若水电站枢纽工程下坝线水电站厂房设计frql.docx
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1、若水电站站枢纽工工程下坝坝线水电电站厂房房设计河海工程程学院 水电001-22班 姚姚小燕指导老师师:兰芙芙蓉 摘要:本本次毕业业设计在在分析若若水电站站枢纽工工程、工工程概况况的基础础上,进进行了下下坝线水水电站厂厂房的设设计,包包括厂内内机电设设备的选选择、水水电站厂厂房的布布置、主主副厂房房结构设设计、厂厂区枢纽纽布置等等,最终终结合同同组成员员关于上上坝线水水电站厂厂房设计计进行工工程量的的比较和和方案比比选,确确定了水水电站厂厂房的设设计最终终方案,结结合设计计组中其其他成员员关于引引水隧洞洞和大坝坝的设计计完成了了由水电电站厂房房、引水水隧洞和和重力式式挡水坝坝三大建建筑物组组成的
2、若若水电站站枢纽工工程的设设计。关键词:若水电站站厂房设设计;机机电设备备选择;厂房布布置;结结构设计计1 若水水电站基基本资料料1.1 工程概概况若水电站站位于沅沅水一级级支流巫巫水下游游峡谷河河段,下下距会同同县若水水乡镇22km,距距洪江市市15kkm。坝坝址下游游2kmm有洪江江绥宁宁省级公公路从若若水乡镇镇经过,交交通较为为便利。该工程原原规划拟拟定正常常蓄水位位2455m,由由于水库库兴建库库区淹没没损失大大,且淹淹没省级级重点保保护单位位高高椅古民民居。为为避免库库区高椅椅古民居居淹没,早早日实现现中级电电气化县县目标,20002年55月对若若水河段段规划进进行了重重新复核核,使
3、原原一级开开发改为为二级开开发,并并经省厅厅审查通通过。复复核后本本工程初初拟正常常蓄水位位1922m,迥迥水至高高椅坝址址,库容容0.007388亿m33,装机机16MMw,是是一座以以发电为为主,兼兼有防洪洪、旅游游等综合合效益的的水电工工程,枢枢纽建筑筑物由溢溢流闸坝坝、重力力式挡水水坝、右右岸引水水发电隧隧洞和引引水式厂厂房组成成。永久久性建筑筑物闸坝坝、电站站厂房等等属4级级建筑物物,临时时建筑物物属5级级。1.2 水文地地质条件件工程区地地震基本本烈度小小于度度,不考考虑地震震荷载。下坝址坝区除少部分为第四系松散堆积物覆盖外,基岩大部分裸露,出露的主要岩性有绢云母板岩夹中薄层长石砂
4、岩。坝区岩石风化主要受岩性所控制,坝基及坝肩大部分为绢云母板岩,其抗风化能力较弱,两岸肩强风化相对较深。据钻孔地下水位观测资料,左坝肩地下水位埋深9.540m (高程225m 以上),右坝肩地下水位埋深3 23m(高程226m 以上),远高于蓄水位。据钻孔压水试验资料表明,基岩的透水性与岩体风化程度密切相关,强风化带及弱风化带上部岩体节理裂隙较发育,岩体完整性较差,透水性较强,为中等透水带,弱风化带中下部和微风化岩体透水性较差,基本为弱透水或微透水带。坝基防渗帷幕下限(q5lu)埋深,左岸1028m,河床210m,右岸620m。下坝址厂房位于河弯下游9#冲沟出口的冲积堆积级阶地一带,阶地宽10
5、12m,阶面高程183184m,后山坡坡角45,基岩裸露。2 机机电设备备选择水电站的的机电设设备主要要有:水水轮机、发发电机、调调速系统统、起重重设备等等。2.1 水轮机机选型水电站设设计水头头为111.5米米,因此此水轮机机机型有有两种方方案,分分别为混混流式3310型型水轮机机和转桨桨式5660型水水轮机。根据设计要求,本设计中选用混流式310型水轮机。水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量,考虑机组台数与机电设备制造的关系、机组台数与水电站投资的关系、机组台数与水电站运行效率的关系、机组台数与水电站运行维护工作的关系,可以拟定机组台数为两台,单装机容量为80
6、00千瓦。通过水轮机主要参数的计算,定出水轮机的转轮直径、转速、吸出高、安装高程等,查出水轮机的重量和水轮机转轮的重量。根据这些已知参数,对水轮机的结构和外型尺寸进行估算,即对蜗壳和尾水管的结构和外型尺寸进行估算。由于设计水头小于40米,本电站采用混凝土蜗壳,为使水头损失和平面尺寸较小,同时又便于施工,蜗壳断面采用梯形断面。根据蜗壳的水力计算,定出蜗壳的外型尺寸,并绘出蜗壳断面单线图。为了减小尾水管的开挖深度,采用弯肘型尾水管,弯肘形尾水管是由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成。根据尾水管标准系列与实际值的比较计算,确定尾水管的基本尺寸,绘出尾水管的外形尺寸图和尾水管型线图。2.2 调速系
7、系统的选选择水轮机调调速系统统的基本本任务是是:使水水轮发电电机组稳稳定地以以额定转转速运行行,在机机组负荷荷变化工工其他外外扰作用用下,保保证机组组的转速速变化不不超过一一定的范范围,并并能迅速速地稳定定于新的的工况,从从而保证证发电机机输出的的交流电电频率满满足用电电设备的的要求。水水轮机调调节是通通过调速速系统根根据机组组转速的的变化不不断地改改变水轮轮机过流流量来实实现的。调速系统统的主要要设备有有:调速速器、油油压装置置和漏油油装置。大型调速速器以主主配压阀阀的直径径为表征征组成系系列的,因因此算出出主配压压阀的直直径即可可定出调调速器的的型式为为DT-1000。油压装置置的选择择计
8、算主主要是确确定油压压装置的的台数和和容量(工工作能力力)。为为了满足足机组调调节和安安全运行行的要求求,通常常每台水水轮机装装设一台台油压装装置。油压装置置的工作作能力是是以压力力油箱的的总容积积和额定定油压为为表征的的。同理理,算出出压力油油箱的总总容积,即即可定出出油压装装置的型型式为HHYZ-1.66。2.3 发电电机的选选择根据计算算,本设设计中选选用的发发电机为为伞式发发电机,采采用立式式布置。发发电机型型号为SSF100-422/9440,通通风方式式采用密密闭式空空气循环环冷却。2.4 起重重设备的的选择本设计中中最重吊吊运件的的重量为为1055吨,且且机组台台数小于于4台,故
9、故可选用用一台单单小车桥桥式起重重机。参参照机机电设计计手册(水水力机械械)相相关部分分,即可可确定起起重设备备的主要要工作参参数。3 水电站站厂房的的布置主厂房由由机组段段(包括括端机组组段)和和安装场场组成,所所以主厂厂房布置置和尺寸寸的确定定,主要要就是机机组段和和安装场场的布置置和尺寸寸的确定定。而机机组段尺尺寸主要要取决于于水轮机机蜗壳、尾尾水管、发发电机等等设备的的外形尺尺寸。3.1 反击击式机组组的布置置机组的布布置主要要包括尾尾水管层层的布置置、蜗壳壳层的布布置、水水轮机层层的布置置、发电电机层的的布置。图1 水水轮机层层平面图图 图图2 发发电机层层平面图图3.2 机组组附属
10、设设备的布布置考虑到厂厂房内蜗蜗壳的结结构以及及蜗壳进进水口与与调压室室的连接接,本次次设计中中不对进进水阀进进行设计计,故机机组附属属设备的的布置主主要是对对调速设设备的布布置。3.3 主厂厂房的尺尺寸的确确定主厂房的的尺寸的的确定,即即主厂房房总长、总总高和宽宽度的确确定。主厂房的的总长度度包括机机组段的的长度(机机组中心心间距),端端机组段段的长度度和安装装场的长长度,并并考虑必必要的水水工结构构分缝要要求的尺尺寸。机组段的的长度主主要由蜗蜗壳、尾尾水管、发发电机等等设备在在轴方向向的尺寸寸确定,取取其中的的最大值值。因此此机组段段长度为为16米米,端机机组段的的长度为为19米米,主厂厂
11、房的总总长度为为55米米。以机组中中心线为为界,厂厂房宽度度可分为为上游侧侧宽度和和下游侧侧宽度两两部分。根根据水水工设计计手册第第七册和和机电电设计手手册(水水力机械械)相相关部分分,算出出厂房水水上部分分总宽度度为255米,水水下部分分总宽度度为344米。厂房各层层的高程程,主要要有尾水水管底板板高程、机机组安装装高程、水水轮机层层地面高高程、发发电机层层地面高高程、吊吊车轨道道顶的高高程、厂厂房顶的的高程等等。根据据水电电站建筑筑物相相关部分分,算出出各程的的高程,得出厂房的总高度为40.337米,由此可绘出厂房横剖面图和纵剖面图。 图3 厂房横横剖面图图 图44 厂房房纵剖面面图3.4
12、 安装装场的布布置及尺尺寸的确确定安装场是是为设备备的到货货卸车、拆拆箱清扫扫、组合合、预装装或解体体大修而而设置的的。安装场位位于主厂厂房左端端,并与与对外交交通道同同侧,以以方便交交通运输输。安装装场的高高程与发发电机层层楼板高高程相同同,以充充分利用用场地,便便于安装装、检修修、及运运行维护护管理。因因此安装装场的高高程为1182.83。安安装场与与主厂房房同宽,以以便于利利用起重重机沿主主厂房纵纵向运行行,即安安装场的的宽度为为34米米。安装装场的长长度为220米。3.5 副厂厂房的布布置副厂房的的位置布布置有三三个方案案。即副副厂房设设在主厂厂房的上上游侧、副副厂房设设在主厂厂房的下
13、下游侧、副副厂房设设在主厂厂房靠对对外交通通的一端端。通过过三个方方案的综综合分析析,最终终副厂房房布置在在主厂房房的上游游侧,使使得工程程量少,主主副厂房房布置紧紧凑,联联系方便便,厂区区布置合合理,虽虽有一些些不足之之处,但但比其它它方案仍仍然是利利多弊少少。副厂房的的平面布布置主要要包括中中央控制制室、集集缆室、继继电保护护盘室、开开关室、通通讯室及及远动装装置室、电电气试验验室等的的布置。3.6 厂房房的通风风、空调调、采暖暖与采光光水电站厂厂房发电电机层,夏夏季温度度可达440C以上,使使运行人人员感到到头晕、疲疲倦。高高程低于于水面的的房间严严重潮湿湿,运行行和检修修人员易易患关节
14、节炎。在在中央控控制室、载载波和微微机室、发发电机层层等电气气和自动动化仪表表较集中中的房间间,高温温将使电电气元件件可靠性性差,故故障率高高;低温温会使电电缺陷设设备绝缘缘层脆化化断裂,设设备元件件寿命短短;相对对湿度过过高,会会使元件件发霉,绝绝缘下降降,过低低又会发发生误动动作。为为保证运运行人员员有新鲜鲜的空气气、良好好的采光光、技术术的保安安和延长长设备元元件的寿寿命,必必需对空空气的温温度、相相对湿度度、清洁洁度和气气流速度度加以调调节。通通风、空空调、采采暖正是是解决“四度”的技术术措施。4 厂厂房结构构布置4.1 厂内主主要结构构布置水电站厂厂房为现现浇的钢钢筋混凝凝土结构构型
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