第五次课——水电站建筑物.pdf

水力发电工程 主讲人：周 伟 副教授 武汉大学水利水电学院 第五次课 水电站建筑物 本次课主要教学内容 一 水电站建筑物的组成 引水建筑物 平水建筑物 厂房（发、变和配电建筑物） 二 水电站建筑物的类型与作用 引水建筑物：压力管道、隧洞、明 渠 平水建筑物：调压井、压力前池 厂房：发动机、水轮机 引水建筑物－压力水管 压力水管是从水库、压力前池或调压室将 水流直接引入水轮机的输水管。 压力水管的路线布置应该短而直，选择在 地质条件好的情况。压力钢管的进口或出 口要设置闸门。 分类：露天式：用于无压引水式水电站从 压力前池到主厂房段。 坝内式：用于坝后式水电站。 隧洞式：用于有压引水式水电站。 长江三峡水电站厂房 长江三峡水电站坝后背管 长江三峡水电站地下厂房 大朝山水电站地下洞室 平水建筑物 作用：平稳水流，保证发电机稳定工作和 管道安全。 常用的平水建筑物有压力前池和调压室、 调压井。 平水建筑物－压力前池 平水建筑物－压力前池 作用： 1).将引水渠道引来的流量按要求分配给各压 力水管。 2).再次清除水中污物。 3).宣泄多余的水量。 4).适应水轮机的流量调节。 由池身、渐变段、溢流堰、拦污栅、沉沙 池、排砂廊道等组成 平水建筑物－调压井 在有压输水系统中，当电力负荷瞬时变化时，压力 管道中出现压力迅速波动，并沿管道传递，这种现 象称为水击现象。 降低水击压力的方法有：延长关闭时间，缩短水管 长度，增大水管直径，设置调压井或调压室。 调压室截断水击波的传播通道，利用扩大的断面和 自由水面反射水击波，缩短了压力水管，大大降低 了水击压力，改善机组的运行条件。 对调压室的基本要求：①尽量靠近厂房以缩短压 力水管的长度；②能充分反射水击波；③工作稳 定；④水头损失小；⑤工作安全可靠，施工简单 方便，造价经济合理。 调压井工作过程一 水轮机正常工作。图中P线为工作时压力管道内 的压力线。 调压井工作过程二 水轮机突然关闭，导叶前压力陡然升高。 调压井工作过程三 压力波向上游传播。在调压井处，压力使井内水 位升高。由于有调压井内水位上升速度受到断面 影响，压力波的升高速度也受到影响。 调压井工作过程四 压力波到达上游水库，压力波传播终止。调压井 的作用，使压力管道内的压力（实线）比没有调 压井低（虚线）。 调压井工作过程五 由于惯性作用，水流继续向水库流动，使压力陡 降为负值。负压力波向上游传播。 调压井工作过程六 压力波传播到调压井时，由于井内水位下降速度 受到井断面的影响减慢。压力管道内的实际压力 （实线）比没有调压井的压力（虚线）高。 厂房建筑物 发动机 水轮机 辅助控制设备 变电设备 三峡左电厂最后一台机组投产 白山水电站和丰满水电站厂房发电机层 二滩水电站 金沙江溪洛渡水电站 清江隔河岩水利枢纽工程 葛洲坝水电站