现代抽水蓄能电站 第三章+抽水蓄能电站厂房系统

第三章抽水蓄能电站厂房系统2026年7月25日抽水蓄能电站厂房特点及类型抽水蓄能电站地下厂房结构及布置抽水蓄能电站地面厂房结构及布置3.13.33.2章节目录

Contents3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型抽蓄电站水头高，运行工况转换频繁抽蓄电站有较高的水头，需要完成在不同运行工况下的快速转换，使得机组易产生较大振动，对厂房结构的刚度和振动控制有较高的要求。机组安装高程低可逆式水轮发电机组有较低的安装高程，机组吸出高度的绝对值远大于常规的水轮发电机组。例如我国天荒坪电站吸出高度达到-70m，日本神流川抽水蓄能电站，吸出高度达到-104m。3.1.1抽水蓄能电站厂房特点地面式厂房：按照厂房位置和上水库大坝的关系，抽水蓄能电站地面厂房的型式可分为坝后式和引水式。地面厂房的位置和型式,需要按照因地制宜的原则，结合电站功能、机组特性等条件确定。坝后式厂房适用于采用混凝土坝集中水头开发的抽水蓄能电站，一般电站安装高程较低。引水式厂房适用于水头不高、水泵的吸出高度绝对值较小或下库水位变幅较小，厂房埋置深度不大的蓄能电站。引水式厂房坝后式厂房3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型抽水蓄能电站厂房的型式，按照结构和位置的不同，总体上可分为地面式、地下式和半地下式（竖井式）3.1.2抽水蓄能电站的厂房型式及其选择地面式厂房3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型地下式厂房：结构不受水下埋深的影响，可以避开因厂房淹没深度较大所带来的抗浮稳定性差、挡水结构承受荷载大、进厂交通布置困难等一系列问题，优势较为明显。因此，在地形、地质条件许可的情况下，抽水蓄能电站一般首先考虑采用地下式厂房型式。地下厂房位置选择比较灵活，按照地下厂房在输水系统中的位置，可以分为首部、中部和尾部三种布置方式。地下式厂房3.1.2抽水蓄能电站的厂房型式及其选择3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型对于集中开发的常规水电站,地下厂房大多采用首部式布置。而抽水蓄能电站采用首部布置的较少，因为抽蓄电站有着较高的运行水头，机组安装高程低，由于首部式布置厂房埋藏过深，使运输、换气、防渗排水以及出线等附属工程的施工和运行难度增大，同时也增加了经济投入。因此，首部式布置的厂房多用于水头不超过400m的中低水头电站。首部式布置首部式布置3.1.2抽水蓄能电站的厂房型式及其选择3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型中部式布置的地下厂房在输水系统中处于中间位置，同时具有较长的上游引水道和下游尾水道。当水电站引水系统中部的地质地形条件适宜，对外联系如运输、出线以及施工场地布置方便时，可采用中部式地下厂房。输水道的长短决定着厂房布置的位置，以及是否设置引水、尾水调压室。当输水道较短时，为了达到更经济通常将调压室布置在尾水系统，并且尽量避免同时设置引水和尾水调压室。当输水道较长时,往往需要同时设置引水和尾水调压室。中部式布置中部式布置3.1.2抽水蓄能电站的厂房型式及其选择3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型如中国的明潭、明湖和日本的新高濑川抽水蓄能电站，输水道总长度均在3000m以上，地下厂房采用尾部式布置，距尾水出口200~300m，并建设了较大规模的上游调压室。对于输水道短的高水头电站，根据实际输水道条件，可以不设置调压室。如天荒坪抽水蓄能电站输水道平均长度约1400m，额定水头526m，厂房布置在距尾水出口250m处。尾部式布置尾部式布置的地下厂房临近下库一侧，尾部厂房靠近地表，尾水洞短，厂房的交通、出线及通风等辅助洞室的布置及施工运行比较方便。地下洞室群距上水库远，地下壁岩渗水量少，使厂房可以设置简单的防渗、排水设施。但由于引水道较长，一般以一管多机方式布置，并设置引水岔管。引水岔管通常布置在山体内部，高压引水道较长，会加大水头损失并增加投资。尾部式布置的电站由于输水道较长，一般需要建设大规模的上游调压室。3.1.2抽水蓄能电站的厂房型式及其选择半地下式厂房通常布置在输水系统的尾部，主要设备布置在开挖于山体内的竖井之中，与地下厂房相比，可省去长的尾水洞、交通洞及其他辅助洞室，当地质条件不佳或上覆岩体厚度不满足要求，不宜修建地下厂房时，可考虑采用半地下式（竖井式）厂房。半地下式厂房3抽水蓄能电站发电厂房系统3.1抽水蓄能电站厂房特点及类型半地下式厂房3.1.2抽水蓄能电站的厂房型式及其选择抽水蓄能电站厂房特点及类型抽水蓄能电站地下厂房结构及布置抽水蓄能电站地面厂房结构及布置章节目录

Contents3.13.33.23.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置抽蓄电站地下厂房的主要结构有尾水管、机墩、风罩、楼板、吊车粱、吊顶、支护结构等。本节主要介绍与常规电站有所不同的蜗壳、尾水管、机墩及风罩设计结构。蜗壳结构3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计抽水蓄能电站地下厂房结构组成蜗壳结构布置及蜗壳保压值钢蜗壳与外围混凝土之间，有三种连接方式：①在钢蜗壳与外围混凝土之间设置弹性垫层，简称垫层蜗壳；②不设置弹性垫层，对钢蜗壳进行充水。保压情况下浇注外围混凝土，简称保压蜗壳；③不设弹性垫层且钢蜗壳不充水保压。直接浇注外围混凝土，简称直埋蜗壳。有弹性垫层的钢蜗壳3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计压蜗壳在内水压由低到高的过程中,经历四个阶段:①保压值阶段：内水压低于充水保压值时,内水压力全部由钢蜗壳承担。②混凝土弹性阶段：内水压较低(大于充水保压值),外围混凝土呈线弹性受拉状态,拉应力较低,因混凝土的厚度比钢蜗壳的厚度大得多,根据钢蜗壳与混凝土变位相容的原则,在这一阶段,钢蜗壳外围混凝土承担了绝大部分内水压力荷载,混凝土内的总拉力值很大,其具体量值与混凝土的厚度有关。蜗壳结构中钢蜗壳、钢筋、混凝土承载示意蜗壳结构3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计压蜗壳在内水压由低到高的过程中,经历四个阶段:③混凝土弹塑性阶段：内水压增大,外围混凝土进入开裂前的弹塑性阶段,拉应力值达一定值后,材料表现出塑性,变形大幅增加,因钢蜗壳与外围混凝土变位相容,钢蜗壳的拉应力值也大幅增加。④混凝土开裂阶段：内水压继续增大,外包混凝土部分开裂,开裂处混凝土不再承受拉应力,内水压力由钢蜗壳和钢筋共同承担,由于钢筋的折算厚度比钢蜗壳的厚度小得多,使得钢蜗壳应力大增,将承担大部分内水压力荷载,钢筋仅承担小部分内水压力荷载。蜗壳结构3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计蜗壳外围混凝土结构静力分析抽水蓄能电站采用保压蜗壳浇筑外围混凝土，钢蜗壳结构空间体型复杂，蜗壳外围混凝土结构承受着蜗壳内水压力的作用，而内水压力作为蜗壳结构的主要荷载，其值过大时就会在外包混凝土结构中产生较大范围的拉应力区，极易产生大量的裂缝，影响结构的耐久性和稳定性。由于结构受力复杂，一般采用三维有限元方法进行结构计算。外围混凝土结构在有限元模拟时，大多以线弹性计算为主，不考虑混凝土结构中所布置的钢筋。计算工况通常选用蜗壳承受内水压力为最大静水压力和最大内水压力（含水锤压力）工况，计算荷载除内水压力以外，还应计入结构自重、座环垂直力、机架和定子机座荷载等方面。蜗壳结构3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计配筋原理蜗壳结构的实际运行状态一般有两种情况:①在荷载作用下,外围混凝土不开裂,混凝土受拉变形值不是很大,钢筋的受拉应变值远低于其设计允许值,钢筋不能充分发挥作用,可以无需配置受力钢筋。但这种状态只能作为某些情况下可能存在的,一般不能作为蜗壳结构的设计状态分析。②外围混凝土开裂,混凝土不参与承拉,拉力由钢蜗壳与钢筋共同承受。钢蜗壳与外围钢筋混凝土组成的蜗壳结构应该按照这种状态设计。设计的基本要求一个是钢蜗壳与钢筋作为整个受力构件,达到规定的安全度；另一个是外围钢筋混凝土裂缝宽度小于规定值。蜗壳结构3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置尾水管结构3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计结构特点与结构型式与常规电站相比，抽水蓄能电站的尾水管结构具有三个明显的特点：①抽水蓄能电站一般水头较高，尾水管尺寸相对较小；②为满足双向运行的工况，尾水管在水泵工况兼有进水管道功能；③抽水蓄能电站有较大的吸出高度绝对值，机组安装高程低，尾水管的内水压力一般在1MPa以上，远大于常规电站。某抽水蓄能电站地下厂房尾水管单线图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置尾水管结构3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计尾水管结构静力分析计算抽水蓄能电站尾水管结构复杂，位于厂房结构最下部，在整个厂房结构中承受厂房的全部荷重和水压荷载，内水压力较大，且各部分受力较为复杂，整体性较强，通常采用有限元法对尾水管结构特性进行整体分析。某抽水蓄能电站尾水管有限元模型通常的分析过程为，在不考虑材料非线性和接触非线性的条件下，建立三维有限元分析模型，真实模拟电站运行时尾水管受力状态，得到各种工况下空间应力分布图形，并按水工混凝土结构设计规范推荐的非杆系混凝土结构配筋计算方法进行配筋量计算。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置尾水管结构3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计配筋设计采用有限元分析方法对尾水管外围混凝土结构进行分析，得出的结果是各典型断面的应力分布图形，钢筋采用环向配筋。用混凝土承载能力极限状态配筋，截取相应的截面，由混凝土结构的应力图形进行承载能力极限状态配筋计算。按弹性应力图形配筋示意图当应力图形接近线性分布时，可换算成内力进行配筋计算及裂缝控制验算，当图形偏离线性分布较大时，受拉钢筋截面面积As应满足：3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置机墩及风罩结构3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计机墩及风罩结构布置作为承受机组设备荷载的主要受力部位，承受了机组楼板等传递过来的巨大荷载（包括水流机械及电气等产生的振动荷载）；同时，机墩又与各层楼板风罩蜗壳及尾水管等相互连接成整体复杂的空间组合结构，其边界条件和受力情况都较复杂，因此要求组合结构有足够的刚度来承受机组振动荷载。机墩平面布置图风罩平面布置图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置机墩及风罩结构3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.1抽水蓄能电站地下厂房结构设计机墩风罩结构静力分析及配筋机墩和风罩底部为固端，上部和发电机层板梁结构整体连接。静力分析的方法、计算工况、计算简图及荷载与常规电站相同：机墩的结构静力分析一般竖向应力均为正应力，环向应力大部分区域为拉应力，出现在定子基础断面上。传统的结构分析和配筋计算，是以结构力学方法和经验公式来定。某电站机墩风罩模型网格图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置抽蓄厂房动力特点3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析抽水蓄能电站水头高、运行工况转换频繁，可逆式水泵水轮机安装高程较低，机组转速高，往往产生较强烈的振动。振动不仅会消耗功率使机组效率降低，降低使用寿命，使检修频繁，甚至会引起整个厂房结构和引水管道的振动而被迫停机。强烈的机组振动和噪音，同时会降低运行人员的工作效率且不利于身体健康，因此高水头大型抽蓄电站对厂房结构的抗振性能需进行深入分析。结构动力分析分析厂房结构动力通常需要明确：①厂房各部分结构型式、尺寸及楼层荷载；②机组转轮、发电机定子、转子、上下机架、主轴等各部分重量；③水泵、水轮发电机组的主要参数。③机组运行工况设备基础荷载。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置结构动力分析3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析计算方法抽蓄电站厂房结构多采用有限元计算方法进行动力分析。对水电站厂房机墩结构共振复核和振幅计算通常选用单自由度振动体系的计算方法，计算简图是单独取机墩、风罩和蜗壳外围混凝土结构，切取单宽按拟静力法进行结构计算，具体计算方法与常规水电站厂房振动分析相同。抽水蓄能电站厂房网格模型3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置结构动力分析3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析计算模型对于复杂三维空间结构的分析研究，有限元数值模拟是最有效的方法。通过有限元数值模拟，可以将连续分布的空间结构离散为一组按照一定方式相互联结。计算工况计算工况主要包括正常运行工况和飞逸工况，根据电站的规模和机组运行状态，必要时需进行三相短路、半数磁极断路以及过渡过程等工况的动力响应分析。为了与厂房结构振动测试结果相适应，计算模型各部分的建立需要根据实际具体分析。一般为了对厂房结构进行全尺寸精细化模拟，不仅对蜗壳范围内的蜗壳混凝土、层间立柱、楼板等精细模拟，还对楼梯、楼板孔洞等进行全尺寸模拟。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置结构动力分析3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析有限元模态分析步骤①结构的离散化；②从区域或结构中取出其中一个单元来研究；③单元刚度矩阵和荷载向量的推导；④集合单元方程得到总的平衡方程组；⑤求解未知结点位移按问题的边界条件修改总的平衡方程，使结构不可刚体移动；⑥单元应变和应力的计算；⑦根据有限元分析，还可以求得结构的各阶频率和相应振型。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置振源和频率分析3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析机械振动机械原因引起的振动与机组所带负荷无直接的关系，其振动频率与机组和额定功率密切相关。振动频率大多数为转频或者转频的倍数。高水头和高转速的机组，其机械不平衡问题更为突出。起厂房结构振动的原因很复杂，受较多因素影响。旋转系统通过轴承机架和钢筋混凝土结构支承，机组振动必然引发厂房的振动；流体和电磁是水体势能转化为电能的主要媒介，会产生较为复杂的电磁振动；流体和固体的耦联振动更是复杂且不可避免。引起机组振动的原因主要是由于机械、电气和水力振动，以下对各类型振动开展介绍。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置振源和频率分析3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析电磁振动电磁的振动原因主要是因机械设计的不合理或者机械在制造、安装和其质量不良所产生的电磁力造成的。电磁振源引起的振动大致可以分为两种：一类是转频振动，另一类是极频振动。水力振动①尾水管内低、中频涡带；②水力冲击引起的振动。抽水蓄能电站主要振源和频率特性为上述三种，其中主要振源为机械振动和水力冲击引起的振动，有较高的发生概率，对厂房结构动力分析时需重点复核。电磁振动主要由设备缺陷和安装精度不足引起，为降低振动影响可通过加强检修，减少设备缺陷等方法。尾水管内涡带可采用补气或改变尾水管形体参数等工程措施，降低其影响。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置共振校核3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析对于水电站厂房结构的共振校核，《水电站厂房设计规范》(SL266-2014)规定：“机墩自振频率与强迫振动频率之差和自振频率之比值应大于20%~30%，或强迫振动频率与自振频率之差和机墩强迫振动频率之比值应大于20%~30%，以防共振。”3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置厂房结构振动评定标准3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析建筑物受振动影响的程度与结构振幅、频率、速度、加速度等多种因素有关，目前国内外没有直接进行水电站厂房振动的评价标准，仅有相关标准及经验建议，下面分别从建筑结构本身和人体健康安全以及设备运行三方面的评估标准进行介绍。建筑结构安全评定标准振动对人体健康安全评定标准①振动频率；②振动强度；③振动暴露时间；④其他。设备运行要求使建筑物可能损坏的振动模拟站立人体简化机械系统3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置厂房结构减震措施3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.2抽水蓄能电站地下厂房结构动力分析一方面可以从机组振源入手，有效降低振动能量和改变振动特性，即改变振源频率和减小振源幅值；另一方面改变厂房结构自振频率，或者提高刚度以降低振动反应的放大效应。机组振动的削减措施改变厂房结构自振频率或刚度①增加结构的质量而降低其自振频率；②增加水平横梁而提高结构自振频率；③贴钢板和复合材料提高楼板的刚度而提高自振频率。机墩结构抗振措施蜗壳外包混凝土结构抗振措施3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置抽水蓄能电站地下厂房的主要洞室和厂区建筑物一般包括主副厂房洞、母线洞、主变压器洞、开关站以及出线洞、交通洞、通风洞、排水洞等。主副厂房洞和主变压器洞采用二个独立洞室平行布置时，洞室之间的距离是影响围岩稳定和工程造价的重要因素。两洞间距的确定原则和方法以工程经验及工程类比为主，辅以数值分析补充论证。大中型抽水蓄能电站的洞室间净距与相邻两洞室平均跨度之比大部分在1.5~2.0之间，净距一般取30~40m。主洞室间距3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.3抽水蓄能电站厂区布置厂区主要建筑物地下洞室群结构图抽水蓄能电站地下厂房的埋深较大，主变压器一般布置在地下洞室内，以避免低压母线过长造成较大的电能损失。根据主副厂房洞、主变压器洞的相对位置关系，可分为一洞室布置方式、二洞室布置方式、三洞式布置。一洞式布置：主变压器布置在主副厂房内，一般用于机组台数少，厂房采用尾部开发方式的抽水蓄能电站。二洞式布置：主副厂房洞、主变压器洞采用两个独立洞室，不单独设置尾闸洞。一般用于厂房采用尾部开发方式且尾水系统较短的抽水蓄能电站。三洞式布置：主副厂房洞、主变压器洞、尾闸洞采用三个独立洞室。一般用于厂房采用中部开发方式的大型抽水蓄能电站主变压器的位置和布置型式3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.3抽水蓄能电站厂区布置地下厂房防渗排水布置地下厂房防渗设计宜遵循“先堵后排，以排为主，堵排结合，高水自流、低水抽排”的原则；一般采用防渗帷幕、厂房外围排水系统和洞内排水系统相结合的排水方案。防渗帷幕：防渗帷幕是在与挡水建筑物相连的地基和岸坡内，灌注抗渗材料所形成的连续竖向阻截渗流的设施。地下厂房周围防渗帷幕的布置应根据地质情况、厂房开发方式、引水隧洞衬砌方式等因素综合考虑，重点封堵及延长渗漏源与厂房洞室之间的渗漏通道。首部式开发方式，通常在厂房上游设置防渗帷幕；中部开发方式，通常可不设防渗帷幕；尾部开发方式，一般在尾闸室下游或主变下游设置防渗帷幕。防渗帷幕3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统3.2.3抽水蓄能电站厂区布置厂区排水系统：产内渗漏排水系统由排水孔、集水管、排水沟及渗漏排水集水井组成。主要用来排引渗水和厂内生产用水的渗漏水。厂房外围排水一般视厂区洞室规模及地下水情况，围绕主厂房、主变洞布置3~4层排水廊道。当布置有防渗帷幕时，排水廊道应设置在帷幕后。溧阳抽水蓄能电站厂区排水系统剖面图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统地下厂房防渗排水布置3.2.3抽水蓄能电站厂区布置抽水蓄能电站的开关设备型式有敞开式和GIS组合式两大类。敞开式开关站占地面积较大，一般布置在地面。GIS开关设备体积小，一般放置在户内，可以布置在地面，也可以布置在地下。抽水蓄能电站主变压器一般布置在地下主变洞内，出线洞连接主变洞和地面开关站（或出线场），出线洞内布置高压电缆，通向地面开关站。出线洞的布置方式有平洞、竖井、斜井、或平洞加竖井几种。需要根据地面开关站（或出线场）与地下主变洞位置的相对关系、地形地质条件确定平洞出线3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统开关站及出线洞的布置3.2.3抽水蓄能电站厂区布置进厂交通洞不仅是地下厂房运行期的主要进厂通道，同时施工期一般作为地下厂房洞室群的施工通道。进厂交通洞平均坡度不宜大于8%，厂前应设有平直段，纵坡变化不宜太大。交通洞进入主厂房安装间有两种方式，一是沿厂房纵轴进入（端部进厂），另一是垂直纵轴方向进入（侧进厂）。水电站地下厂房至少应该有两个通往地面的安全出口，一条是进厂交通洞，另一条通常利用厂房顶部施工支洞后期改建成通往地面的安全通道，该通道同时也可作为地下厂房的进排风通道，因此该通道通常称为通风兼安全洞。抽水蓄能电站地下厂房的通风洞一般尽量利用已有洞室，根据情况适当增设一些短支洞或竖井。进厂交通洞一般兼做进风通道，通风兼安全洞一般作为地下厂房的一个主要进风、排风通道。一般情况下，两进一排可以满足主副厂房、主变洞的通风要求。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统进厂交通及通风洞布置3.2.3抽水蓄能电站厂区布置上拆方式中拆方式下拆方式3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统主厂房布置3.2.4抽水蓄能电站厂房内部布置在同一条输水线上，随着厂房位置上下移动，输水系统投资会逐渐增加，厂房系统投资会逐渐减少。而厂房系统投资减少比输水系统投资增加幅度要大。厂房下移，施工期逐渐缩短。在确保上游高压管道合理设置的前提下，厂房应尽量下移，一缩小厂房附属洞室及造价昂贵的高压电缆洞长度。抽水蓄能电站一般采用单极混流式可逆式机组，转轮检修拆卸方式有上拆、中拆和下拆三种。抽水蓄能电站主厂房控制尺寸的确定原则与常规电站布置相同，布置也与常规地下厂房相近，设有发电机层、水轮机层、蜗壳和尾水管层。抽水蓄能电站发电机层与水轮机层之间层高较大，一般在其间设置中间层，以利于设备布置并提高厂房结构的抗振性能。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统主厂房布置3.2.4抽水蓄能电站厂房内部布置某抽水蓄能电站横剖面布置图抽蓄电站引水道线路较长，一般采用一洞多机布置，蜗壳进口前需布置进水阀。由于水头高，国内已建的工程均采用球阀。一些电站的引水管道斜向进厂，以减小厂房的开挖跨度，有利于厂房围岩稳定。当上水库没有径流补给时，抽蓄电站厂房内还需设置专门的上库充水泵，用于初期上库充水及上库、引水系统放空检修后充水，一般一个引水水力系统单元设置一套，布置在蜗壳层。蜗壳层典型布置3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统主厂房布置3.2.4抽水蓄能电站厂房内部布置球阀室位置布置图安装场有两种布置型式：一是中部安装场布置，二是端部安装场布置。安装场布置在厂房中部可以减少厂房高边墙的连续长度，减小主厂房边墙变形，适用于围岩条件较差的工程和防止引水管道水力劈裂的高水头电站。端部安装场布置方式为常用方式，管线、通风布置相对简单，交通洞与其它洞室干扰较小，安装场下不设设备层，当进场交通洞从端部进场时，均在安装场端部设置一个小副厂房。安装场典型布置图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统安装场布置3.2.4抽水蓄能电站厂房内部布置与常规电站类似，抽水蓄能电站的副厂房一般布置在主厂房端头。副厂房的作用是：水电站的运行、控制、试验、管理和运行人员工作、生活的房间。3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统副厂房通常的各层布置标准：（1）副厂房底层与蜗壳层同高层，布置污水处理设备（2）副厂房二层与水轮机层同高层，布置中、低压压气机（3）副厂房三层与中间层同高层，布置冷冻机、冷却水泵等设备（4）副厂房四层与发电机层同高，布置LCU及照明配电室（5）副厂房五层为调试值班室及电缆层（6）副厂房六层为公用和保安配电室（7）副厂房七层布置蓄电池室和直流配电室，并与通风兼安全洞出口相接（8）副厂房顶层布置空调、风机、电梯机房副厂房布置3.2.4抽水蓄能电站厂房内部布置为了满足抽水蓄能电站调相功能和水泵工况起动要求，母线洞除布置低压母线、发电机断路器、PT柜等与常规电站相同的设备外，还布置有换相隔离开关和启动母线以及启动母线隔离开关等电气设备。由于电气设备较多，大型抽水蓄能电站母线洞长度不宜小于35m。某电站母线洞及主变洞剖面布置图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置3抽水蓄能电站发电厂房系统母线洞布置3.2.4抽水蓄能电站厂房内部布置抽水蓄能电站主变洞除布置有与常规电站相同的主变压器、主变运输道、厂用变、地下GIS等设施外，为了满足机组水泵工况电动机起动要求，尚需布置启动母线及静态变频启动装置(简称SFC系统)。启动母线与SFC系统相连，一般布置在主变洞上游设置专门的启动母线廊道内，SFC系统通常布置在主变洞的一端。某电站主变洞剖面布置图3.2抽水蓄能电站地下厂房结构及布置