Силовые (машинные) здания ГЭС служат для размещения гидромеханического и электрического оборудования ГЭС. Они состоят из двух частей: подводной (нижнего строения), расположенной ниже уровней верхнего и нижнего бьефов, и надводной — верхнего строения. В подводной части, представляющей собой армобетонный или железобетонный массив. размещаются спиральные камеры и отсасывающие трубы водяных турбин, дренажные и насосные галереи и прочие элементы. В надводной части размещаются машинный зал и другие помещения. В русловых, приплотинных и деривационных ГЭС силовые здании имеют свои специфические особенности. Здания русловых и приплотинных ГЭС сооружают с верхним строением закрытый тип (см. рис. 5.13), без верхнего строения — открытый тип (рис. 5.15). водосливными — совмещенный тип (рис. 5.16). Силовые здания деривационных ГЭС выполняют закрытыми, открытыми и подземными.
Основная особенность закрытого типа силовых зданий ГЭС— наличие высокого верхнего строения. Оно представляет собой закрытое отапливаемое помещение, где размешается и машинным зал. Высота верхнего строения определяется габаритами основного оборудования и условиями размещения в машинном зале мостоного крана для монтажа и ремонта оборудования. В нем производится монтаж, ревизия и ремонт основного оборудования в период эксплуатации, независимо от погоды. В силовом здании размещается, помимо водяных турбин и генераторов. также оборудование, необходимое для вывода и распределения электрической энергии, вырабатываемой ГЭС. Оно называется распределительным устройством (РУ). В тесной связи с РУ находятся помещения пульта управления ГЭС и других вспомогательных служб.
В зонах с мягким и умеренным климатом для удешевления ГЭС в порядке эксперимента применяют открытые силовые здания. Поперечный разрез такого здания приведен на рис. 5.15. Отличительная его особенность — наличие портального крана над машинным залом. Закрытое отапливаемое помещение, в котором размещается основное оборудование, в этом типе здания доводится до наименьших возможных размеров. Монтаж, демонтаж и ремонт оборудования производят с помощью портального крана через большие люки со съемными перекрытиями над генераторами.
В русловых низконапорных ГЭС применяют совмещенные силовые здания. Их отличительная особенность—наличие специальных (иногда донных) отверстий (см. рис. 5.15), через которые пропускаются расходы воды в период строительства и сбрасываются избытки воды из водохранилища в период эксплуатации ГЭС. Применение здании этого типа позволяет сокращать длину водосливного фронта плотин и тем самым снижать стоимость сооружений ГЭС и ускорять их строительство.
На рис. 5.16 приведен поперечный разрез здания ГЭС водосливного типа. Здесь машинный зал расположен и теле подводной части здания под водосливной гранью. Машинные залы ГЭС размещают и в теле глухих бетонных плотин большого напора.
Стремление удешевить стоимость силовых зданий ГЭС привело к применению в водосливных типах горизонтальных прямоточных капсульных агрегатов (см. рис. 5.16). Применение гидроагрегатов с прямоточными отсасывающими трубами позволяет значительно уменьшить объем бетонных работ в силовом здании, поскольку в этом случае нет надобности так сильно заглублять его под уровень и. б., как эго делают при применении отсасывающих труб с кривым коленом. Применение прямоточных отсасывающих труб позволяет вследствие отсутствия в них изгибов (следовательно, меньших гидравлических потерь) получать повышенные значения к. п. д. турбинных установок при более широких пределах изменения мощности. Рабочая характеристика такой турбины имеет более плавное очертание, чем характеристика турбины с отсасывающей трубой с кривым коленом. Прямоточную турбину выполняют с осевым направляющим аппаратом. В капсуле из листовой стали, расположенной перед рабочим колесом турбины, находится электрический генератор. Силовые водосливные здания с капсульными гидроагрегатами построены на Череповецкой (р. Шексна), Киевской и Каневской (р. Днепр) ГЭС.
При наличии прочных скальных пород, в топографических условиях, неблагоприятных для открытого расположения, силовые здания ГЭС строят подземными.
Подземные машинные залы обеспечивают лучшие условия эксплуатации зимой, сокращение длины водоподводящего сооружения, большую долговечность, снижение затрат на строительство и эксплуатацию. У подземных ГЭС вспомогательные служебные помещения и РУ выносятся на поверхность земли. Для доставки в подземный машинный зал оборудования и для прокладки кабелей от гидрогенераторов к РУ делают специальные шахты — монтажную и кабельную. Машинные залы подземных ГЭС оборудуют мостовыми кранами. В СССР подземными ГЭС являются Нурекская, Токтогульская и др.
