【正文】 對于高尾水的水電站廠房，布置高線進廠交通有困難，或尾水位陡漲陡落、洪峰歷時較短的廠房，經(jīng)論證，其進廠交通線也可低于非常運用洪水位，此時廠房應(yīng)滿足防洪要求，同時另設(shè)非常運用洪水位時不受阻斷的人行通道。引水式廠房一般沿河岸布置，進廠公路可沿等高線從廠房一端進入廠房。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。五、引水道、尾水道及對外交通線路的布置引水道一般為正向引水，盡可能保證進、出水水流平順。高壓開關(guān)站一般為露天布置。四、高壓開關(guān)站高壓開關(guān)站布置各種高壓配電裝置和保護設(shè)備，如電纜、母線、各種互感器、各種開關(guān)繼電保護裝置、防雷保護、輸電線路以及桿塔構(gòu)架。(3) 引水式地面廠房，變壓器場可能的位置是廠房的一端進廠公路旁、尾水渠旁、廠房上游側(cè)或尾水平臺上。三、主變壓器1．主變壓器場的布置原則主變壓器場一般露天布置，布置原則如下：(1) 盡量靠近廠房，以縮短昂貴的發(fā)電機電壓母線長度，減小電能損失和故障機會，并滿足防火、防爆、防雷、防水霧和通風(fēng)冷卻的要求，安全可靠；(2) 盡量與安裝間在同一高程上，便于主變壓器的運輸、安裝和利用軌道推進廠房的安裝間進行檢修；(3) 變壓器的運輸和高壓側(cè)出線要方便，且變壓器之間要留必要空間。影響主廠房的通風(fēng)、采光，需加長尾水管，從而增加工程量。尾水渠與下游河道銜接要平順。進行廠區(qū)布置時，要綜合考慮水電站樞紐總體布置、地形地質(zhì)條件、運行管理、環(huán)境設(shè)計等各方面的因素，根據(jù)具體情況，擬定出合理布置方案。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。樓梯的坡度為20 o～46 o，以34 o為宜。發(fā)電機層及水輪機層常設(shè)貫穿全長的水平通道，通道一般寬l～2m。為了保持廠房內(nèi)部的清潔、干燥與溫度，不運輸大部件時大門應(yīng)關(guān)閉。(4)局部烘烤。 （2）加強排水。四、防潮 地面廠房水下部分的房間要注意防潮，壩內(nèi)及地下廠房的防潮問題更為突出。三、取暖冬天廠房內(nèi)的溫度不能過低，以保證機電設(shè)備的正常運行。主通風(fēng)機室的位置除滿足通風(fēng)系統(tǒng)氣流組織的合理性外，還應(yīng)遠離中央控制室、載波機室等安靜場所，以免噪聲干擾。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。人工照明分為工作照明、事故照明(當(dāng)交流電源中斷時自動投入的直流電照明)、安全照明（設(shè)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。窗寬度不要太小，使照明均勻。表121可供初步設(shè)計階段參考。行政辦公及生活用房可設(shè)在廠外單獨房間內(nèi)，要求布置在較安靜的地方。高壓試驗室的試驗對象是3kV以上的電氣設(shè)備，這些設(shè)備一般比較笨重，搬運不便，因此高壓試驗室應(yīng)布置在與發(fā)電機同高程的安裝間附近或副廠房內(nèi)。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(cè)，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。廠用高壓成套開關(guān)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。(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(nèi)。采用人工照明，不設(shè)窗戶，避免硫酸氣產(chǎn)生的氫氣在陽光直曬下引起爆炸。6. 直流設(shè)備室包括蓄電池室、儲酸室、充電機室、通風(fēng)機室及套間等。5. 通訊室及遠動裝置室當(dāng)輸電電壓在110kV以上時，為了電站與系統(tǒng)調(diào)度中心聯(lián)系，由系統(tǒng)調(diào)度中心指揮電站運行，專設(shè)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。開關(guān)室一般不設(shè)窗戶，要滿足通風(fēng)、防潮、防火、防爆的要求。 3．繼電保護盤室布置在中控室附近，當(dāng)開關(guān)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(guān)站。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。最好用玻璃作隔音墻隔開，既便于觀察，又收到隔聲效果。中控室一般布置控制盤、直流盤、繼電保護盤和信號盤、廠用盤、自動調(diào)頻盤等。3．副廠房設(shè)在主廠房靠對外交通的一端其優(yōu)點是主副廠房的總寬度較小，采光通風(fēng)良好，給運行人員創(chuàng)造了良好的工作條件，能適應(yīng)電站分期建設(shè)、初期發(fā)電的特點，運行與機電設(shè)備安裝干擾小， 可以減輕機組噪音對中央控制室的影響。缺點是主廠房的通風(fēng)和采光受到影響，由于發(fā)電機引出母線和變壓器布置在主廠房的下游側(cè)，尾水管的振動影響較嚴(yán)重，容易引起電氣設(shè)備的誤操作，運行人員的工作環(huán)境不好。1．副廠房設(shè)在主廠房的上游側(cè)這種布置方式的優(yōu)點是布置緊湊，電纜短，監(jiān)視機組方便，主廠房下游側(cè)采光通風(fēng)條件良好。第七節(jié) 副廠房布置為了保證機組正常運行，在主廠房近旁布置的各種輔助機電設(shè)備、控制、試驗、管理和運行人員工作和生活的房間，稱為副廠房。因此裝有兩臺吊車的水電站廠房可以降低軌頂高程，但在廠房縱軸方向需要加長幾米。圖1126　兩臺吊車聯(lián)合運行利用平衡梁大型水電站機組臺數(shù)較多，為了降低主廠房的高度，同時為避免設(shè)置一臺吊車起重量太大，常設(shè)兩臺吊車來吊裝發(fā)電機和水輪機。它取決于下列要求：機組拆卸檢修起吊最大和最長部件(往往是發(fā)電機轉(zhuǎn)子帶輪或水輪機轉(zhuǎn)輪帶軸)時與固定的機組、設(shè)備、墻、柱、～(如采用剛性夾具，～)，以免由于掛索松弛或吊件擺動而碰壞設(shè)備或墻柱；另一方面在裝配場檢修變壓器時，還需滿足吊起變壓器鐵芯所需要的高度。這樣不僅會增加廠房下部結(jié)構(gòu)部分的混凝土工程量，而且機組主軸增長，既增加金屬的消耗，又對機組運行穩(wěn)定性帶來不利。一般情況下，發(fā)電機層樓板面和裝配場樓板面高程齊平。5．發(fā)電機層樓板高程發(fā)電機層地面高程除應(yīng)滿足發(fā)電機層布置要求外，還應(yīng)考慮水輪機層設(shè)備布置及母線電纜的敷設(shè)和下游尾水位影響?；炷廖仛ろ敯搴窀鶕?jù)結(jié)構(gòu)計算決定，或根據(jù)國內(nèi)外已建電站的經(jīng)驗采用，然后在結(jié)構(gòu)設(shè)計時進行復(fù)核。主廠房的各層高程見圖1124。1．水輪機的安裝高程水輪機的安裝高程是一個基準(zhǔn)高程，與水輪機的型式、允許吸出高度和電站下游尾水位等有關(guān)。(4) 當(dāng)寬度基本確定后，最后要根據(jù)尺寸相近的吊車標(biāo)準(zhǔn)寬度Lk驗證，廠房寬度必須滿足吊車安裝的要求。以這些設(shè)備布置后，不影響水輪機層交通來確定水輪機層的寬度。此外，發(fā)電機層交通應(yīng)暢通無阻。則廠房總寬度為 　　　　　　　　B=Bx+Bs 　 (121)在確定Bs和Bx時，應(yīng)分別考慮發(fā)電機層、水輪機層和蝸殼層三層的布置要求。2．邊機組段加長由于遠離安裝間一端的機組段外側(cè)有主廠房的端墻，為了使機組設(shè)備和輔助設(shè)備處于橋吊工作范圍內(nèi)，邊機組段需要加長△L，一般取△L =(~)D1。當(dāng)機組段間距由發(fā)電機定子外徑控制時，機組段長度L0=D風(fēng)+B。機組段間距一般由下部塊體結(jié)構(gòu)中水輪機蝸殼的尺寸控制，在高水頭水電站情況下也可能由發(fā)電機定子外徑控制。水電站主廠房的空間尺寸指主廠房的長度、寬度和高度，其中長度和寬度稱為廠房的平面尺寸。目前大型變壓器常做成鐘罩式，檢修時吊芯改為吊罩，起重量和起吊高度大為減小，安裝間不再設(shè)變壓器坑。為了組裝轉(zhuǎn)子時使軸直立，在軸下要設(shè)大軸承臺，并預(yù)埋底腳螺栓。在缺乏資料時，～；多機組電站，安裝間面積可根據(jù)需要增大或加設(shè)副安裝間。安裝間與主廠房同寬以便橋吊通行，所以安裝間的面積就決定了它的長度。二是將主廠房大門做成擋水閘門，洪水時將大門關(guān)閉，斷絕對外運輸，值班人員可由高處的通道進入廠房。當(dāng)水電站的下游尾水過高時，發(fā)電機層樓板常低于下游最高尾水位，從而也低于對外道路，這時可以有以下幾種方案：(1) 安裝間與對外道路同高，均高于發(fā)電機層，洪水期對外交通可保持通暢，但安裝間與發(fā)電機層相鄰部分的場面不能加以充分利用，安裝間可能因之要稍加長些，同時橋吊的安裝高程將取決于在安裝間處吊運最大部件的要求，整個主廠房將加高。如圖1116所示。電站排水都通向下游尾水渠。一般進人孔的直徑為60cm，進人孔通道尺寸不小于11m。主閥的上游側(cè)要安裝伸縮節(jié)，以方便其拆裝。圖1117　水電站廠房水輪機層平面圖三、蝸殼層的布置圖1118為某水電站廠房蝸殼層平面布置，蝸殼層除過水部分外，均為大體積混凝土，布置較為簡單。管道的布置應(yīng)與使用和供應(yīng)地點相協(xié)調(diào)，同時避免與其他設(shè)備相互干擾，且與電纜分別布置在上下游側(cè)，防止油氣水滲漏對電纜造成影響。水輪機層比較潮濕，對電纜不利。位于調(diào)速器柜的下方，與水輪機頂蓋連在一起，并布置在蝸殼最小斷面處，因為該處的混凝土厚度最大。發(fā)電機層平面設(shè)備布置應(yīng)考慮在吊車主、副鉤的工作范圍內(nèi)，以便樓面所有設(shè)備都能由廠內(nèi)吊車起吊。由發(fā)電機層到水輪機層至少設(shè)兩個樓梯，分設(shè)在主廠房的兩端，便于運行人員到水輪機層巡視和操作、及時處理事故。4．蝶閥孔。2．調(diào)速柜。一、發(fā)電機層設(shè)備布置發(fā)電機層為安放水輪發(fā)電機組及輔助設(shè)備和儀表表盤的場地，也是運行人員巡回檢查機組、監(jiān)視儀表的場所。橋式起重機的工作范圍是指主鉤和副鉤所能到達的范圍，起重機產(chǎn)品目錄上給出的吊鉤各方向上的極限位置構(gòu)成吊車的工作范圍。(二) 橋吊跨度與工作范圍橋吊跨度是指橋吊大梁兩端輪子的中心距。單小車設(shè)有主鉤和副鉤，當(dāng)起重量不大時一般采用一臺雙鉤橋吊；雙小車是在橋吊大梁上設(shè)有兩臺可以單獨或聯(lián)合運行的小車，每臺小車只有一個起重吊鉤，起重量大于75t時，可采用雙小車橋吊。(一) 橋吊的起重量和臺數(shù) 橋吊的最大起重量取決于所吊運的最重部件，一般為發(fā)電機轉(zhuǎn)子，懸式發(fā)電機的轉(zhuǎn)子需帶軸吊運，傘式發(fā)電機的轉(zhuǎn)子可帶軸吊運，也可不帶軸。五、水電站廠房的起重設(shè)備為了安裝和檢修機組及其輔助設(shè)備，廠房內(nèi)要裝設(shè)專門的起重設(shè)備。配電裝置如空氣斷路器的滅弧和操作的用氣，以及開關(guān)和少油斷路器的操作用氣，額定氣派壓為2~5MPa。機組制動；調(diào)相運行壓水；蝶閥關(guān)閉時，將壓縮空氣通入閥上的空氣圍帶，使其膨脹而減少漏水；檢修時清掃設(shè)備，供風(fēng)動工具使用；通向攔污柵，防凍清污。集水井的底部高程要足夠低，以便自流集水。(4) 移動水泵。在廠房最低處沿縱軸線設(shè)一廊道，各尾水管的積水直接排入廊道，再以水泵排走。當(dāng)蝸殼和尾水管中的水位等于下游尾水時，關(guān)閉尾水閘門，利用檢修排水泵將余水排走。發(fā)電機冷卻用水等均自流排往下游。消防用水要求水流能噴射到建筑物的最高部位，水量一般為15L/s。(1) 水泵供水：當(dāng)水電站的水頭太低(水壓力不夠)或太高(需要減壓設(shè)備)時采用此方式供水。供水系統(tǒng)由水源、供水設(shè)備、水處理設(shè)備、管網(wǎng)和測量控制元件組成。(一) 供水系統(tǒng)1．供水對象及要求水電站廠房內(nèi)的供水系統(tǒng)包括技術(shù)供水、生活供水、消防供水。事故油槽應(yīng)布置在便于充油設(shè)備排油的位置，并便于滅火。在每臺機組的最低點設(shè)廢油槽，收集漏出的廢油。設(shè)在主廠房的吊車梁下。油處理室一般設(shè)在油庫旁。絕緣油用量大的主變壓器和開關(guān)站都在廠外，所以絕緣油庫常布置在廠外主變壓器和開關(guān)站附近。兩種油的性質(zhì)不同，應(yīng)有兩套獨立的油系統(tǒng)。油泵一般為兩臺，一臺工作，一臺備用。油壓裝置是由壓力油罐、儲油槽和油泵組成。作用筒是個油壓活塞，大中型機組都采用兩個，用來推轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)環(huán)。單機容量不同，機型不同，調(diào)速系統(tǒng)也不一樣，調(diào)速柜的外形尺寸變化不大，一般為方形，尺寸為800mm800mm1900mm，如圖1111(a)所示。一、調(diào)速系統(tǒng)每臺機組裝設(shè)一套包括調(diào)速器、油壓裝置等附屬設(shè)備組成的調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)電力系統(tǒng)要求自動調(diào)整機組的出力，同時使機組保持一定的額定轉(zhuǎn)速。(3) 當(dāng)單機容量在100MW以上的大型機組常采用上機架埋入布置，即發(fā)電機定子及上機架全部埋設(shè)在發(fā)電機層樓板之下，發(fā)電機層只留有勵磁機。(2) 埋入式布置，如圖1110(b)所示。四、發(fā)電機的布置方式發(fā)電機的布置方式是按發(fā)電機與發(fā)電機層樓板的相互位置劃分的，常見的有定子外露式、定子埋入式、上機架埋入式三種。缺點是剛度更小，僅適用于小型機組。如圖1112(e)所示，機墩是由