水电站厂区枢纽
水电站厂区枢纽通常由主厂房、副厂房、主变压器和开关站等部分组成,它是发电、变电、配电的机电设备和其相应的水工建筑物组成的综合体。
(一)主厂房
1.主厂房的功用
主厂房中安置了水轮机、发电机和各种辅助设备,是将水能转变为电能的生产场所,其主要任务是满足各种机电及其辅助设备的安装、检修和运行条件,保证发电质量,并为运行人员创造良好的工作条件,使建筑物与自然环境协调。
2.主厂房的基本类型
(1)地面式厂房。厂房建于地面上,主要有坝后式、河床式、岸边式厂房等。
(2)地下式厂房。将厂房等主要建筑物布置在地下山岩中。当河道比较狭窄,洪水又较大时采用。优点是厂房施工不受气候影响,与大坝施工无干扰,下游尾水变化对厂房影响小,人防条件好;缺点是地下开挖大,施工条件差,需照明、通风、防潮系统。
(3)坝内式厂房。厂房位于坝体空腔内,适用于洪水量大,河谷狭窄,在坝轴线上不易布置水电站厂房的情况。
(4)溢流式厂房。当河谷狭窄、泄洪量大,机组台数较多、地质条件又差时采用。
3.主厂房的组成
(1)按设备组成的系统划分。水电站厂房内配置的机械和电气设备可归纳为:水流系统、电流系统、机械控制设备系统、电气控制设备系统、辅助设备系统等。
(2)按水电站厂房的结构划分。在平面上,主厂房分为主机室和装配场。在剖面上,以发电机层为界,分为上部结构和下部结构,见图2-12。

图2-12 主厂房横剖面图(单位:mm)(https://www.daowen.com)
1)上部结构。厂房上部结构与一般工业厂房类似,包括主机室和装配场,一般称为发电机层或主机房。
2)下部结构。下部结构为大体积的钢筋混凝土结构,一般分为四部分:发电机出线层、水轮机层、蜗壳层、尾水管层。
4.水电站主厂房的设计要求
水电站厂房除满足稳定、强度、防渗要求外,还应保证机电设备的安全运行,电能损失尽可能小,运行人员有良好的工作条件和卫生条件。
(二)副厂房
副厂房是布置机电设备、运行、控制、试验、管理和运行人员工作及生活的房间。副厂房的房间包括如下结构。
(1)控制及运行室,如中央控制室(是副厂房布置的关键)、集缆室、发电机配电装置室、继电保护室、蓄电池室、载波通信室、充电机室、通风室等。
(2)辅助设备房间,如厂用配电装置室、厂用变压器室、空气压缩机和储气罐室、水泵室、油处理及油罐室等。
(3)生产车间,如电器修理车间、油和水化验室、高压试验室、仪表试验室等。
(4)工作场所,如办公室、会议室、值班室、卫生间、浴室等。
(三)主变压器
主变压器作用是将电能升高到规定的电压后送到开关站。主变压器应尽可能靠近厂内的机组,以缩短昂贵的发电机母线的长度,减少电能损失和故障机会;并尽量与主厂房内装配场处在同一高程,以方便安装、检修和排除故障,并满足防火要求。
(四)开关站
开关站是装设高压开关、高压线和保护措施等高压电气设备的场所,高压输电线由此将电能输送到电网。开关站可以是露天的,也可以是户内的。从运行方便来讲,开关站应与变压器布置在同一高程,多布置在岸边,以便运行管理人员检查和维护,并且应满足防火要求。