任務(wù)3 油系統(tǒng)

1、水電站機組自動化運行與監(jiān)控學(xué)習(xí)情境 輔助設(shè)備的自動控制及運行 油系統(tǒng)輔助設(shè)備的自動控制及運行1.了解油系統(tǒng)的種類及作用；2.熟悉油的主要性質(zhì)；3.熟悉油的凈化措施與處理方法；4.能看懂油系統(tǒng)圖；5.能在仿真機上進行油系統(tǒng)各種操作。知識要點輔助設(shè)備的自動控制及運行油的劣化分析及凈化處理3油的基本性質(zhì)2水電站用油種類及其作用1油系統(tǒng)的組成及油系統(tǒng)圖 4油系統(tǒng)任務(wù)及操作5油系統(tǒng)仿真操作 6輔助設(shè)備的自動控制及運行 在水電站各種設(shè)備的操作中，負責(zé)負荷調(diào)節(jié)的水輪機調(diào)速器的液壓操作、機組及輔助設(shè)備運轉(zhuǎn)的潤滑和散熱，以及電氣設(shè)備的絕緣、消弧等，都是用油作為介質(zhì)來完成的。1.水電站用油種類及其作用輔助設(shè)備的自

2、動控制及運行1.水電站用油種類及其作用1.1 潤滑油： (1)透平油：有HU-22，HU-30，HU-46三種，在符號后面的數(shù)字表示油50時的運動粘度，供機組軸承和液壓操作用。 (2)機械油：有HJ-10，HJ-20，HJ-30等供電動機、水泵和起重機械用。 (3)壓縮機油：有HS-13和HS-19兩種，供壓縮機潤滑用。 (4)潤滑脂(黃油)：供滾動軸承潤滑用。1.2 絕緣油： (1)變壓器油：有DB-10，DB-25型，符號后面的數(shù)字表示油的凝點（負值），供變壓器及電流、電壓互感器用。 (2)開關(guān)油：有DU-4型，符號后面的數(shù)字表示油的凝點（負值），供開關(guān)用。 (3)電纜油：有DL-38，D

3、L-66，DL-110三種，符號后面的數(shù)字表示以千伏計的電壓，供電纜用。 輔助設(shè)備的自動控制及運行1.3 油的作用 1）汽輪機油的作用 機組汽輪機油的主要作用為潤滑、散熱及液壓操作。 （1）潤滑和散熱作用。運行中由各軸承承受著機組的軸向和徑向荷載運轉(zhuǎn)，透平油可在機組的運動件（軸）與約束件（軸承）之間的間隙中形成油膜，以軸承間油膜的內(nèi)部摩擦代替軸承的固體干摩擦，從而降低摩擦系數(shù)；潤滑油在軸承和軸承油箱冷卻器之間的連續(xù)循環(huán)運動，不斷將軸承運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱量帶出冷卻，使油和軸承的溫度不致超過運行規(guī)定值，保證設(shè)備的安全經(jīng)濟運行。 （2）液壓操作。水輪機調(diào)速器的接力器對不同型式水輪機的導(dǎo)水機構(gòu)、槳葉和針閥

4、的操作，以及主閥、調(diào)壓閥和液壓操作設(shè)備的操作等，都是以汽輪機油作為傳遞能量的工作介質(zhì)。 1.水電站用油種類及其作用輔助設(shè)備的自動控制及運行 2）絕緣油的作用 絕緣油在設(shè)備中的作用是絕緣，散熱和消弧。 （1）絕緣作用。由于絕緣油的絕緣強度約為空氣的6倍，因而用絕緣油來作為絕緣介質(zhì)，可以大大提高電氣設(shè)備運行的可靠性，并可縮小設(shè)備尺寸，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊。 （2）散熱作用。變壓器等設(shè)備運行時，線圈通過強大的電流，損耗的功率將產(chǎn)生大量的熱，若不及時將這些熱量散發(fā)出來，溫升過高將損害線圈絕緣，甚至燒毀變壓器。通過絕緣油把這部分熱量吸收，由于溫差對流作用可使之產(chǎn)生內(nèi)循環(huán)流動，把這部分熱量傳至外殼散發(fā)或通過冷

5、卻器中冷卻水帶走(水冷式)，以保證變壓器的正常運行。 （3）消弧作用。當高壓油開關(guān)切斷電力負荷時，在開關(guān)觸點之間會產(chǎn)生強大的電弧。此電弧溫度很高，如不及時將熱量傳出，就可能燒壞設(shè)備以及引起過電壓擊穿設(shè)備。 1.水電站用油種類及其作用輔助設(shè)備的自動控制及運行2.油的基本性質(zhì) 1）粘度：當液體質(zhì)點受外力作用而相對運動時，在液體分子間產(chǎn)生的阻力稱為液體的粘度。油的粘度是油的重要特性之一。 2）閃點：在一定條件下加熱油品時，油的蒸汽和空氣所形成的混合氣體，在接觸火源時即呈現(xiàn)藍色火焰并瞬間行熄滅(閃光現(xiàn)象)時的最低溫度，稱為閃點。 3）凝固點：油的溫度降低到剛剛失去流動性時的溫度稱為凝固點。 4）酸值：

6、油中游離的有機酸的含量稱為油的酸值。 5）抗氧化性：使用過程中油在較高溫度下，抵抗和氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的性能稱為抗氧化性。 6）抗乳化度：在一定的條件下，測試油與水蒸汽形成 乳化液達到完全分層所需的時間稱為抗乳化度。 7）絕緣強度: 在規(guī)定的試驗條件下，絕緣油承受擊穿電壓的能力，稱絕緣強度。輔助設(shè)備的自動控制及運行3.油的劣化分析及凈化處理 3.1 油的劣化分析 現(xiàn)象：油在使用或儲存的過程中，由于某種原因產(chǎn)生有機酸及氧化物，使得油被氧化后其酸值增高，閃點降低，粘度增大，顏色加深，并有膠質(zhì)及油泥沉淀物析出，油的性能指標變壞，從而不能保證設(shè)備的安全可靠運行。這種使油的性能惡化的變化稱為油的劣化。 影響

7、：這將影響正常潤滑及散熱作用，腐蝕金屬及纖維，使操作控制系統(tǒng)失靈等，而在高溫下運行如產(chǎn)生氫和碳化氫等氣體，它將與油面的空氣混合而成為爆炸物，更危及設(shè)備安全運行，應(yīng)嚴加防范。 原因：油劣化的根本原因是被氧化，而促使油加速氧化的因素大致有：水分、溫度、空氣、天然光線和電流等。 輔助設(shè)備的自動控制及運行3.2 油的凈化處理 1) 壓力過濾 壓力過濾是利用壓力濾油機把油加壓，使之通過具有吸收水分和阻止機械雜質(zhì)通過的過濾層，以達到使油凈化的目的。 壓濾機由齒輪油泵3、預(yù)濾過器2、三通閥4、回油閥10、濾油器6(包括濾框、濾板、濾紙及油盤)等組成。 濾油時，油泵將污油從壓力濾油機進油口吸入，通過預(yù)過濾器，

8、除去較大的雜質(zhì)，再經(jīng)油泵加壓后進入濾油器，通過濾框孔口流入兩層濾紙間的空腔中，再透過濾紙，從濾板上的溝道網(wǎng)匯集到濾油器下方的管孔流出。 3.油的劣化分析及凈化處理 輔助設(shè)備的自動控制及運行 2) 真空過濾 真空過濾是利用油和水的汽化溫度不同，在真空罐內(nèi)水分和氣體形成減壓蒸發(fā)，從而將油中的水分及氣體分離出來，達到除水脫氣的目的。真空過濾是一種快速除水的好方法，水電站應(yīng)用廣泛。 將污油由壓力濾油機2輸送至加熱器3加熱至5070，用油泵5壓向真空罐4內(nèi)并經(jīng)過噴嘴11擴散成霧狀，由于油與水的沸點不同，在一定溫度和真空下，沸點將降低而使油中的水分與氣體汽化，形成減壓蒸發(fā)，油與水分及氣體得到分離，再利用真

9、空泵6經(jīng)油氣隔板10，將水蒸汽及氣體抽吸出來。 3.油的劣化分析及凈化處理 輔助設(shè)備的自動控制及運行3.3 油的再生 油在運行過程中會受各種外界因素的影響，使得油的物理和化學(xué)性質(zhì)變化而成為廢油，影響油繼續(xù)使用。 用化學(xué)方法或物理化學(xué)方法使油恢復(fù)原來的性質(zhì)，叫做油的再生。 油的再生一般采用吸附劑的方法，如粒狀白土過濾法、硅膠過濾吸附法以及活性氧化鋁過濾吸附法等。它們能吸附油劣化后所產(chǎn)生的氧化物，如酸類、膠質(zhì)、水分以及油泥沉淀物等。 1）汽輪機油的再生 考慮到運行設(shè)的安全和吸附器的布置，除強迫油循環(huán)系統(tǒng)可采用連續(xù)性再生外，一般采用非連續(xù)性再生，即機組檢修時，對油進行機械凈化處理，同時進行油的再生。

10、3.油的劣化分析及凈化處理 輔助設(shè)備的自動控制及運行3.3 油的再生 2）變壓器油的再生 通常將吸附劑放置于變壓器外的吸附器上，這種方法叫做熱虹吸法。 工作原理如下：變壓器帶負荷時，油因受熱密度變小，油自變壓器的上部流入吸附器，油在流動過程中，逐漸冷卻密度變大，從吸附器底部流回變壓器。吸附器內(nèi)裝有吸附劑，油在運行中因氧化所生成的氧化物通過吸附劑時被吸附，從而使運行中的油處于合格狀態(tài)。3.油的劣化分析及凈化處理 輔助設(shè)備的自動控制及運行4.油系統(tǒng)的組成 根據(jù)油系統(tǒng)的任務(wù)以及電站用油量的大小，將貯油設(shè)備、用油設(shè)備、管網(wǎng)及油處理設(shè)備連接成一個系統(tǒng)。油系統(tǒng)一般有以下幾部分組成： (1)油罐。 (2)油

11、處理設(shè)備。油泵、壓力濾油機、真空濾油機、真空泵、濾紙烘箱及油過濾器等。 (3)油化驗設(shè)備?；瀮x器、設(shè)備和藥物等。 (4)油吸附設(shè)備。硅膠吸附器。 (5)管網(wǎng)。油系統(tǒng)設(shè)備及用戶連接起來的管道系統(tǒng)。 (6)測量及控制元件。溫度信號器、壓力控制器、油位信號器、油混水信號器、示流信號器等。 輔助設(shè)備的自動控制及運行5.油系統(tǒng)圖 某電站混流式機組的汽輪機油系統(tǒng) 該電站裝有兩臺機組，水輪機型號為HL(F)-LJ-200型，水輪機軸承為水潤滑，本電站為長隧洞引水，設(shè)有調(diào)壓井，引水系統(tǒng)布置方式為一管兩機，故每臺機組均裝設(shè)1.3m球閥，兩球閥共用一臺HYZ-1.6-4.0型油壓裝置進行操作，調(diào)速器為HGS-8

12、0-4.0型微機調(diào)速器，并配以HYZ-1.6-4.0型油壓裝置。發(fā)電機為SF4-J33-10/4000型，懸吊式結(jié)構(gòu)。 在安裝場段布置有透平油罐室、油處理室和烘箱室。油處理室和機組用油設(shè)備之間用兩根干管連接，使得凈油與污油分開，在油處理室無供排油干管。設(shè)兩臺齒輪油泵，一臺為固定式，一臺為移動式，各凈油設(shè)備均用活接頭和軟管連接，管路較短，操作閥門較少，凈油設(shè)備可以移動，較靈活機動，但管路與活接頭連接工作量較大。系統(tǒng)能很好地滿足運行和維護的要求，適用于中小型機組。輔助設(shè)備的自動控制及運行混流式機組的汽輪機油系統(tǒng)圖5.油系統(tǒng)圖 輔助設(shè)備的自動控制及運行6.油系統(tǒng)任務(wù)及操作 6.1 油系統(tǒng)的任務(wù) (1

13、)接受新油。用油槽車或油桶將新油運來后，并以自流或油泵壓送方式將新油送入貯油槽；對新到的油，應(yīng)按透平油或絕緣油的標準進行取樣試驗。 (2)貯備凈油。在油庫或油處理室應(yīng)貯存有合格的、足夠的備用油，以供發(fā)生事故需換用凈油和正常運行補充損耗之用。 (3)給設(shè)備供、排油。新裝機組或設(shè)備大修而把油排出后，機組需要充油。檢修時，應(yīng)將設(shè)備中的污油通過排油管，用油泵或自流方式送至運行油槽。 (4)向運行設(shè)備添油。用油設(shè)備在運行中，由于蒸發(fā)、漏油及取油樣等損耗，需要補充油。 (5) 油的監(jiān)督、維護和取樣化驗。需對油溫、油位、排污等經(jīng)常性的監(jiān)督，對油質(zhì)進行定期取樣化驗，以及對油系統(tǒng)進行技術(shù)管理和維護。 (6)污油

14、的凈化處理。貯存在運行油罐中的污油通過壓濾機或真空濾油機等進行凈化處理，除去油中的水分和機械雜質(zhì)。 (7) 廢油的收集及處理。把廢油收集起來并送至油務(wù)中心進行再生處理。輔助設(shè)備的自動控制及運行6.2 汽輪機油系統(tǒng)操作程序表 序號工作名稱使用設(shè)備操作程序及設(shè)備1運行油槽接受新油油槽車，2CY1油槽車、閥1、2，2CY1，閥5、油槽I(或I)2運行油槽自循環(huán)過濾壓力濾油機油槽I，閥3，LY(ZJCQ)，閥5、油槽I3運行油槽凈油存入凈油槽壓力濾油機油槽I，閥4，LY(ZJCQ)、閥8，油槽4凈油槽向設(shè)備充油油泵2CY2油槽、閥7，2CY2，閥10、11和15(HGS-80)，閥13和閥17(機組)，閥21(HYZ-1.6-4.0)5機組檢修排油油泵2CY1(HYZ-1.6-4.0)，閥19、20 (機組)，閥18、14 (HGS-80)，閥12、16，閥9，2CY1，閥5，油槽I6運行油槽排污油泵2CY1，油槽車油槽I、閥3，2CY1，閥2，1，油槽車7設(shè)備廢油排除油泵2CY1，油槽車閥19，20，16，12，2CY1，閥9，2，1，油槽車8清洗污油泵油泵2CY1，油槽車油槽、閥7、2CY