1吉沙水电站设计综述x

第一篇：1吉沙水电站设计综述x

硕多岗河吉沙水电站勘测设计及体会

吴义航邓毅国掌于昶张红梅

（中国水电顾问集团北京勘测设计研究院，北京，100024）

摘要：吉沙水电站是一座以发电为主的水电工程项目。采用引水式开发，引水系统总长15.58km，为长引水工程。电站额定水头485 m，最大水头540 m，采用单机容量为60MW的冲击式机组，总装机容量120MW。本文概要介绍了电站工程的勘测设计，对类似的工程项目具有一定的参考意义。

关键词：吉沙水电站长引水隧洞冲击式机组设计与布置

1概述

吉沙水电站位于云南省迪庆州香格里拉县境内的硕多岗河主河道上，是硕多岗河流域规划一库八级中的第二个梯级电站。工程主要由首部枢纽、引水隧洞、调压井、高压管道和地面发电厂房等组成。电站首部枢纽位于小中甸镇上吉沙村东侧1.5km处，厂房位于首部枢纽下游约20.7km的花椒坡村。水库正常蓄水位3132.00m，死水位3123.00m，设计洪水位3134.20m，校核洪水位3136.10m，水库总库容251.92万m3(天然)，调节库3容109.09万m（天然），为日调节水库。电站总装机容量120MW，多年平均发电量5.628亿kWh，年利用小时数4690h，电站额定水头485.00 m，单机发电流量14.37 m3/s，采用引水式开发，引水系统总长约15.58km，为长引水工程。

本工程建设单位为国电迪庆香格里拉发电有限责任公司。首部枢纽工程、高压引水管道、厂房土建及机电安装施工单位为葛洲坝集团第二工程有限公司；引水隧洞工程的施工单位为中铁十九局和中水十一局，工程监理单位为长江勘测规划设计研究院。

电站主体工程量主要为土石方明挖68.79万m3，石方洞挖28.52万m3，土石方填筑4.50万m3，混凝土浇筑20.58万m3，钢筋和钢材11669t，压力管道安装2025.8t，金属结构安装247.4t。

工程于2004年4月正式开工，2005年1月完成导流洞施工，当年河床截流；2004年10月开始大坝左右岸边坡开挖和支护，2005年6月开始坝体混凝土浇筑，至2007年12月坝基固结灌浆和帷幕灌浆结束，首部枢纽施工完成。引水隧洞工程于2004年5月正式开工，2007年5月全线贯通并开始衬砌和灌浆施工，至2008年7月完成（包括消缺施工）；引水隧洞5条施工支洞于2008年1月完成封堵。调压井开挖于2005年3月开始，2006年6月结束，2007年11月衬砌完成。厂房开挖于2005年2月开始，2005 作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

年6月开始浇筑混凝土，2007年12月完成。机电和金属结构安装工程于2007年5月开始，2007年12月完成。吉沙水电站于2007年12月完成下闸蓄水验收，2008年1月开始下闸蓄水，2008年11月两台机组正式并网发电。

2009年11月，吉沙水电站完成了工程竣工安全鉴定。

2工程设计简要历程

硕多岗河是金沙江左岸的一级支流，发源于云南省迪庆藏族自治州香格里拉县的楚力措。河流全长153.32km，流域面积1966.2km2，河口多年平均流量30.4m3/s，总落差2100m，平均比降13.7‰。河流规划(1992年由昆明勘测设计研究院完成)为一库八级开发：上游龙头水库为小中甸水库，以下依次为吉沙、一家人、吊江岩、冲江河、螺丝湾、月亮坪、黄草坝等8个梯级电站，利用总落差1671.6m，总装机容量340.9MW。

吉沙水电站是硕多岗河流域规划一库八级中的第二个梯级电站，也是流域内继冲江河水电站（一期）和螺丝湾水电站开发的后续梯级项目之一。在规划设计阶段吉沙为单独开发，初拟装机容量为60MW。2002年12月，云南硕多岗河发电有限责任公司就吉沙水电站的预可行性研究、可行性研究、招标设计和施工详图设计进行招标，中国水电顾问集团北京勘测设计研究院（北京国电水利电力工程有限公司）通过投标，中标承担吉沙水电站的勘测设计任务。北京院在进行了多次现场查勘和充分的技术研究以后，提出了将吉沙水电站和下一个梯级一家人电站(规划装机40MW)合并开发的建议方案，并于2003年1月完成了《云南省迪庆州硕多岗河吉沙~一家人河段开发方式研究（补充规划）报告》，报告认为：从地形地质、水工布置、机组机型、电站出线、施工布置和工程投资等方面综合评价，吉沙与一家人合并开发优于分级开发。从规划补充阶段的成果看，合并后的电站工程总投资、单位电能投资、单位千瓦投资和电站的年利用小时数等均为国内中型电站中经济指标较优越的电站，具有良好的开发条件。

2003年3月，补充规划报告在昆明通过专家咨询及审查。根据审查意见，合并开发方案有利于水能资源的充分利用，工程投资较少，同意两级合并成一级的开发方案，合并后的电站仍称为吉沙水电站。

2003年1月，北京院组织地质、勘探、测量以及设计各专业人员进行现场踏勘，在现场初步拟定了首部枢纽、引水洞轴线和厂址，同时对野外地勘和测绘工作进行了部署，预可行性研究工作全面展开。2003年2月，测量、地质、勘探等专业相继进点并 作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

开展工作；2003年5月，完成正常蓄水位初选和装机容量的比选工作，推荐本阶段正常蓄水位为3130m，电站装机容量为120MW；2003年6月基本完成了预可行研究阶段的野外测量、地勘、水库淹没调查、施工外部环境调查、施工道路、施工供电、施工主要用材调查等外业工作；完成了压力引水隧洞洞径的比选和高压管道条数的比选工作。初拟引水压力隧洞洞径3.3m；2003年6月完成首部枢纽位置选择论证工作，经综合比较，推荐首部枢纽位置在红旗桥下游约3km处。

2003年6月完成《云南硕多岗河吉沙水电站预可行性研究报告》，同年8月通过云南省发展计划委员会组织的审查。

由于预可研工作细致、基础比较扎实，在预可研之后只用了半年的时间，于2003年12月编制完成了《云南硕多岗河吉沙水电站可行性研究报告》，并于2004年1月通过云南省发展计划委员会组织的审查。

2004年初吉沙水电站工程正式开工建设。北京院在安排做好招标和施工详图设计工作的同时，积极配合现场施工，保证现场技术供应和设代配合，直至2008年11月工程建成发电，以精心设计和优质服务赢得了业主和建设施工单位的好评。

3工程设计与布置

3.1设计标准与开发任务

吉沙水电站是一座以发电为主的Ⅲ等中型工程。大坝、引水系统和发电厂房按3级建筑物设计。按中国地震烈度区划图，吉沙电站场地基本烈度为Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应特征周期为0.4s。主要建筑物采用洪水标准如下：大坝设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇；厂房设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇；消能防冲建筑物设计洪水标准为30年一遇。

吉沙电站位于硕多岗河落差比较集中的河道，无航运、过木要求。电站下游无防洪对象，也无灌溉供水要求。由于电站库容较小，调节径流能力有限，无力承担防洪、灌溉、供水等综合利用的能力，因此，电站的开发任务以发电为主。

工程区硕多岗河吉沙村至一家人河段全长20余公里，落差500多米，平均比降达26‰，非常适合采用引水式开发。电站最大水头达540米，水库水位变化对水头影响很小，但水库形成日调节库容对电站的电能质量十分重要。水库为一河道型水库，河道两 作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

边多为悬崖峭壁，形成库容较小。通过综合分析比较，考虑进水口的布置、满足电站发电所需日调节库容的需要，以及水库回水不淹没峡谷出口处的农田等因素，选择水库正常蓄水位为3132.00m，死水位3123.00m，设计洪水位3134.20m。

3.2 工程地质条件

吉沙水电站工程区处于三江褶皱系弧形转变受急剧挤压而变窄处，地质构造复杂，区域稳定性较差。

首部枢纽位于吉沙峡谷中，坝址上游约800m范围内，右岸为陡峭灰岩质岸坡，岩体完整性较好，冰积层主要分布于3200高程以上的平缓地带，结构密实，植被茂盛；左岸岸坡相对平缓，自然坡度约33°，基岩岩性为结晶灰岩和砂质板岩，砂质板岩板理发育，抗风化能力弱，容易剥蚀。水库两岸山体雄厚，两岸地下水分水岭均高于水库正常蓄水位，不存在向邻谷渗漏.条件。库岸多为灰岩峭壁，岩质岸坡稳定性较好。坝基岩体为石炭系中下统结晶灰岩，呈弱风化状态，节理发育，建基面岩体完整性较差，尚有软弱夹层、溶洞等地质缺陷。

引水隧洞位于硕多岗河左岸山体内，围岩以灰岩和砂质板岩为主，并有少量的安山岩。由于受区域构造影响，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩分别为11.07%、42.04%、25.68%、21.21%，大部分洞段围岩稳定性差。由于引水隧洞较长，沿线地质条件变化大，大部分洞段地质条件差。

厂房地基为二叠系砂质板岩夹灰岩，呈弱风化状态，完整性差。厂房后边坡高151m，上部为岩质边坡，无不利结构面组合；下部为崩坡积体，边坡总体稳定。

3.3 首部枢纽

由于首部枢纽的工程量相对于总工程量所占比重不大，首部枢纽位置根据可形成日调节库容、满足水工建筑物布置条件、不淹没小中甸平原等因素确定。通过选择比较，选定的枢纽总布置方案为：首部枢纽位于红旗桥下游约3km的河段上。此段河道狭窄，宽度约20m左右，两岸山势陡峻，原始森林茂密，枢纽布置满足布置引水式开发的首部枢纽的要求，河道宽度能满足布置泄水建筑物的要求，采用导流洞方式导流。坝型为混凝土重力坝，坝顶高程3137m，最大坝高36.2m。

首部枢纽包括拦河坝、下游消力池、引水系统进水口等。坝顶总长74.75m，共分5 作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

个坝段。自右至左依次为右岸非溢流坝段（长22.3m）、表孔溢流坝段（长20.5m）、排沙泄洪底孔坝段（长11.5m）、左岸非溢流坝段（长14.5m）、左岸连接坝段（长9.75m），坝顶宽8m。大坝上游坝面铅直，下游坝坡坡比1:0.75。

岸塔式进水口布置在左岸坝前约18m处，进水口底板高程3116.00m。

3.4 引水系统

在引水线路的选择上，设计根据此段河段的地形、地质条件，对左岸和右岸引水线路进行了分析比较。硕多岗河蜿蜒曲折，右岸有两个大的回头弯道，如果采用右岸引水方案，顺河道裁弯取直布置方式，引水隧洞共四次跨越硕多岗河，采用地下埋管与明管相间设计，跨河段设置管桥，设计复杂，施工难度较大，投资也将增加。右岸引水方案如果采用为不跨河方案，引水线要增长约2km，不仅工程量增加较多，电站水头损失也较大。因此，从工程布置，建筑物的安全性、工程造价、运行管理、施工进度及复杂程度等方面比较，左岸引水线路优于右岸引水线路，为此，采用左岸裁弯取直的引水线路。

引水系统由岸塔式进水口、长引水隧洞、阻抗式调压井、高压管道等建筑物组成。根据地形、地质条件，以及与大坝、厂房的相互关系，采用“一洞两机”的引水布置方式。各建筑物设计进行了水力计算，其水头损失、经济流速、调压井稳定面积、最高涌浪水位、动水压力等计算，满足规范要求。

引水线路采用全埋藏式布置，系统总长15.58km。引水隧洞布置时，为尽量减小洞线长度，基本采用顺河道裁弯取直布置，同时使引水隧洞顶部和侧向均满足覆盖层厚度要求，围岩不产生水力劈裂。隧洞上游部分走向为N297°E，下游部分走向转N320.75°W，上覆厚度90~250m。调压井为引水系统衬砌型式变化的分界点，进水口至调压井段为压力引水隧洞，全长14.47km，设计水头16~105m，基本采用钢筋混凝土衬砌，调压井至厂房段为高压管道段，全长约1074m，设计水头较高，约110~650m水头，采用地下埋管钢板衬砌。高压管道轴线方向为N36.152°E，采用一条主管斜井方案，设二条中平段，厂房前约38m处分岔，分为2条支管下正向进厂。

由于引水隧洞较长，沿线地质条件变化大，大部分洞段地质条件差。设计全线采用圆型断面，内径3.3m~4.3m，永久衬砌采用钢筋混凝土衬砌或喷锚支护，布置了固结和回填灌浆。施工期开挖支护Ⅲ类围岩采取随机锚杆、喷混凝土支护；Ⅳ类围岩采取系统 作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

锚杆、挂网喷混凝土支护；Ⅴ类围岩采取全断面钢格栅拱架、超前管栅、全断面系统锚杆和挂网喷混凝土支护。采取上述支护措施后洞室围岩基本稳定。

调压井采用阻抗式，圆形断面，内径7.5m，井高104.11m。调压井后设事故闸门。调压室后为高压管道，长约1074m，主管内径2.6m、2.3m，流速5.41、6.92m/s，支管内径1.4m，流速9.33 m/s。由于压力钢管埋藏较深，水头高，内压大，采用钢管外包混凝土衬砌结构，管外排水和灌浆的设计。

3.5 厂房与机组选型

电站厂房位于虎跳峡镇花椒坡村，为地面式厂房。厂房后边坡山体上陡下缓，表层为崩坡积体。上部为岩质边坡，下部为崩坡积体。整个边坡共设5级马道，其中高程2600m～2675m段设计开挖坡比1：1.5，高程2675m以上为1：0.75。从厂区平台以上最高断面约160m，属高边坡。为了保证厂房整体长期运行安全，对厂房后山坡采取削坡减载方式处理，同时辅以系统喷锚～挂网等联合加固措施。

厂区建筑物由主机间、安装间、上游副厂房和下游副厂房、尾水渠、开关站、机修间等组成，主厂房尺寸（长×宽×高）为58×21×36m。主厂房净宽18m，两台机组间距19m，安装场布置在厂房右端，长度18m。

本电站额定水头485 m，最高水头为540m，单机引用流量14.37 m3/s，电站装机容量120MW，属于高水头中型水电站，机组安装海拔高程较高，适用于本电站水头范围的机型有冲击式和混流式水轮机。在厂房土建投资方面，冲击式机组尺寸长度和跨度都要大一些，但由于采用地面厂房布置方案，布置厂房的花椒坡村地形较为开阔、平缓，因厂房尺寸增加的土建工程量有限。由于国内500m水头段采用混流式机组的电站很少且无运行经验。即使是在世界范围内，对水头500m以上的混流式水轮机有成熟技术的公司也只有2~3家。综合考虑500m水头段冲击式机型技术较为成熟，生产厂家较多，有利于机组招标采购。并且电站的厂房布置方便、机组运行维护方便等因素，因此选用冲击式水轮机（进口转轮）。经招标选厂确定机组由昆明电机厂制造提供，水轮机型号CJKA001-L-217.2/6×18.1，额定转速428.6r/min，额定出力61.5 MW，额定流量14.19 m3/s；发电机型号SF60-14/4650，额定容量70.588 MVA，额定电压10.5 kV，额定电流3881 A。机组安装高程海拔2588.5m。

作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

4工程特点与体会

吉沙水电站于2007年12月18日完成下闸蓄水验收，水库于2008年1月26日正式下闸蓄水。2009年水库最大入库流量108.4m³/s，最大出库流量27.3m³/s；最高库水位3133.05m，高于正常蓄水位，最低水位3123.35m，接近死水位。引水系统于2008年1月20日首次充水，发现一处渗漏遂停止充水进行消缺；2008年4月和2008年8月又经第二、三次充水并进行消缺处理；2008年11月13日第四次充水后，1号机于2008年11月19日并网发电，2号机于2008年11月21日并网发电。2009年8月18日由于电网原因，两台机组同时甩负荷，引水系统和发电机组经受考验、未见异常。

吉沙水电站是具有高海拔、高水头、长引水隧洞、大容量冲击式机组等特点的常规水电站工程。电站建成发电已近三年，枢纽工程运行良好，机组发电运行情况正常。回顾吉沙水电站的设计和建设过程，有如下体会希望能对以后类似电站的工程建设有一些参考借鉴。

（1）吉沙水电站引水隧洞长达14.5km，隧洞沿线地质条件复杂，对于这样的长引水隧洞工程，不仅要重视前期的勘探和隧洞的开挖、支护设计，对隧洞工程的施工管理更是保证工程质量的一个重要环节。吉沙引水隧洞首次充水由于存在渗漏等质量缺陷，先后两次经补强消缺处理，影响了发电工期，经验和教训值得总结。

（2）长引水隧洞工程的施工分标和施工步序安排、工期控制应科学合理，尤其要重视根据施工队伍的能力和水平合理分标，以保证工期目标的实现。还要重视开挖与支护的进度协调（避免只顾开挖而不及时支护）、严格按设计要求衬砌与灌浆等，采取严格的施工管理措施，处理好施工进度与质量的关系，才能保证长引水隧洞工程的施工质量。

（3）电站最高水头达540m，冲击式机组单机容量达60MW，国内外已投运或在建的类似冲击式水轮机不多，国产大容量冲击式机组就更少，因此，合理选择水轮机及其主要参数，对机组稳定运行具有重要的意义。吉沙电站设计结合国产或进口制造厂家的设计制造水平以及本工程的具体条件，通过技术经济方案比较，合理选择确定机组型式、台数及机组技术参数，取得了比较好的运行效果和经验，可以作为借鉴和参考。

（4）吉沙水电站工程地处高寒山区，气候寒冷，生态环境脆弱，森林植被资源非常宝贵。我们在电站设计过程中重视保护生态环境，尽量减少占地和取用当地材料可能 作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

对环境造成破坏。在建设施工过程中，把生态环境保护放在突出的位置上，施工结束注意生态恢复，环境友好、资源节约的理念值得肯定并应该长期坚持和发扬。

（5）水电工程的建设应和当地的经济、社会发展紧密结合。吉沙水电站的建设为当地藏区脱贫致富，促进民族地区的经济和边疆社会安定有着十分重要的政治和经济意义。同时，为当地提供了廉价的电能，实现以电代柴，减少对森林的砍伐，促进生态资源的良性循环，不仅获得了经济效益，而且还有造福子孙后代的社会效益。

作者简介：吴义航（1957--），男，安徽怀宁人，教授级高工，北京院副院长，长期从事水利水电工程设计。

第二篇：沙阡水电站安全度汛检查情况汇报

沙阡水电站2011年安全度汛检查情况汇报

1.工程概况

沙阡水电站位于贵州省北部正安县格林乡的芙蓉江干流河段上，是芙蓉江梯级规划中的第七级，距上一梯级已建成的良坎水电站18km，距下一梯级已建成的道真县鱼塘水电站29km。沙阡水电站坝址距正安县城9km，距遵义市159km，距贵阳市309km，有省级303公路从坝址、厂址通过，交通较为方便。

沙阡水电站坝址以上流域面积3545km2，主河段长123.4km，主河道平均比降3.09%。坝址处多年平均流量69.6m3/s，多年平均径流量21.95亿m3/s。

沙阡电站装机50MW，保证出力6.13MW，年平均发电量1.58亿kw.h，装机年利用小时数3160h。正常蓄水位503m，死水位493m，正常蓄水位以下库容0.43亿m3，总投资49883.47万元。

2.目前工程形象面貌

本工程于2011年11月4日开始进行筹建，自筹建开始以来主要进行了场内公路、交通洞、炸药库和导流洞工程等项目施工。目前工程形象面貌如下：

2.1公路工程

左岸1#公路完成，具备通车条件。

2.2交通洞工程

（1）左岸上坝交通洞开挖结束，隧洞开挖长度329.86m；

（2）交通洞岔洞开挖完成114m（C0+000~J0+114桩号），剩余65m未开挖。

2.3炸药库工程

沙阡水电站工地3吨炸药库验收完成并投入使用。

2.4导流洞工程

（1）导流洞开挖完成，隧洞开挖长度424.5m；

（2）导流洞混凝土衬砌完成底板D0+000~0+120、D0+371~0+424.5共计173.5m；边墙完成D0+000~0+045、D0+386~0+424.5共计83.5m；闸门井底板混凝土浇筑完成；

（3）导流洞进出口明挖已结束。

3.汛前检查情况

沙阡水电站按照工程进度计划，在2011年汛前完成导流洞工程，具备过水条件。为保证汛前工程形象面貌，确保工程安全度汛，公司及时将贵州省、市、县防洪度汛相关文件转发给沙阡水电站各参建单位，并迅速组织部署度汛前的各项检查和落实工作。

3.1组织成立防洪度汛领导小组

汛前成立由业主、监理、总承包、施工等单位组成的防洪度汛领导小组，统一指挥防汛工作。主要职责有实行汛期领导值班制度；保证防洪专项资金、人力、物力投入；决定防洪抢险方案；落实险情预警措施；负责与地方人民政府及其防汛主管部门的联络和救援等。

3.2科学分析，以设计技术要求为指导

公司及时部署和要求设计单位，提出2011防洪度汛技术要求，根据当地的自然、水文、气象等特点，结合沙阡水电站建设、导流方式，严格按照国家法律、法规和技术规程的要求，科学合理地完成了2011防洪度汛技术要求。

3.3落实防洪度汛方案

沙阡水电站各参建单位在防洪度汛领导小组统一领导下，均编制了各自的防汛度汛应急预案；沙阡水情预报中心也加强了洪水预报工作，和上游水库联系，统一调度，及时向防洪度汛领导小组及当地相关政府部门通报汛情（电话、短信、书面联系单等方式）；参建单位认真组织准备了安全度汛所需材料、设备等。

3.4组织度汛应急预案演练

沙阡水电站防洪度汛领导小组针对应急预案以洪水调度、紧急抢险为重点，以假设芙蓉江流域突降暴雨、发生洪水为背景，在领导小组的统一组织指挥下，对施工区进行交通管制，调动全部人员、车辆、材料，紧急抢救工地设备，组织疏散撤离洪水淹没区域，通过演练，提高了防洪度汛领导小组在防洪应急抢险过程中的组织、协调、指挥水平，增强了参建各方人员的防汛、抗洪、抢险的意识。

4.度汛重点工作

2011年是沙阡水电站工程筹建以来的第一个汛期，按照工程总体进度计划，2011年年底工程截流。目前所开展的各项施工对原河道的过水断面影响较小，基本能够保持原河道行洪能力。公司把防洪度汛工作作为当前最重要的工作，沙阡水电站各参建单位将认真落实各项工作，尽职尽责，确保度汛安全。重点有以下工作：

（1）清理、疏通开挖区坡顶截、排水系统，保障排水通畅；

（2）确保人员、设备、设施满足度汛水位以上的安全高程；

（3）巡视检查高边坡塌滑路段，避免雨水冲刷造成人员、车辆安全事故发生；

（4）汛期加强对渣场的稳定观察和整治，及时消除隐患；

（5）做好防雷击措施，防止发生雷击事故；

（6）确保供电系统正常运行，考虑备用电源，开挖支护以及汛期抽排水的供电。

中国水电顾问集团正安开发有限公司二〇一一年三月三十日

第三篇：沙溪口水电站和中国华能福州电厂（写写帮推荐）

福建水利电力职业技术学院

• 沙溪口水电站系第六个五年计划国家重点建设项目之一，安装4台单机容量7.5万千瓦的水轮发电机组，总装机容量30万千瓦，设计年发电量9.6亿千瓦时，是福建电网的骨干电站之一，担负系统调峰、调频任务。1984年7月主体工程正式开工，1992年4月全部竣工。工程总投资7.34亿元，其中利用科威特阿拉伯经济发展基金会的低息贷款900万第纳尔(折合3060万美元，1美元折合人民币2.8元)，其余为国家投资。

• 沙溪口水电站以发电为主，兼有航运、过木效益。总装机容量30万kW，单机容量

7.5万kW。初期运行

时汛期限制水位及设计洪水位均为81m，设计蓄水位83m，初期装机容量22．5万kW，保证出力3．88

万kW，多年平均发电量7．42亿kW•h；后期运行时汛期限制水位及设计洪水位均为85m，设计蓄水

位88m，后期装机容量30万kW，保证出力5．0万kW，多年平均发电量9．6亿kW•h。电站设300t级船

闸，除通航外，兼作放竹木用，年运输能力为329．1万t。

• 中国华能福州电厂位于福建省长乐市，是华能国际电力开发公司第一批建设项目，1994年6月30日改制后，成为华能国际电力股份有限公司第一批全资电厂之一。2010年底，电厂总装机容量将达272万千瓦。

• 华能福州电厂一期工程2 x 35万千瓦燃煤发电机组，成套设备、技术由日本三菱引进，两台机组先后于1988年9月和12月投产发电。二期工程2 x 35万千瓦燃煤发电机组，锅炉、汽轮发电机组分别由英国巴布科克公司和德国西门子公司制造，两台机组于1999年9月顺利投产。三期2 x 66万千瓦国产超超临界燃煤发电机组，设备由哈尔滨锅炉厂、上海汽轮机有限公司和上海发电机有限公司制造，5号机组于2010年7月投产，6号机组计划于2010年10月投产运行。

• 华能福州电厂投产以来，至2009年底，累计发电1229.99亿千瓦时，上缴税金42.70亿元，为提高福建电力工业技术装备水平、改善福建投资发展环境、促进海峡西岸经济区建设作出了积极贡献。

• 二十多年来，华能福州电厂先后荣获了“全国一流发电厂”、“国家电力安全生产先进单位”、“国家电力公司双文明单位”、“国家环保先进企业”、“全国设备管理优秀单位”、“全总安康杯竞赛优胜企业”等诸多荣誉。

• 以技术创新促高效节能。3号机组指标持续保持全国标杆，2009年实现发电煤耗293.89 克/千瓦时，刷新了自身保持的全国同类型机组煤耗记录（294.73克/千瓦时），被集团公司评为2009年“节能先进单位”。

第四篇：水电站建筑厂房设计资料

第六章 水电站地面厂房布置设计

第一节 水电站厂房的任务、组成及类型

一、水电站厂房的任务

水电站厂房是水能转为电能的生产场所，也是运行人员进行生产和活动的场所。其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。

二、水电站厂房的组成

水电站厂房的组成可从不同角度划分。(一)从设备布置和运行要求的空间划分

(1)主厂房。水能转化为机械能是由水轮机实现的，机械转化为电能是由发电机来完成的，二者之间由传递功率装置连接，组成水轮发电机组。水轮发电机组和各种辅助设备安装在主厂房内，是水电站厂房的主要组成部分。

(2)副厂房。安置各种运行控制和检修管理设备的房间及运行管理人员工作和生活用房。

(3)主变压器场。装设主变压器的地方。水电站发出的电能经主变压器升压后，再经输电线路送给用户。

(4)开关站(户外配电装置)。为了按需要分配功率及保证正常工作和检修，发电机和变压器之间以及变压器与输电线路之间有不同电压的配电装置。发电机侧的配电装置，通常设在厂房内，而其高压侧的配电装置一般布置在户外，称高压开关站。装设高压开关、高压母线和保护设施，高压输电线由此将电能输送给电力用户。

水电站主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站及厂区交通等，组成水电站厂区枢纽建筑物，一般称厂区枢纽。(二)从设备组成的系统划分

水电站厂房内的机械及水工建筑物共分五大系统(1)水流系统。水轮机及其进出水设备，包括压力管道、水轮机前的进水阀、蜗壳、水轮机、尾水管及尾水闸门等。(2)电流系统。即电气一次回路系统，包括发电机及其引出线、母线、发电机电压配电设备、主变压器和高压开关站等。

(3)电气控制设备系统。即电气二次回路系统，包括机旁盘、厉磁设备系统、中央控制室、各种控制及操作设备如各种互感器、表计、继电器、控制电缆、自动及远动装置、通迅及调度设备等直流系统。

(4)机械控制设备系统。包括水轮机的调速设备，如接力器及操作柜，事故阀门的控制设备，其它各种闸门、减压阀、拦污栅等操作控制设备。

(5)辅助设备系统。包括为了安装、检修、维护、运行所必须的各种电气及机械辅助设备，如厂用电系统(厂用变压器、厂用配电装置、直流电系统)，油系统、气系统、水系统，起重设备，各种电气和机械修理室、试验室、工具间、通风采暖设备等。

(三)从水电站厂房的结构组成划分

1．水平面上可分为主机室和安装间。主机室是运行和管理的主要场所，水轮发电机组及辅助设备布置在主机室；安装间是水电站机电设备卸货、拆箱、组装、检修时使用的场地。

2．垂直面上，根据工程习惯主厂房以发电机层楼板面为界，分为上部结构和下部结构。(1)上部结构。与工业厂房相似，基本上是板、梁、柱结构系统。

(2)下部结构。为大体积混凝土整体结构，主要布置过流系统，是厂房的基础。

三、水电站厂房的基本类型

水电站厂房型式往往是随不同的地形、地质、水文等自然条件和水电站的开发方式、水能利用条件、下游水位的变化、水利枢纽的总体布置而定。

水电站厂房类型划分方法很多，根据厂房与挡水建筑物的相对位置及其结构特征，可分为三种基本类型： 1． 引水式厂房

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，其轴线常平行河道。若将厂房建在地下山体内，则称为

地下厂房，2． 坝后式厂房

厂房位于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与大坝用永久缝分开，发电用水由坝内高压管道引入厂房。有时为了解决泄水建筑物布置与厂房建筑物布置之间的矛盾，可将厂房布置成以下型式。(1)溢流式厂房。厂房位于坝后，将厂房顶作为溢洪道，成为坝后溢流式厂房。这种益流式厂房通常是承受中、高水头的电站厂房。

(2)坝内式厂房。厂房移入溢流坝体空腹内，厂房与大坝全为一体。3．河床厂房

厂房位于河床中，成为挡水建筑物的一部分，厂坝结构在河床上衔接为一体。如按机组主轴的装置方式分，水电站厂房还可分为立式机组厂房和卧式机组厂房。本章主要介绍立式机组厂房。

第二节 水电站厂房设计所需资料和设计程序

一、厂房设计所需资料

水电站厂房布置设计涉及到各种机电设备的布置与其相应的建筑结构布置，在进行其设计之前，应收集有关的原始资料。(一)河流开发方案及建筑物等级

一条河流要开发，应先进行规划设计，确定修建梯级电站的先后顺序。故设计之初应有规划报告的批文作为依据。

应根据工程规模、建坝高低、电站装机容量等，确定电站建筑物等级和相应的设计标准。此外还应了解对厂房的特殊要求。(二)地形资料

(1)库区及取水枢纽1/2000~1/1000的地形图。坝址轴线处1/200的地形图。(2)厂区枢纽处1/500的地形图。(3)厂房所在处1/200的地形图。

(4)若为引水式电站，还应有1/2000~1/1000引水线路带状地形图。(三)工程地质和水文地质资料

厂区地质分析报告及图纸，对厂区所属范围的地质情况、岩层走向、倾角、断层走向、条数应有了解。厂区内有无滑坡体、厂区厂房后坡有无危岩孤石、枢纽及厂区的地震级别有多大，也应有了解。

此外，对厂区的地基覆盖层厚度、下覆基岩深度、土壤及岩石物理力学指标等，均应了解清楚。对厂区内地下水活动情况应分析清楚，如地下水有无腐蚀性、岩层有无承压水、它的渗透性等。(四)水文及水能资料 1．站址的多年径流资料，用以进行洪水、枯水、径流等水文计算作依据。

2．水库的调洪方式，包括水库及大坝的各种水文及下泄流量，坝址及厂址处的水位~流量关系由线，尾水相应的校核、设计及最小的各特征水位值。

3．厂区所在河流的泥沙资料、河流冰凌资料以及山洪泥石流等资料。4．电站的装机容量、机组台数、电站的最大最小和加权平均水头。5．电站的运行方式、输电方向、电压等级、输电距离等。(五)施工组织资料

了解施工单位的施工技术水平，包括施工方法及设备，施工材料的运输条件，施工工期、施工单价等资料。(六)机组与辅助设备资料

1． 主机组及总装图（立面和平面）及台数。

2． 发电机的尺寸和重量，冷却方式及通风道尺寸。

3． 水轮机型号、直径和重量，蜗壳和尾水管的型式和尺寸。4． 变压器的台数、重量和尺寸。

5．机旁盘、各种配电板、发电机引出线接地等装置图；油开关等的地脚螺栓基础图；调速器；高低压空气压缩机、水泵等尺寸及基础图；吊车的规格及技术资料。

综上所述，要设计厂房，须在地形、地质、水文、气象、施工、机组等基本资料收集齐后，方可进行。

二、水电站厂房的设计程序

水电站厂房设计，根据电站规模和工程难易程度可分为两个阶段或三个阶段设计。一般大中型电站按两个阶段设计，即初步设计和施工详图设计(或技施设计，即技术设计和施工详图合并进行)。某些大型电站或比较复杂的厂房，则可按三个阶段设计，即初步设计、技术设计、施工详图。

1．初步设计

初步设计阶段的主要任务是通过技术经济论证，确定厂区总体布置、厂房内部布置等方案，具体包括：

(1)阐述各比较方案的厂房及开关站布置的地形、地质、型式、布置、工程量、施工及运行条件、劳动力及造价等情况。各比较方案的优缺点和选定方案的论证。(2)主副厂房的内部布置、结构型式、面积、高程和主要尺寸的选定，厂房结构的稳定计算及工程地质处理措施等。

(3)尾水建筑物的结构型式、控制高程、断面尺寸、长度、尾水闸门及操作平台布置的选定。尾水建筑物的水力计算以及提出尾水渠和下游河床防护整治措施方案的意见。

(4)开关站和主变压器的位置、场地布置、面积、高程的选定。2．技术设计

技术设计阶段是在批准初步设计基础上进行各建筑物的详细设计。包括建筑物的细部布置、结构布置，确定主要结构的计算原则及编写出设计大纲，进行结构及构件的设计和计算。为施工组织设计和编制工程预算提供更详细的工程量，编制该阶段的设计文件，包括技术设计书、专题报告等。

3． 施工详图

施工详图阶段是在技术设计的基础上进行的。包括各建筑物的基础开挖图，边坡及基础处理图，混凝土浇筑分层分块图，各浇筑层预埋件图，各结构及构件钢筋图，水下结构的止水排水设计图，各建筑物的观测设备埋设图及其它构造详图。

初步设计是关键，技术经济上是否合理主要取决于初步设计阶段，因此必须做到充分论证、精心设计。

第三节 水轮发电机

发电机是实现机械能向电能转化的主要电气设备，其型式和布置对主厂房的布置和尺寸影响很大。

一、发电机类型及传力方式

竖轴水轮发电机就其传力方式可分为二大类：(一)悬挂式发电机

推力轴承位于转子上方，支承在上机架上。悬挂式发电机转动部分(包括发电机转子、水轮机转轮、大轴和作用于转轮上的水压力)的重量，通过推力头和推力轴承传给上机架，上机架传给定子外壳，定子外壳再把力传给机墩，整个机组好象在上机架上挂着一样，因此称为悬挂式。

下机架的作用是支撑下导轴承和制动闸，下导轴承是防止摆动的。当机组停机时，需用制动闸将转子顶起，以防烧毁推力头和推力轴承。制动闸反推力、下导轴承自重等通过下机架传给机墩。发电机楼板自重和楼板上设备重量通过通风道外壳传到机墩上。高转速的发电机则多做成悬挂式的，因其转子直径小、高度大、重心高。

(二)伞式发电机

伞式发电机推力轴承位于转子下方，设在下机架上。整个发电机象把伞，推力头象伞柄，转子象伞布，故称伞式发电机。1．普通伞式。有上下导轴承。

机组转动部分的重量通过推力头和推力轴承传给下机架，下机架再把力传给机墩。上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。由于利用水轮机和发电机之间的轴安放推力头，上机架的高度可减小，轴长可缩短，因而降低了厂房高度。发电机的重量比悬挂式要小，发电机转子可单独吊出，不需卸掉推力头，安装检修都比较方便。

伞式发电机转子重心在推力轴承之上，重心较高，运转时容易发生摆动，应用范围受到限制。对于大容量、低转速的发电机，由于转子直径大、高度小、重心低，多做成伞式。

2．半伞式。有上导轴承，无下导轴承。此种形式的发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。

3．全伞式。无上导轴承，有下导轴承。机组转动部分的重量通过推力轴承的支撑结构传到水轮机顶盖上，通过顶盖传给水轮机墩环。

这种发电机的上机架仅仅支撑励磁机定子和上导轴承的重量，结构简单，尺寸小。下机架只支撑下导轴承和制动闸的反作用力，结构尺寸也较小。这种传力方式进一步缩短了发电机的轴长，减小了转子的重量，同时也降低了厂房的高度。

二、发电机的励磁系统

励磁系统是向发电机转子供给形成磁场的直流电源。一般每台发电机都设各自独立的励磁系统。励磁系统包括励磁机和励磁盘。

(1)励磁机。实际上是直流发电机，其励磁方式有采用与水轮发电机同轴的励磁机的直接励磁系统。采用直流发电机，由水银整流器组成的离子励磁系统、半导体整流等非直接励磁系统。大型水轮发电机多采用静电可控硅励磁方式。

(2)励磁盘。它是装设水轮发电机励磁回路的控制设备和自动调整装置的配电盘，其作用是控制和调整水轮发电机的励磁电流。每台发电机一般有3~5块励磁盘。一般布置在发电机层的上游侧或下游侧。

三、发电机的支承结构(机墩)机墩是发电机的支承结构，其作用是将发电机支承在预定位置上，并为机组的运行、维护、安装和检修创造条件。对于立式机组的机墩承受水轮发电机组的全部动、静荷载，这些荷载通过机墩传到水下混凝土。为保证机组正常运行，要求机墩具有足够的强度和刚度，同时具有良好的抗振性能，一般为钢筋混凝土结构。常见的机墩形式有：

(1)圆筒式机墩。其结构形式为厚壁钢筋混凝土圆筒，其壁厚在1m以上。外部形状可是圆形，也可是八角形。内壁为圆形的水轮机井，其直径一般为1.3~1.4倍的转轮直径。

圆筒式机墩的优点是刚度较大，抗压、抗振、抗扭性能较好，结构简单，施工方便。我国大中型电站采用较多。其缺点是水轮机井空间狭小，水轮机的安装、维修、维护不方便。

(2)环形梁立柱式机墩。由环形梁和立柱组成，发电机座落在环形梁上，立柱底部固结在蜗壳上部混凝土上，并将荷载传到下部块体结构。此种机墩的优点是混凝土用量省，水轮机顶盖处宽敞，立柱间净空对设备的布置、机组的出线、安装、维修均比较方便。缺点是机墩刚度小，抗振、抗扭性能较差，一般用中小型机组。

(3)构架式机墩。机墩是由两个纵向刚架和两根横梁组成。发电机支承在框架上部的梁系上，并由框架将荷载经蜗壳外围混凝土传至下部块体结构。其优点是节约材料，施工简单，造价低。构架下面的空间便于布置管路和辅助设备，机组安装、检修都较方便。缺点是刚度更小，仅适用于小型机组。

四、发电机的布置方式

发电机的布置方式是按发电机与发电机层楼板的相互位置划分的，常见的有定子外露式、定子埋入式、上机架埋入式三种。(1)外露布置也叫开敞式。发电机定子完全露出于发电机层地面以上。此种布置在大型机组中不多见，因其占去发电机层地板很多位置，显得拥挤，同时水轮机层高度小，不便其间布置夹层。

(2)埋入式布置。发电机定子埋入发电机层楼板下机坑内。此种布置使得发电机层较宽敞，由于提高了发电机层高程而增高了水轮机层高度，可利用增设中间层布置发电机引出线及电气设备。目前采用较多。

(3)当单机容量在100MW以上的大型机组常采用上机架埋入布置，即发电机定子及上机架全部埋设在发电机层楼板之下，发电机层只留有励磁机。这样要增加一些厂房的高度，但发电机层较宽敞，检修场地大，利于各种控制设备和辅助设备的布置，有可能减小厂房的宽度。

第四节 水电站厂房内的辅助设备

辅助设备是保证机组正常运行和安装所必需的，对厂房的布置和尺寸也有一定的影响。主要有：调速系统、技术供水系统、排水系统、油压系统、气系统和起重设备。

一、调速系统

每台机组装设一套包括调速器、油压装置等附属设备组成的调速系统，根据电力系统要求自动调整机组的出力，同时使机组保持一定的额定转速。调速设备一般由下列三部分组成：调速器柜、作用筒(接力器)、油压装置。三部分之间用管路联系。

1．调速器柜。单机容量不同，机型不同，调速系统也不一样，调速柜的外形尺寸变化不大，一般为方形，尺寸为800mm×800mm×1900mm。它以机械的传动杆和油管与作用筒相联。因作用筒多布置在机墩的上游侧，所以调速柜也多布置在发电机的上游侧。

2．作用筒(接力器)。作用筒是个油压活塞，大中型机组都采用两个，用来推转调节环。调节环带动导水叶来控制水轮机的引用流量，以调节机组的出力。因蜗壳上游断面尺寸较小，作用筒一般布置在上游侧机墩内。

3．油压装置。油压装置是由压力油罐、储油槽和油泵组成。油罐内油压为2.5MPa，供推动活塞用。油压靠压缩空气维持，所以油桶内上部为压缩空气。工作后的油回到储油槽，罐 内油量不足时，由油泵将油槽中的油 打入罐内。油泵一般为两台，一台工作，一台备用。所示。

二、油系统

1． 作用及分类

水电站油系统任务有两方面：一是供给机组轴承的润滑油和操作用的压力油，称为透平油。其作用是润滑、散热及传递能量；二是供给变压器、油开关等电气设备的绝缘油，其作用是绝缘、散热及灭弧。两种油的性质不同，应有两套独立的油系统。

2．油系统的组成及布置

(1)油库。接受和贮存油地方，油库设有油罐。透平油的用油设备均在厂内，故透平油库一般布置在厂内，只有在油量很大时才在厂外另设存贮新油的油库。绝缘油用量大的主变压器和开关站都在厂外，所以绝缘油库常布置在厂外主变压器和开关站附近。油库要特别注意防火，大于100t时油库应设在厂外。

(2)油处理室。设有油泵和滤油机，有时还有油再生装置。油处理室一般设在油库旁。透平油与绝缘油常合用油处理室。相邻水电站可合用一套油处理设备。

(3)补给油箱。设在主厂房的吊车梁下。当设备中的油有消耗时，补给油罐自流补给新油。当不设补给油箱时，可利用油泵补给新油。

(4)废油槽。在每台机组的最低点设废油槽，收集漏出的废油。

(5)事故油槽。当变压器、油开关、油库发生燃烧事故时迅速将油排走，以免事故扩大。油可排入事故油槽中或直接排入下游河道。事故油槽应布置在便于充油设备排油的位置，并便于灭火。

(6)油管。油的输送设备，一般布置在水轮机层。

三、供水系统和排水系统。(一)供水系统 1．供水对象及要求

水电站厂房内的供水系统包括技术供水、生活供水、消防供水。技术供水包括冷却及润滑用水，如发电机的空气冷却器、机组导轴承和推力轴承的油冷却器、水润滑导轴承、空气压缩机气缸冷却器、变压器的冷却设备等。耗水量最大的是发电机和变压器的冷却用水，可达技术用水的80%左右，要求水质清洁、不含对管道和设备有害的化学成分。

2． 供水系统布置及供水方式

一般供水系统是从压力管道取水、上游水库取水、下游水泵取水和地下水源取水。供水系统由水源、供水设备、水处理设备、管网和测量控制元件组成。管路应尽可能靠近机组，以缩短管线并减少水头损失。供水泵房应布置在水轮机层或以下的洞室内。为保证水质，用水管把水引向过滤设备，经过滤后再分配用水。

(1)水泵供水：当水电站的水头太低(水压力不够)或太高(需要减压设备)时采用此方式供水。

(2)自流供水：适用于水头在12~60m之间的水电站，但当水头大于40m时需要减压设备。坝后式厂房从水库引水，引水式厂房从压力水管引水。

(3)混合式供水：水电站水头变化较大时采用，高水头用自流方式，低水头时用水泵。消防用水要求水流能喷射到建筑物的最高部位，水量一般为15L/s。消防用水可从上游压力管道、下游尾水渠或生活用水的水塔取水，并且应设置两个水源。生活用水根据工作人员的多少决定。

(二)排水系统

1．排水系统的作用和排水方式

厂房内的生活用水、技术用水、阀门或建筑物及其他设备的渗漏水，均需及时排走。发电机冷却用水等均自流排往下游。不能自流排除的用水和渗水，则集中到集水井，再用水泵排到下游，这个系统称为渗漏排水系统。

机组检修时常需要排空蜗壳和尾水管，为此需设检修排水系统。检修时，将检修机组前蝴蝶阀或进水闸门关闭，将蜗壳及尾水管中的水自流经尾水管排往下游。当蜗壳和尾水管中的水位等于下游尾水时，关闭尾水闸门，利用检修排水泵将余水排走。检修排水可采用下列几种方式：

(1)集水井。各尾水管与集水井之间以管道相连，并设阀门控制，尾水管的积水可自流排入集水井，再用水泵排走。

(2)排水廊道。在厂房最低处沿纵轴线设一廊道，各尾水管的积水直接排入廊道，再以水泵排走。由于廊道体积大，尾水管中积水排除迅速，可缩短检修时间。

(3)分段排水。在每两台机组之间设集水井和水泵，担负两台机组的检修排水。(4)移动水泵。需检修某台机组时，临时移动水泵装在该处进行排水。2． 排水系统的布置要求

水泵集中在水泵房内，集水井设在水泵房的下层。集水井通常布置在安装间下层、厂房一端、尾水管之间或厂房上游侧。集水井的底部高程要足够低，以便自流集水。每个集水井至少设两台水泵，一台工作，一台备用。

四、气系统

1．压气系统的用途

压缩空气分为低压压缩空气和高压压缩空气。

(1)低压压缩空气系统。机组制动；调相运行压水；蝶阀关闭时，将压缩空气通入阀上的空气围带，使其膨胀而减少漏水；检修时清扫设备，供风动工具使用；通向拦污栅，防冻清污。额定气压为0.5~0.8MPa。

(2)高压压缩空气系统。厂房中所有调速器油压装置的压力油箱充气，调速器压力油箱中约有2/3的体积为压缩空气，以保证调速器用油时无过大的压力波动，额定气压为2.5MPa及4MPa。配电装置如空气断路器的灭弧和操作的用气，以及开关和少油断路器的操作用气，额定气派压为2~5MPa。

2． 压气系统的组成及布置

压气系统的组成有空压机、储气罐、输气管、测量控制元件。

用气设备如远离厂房(如高压开关站及进水口)，则在该处另设有压气系统，厂房内高低压系统均要设置。空气压缩机室一般布置在水轮机层，安装间的下面，其噪声很大，要远离中央控制室，并满足防火防爆要求。

五、水电站厂房的起重设备

为了安装和检修机组及其辅助设备，厂房内要装设专门的起重设备。最常见的起重设备是桥式起重机(桥吊)。桥吊由横跨厂房的桥吊大梁及其上部的小车组成，桥吊大梁可在吊车梁顶上沿主厂房纵向行驶，桥吊大梁上的小车可沿该大梁在厂房横向移动。起重设备的型式和吊运方式对厂房上部结构和尺寸影响较大，正确选择起重设备和吊运方式，可减小其宽度或高度。

(一)桥吊的起重量和台数

桥吊的最大起重量取决于所吊运的最重部件，一般为发电机转子，悬式发电机的转子需带轴吊运，伞式发电机的转子可带轴吊运，也可不带轴。对于低水头电站，最重部件也可能是带轴或不带轴的水轮机转轮。少数情况下，桥吊的起重量决定于主变压器(主变需要在厂内检修时)。

桥式起重机有单小车和双小车两种。单小车设有主钩和副钩，当起重量不大时一般采用一台双钩桥吊；双小车是在桥吊大梁上设有两台可以单独或联合运行的小车，每台小车只有一个起重吊钩，起重量大于75t时，可采用双小车桥吊。与单小车相比，双小车桥吊不仅重量轻、外形尺寸小，而且用平衡梁吊运带轴转子时，大轴可以超出主钩极限位置以上，从而可降低主厂房的高度。当机组较大而且台数多于6台时，也可考虑采用两台吊车。两台桥吊可降低厂房高度，运用较灵活。

(二)桥吊跨度与工作范围

桥吊跨度是指桥吊大梁两端轮子的中心距。选择桥吊跨度时应综合考虑下列因素：

(1)桥吊跨度要与主厂房下部块体结构的尺寸相适应，使主厂房构架直接座落在下部块体结构的一期混凝土上。(2)满足发电机层及安装间布置要求，使主厂房内主要机电设备均在主副钩工作范围之内，以便安装和检修。(3)尽量采用起重机制造厂家所规定的标准跨度。

桥式起重机的工作范围是指主钩和副钩所能到达的范围，起重机产品目录上给出的吊钩各方向上的极限位置构成吊车的工作范围。如图6-1 所示。

图6-1 起重机工作范围图

第五节 主厂房的布置

水电站主厂房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。

一、发电机层设备布置

发电机层为安放水轮发电机组及辅助设备和仪表表盘的场地，也是运行人员巡回检查机组、监视仪表的场所。主要设备有发电机、调速柜、油压装置、机旁盘、励磁盘、蝶阀孔、楼梯、吊物孔等。

1．机旁盘(自动、保护、量测、动力盘)。与调速器布置在同一侧，靠近厂房的上游或下游墙。

2．调速柜。应与下层的接力器相协调，尽可能靠近机组，并在吊车的工作范围之内。3．励磁盘。为控制励磁机运行而设置，常布置在发电机近旁。

4．蝶阀孔。如果在水轮机前装设蝴蝶阀，则其检修需要在发电机层的安装间内进行，这就需要在发电机层与其相应的部位预留吊孔，以方便检修和安装。

5．楼梯。每隔一段距离需要设置一个楼梯，一般两台机组设置一个。由发电机层到水轮机层至少设两个楼梯，分设在主厂房的两端，便于运行人员到水轮机层巡视和操作、及时处理事故。楼梯不应破坏发电机层楼板的梁格系统。

6．吊物孔。在吊车起吊范围内应设供安装检修的吊物孔，以勾通上下层之间的运输，一般布置在既不影响交通、又不影响设备布置的地方，其大小与吊运设备的大小相适应，平时用铁盖板盖住。

发电机层平面设备布置应考虑在吊车主、副钩的工作范围内，以便楼面所有设备都能由厂内吊车起吊。

二、水轮机层设备布置

水轮机层是指发电机层以下，蜗壳大块混凝土以上的这部分空间。在水轮机层一般布置调速器的接力器、水力机械辅助设备(如油、气、水管路)、电气设备(如发电机引出线、中性点引出线、接地、灭磁装置等)、厂用电的配电设备。

1．调速器的接力器。位于调速器柜的下方，与水轮机顶盖连在一起，并布置在蜗壳最小断面处，因为该处的混凝土厚度最大。

2．电气设备的布置。发电机引出线和中性点侧都装有电流互感器，一般安装在风罩外壁或机墩外壁上。小型水电站一般不设专门的出线层，引出母线敷设在水轮机层上方，而各种电缆架设在其下方。水轮机层比较潮湿，对电缆不利。对发电机引出母线要加装保护网。

3．油、气、水管道。一般沿墙敷设或布置在沟内。管道的布置应与使用和供应地点相协调，同时避免与其他设备相互干扰，且与电缆分别布置在上下游侧，防止油气水渗漏对电缆造成影响。

4．水轮机层上、下游侧应设必要的过道。主要过道宽度不宜小于1.2m~1.6m。水轮机机墩壁上要设进人孔，进人孔宽度一般为1.2m~1.8m，高度不小于1.8m~2.0m，且坡度不能太陡。

三、蜗壳层的布置

1．主阀。当引水式电站采用联合供水或分组供水时，在蜗壳进口前设置一道快速闸门或蝴蝶阀，一般称为主阀。

主阀可以装设在厂内也可以装设在厂外，设在厂内时运行管理安装等都比较方便，但增加了厂房宽度。主阀的上游侧要安装伸缩节，以方便其拆装。主阀布置在主阀层内，其控制设备就近布置。

2．进人孔。在下部块体结构中要设有通向蜗壳和尾水管的进人孔，并设置通道。一般进人孔的直径为60cm，进人孔通道尺寸不小于1×1m。

3．一般电站在蜗壳层以下的上游侧或下游侧均设有检查、排水廊道，作为运行人员进入蜗壳、尾水管检查的通道，有的电站还同时兼作到水泵室集水井的过道。

集水井位于全厂最低处，除要求能容纳运行时的渗漏水，还要担负机组检修时的集水、排水任务。

排水泵室一般布置在集水井的上层，有楼梯、吊物孔与水轮机层连接。电站排水都通向下游尾水渠。

四、安装间的布置

(一)安装间的位置与高程 1．安装间的位置

水电站对外交通运输道路可以是铁路、公路或水路。对于大中型水电站，由于部件大而重，运输量又大，所以常建设专用的铁路线，中小型水电站多采用公路。对外交通通道必须直达安装间，车辆直接开入安装间以便利用主厂房内桥吊卸货，因而安装间一般均布置在主厂房有对外道路的一端。

2．安装间的高程

安装间的高程主要取决于对外道路的高程及发电机层楼板的高程。安装间最好与对外道路同高，均高于下游最高水位，以保持洪水期对外交通畅通无阻。安装间最好也与发电机层同高，以充分利用场地，安装检修工作方便。

当水电站的下游尾水过高时，发电机层楼板常低于下游最高尾水位，从而也低于对外道路，这时可以有以下几种方案：

(1)安装间与对外道路同高，均高于发电机层，洪水期对外交通可保持通畅，但安装间与发电机层相邻部分的场面不能加以充分利用，安装间可能因之要稍加长些，同时桥吊的安装高程将取决于在安装间处吊运最大部件的要求，整个主厂房将加高。

(2)安装间与发电机层同高，均低于下游最高水位。这时又有两种处理方式，一种是对外道路在靠近厂房处下坡，由低于下游最高水位处起在路边筑挡水墙，挡水墙一直接主厂房。这种方式的好处是可保持对外交通通畅，但下游水位很高时挡水墙的工程量将太大。二是将主厂房大门做成挡水闸门，洪水时将大门关闭，断绝对外运输，值班人员可由高处的通道进入厂房。

(3)安装间与发电机层同高，而在安装间上专门划出一块货车停车卸货处，此停车处高于安装间而与对外道路同高。这时安装间场面不能充分利用，而厂房的高度可能取决于卸货的要求。

(二)安装间的面积和布置 1．安装间的面积。

安装间与主厂房同宽以便桥吊通行，所以安装间的面积就决定了它的长度。安装间的面积可按一台机组扩大性检修的需要确，一般考虑放置四大部件，即发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮、水轮机顶盖。四大部件要布置在主钩的工作范围内，其中发电机转子应全部置于主钩起吊范围内。发电机转子和水轮机转轮周围要留有1～2m的工作场地。在缺乏资料时，安装间的长度可取1.25～l.5倍机组段长；多机组电站，安装间面积可根据需要增大或加设副安装间。

2．安装间的布置

安装间的大门尺寸要满足运输车辆进厂要求，如通行标准轨距的火车，其宽度不小于4.2m

第五篇：XX水电站设计工作总结报告

XXXX市XX小水电代燃料生态保护工程

改造、扩建项目设计工作总结报告

一、基本情况

XXXX市XX小水电代燃料生态保护工程项目（运管单位XXXX市XX水力发电站），位于XXXX市XX镇XX村境内。分为两个电站：XX1#电站，由XXXX市水电局设计，设计水头409.24m，装机3台，共1630kw，1984年8月动工，1986年10月建成投产。1988年全部并网发电。XX2#电站，2005年5月列入“XXXX市《十一.五》水电农村电气化规划”。2006年10月XXXX市水务局XX水[2006]28号文“关于同意XX2#水电站改造、扩建规划”进行了批复：

1、同意装机2×400kw，修建引水坝2座，引水隧洞4处，共长1551m，引水明渠498.7m。

2、继续完善《可行性研究》、《立项批复》、《初步设计报告》、《水土保持方案》、《环境评估》。2007年4月由XX底市水利水电勘测设计院编写了《XXXX市XX电站扩建工程初步设计报告》，2007年元月XXXX市发改局XX发综[2007]46号文批准立项，要求在2007年10月动工，2008年10月竣工。同年5月XXXX市水务局XX水[2007]18号文对《初步设计报告书》进行了审查批复。2009年11月湖南省水利厅、省发改委湘水农电[2009]77号文同意XX电站改、扩项目总投资850万元，其中电源投资780万元，电网改造70万元。

XX1#电站改造从2009年9月开工，到2010年2月配电屏柜安装、调试完成。经验收组验收：本工程项目共计完成11台套保护屏柜的安装及调速器改造、整体调试等工作，经过1个月的运行，经验 收人员检验，符合设计要求的规定，质量合格。

XX电站扩建项目（XX2#电站），从2009年12月开工，到2013年12月主体工程基本完工，2014年6月机电设备安装、调试完成，历时四年多的时间，因各种原因，施工时断时续。

二、设计过程

XX水电站改造和扩建项目的设计：XX1#电站扩建项目于2006年12月进行了第一次《初步设计》，设计水头239.5m，装机2×400kw，总投资318.27万元，这次设计业主为个体集资办电站（未成）。2007年4月XX电站理事会决定：对1#电站进行改造并新建XX2#电站，2009年5月纳入国家以电代薪项目，对第一次设计进行补充完善，改造项目投资288.2万元，扩建项目：设计水头239.5m，设计装机2×400kw，总投资464万元，2009年12月由XX县水利水电勘测设计院负责施工设计。

设计变更，设计完成后，因机房征地工农矛盾处理不了。对设计进行部分变更，将机房、压力管道移至XX1#电站站区内。减少了压力管道长度、机房和进站公路的征地3.6亩，相应减少了工程量，节约了投资，便于运行管理。但增加了三号隧洞453m。

三、项目主要参建单位

项 目 法 人： XXXX市XX水力发电站

监 理 单 位： XX底市水利水电工程建设监理有限责任公司 质 监 单 位： XX底市水利局水利工程质量监督站 设 计 单 位： XX底市水利水电勘测设计院

湖南省XX县水利水电勘测设计院 施 工 单 位： 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 湖南雪峰机电设备制造有限公司

XX底市水利水电工程建设有限责任公司 XX底市基础工程有限公司

湖南兴XX水利水电建设工程有限公司

运 管 单 位： XXXX市XX水力发电站

XX电站扩建项目，第一次开工时间，2009年12月由XX底市水利水电工程建设有限责任公司施工，到2010年8月，完成工程投资69.0964万元，后因施工地段地质条件复杂、工农矛盾突出及施工队方面等原因，被迫停工缓建。第二次开工时间是2012年2月，由湖南兴XX水利水电建设工程有限公司施工。历时29个月，完成3#隧洞至机组安装、调试的全部工程量。2014年6月机电设备安装、调试完成。整个项目从改造开始，至新建电站机组调试完成，历时4年多的时间，改扩项目完成投资983.12万元。

XX项目主要工程任务： 1、1#电站配电屏柜改造

2、拦河坝2座； 3、0#—3# 隧洞4个，渠道两段，渡槽1处；

4、压力前池1个，压力钢管450米，机房、发电设备及输变电工程。

投资完成情况：

总计扩改项目完成投资983.12万元，其中：XX1#电站改造完成投资137.56万元，XX2#电站完成投资845.56万元，分项完成工程为： 1.建筑工程实际完成投资291.04万元。

2.机电设备及安装工程实际完成投资209.94万元。3.金属结构设备及安装工程实际完成投资65.77万元。4.其他临时工程完成投资1.6万元。5.其他费用实际完成投资184.22万元。

6.因建设时间跨度较大，发生筹资利息214.45万元。7.预备费16.1万元。

四、存在问题

1、工程造价超设计预算

原因：（1）、人工工资大幅提高、地方建筑材料和炸药实际价格大幅提高；

（2）、因龙山山脉地质、土壤结构等原因，施工时不能按设计顺序施工，增加了材料二次运输费用;（3）、施工单位变更，工程建设停工15个月，增加了维护费用。（4）、机房基础开挖超设计；

2、发电机组自动化程度欠缺，不能按水情运行。

3、后续资金缺口大，部分工程未完成。

XX县水利水电勘测设计院

2014年9月28日