抽水蓄能电站地下厂房典型布置培训ppt课件.pptx

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1、抽水蓄能电站地下厂房典型布置,中水东北勘测设计研究有限责任公司,主讲：于生波,前 言,我国的抽水蓄能电站建设起步较晚，1968年岗南水库安装了一台日本引进1.1万kW的蓄能机组，1972年密云水库安装了2台国产1.2万kW的蓄能机组，这两个混合式抽水蓄能电站开始了我国的蓄能电站建设。 随着经济的发展、电网的扩大，电网的峰谷差也愈来愈大，蓄能电站的重要性也被普遍认识到，90年代广蓄、十三陵、天荒坪、羊湖、溪口、响洪甸等蓄能电站的建设，拉开了我国蓄能电站建设的大幕。 随着抽水蓄能电站技术的发展，运用水头也逐步提高，从早期的100200m升到了300400m，后来到了500600m,甚至有的已经达到

2、了700m。高水头、大容量成了蓄能电站的特点，地面式、窑洞式或竖井式的厂房型式已经不适用高水头、埋深大的抽水蓄能电站，地下厂房成了主流。,退出,重新播放,下一页,1 厂址的选择,2 洞室群布置,4 厂房内部布置,5 开关站布置,3 附属洞室布置,1 厂址的选择,1.1 地下厂房开发方式 1.2 地下厂房平面位置 1.3 厂房轴线选择,厂址的选择,1.1 地下厂房开发方式,对于引水式布置的抽水蓄能电站，按厂房在输水发电系统中的位置可以分为首部、中部和尾部三种开发方式。首部式地下厂房 厂房位于电站引水系统的首部。这种布置方式的特点是高压引水隧洞较短，造价相对较省。但地下厂房靠近上水库，需注意水库渗

3、水对厂房的影响。水头较高时，采用首部式会使地下厂房埋深较大，从而增加了交通、出线及通风等洞井的费用，也给施工和运行带来困难。采用首部开发方式较少，泰安、琅琊山等。,1.1 地下厂房开发方式,泰安抽水蓄能电站输水系统纵剖面,尾部式地下厂房 厂房位于引水系统的尾部，具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞，一般均设有上游调压室。尾部厂房靠近地表，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，因而采用较多。 尾部式地下水电站适用水头范围较大，最高水头达1000m以上，目前高水头电站多采用尾部布置方式，我国已建成的地下水电站尾部式占70%以上（常规居多），天荒坪、桐柏、西龙池、白莲河、呼蓄等。,

4、1.1 地下厂房开发方式,桐柏抽水蓄能电站输水系统纵剖面,尾部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,呼和浩特抽水蓄能电站输水系统纵剖面,天荒坪抽水蓄能电站输水系统纵剖面,尾部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,西龙池抽水蓄能电站输水系统纵剖面,中部式地下厂房 厂房位于引水系统的中部，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。 抽水蓄能电站机组吸出高度较大，厂房埋深也相对较大，交通洞、通风洞等受坡度控制洞线较长，且一般来说山体中部地质条件要优于尾部，因此蓄能电站选择中部式地下厂房也较为普遍，广蓄、十三陵、惠蓄、张河湾、宝泉、蒲石河

5、等。,1.1 地下厂房开发方式,中部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,广蓄抽水蓄能电站输水系统平面、纵剖面,中部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,十三陵抽水蓄能电站输水系统平面、纵剖面,中部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,惠州抽水蓄能电站A厂输水系统平面、纵剖面示意,中部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,张河湾抽水蓄能电站输水系统纵剖面,中部式地下厂房,1.1 地下厂房开发方式,蒲石河抽水蓄能电站输水系统纵剖面,地下厂房的开发方式选择，要根据工程总体布置情况，结合当地的地形、地质、交通运输、出线条件、施工和运行条件，经过技术、经济、环境、社会等综合比较确定。,1.1 地下厂房

6、开发方式,1.2 地下厂房平面位置,在选定开发方式后，地下厂房的平面位置选择应遵循以下原则： 与枢纽布置协调，满足功能要求； 根据地形地质条件、施工条件和环境影响等因素，综合选定； 对外交通及厂内交通方便、顺畅； 永临结合、一洞多用； 地质条件较优，构造简单、岩体完整、地应力平稳，尽可能的避开较大的断层和节理密集带，及地下水丰富的地区，埋深不宜小于2倍洞宽； 主体洞室一般以类及以上围岩为主，其比例应大于60%。,1.2 地下厂房平面位置,1.3 地下厂房轴线选择,在选定平面位置后，地下厂房的轴线选择应遵循以下原则： 兼顾输水系统布置，在地形和地质条件允许的条件下，尽量缩短输水线路； 高地应力地

7、区，纵轴线与最大主应力水平投影方向宜呈较小夹角，不宜大于30； 纵轴线宜与围岩主要结构面走向呈较大交角，其夹角不宜小于60； 一般当最大主应力与岩体抗压强度比值较小时，应以地质构造为主控制厂房纵轴线。,1.3 地下厂房轴线选择,蒲石河地下厂房平切图,最大初始主应力1=9.312.2 Mpa，方位为N7681W，最大初始主应力与岩石单轴抗压强度之比在0.060.10，处于一个相对较低的水平。,地质构造以N1545E为主。,NW2795019”。与主要地质构造夹角60，与最大主应力方向近乎平行。,钢筋混凝土岔管，其地质条件要求较高。,蒲石河地下厂房在通过开发方式比选确定中部厂址后，进行了厂房平面位

8、置和厂轴比选选择。 受F3、F4及F9三条比较大的断层影响带控制，厂址选择在三条影响带间地质条件较优的部位； 兼顾输水系统布置，特别是高压引水岔管为钢筋混凝土岔管，其地质条件要求较高，优先将其布置在地质条件较好处； 实测厂房区深部最大初始主应力1=9.312.2 Mpa，方位为N7681W，最大初始主应力与岩石单轴抗压强度之比在0.060.10，处于一个相对较低的水平，地应力方向对洞室工程稳定性影响不大。因此，从地质条件上影响厂房轴线方向的主要因素为地质构造； 地质构造以N1545E为主，呈较大夹角为宜； 综合考虑，确定蒲石河地下厂房纵轴线方位角为NW2795019”。与主要地质构造夹角60，

9、与最大主应力方向近乎平行。,2 洞室群布置,2.1 洞室群构成 2.2 洞室群布置形式 2.3 洞室间距,洞室群布置,2.1 洞室群构成,抽水蓄能电站地下厂房与常规电站地下厂房的洞室组成基本相同，地下洞室群规模庞大，纵横交错。,一般主要包括,主厂房洞（含主机间、安装间、副厂房）,主变洞,尾闸洞,进厂交通洞,交通出渣、联络洞等,主体洞室,附属洞室,通风兼安全洞,母线洞,出线洞、电缆洞,排水洞,排风洞,2.1 洞室群构成,2.1 洞室群构成,进厂交通洞，端部进厂，垂直或平行厂房纵轴线进厂。,通风兼安全洞，从主副厂房顶层端部入厂，一般分叉洞至主变洞。,母线洞，连接主厂房与主变洞，一般采用一机一变。,

10、出线洞，连接主变与地面开关站，一般采用竖井、斜井、平洞，或组合出线方式。,排水洞，一般环绕主体洞室布置，常设置三层排水洞，通过集中抽排或自流排水。,洞室群布置动画演示:1、输水发电系统洞室群全景综合展示动画-输水发电全景.avi 2、地下厂房系统洞室群全景综合展示动画-地下厂房系统全景.avi,2.2 洞室群布置形式,2.2 洞室群布置形式,抽水蓄能电站地下厂房主体洞室主要为主厂房洞、主变洞、尾闸洞，国内常见的布置为“两洞式”和“三洞室”。“两洞式” “两洞式”其中一种是将主厂房和主变压器合并于一个洞室，此种布置在日本比较流行，如葛野川、神流川等，国内不常见，目前仅琅琊山蓄能采用。,2.2 洞

11、室群布置形式,琅琊山抽水蓄能电站洞室群,琅琊山尾闸置于尾闸调压井内。,2.1 洞室群构成,张河湾地下洞室群效果图,还有一种“两洞式”，只有主厂房洞和主变洞，没有尾闸洞。常用于尾部式电站或短尾水洞电站，一般是将事故闸门布置在下水库进/出水口处，如张河湾、西龙池、桐柏、呼和浩特等蓄能电站。,2.1 洞室群构成,“三洞式” “三洞式”一般是主厂房洞、主变洞、尾闸洞三大洞室平行布置。此种布置国内最为常见，目前国内蓄能电站大多采用，如已建的广蓄、十三陵、天荒坪、泰安、宜兴、惠州、蒲石河、宝泉、白莲河；在建的清远、绩溪、丰宁、敦化和荒沟等。,2.2 洞室群布置形式,泰安抽水蓄能电站洞室群效果图,“三洞式”

12、,2.2 洞室群布置形式,蒲石河抽水蓄能电站洞室群效果图,“三洞式”,2.2 洞室群布置形式,广蓄抽水蓄能电站洞室群,“三洞式”,2.2 洞室群布置形式,清远抽水蓄能电站洞室群效果图,“三洞式”,2.2 洞室群布置形式,荒沟抽水蓄能电站洞室群效果图,2.3 洞室间距,地下厂房三大主体洞室（主厂房洞、主变洞、尾闸洞）之间的净距，应根据布置要求、地质条件、洞室规模、施工方法及支护措施等因素综合分析确定。不宜小于相邻洞室平均开挖宽度的1.0倍，对于高应力或地质条件较差地区，不宜小于1.5倍。 高地应力一般是指最大主应力量级为20Mpa40Mpa，或岩石强度与地应力之比为24。 国内蓄能电站主厂房洞与

13、主变洞间大多处于1.52.0倍。间距过小，虽然可以缩短母线洞长度，但对于围岩稳定不利；间距过大，会增加母线洞和母线的长度，增加工程投资。 囯网通用设计-地下厂房分册中提出：主厂房洞与主变洞间岩体厚度不宜小于40m，主变洞与尾闸洞间岩体厚度不宜小于30m。,2.3 洞室间距,国内已建蓄能电站主体洞室间距统计,2.3 洞室间距,目前在建的蓄能电站，主厂房开挖宽度一般在2425m左右，主变洞开挖宽度一般在20m左右，通用设计中提出：主厂房洞与主变洞间岩体厚度不宜小于40m，L/B值一般在1.52.0之间 。,2.3 洞室间距,3 附属洞室布置,3 附属洞室布置,交通洞,通风洞,母线洞,出线洞/井,交

14、通电缆洞,排水洞,附属洞室主要有进厂交通洞、通风兼安全洞、母线洞、出线洞、交通电缆洞、排水洞等。 进厂交通洞 交通洞一般直达安装间，当安装间布置在端部时，分为垂直进厂和平行进厂两种情况。坡度不宜大于8%。,3 附属洞室布置,平行进厂：下游需设置主变运输洞（洞径相对小），有利于岩壁吊车梁结构。,以上两种进厂方式，需根据枢纽布置情况、地形地质情况、交通洞洞线布置，结合经济技术比较，综合分析确定。 厂房规范表明，进厂宜采用正向（垂直）进厂，当特殊条件限制而采用端进厂时，应设置安全警戒标示或阻进器。,3 附属洞室布置,主变压器从安装间运输至主变室内，在交通洞与主变搬运洞交叉处，一般有两个处理方式：设置

15、转盘或改变运输方向（横向变竖向）。设置主变运输转盘，势必影响交通洞的运输功能，从而影响施工进度；若改变主变运输方向，则需要加大交通洞断面适应主变压器尺寸。,通风兼安全洞 通风兼安全洞具有进风、安全逃生及施工期厂房顶拱出渣通道的功能，一般通至主副厂房顶拱，和交通洞分别位于厂房两端。,3 附属洞室布置,通风兼安全洞,母线洞 母线洞又称机压设备洞，主要布置离相封闭母线及其附属设备，包括主母线、分支母线、开关设备及励磁变压器等，连接主厂房洞和主变洞。,3 附属洞室布置,主厂房洞室,主变洞室,尾闸洞室,母线洞室,3 附属洞室布置,母线洞结构分双层布置、单层布置。 与单层结构相比，双层结构的主要优点是：运

16、行维护方便、交通顺畅，每个机变单元可由主机间发电机层直通主变洞；每层的层高较低，便于母线和设备检修；母线和设备运输、安装方便，可缩短安装工期。 双层结构的主要缺点是：土建和电气设计繁琐、工作量大；厂房侧交叉口较大，对岩壁吊车梁结构有一定的不利影响。,母线洞单层布置，主机间至主变洞在发电机层不连通。,3 附属洞室布置,母线洞双层布置示意图,机组端TV柜,电制动开关,发电机出口断路器,换相开关,励磁变,厂用电分支电抗器,出线洞 连接主变洞和地面出线场，布置高压出线设备（高压电缆或GIL母线），出线洞一般为出线平洞、斜洞、竖井或几种形式的组合。,3 附属洞室布置,平洞+竖井出线,3 附属洞室布置,平

17、洞出线,“通用设计”中提出：出线应结合地形和气候条件具体分析确定，若不高于300m，可采用竖井出线方式；北方严寒地区可采用竖井加平洞方式。,3 附属洞室布置,出线方式的选择，需要结合开关站位置、地形条件，充分考虑交通条件、运行维护的便利性、施工的难易性、电缆长度的限制、征地及环保等多种因素，进行技术、经济比较分析确定。 出线斜井的交通一般是利用台阶步行，设置缆车的工程较少，且缆车的可靠性和运行速度也较低，地下厂房与地面开关站间通过斜井步行交通较困难，北方严寒地区冬季路面积雪现象比较普遍，通过公路到达开关站不是很方便，这会造成开关站的运行维护不方便。因此“通用设计”中提出：北方严寒地区可采用竖井

18、加平洞方式，竖井内一般设有电梯，从地下厂房至开关站通过电梯交通，有利于运行管理。,交通电缆洞 连接主副厂房和变副厂房，作为交通检修通道及电缆通道。,3 附属洞室布置,交通电缆洞,排水洞 排水洞主要作用是厂房洞室群外围截、排水，以减少厂内渗漏水量。 地下厂房深埋于山体中，地下水通过结构面、裂隙及节理等向地下洞室渗漏，排水系统设置是地下式厂房的一大特点也是一大难点。 地下厂房排水系统应首先要考虑以下几个方面： （1）地下洞室与水库的连通问题，若洞室群靠近上水库或下水库，首先要根据地质条件分析其连通可能性，其次要采取可靠地防渗排水措施。 （2）不确定的地质因素，由于地质条件的复杂多变，应尽可能的提高

19、排水系统的有效性、可靠性和安全性。,3 附属洞室布置,一般来说，由于地质条件的不确定性，系统排水必不可少，有些洞室开挖时基本不渗漏或渗漏量较小，但随着水库蓄水、地下水位线的变化或者由于洞室开挖引起地应力重新分布，从而导致围岩条件变化，都可能造成原本基本不渗漏的部位又产生了渗漏。 局部渗水点的二次处理往往比系统排水更有效、更有针对性，所以施工中对于局部渗水点的处理应该更为重视。 （3）对外排水应优先考虑自流排水，充分利用地形条件，如天荒坪、惠州、清远等。受地形条件限制，多数电站采用了机械泵排或水泵抽排与自流排水结合的方式。,3 附属洞室布置,囯网“通用设计”中曾提出，自流排水洞长度不超过5km时

20、，优先采用自流排水，这可能是有一定的统计经验在内，但目前采用纯自流排水的工程并不多，以清远长度最长，约4.8km，所以5km的参照依据并不充分。还是应以自流排水和机械抽排的综合比较结果为依据。,3 附属洞室布置,地下厂房洞室群排水系统一般分为三个部分,（1）厂前截、排水,（2）厂区截、排水,（3）厂内排水,地下厂房洞室群排水系统一般分为三个部分 （1）厂前截、排水 厂前截水一般设置在厂房上游侧压力钢管上部。排水廊道展示.pdf 主要功能：减小压力钢管外水压力；防止钢筋混凝土衬砌管道内水外渗对厂房围岩产生不利影响。,3 附属洞室布置,（2）厂区排水 厂区排水由环向两层或三层排水廊道组成，以三层居

21、多。廊道距离厂房1015m，各层廊道间通过设置排水孔形成排水帷幕，厂房洞室顶拱和主变洞室顶拱上部通过交叉排水孔形成封闭性排水体系，通过排水孔使各层廊道相通，并保障渗漏水排至底层排水廊道，底层排水廊道一般与渗漏集水井相通。,3 附属洞室布置,三层排水廊道,3 附属洞室布置,三层排水廊道,集水井：位于尾闸洞端部,3 附属洞室布置,上、中、下三层排水廊道,3 附属洞室布置,囯网“通用设计”中规定：渗漏集水井布置在尾闸洞端部，地下洞室渗漏排水通过排水廊道排至渗漏集水井中，渗漏排水控制盘柜等也布置在尾闸洞端部。,尾闸洞,渗漏集水井,下层排水廊道,渗漏排水控制盘柜,3 附属洞室布置,以往渗漏集水井通常布置

22、在主机间下部，此次“通用设计”移至尾闸洞布置，主要是基于两点考虑（1）避免集水井施工影响主机间下部施工工期，通常集水井开挖及混凝土衬砌需要至少两个月工期，集水井移走后，主机间开挖完成后可直接进行尾水管施工。（2）可以有效改善主厂房内的运行环境，减少潮湿。 集水井布置在尾闸洞内也存在两个弊端（1）主厂房洞至尾闸洞距离较远，控制系统过于分散，不利于集中管理。（2）下层排水廊道长度增加较多，工程量相对较大。,3 附属洞室布置,尾闸洞,下层排水廊道与渗漏集水井相接，下层排水廊道长度增加较多。,渗漏集水井,4 厂房内部布置,4.1 主机间与安装间、主副厂房的位置关系 4.2 主机间布置 4.3 安装间布

23、置 4.4 主副厂房布置 4.5 主变室布置 4.6 变副厂房布置 4.7 尾闸室布置,厂房内部布置,4.1 主机间与安装间、主副厂房的位置关系,主厂房洞主要分为三个部分：主机间、安装间、主副厂房。三个部分相对位置关系一般为以下三种： 主机间居中，安装间与主副厂房分置于两端，也是“通用设计”推荐布置方式。其优点在于布置清晰、有利于分期机组投产，运行与检修互不干扰；缺点在于安装间与主副厂房距离过远，需跨越整个主机间，不方便运行管理。,4.1 主机间与安装间、主副厂房的位置关系,安装间、主副厂房布置在主机间的一端。其优点在于两者均是人员活动的主要场所，两者距离较近，方便安装、检修；缺点在于主机间与

24、主副厂房电缆联络需跨越安装间，增加电缆长度。,4.1 主机间与安装间、主副厂房的位置关系,主机间,安装间,主副厂房,安装间居中，主机间布置在安装间两侧，副厂房布置在端部。其优点在于：当主厂房洞较长的情况下，由于安装间高度较小，可以避免长洞室高边墙对于围岩稳定的不利影响；,4.1 主机间与安装间、主副厂房的位置关系,缺点在于：安装间下需布置交通、电缆、排水等附属洞室来沟通两侧主机间，同时厂房交通洞需穿越下游主体洞室（主变洞、尾闸室）。,琅琊山“一”字型布置安装间,4.1 主机间与安装间、主副厂房的位置关系,安装间居中,厂房交通洞,4.2 主机间布置,发电机层 母线层 主机间一般分五层： 水泵水轮

25、机层 蜗壳层 尾水管层,4.2 主机间布置,主机间分五层,吊顶采用网架结构,发电机层以下各层层高基本上68m，以上超过20m，厂房总高度50m左右。,4.2 主机间布置,主机间纵剖面,4.2 主机间布置,桥机采用2台单小车桥机,发电机层平面,4.2 主机间布置,结构缝采用一机一缝,两个机组段布置一部楼梯，楼梯布置在中部,每台机组设置一个进水阀吊物孔,机旁盘靠一侧布置,4.2 主机间布置,机组型式 主机间布置与机组型式有一定的关系，因此简单介绍一下机组型式。发电电动机型式不同，对厂房高度、辅机设备布置、支撑结构型式、强度、刚度要求也不同。 国内的广蓄、天荒坪、仙游等采用的悬式机组，十三陵、蒲石河

26、等采用的半伞式机组。,9 机组支撑结构设计,水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类，大中型机组一般采用立式布置，立式机组的支撑是靠推力轴承将力传到机架上。根据推力 轴承的位置可分为悬式和伞式两种型式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式，位于转子下部的统称为伞式。推力轴承位置不同，其对应的外循环装置布置位置也有差异。,发电机推力轴承,发电机上导轴承,发电机下导轴承,水轮机导轴承,三导悬式机组,转子,9 机组支撑结构设计,伞式机组按推力轴承位于上下机架的不同位置又分为全伞式、半伞式等。,二导半伞式,二导全伞式,发电机推力轴承位于转子以下，仅有上导和水导，无下导，故称为二导半伞式。,发电机推力

27、轴承位于转子以下，仅有下导和水导，无上导，故称为二导全伞式。,4.2 主机间布置,水泵水轮机转轮拆卸方式 蓄能电站水泵水轮机的主要部件转轮、座环等支撑型式基本相同，即无论是五叶片、七叶片还是九叶片转轮，其支撑结构没有本质区别。与厂房结构及布置有直接关系的是转轮的检修拆卸方式。拆卸方式不同，机墩核心部位的结构有差异，也同样影响到辅机设备的布置。 蓄能电站立式机组转轮有上拆、中拆、下拆三种拆卸方式，拆卸方式不同，厂房结构、埋件及混凝土施工顺序等也有所不同。 一般发电电动机的检修周期比水轮机的检修周期长，尤其是过机泥沙含量较多的电站，其转轮的检修周期较短，如果能避免拆卸电动机，采用中拆、下拆方案 来

28、检修转轮还是比较方便的，但中拆和下拆方案均对厂房结构影响较大，不利于机组的抗振性能，目前国内蓄能电站通常采用的是上拆方式。 “通用设计”中也均按照上拆方式进行布置设计。,发电机层设备较少，靠一侧布置一排机旁盘，中部为发电机装置和楼梯，上游侧为进水阀吊物孔及辅机设备小吊物孔（2台机一个）。,发电机层布置,下游侧布置二次设备机旁盘,上游侧为运行、巡视通道，原则上不布置设备,蒲石河/东北院,发电机层布置,弧形网架吊顶,上游侧机旁盘,楼梯在中部,双层母线洞，发电机层可直接通至主变洞。,张河湾/北京院,发电机层布置,平顶桁架吊顶,上下游均布置机旁盘,楼梯布置在上游侧,单层母线洞，发电机层不能直接通至主变

29、洞,仙游/华东院,发电机层布置,平顶网架吊顶,下游布置机旁盘,楼梯布置在中部,单层母线洞，发电机层不能直接通至主变洞,黑麋峰/中南院,发电机层布置,小弧形桁架吊顶,上下游均布置机旁盘,楼梯布置在中部,单层母线洞，发电机层不能直接通至主变洞,母线层布置,母线层又称中间层，下游侧与母线洞相接，除布置与发电机层对应的中部机组设备、楼梯，上游吊物孔等，主要布置还有：,上游侧展示,调速器油压装置,机组自用变及机组自用盘柜,主引出,中性点,上下游电缆桥架,母线层布置,风罩边： G/M端子箱、灭火箱、油位计等,主引出一般与进水阀布置于同一侧；主引出与桥架交叉处是关键节点。,母线层布置,母线层上游实景照片,母

30、线层布置,某两个工程母线层下游,水轮机层布置,水轮机层中部为机墩，除布置与上层对应的楼梯、吊物孔外，主要布置布置还有：,球阀油压装置,调相压水气罐,高压油顶起装置,推力轴承油冷却器：半伞式机组宜布置在水轮机层，悬式机组宜布置在母线层。,主轴密封控制柜及顶盖排水控制柜,发电机制动柜,主轴密封装置等,水轮机层布置,圆形机墩和多边形机墩是常用的两种结构型式，两种型式各有优缺点。圆形机墩受力条件好，应力分布均匀，同样混凝土量的情况下，其机墩刚度易于保证；多边形机墩有利于周边辅机设备布置。,上游侧展示,水轮机层布置,油罐和桥架之间关系需重点关注。,某两个工程水轮机层上游,蜗壳层布置,蜗壳层除了上游纵向球

31、阀廊道及机组段分缝处的上下游横向廊道外，均为蜗壳外包大体积混凝土结构。主要布置进水阀（球阀）、技术供水系统、公共供水、上库充水泵、主变空载供水泵、水导外循环装置等。,上游廊道展示,球阀,技术供水泵,消防供水泵,上库充水泵,主变空载供水泵,蜗壳层布置,楼梯间廊道,设备廊道,单廊道,进水方向分正向与斜向进水，进水方式不同导致厂房跨度不同，同时机组+X与-X尺寸也不同，因而上下游横向廊道设置方式也不同。,正向进水：厂房跨度相对较大，机组段长度可相对缩小。机组中心线位置相对灵活，可以设置双横向廊道或单廊道。,斜向进水：厂房跨度相对较小，有利于大跨度洞室的围岩稳定。,进水方向的选择要根据输水系统布置情况

32、，结合地应力、地质构造等地质条件，进行经济技术比较综合确定。,蜗壳层布置,楼梯间廊道,蜗壳层上游实景,尾水管层布置,纵向检修排水廊道,检修排水泵室,主要布置有机组检修排水系统及水淹厂房检测报警装置等。,4.3 安装间布置,安装场端部后期建安装间副厂房。安装期布置定子（2个）、转轮、上机架、下机架、顶盖、转子和主轴等。,4.3 安装间布置,考虑到安装间尽早形成，可以使桥机尽早投入使用，对厂房工期有利，因此“通用设计”中提出：安装间下部不宜布置副厂房，安装场直接坐落在岩基上，不仅有利于施工工期，同时可以使安装间大件摆放位置灵活。,安装间副厂房：主要布置工具间、检修间、保安室、卫生间、会议室等。,4

33、.3 安装间布置,安装间下部施工支洞内布置：透平油罐室、油处理室、风机房等。,安装间副厂房,安装间下部施工支洞,4.3 安装间布置,安装间,安装间副厂房,油罐室,主厂房机电设备全景图,4.4 主副厂房布置,4.4 主副厂房布置,主副厂房位于主厂房洞端部，一般为九层框架结构，按通用设计要求，每层面积约为500m2。长度约为20m，高度4050m，设有一部电梯和一部楼梯。,-4污水处理层,-3空压机层,-2空调机层,-1厂用变压器层,1低压配电盘层,2监视设备层,3电缆夹层,4蓄电池层,5通风设备层,发电机层,主副厂房横剖面,主副厂房纵剖面,污水处理层面积较小，占半层，空压机坐落在岩石基础上。,发

34、电机层以下不设置吊物孔，设备运输 从主机间运输。 各层房间尽量减少隔墙，采用大房间布局。,4.4 主副厂房布置,第一层（-4）：污水处理层，占半层，布置有：生活污水处理设备、含油废水处理设备和调节池。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第二层（-3）：空压机层布置有中、低压空压机设备及管路、控制屏，与蜗壳层同高。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第三层（-2）：空调机层布置有主空调机设备、机修间、通风设备等，与水轮机层同高。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第四层（-1）：厂用变压器层与母线层同高。布置公用变、照明变、检修变、保安变及通风设备等，按 “通用设计”要求，将变压器与

35、控制盘柜分开布置。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第五层（+1）：低压配电盘层，公用盘、照明盘、检修盘、保安盘及卫生间、工具间等，与发电机层同高，该层通过交通电缆洞与变副厂房相通。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第六层（+2）：监视设备层，布置共用LCU和UPS等设备，该层为安装调试期间主要监控层，应布置有值班室、二次工具间、资料室及卫生间等，为满足消防和巡视，值班室与窗前留出2m宽通道。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第七层（+3）：电缆夹层，主要布置电缆桥架和通风管路。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第八层（+4）：蓄电池层，主要布置蓄电池、直流系统盘柜、二

36、次盘柜室、通风机室和水工监测终端室等。,平面,三维俯视,4.4 主副厂房布置,第九层（+5）：通风设备层，主要布置通风管路及逃生通道等。,为了减少风机振动及噪音对副厂房的影响，通常将风机室单独布置在附属洞室内，风机坐落在岩石基础上。,平面,进风机室,进风机室,纵剖面,4.4 主副厂房布置,主副厂房主要布置电气设备及临时操作间，遵循“无人值班、少人值守”的原则。,主副厂房设备全景图,4.5 主变室布置,第一层：主变层主变洞分为三层布置 第二层：GIS层 第三层：通风设备层 按照防火要求，每台主变压器都布置在单独的主变室内。,4.5 主变室布置,电缆廊道对应主机间母线层，用于交通和电缆。,主变洞段

37、,变副厂房段,主变层,GIS层,通风设备层,第一层：主变层平面,楼梯间,厂用变,4.5 主变室布置,靠近交通洞侧设置变压器运输回车场,中部为变压器室，每台变压器单独布置在主变室内,主变洞端侧布置变副厂房,事故油池,上游电缆道,4.5 主变室布置,主变室平面,厂用变室,主变搬运道,主变室,楼梯间：四台机不少于2个，六台机不少于3个。,4.5 主变室布置,GIS层平面,主变压器,出线洞,上游为启动母线，三相竖向布置,下游为汇流母线，竖向布置,对应厂用变上方，布置限流电抗器,主变室独占两层，GIS层可利用的为变压器室以外空间。,4.5 主变室布置,通风设备层平面,单独设置进风机室,单独设置排风机室,

38、排风管路,进风管路,4.6 变副厂房布置,4.6 变副厂房布置,变副厂房分五层,电缆夹层,高压配电盘层,电缆夹层,SFC层,通风设备层,SFC输入输出变,对应主变洞上游电缆廊道,层高对应主变层,SFC层和电缆夹层对应GIS层,变副厂房纵剖面,变副厂房横剖面,SFC输入输出变,高压配电盘,4.6 变副厂房布置,高压配电盘层：与主变洞第一层同高，布置有SFC输入输出变、10kV高压开关柜等。,SFC输入输出变,10kV高压开关柜,尾闸室电缆洞,上游通过交通电缆洞与主副厂房相通,高压配电盘层平面,下游尾闸室电缆洞与尾闸洞相通,4.6 变副厂房布置,SFC层：布置有SFC静止变频启动装置、继保盘、电抗

39、器、低压配电盘等。,交通电缆洞,尾闸室电缆洞,SFC层平面,SFC静止变频启动装置,电抗器,电抗器,继保盘,低压配电盘,4.7 尾闸室布置,4.7 尾闸室布置,四扇闸门,一套液压泵站，两台油泵,渗漏排水泵室,渗漏集水井,四台机电站尾闸室内一般布置四套尾水闸门，“通用设计”推荐采用一套液压泵站、两台油泵互为备用方案，其实此种布置不利于闸门控制，建议仍采用两套液压泵站，即两个闸门一套控制。 尾闸洞端部布置厂房渗漏排水系统。 “通用设计”推荐排水泵优先采用深井泵。,与外围排水廊道相通,4.7 尾闸室布置,上部布置有桥机,闸门,腰箱,“通用设计”规定：腰箱顶盖与尾闸洞地面同一高程。,4.7 尾闸室布置

40、,电动葫芦,渗漏集水井端部与下层排水洞相通,渗漏泵配电盘室与变副厂房相通,5 开关站布置,开关站是水电站的主要组成部分，开关站的选型和布置对电站枢纽布置、电气主接线选择、施工工期、运行维护及设备和土建投资都有直接影响。高压开关站目前主要采用的型式有敞开式设备、混合式、封闭开关柜及气体绝缘金属封闭开关设备。高压开关站布置型式主要为户内和户外两种。 早期由于开关站电压等级较低，一般均低于220kV，而户内GIS设备造价较高，一般采用户内GIS是敞开式开关站一次性投资的1.52.0倍，随着出线电压等级的提高、GIS设备造价降低、征地费用的大幅度提高，采用户内GIS的一次性投资相当于或略低于敞开式开关

41、站的一次性投资，从安装和施工周期、后期运行管理等方面，采用户内GIS型式开关站明显占优。 目前国内蓄能电站大多采用地面户内GIS开关站，常用电压等级500kV。,5 开关站布置,500kV开关站一般采用一回或两回出线。开关站由GIS配电装置控制楼、继保楼（或两者合并）、出线场及站内公路组成。,5 开关站布置,一回出线：正向,两回出线：两端,一回出线正向出线时，为防止北方地下冰雪影响，一般GIS控制楼屋面采用平屋顶或带有女儿墙的坡屋面，屋面排水、设备防冰是需要重点考虑的问题。,5 开关站布置,两回端出线时可以有效解决上述问题，尤其适用于北方地域。,5 开关站布置,南方地域也可采用两回正出线方式和坡屋顶。,5 开关站布置,一回正出线时，开关站副厂房可以布置在GIS一端，也可以布置在出线的另一侧。,5 开关站布置,开关站副厂房,开关站副厂房,两回端出线时，开关站副厂房一般布置在GIS楼的两侧。,5 开关站布置,开关站副厂房,全文完,