第十一章抽水蓄能电站及地下厂房bhls.pptx
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1、第十一章第十一章 抽水蓄能电站及地下厂房抽水蓄能电站及地下厂房11.1 11.1 抽水蓄能电站厂房抽水蓄能电站厂房一、类型一、类型一、类型一、类型纯抽水蓄能电站纯抽水蓄能电站纯抽水蓄能电站纯抽水蓄能电站:发电引水无天然径流。:发电引水无天然径流。:发电引水无天然径流。:发电引水无天然径流。混合式抽水蓄能电站混合式抽水蓄能电站混合式抽水蓄能电站混合式抽水蓄能电站:发电引用流量中有部:发电引用流量中有部:发电引用流量中有部:发电引用流量中有部分天然径流分天然径流分天然径流分天然径流 。二、厂房形式二、厂房形式二、厂房形式二、厂房形式中低水头常采用地面厂房;中低水头常采用地面厂房;中低水头常采用地面
2、厂房;中低水头常采用地面厂房;高水头大容量,多采用地下或半地下式厂房。高水头大容量,多采用地下或半地下式厂房。高水头大容量,多采用地下或半地下式厂房。高水头大容量,多采用地下或半地下式厂房。三、厂房机组类型三、厂房机组类型三、厂房机组类型三、厂房机组类型三机式三机式三机式三机式:每台机组包括发电机、水轮机和水:每台机组包括发电机、水轮机和水:每台机组包括发电机、水轮机和水:每台机组包括发电机、水轮机和水泵三种机器。泵三种机器。泵三种机器。泵三种机器。其中发电机兼做电动机其中发电机兼做电动机其中发电机兼做电动机其中发电机兼做电动机。二机式可二机式可二机式可二机式可逆机组逆机组逆机组逆机组:每台机
3、:每台机:每台机:每台机组包括发电机和组包括发电机和组包括发电机和组包括发电机和水轮机。水轮机。水轮机。水轮机。其中发其中发其中发其中发电机兼做电动机,电机兼做电动机,电机兼做电动机,电机兼做电动机,水轮机兼做水泵水轮机兼做水泵水轮机兼做水泵水轮机兼做水泵。每种又可分为每种又可分为每种又可分为每种又可分为竖轴竖轴竖轴竖轴和和和和横轴横轴横轴横轴两类。两类。两类。两类。11.2 11.2 地下水电站地下水电站一、地下式厂房适用条件一、地下式厂房适用条件一、地下式厂房适用条件一、地下式厂房适用条件受地形、地质条件限制受地形、地质条件限制受地形、地质条件限制受地形、地质条件限制,在地面上找不到合适,
4、在地面上找不到合适,在地面上找不到合适,在地面上找不到合适位置建造地面式厂房,而地下具有良好的地质条件位置建造地面式厂房,而地下具有良好的地质条件位置建造地面式厂房,而地下具有良好的地质条件位置建造地面式厂房,而地下具有良好的地质条件或是国防上需要,可将厂房布置在地下山岩中,称或是国防上需要,可将厂房布置在地下山岩中,称或是国防上需要,可将厂房布置在地下山岩中,称或是国防上需要,可将厂房布置在地下山岩中,称为地下式厂房。为地下式厂房。为地下式厂房。为地下式厂房。二、地下厂房的优越性二、地下厂房的优越性(1)(1)在深峡谷、大泄量的河道内,采用地下厂在深峡谷、大泄量的河道内,采用地下厂在深峡谷、
5、大泄量的河道内,采用地下厂在深峡谷、大泄量的河道内,采用地下厂房有利于水工枢纽的总体布置。房有利于水工枢纽的总体布置。房有利于水工枢纽的总体布置。房有利于水工枢纽的总体布置。(2)(2)在山岩不稳定地区,厂房和压力管道可避在山岩不稳定地区,厂房和压力管道可避在山岩不稳定地区,厂房和压力管道可避在山岩不稳定地区,厂房和压力管道可避免山坡崩坍的危害,并且具有良好的人防条件。免山坡崩坍的危害,并且具有良好的人防条件。免山坡崩坍的危害,并且具有良好的人防条件。免山坡崩坍的危害,并且具有良好的人防条件。(3)(3)有可能降低建筑物的工程造价。有可能降低建筑物的工程造价。有可能降低建筑物的工程造价。有可能
6、降低建筑物的工程造价。(4)(4)在严寒、酷热或多雨地区,厂房的施工和在严寒、酷热或多雨地区,厂房的施工和在严寒、酷热或多雨地区,厂房的施工和在严寒、酷热或多雨地区,厂房的施工和运行可不受气候的影响。运行可不受气候的影响。运行可不受气候的影响。运行可不受气候的影响。(5)(5)有利于保持地面景观。有利于保持地面景观。有利于保持地面景观。有利于保持地面景观。三、地下厂房的缺点三、地下厂房的缺点三、地下厂房的缺点三、地下厂房的缺点(1)(1)地下岩石开挖量很大,增加了工程的开挖费地下岩石开挖量很大,增加了工程的开挖费地下岩石开挖量很大,增加了工程的开挖费地下岩石开挖量很大,增加了工程的开挖费用。用
7、。用。用。(2)(2)通风、防潮、照明条件较差,要有专门措施,通风、防潮、照明条件较差,要有专门措施,通风、防潮、照明条件较差,要有专门措施,通风、防潮、照明条件较差,要有专门措施,否则对设备和管理人员都不利。否则对设备和管理人员都不利。否则对设备和管理人员都不利。否则对设备和管理人员都不利。(3)(3)地质条件较差时,用于支护方面的费用将要地质条件较差时,用于支护方面的费用将要地质条件较差时,用于支护方面的费用将要地质条件较差时,用于支护方面的费用将要增加。增加。增加。增加。四、地下厂房的总体布置四、地下厂房的总体布置1 1、地下厂房的布置型式、地下厂房的布置型式、地下厂房的布置型式、地下厂
8、房的布置型式 首部式首部式尾部式尾部式中部式中部式根据地下厂根据地下厂房在引水发电系房在引水发电系统中的位置,地统中的位置,地下水电站可分为下水电站可分为:首部式首部式中部式中部式尾部式尾部式(1)(1)首部式地下厂房首部式地下厂房首部式地下厂房首部式地下厂房 厂房位于电站引水系统的首部。厂房位于电站引水系统的首部。厂房位于电站引水系统的首部。厂房位于电站引水系统的首部。其特点为其特点为其特点为其特点为:有压引水隧洞较短,尾水隧洞较长。有压引水隧洞较短,尾水隧洞较长。有压引水隧洞较短,尾水隧洞较长。有压引水隧洞较短,尾水隧洞较长。不设上游调压室。不设上游调压室。不设上游调压室。不设上游调压室。
9、可采用单元供水,不设下端阀门。可采用单元供水,不设下端阀门。可采用单元供水,不设下端阀门。可采用单元供水,不设下端阀门。因而可以降低造价。因而可以降低造价。因而可以降低造价。因而可以降低造价。首部式首部式(2)(2)尾部式地下厂房尾部式地下厂房尾部式地下厂房尾部式地下厂房:厂房位于引水系统的尾部。厂房位于引水系统的尾部。厂房位于引水系统的尾部。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,具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞,具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞,具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞,一一一一般均设有上游调压室。般均设有上游调压室。般均设有上游调压室。般均设有上游调压室
10、。尾部厂房靠近地表,厂房的交通、出线及通尾部厂房靠近地表,厂房的交通、出线及通尾部厂房靠近地表,厂房的交通、出线及通尾部厂房靠近地表,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。风等辅助洞室的布置及施工运行比较方便。风等辅助洞室的布置及施工运行比较方便。风等辅助洞室的布置及施工运行比较方便。适用水头范围较大,最高水头达适用水头范围较大,最高水头达适用水头范围较大,最高水头达适用水头范围较大,最高水头达1000m1000m以上,以上,以上,以上,目目目目前高水头电站多采用尾部布置方式,我国已建成前高水头电站多采用尾部布置方式,我国已建成前高水头电站多采用尾部布置方式,我国已建成前高
11、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的地下水电站尾部式占的地下水电站尾部式占的地下水电站尾部式占70%70%以上以上以上以上。尾部式尾部式(3)(3)中部式地下厂房中部式地下厂房中部式地下厂房中部式地下厂房厂房位于引水系统的中部。厂房位于引水系统的中部。厂房位于引水系统的中部。厂房位于引水系统的中部。上游引水道和下游尾水道均较长。上游引水道和下游尾水道均较长。上游引水道和下游尾水道均较长。上游引水道和下游尾水道均较长。中部式中部式2 2、地下厂房的洞室组成、地下厂房的洞室组成、地下厂房的洞室组成、地下厂房的洞室组成主厂房洞室主厂房洞室主厂房洞室主厂房洞室+附属洞室附属洞室
12、附属洞室附属洞室洞室群。洞室群。洞室群。洞室群。(1 1)主厂房)主厂房)主厂房)主厂房纵轴线纵轴线纵轴线纵轴线避免与大断裂系统方向一致;尽可能垂避免与大断裂系统方向一致;尽可能垂避免与大断裂系统方向一致;尽可能垂避免与大断裂系统方向一致;尽可能垂直于岩层走向;最好与岩体中最大主应力方向一致,直于岩层走向;最好与岩体中最大主应力方向一致,直于岩层走向;最好与岩体中最大主应力方向一致,直于岩层走向;最好与岩体中最大主应力方向一致,否则否则否则否则 3030。(2 2)副厂房)副厂房)副厂房)副厂房为避免增加主洞室的跨度,地下副厂房往往为避免增加主洞室的跨度,地下副厂房往往为避免增加主洞室的跨度,
13、地下副厂房往往为避免增加主洞室的跨度,地下副厂房往往设于主厂房的一端;设于主厂房的一端;设于主厂房的一端;设于主厂房的一端;机组尺寸不大、围岩稳定性好时,也可布置机组尺寸不大、围岩稳定性好时,也可布置机组尺寸不大、围岩稳定性好时,也可布置机组尺寸不大、围岩稳定性好时,也可布置在主厂房一侧,主副厂房集中布置在同一主洞室内。在主厂房一侧,主副厂房集中布置在同一主洞室内。在主厂房一侧,主副厂房集中布置在同一主洞室内。在主厂房一侧,主副厂房集中布置在同一主洞室内。副厂房可部分布置在地下,部分布置在地面。副厂房可部分布置在地下,部分布置在地面。副厂房可部分布置在地下,部分布置在地面。副厂房可部分布置在地
14、下,部分布置在地面。如:必须靠近主机的附属设备集中布置在紧靠如:必须靠近主机的附属设备集中布置在紧靠如:必须靠近主机的附属设备集中布置在紧靠如:必须靠近主机的附属设备集中布置在紧靠主机房的地下副厂房内,其他可以利用已有洞室分主机房的地下副厂房内,其他可以利用已有洞室分主机房的地下副厂房内,其他可以利用已有洞室分主机房的地下副厂房内,其他可以利用已有洞室分散布置或放在地面副厂房内。散布置或放在地面副厂房内。散布置或放在地面副厂房内。散布置或放在地面副厂房内。(3 3)主变压器及开关站的布置)主变压器及开关站的布置)主变压器及开关站的布置)主变压器及开关站的布置主变压器布置:主变压器布置:主变压器
15、布置:主变压器布置:一般倾向于布置于地下,以缩一般倾向于布置于地下,以缩一般倾向于布置于地下,以缩一般倾向于布置于地下,以缩短发电机母线长度。需设专门的通风、排烟、防火短发电机母线长度。需设专门的通风、排烟、防火短发电机母线长度。需设专门的通风、排烟、防火短发电机母线长度。需设专门的通风、排烟、防火防爆措施,洞内设防爆门和防爆隔墙。防爆措施,洞内设防爆门和防爆隔墙。防爆措施,洞内设防爆门和防爆隔墙。防爆措施,洞内设防爆门和防爆隔墙。布置一布置一布置一布置一:主变压器洞与主厂房平行,较常用。:主变压器洞与主厂房平行,较常用。:主变压器洞与主厂房平行,较常用。:主变压器洞与主厂房平行,较常用。布置
16、二布置二布置二布置二:主变压器布置在主厂房一端。:主变压器布置在主厂房一端。:主变压器布置在主厂房一端。:主变压器布置在主厂房一端。开关站布置:开关站布置:开关站布置:开关站布置:布置在地面时,通过竖井或斜布置在地面时,通过竖井或斜布置在地面时,通过竖井或斜布置在地面时,通过竖井或斜井与主变相连。井与主变相连。井与主变相连。井与主变相连。若因地形限制将其布置在地下洞室内,地下开若因地形限制将其布置在地下洞室内,地下开若因地形限制将其布置在地下洞室内,地下开若因地形限制将其布置在地下洞室内,地下开关站尽量利用废弃的洞室关站尽量利用废弃的洞室关站尽量利用废弃的洞室关站尽量利用废弃的洞室(如施工支洞
17、、导流洞如施工支洞、导流洞如施工支洞、导流洞如施工支洞、导流洞)或或或或与其它洞室与其它洞室与其它洞室与其它洞室(排风洞排风洞排风洞排风洞)合用。合用。合用。合用。(4)(4)安装间安装间安装间安装间可布置在主厂房一端或厂房中间机组段之间。可布置在主厂房一端或厂房中间机组段之间。可布置在主厂房一端或厂房中间机组段之间。可布置在主厂房一端或厂房中间机组段之间。(5)(5)交通运输洞:交通运输洞:交通运输洞:交通运输洞:为平洞、竖井。其位置与安装为平洞、竖井。其位置与安装为平洞、竖井。其位置与安装为平洞、竖井。其位置与安装间位置直接关连,两者应一起考虑确定。间位置直接关连,两者应一起考虑确定。间位
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