【正文】 起重機的安裝高程是值吊車軌頂高程，它是確定主廠房上部結(jié)構(gòu)高度的重要因素。 吊車軌頂高程：額定起重決定于發(fā)電機轉(zhuǎn)子重量，發(fā)電機轉(zhuǎn)子和定子均為３４５ｔ，由于該水電站裝機四臺，故采用兩臺起重量相等的起重機，每臺起重機的額定起重量為最大起重量、平衡梁和吊具重量之和的一半，預計起重時平衡梁和吊具重量之和的一半可以按照10～20％最大起重件的重量計算，由于最大起重量大于75ｔ，可采用雙小車橋吊：Ｇ額＝。這時，可將發(fā)電機層樓板面高程布置在下游設計洪水位以下，但是必須在廠房大門和對外的交通口，設置臨時性插板以擋洪水。有的河流洪水期與枯水期水位相差懸殊，山區(qū)河流尤其如此，因而在這種情況下將發(fā)電機層樓板面設在下游設計洪水位以上是不經(jīng)濟的。如果發(fā)電機層樓版面與水輪機層地面之間加設出線層，（2） 保證下游設計洪水部淹沒廠房，一般情況下，發(fā)電機層樓板面和裝配廠樓板面高程齊平。 發(fā)電機層樓板高程一般情況下應該滿足以下條件：（1） 保證以下各層高度和設備布置及運行上的需要。=+h4 發(fā)電機裝置高層從水輪機層地面高程加上發(fā)電機機廠進人孔高度h5()和進入口頂部厚度h6（），就可以得出發(fā)電機定子裝置高程。 水輪機層地面高程從水輪機安裝高程向上量取蝸殼進口半徑和蝸殼頂混凝土層，可得水輪機層地面高程。當下游設計最低水位決定以后，水輪機的安裝高程就完全取決于吸出高度。對于豎軸軸流式水輪機其安裝高程用下式表示=下min+Hs+x D1其中：D1水輪機轉(zhuǎn)輪直徑，mx系數(shù)，下min下游最低尾水位?，F(xiàn)分別介紹幾個高程的確定方法。經(jīng)過充分論證分析之后予以決定。因為在一般情況下，將依據(jù)這兩個水位來確定水輪機安裝高程和發(fā)電機層及裝配廠樓板高程。主廠房剖面設計中具有決定意義的是水輪機的安裝高程。它與平面設計是一個整體，設計時必須統(tǒng)一考慮。如果為了后期發(fā)電而必須利用尾水平臺作為施工通道，為水平臺還要適當加寬。 尾水平臺中、高水頭的水電站廠房，尾水平臺一般僅布置尾水啟門機。 裝配場下層裝配廠的下面一般有一層至二層可做輔助生產(chǎn)車間，下面一層地面高程與水輪機層相同，便于交通。然后水平進入廊道，打開設有尾水管直錐段的金屬蓋，利用梯繩爬進尾水管內(nèi)。為水管應設有進人孔，尺寸一般為600600或者650mm。大中型水電站廠房為了減少基礎(chǔ)開挖量，都采用彎軸型尾水管?？梢詼p少廠房下部結(jié)構(gòu)部分的工程量，縮短主軸的長度。這層的布置隨工作水頭和單機容量而不同。如果是混凝土蝸殼，則作用筒位置不受蝸殼尺寸限制，調(diào)速器可再機組周圍任何位置布置。當發(fā)電機層樓板與水輪機層底板高差超過68m 時，可考慮在其間增加出線層，布置水輪發(fā)電機引水線，中型點接地，母線和互感器等設備，水輪機層還有水利機械接力器的回復機構(gòu)和水輪機導水機構(gòu)的接力器（作用筒），他們的結(jié)構(gòu)和布置決定調(diào)速器的位置。（4） 機墩將水輪機層分隔成上，下游側(cè)走廊，分別布置油，氣，水管道和電氣設備，彼此互不干擾。蝸殼進入孔位置多布置在靠近進水閥閥門坑垂直下去然后水平進入尾水管得直錐段。（3）環(huán)梁立柱式及剛架式機墩 材料用量較省，便于安裝檢修機組，但是抗扭，抗震性能較差，噪聲較大，適用育種等容量的機組。機墩內(nèi)徑要大于水輪機轉(zhuǎn)輪直徑，小于發(fā)電機轉(zhuǎn)子直徑，并考慮下機架支撐等要求而定。機墩內(nèi)部直接力氣，預埋各種油，氣，水管道和布置電纜，電線等。機墩的形式隨機組容量不同而分為如下幾種：1〉 圓筒式機墩 抗扭，抗展及抗壓性好，剛度大，一般為少筋混凝土，用鋼節(jié)省，大中型機組普遍采用。 主廠房下部結(jié)構(gòu)部分主廠房下部結(jié)構(gòu)部分可分為水輪機層，蝸殼層和尾水管層等?？拥奈恢每膳c上述四大件相重疊，因為并不同時進行檢修。因此，在裝配廠虛設變壓器檢修坑，檢修前先將主變壓器整體吊入坑中，然后用起重機吊出鐵芯，如果采用鐘罩式變壓器，檢修時只需將鐘罩吊起，無需吊出鐵芯就可檢修，通常在主變壓器廠就地露天檢修。（3） ，供作通道用。再不進行轉(zhuǎn)子裝配或檢修期間，空洞蓋上鐵板或混凝土板。以供安裝磁極之用。最后尺寸應滿足在起重機主鉤起吊范圍之內(nèi)，能容納一臺機組擴大性大修的要求：通常包括發(fā)電機轉(zhuǎn)子，發(fā)電機上機架，水輪機轉(zhuǎn)輪和水輪機頂蓋等四大件的存放，及相應的工作場地和運輸工具。裝配廠與主機室寬度相等，以便利用起重機沿主廠房縱向運行。在特殊情況下，當機組臺數(shù)較多時，廠房兩端都設有裝配廠。 裝配廠裝配廠又稱安裝件，它是組裝，檢修設備的場所。 （8）起重設備 有關(guān)起重設備的技術(shù)數(shù)據(jù)，可參閱制造廠家提 供的資料，其中機主，幅吊鉤極限位置離廠房四周墻壁之間有一點的距離。對高水頭和有長引水道或地下式廠房的電站，因受地質(zhì)條件的限制，如果增加廠房的跨度會給工程帶來困難，可將進水閘布置在單獨的閥室內(nèi)，另設其中設備。坡度以34—38度為宜。（5） 樓梯 尾運行人員經(jīng)常從發(fā)電機層道水輪機層檢查巡視提供方便，通常每兩臺機組之間設鋼筋混凝土樓梯一座。（4） 磁機合勵磁盤 勵磁機布置對發(fā)電機容量而異，有直接布置在同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸頂，也由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸相連接的單獨布置方式。此外，還要考慮到節(jié)省電纜和布線方便，機旁盤通?？拷睆S房。（3）機旁盤 它包括機組自動操作盤，機組繼電保護盤，機組測溫盤，機組動力盤等，每臺機組的機旁盤約為35塊。當布置有困難時，允許將操作柜和油壓裝置布置在其中及起吊范圍線意外。這兩種布置被廣泛采用。（4）發(fā)電機層的設備和設施的布置（1） 水輪發(fā)電機 一般具有定子外露，定子埋入和上機架埋入3種布置形式，外露式布置使發(fā)電機層顯得擁擠，增加上部結(jié)構(gòu)部分的高度，影響廠房的采光和通風。如果下游側(cè)需要布置輔助設備，電氣設備或以下游側(cè)座吊運通道，尚需滿足上述的要求。當采用兩臺起重機吊運發(fā)電機轉(zhuǎn)子時。（2）端機組段長度的確定端機組又稱邊機組段，是指在與裝配場不同一段的機組段。從國內(nèi)已建水電站廠房機組段長度統(tǒng)計資料，水電站廠房機組間距與水輪機轉(zhuǎn)輪直徑比值在3—3。（1） 機組段長度的確定機組段長度L1也就是機組的中心距離，它隨水電站類型和機型而不同，主要有蝸殼，尾水管，發(fā)電機風罩在 x 軸方向上的尺寸來定，并考慮機組設備及主要交通道等所需的尺寸。現(xiàn)分上下兩部分介紹： 主廠房上部結(jié)構(gòu)計算 主機室主機室又稱主機間，它是水電站的心臟，主機室上部結(jié)構(gòu)部分又稱發(fā)電機層，是裝設水輪發(fā)電機組和調(diào)速器操作柜，油壓裝置，機旁盤等設備的場所，上空設置移動式起重設備，供設備的安裝檢修吊運用，此外還有提供上下層交流聯(lián)系的樓梯。 主廠房平面設計進行主廠房平面設計時，必須將上部結(jié)構(gòu)部分和下部結(jié)構(gòu)結(jié)合起來考慮，因為兩者關(guān)系密切。水電站廠房的設計包括平面設計。廠房本身其擋水作用，成為河床式廠房。為運行人員創(chuàng)造良好的工作條件；以美觀的建筑物造型協(xié)調(diào)與美化自然環(huán)境。其如是滿足主，輔設備及其聯(lián)絡的線，纜和管道布置的要求和安裝，運行，維修的需要。通過能量轉(zhuǎn)換，水輪發(fā)電機發(fā)出的電能，經(jīng)變壓器，開關(guān)站等輸入電網(wǎng)送入擁護。 4 河床式主廠房設計水電站廠房式水電站主要建筑物之一，是將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設施。在一定水頭下，效率和出力之間的關(guān)系=f(n)曲線稱為水輪機的工作特征曲線，綜合反映各運行工礦下H,N, ,Hs等參數(shù)之間的關(guān)系曲線稱為水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線或水輪機運轉(zhuǎn)綜合特性曲線，這些曲線都是根據(jù)模型綜合特征曲線通過相似率的換算后繪制出來的。油壓裝置的主要部件有1壓力油罐2回油箱3油泵4油泵附件5壓力油罐的附件油壓裝置選擇計算主要是確定油壓裝置的臺數(shù)和容量，為了滿足機組調(diào)節(jié)和安全運行的要求，通常每臺水輪機裝設一臺油壓裝置，目前國內(nèi)生產(chǎn)的油壓裝置，其額定油壓一般為25Mpa在確定工作油壓后，油壓裝置的選擇實際上是確定壓力油罐的容積，壓力油罐的容積一般可按經(jīng)驗公式估算，見計算書。 油壓裝置的選擇油壓裝置是向水輪發(fā)電機的調(diào)速系統(tǒng)共給壓力油的能源設備，是調(diào)速系統(tǒng)的重要部分，同時也可作為進水洞，調(diào)壓閥以及液壓操作元件的壓力油源。而選擇調(diào)速器時應考慮到調(diào)速器某些環(huán)節(jié)對電站其他設備的要求和影響，如不同的測速方式影響到是否需要永磁機，接力器位移的傳遞方式影響到調(diào)速設備的布置等。 調(diào)速器形式選擇調(diào)速器形式選擇的一般要求有以下兩點（1） 當電站和機組容量較大，在系統(tǒng)中承擔調(diào)頻任務，或有單機孤立負荷的運行方式，且對電能品質(zhì)要求較高，或系統(tǒng)中有較大的沖擊負荷時，應選用調(diào)節(jié)品質(zhì)好，自動化程度高的電氣液壓調(diào)速器。當時，通風較困難；當時，電機效率降低；根據(jù)運輸條件，當＞。水力機械》表3—5。對于A3鋼疊片磁軛可取110～120米/秒；對于低合金高強度鋼可取155米/秒；對整圓疊片磁軛可用到160米/秒。由上式求出后，尚應校核發(fā)電機在飛逸狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子的飛逸線速度是否在轉(zhuǎn)子材料的允許范圍內(nèi)。這兩個尺寸確定以后，其余部分尺寸即可相應確定。參考《水電站機電設計手冊因本設計屬于低水頭大流量中型水電站，所以采用立式布置。采用全傘式其中 Di水輪發(fā)電機定子鐵芯內(nèi)徑Lt水輪發(fā)電機定子鐵芯長度n水輪發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速水輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)類型主要取決于水輪機的形式和轉(zhuǎn)速，懸式發(fā)電機適用于水輪機機坑及發(fā)電機定子直徑較小，推力軸承布置在定子上部的上機架內(nèi)，傘式發(fā)電機適用于水輪機機坑及發(fā)電機定子直徑較大，推力軸承支撐布置在定子下部的下機架或水輪機頂蓋上。為了方便起見，尾水管各部分尺寸選用套用類型，查《水電站建筑物設計參考資料》，選用標準彎肘型尾水管，各部分尺寸如下：（單位 m）hL 發(fā)電機及調(diào)速器，油壓裝置的選擇 水輪發(fā)電機的選擇水輪發(fā)電機按其軸線位置分為臥式布置和立式布置兩種。 尾水管的選擇尾水管是反擊式水輪機過流通道的最后部分，其形式和尺寸對轉(zhuǎn)輪出口動能的恢復有很大的影響，而且在和大程度上還影響著廠房基礎(chǔ)開挖和下部塊體砼的尺寸。因為水輪機的最大水頭在40米以下，為了節(jié)約鋼材，多采用鋼筋混凝土澆制的蝸殼。機組臺數(shù)與機電設備制造，水電站投資，水電站運行效率，水電站運行維護工作的關(guān)系密切，在選擇機組臺數(shù)時應從多方面進行技術(shù)經(jīng)濟等方面的綜合論證，我國已建成的中型水電站一般選用46臺機組，所以在考慮到各種因素以后，在本設計中選用４臺機組。 加權(quán)平均水頭和設計水頭的確定加權(quán)平均水頭試水電站在運行期間出現(xiàn)次數(shù)最多，經(jīng)歷時間最長的水頭，通常是指電能或時間加權(quán)的平均水頭，為了簡便起見，取=（Hmax,+ Hmin,）/2=水輪機的設計水頭也稱為水輪機的計算水頭，它是水輪機在發(fā)出額定出力時所需的最小水頭，它與水輪機的受阻容量有關(guān)，應經(jīng)過分析比較確定，在方案比較階段，設計水頭按下式進行計算，對于河床試水電站設計水頭等于加權(quán)平均水頭。最終算得Hmax,= 紅石電站最小水頭Hmin的確定紅石電站最小水頭Hmin,=上游死水位Z死下游全部機組發(fā)電時的水位Z下紅時水庫為日調(diào)節(jié)水庫，增加水庫削落深度將增加電能損失，故水庫水位削落過大顯然是不合適的，根據(jù)上述日調(diào)節(jié)要求，并考慮在必要時尚能滿足一臺機組擔任事故備用8小時這個條件，確定水庫設計低水位（死水位）為289米。水輪機選擇的主要內(nèi)容1選擇水輪機發(fā)電組的臺數(shù)和單機容量；2選擇水輪機的型號及裝置方式3確定水輪機轉(zhuǎn)輪的直徑及轉(zhuǎn)速4確定水輪機的吸出高度及安裝高程5繪制水輪機的運轉(zhuǎn)特性曲線6確定蝸殼機尾水管的形式及主要尺寸7選擇調(diào)速器及油壓裝置8選擇水輪發(fā)電機的型號并估算其各部分尺寸和有關(guān)數(shù)據(jù) 水輪機特征水頭的選擇水輪機特征水頭包括最大水頭Hmax,，最小水頭Hmin,加權(quán)平均水頭Hα和設計水頭Hr,這些特征水頭由水能計算確定。3 電站機組的選擇 水輪機是水電站中最主要的動力設備之，它關(guān)系到水電站的工程投資，安全運行，動能指標及經(jīng)濟效益等重大問題，因此在水能規(guī)劃的基礎(chǔ)，根據(jù)水電站水頭和負荷的工作范圍，正確地進行水輪機的選擇是水電站設計中的主要任務之一。108/2000=。因此，我通過翻查以往資料、請教指導老師得知：根據(jù)東北地區(qū)電站統(tǒng)計數(shù)據(jù)，河床式水電站保證出力是裝機容量的1/3～1/5，也就是說(3～5) (2—13)又根據(jù)設計基本資料：在選擇裝機容量時，建議考慮年利用小時數(shù)控制在2000h左右。紅石電站建成后同白山電站一起投入東北主網(wǎng)，擔任系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)相及少量事故備用，同時兼向吉林省盤石、樺甸地區(qū)供電。h)。1961年各月的凈來水流量如下表：1961年白山電站凈來水流量(m3/s)123456789101112平均294333193501512452158