复杂的第一相水锤（首相水锤）：最大水锤压力出现在第一相末。一般01.5时，最大水锤压力出现在第一相以后的某一相，特点是最大水锤压力接近极限值 常发生在管道较短的低水头水电站判别条件：直接水锤的计算公式：9-2丢弃负荷时首相水锤和末相水锤的简化计算方法，包括公式及式中符号涵义、公式的记忆；第一相末水锤压力值简化公式：关闭阀门时(正水锤) 开启阀门时(负水锤) 相水锤(极限水锤)计算简化公式 令关闭阀门时(正水锤) 开启阀门时(负水锤)HL及ZL水锤压力计算值的修正系数：对于HL可取K=1.2，对于ZL可取K=1.4。减小水锤压力的措施，包括方法、原因及适用条件。措施：1、缩短压力管道的长度 原理：缩短压力管道长度，使从进水口反射回来的水锤波能够较早地回到压力管道末端，从而减小水锤值 从管道特性系数LVmax/gH0Ts中可看出，减小L可以减小。缩短压力管道的常用措施：设置调压室2、延长有效的关闭时间 延长有效的关闭时间Ts，可降低水锤压力，但使机组转速变化率值增加，甚至超过允许值，要解决这个矛盾，可采取以下措施(1)反击式水轮机设置减压阀(空放阀)方法：在蜗壳的进口附近装设减压阀。原理：关闭过程中，导叶按照保证转速变化率不超过允许值所要求的关闭时间Ts关闭，同时，受到同一调速器控制的减压阀及时打开，向下游泄放部分流量。导叶完全关闭时，减压阀的流量达最大值，以后减压阀逐渐地关闭。整个泄水历时为T，因而水锤压力可以减小(2)冲击式水轮机的机组装置偏流器(折流板)偏流器构造简单，造价便宜，且无需增加厂房的尺寸，在水斗式水轮机的机组经常采用。(3)设置水阻器 原理：水阻器是一种利用水阻消耗能量的设备，它与发电机母线相联，用调速器操作。当机组丢弃负荷时，调速器使水阻器投入，将机组原来输入系统的功率消耗于水阻之中，也就是用水阻代替机组原有的负荷，然后调速器在一个较长时间内将水轮机导叶逐渐关闭。（4）增加发电机的飞轮力矩：GD2 (5)加强电网二次保护3、减小压力管道中的流速 原理：减小流速可减小压力管道中单位水体的动量，从而减小水锤压力。减小压力管道中的流速的措施：加大管径4、改变调速器调节程序 调速器调节程序确定了水轮机导叶或针阀开度的变化规律。采用合理的关闭规律能有效地降低水锤压力值第十章 调压室 调压室的基本类型：简单圆筒式调压室；阻抗式调压室；双室式调压室；溢流式调压室；差动式调压室；气垫式或半气垫式调压室；调压室的布置方式；(1)上游调压室(引水调压室)：调压室位于厂房上游的有压引水道上。适用于厂房上游有压引水道较长，应用最广泛。(2)下游调压室(尾水调压室)：调压室位于厂房下游的尾水洞上。适用于尾水隧洞较长。(3)上下游双调压室系统：厂房的上、下游均布置调压室。适用：当采用中部地下厂房时，上下游都有较长的压力水道。(4)上游双调压室系统：上游有压引水道上布置两个调压室。适用：上游引水道较长，一个调压室不能满足要求时，设置副调压室以减小主调压室的尺寸。引水道上有施工竖井可以利用，或电站扩建，原有调压室容积不够而增加辅助调压室。上游调压室的设置条件（不记公式，只记具体情况下水流加速时间的要求）。1)Tw物理意义：在Hd作用下，不计水头损失时，管道内水流速度从0增大到V所需的时间。显然，Tw越大，水锤压力的相对值也越大，对机组调节过程的影响也越大(开启阀门的情况)。(2)Tw 我国调压室设计规范规定水电站单独运行时，或容量在电力系统中所占的比例超过50%时，Tw取1.52s。水电站容量在电力系统中所占比重为20%50%时，Tw取2.53.5s。当水电站容量在电力系统中的比重小于20%时， Tw取3.55s第十一章 厂房总论 水电站厂区枢纽的组成：水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成了水电站的厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽水电站主厂房在平面上及剖面上的结构组成，垂面上：以发电机层楼板面为界分为上部结构和下部结构。平面上：主机室(主机间)、装配场(安装间)主机室、安装间、发电机层、水轮机层、蜗壳层及尾水管层的定义；主机室：水轮发电机组及辅助设备布置在主机室，是运行和管理的主要场所，水轮发电机组和许多辅助设备都布置在这里装配场：是水电站机、电设备卸货、拆箱、组装、检修时使用的场地水轮机层：发电机层地面以下与蜗壳顶部砼以上的空间蜗壳层：蜗壳及其周围的钢筋砼结构块体的空间部分。尾水管层：尾水管顶部与基础底板之间的空间。水电站厂房的基本类型及适用条件（包括小类）；河床式厂房：特例：闸墩式厂房（低水头电站）和泄水式厂房（低水头电站）；坝后式厂房：(1)坝后式明厂房（适用于中、高水头的情况）(2)坝垛式厂房（适用于中水头情况）(3)溢流式厂房（适用于中、高水头的水电站）(4)挑越式厂房（高水头大流量）；坝内式厂房：（洪水量很大，河谷狭窄）；岸边式厂房（适用于中、高水头情况）发电机的基本类型，伞式及悬式发电机的区别；悬吊式发电机；伞式发电机；区别：（1）位置 悬式（推力轴承位于转子上方，支承在上机架上）伞式（推力轴承位于转子下方，设在下机架上）（2）传力方式 悬式（转动部分G(发电机转子、励磁机转子、水轮机转轮)推力头推力轴承定子外壳机座）伞式 （机组转动部分的G推力头和推力轴承下机架机座）悬式水轮发电机的稳定性比伞式好，推力轴承小，损耗小，安装维护方便，但钢材耗量多。伞式机组总高度低，可降低水电站厂房高度。水电站各辅助系统管道的颜色。一般油系统中压力油管漆红色，排油管漆黄色；输气管管外漆成白色 ；技术供水管外漆成蓝色，消防供水管外漆成橘色，排水管外漆成绿色，污水管外漆成黑色第十二章 厂房的布置设计水电站主厂房长、高尺寸的确定思路：水轮发电机定子及风罩墙、水轮机蜗壳、尾水管、调速设备系统的布置，以及主要设备的装卸方法和安装、检修、运行管理的要求，同时还应考虑到结构布置和立面的艺术处理等问题。水电站主厂房剖面设计上确定的第一个高程；水轮机的安装高程T 发电机层高程的选择方法；(1) 水轮机层的净高不少于3.54.0m。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。 (2)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。大中型水电站厂房总是希望将发电机层楼板面设在下游设计洪水位以上0.5-1.0m(由厂房等级而定)。安装间的位置及内需检修的物件：位置：一般位于厂房靠交通道的一端。特殊情况下，当机能台数较多时，厂房两端都设装配场。地下式厂房，也可以将装配场设在机组中间。需检修的物件：发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮和水轮机顶盖。安装间高程的确定方法：装配场的高程主要取决于对外道路的高程及发电机层楼板的高程厂房四大件的组成：发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮和水轮机顶盖等四大件副厂房及变压器位置的选择：副厂房设在主厂房的上游侧；副厂房设在主厂房的下游侧；副厂房设在主厂房靠对外交通的一端。P199二、题型要求覆盖面分值比例1、题型要求可采用以下几种题型题目要求分值比例(%)一、填空题原则、要点及概念差异2535二、选择题原则、要点及概念差异1525三、简答题原理、方法问答及实用检核2030四、论述题用学习过程建立起的专业思维、观点于解决现实问题，或对已学过的某些知识点进行综合分析，灵活的运用以解决实际工程问题815五、计算题能够将教材中的某些计算公式，通过分析归纳，灵活的运用于解决现实工程问题10202、试题覆盖要求题目内容能在各个题型覆盖所有各章，并考虑现实工程领域中的应用及工程参观和学时的多少确定分值的比例。水电站建筑物课程教学学时及考试分值分配表章节章节内容教学学时试题分值比例(%)1概论25152进水口及引水道建筑物4253压力管道总论及明钢管615304地下埋管48125混凝土坝体压力管道42106分岔管2367有压引水系统非恒定流的物理现象及基本方程3.55108水锤及调节保证计算的数值分析方法0.509水锤及调节保证计算的解析方法6153010调压室33811厂房总论481512厂房的布置设计52513厂房的构造和结构设计2014地下厂房205三、考试形式和时间 1、考试形式：闭卷、笔试。2、考试时间：按教务处规定，一般120分钟。4、她们宁可做一时的女王，不愿一世的平庸。5、男人插足叫牛逼，女人插足叫小三。6、你要成佛成仙，我跟你去，你要下十八层地狱，我也跟你去。你要投胎，我不答应！7、忘川之畔，与君长相憩，烂泥之中，与君发相缠。寸心无可表，唯有魂一缕。燃起灵犀一炉，枯骨生出曼陀罗。8、如果还有机会的话，我一定会让你回到我的身边，我不想让你和别人结婚。9、每个人心里都有脆弱的一面，如果放大这种脆弱的话，没人想活。10、我做了一个很伟大的决定，看你这么可怜，又没有朋友，我们做朋友吧！11、我不该只是等待，我应该去寻找。12、哪怕再花上七十年，七百年，我想我肯定会找到他！13、恶鬼：你敢打我！夏冬青：你都要吃我了，我还不能打你啊！14、人活着就会失去，你失去的不会再来，你争取的永远都会失去！15、阿茶：我可以让你抵抗时间的侵袭。弹琴盲人：那我是不是也就失去了时间？16、孔明灯真的很漂亮，就像是星星流过天河的声音。17、冥王阿茶：想早点见到我吗？冬青：不用了吧，顺其自然。18、我妈把我生得太仓促了，我又控制不了。19、神，生于人心，死于人性。请垂怜于我吧，让我再次眷顾，深爱的你们。20、人天生心欲做恶，意志薄弱，神便说，人须为自己的罪负责，因为他被赋予了自由的意志，而真心悔罪者，神便从他的身上把罪除去。21、我们从虚空中来，每个人都抱着善与恶，有人升入天堂，有人堕入地狱，在无边的业火中，我想起你，想起从前，我们曾经离得那么近。22、你们天人总是