Конструкции и размеры надводной части здания гидроэлектростанции

Верхнее строение на ГЭС бывает трех вариантов: закрытое, полуоткрытое и открытое

Верхнее строение закрытого здания ГЭС располагается выше машинного зала на уровне расположения генератора, колонки регулятора и МНУ, щитов автоматики. Его размеры определяются из условия, что все оборудование станции, включая грузоподъемные краны, находятся под крышей здания. При этом во избежание установки дополнительного крана ремонт силовых трансформаторов также проводится с помощью основного крана.

Высота и ширина верхнего строения определяются как размерами оборудования, так и условиями его доставки в блок иди на монтажную площадку.

Так подъем ротора над генераторами позволяет уменьшить ширину машинного зала, но требует увеличения его высоты. Тогда ширина зала может составить 1.2 1.3 Такая схема по обыкновению применяется при установки агрегатов большой мощности на низконапорных ГЭС, когда генераторы имеют диаметр 18-20м.

Высоту здания можно уменьшить, если вал при разборке отсоединяется от ротора. Здание имеет ширину до 25м. и высоту до 30м. и более.

Необходимо отметить, что здание воспринимает большие нагрузки от кранового оборудования, на больших ГЭС до 1000т. Часто в здании устанавливают два крана меньшей грузоподъемности и встраивают оборудование двумя кранами с помощью специальной траверсы.

Когда ротор генератора встраивается вместе с валом, в целях уменьшения высоты здания удобным может оказаться его транспортировка, смещенная относительно продольной оси здания. Хотя верхнее строение удобно в эксплуатации, оно имеет большую стоимость, большие затраты на отопление.

ПРИМЕР: Машинный зал ДнепроГЕС-2.

Верхнее строение полуоткрытого типа позволяет значительно уменьшить его размеры без заметного ухудшения условий эксплуатации оборудования станции.

В этом случае за границы закрытого помещения выносится лишь основной кран, все оборудование располагается в машинном зале сниженной высоты. Для сборки и разборки над каждым агрегатом устраивается участок съемного перекрытия, которое или переносится в другое место, или на катках сдвигается в сторону.

На больших ГЭС полуоткрытого типа транспортировка мелкого оборудования осуществляется с помощью вспомогательного крана малой грузоподъемности, расположенного внутри машинного зала. Высота сниженного машзала определяется из условия обеспечения нормальной эксплуатации оборудования и возможности проведения ремонтных работ, которые не требуют применения основного крана.

Преимущества полуоткрытых зданий ГЭС: снижение стоимости верхнего строения; более ранее начало монтажа, улучшение условий эксплуатации первых агрегатов, такие здания применяются при разных климатических условиях.

ПРИМЕР: Машинный зал Днепродзержинской ГЭС.

Открытое здание ГЭС не имеет машинного зала. Генератор располагается под съемным колпаком, а вспомогательное оборудование располагается на разных этажах здания и под монтажной площадкой. Основное неудобство - это открытая монтажная площадка. Поэтому такая компоновка может применяться в условиях теплого климата.

Пол машинного зала чаще всего размещают на уровне верхней крестовины генератора. Иногда применяют остовую или полуостовую компоновки, при какой ноль размещается на отметке турбинного помещения, совпадающей по обыкновению с перекрытием спиральной камеры, а перекрытие на уровне верхней крестовины отсутствует полностью или частично.

К преимуществам полуостовных компоновок относятся: снижение стоимости, размещение части электротехнического и вспомогательного оборудования между стенками генераторов, в зоне действия мостовых кранов, а также хороший обзор оборудования, упрощение систем вентиляции.

Недостаток такой компоновки считают невозможность раскладки узлов ремонтированного агрегата вокруг шахты. Пример такой компоновки -Днепродзержинская ГЭС.

Верхнее строение здания ГЭС закрытого типа (машзал) состоит из системы колонн, на которых опираются фермы перекрытия и подкрановые балки. В местоположениях деформационных швов верхнее строение также разделяется на отдельные элементы - устраиваются швы в подкрановых балках и колонах. Балки и колоны выполняются из металла, монолитного или сборного железобетона.

Для восприятия тормозных усилий крана между колонами устанавливаются поперечные связи.

Тормозные усилия, переданные от крана на опорные конструкции, могут быть определенны в зависимости от его грузоподъемности, скорости перемещения, времени остановки.

Компоновка машзала и его отметка зависит от многих факторов. Желательное расположение генератора на незатопляемых (со стороны нижнего бьефа) отметках. Напорная стенка со стороны верхнего бьефа тщательно изолируется.