【正文】 式而定)，就得到廠房基礎(chǔ)開挖高程。一般情況下，發(fā)電機(jī)層樓板高程應(yīng)滿足下列條件：(1) ～，否則發(fā)電機(jī)出線和油氣水管道布置困難。這時(shí)，可將發(fā)電機(jī)層樓板面高程布置在下游設(shè)計(jì)洪水位以下。這時(shí)，用平衡梁做連接構(gòu)件。一、副廠房的組成副廠房的組成、面積和內(nèi)部布置取決于電站裝機(jī)容量、機(jī)組臺(tái)數(shù)、電站在電力系統(tǒng)中的作用等因素。另外，副廠房布置在下游側(cè)需延長尾水管的長度，相應(yīng)增加廠房下部結(jié)構(gòu)尺寸和工程量，電氣出線也較復(fù)雜。中控室的位置要便于電站的控制、監(jiān)視并迅速消除故障，電纜長度盡量短，一般布置在發(fā)電機(jī)層的中部。室內(nèi)只有電纜和電纜吊架，布置簡單，室內(nèi)凈高一般為2~3m，以工作人員能站立工作為宜。開關(guān)室長度超過7m時(shí)，須兩端設(shè)出口，超過60m或通向防爆間隔通道長度大于40m時(shí)，宜設(shè)三個(gè)出口，門朝外開，兩個(gè)出口相距不宜超過30m，開關(guān)室不應(yīng)布置在浴室或廁所下面。這些房間作為整套布置在一起，一般布置在副廠房的一端，并靠近用電設(shè)備，以縮短直流配電盤的電纜長度。7．廠用電設(shè)備室廠用變壓器可布置在廠外主變壓器旁；如廠內(nèi)有空間，也可布置在廠內(nèi)，盡可能靠近開關(guān)室，以縮短連接母線的長度。母線豎井應(yīng)設(shè)有巡視、檢修用的電梯和樓梯，每隔4～5m設(shè)維修平臺(tái)。 副廠房可采用兩層或兩層以上的磚混結(jié)構(gòu)，其尺寸可根據(jù)副廠房各層的平面布置要求，協(xié)調(diào)上下層關(guān)系，定出副廠房的長度和寬度。窗下檻在發(fā)電機(jī)層樓板以上不宜超過1～2m，以保證窗子附近有足夠的光線，并便于通風(fēng)。水輪機(jī)層、水泵室、蝴蝶閥室等廠內(nèi)潮濕部位采用以排濕為主的通風(fēng)方式，對于產(chǎn)生有害氣體的房間要設(shè)置專用的排風(fēng)系統(tǒng)，以免有害氣體滲入其他房間。熱量不足以維持必需溫度的房間，可用電輻射取暖或電熱取暖。（3）加強(qiáng)通風(fēng)。某些可產(chǎn)生負(fù)壓的房間，如閘門室，門最好向里開，以便出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)門可自動(dòng)開啟。每臺(tái)機(jī)組最好有專用樓梯，至少每兩臺(tái)機(jī)組要設(shè)一座樓梯。因此對于壩后式水電站，主廠房應(yīng)盡量靠近攔河壩；對于引水式水電站主廠房應(yīng)盡量靠近前池和調(diào)壓室。(3) 主廠房的兩端。(4) 由于地形和場地的限制，個(gè)別水電站有將主變壓器布置在廠房頂上。當(dāng)?shù)匦屋^陡時(shí)，可布置成階梯式和高架式，以減少挖方。必要時(shí)要加設(shè)導(dǎo)墻，將電站尾水與泄洪分開，減少電站尾水波動(dòng)，影響水電站的出力。對于高尾水的水電站廠房，布置高線進(jìn)廠交通有困難，或尾水位陡漲陡落、洪峰歷時(shí)較短的廠房，經(jīng)論證，其進(jìn)廠交通線也可低于非常運(yùn)用洪水位，此時(shí)廠房應(yīng)滿足防洪要求，同時(shí)另設(shè)非常運(yùn)用洪水位時(shí)不受阻斷的人行通道。尾水管出口水流紊亂，流速分布不均勻，需設(shè)襯砌加以保護(hù)。高壓開關(guān)站一般為露天布置。(3) 引水式地面廠房，變壓器場可能的位置是廠房的一端進(jìn)廠公路旁、尾水渠旁、廠房上游側(cè)或尾水平臺(tái)上。影響主廠房的通風(fēng)、采光，需加長尾水管，從而增加工程量。進(jìn)行廠區(qū)布置時(shí)，要綜合考慮水電站樞紐總體布置、地形地質(zhì)條件、運(yùn)行管理、環(huán)境設(shè)計(jì)等各方面的因素，根據(jù)具體情況，擬定出合理布置方案。樓梯的坡度為20 o～46 o，以34 o為宜。為了保持廠房內(nèi)部的清潔、干燥與溫度，不運(yùn)輸大部件時(shí)大門應(yīng)關(guān)閉。（2）加強(qiáng)排水。三、取暖冬天廠房內(nèi)的溫度不能過低，以保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。主副廠房的通風(fēng)量應(yīng)根據(jù)設(shè)備的發(fā)熱量、散濕量和送排風(fēng)參數(shù)等因素決定。窗寬度不要太小，使照明均勻。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，并與主廠房聯(lián)系快捷、方便。布置要滿足安裝、維修的要求。為了防止酸氣外溢，酸室一般用套間與其他房間分開，墻壁要較厚，地板、墻壁、頂棚要考慮耐酸問題；(3) 通風(fēng)機(jī)室和套間的作用是排除有害酸氣，防止有害氣體擴(kuò)散，應(yīng)采用單獨(dú)的通風(fēng)系統(tǒng)。微波或其他無線電通訊室，應(yīng)在其屋頂或附近設(shè)無線或微波發(fā)射塔。低壓開關(guān)室的位置布置在主變壓器與發(fā)電機(jī)之間，與發(fā)電機(jī)層同高程的副廠房內(nèi)。室內(nèi)凈高一般為4~5m。三、副廠房平面布置設(shè)計(jì)的原則和要求1．中央控制室(簡稱中控室)中控室是整個(gè)水電站發(fā)電、配電、變電等設(shè)備以及水位和流量等集中控制和集中監(jiān)視的地方，是電站的神經(jīng)中樞。2．副廠房設(shè)在主廠房的下游側(cè)其優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備的線路集中在下游側(cè)，與水輪機(jī)進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)備互不交叉干擾，監(jiān)視機(jī)組方便。8．安裝間的樓板高程安裝間的樓板高程確定見本章第四節(jié)。當(dāng)采用肋形結(jié)構(gòu)或屋架時(shí)，h13=～(指屋架下弦底或屋面大梁底)，小車可在兩根屋架間或兩極大梁間進(jìn)行檢修；當(dāng)采用整片屋面厚板時(shí)，可在裝配場上方留出小車檢修用的空間或在廠頂預(yù)留吊孔，而不必過多地抬高廠房的高度。有的河流洪水期與枯水期水位相差懸殊，山區(qū)河流尤其是如此，因而在這種情況下將發(fā)電機(jī)層樓板面設(shè)在下游設(shè)計(jì)洪水位以上是不經(jīng)濟(jì)的。可用下式表示：　　　　=+h5＋h6 　　 (68)式中h5還須滿足水輪機(jī)層附屬設(shè)備油氣水管道和發(fā)電機(jī)出線布置要求的高度。X——水輪機(jī)壓力最低點(diǎn)與安裝高程之間的高差，與水輪機(jī)的型式有關(guān)。蝸殼和尾水管進(jìn)人孔的交通要通暢，集水井水泵房設(shè)置應(yīng)有足夠的位置，以此確定蝸殼層平面寬度。若由下游側(cè)吊運(yùn)，則廠房下游側(cè)寬度主要由吊運(yùn)之轉(zhuǎn)子寬度決定。為了減小機(jī)組間距，最好不將調(diào)速器、油壓裝置和樓梯等布置在兩臺(tái)機(jī)組中間。即：L=nL0+L安+△L式中 L——主廠房的總長度；n——機(jī)組臺(tái)數(shù)；L0——機(jī)組段長度；L安——安裝間長度；△L——邊機(jī)組段加長。因?yàn)橹髯冎亓亢艽螅叽缫埠艽?，安裝間的樓板常常要專門加固，地板應(yīng)設(shè)專門軌道，大門也可能要放大。安裝間的面積可按一臺(tái)機(jī)組擴(kuò)大性檢修的需要確，一般考慮放置四大部件，即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)上機(jī)架、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、水輪機(jī)頂蓋。(2) 安裝間與發(fā)電機(jī)層同高，均低于下游最高水位。電站排水都通向下游尾水渠。主閥的上游側(cè)要安裝伸縮節(jié)，以方便其拆裝。一般沿墻敷設(shè)或布置在溝內(nèi)。1．調(diào)速器的接力器。每隔一段距離需要設(shè)置一個(gè)樓梯，一般兩臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)。與調(diào)速器布置在同一側(cè)，靠近廠房的上游或下游墻。(3) 盡量采用起重機(jī)制造廠家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)跨度。橋式起重機(jī)有單小車和雙小車兩種。空氣壓縮機(jī)室一般布置在水輪機(jī)層，安裝間的下面，其噪聲很大，要遠(yuǎn)離中央控制室，并滿足防火防爆要求。(1) 低壓壓縮空氣系統(tǒng)。在每兩臺(tái)機(jī)組之間設(shè)集水井和水泵，擔(dān)負(fù)兩臺(tái)機(jī)組的檢修排水。檢修時(shí)，將檢修機(jī)組前蝴蝶閥或進(jìn)水閘門關(guān)閉，將蝸殼及尾水管中的水自流經(jīng)尾水管排往下游。(3) 混合式供水：水電站水頭變化較大時(shí)采用，高水頭用自流方式，低水頭時(shí)用水泵。2． 供水系統(tǒng)布置及供水方式一般供水系統(tǒng)是從壓力管道取水、上游水庫取水、下游水泵取水和地下水源取水。油可排入事故油槽中或直接排入下游河道。(3) 補(bǔ)給油箱。透平油的用油設(shè)備均在廠內(nèi)，故透平油庫一般布置在廠內(nèi)，只有在油量很大時(shí)才在廠外另設(shè)存貯新油的油庫。工作后的油回到儲(chǔ)油槽，罐內(nèi)油量不足時(shí)，由油泵將油槽中的油打入罐內(nèi)。2．作用筒(接力器)。主要有：調(diào)速系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)、氣系統(tǒng)和起重設(shè)備。此種布置在大型機(jī)組中不多見，因其占去發(fā)電機(jī)層地板很多位置，顯得擁擠，同時(shí)水輪機(jī)層高度小，不便其間布置夾層。機(jī)墩是由兩個(gè)縱向剛架和兩根橫梁組成。圓筒式機(jī)墩的優(yōu)點(diǎn)是剛度較大，抗壓、抗振、抗扭性能較好，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。一般布置在發(fā)電機(jī)層的上游側(cè)或下游側(cè)。勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁盤。3．全傘式。上機(jī)架只支撐上導(dǎo)軸承和勵(lì)磁機(jī)定子。制動(dòng)閘反推力、下導(dǎo)軸承自重等通過下機(jī)架傳給機(jī)墩。3． 施工詳圖施工詳圖階段是在技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。各比較方案的優(yōu)缺點(diǎn)和選定方案的論證。3． 水輪機(jī)型號、直徑和重量，蝸殼和尾水管的型式和尺寸。(四) 水文及水能資料1．站址的多年徑流資料，用以進(jìn)行洪水、枯水、徑流等水文計(jì)算作依據(jù)。壩址軸線處1/200的地形圖。如按機(jī)組主軸的裝置方式分，水電站廠房還可分為立式機(jī)組廠房和臥式機(jī)組廠房。若將廠房建在地下山體內(nèi)，則稱為地下廠房， 2． 壩后式廠房廠房位于攔河壩的下游，緊接壩后，在結(jié)構(gòu)上與大壩用永久縫分開，發(fā)電用水由壩內(nèi)高壓管道引入廠房。主機(jī)室是運(yùn)行和管理的主要場所，水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備布置在主機(jī)室；安裝間是水電站機(jī)電設(shè)備卸貨、拆箱、組裝、檢修時(shí)使用的場地。即電氣一次回路系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)及其引出線、母線、發(fā)電機(jī)電壓配電設(shè)備、主變壓器和高壓開關(guān)站等。(4) 開關(guān)站(戶外配電裝置)。(一) 從設(shè)備布置和運(yùn)行要求的空間劃分(1) 主廠房。二、水電站廠房的組成水電站廠房的組成可從不同角度劃分。水電站發(fā)出的電能經(jīng)主變壓器升壓后，再經(jīng)輸電線路送給用戶。(2) 電流系統(tǒng)。(三) 從水電站廠房的結(jié)構(gòu)組成劃分1．水平面上可分為主機(jī)室和安裝間。水電站廠房類型劃分方法很多，根據(jù)廠房與擋水建筑物的相對位置及其結(jié)構(gòu)特征，可分為三種基本類型：1． 引水式廠房發(fā)電用水來自較長的引水道，廠房遠(yuǎn)離擋水建筑物，一般位于河岸，其軸線常平行河道。3．河床廠房廠房位于河床中，成為擋水建筑物的一部分，廠壩結(jié)構(gòu)在河床上銜接為一體。(二) 地形資料(1) 庫區(qū)及取水樞紐1/2000~1/1000的地形圖。對廠區(qū)內(nèi)地下水活動(dòng)情況應(yīng)分析清楚，如地下水有無腐蝕性、巖層有無承壓水、它的滲透性等。2． 發(fā)電機(jī)的尺寸和重量，冷卻方式及通風(fēng)道尺寸。1．初步設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，確定廠區(qū)總體布置、廠房內(nèi)部布置等方案，具體包括：(1) 闡述各比較方案的廠房及開關(guān)站布置的地形、地質(zhì)、型式、布置、工程量、施工及運(yùn)行條件、勞動(dòng)力及造價(jià)等情況。為施工組織設(shè)計(jì)和編制工程預(yù)算提供更詳細(xì)的工程量，編制該階段的設(shè)計(jì)文件，包括技術(shù)設(shè)計(jì)書、專題報(bào)告等。當(dāng)機(jī)組停機(jī)時(shí)，需用制動(dòng)閘將轉(zhuǎn)子頂起，以防燒毀推力頭和推力軸承。機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量通過推力頭和推力軸承傳給下機(jī)架，下機(jī)架再把力傳給機(jī)墩。此種形式的發(fā)電機(jī)通常將上機(jī)架埋入發(fā)電機(jī)層地板以下。一般每臺(tái)發(fā)電機(jī)都設(shè)各自獨(dú)立的勵(lì)磁系統(tǒng)。每臺(tái)發(fā)電機(jī)一般有3~5塊勵(lì)磁盤。內(nèi)壁為圓形的水輪機(jī)井，~。(3) 構(gòu)架式機(jī)墩。發(fā)電機(jī)定子完全露出于發(fā)電機(jī)層地面以上。第四節(jié) 水電站廠房內(nèi)的輔助設(shè)備輔助設(shè)備是保證機(jī)組正常運(yùn)行和安裝所必需的，對廠房的布置和尺寸也有一定的影響。因作用筒多布置在機(jī)墩的上游側(cè)，所以調(diào)速柜也多布置在發(fā)電機(jī)的上游側(cè)。油壓靠壓縮空氣維持，所以油桶內(nèi)上部為壓縮空氣。接受和貯存油地方，油庫設(shè)有油罐。相鄰水電站可合用一套油處理設(shè)備。當(dāng)變壓器、油開關(guān)、油庫發(fā)生燃燒事故時(shí)迅速將油排走，以免事故擴(kuò)大。耗水量最大的是發(fā)電機(jī)和變壓器的冷卻用水，可達(dá)技術(shù)用水的80%左右，要求水質(zhì)清潔、不含對管道和設(shè)備有害的化學(xué)成分。壩后式廠房從水庫引水，引水式廠房從壓力水管引水。機(jī)組檢修時(shí)常需要排空蝸殼和尾水管，為此需設(shè)檢修排水系統(tǒng)。(3) 分段排水。四、氣系統(tǒng)1．壓氣系統(tǒng)的用途壓縮空氣分為低壓壓縮空氣和高壓壓縮空氣。用氣設(shè)備如遠(yuǎn)離廠房(如高壓開關(guān)站及進(jìn)水口)，則在該處另設(shè)有壓氣系統(tǒng)，廠房內(nèi)高低壓系統(tǒng)均要設(shè)置。少數(shù)情況下，橋吊的起重量決定于主變壓器(主變需要在廠內(nèi)檢修時(shí))。