发布时间：2023-09-28 10:32:44
绪论：一篇引人入胜的水电站市场分析，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TV74 文献标识码：A
0 引 言
开发低水头水力资源一般采用贯流式水电站，这种水电站尾水管跨度一般较大。做好贯流式水电站尾水管的结构分析是非常必要的，对贯流式电站尾水管结构承载力极限状态研究以及正常使用状态研究具有指导性的作用。
1 工程概况
该水电站位于西部某河段上。枢纽主要由河床式电站厂房、泄洪闸、右岸砂砾石坝、左岸混凝土防渗墙及中控楼、GIS室等建筑物组成。电站等别为三等中型工程，主要建筑物级别为3级。该水电站厂房为河床式厂房，主厂房采用单机单缝，尾水管最大跨度14m，高度11.2m。
2 计算内容
对尾水管进行正常运行、校核洪水期运行以及检修工况的结构计算，并给出内力数值分析影响因素。
3 计算假定
（1）内力计算采用有限元法：假定尾水管按平面框架计算；
（2）由于尾水管杆件截面尺寸较大，跨高比小。因此在框架内力分析中需要考虑节点刚性和剪切变形的影响。节点刚性段长度取节点宽度之半，柔性段长度取净跨度。
（3）假定作用在尾水管顶板的上部荷载及机电设备重沿垂直于水流方向呈均匀分布，沿顺水流方向按45°角向上游侧(或下游侧)扩散分布至尾水管顶板上。
（4）由于尾水管长期处于水下，受温度变化的影响较小，所以温度应力不作专门计算。
4 计算程序、计算模型及计算工况
4.1计算程序
本次计算程序采用大型有限元程分析软件Ansys10.0。
由美国ANSYS公司研制的ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件，可广泛应用于核工业、水电、交通、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、日用家电等一般工业及科学研究。
ANSYS有限元软件具有强大的分析功能，拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器，保证它能高效地求解各类结构的静力、动力、振动和非线性问题，稳态和瞬态热分析及热－结构耦合问题，压缩和不可压缩流体问题。其友好的图形界面和程序结构，交互式的前后处理和图形软件，大大地减轻了用户在实际工程问题中创建模型、有限元求解以及结果分析和评价的工作量。它统一集中式的数据库保证了各模块之间的有效可靠的集成，并实现了与多个CAD/CAE软件的友好连接。
尾水管可简化为平面框架结构进行计算。对于平面框架结构，我们需要研究其内力大小及分布规律（轴力、剪力、弯矩等），本论文采用水工结构中常用的二维Beam3单元进行计算分析，准确快速的得出计算结果。
4.2 计算模型
图4.1 尾水管有限元计算模型
4.3 计算工况
表4.1 各计算工况荷载组合
工况 自重
荷载 顶板
荷载 内水
压力 地基
反力 扬压力 上部设备
及结构重 备注
正常运行期 √ √ √ √ √ √ 持久状况
检修期 √ √ √ √ √ 短暂状况
校核洪水运行期 √ √ √ √ √ √ 偶然状况
4.4 计算断面的选取
沿尾水管从上游至下游选取两个断面，上游断面净跨度12.47m，净高度11.20m，下游断面净跨度14.00m，净高度11.20m，
5内力计算成果
表5.1上游断面内力计算成果
表5.2下游断面内力计算成果
6 结论
（1）根据本文计算结果，跨度较大的流道跨中弯矩较大，这是符合贯流式河床水电站受力及结构特点的，未出现因为应力集中而造成的内力较大的情况，这说明本论文研究对象在体型设计尽量减少了体型突变的部位，在体型过渡时尽量选用弧段过渡，场内设备布置较为均匀，结构布置合理，避免由于体型突变和荷载过于集中造成的应力集中，使某部位内力过大，浪费钢筋的情况。
（2）河床式水电站尾水流道底板承受着基础向上的反力，不同地质情况所受反力大小不同，因此由于设计对象所处地质条件不同，在进行尾水管计算时计算结果有较大差异，因此在设计过程中对地质情况应予以重视。
（3）尾水管各部位内力值在洪水运行工况下比较正常运行工况有增大的趋势，不同工况内力计算结果也不同。因此在进行尾水管计算时需要对不同工况进行计算，可以有效的判定在各种工况下的内力情况，达到体型设计合理，配筋适当的目的。
（4）根据本文计算结果，最大弯矩就发生在流道跨中位置，因此在计算配筋时需特别注意流道跨中部位配筋，流道跨中部位的配筋一般较大。
参考文献：
沙锡林.贯流式水电站[M].中国水利水电出版社，1999.12.
单智杰.灯泡贯流式水电站厂房三维静动力分析[D].西安理工大学.2005
顾鹏飞，喻远光.水电站厂房设计[M].水利电力出版社，1987.
DL/T5057-2009.《水工混凝土结构设计规范》[S].中国电力出版社，2009
中图分类号： TV74 文献标识码： A 文章编号：
正文：人类社会正处于不断高速发展阶段，我国不仅在低压水电厂中有效的实现了无人值班，而且在高压以及超高压水电厂中，各种新型的自动化控制技术也不断的得到广泛运用。实践运用当中，不仅将电网的建设水平在一定程度上也得以进一步提高，并且针对电网的调度以及其输配电方面也得到了进一步的加大提升，使得其整体造价得到了有效的降低。当今社会全面发展，互联网技术在现代社会新时期中更是得到了空前的发展，因此数字化技术在水电厂当中的全面应用，将会在未来的发展过程中有着势不可挡的趋势。
一、数字化系统的特点分析
（一）一次设备的智能化
使用光电技术和微处理技术设计一次设备被检测的被控制的操作驱动回路和信号回路，这在一定程度上使控制回路以及常规机电式继电器的结构得到简化，传统的导线连接逐渐被数字化公共信号网络以及数字遥控器取代；
（二）二次设备的网络化
在水电厂中比较常用的二次设备主要有在线检测装置、电压无功控制、继电保护装置等，这些装置都是基于模块化、标准化的微处理机进行设计和制造的，使用高速的网络通信进行设备之间的连接，过去使用的功能装置，在数字化系统中转变为逻辑的功能模块。
（三）运行管理系统
数字化的水电厂自动化系统的运行管理自动化系统主要包含数字记录电力生产运行设备状态以及所产生的数据；分流交换以及数据信息分层自动化；在水电厂生产设备出现故障以后，能够自动而且实时提供设备故障分析报告，自动判定设备故障出现的原因，同时提供相应的故障处理办法等方面。
二、数字化系统的结构功能分析
（一）过程层的功能分析
二次设备和一次设备相互结合在一起的层面就是所谓的过程面，通常我们也将其称之为智能化设备的一部分。在数字化系统的过程面中，笔者分析主要功能具有以下几方面：电器设备在实际工作运行的过程中，针对电器量能够有效的进行实时监测，而且而还能针对实际运行期间的各项参数进行有效的监测，有效的执行设备的操作指令。 首先，针对电器设备的电器量进行实施监测，其与传统功能之间有着类似方面，在实际中主要是针对谐波的分量以及电压和电流等各项进行有效的检测，然而针对电能量以及无功和有功等方面的电器量，可以有效的通过间隔层的设备进行有力的执行。但是针对电器设备的电器量进行实施监测和传统方式之间也存在较大的却别，例如：光电电压的互感器以及光电电流互感器，有效的取代了电压互感器以及电磁式电流互感器等方面，与传统方式之间的相互比较，总体来说在一定程度上，将抗饱和特性以及绝缘特性等进一步的给予了全面提升，相关设备的开关运行装置有效的达到了紧凑话和小型化。
其次，水电厂在实际运行的过程当中，需要有效的进行状态检测的设备有存在很多，比如：直流电源系统和断路器以及变压器等设备。而且针对运行设备状态检测的主要内容也有以下几点：工作状态、机械特性、压力以及温度等诸多方面。
最后，执行过程层的操作控制以及驱动，主要包括直流电源充放控制以及变压器分接头调节等方面。然而在控制的驱动以及执行方面通常有大部分都是被动的受到进行。指令在执行期间应当具备智能型，由此可以对所发出的指令可以有效的判断出奇合理性以及真实性，而且对于控制操作的精确度也能够给予更好的控制，这样就能够使得断路器有力的进行选相合闸以及定相合闸。
（二）间隔层的功能分析
逻辑结构中的间隔层的主要功能有：①对本间隔过程中的数据信息进行汇总；②对系统结构中的一次设备，实施控制和保护的功能；③对本间隔操作进行闭锁的功能；④对操作同期以及与之相关的内容进行控制的功能；⑤对控制命令、统计运算、数据采集等优先级别进行控制；⑥对上下层之间实施通信功能，可以在一定程度上加大信息通道的冗余度，确保通信能够正常进行。
（三）站控层的功能分析
逻辑结构中的站控层的主要功能有：①对整个系统的实施工作信息，通过两级高速网络继续汇总的同时对原有数据库进行更新，按照时间进行历史数据库的登录；②根据预先制定好的约定，将相关的信息数据传输到控制或者调度中心；③接受由控制中心或者调度中心传输过来的命令，并将相关指令转发到过程层、间隔层进行执行操作；④拥有人机联系、站内监控的功能；⑤对过程层、间隔层的相关设备进行在线修改参数、在线维护等功能；⑥自动分析水电厂内出现的故障的功能。
三、数字化的网络选型
对于数字化水电厂自动化系统来说，网络系统是其命脉所在，其系统的可用性直接由信息传输的快速性与可靠性决定。在传统的水电厂自动化系统中，通常是在单个CPU控制下运行单套保护装置的保护算法与信息采集，使得简洁、快速的进行控制命令输出、运算、A/D转换、同步采样，但在数字化的系统中是由网络上多个CPU相互配合共同完成控制命令的形成、保护算法以及信息的采样，如何更好、更快的进行保护命令的输出以及采用的同步成为较为复杂的问题，网络的适应性也就是其中的一项基本条件，制定合适的通信协议以及提高网络通信速度为其关键技术。使用传统的现象总线技术不能完全满足数字化的技术要求。
【总结】：总之，随着现代社会的不断高速发展，水电厂自动化发展趋势将会朝着数字化网络型发展，根据当今社会针对数字化方面进行相关的研究和开发，在后期的发展过程中数字化水电厂实行的自动化系统，将会有着广阔的发展前景。
【参考文献】：
[1] 王德宽,张毅,刘晓波,何飞跃,余江城,段振国. 智能水电厂自动化系统总体构想[J]. 水电自动化与大坝监测. 2011(01)
[2] 张静芳. 利用健康、安全与环境管理体系进行变电站危险点预控的方法[J]. 广东电力. 2007(01)
[3] 陈文博. 小水电站计算机监控系统的应用与事故处理实例分析——以杨墩水电厂为例[J]. 小水电. 2012(03)
水电站作为我国重点建设工程之一，其设计成果和建设成果的好坏直接影响到我们整理水电站发电的水平，怎样结合现时代特点对水电站厂房进行合理改造和创新就是新经济体制抛给我们的一个难题，在水电站厂房的建设和设计工作中我们不仅要注意新型环保材料的使用，还要注意到水电站建筑的合理性，其设计结果对内部员工的影响等等，做好这些不仅能提高我国水电站的建设总体水平，而且对日后的建筑设计工作有借鉴意义。
1 水电站厂房施工设计中要注意的问题
在水电站厂房的施工过程中，我们要在对水电站厂房在平面设计之初就最好规划，设计时我们要主要以下几个方面，水电厂房的内部使用功能上时候能够全部实现，机组摆放位置、人员操作平台、人员流动路线是否合理都在设计之中，布局方式是否多元化，布局方法能否满足水电站灵活操作、人员灵活流动的需要，另外布局结构也不能过于散漫，要注意对土地的合理利用情况，要结合水电厂的管理模式对水电站厂房的设计情况作出有针对性的设计计划，其操作平台、机位位置等相关操作面积均要留够，以便有效地与最先进的水电站的管理模式进行合理匹配。在平面设计中我们要注意建筑与自然条件的结合，有效的利用其周边自然环境的优势，为操作厂房、办公室等争取到更高的采光率、更好的自然的通风环境。在设计设开始设计工作之前与其进行良好的沟通，在确定水电厂日后的使用方向之后，再以此为建设设计目标进行设计工作，将水电站厂房的多功能使用要求、复杂设计要求、对空间设置的要求等等统统考虑进去，并从分考虑到维修是可能要用到的空间、水电机组之间可能产生的干扰情况等等，使设计之中的水电站能够实现多功能、多方面使用的可能。下文为大家推荐一个比较有效的平面设计方案。
在平面设计方案中将水电站分为五层，自下而上其平面布置结构分别是：
第一层：主要变压设备室，次要变压设备室，储电室，直流盘设备室，淋雨阀设备室，消防设施室，办公司，卫生间等。
第二层：仪表仪器室，水情监控室，通信电力室，操作话务室，载波器室，蓄电池，交换室，光通讯室，休息室，更衣室，储藏室，杂物室，卫生间，楼梯等。
第三层：电缆设备室，GIS管理室，楼梯间等。
第四层：GIS管道室，专用操作工具储存室，中央核心操作控制室，继电保护设备室，计算机设备室，UPS设备室，储存室，卫生间，楼梯间等。
第五层：通讯办公室，会议室，办公室，计算机技术研究室，卫生间，楼梯间等。
2 水电站厂房内部装修设计
水电站厂房在设计之时要明确建设目的，厂房内部装修主体应该以简洁、清新为主，致力于打造安静、舒适、符合多数人视觉美感的内部设计风格，这样在操作人员进行日常工作的同时能得到身心放松，而内饰设计带来的舒适、清新效果也能使操作员工在繁忙紧张的工作之余带来一点心理上的放松，本文结合了多年水电站厂房的建设设计工作成果，总结出以下几点设计要点仅供参考：一、厂房的墙和地面应采用浅色系的涂料，颜色以亮色为主，发电机设备层应该采用黑色或是灰色的花岗岩作为地面砖，这种深沉的颜色正好可以缓和发电机设备的钢铁性质，让人在冰冷中有一点的温暖，其他层应以水泥砂浆的地面和楼梯面为主。二、防水墙面涂料应以白色为主，吊车和电机设备组也应该适当的加进一些时尚的工业颜色设计在其中。三、在厂房墙面、地面的设计思考上我们也应该注意到利用前卫的设计分割理念增强厂房的设计感，从传统的老思路中走出来，在设计中加入些活力，这样不仅能缓解工作带来的压迫感，而且还能激发员工的创新思维能力。四、多利用黑白两色的大理石墙面、地面装饰，从视觉上分割厂房的空间感，墙面、地面所用到的装饰材料尽量选择用天然的石质材料，这样在白天既能保持良好的光线反射性，又能调节厂内气温，在夜里能使厂房看起来更量、更有温度，调温效果更佳明显。五、对于技术操作室我们也要根据其用途的不同采用的不同的设计方案，比如通信室、计算机研究室我们在建设之中就应该采用防静电地面和墙面材料，蓄电池就应该采用耐酸性的地面、墙壁砖，变压器室、GIS管道室、电缆室我们就应该采用以水泥地面为基础的大理石地砖和墙砖结构，办公室则应该采用色彩亮丽的大理石地面，在图层涂料之中应该加入防水隔音，卫生间则要着重注意防水涂料和地面砖的使用，楼梯间则应采用白色的墙面涂料，做好防水和隔音，注意整体的房间格局，使每一个房间有不同的设计感，这样才能使员工的情感在变化中得到放松。总之，我们不能在用老思想、老思维把厂房的建设工作当做是一个单一的操作室来看待，我们要充分认识到人在其中的重要作用，将人的情感变化、对企业的归属感等感情因素均考虑进来，这样我们才能设计出符合当下发展要求的水电站厂房。
3 水电站厂房的外部装修设计
水电站厂房中主工厂方、副工厂房和GIS管道房是相对而建的，彼此在建筑关系上有很高的关联性，所以在建设中之后要综合考虑。当下的经济发展需要多样化、多功能、更人性的建筑体制，这点也适用于水电站的厂房建设工作中，在建筑时实际设计者应该把水电站作为一个整体来考虑，也就是说，先明确厂房的建筑目标，其他厂房的细节均是这个目标的延伸和拓展，风格变化之大不能超出这个目标，在建筑过程中坚持实用性、视觉性、经济性想统一的原则，致力于建筑处有时代特点的水电站建筑。另外，我在建设工作之中我们要明确建设思想，利用当下先进的建设技术和建筑材料对原本的建筑体系大刀阔斧的勇敢改革，在当代水电站的建设工作中我们要明确自身身份，我们是一个传承者，用当代的艺术体制传载传统的思想理念和思想成果，用可持续发展的观念来对待当代建筑中出现的问题，明确其建筑思路，以求达到一种和谐发展的状态。基于这种一体式的建筑要求，我们首先要确立主厂房、副厂房和GIS管道室的位置关系，然后利用水泥砂浆、大理石墙体对这三者进行外墙铺盖工作，此过程要注意做好防水保温等隔层嵌入工作，这三者的整体建筑色系应该均是以亮色为基础色，然后根据水电厂周围的环境疼点对这三个厂房进行色彩装点，达到与环境相容一体的建设境界。
4总结
水电站厂房建筑成果的好坏将直接影响到该厂房是否实用、科学、能够实现多功能用途，员工在其中有没有一种安全感，员工的归属感能不能被寄托等等，可见水电站的建设工作不仅仅只关系到建筑本身，其牵连面之广是我们努力提高建设水平的根本动力。
