水力機(jī)組設(shè)備復(fù)習(xí)PPT.

1、總 復(fù) 習(xí) 第一章 水輪機(jī)進(jìn)水閥及常用閥門 一、進(jìn)水閥的作用 進(jìn)水閥設(shè)置條件：進(jìn)水閥設(shè)置條件： 1.1.由一根壓力引水總管供幾臺機(jī)組用水時(shí)，應(yīng)在每由一根壓力引水總管供幾臺機(jī)組用水時(shí)，應(yīng)在每 臺水輪機(jī)前安裝進(jìn)水閥。臺水輪機(jī)前安裝進(jìn)水閥。 2.2.當(dāng)水頭當(dāng)水頭H120mH120m時(shí)，單元壓力引水管較長，可以考時(shí)，單元壓力引水管較長，可以考 慮在每臺水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥。慮在每臺水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥。 3.3.當(dāng)水頭當(dāng)水頭H H120m120m時(shí)，單元壓力引水管短，可在進(jìn)時(shí)，單元壓力引水管短，可在進(jìn) 水口設(shè)水口設(shè)快速閘門快速閘門。 1. 蝴蝶閥 適用于水頭200米以下的電站。 2. 球閥 適用于水頭在2

2、00米以上，壓力引水管直徑小于2m的 水電站。 3. 閘閥 適用于水頭400米以下，壓力引水管直徑小于1m臥式 機(jī)組的小水電站。 水輪機(jī)進(jìn)水閥的型式 旁通管的作用： 由于進(jìn)水閥應(yīng)能在動(dòng)水中關(guān)閉，不允許在動(dòng)水情況下開啟， 所以在主閥體上安裝旁 通 管，可以在進(jìn)水閥開啟前，先開 旁通閥，經(jīng)旁通管對閥后充水，當(dāng)兩側(cè)平壓后，再在靜水中 開啟進(jìn)水閥。 空氣閥的作用： 當(dāng)進(jìn)水閥緊急關(guān)閉時(shí)，由它來補(bǔ)給空氣，防止閥后產(chǎn)生真空 破壞管道；而在進(jìn)水閥開啟充水平壓過程中，則又由它來排 出空氣。 附屬部件 1.3 水輪機(jī)進(jìn)水閥的操作方式及其操作系統(tǒng) 一、進(jìn)水閥的操作方式： 1. 液壓操作。油壓裝置：30%40%的油+

3、壓縮空氣合用。 （主閥易進(jìn)水，要分別設(shè)置） 2.電動(dòng)操作。用于小型機(jī)組，H低，D小，僅作檢修用。 3.手動(dòng)操作。（對不要求遠(yuǎn)方操作的小型進(jìn)水閥） 液壓操作包括水壓和油壓操作液壓操作包括水壓和油壓操作, ,水頭高于水頭高于120120米時(shí)米時(shí) 可用水壓操作，但對水質(zhì)要求較高，一般不用。可用水壓操作，但對水質(zhì)要求較高，一般不用。 通常用油壓操作。油壓操作要求用接力器操作。通常用油壓操作。油壓操作要求用接力器操作。 接力器有以下幾種型式：接力器有以下幾種型式： 油壓操作要求用接力器操作。接力器有以下幾種型式： 1.導(dǎo)管式接力器 2.搖擺式接力器主要用在大中型臥軸進(jìn)水閥主要用在大中型臥軸進(jìn)水閥 目前采

4、用較多的是蝶閥機(jī)械液壓操作系統(tǒng)。目前采用較多的是蝶閥機(jī)械液壓操作系統(tǒng)。 蝶閥開啟前所作的必要工作蝶閥開啟前所作的必要工作 ： 1.1.為了使主閥前后壓力相等，必須打開旁通閥，向下游側(cè)為了使主閥前后壓力相等，必須打開旁通閥，向下游側(cè) 充水；充水； 2.2.鎖錠打開；鎖錠打開； 3.3.空氣圍帶放氣；空氣圍帶放氣； 4.4.旁通閥關(guān)上；旁通閥關(guān)上； 5.5.鎖錠復(fù)位，油閥關(guān)閉，切斷油路。鎖錠復(fù)位，油閥關(guān)閉，切斷油路。 二、進(jìn)水閥的操作系統(tǒng)二、進(jìn)水閥的操作系統(tǒng) 開油源開油源 開啟過程開啟過程 蝶閥機(jī)械液壓操作系統(tǒng)蝶閥機(jī)械液壓操作系統(tǒng) 第2章 油系統(tǒng) 水電站的機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中，由于設(shè)備的特性、要求和

5、工作條件不同，需要使用各種性能的油品，大致有潤滑油 和絕緣油兩大類. 一、用油種類 1、潤滑油（H）（脂Z） （1）透平油，有HU-22，HU-30，HU-46等，在符號后面的數(shù)字表示油 50時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度，供機(jī)組軸承和液壓操作用。 （2）機(jī)械油，供電動(dòng)機(jī)、水泵的軸承和起重機(jī)齒輪變速器。 （3）壓縮機(jī)油，專供空壓機(jī)潤滑用。 （4）潤滑脂（黃油），供滾動(dòng)軸承用。有鈣基潤滑脂 抗水性能好，適用水 泵、水輪機(jī)。鈉基潤滑脂，遇水分解，適用發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)。 透平油作用：透平油作用：主要作用為潤滑、散熱及液壓操作主要作用為潤滑、散熱及液壓操作 絕緣油在設(shè)備中的作用是絕緣油在設(shè)備中的作用是絕緣，散熱和消弧絕緣

6、，散熱和消弧。 一、油劣化原因及危害一、油劣化原因及危害 油劣化：油在運(yùn)行、儲存過程中發(fā)生了物理、化學(xué)性質(zhì)的油劣化：油在運(yùn)行、儲存過程中發(fā)生了物理、化學(xué)性質(zhì)的 變化，致使不能保證設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變化，致使不能保證設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 1 1、根本原因：油被氧化、根本原因：油被氧化, ,混入水分和其他混雜物?；烊胨趾推渌祀s物。 2 2、加速油氧化因素：、加速油氧化因素： （1 1）水分：空氣水分、設(shè)備漏水、溫差水、干燥劑失效。）水分：空氣水分、設(shè)備漏水、溫差水、干燥劑失效。 （2 2）溫度：透平油不超過）溫度：透平油不超過45450 0c,c,絕緣油不超過絕緣油不超過65650 0c

7、 c，過負(fù)荷，過負(fù)荷 、冷卻水中斷、冷卻水中斷、 潤滑條件破壞等原因。潤滑條件破壞等原因。 （3 3）空氣）空氣 （4 4）天然光線：紫外線。）天然光線：紫外線。 （5 5）電流：軸電流（轉(zhuǎn)子、定子間隙電磁場不平衡產(chǎn)生單邊）電流：軸電流（轉(zhuǎn)子、定子間隙電磁場不平衡產(chǎn)生單邊 磁拉力，轉(zhuǎn)動(dòng)部件與地間產(chǎn)生電壓）磁拉力，轉(zhuǎn)動(dòng)部件與地間產(chǎn)生電壓） 二、油的凈化處理 污 油：輕度劣化（機(jī)械凈化）。 廢油：深度劣化變質(zhì)（再生） 壓力過濾原理：是利用壓力濾油機(jī)把油加壓，使之通過 具有吸收水分和阻止機(jī)械雜質(zhì)通過的過濾層，以達(dá)到使 油凈化的目的。 真空過濾的原理：是利用油和水的汽化溫度不同，在真 空罐內(nèi)水分和氣體

8、形成減壓蒸發(fā)，從而將油中的水分及 氣體分離出來，達(dá)到除水脫氣的目的。 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油量計(jì)算水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油量計(jì)算 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油量是油壓裝置、導(dǎo)水水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油量是油壓裝置、導(dǎo)水 機(jī)構(gòu)接力器和轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)葉片的接力器的充機(jī)構(gòu)接力器和轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)葉片的接力器的充 油量，以及充滿管道所需的油量，各油量可分油量，以及充滿管道所需的油量，各油量可分 別計(jì)算別計(jì)算. . 2.5 油系統(tǒng)的計(jì)算和設(shè)備選擇 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)充油量計(jì)算（Vh） 機(jī)組潤滑油系統(tǒng)充油量一般是指機(jī)組潤滑油系統(tǒng)充油量一般是指水輪發(fā)電機(jī)組推力軸承水輪發(fā)電機(jī)組推力軸承和和導(dǎo)導(dǎo) 軸承軸承的充油量的充油量. .其充油量按推力軸承和

9、導(dǎo)軸承單位千瓦損耗其充油量按推力軸承和導(dǎo)軸承單位千瓦損耗 來計(jì)算來計(jì)算. .當(dāng)然，也可參照已運(yùn)行的容量和尺寸相近的同類型當(dāng)然，也可參照已運(yùn)行的容量和尺寸相近的同類型 機(jī)組進(jìn)行估算機(jī)組進(jìn)行估算. . 進(jìn)水閥接力器的用油量計(jì)算（Va） 主閥接力器的充油量可根據(jù)主閥的具體參數(shù)查有關(guān)產(chǎn)品目錄 或設(shè)計(jì)手冊.（水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊） 1）貯油設(shè)備的選擇）貯油設(shè)備的選擇 a. a.凈油槽：貯備凈油以使機(jī)組或電氣設(shè)備換油時(shí)使凈油槽：貯備凈油以使機(jī)組或電氣設(shè)備換油時(shí)使 用。用。容積為一臺最大機(jī)組（或變壓器）充油量的容積為一臺最大機(jī)組（或變壓器）充油量的110110 ，加上全部運(yùn)行設(shè)備加上全部運(yùn)行設(shè)備4545天的補(bǔ)

10、充用油量。通常透天的補(bǔ)充用油量。通常透 平油及絕緣油各設(shè)置一個(gè)油槽，當(dāng)容量大于平油及絕緣油各設(shè)置一個(gè)油槽，當(dāng)容量大于6060平方平方 米時(shí)可考慮設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上。米時(shí)可考慮設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上。 b.b.運(yùn)行油槽：當(dāng)機(jī)組或變壓器檢修時(shí)排油和凈油用運(yùn)行油槽：當(dāng)機(jī)組或變壓器檢修時(shí)排油和凈油用 。容積與凈油槽相同。為了提高污油凈化效果，通。容積與凈油槽相同。為了提高污油凈化效果，通 常設(shè)置兩個(gè)，每個(gè)為總?cè)莘e的一半。常設(shè)置兩個(gè)，每個(gè)為總?cè)莘e的一半。 2.4.4 絕緣油系統(tǒng)圖 實(shí)例： 某電站一臺主變壓器最大用油量約為某電站一臺主變壓器最大用油量約為40m3,按按1.1倍選用倍選用2個(gè)個(gè) 30m3凈油罐，

11、凈油罐，2個(gè)個(gè)30m3運(yùn)行油罐運(yùn)行油罐.選用選用1臺流量為臺流量為150ml/min 的精密濾油機(jī)，選用的精密濾油機(jī)，選用1臺流量為臺流量為6m3/min的真空凈油機(jī)，選的真空凈油機(jī)，選 用用2臺流量為臺流量為12m3/min，壓力為，壓力為0.33MPa的油泵的油泵,絕緣油牌號絕緣油牌號 為為25#.設(shè)一臺油水分離裝置，為運(yùn)送油品，選用一臺容積為設(shè)一臺油水分離裝置，為運(yùn)送油品，選用一臺容積為 5000L 的油罐車。電站配置絕緣油油化驗(yàn)設(shè)備一套。主要有的油罐車。電站配置絕緣油油化驗(yàn)設(shè)備一套。主要有 絕緣油耐壓測定儀，絕緣油色譜分析儀，電熱恒溫水浴鍋，絕緣油耐壓測定儀，絕緣油色譜分析儀，電熱恒溫

12、水浴鍋， 閉口閃點(diǎn)測定儀，微量水分測定儀，閉口閃點(diǎn)測定儀，微量水分測定儀， 自動(dòng)張力測定儀，電子自動(dòng)張力測定儀，電子 分析天平等。分析天平等。 絕緣油系統(tǒng)圖 絕緣油系統(tǒng)操作程序 第三章 壓縮空氣系統(tǒng) 3.1.1 壓縮空氣的用途 1、油壓裝置壓力油罐充氣； （1）30%40%的油，的油，60%70%的壓縮空氣。（的壓縮空氣。（2 ）工作壓力一般為）工作壓力一般為2.5MPa，大型機(jī)組為，大型機(jī)組為4.0MPa。（。（ 3）便于布置，易漏油（對工藝水平要求高），有干）便于布置，易漏油（對工藝水平要求高），有干 燥度要求。燥度要求。 2、配電裝置中空氣配電裝置中空氣QF和氣動(dòng)隔離開關(guān)用氣；和氣動(dòng)隔離

13、開關(guān)用氣； （1）作為滅弧或操作能源。（）作為滅弧或操作能源。（2）空氣）空氣QF用氣的工用氣的工 作壓力為作壓力為2.0-2.5MPa，氣動(dòng)隔離開關(guān)工作壓力，氣動(dòng)隔離開關(guān)工作壓力 0.7MPa。（。（3）有干燥度要求。）有干燥度要求。 3、機(jī)組停機(jī)時(shí)制動(dòng)用氣；、機(jī)組停機(jī)時(shí)制動(dòng)用氣； 工作壓力為工作壓力為0.7MPa。 4、機(jī)組調(diào)相用氣、機(jī)組調(diào)相用氣 工作壓力為工作壓力為0.7MPa 5、蝶閥止水圍帶用氣、蝶閥止水圍帶用氣 工作壓力：工作壓力：0.1-0.3MPa 6、風(fēng)動(dòng)工具、吹污清掃用氣、風(fēng)動(dòng)工具、吹污清掃用氣 工作壓力：工作壓力：0.7MPa 7、水輪機(jī)導(dǎo)軸承檢修密封圍帶；、水輪機(jī)導(dǎo)軸承

14、檢修密封圍帶； 8、防凍吹冰用氣，水工閘門、攔污柵、防凍吹冰用氣，水工閘門、攔污柵 3.1.3 氣系統(tǒng)分類 高壓：大于高壓：大于0.7MPa；低壓：小于等于；低壓：小于等于0.7MPa。 廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)：水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機(jī)組控制系統(tǒng)的：水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和機(jī)組控制系統(tǒng)的油壓油壓 裝置。裝置。 廠外高壓氣系統(tǒng)廠外高壓氣系統(tǒng)：空氣斷路器供氣壓力：空氣斷路器供氣壓力4Mpa以上以上 廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)：機(jī)組制動(dòng)、調(diào)相壓水、空氣圍帶、風(fēng)動(dòng)：機(jī)組制動(dòng)、調(diào)相壓水、空氣圍帶、風(fēng)動(dòng) 工具及吹掃等。工具及吹掃等。 廠外低壓氣系統(tǒng)廠外低壓氣系統(tǒng)：水工閘門、攔污柵。：水工閘門、攔污柵。 2 2

15、、工作原理、工作原理 吸氣過程吸氣過程：當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，氣缸左腔容積：當(dāng)活塞向右移動(dòng)時(shí)，氣缸左腔容積 增大，壓力降低，形成真空，吸氣閥克服彈增大，壓力降低，形成真空，吸氣閥克服彈 簧阻力自行打開，空氣在大氣壓力的作用下簧阻力自行打開，空氣在大氣壓力的作用下 進(jìn)入氣缸左腔。進(jìn)入氣缸左腔。 壓縮過程壓縮過程：當(dāng)活塞返行時(shí)，氣缸左腔壓力增高：當(dāng)活塞返行時(shí)，氣缸左腔壓力增高 ，吸氣閥自動(dòng)關(guān)閉，吸入的空氣在氣缸內(nèi)被，吸氣閥自動(dòng)關(guān)閉，吸入的空氣在氣缸內(nèi)被 活塞壓縮?；钊麎嚎s。 排氣過程：排氣過程：當(dāng)活塞繼續(xù)向左移動(dòng)，氣缸內(nèi)的氣當(dāng)活塞繼續(xù)向左移動(dòng)，氣缸內(nèi)的氣 體壓力增高到排氣管中的壓力時(shí)，吸氣閥活體壓力增

16、高到排氣管中的壓力時(shí)，吸氣閥活 塞排氣閥自動(dòng)打開，壓縮空氣被排出。塞排氣閥自動(dòng)打開，壓縮空氣被排出。 至此，就完成了一個(gè)工作循環(huán)?；钊^續(xù)至此，就完成了一個(gè)工作循環(huán)。活塞繼續(xù) 運(yùn)動(dòng)，則上述工作循環(huán)將周而復(fù)始地進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)，則上述工作循環(huán)將周而復(fù)始地進(jìn)行， 以完成壓縮氣體的任務(wù)。以完成壓縮氣體的任務(wù)。 3.3 機(jī)組制動(dòng)供氣 機(jī)組制動(dòng)概述 機(jī)組的推力軸承受著軸向載荷，轉(zhuǎn)軸必須具有一定轉(zhuǎn)速 才能形成一定厚度的油楔 使軸承獲得液體潤滑摩擦，同樣 也適合于徑向滑動(dòng)軸承。在停機(jī)過程中，水推力隨水輪機(jī) 導(dǎo)葉的關(guān)閉而消失，但是立式機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量很大 ，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低很多之后，油楔厚度也迅速減小，到某個(gè)轉(zhuǎn) 速就

17、會出現(xiàn)半液半干摩擦，甚至出現(xiàn)干摩擦，致使軸瓦磨 損，嚴(yán)重時(shí)會出現(xiàn)燒瓦。因此機(jī)組停機(jī)過程當(dāng)轉(zhuǎn)速降低到 額定轉(zhuǎn)速的30%40%時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)行制動(dòng)。 頂起轉(zhuǎn)子頂起轉(zhuǎn)子 按規(guī)程規(guī)定，第一次停機(jī)按規(guī)程規(guī)定，第一次停機(jī)2424 小時(shí)，第二次停機(jī)小時(shí)，第二次停機(jī)3636小時(shí)，小時(shí)， 第三次停機(jī)第三次停機(jī)4848小時(shí)，以后為小時(shí)，以后為 7272小時(shí)以上需要頂轉(zhuǎn)子小時(shí)以上需要頂轉(zhuǎn)子. .當(dāng)當(dāng) 然有時(shí)為了檢修的需要也需然有時(shí)為了檢修的需要也需 要頂轉(zhuǎn)子。要頂轉(zhuǎn)子。 切斷制動(dòng)系統(tǒng)與制動(dòng)閘切斷制動(dòng)系統(tǒng)與制動(dòng)閘 的聯(lián)系，切換三通閥接通高的聯(lián)系，切換三通閥接通高 壓油泵，向制動(dòng)閘打油，壓油泵，向制動(dòng)閘打油，使使 發(fā)電

18、機(jī)轉(zhuǎn)子偏離發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子偏離812mm. .開開 機(jī)前排出制動(dòng)閘中的油，此機(jī)前排出制動(dòng)閘中的油，此 時(shí)需打開閥門時(shí)需打開閥門5 5，使制動(dòng)閘，使制動(dòng)閘 中的油排至回油箱，最后用中的油排至回油箱，最后用 壓縮空氣吹掃制動(dòng)網(wǎng)中的殘壓縮空氣吹掃制動(dòng)網(wǎng)中的殘 油油. . 3.4 3.4 機(jī)組調(diào)相壓水供氣機(jī)組調(diào)相壓水供氣 1 . 機(jī)組調(diào)相的目的 為了提高電力系統(tǒng)的功率因素和保持電壓水平，常常需要 水輪發(fā)電機(jī)作水輪發(fā)電機(jī)作調(diào)相機(jī) 。向系統(tǒng)輸送無功功率, ,以補(bǔ)償輸電線路 和異步電動(dòng)機(jī)的感性容性電流。 2、機(jī)組調(diào)相的特點(diǎn) 1) 比裝設(shè)專門的同期調(diào)相機(jī)經(jīng)濟(jì)、不需要一次投資. 2) 運(yùn)行工況切換靈活方便,自調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)

19、為發(fā)電機(jī)只需要1 0-2 0S, 易于承擔(dān)電力系統(tǒng)事故備用容量. 3) 消耗電能比其他方式多. 3 3、機(jī)組調(diào)相的方式、機(jī)組調(diào)相的方式 1)1)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪與發(fā)電機(jī)解離水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪與發(fā)電機(jī)解離, ,其缺點(diǎn)是短期內(nèi)完全轉(zhuǎn)為發(fā)電工其缺點(diǎn)是短期內(nèi)完全轉(zhuǎn)為發(fā)電工 況況, ,而且拆卸和安裝工作復(fù)雜而且拆卸和安裝工作復(fù)雜; ; 2) 2)關(guān)閉進(jìn)水口閘門和尾水閘門關(guān)閉進(jìn)水口閘門和尾水閘門, ,抽空尾水管的存水抽空尾水管的存水, ,其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn) 為發(fā)電運(yùn)行前需較長時(shí)間充水為發(fā)電運(yùn)行前需較長時(shí)間充水, ,而且其運(yùn)行操作復(fù)雜而且其運(yùn)行操作復(fù)雜; ; 3) 3)開啟導(dǎo)葉使水輪機(jī)空轉(zhuǎn)開啟導(dǎo)葉使水輪機(jī)空轉(zhuǎn), ,帶動(dòng)

20、發(fā)電機(jī)做調(diào)相運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做調(diào)相運(yùn)動(dòng), ,其缺點(diǎn)是效其缺點(diǎn)是效 率低率低, ,耗水大耗水大, ,極不經(jīng)濟(jì)極不經(jīng)濟(jì); ; 4) 4)利用壓縮空氣強(qiáng)制壓低轉(zhuǎn)輪室水位利用壓縮空氣強(qiáng)制壓低轉(zhuǎn)輪室水位, ,使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)， 這種方式操作簡便，轉(zhuǎn)換迅速，能量消耗少這種方式操作簡便，轉(zhuǎn)換迅速，能量消耗少. . 防凍吹冰對供氣壓力和干燥度有一定的要求。噴嘴出口壓力一般為 0.15MPa左右，當(dāng)噴嘴在水下較深時(shí)宜采用較高的壓力，但出口壓力 不宜過高，防止氣體流速高而引起噴嘴局部降溫以致結(jié)冰封塞。 吹氣噴嘴一般設(shè)置在冬季運(yùn)行水位以下510m處。 噴嘴之間的距離可選取23m. 用于防凍吹冰的

21、壓縮空氣必須采取干燥措施來提高其干燥度，以防壓 縮空氣流過管道后受外界氣溫影響達(dá)到露點(diǎn)，致使噴嘴口或管內(nèi)結(jié)冰 堵塞. 空壓機(jī)或儲氣罐的壓力為0.70.8Mpa. 4.5.3. 防凍吹冰供氣 3.7.1 油壓裝置給氣的目的和供氣方式 1）油壓裝置給氣的目的 油壓裝置的壓力油罐是一個(gè)蓄能容器，是水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能源，用它油壓裝置的壓力油罐是一個(gè)蓄能容器，是水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能源，用它 來移動(dòng)接力器活塞以改變導(dǎo)葉的開度和轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪槳葉的轉(zhuǎn)角，來移動(dòng)接力器活塞以改變導(dǎo)葉的開度和轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪槳葉的轉(zhuǎn)角， 同時(shí)也用來操作水輪機(jī)主閥、調(diào)壓閥、技術(shù)供水管路和調(diào)相供氣管路上同時(shí)也用來操作水輪機(jī)主閥、調(diào)壓

22、閥、技術(shù)供水管路和調(diào)相供氣管路上 的液壓閥。的液壓閥。 壓力油罐的容積有壓力油罐的容積有30304040是透平油，其余為是透平油，其余為606070%70%壓縮空氣。用壓縮空氣。用 壓縮空氣和油共同造成壓力，保證和維持調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需要的工作壓力壓縮空氣和油共同造成壓力，保證和維持調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需要的工作壓力。 由于壓縮空氣具有彈性，并貯存了一定量的機(jī)械能，因而減小了壓力油由于壓縮空氣具有彈性，并貯存了一定量的機(jī)械能，因而減小了壓力油 罐中的壓力波動(dòng)。罐中的壓力波動(dòng)。 2. 油壓裝置供氣方式 油壓裝置供氣方式包括一級壓力供氣和二級壓力供氣。油壓裝置供氣方式包括一級壓力供氣和二級壓力供氣。 (1)(1)

23、一級壓力供氣：一級壓力供氣： 空壓機(jī)的排氣壓力空壓機(jī)的排氣壓力PkPk不需要專門減壓而直接供氣給壓不需要專門減壓而直接供氣給壓 力油槽，即空壓機(jī)的額定排氣壓力力油槽，即空壓機(jī)的額定排氣壓力PkPk與壓油槽的額定壓力與壓油槽的額定壓力 PyPy接近相等或稍大。此方式供氣空氣的干燥度較差接近相等或稍大。此方式供氣空氣的干燥度較差。 (2)(2)二級壓力供氣：二級壓力供氣： 空壓機(jī)的排氣壓力空壓機(jī)的排氣壓力PkPk高于壓油槽的額定壓力高于壓油槽的額定壓力PyPy，一般，一般 取取Pk=(1.5Pk=(1.52.0)Py2.0)Py，壓縮空氣自高壓貯氣罐經(jīng)減壓后供，壓縮空氣自高壓貯氣罐經(jīng)減壓后供 給壓

24、油槽，此方式供氣空氣的干燥度較高。給壓油槽，此方式供氣空氣的干燥度較高。 配電裝置供氣 1. 供氣對象 變電站配電裝置壓縮空氣系統(tǒng)般具有如下用戶： 1利用壓縮空氣滅弧和操作的空氣斷路器。 2 具有氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的隔離開關(guān)。 3利用壓縮空氣操作的油斷路器和其他型式的開關(guān)。 2 . 供氣要求 1氣壓要求：應(yīng)不低于電氣設(shè)備額定工作壓力。 2 干燥要求：相對濕度不大于80%以免潮氣凝結(jié)。 3清潔要求：須采取過濾措施，提高其純凈度。 3 、壓縮空氣的干燥方法 1熱力法：利用在等溫下壓縮空氣膨脹后其相對濕度降低的原理，先將空 氣壓縮到某一高壓，然后經(jīng)減壓閥降低到電氣設(shè)備所使用的工作壓力的方 法來實(shí)現(xiàn)的。電站

25、常用。電站常用。 2物理法：利用某些多孔性干燥劑的吸附性能，吸收空氣中的水分，工作 中干燥劑的化學(xué)性能不變，且經(jīng)過烘干還原后可重復(fù)使用。干燥劑如硅膠干燥劑如硅膠 。 3化學(xué)法：引用善于從空氣中吸收水分生成化合物的某些物質(zhì)做干燥劑。 干燥劑如氯化鈣、氯化鎂、苛性鈉。干燥劑如氯化鈣、氯化鎂、苛性鈉。 4 降溫法：利用濕空氣性質(zhì)的一種物理干燥法?？諌簷C(jī)與儲氣罐間設(shè)置水空壓機(jī)與儲氣罐間設(shè)置水 冷卻器。主要老電站（早上的冷卻器。主要老電站（早上的露水露水）。）。 4、對配電裝置供氣系統(tǒng)的要求 1保證工作可靠 2保證空氣足夠干燥。 3 壓氣系統(tǒng)應(yīng)全部自動(dòng)化。 3.7.3 油壓裝置供氣系統(tǒng) 油壓裝置供氣用的

26、空壓機(jī)， 一般應(yīng)設(shè)置兩臺。正常運(yùn)行中 一臺工作，一臺備用。在油壓裝置安裝或檢修后充氣時(shí)，兩 臺空壓機(jī)可以同時(shí)工作。 某電站為一級壓力供氣的油壓裝置充氣壓縮空氣系統(tǒng)，如圖 所示?？諌簷C(jī)為三臺1KY3KY ，采用3臺排氣壓力為7MPa ，排氣量為1.0m3 /min的空氣壓縮機(jī)，中壓儲氣罐為2個(gè)， 每個(gè)3m3，額定壓力為7MPa，經(jīng)冷干機(jī)進(jìn)行空氣干燥后用 于壓力油罐用氣?？諌簷C(jī)的起停由氣管上的電接點(diǎn)壓力表自 動(dòng)控制，為了防止過熱，在空壓機(jī)排氣管上裝設(shè)溫度信號器 WX，為了空載起動(dòng)和自動(dòng)排污，在油水分離器排污管上裝 設(shè)電磁排污闡。油壓裝置型號為YZ8.06.3，額定工作壓力為 6.3 MPa ，油壓

27、裝置壓力油罐內(nèi)的氣體體積大約為4m3. 第四章 技術(shù)供水系統(tǒng) 4.1.1 任務(wù) 水電廠的供水包括技術(shù)供水、消防供水、生活供水。 技術(shù)供水又稱生產(chǎn)供水，其主要作用是對水電站中運(yùn)行的各 種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行冷卻、潤滑(如采用橡膠軸瓦或尼龍軸瓦的水 導(dǎo)軸承)與水壓操作(如射流泵，高水頭電站的主閥等) 。對技 術(shù)供水系統(tǒng)，既要經(jīng)濟(jì)可靠，又要保證用水設(shè)備對水量、水 壓、水溫及水質(zhì)等方面的要求。 消防供水系統(tǒng)用于發(fā)電機(jī)、主廠房、油處理室以及變壓器的 滅火； 生活供水是水電站生產(chǎn)區(qū)域的生活、清潔用水。 1）發(fā)電機(jī)空氣冷卻器(簡稱空冷器) 原由：發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生電 磁損失及機(jī)械損失。 后果：損耗將最終轉(zhuǎn)化為熱量

28、，如果不及時(shí)散出，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫 度升高，將會影響發(fā)電機(jī)出力、效 率和壽命，甚至?xí)l(fā)生事故。 設(shè)備限制：發(fā)電機(jī)允許的溫度 上升值一般為70708080。 2 2）發(fā)電機(jī)推力軸承和導(dǎo)軸承油冷卻器）發(fā)電機(jī)推力軸承和導(dǎo)軸承油冷卻器 原由：機(jī)組運(yùn)行時(shí)軸承的機(jī)械摩擦產(chǎn)生大量的熱量，而軸承是浸在透 平油中的，油溫升高將加速油的劣化，影響軸承壽命，甚至可能使軸 承燒毀。 措施：在軸承油箱內(nèi)設(shè)置油冷卻器，冷卻水不斷在管內(nèi)流過，將油中 的熱量帶走。 3）變壓器油冷卻器 內(nèi)部水冷式變壓器：冷卻器裝在變壓器的絕緣油箱內(nèi)， 通過冷卻器的冷卻水將熱量帶走（內(nèi)部冷卻）。 外部冷卻：油泵抽出油冷卻。 變壓器的冷卻方式有油浸自

29、冷式、油浸風(fēng)冷式與內(nèi)部水冷式、外部水冷式等。 4）水冷式空壓機(jī) 空壓機(jī)的冷卻方式有水冷式和風(fēng)冷式，水冷式是空壓機(jī)的冷卻方式有水冷式和風(fēng)冷式，水冷式是 在氣缸體及氣缸蓋周圍包以水套，其中通入冷卻水在氣缸體及氣缸蓋周圍包以水套，其中通入冷卻水 以帶走熱量。以帶走熱量。大容量空壓機(jī)多采用水冷式。 6 6）水輪機(jī)導(dǎo)軸承）水輪機(jī)導(dǎo)軸承 水輪機(jī)導(dǎo)軸承采用橡膠軸瓦時(shí)，用水來冷卻和潤滑。 壓力水從橡膠軸瓦與不銹鋼軸頸之間流過，形成潤滑水膜 以承受工作壓力，并把摩擦熱量帶走。 技術(shù)供水系統(tǒng)的水源除主水源外，還應(yīng)有可靠的備用水源。電站 一般均采用上游水庫或下游尾水作為供水系統(tǒng)的主水源和備用水 源，當(dāng)河水不能滿足用

30、水設(shè)備要求時(shí)，可考慮其他水源(例如地下 水源等) 作為主水源，或補(bǔ)充水源、或備用水源。 1. 上游取水 上游水庫取水，常用壩前取水與壓力鋼管(或蝸殼)取水兩種方式， 對中、高水頭的水電站還可從水輪機(jī)的頂蓋取水。 (1)壩前取水： 取水口可設(shè)置數(shù)個(gè)，在取水口前均裝置攔污 柵和小型閘門。取水口裝置在不同的高程上，隨 著水位的變化可以選擇合適的水溫和水質(zhì)，某個(gè) 引水管道堵塞或損壞時(shí)，不影響技術(shù)供水，可靠 性高，便于布置水處理設(shè)備；缺點(diǎn)是引水管道長， 一般河床式、壩內(nèi)式和壩后式電站采用的較多。 4、水源及供水方式 (2)壓力鋼管取水或蝸殼取水： 一般取水口位置布置在鋼管或 蝸殼斷面的兩側(cè)，在45度方向

31、上， 避免布置在頂部和底部，在頂部 有懸浮物，在底部有積存的泥沙. 優(yōu)點(diǎn)是引水管道短，節(jié)約投資管 道可集中布置，便于操作。 （3）從水輪機(jī)頂蓋取水 中高水頭混流式機(jī)組可利用水輪機(jī)上止漏環(huán) 的漏水作為技術(shù)供水.其優(yōu)點(diǎn)是：水量充足供 水可靠，止漏環(huán)間隙由于漏水起了良好的減 壓作用，水壓穩(wěn)定，操作簡單，隨機(jī)組啟、 停而自動(dòng)投入、切斷水源，隨機(jī)組出力的增 減而自動(dòng)增減供水量。試用證明效果良好。 其主要缺點(diǎn)是當(dāng)機(jī)組作調(diào)相運(yùn)行時(shí)需另有其 它水源供水. 2. 下游尾水 當(dāng)電站水頭過高或過低時(shí)，可考慮下游尾水作水源， 通過水泵 將水送至各用水設(shè)備。 應(yīng)盡可能提高取水口的位置, 但取水口必須在最低尾水位O.5m

32、 以下.另外還應(yīng)注意取水口不要設(shè) 置在機(jī)組冷卻排出口附近，以免 水溫過高而影響用冷卻器的冷卻 效果。水泵吸水管的管口應(yīng)焊有 法蘭，并設(shè)有攔污柵網(wǎng)，以防雜 物吸入這種取水方式比壩前取水 的可靠性要差些，在水泵故障或 廠用電斷電時(shí)技術(shù)供水也會中斷， 且運(yùn)行費(fèi)用較大. 3. 地下水源 地下水源般都比較清潔，水質(zhì)較好，某些地下水源還具有 較高的水壓力， 但地下水的硬度較大，這種水源的技術(shù) 供水系統(tǒng)比較復(fù)雜. 4 其他水源 除以上所述各種水源外，水電站附近的瀑布、支流和小溪 夠在水質(zhì)、水溫、水量等滿足用水要求，且經(jīng)濟(jì)技術(shù)上可 行時(shí)， 都可以作技術(shù)供水的水源. 4.4.2 供水方式 1. 自流供水 2.

33、水泵供水 水電站平均水頭在2040m時(shí), 當(dāng)水溫水質(zhì)符合要求時(shí)，采用自 流供水；當(dāng)水頭在4080m時(shí)一 般裝置可靠的減壓裝置，采用自 流減壓供水方式。減壓裝置又分 為自動(dòng)減壓裝置和固定減壓裝置 兩種。 水泵供水系統(tǒng)由水泵來保證所需 水壓和水量。當(dāng)水電站水頭高于 80m ，用自流供水方式已不經(jīng) 濟(jì)，當(dāng)水頭小于12m 時(shí)，用自 流供水已無法滿足用水設(shè)備對水 壓的最低要求。 3. 混合供水 自流供水和水泵供水的混合系統(tǒng)。當(dāng)電站最高水頭大于 15m而最低水頭又不能滿足自流供水的水壓要求，或電站 最低水頭小于80m，而最高水頭采用減壓裝置又不經(jīng)濟(jì)時(shí) ，都不宜采用單一供水方式時(shí)。 4. 射流泵供水 當(dāng)水電

34、站水頭為80160m 時(shí)，利用上游水庫的高壓水來抽 吸下游尾水，混合成一股壓力居中的液流，給機(jī)組做技術(shù) 供水。它使上游壓力水經(jīng)射流泵后，壓力降低，不需要再 進(jìn)行減壓，原減壓消耗的能量用來抽吸下游尾水，增大了 水量，供水量是上、下游取水量之和，兼有自流和水泵供 水的特點(diǎn)。射流泵設(shè)備簡單、不需外加電源、運(yùn)行可靠。 5. 其他供水方式 除以上常用的幾種供水方式外，一些電站根據(jù)本身的具 體條件，采用一些其他的供水方式，例如高水頭電站裝設(shè) 廠用水輪機(jī)，利用該機(jī)組的尾水，通過自流方式供給主機(jī) 組技術(shù)用水，又如有的水電站利用附近溪水做自流供水等 。此外，還有的中、高水頭的水電站從水輪機(jī)頂蓋取水， 以及用轉(zhuǎn)輪

35、密封漏水作為機(jī)組技術(shù)供水的供水方式。 4.4.3 設(shè)備配置方式 1、 集中供水 單元供水 2. 3. 分組供水 4.6 技術(shù)供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 技術(shù)供水系統(tǒng)由水源、管網(wǎng)、用水設(shè)備及量測控制元件等組 成。將技術(shù)供水系統(tǒng)中的水源、用水設(shè)備及量測元件等按實(shí) 際位置關(guān)系及其連接管道和元件，用規(guī)定的符號繪制而成的 示意圖，稱為技術(shù)供水的系統(tǒng)圖。 通常在初步設(shè)計(jì)階段，選定水源、供水方式和供水設(shè)備后， 即可擬定技術(shù)供水系統(tǒng)圖。在施工設(shè)計(jì)時(shí)，取用已經(jīng)訂貨落 實(shí)的主機(jī)設(shè)備的用水資料，最終核定供水設(shè)備的容量井修訂 系統(tǒng)圖。 1）自流供水系統(tǒng)圖。 2）水泵供水系統(tǒng)圖 第5章 排水系統(tǒng) 5.1 排水內(nèi)容和方式 1 、排水

36、任務(wù) 及時(shí)可靠地排除引水管道、蝸殼和尾水管等機(jī)組過流部件 的積水， 以及生產(chǎn)污水和慘漏水， 保證機(jī)組和廠房水下部 分的檢修， 并避免廠房內(nèi)部積水和潮濕。 2 、排水內(nèi)容 1生產(chǎn)用水的排水：包括發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)空氣冷卻器的冷卻 水、推力軸承和上下導(dǎo)軸承油冷卻器的冷卻水、水泵水輪 機(jī)導(dǎo)軸承油冷卻器的冷卻水等。生產(chǎn)用水的排水量大，設(shè) 備的位置較高， 可以用自流的方式排至下游，一般將這部 分排水歸于供水系統(tǒng)中考慮， 而不在排水系統(tǒng)中單列. 2檢修排水:包括低于下游尾水位的壓力銅管積水、蝸殼積 水和尾水管的積水，以及上、下游閘門的漏水等。檢修排 水的特點(diǎn)是排水量大，設(shè)備的位置低， 需用水泵在較短的 時(shí)間內(nèi)排

37、除。 3滲漏排水：包括廠內(nèi)水工建筑物的滲水、機(jī)組主軸密封 與頂蓋漏水、壓力銅管伸縮節(jié)漏水及各供、排水閥和管件 的慘漏水、氣水分離器及貯氣罐的排水、管道冷凝水、低 洼坑積水平日生活污水等。 滲漏排水的特點(diǎn)是排水點(diǎn)多， 排水量小且不確定因素多。 因此，一般水電站都設(shè)置有集水井， 廠內(nèi)的主要漏排水都 流入集水井中， 然后由兩臺互為備用的水泵排至下游，對 排水可靠性要求高。 4 廠區(qū)排水:指將廠區(qū)內(nèi)的地面雨水排至廠外。根據(jù)廠區(qū) 的降雨量、地形、地質(zhì)、廠區(qū)建筑物的布置密度和廠區(qū)道 路的布置等條件，一 般可選擇自然排水、明溝排水或暗 管排水等方式。當(dāng)廠區(qū)位置低無法通過自流方式排水時(shí)， 需設(shè)置廠區(qū)排水泵對積水進(jìn)行抽排回需注意的是，廠區(qū)排 水應(yīng)自成系統(tǒng)，不能與檢修排水或慘漏排水合并，以避免 洪水期的雨水進(jìn)入廠房。 綜上所述，水電站的排水系統(tǒng)雖然比較簡單，但是，稍有 疏忽就可能發(fā)生水淹泵房、水淹廠房的事故，因此，設(shè)計(jì) 、施工和運(yùn)行人員必須高度重視。本章內(nèi)容只介紹滲漏排 水和檢修排水。 5.2 滲漏排水 1、滲漏排水量的估計(jì) 廠內(nèi)滲漏水量與電站的地質(zhì)條件、樞紐