水電站機(jī)修間設(shè)計的有關(guān)思考

杜靜俠，張 楊

（1.中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都610072；2.中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安710065）

0 引言

DELSI水電站位于南美洲厄瓜多爾薩莫拉·欽奇佩（Zamora Chinchipe）省境內(nèi)的薩莫拉（Zamora）河上，多年平均流量47.3m3/s，工程開發(fā)的主要任務(wù)為發(fā)電。DELSI水電站為低閘長引水式電站，裝有3臺沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量60MW，總裝機(jī)容量180MW。電站主要由首部樞紐、左岸引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房及其附屬設(shè)施組成。廠房位于河床左岸，為岸邊式地面廠房，廠區(qū)地面高程為EL.962.70m，并通過下游跨河橋與右岸對外公路連接。

1 場地規(guī)劃及建設(shè)規(guī)模

結(jié)合厄瓜多爾當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c和電廠的實際情況，根據(jù)前期的規(guī)劃設(shè)計，機(jī)修間布置在廠房上游側(cè)，地面高程為EL.962.90m，同時還配備有電工試驗室、電氣辦公室、機(jī)械辦公室、衛(wèi)生間等附屬用房。機(jī)修間的平面布置如圖1所示。

圖1 機(jī)修間平面布置示意圖

根據(jù)前期對機(jī)修設(shè)備、電工試驗設(shè)備的尺寸、數(shù)量、重量的統(tǒng)計，初步規(guī)劃機(jī)修間的建筑面積約為113.5m2，機(jī)修間右側(cè)還設(shè)有電工試驗室23.25m2、電氣辦公室17.5m2、機(jī)械辦公室17.5m2、衛(wèi)生間14.15m2、咖啡間 4.1m2、走廊 22.95m2，面積總計約212.95m2。

2 機(jī)電設(shè)備布置

機(jī)修設(shè)備存放于機(jī)修間，用于機(jī)組零配件的加工和修復(fù)[1]。綜合考慮DELSI電站運(yùn)行維護(hù)的需要，配備有車床、臺式鉆床、弓鋸床、軟軸砂輪機(jī)、手動試壓泵、套絲機(jī)、工具柜、液壓千斤頂、氬弧焊機(jī)、焊條烘烤箱、氣焊氣割設(shè)備、自動運(yùn)動粘度測定儀、全自動微量水分測定儀、自動抗乳化測定儀、磁力鉆、MIG電焊、貨架等機(jī)修設(shè)備。

機(jī)修設(shè)備的布置由機(jī)修間生產(chǎn)類型、檢修時工藝加工程序、操作要求、采光通風(fēng)要求、安全防火要求、設(shè)備特性、氣候條件以及其他特殊要求等多方面因素綜合考慮決定[2]。DELSI電站的機(jī)修設(shè)備中，小型常用工具如電子式萬用表、鉗形電流表、螺絲刀、扳手、鉗子，放置于機(jī)修間的工具柜中；車床、臺式鉆床、弓鋸床靠機(jī)修間上游側(cè)墻布置，并與上游側(cè)墻留出1m距離，其中車床和弓鋸床需要添加混凝土基礎(chǔ)；其余設(shè)備靠機(jī)修間下游側(cè)墻布置。

機(jī)修間還配備有起重量為5t，起吊高度為4m，跨度為4.5m的LX型電動單梁懸掛式起重機(jī)1臺，起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。起重機(jī)的橋架由一根主梁焊接在兩個端梁上構(gòu)成，主梁為一根工字鋼，端梁由兩根槽鋼焊接而成，電動單軌小車沿著工字鋼下翼緣作橫向往返移動。主動車輪和從動車輪為同一型式，通過心軸支承于端梁的兩槽鋼中間。傳動機(jī)構(gòu)通過聯(lián)軸器將各段轉(zhuǎn)軸連成一體，轉(zhuǎn)動鏈輪，主動車輪隨之旋轉(zhuǎn)，使起重機(jī)作縱向往返移動。電動葫蘆型號為YCD型，與LX型電動單梁懸掛式起重機(jī)配套。

圖2 LX型電動單梁懸掛式起重機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

電工試驗設(shè)備放置在電工試驗室的貨架上，配備的電工試驗設(shè)備有鉗形電流表、鉗形毫安表、可注入電流的高精度萬用表、過程校準(zhǔn)儀、電纜故障點定位儀、電壓電源裝置、電流電源裝置、便攜式示波器、臺式示波器、光纖熔接機(jī)、光時域反射儀、測試光纜、脫焊臺、工具箱、紅外測溫儀、電機(jī)和電能質(zhì)量分析儀、轉(zhuǎn)速表、電壓測試儀、變頻電源、微波測距儀、可變電阻器等。

3 電氣設(shè)計

厄瓜多爾當(dāng)?shù)赜秒婎l率為60Hz，照明用電電壓等級為220V，機(jī)修設(shè)備用電電壓等級為480V。在機(jī)修間右側(cè)墻設(shè)置220V的配電箱和480V的配電箱各1個，220V配電箱和480V配電箱的電源從電站副廠房EL.963.00m層電源盤室引接。480V的配電箱用于給機(jī)修間的機(jī)修設(shè)備供電，220V的配電箱用于給機(jī)修間、電工試驗室、電氣辦公室、機(jī)械辦公室、衛(wèi)生間、咖啡間的照明供電。在機(jī)修間的上游側(cè)墻和下游側(cè)墻布置一定數(shù)量的480V供電插座，供帶插頭的機(jī)修設(shè)備使用。在機(jī)修間下游側(cè)墻和左側(cè)墻、走廊下游側(cè)墻以及電工試驗室、電氣辦公室、機(jī)械辦公室的左側(cè)墻還配置有一定數(shù)量的應(yīng)急照明。

火災(zāi)報警系統(tǒng)控制箱在機(jī)修間右側(cè)墻與220V配電箱和480V配電箱并排布置，火災(zāi)報警系統(tǒng)控制箱的電源從220V配電箱引接，機(jī)修間的火災(zāi)報警系統(tǒng)與廠房相互獨立。在機(jī)修間設(shè)置工業(yè)電視攝像機(jī)和電話座機(jī)，工業(yè)電視攝像機(jī)和電話座機(jī)分別與廠房已配置的工業(yè)電視系統(tǒng)主機(jī)及通信系統(tǒng)交換機(jī)連接。在走廊下游側(cè)墻大門門口、走廊靠左側(cè)墻、機(jī)修間右側(cè)墻的上游側(cè)、機(jī)修間左側(cè)墻推拉門的下游側(cè)各布置1臺工業(yè)電視攝像機(jī)。在220V配電箱內(nèi)配置單相開關(guān)，引出交流127V電源供給工業(yè)電視攝像機(jī)。機(jī)修間電纜橋架沿上游側(cè)墻、廠右側(cè)墻和下游側(cè)墻布置。

4 給排水設(shè)計

在機(jī)修間進(jìn)行工作的人員身上往往會沾有油污，故在機(jī)修間上游側(cè)墻靠近機(jī)修間大門處設(shè)置洗手池和緊急淋浴，廠房水處理室處理完畢的水經(jīng)埋設(shè)管路引至機(jī)修間下游側(cè)，再分別引接至衛(wèi)生間、洗手池、緊急淋浴處。從衛(wèi)生間排出的廢水直接經(jīng)埋設(shè)管路引至機(jī)修間下游側(cè)的污水檢查井，經(jīng)污水檢查井進(jìn)入廠房安裝間附近的廠區(qū)污水處理系統(tǒng)，經(jīng)廠區(qū)污水處理系統(tǒng)處理完畢后，排入河道；考慮到從機(jī)修間洗手池和緊急淋浴排出的廢水含有油污，在機(jī)修間大門外上游側(cè)設(shè)置隔油池，從洗手池和緊急淋浴排出的含油廢水經(jīng)埋設(shè)管路先進(jìn)入隔油池除去油污，再經(jīng)埋設(shè)管路進(jìn)入機(jī)修間下游側(cè)的污水檢查井，然后經(jīng)污水檢查井進(jìn)入廠區(qū)污水處理系統(tǒng)，經(jīng)廠區(qū)污水處理系統(tǒng)處理完畢后，排入河道。機(jī)修間的飲用水采用桶裝水，在機(jī)修間上游側(cè)墻和防火門上游側(cè)各布置醫(yī)用急救箱1個。

5 消防設(shè)計

機(jī)修間高度為6.8m，考慮到通風(fēng)與采光的要求，在機(jī)修間上游側(cè)墻上部和下游側(cè)墻上部各布置4臺排風(fēng)扇，用于機(jī)修間的通風(fēng)；機(jī)修間上游側(cè)墻的上部和下游側(cè)墻的上部布置固定窗戶，用于采光，上游側(cè)墻的下部和下游側(cè)墻的下部布置水平側(cè)拉窗，既可用于采光，又可用于輔助通風(fēng)。

機(jī)修間的消防用水水源從廠區(qū)道路上游側(cè)的室外地面式消火栓處通過埋設(shè)管路引接，管路采用直徑為160mm的PVC管。在機(jī)修間、電工試驗室、電氣辦公室、機(jī)械辦公室等房間的天花板上布置消防噴頭，消防噴頭用水由160mm的PVC管供給。在機(jī)修間內(nèi)部靠上游側(cè)墻位置、靠下游側(cè)墻位置以及電工試驗室、電氣辦公室、機(jī)械辦公室附近區(qū)域還布置有手提式二氧化碳滅火器，用于火災(zāi)消防。

6 小結(jié)

本文對厄瓜多爾DELSI水電站機(jī)修間的機(jī)電設(shè)備布置、電氣設(shè)計、給排水設(shè)計、通風(fēng)和消防設(shè)計進(jìn)行了論述，其中電氣設(shè)計主要考慮機(jī)修間的照明用電及工業(yè)電視攝像機(jī)的布置；給排水設(shè)計主要考慮生活用水水源的引取和廢水的處理、排放；通風(fēng)和消防設(shè)計主要考慮排風(fēng)扇和窗戶的布置、火災(zāi)報警設(shè)備的布置、消防方式的選擇。對厄瓜多爾DELSI水電站機(jī)修間的設(shè)計可以為同類型電站的相關(guān)設(shè)計提供一定的參考。