水电站主厂房 装置水轮发电机组及其部分辅助设备和控制设备的水电站厂房的主体部分。水电站主厂房主要包括主机房和安装间。主机包括水轮机和水轮发电机。机组有立轴和横轴之分,大中型水电站机组一般为立轴,水轮机转轮由蜗壳供水,由尾水管泄水。蜗壳前的管道上常装有阀门及其启闭设备。
为保证水电站正常运行,设有调速系统、水电站油系统、水电站气系统、水电站水系统以及安装和检修用的起重设备。它们对厂房布置均有一定影响。
采用立轴机组的厂房,发电机层楼板以上部分称上部结构;水轮机层主要结构为机墩,也称机墩层;蜗壳、尾水管层称下部结构。布置在发电机层的辅助设备主要有:机旁盘、水轮机调速器(调速器柜和油压装置)和起重机等。布置在水轮机层的辅助设备主要有:励磁设备、水电站油系统的管路和储油罐、水电站气系统的管路和储气罐、水电站水系统的管路以及接力器和发电机引出母线等,排水泵一般设于最下层。
小型水轮机多为横轴,这种机组的厂房一般只有发电机层,所有设备均布置于此层。厂房平面尺寸可能略大,但厂房较矮。
安装间一般设于主厂房一端,与主机房共用起重机,其跨度与主机房相同。安装间楼板上一般设有变压器坑,供检修变压器用。为将变压器推入安装间,其楼板高程与变压器设置高程平齐。
主厂房需满足稳定、强度和防渗的要求。除强震区外,厂房结构的一般构件只进行静力计算,直接承受设备振动荷载的构件,还需进行动力计算。水轮机层的立式机墩,除大型机组多采用矮机墩外,通常为厚壁圆筒形高机墩,它主要承受自重、机组重、轴向水推力以及正常运行时、短路时的扭矩等静荷载;此外还承受机组振动的动荷载。机墩上端与发电机风罩相连,它兼作发电机层楼板的支承。低水头水电站一般采用钢筋混凝土蜗壳,过水断面为梯形;装有混流式水轮机的中高水头水电站,一般采用圆形过水断面的钢蜗壳,钢蜗壳上半部设置3~5cm厚的弹性垫层,或打压浇筑外围钢筋混凝土,钢蜗壳与外围钢筋混凝土联合承载。水头过高时,为限制钢板厚度,不加弹性垫层采用钢板与钢筋混凝土联合作用的蜗壳,共同承受内水压力和外荷载。厂房最下部为尾水管结构,其主要荷载为结构自重、不同工况的水压力、尾水管顶板上传来的荷载、地基反力和扬压力。对高水头安装冲击式水轮机的厂房和安装横轴机组的小型水电站厂房,其下部结构则大为简化。主厂房上部结构与工业民用建筑物相似。