水电站水力机械部分培训.

水电站水力机械部分培训主讲：主要内容1.技术供水系统2.检修排水系统3.渗漏排水系统4.中压供气系统5.低压供气系统6.透平油处理系统7.主机轴承润滑油系统8.调速系统9.绝缘油处理系统10.消防水系统1、技术供水系统（1）冷却器供水系统8台机组均采用一次冷却供水方式技术供水为单元供水供水对象为：发电机空气冷却器、机组轴承油冷却器及调速器回油箱油冷却器（1）冷却器供水系统主要供水设备：2台变频加压泵，一用一备3台全自动滤水器，2台用于水泵吸口前，一用一备，1台用于自流供水管上，不设备用电动四通换向阀，设于发电机空气冷却器供水管上根据电站的水头变幅范围，技术供水采用自流及水泵加压混合供水方式当技术供水水头≤19m（暂定）时，打开泵前电动阀门，启动水泵加压供水，然后关闭自流供水电动阀门，进入水泵加压供水状态当技术供水水头≥20m（暂定）时，打开自流供水电动阀门，然后停泵并关闭泵前电动阀门，进入自流供水状态（1）冷却器供水系统机组开机前，先投入技术供水，供水正常后才能开机机组停机完成后，当技术供水为水泵供水时，延时停泵并将泵前电动阀门关闭，停止技术供水；若为自流供水，则延时关闭自流供水电动阀门，停止技术供水电动四通换向阀：通过四通换向阀自动（或手动）的切换达到正、反向供水的切换，以防止管路的堵塞列出与目标和限制相对应的过程每台机组有8个空冷器，每个空冷器配置1个示流信号器，当某个示流信号器信号异常时，示某空冷器管路供水不畅，应及时查明原因并采取相应的处理措施（1）冷却器供水系统42.1m层油冷却器：每台机组2个，一用一备，主、备用状态可自动或手动定期切换油冷却器出水管上设有电动阀门、热导式流量开关，出油管上设有电动阀门通过对供水管路、油管路上的电动阀门进行启闭操作，实现油冷却器的主、备用切换。平时定期自动切换，切换周期可调66.49m层调速器回油箱：回油箱设有外置式油冷却器一个油冷却器的供、排水管（DN50）接至发电机空气冷却器的供、排水总管回油箱内设有温度传感器，当油温偏高时（暂定50℃），打开供水管上的电动阀（DN50）,对油进行冷却，当油温偏低时（暂定45℃），不一定投入冷却水，此时可以将电动阀关闭（1）冷却器供水系统64.0m层变频加压泵运行控制要求：变频加压泵通过变频改变水泵的转速来控制流量，流量信号取自空冷器供水管路上的流量变送器，根据流量反馈调节频率使水泵调整转速，从而控制空冷器供水管路上的流量在整定的范围内（整定范围450m3/s～470m3/s可调）当流量≤450m3/s（可调）时，调高电动机供电频率提高转速，增加流量当流量≥470m3/s（可调）时，调低电动机供电频率降低转速，降低流量（2）主轴密封供水系统主轴密封供水取自厂外技术供水池（2X200m3）水池的水引自水厂生产供水池，通过水厂内的供水泵对水池进行供水水池内设有浮子开关（5个），可自动控制水泵的启、停水池内还设有液位变送器，水池外配套有液位测控仪，可实时监视水位并将信号传输至厂房中控室对水位进行监控水池通过2根供水管（DN250）对厂内进行供水（2）主轴密封供水系统水池浮子开关控制水位表名称整定值备注水位过高溢流报警水位103.0m水厂供水泵停泵水位102.7m水厂1#、2#泵启动水位102.1m水厂3#、4#泵启动水位101.8m低水位报警水位101.5m（2）主轴密封供水系统主轴密封供水管路上的阀门（DN50）、滤水器、自动化元件等布置在64.0m层副厂房2根供水管（DN50）分别接至厂内2根技术供水总管（DN250），管路设有2套电动阀门、滤水器、热导式流量开关等2套设备一用一备，在总管上还设有压力变送器、压力开关、压力表等元件开机前先打开电动阀，流量开关反馈信号后才具备开机条件，压力变送器信号输到中控室进行监视，压力大于0.5MPa（可调）则高压报警，压力低于0.15MPa（可调）则低压报警2、检修排水系统检修排水系统排水廊道间接排水方式排水廊道直径为Φ2000，机组流道上、下游各设有一根DN350的排水管，排水偏心半球阀（DN350）装设于42.1m层1#机投入运行前，8台机组的排水偏心半球阀均要求安装完毕，排水廊道两端头设有2个进人密闭门，进人密闭门也要求安装完毕，密闭门上装有验水阀，打开密闭门前应先打开验水阀，没有水流出后才能打开密闭门检修排水泵房位于40.3m高程3台双吸离心水泵1台泥浆泵1台真空泵检修排水系统双吸离心水泵吸水管（DN500）直接埋入排水廊道的吸水坑内，吸口不设底阀，吸水管上设有电动偏心半球阀（DN500），检修排水期间打开，平时处于关闭状态水泵出水管设有多功能水泵控制阀（DN400），电动偏心半球阀（DN400），此阀为检修阀门，检修排水期间打开，平时处于关闭状态检修排水系统水泵均为手动启动：3台泵均为工作泵，应逐台启动水泵首次排水时由于流道内水位较高，故不需启动真空泵抽真空，可直接启动水泵排水在排水过程中应通过设在排水廊道进人门上的验水阀确认排水廊道内的水位已降至38.5m高程以下后，方可打开排水廊道进人门，观察排水廊道内的水位流道抽干水后注意观察排水廊道内的水位，应根据闸门的漏水量确定水泵的运行台数，必要时可考虑使用泥浆泵配合排水检修排水泵未设底阀，如要再次启动检修排水泵，应先启动真空泵抽真空检修排水下游水位最高为78.0m当下游水位低于70.0m时，排水时间约为4.0h当下游水位达到最高检修水位78.0m时，排水时间约为5.0h，电站应按水文预报安排检修时机与期限。检修排水系统泥浆泵用于排水廊道清淤水泵吸水坑设有冲淤水管，冲淤水引自技术供水总管，阀门（DN50）装设在水泵房内排水廊道应定期清理，一般情况下，水泵吸水坑在机组检修完毕后冲洗一次，但冲洗时下游水位不应超过泥浆泵最高排水位85.0m真空泵只在需要启动水泵排除排水廊道内积水时才使用，使用时间较少，要注意维护检修排水系统对明露在检修泵房地板下集水井内的检修泵吸水管，应加强防锈维护工作，以防造成外水淹厂房的严重事故发生1#机组投入运行前，检修排水系统所有设备应安装调试完毕，并具备随时投入工作状态，以防紧急情况时对流道进行排水，确保初期运行时机组的安全3、渗漏排水系统渗漏排水系统渗漏排水泵房位于40.3m高程集水井设有油水分离井和渗漏集水井，渗漏集水井的有效容积为130m3，可以接纳35min的渗漏水量全厂渗漏排水管网内的渗漏水先汇集排入油水分离井，油浮在水面上，水则通过底部的孔洞流入渗漏集水井，当油水分离井内的油积累一定厚度后，人工将油提取至厂外处理，防止污油污染河流渗漏集水井内装设有3台潜水排污泵在64.0m高程还布置有2台深井泵渗漏排水系统渗漏排水采用高、低扬程泵复合排水3台潜水排污泵为低扬程泵，2台深井泵为高扬程泵，水泵排水管均直接排至下游潜水排污泵在下游水位为76.0m以下的范围内运行当下游水位达到76.0m时，深井泵投入运行深井泵投入运行，深井泵扬程达到的最高下游水位为97.5m，满足校核洪水位（P=0.1%）97.17m的排水要求渗漏排水系统潜水泵、深井泵工作切换根据下游水位自动或手动来切换下游水位低于76.0m时，潜水泵工作，下游水位达到76.0m（可调）时，切换到深井泵工作，此时潜水泵退出运行，下游水位回落到75.0m（可调）时，潜水泵工作，深井泵停退出运行当渗漏集水井的水位达到深井泵启动水位39.60m时，不管下游水位如何均自动投入深井泵，如此时下游水位低于76.0m，运行人员应及时查明情况并采取相应的处理措施在中控室显示有潜水泵、深井泵的工作状态。当出现异常大量漏水情况时，为防止水淹厂房，可以手动投入所有5台泵进行排水深井泵启动前先打开润滑水管路上的电磁阀DN25（或手动阀），通水并延时60s后方可启动深井泵，然后关闭电磁阀（或手动阀），润滑水接自技术供水总管渗漏排水系统渗漏集水井设有5个液位浮子开关，用于控制水泵的启停，同时还设有液位变送器，在中控室可以监视水位情况泵房内设有尾水闸门充水平压阀门（DN350），尾水闸门打开前，先打开平压阀门，尾水通过检修排水廊道，利用下游流道检修放空管路将尾水反充至流道内，待流道内水压与尾水平衡后，才可以起吊尾水闸门名称整定值备注备用深井泵启动并报警水位39.80m深井泵启动水位39.60m备用潜水泵启动水位39.30m工作潜水泵启动水位39.00m潜水泵、深井泵停泵水位37.30m集水井浮子开关控制水位表4、中压供气系统中压供气系统中压空压机房位于5#机组段64.00m高程下游副厂房装设3台活塞式中压空气压缩机，空压机额定排气量为1.60m3/min，额定压力为8.0MPa，配套电动机功率为26kW。同时设2个2m3的中压贮气罐，额定工作压力为8.0MPa。贮气罐与空压机之间设3台中压气水分离器，额定工作压力为8.0MPa，以净化中压用气。中压供气系统中压气系统用于调速器油压装置充、补气油压装置压力油罐初次充气时，3台空压机同时工作，以缩短充气时间平时中压气系统仅用于压力油罐的补气，可选择1台空压机工作，其余设为备用中压供气系统中压储气罐气压整定值表名称整定值备注中压储气罐安全阀动作值7.6MPa压力过高报警并停机7.4MPa空压机停机7.0MPa工作空压机启动6.5MPa1#备用空压机启动6.3MPa2#备用空压机启动并报警6.1MPa强迫制动供气系统强迫制动供气系统为天阿机组提供强迫制动用气该系统是在机组停机过程中，2个相邻导水叶出现故障大量漏水时投入天津阿尔斯通水电设备有限公司提供的数据为：强迫制动用气量为7.5l/s，制动气压4.5MPa东方电机厂机组不设强迫制动供气系统，停机过程中出现2个相邻导水叶故障大量漏水时投入低压制动供气系统即可强迫制动供气系统强迫制动供气系统考虑同一时间只有1台机组出现导叶故障的情况系统设1个3m3的贮气罐，额定工作压力为8.0MPa气罐与中压供气总管相连，通过减压阀将气压由7.0MPa减至4.5MPa，供给强迫制动储气罐，以满足天阿机组强迫制动用气的要求5、低压供气系统低压供气系统低压压缩空气系统分为机组制动及主轴密封空气围带用气系统和检修供气系统天津阿尔斯通水电设备有限公司提供的数据为：制动用气量为6.0l/s，制动气压0.7MPa东方电机厂提供的数据为：制动用气量为8.0l/s，制动气压0.65～0.8MPa低压供气系统机组制动及主轴密封供气系统的额定工作压力为0.7MPa空压机房位于5#机组段▽64.00m高程的下游副厂房装设2台双螺杆式空气压缩机，排气量为1.62m3/min，额定压力为0.8MPa，配套电动机功率为11kW，一台工作，一台备用同时设有2个4m3的贮气罐，以满足2台机组同时制动用气量的要求。空压机和贮气罐之间设2台气水分离器，额定工作压力为0.8MPa，用以净化制动用气低压供气系统制动储气罐气压整定值表名称整定值备注制动储气罐安全阀动作值0.78MPa压力过高报警并停机0.75MPa空压机停机0.70MPa工作空压机启动0.62MPa备用空压机启动并报警0.57MPa低压供气系统检修供气系统的额定工作压力为0.7MPa空压机房位于2#机组段▽64.00m高程下游副厂房设2台双螺杆式空气压缩机，排气量为5m3/min，额定压力为0.8MPa，功率为37kW同时设有一个1m3的贮气罐，以满足全厂检修用气量的要求低压供气系统检修储气罐气压整定值表名称整定值备注检修储气罐安全阀动作值0.78MPa压力过高报警并停机0.75MPa空压机停机0.70MPa工作空压机启动0.65MPa备用空压机启动并报警0.6MPa6、透平油处理系统透平油处理系统透平油采用GB11120-8968号L-TSA汽轮机油天阿机组的用油量为30.50m3东电机组的用油量为26.30m3调速器油压装置用油量为30.0m3透平油处理系统透平油罐室位于安装间下游副厂房75.0m高程设有2个35m3的净油罐2个35m3的运行油罐透平油处理室位于透平油罐室下方68.50m高程副厂房内设2台透平油滤油机2台压力滤油机2台齿轮油泵透平油处理系统在101.9m高程进厂楼内布置有4根厂外供、排油管（均配有软管接头），其中两根为透平油供、排油管，油管通至透平油处理室，利用软管接头、软管与油槽车相接，用以接受新油或用油泵从油库排出废油机组轴承回油箱的供、排油可以通过设在42.0m高程廊道下游侧的2根DN80的供、排油总管实现调速器回油箱的供、排油可以通过设在64.0m高程副厂房的2根DN80的供、排油总管实现7、主机轴承润滑油系统主机轴承润滑油系统轴承润滑油系统主要由轴承高位油箱(重力油箱)、轴承回油箱、油过滤器、油冷却器等组成具体详见透平油系统图（2/3，3/3）8.调速系统调速系统调速器型号：SWT-150-6.3(比例伺服阀微机控制双调节电液调速器)调节规律：并联PID导叶主配压阀直径：150mm桨叶主配压阀直径：150mm调速系统油压装置型号：YZ-20-6.3压力油罐容积：20m3回油箱容积：18m3油泵型号：VKF440R40输油量：11L/s电动机型号：Y280M-4V1功率：90kW台数：3台调速系统调节参数的调整范围调节参数应满足机组稳定运行的要求，并在下列范围内连续可调：永态转差率bp：0～10％，级差1％PID参数:比例增益KP：0.5～20.0；积分增益Ki：0.05～20.0s－1；微分增益Kd：O.0～20.0s人工失灵区可调范围：±1.0％；调节分辨率0.01Hz调速系统转速、出力调节范围转速调节范围：±10％；功率给定调节范围：0～115％，调节分辨率1％；频率给定调整范围：45～55Hz；开度限制调整范围：0～110％，调节分辨率1％调速系统过速保护装置调速系统设置事故配压阀当调速系统发生故障不能关闭导叶，机组转速升高到115%额定转速时，监控系统延时启动事故配压阀，导水机构在压力油和重锤的共同作用下关闭机组转速升高到148%额定转速时，启动事故配压阀，导水机构在压力油和重锤的共同作用下关闭当事故配压阀拒动，机组转速升高到Nr％额定转速时（东电160％133rpm，天阿155％，129rpm），主机上的TURAB机械液压过速保护装置动作而开启与操作油管连接的液控排油阀（重锤关闭阀），将开机侧操作油管内的压力油排至回油箱，导水机构在导叶自关闭力矩及重锤的共同作用下关闭，防止机组飞逸调速系统油压装置压力整定值序号项目整定值1压力油罐压力过高报警6.4MPa1油泵停止压力6.3MPa21＃主油泵启动压力6.0MPa32＃油泵启动压力5.8MPa43＃油泵启动压力5.6MPa5压力油罐低油压报警5.4MPa调速系统油压装置压力整定值（续）序号项目整定值6压力油罐事故低油压停机5.2MPa7压力油罐自动排油补气油位超过正常油位100mm，压力低于6.3MPa8压力油罐自动排气补油压力大于6.3MPa，油位降低正常油位100mm9回油箱冷却器投入冷却水油温50℃10回油箱油温过高报警55℃9、绝缘油处理系统绝缘油处理系统本电站最大一台主变的用油量为39.0m3绝缘油罐室位于安装间下游副厂房94.50m高程设有2个25m3的净油罐、2个25m3的运行油罐绝缘油处理室位于绝缘油罐室下方89.50m高程副厂房内设2台绝缘油滤油机，油处理能力为Q=2000L/h，2台压力滤油机（Q=50L/min,P=0～0.3MPa,N=1kW）和2台齿轮油泵（Q=8m3/h,PN=0.33MPa,N=2.2kW）及其他油处理设备绝缘油处理系统在101.9m高程进厂楼内布置有4根厂外供、排油管（均配有软管接头），其中两根为绝缘油供、排油管油管通至绝缘油处理室，利用软管接头、软管与油槽车相接，用以接受新油或用油泵从油库排出废油10、消防水系统厂房、发电机及船闸消火栓给水系统发电机采用水喷雾灭火方式据发电机制造厂提供，发电机消防最大用水量为38.3L/s，消防水压为0.3～0.5MPa每台发电机设置1套发电机灭火雨淋阀，装设于64.0m高程厂房、发电机及船闸消火栓给水系统厂房、发电机、坝顶、船闸控制楼、船闸闸室消防供水系统共用一套全自动稳压消防供水设备设两根水管，水源均取自上游水库，每根吸水管设2个取水口，取水管高程分别为61.1m、63.1m和65.1m、67.1m厂房内每根吸水管上设有1台全自动滤水器（Qmax=200m3/h），可互为备用在厂房外设置有消防备用水源供水池（200m3），通过供水设备上的电动阀门可以切换到备用水源供水状态，通常情况下为上游水库取水厂房、发电机及船闸消火栓给水系统全自动气压消防供水设备布置于64.0m高程副厂房内，其技术参数如下：消防泵：Q=40L/s，H=80m，N=55kW，2台（1用1备）Q=1.6L/s，H=95m，N=5.5kW，2台（1用1备，稳压）稳压气压罐：Ф1200，1.0MPa，1个厂房、发电机及船闸消火栓给水系统全自动气压消防设备整定值如下表最不利点所需系统工作压力（MPa）0.65气压罐的充气压力P1（MPa）0.50消防泵启动压力P2（MPa）0.63稳压泵启动压力Ps1（MPa）0.65稳压泵停泵压力Ps2（MPa）0.70主变压器的水喷雾消防给水系统本电站共有主变压器4台，额定容量130MVA,油重35吨，布置在副厂房顶98.00m高程，设有事故排油坑、集油池主变压器消防采用水喷雾灭火系统，每台主变压器布置有用52个喷雾头，消防时水喷雾将包络整个主变压器主变压器的水喷雾消防给水系统变压器消防供水用一套全自动气压消防供水设备设两根吸水管，水源均取自上游水库，每根吸水管设2个取水口，取水管高程分别为61.1m、63.1m和65.1m、67.1m，厂房内每根吸水管上设有1台全自动滤水器（Qmax=600m3/h），可互为备用在厂房外设置有消防备用水源供水池（200m3），通过供水设备上的电动阀门可以切换到备用水源供水状态，通常情况下为上游水库取水每台变压器设置1套主变灭火雨淋阀，装设于89.5m高程主变压器的水喷雾消防给水系统全自动气压消防供水设备技术参数如下：消防泵：Q=97L/s，H=90m，N=132kW，2台（1用1备）Q=6L/s，H=110m，N=11kW，2台（1用1备，稳压）稳压气压罐：Ф1800，1.6MPa，1个主变压器的水喷雾消防给水系统全自动气压消防设备整定值如下表：最不利点所需系统工作压力（MPa）1.015气压罐的充气压力P1（MPa）0.85消防泵启动压力P2（MPa）0.95稳压泵启动压力Ps1（MPa）1.015稳压泵停泵压力Ps2（MPa）1.110问题和讨论时间