【導讀】畢業(yè)設計是對我們在校期間最后一次全面的，徹底的，綜合的，實踐性的考查。通過這次設計，使我們學習查閱相關文獻，理解并應用國家相關設計規(guī)范，手冊，壩式電站是廠房放在大壩的下游側地面的水電站。設計時，應按照國家，行業(yè)的規(guī)范進行設計，以確保設計的合理。性和安全性以及實用性。在設計過程中，要用到如壓力管道設計規(guī)范等一系列規(guī)范。當然，目前世界上最大的壩后式水電站當屬中國的三峽水電站，總裝機容。中國已建成有多種壩型、各種布置形式的壩式水電站。即根據(jù)水頭范圍，從水輪機型譜中選擇合適的水輪機型號。譜規(guī)定的使用上限，設計水頭不要低于型譜規(guī)定的使用下限。行，維修的靈活性，電站的平均效率，主接線的因素。范圍圖，涵蓋最高效率區(qū)的方案優(yōu)越。經過充分論證，選擇一個最佳方案，并列出最佳方案參數(shù)表。靠性和有效性，分析比較優(yōu)越性，經過一系列的嚴密分析論證確定最佳方案。對錯誤部分要及時糾正，并吸取教訓，降低錯誤率。

　　

【正文】 2．集纜室 又稱電纜夾層，布置在中控室和繼電保護盤室的下層，面積等于或稍小于中央控制室。室內只有電纜和電纜吊架，布置簡單，室內凈高一般為 2~3m，以工作人員能站立工作為宜。該層匯集來自主廠房和變電站的各種操作電纜，然后通往中控室的控制盤、操作盤。集纜室安全出口不少于兩個，并應做好防潮設 計。 3．繼電保護盤室 布置在中控室附近，當開關站距主廠房較遠，尤其是在高程相差很大情況下，可將輸電線路保護盤室布置在開關站。 4．發(fā)電機電壓配電裝置室 (低壓開關室 ) 主要布置發(fā)電機電壓母線和發(fā)電機電壓斷路器等設備，通常這些設備成套地集成于一個金屬柜中，稱為開關柜。這些開關柜布置在高度為 4~5m、寬度為 6~8m 的房間中。低壓開關室的位置布置在主變壓器與發(fā)電機之間，與發(fā)電機層同高程的副廠房內。 開關室一般不設窗戶，要滿足通風、防潮、防火、防爆的要求。開關室長度超過7m 時，須兩端設出口，超過 60m 或通向防爆間隔通道長度大于 40m 時，宜設三個出口，門朝外開，兩個出口相距不宜超過 30m，開關室不應布置在浴室或廁所下面。耐火等級不應低于 2 級。采用自然通風，當不能滿足溫度要求或發(fā)生事故排煙困難時，可考慮增設機械通風裝置。 5. 通訊室及遠動裝置室 當輸電電壓在 110kV 以上時，為了電站與系統(tǒng)調度中心聯(lián)系，由系統(tǒng)調度中心指揮電站運行，專設載波電話通訊室、自動電話交換機室、微波或其他無線電通訊室和遠動裝置室等。這些房間要毗鄰于中控室且同一高程，室內最小高度為 ～ 。要求防塵防震，避免過大的噪聲、不應與 蓄電池室或強電設備鄰近。微波或其他無線電通訊室，應在其屋頂或附近設無線或微波發(fā)射塔。 6. 直流設備室 包括蓄電池室、儲酸室、充電機室、通風機室及套間等。這些房間作為整套布置在一起，一般布置在副廠房的一端，并靠近用電設備，以縮短直流配電盤的電纜長度。不允許布置在中控室、配電裝置室（開關室）和通訊室的上方，以免酸性殘液滲到下面房間。其要求為： （ 1） 蓄電池室是向廠房內電氣設備提供直流電源，并作為備用電源。采用人工照明，不設窗戶，避免硫酸氣產生的氫氣在陽光直曬下引起爆炸。門窗、墻壁、頂棚、楊勝柏 沙廠水利樞紐 —壩后式電站設計 24 蓄電池臺架和調配池均應用耐酸材料鋪設，地面和墻裙用白色瓷磚（縫中填耐酸砂漿）或耐酸性瀝青地面，并有適當?shù)呐潘露取? （ 2） 儲酸室儲存電池所用的酸類，應盡量靠近蓄電池室。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） 通風機室和套間的作用是排除有害酸氣，防止有害氣體擴散，應采用單獨的通風系統(tǒng)。 （ 4） 充電機室是向蓄 電池充電的，最好布置在與蓄電池室毗鄰的房間內。 7．廠用電設備室 廠用變壓器可布置在廠外主變壓器旁；如廠內有空間，也可布置在廠內，盡可能靠近開關室，以縮短連接母線的長度。每臺廠用變壓器應布置在防火、防爆的單獨小間，并與水輪機層同高，且設專用走廊。廠變一般就地檢修，門朝外開，地面有 2％坡度傾向集油槽 (干式變壓器可不設坡 )。 廠用高壓成套開關柜，通常布置在水輪機層母線室附近，不宜布置在發(fā)電機層或距中控室太近。廠用低壓配電裝置，又稱動力盤，一般應集中布置在單獨房間。 8．母線廊道、母線室或母線豎井 發(fā)電機與主變壓器之間的母線，一般要經過母線廊道、母線室或母線豎井引到主變壓器。布置要滿足安裝、維修的要求。發(fā)電機母線廊道位置宜布置在發(fā)電機出線方向的一側，并靠近主變、廠變的位置，其面積和層高取決于母線的數(shù)量和帶電安全距離的要求。母線豎井應設有巡視、檢修用的電梯和樓梯，每隔 4～ 5m 設維修平臺，平臺和樓梯寬度均不應小于 。 9. 各種試驗室和車間 電氣試驗室的試驗對象是二次回路的設備和 500V 以下的電氣設備，最好布置在中控室附近。電氣試驗室要求通風、防塵和防潮措施，不宜布置在尾水管上部。 高壓試驗室的試驗 對象是 3kV 以上的電氣設備，這些設備一般比較笨重，搬運不便，因此高壓試驗室應布置在與發(fā)電機同高程的安裝間附近或副廠房內。 電工修理間和電氣工具間，應布置在靠近發(fā)電機層交通方便處。機修車間可單獨布置在廠外，盡量靠近廠房。 10．辦公室及生活用房 值班室和調度室一般與中控室鄰近，并與主廠房聯(lián)系快捷、方便。行政辦公及生活用房可設在廠外單獨房間內，要求布置在較安靜的地方。 2020 屆水利水電專業(yè)畢業(yè)設計 25 副廠房可采用兩層或兩層以上的磚混結構，其尺寸可根據(jù)副廠房各層的平面布置要求，協(xié)調上下層關系，定出副廠房的長度和寬度。根據(jù)工程經驗，副廠房的寬度 一般為 6~9m。 副廠房的面積和內部各房間布置應根據(jù)機電設備布置、維修、試驗及管理需要，結合廠房具體條件綜合考慮確定。 廠房的采光、通風、交通及防火 水電站廠房必須妥善考慮采光、通風、取暖、防潮、防火保安、交通運輸?shù)葐栴}，以確保水電站的正常運行，并給運行人員提供良好的工作環(huán)境。 一、采光 地面廠房應盡可能采用自然采光，布置主副廠房時要考慮開窗的要求。主廠房自然采光主要靠廠房兩側的大窗，吊車梁以上的窗子主要起通風的作用，大窗開在構架柱之間的墻上，為長形獨立窗。窗寬度不要太小，使照明均勻。窗的高度一般不小 于房間進深的 1/4。窗下檻在發(fā)電機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。 夜間及地下式、壩內式、溢流式廠房或地面廠房水下部分的房間，要設計人工照明。人工照明分為工作照明、事故照明 (當交流電源中斷時自動投入的直流電照明 )、安全照明（設有防觸電措施或采用 36V 及以下電壓的照明）、檢修照明及警衛(wèi)照明。中央控制室及主機房內的照明不能使儀表盤面上產生反光，以保證運行人員能清晰地觀察儀表。 二、通風 地面廠房應盡量采用自然通風。當自然通風達不到要求，或當下游水位過高而不能有效地采用自然通風時，或在產生過多熱量的房間（如變壓器室、配電裝置室等），或在產生有害氣體的房間（如蓄電池室、油處理室等），才裝設人工通風。 主副廠房的通風量應根據(jù)設備的發(fā)熱量、散濕量和送排風參數(shù)等因素決定。要合理安排進出風口的位置以達到最佳的通風效果。水輪機層、水泵室、蝴蝶閥室等廠內潮濕部位采用以排濕為主的通風方式，對于產生有害氣體的房間要設置專用的排風系統(tǒng)，以免有害氣體滲入其他房間。人工通風系統(tǒng)的進風口要設在排風口上風，低于排風口但 高于室外地面 2m 以上，要考慮防蟲及防灰沙的措施。主通風機室的位置除滿足通風系統(tǒng)氣流組織的合理性外，還應遠離中央控制室、載波機室等安靜場所，以免噪聲干擾。 楊勝柏 沙廠水利樞紐 —壩后式電站設計 26 盛夏酷熱地區(qū)或人工通風仍不能滿足廠內溫度濕度要求時，可采用局部或全部的空氣調節(jié)裝置?？諝庹{節(jié)裝置的冷源應盡量采用天然低溫水或其他天然冷源。無此條件時，經過技術經濟論證可局部或全部地采用機械制冷設備。 三、 取暖 冬天廠房內的溫度不能過低，以保證機電設備的正常運行。冬季水電站若正常發(fā)電，發(fā)電機層、出線層、水輪機層、母線道等處靠機電設備發(fā)出的熱量即可維持必需的溫度。 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。中央控制室可裝設空氣調節(jié)器，以便在冬季取暖、夏季降溫。 四、防潮 地面廠房水下部分的房間要注意防潮，壩內及地下廠房的防潮問題更為突出。過分潮濕能造成電氣設備的短路、誤動作或失靈，可能使機械設備加速銹蝕，運行人員工作條件惡化。防潮的措施不外乎以下四項： （ 1） 防滲防漏。外墻混凝土要滿足抗?jié)B要求，必要時可加設防潮夾層；要減小設備漏水，伸縮及沉陷縫要加設止水；冷卻水管、混凝土墻及巖石表面如有結露滴水則要用絕熱包扎。 （ 2） 加強排水。已滲漏進廠房或防潮夾 層的水要迅速排除，不能讓其積存。 （ 3） 加強通風。潮濕部位宜采用以排濕為主的通風方式，減小空氣中的濕度。 （ 4） 局部烘烤。以電爐或紅外線烘烤，防止設備受潮。 五、廠內 交通 廠房對外開有大門，以便運輸大部件。大門尺寸很大，可采用旁推門、上卷門或活動鋼門。為了保持廠房內部的清潔、干燥與溫度，不運輸大部件時大門應關閉。安排各種房門部位時要考慮防火的安全出口，安全出口的門凈寬不小于 ，門向外開。某些可產生負壓的房間，如閘門室，門最好向里開，以便出現(xiàn)負壓時門可自動開啟。 主廠房內各層及副廠房布置機電設備的房間 內都要有通道，以便運輸設備和進行安裝，并供工作人員通行。發(fā)電機層及水輪機層常設貫穿全長的水平通道，通道一般寬 l～ 2m。為了吊運各種設備，與通道相應要布置吊物孔，如蝴蝶閥吊孔、水泵吊孔、公用吊孔等。 主、副廠房不同高程各層之間可設斜坡道、樓梯、攀梯、轉梯或電梯。斜坡道坡度在 20 o以下，一般以 12 o為宜。樓梯的坡度為 20 o～ 46 o，以 34 o為宜。單人樓梯寬 ，雙人樓梯寬 ～ 。每臺機組最好有專用樓梯，至少每兩臺機組要設一座2020 屆水利水電專業(yè)畢業(yè)設計 27 樓梯。樓梯設置要能使運行人員巡視方便，并要保證發(fā)生事故時能迅速到達現(xiàn)場。只供少數(shù)人員偶然使用的樓梯可做成鋼攀梯，坡度常在 60o～ 90o之間，寬 。轉梯可節(jié)省空間，適用于不經常上下的地方。電梯用于廠房高度較大或各層間高差太大時。 楊勝柏 沙廠水利樞紐 —壩后式電站設計 28 第 9 章 展望與未來 我國幅員遼闊，河湖眾多，流域面積在 100 2km 以上的河流有 50000 多條，河流長度有 42 萬多 km ；天然湖泊中，面積在 1 2km 以上的有 2759 個，總面積約 萬 2km 。我國水資源總量比較豐富，根據(jù) 20 世紀 80 年代完成的水資源調查評價的結果，我國多年平均水資源總量為 28124 億 3m ，其中河川徑流量 27115 億 3m 。在全世界范圍內，我國的水資源總量僅次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國及印度尼西亞等五國，居世界第六位。 我國的水能資源極其豐富，居世界首位。按多年平均流量估算的河川水能資源理論蘊藏量約 億 kw ，年發(fā)電量 60829 億 kwh? 。由于技術、經濟及環(huán)境等因素的制約，可能開發(fā)的水能資源僅是其總蘊藏量中的一部分。根據(jù)普查資料，我國可能開發(fā)的裝機容量 以上的水電站近 11700 座，總裝機容量可達 億 kw ，年發(fā)電量17534kwh? 。 現(xiàn)在，人們對污染越來越重視，也為減少污染正在努力，這為水利水電行業(yè)的發(fā)展提供了契機。水資源是無污染的清潔能源，加之我國水資源的儲量相當豐富。所以大力發(fā)展水利水電行業(yè)，開發(fā)水資源就成了必然且明智的選擇。十一五以來，國家加大了對水利水電行業(yè)的投入，大力發(fā)展水利水電事業(yè)。 2020 中央一號文件的出臺，說明了國家對農業(yè)的重視。其中農業(yè)水利是其中的重要一部分。興修小型壩，小型水電站成了一種良好的選擇。這樣，就帶動了水利水電行業(yè)的發(fā)展。 水是生命之源，也是一個國家的動脈。水利水水電行業(yè)是國家的基礎行業(yè)，關乎國計民生。因此，水利水電行業(yè)前景一片光明。2020 屆水利水電專業(yè)畢業(yè)設計 29 致 謝 首先，我要感謝我的導師鄭老師，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣，給了起到了指明燈的作用；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，讓我很快就感受到了設計的快樂并融入其中。其次我要感謝同組同學對我的幫助和指點，沒有他們的幫助和提供資料，沒有他們的鼓勵和加油，這次畢業(yè)設計就不會如此的順利進行。 此次畢業(yè)設計歷時 2 個月，是我大學學習中遇到過的時段最長、涉及內容最 廣、工作量最大的一次設計。用老師的一句話概括就是這次畢業(yè)設計相當如是把以前的小課程設計綜合在一起的過程，只要把握住每個小課設的精華、環(huán)環(huán)緊扣、增強邏輯，那么這次的任務也就不難了。我此次的任務是做一個水電站設計。雖說老師說的話讓此次的畢業(yè)設計看起來不是那么的可怕，但是當我真的開始著手時，還的確是困難重重。 在畢業(yè)設計即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 ! 最后我還要感謝河海學院和我的母校重慶交通大學四年來對我的栽 培。 楊勝柏 沙廠水利樞紐 —壩后式電站設計 30 參 考 文 獻 [1] 劉啟釗 , 胡明 . 水電站 [M]. 北京 : 中國水利水電出版社 , 2020 [2] 吳持 . 水力學 [M] . 北京 : 高等教育出版社 , 2020 [3] SD335—89. 水電站廠房設計規(guī)范 [S]. 北京 : 水利水電出版社 , 1989 [4] SL281—2020. 水電站壓力鋼管設計規(guī)范 [S]. 北京 : 水利水電出版社 , 2020 [5] 劉志明 , 王德信 , 汪德爟 . 水工設計手冊 [M]. 北京 : 水利水電出版社 , 1983 [6] 水輪機機電設計手冊編寫組 . 水電站機電設計手冊 [M]. 北京 : 水利電力出版社 , 1988 [7] 王樹人 . 水電站建筑物 [M]. 北京 : 清華大學出版社 , 1992 [8] 袁光裕 , 胡志根 . 水利工程施工 [M]. 北京 : 中國水利水電出版社 , 2020 [9] 顧圣平 , 田富強 , 徐得潛 . 水資源規(guī)劃及利用 [M] 北京 : 中國水利水電出版社 ,