水电站厂房布置的安全设计.pdf

厂房布置的安全设计一、厂房及功能水电站厂房是水电站中安装水轮机、水轮发电机和各种辅助设备的建筑物。水电站厂房一般由水电站主厂房和水电站副厂房两部分组成。1、水电站厂房：由水工建筑物、机械、电气设备等组成的将水能转化为电能并将电能输出的综合体,是运行人员进行生产活动的场所。水电站厂房任务是通过一系列工程措施，将水流平顺地引入水轮机，使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，在厂房的设计、施工、安装和运行中需要各专业人员通力协作。2、厂房的组成2.1、水流系统：指把水能转化为机械能的水能机及其进出水设备系统，一般包括进水钢管、进水阀门，蜗壳，水能机转轮，尾水管，尾水渠等。2.2、电流系统：指发电厂向电网输送电能的一次回路设备系统，包括发电机及其主引出线，发电机母线，发电机电压配电装置，主变压器，高压配电装置及其开关设备。2.3、电气控制设备系统，指操作、控制电站运行的一整套二次回路设备系统。包括：机旁盘，励磁设备，中央控制的各种表记，自动远动装置，各种互感器，继电保护，通讯及调度设备及各种控制电缆，母线。2.4、机械控制设备系统：指控制厂房内水利机械的一系列设备，包括水轮机调速设备，进水阀和减压阀的操作控制设备，各种闸门及进口拦污栅的操作控制设备。2.5、辅助设备系统：指为水电站安装、检修、维护、运行所必须具有的机电辅助设备系统，包括：2.5.1、油、气、水系统：是保证厂房主要机电设备正常运行的辅助设备。油系统：透平油和绝缘油的存放、处理、流通设备；气系统：高低压空气压缩机、储气筒、输气管及阀门；水系统：供水及排水系统；供水系统：技术供水，生活供水，消防供水；排水系统：渗漏排水，检修排水。2.5.2、厂用电系统：为厂房运行服务的辅助机电设备的动力及厂内照明用电设备系统，包括厂用变压器，厂用配电装置，直流电系统。2.5.3、交通运输及起重设备：为安装和检修厂房内各种机电设备，包括对外交通运输设备，厂房内桥式起重机，进水口及为谁闸门启闭设备。2.5.4、维修与实验设备：为维护、检修、实验厂房机电设备的辅助设备，包括修理车间，工具间，电工实验室，高压实验室系统。2.5.5、采光、通风、防潮、取暖、生活卫生及保安防火等设备。3、功能：通过一系列工程建筑，将水流平顺地引入及引出水轮机，并为厂房内机电设备的安装、检修、运行管理提供良好的工作环境，安全、可靠、经济地生产电能。二、江坪河水电站厂房基本情况江坪河水电站厂房采用地面厂房设计，其发电厂房采用引水式地面厂房，引水式厂房的主要特征是发电用水来自较长的引水道，厂房远离挡水建筑物，一般位于河岸，如若将厂房建在地下山体内，则称为地下厂房，引水式水电站是自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引水道引水而与天然水面形成符合要求的落差(水头)发电的水电站。其主厂房发电机层长39.0m，宽22.5m，高程为302.5m，布置有两台水轮发电机组，机组间距为19m。副厂房各层布置在主厂房的上游侧，在高程296.5m布置有高压厂用变室、高压开关柜室、厂用变室和励磁变压器及熔断器柜等。江坪河水电站采用引水式水电站，引水式水电站按照引水道形式可分为有压引水式和无压引水式两类。其厂房枢纽组成主要包括：主厂房、副厂房、主变场、高压开关站、引水道、调压室(塔)或前池、尾水道，交通道路和排水系统。各组成部分之间的相互关系如图：表1引水式水电站厂房枢纽各部分相互关系示意图三、厂房布置厂区布置是指水电站的主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站、引水道、尾水道及厂区交通的相互位置的安排。进行厂区布置时，要综合考虑水电站枢纽总体布置、地形地质条件、运行管理、环境设计等各方面的因素，根据具体情况，拟定出合理布置方案。厂区范围内主要布置地面厂房(包括安装场)、开关站、出线场及副厂房等建筑物。表2各厂房布置简图水电站厂房布置设计是在初设前完成的。厂房布置设计涉及水(水工建筑物)、机(水力机械)、电(电气设备)、土木(房屋建筑)等知识.因此在大、中型水电站厂房设计中,水工人员进行厂房布置设计时,应与机、电人员共同研究进行.当机组容量、数量和型式确定后,要进行厂房布置设计,以此确定厂房轮廓尺寸(长、宽、高)，使其以合适的比例来设计，保证水电站安全、正常的运行。1、主厂房布置。主厂房是布置水电站的主要动力设备（水轮发电机组）和各种辅助设备，设置装配场，是安装水轮发电机组及其辅助设备的场所，根据设备布置的需要通常在高度方向上分为数层。厂房内部布置应根据机电布置、设备安装、检修及运行要求结合水工结构布置统一考虑。厂区总体布置中最重要的是主厂房的位置选择