第二章 油系統(tǒng)

復(fù)習(xí)蝶閥操作系統(tǒng)球閥的操作系統(tǒng)水電站中的常用閥門有哪些？蝴蝶閥機(jī)械液壓系統(tǒng)圖1-鎖定SD；2，3-行程開關(guān)HX；4，7-壓力信號(hào)器YX；5-限流器XL；6-電磁空氣閥DKF；8，10-壓力表；9-液動(dòng)配壓閥YP；11-四通滑閥HF；12-油閥YF；13，14-電磁配壓閥DP開機(jī)信號(hào)旁通閥開啟鎖錠拔出空氣圍帶放氣蝶閥活門開啟復(fù)歸（旁通閥關(guān)、SD1投、YF12關(guān)閉）1DP13、YP91DP13YX4、DKF6YX7、2DP14、HF111HX3、1DP13蝶閥開機(jī)過程球閥的液壓操作系統(tǒng)(1)開啟球閥的過程程序：卸壓閥開啟卸壓（1DP），旁通充水（1DP、2DP）；平壓后靜水中球閥開啟（b、3DP）；復(fù)歸（1QX）。(2)關(guān)閉球閥的過程（自學(xué)）球閥機(jī)械液壓系統(tǒng)圖

第二章油系統(tǒng)第一節(jié)水電站用油種類及作用一、電站用油的種類水電站的用油主要分潤滑油和絕緣油兩大類。（一）潤滑油常用的潤滑油有以下幾種：（1）透平油（又稱汽輪機(jī)油）。分為HU-32、HU-46、HU-68、HU-100四種。牌號(hào)后面的數(shù)值，是表示在40℃時(shí)該牌號(hào)油的運(yùn)動(dòng)粘度(mm2/s)。

（2）機(jī)械油（俗稱機(jī)油）。常見有HJ-10、HJ-20、HJ-30、HJ-40和HJ-50等幾種牌號(hào)。它的粘度較大，供電動(dòng)機(jī)、水泵、機(jī)修設(shè)備和起重機(jī)等潤滑用。第一節(jié)水電站用油種類及作用（3）壓縮機(jī)油。除供活塞式空氣壓縮機(jī)潤滑外，還承擔(dān)活塞與氣缸壁間的密封作用。它能在溫度t≤180℃的高溫下正常工作。常見有HS-13、HS-19等牌號(hào)，牌號(hào)后面的數(shù)值表示在100℃時(shí)該牌號(hào)油的運(yùn)動(dòng)粘度(mm2/s)。（4）潤滑脂（俗稱黃油）。供滾動(dòng)軸承及機(jī)組中具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的潤滑。也對(duì)機(jī)組部件起防銹作用。

1)鈣基潤滑脂。五個(gè)牌號(hào)(ZG-1、2、3、4、5)，特點(diǎn)：耐水不耐熱。2)鈉基潤滑脂。三種稠度牌號(hào)(ZN-2、3、4)，特點(diǎn)：耐熱不耐水。3)鋰基潤滑脂。這種脂有加抗氧防銹劑。常用于進(jìn)口設(shè)備。第一節(jié)水電站用油種類及作用（二）絕緣油絕緣油主要有以下兩類：（1）變壓器油。有DB-10、25、45三種。符號(hào)后的數(shù)值表示油的凝點(diǎn)(負(fù)數(shù)即為零下攝氏度數(shù))。（2）開關(guān)油。常用DU-45，供于斷路器等油開關(guān)用。（3）電纜油。有DL-35、110、330四種，符號(hào)后的數(shù)值表示以千伏計(jì)電壓。主要供于充油電纜用。二、油系統(tǒng)的作用透平油的主要作用為潤滑、散熱及液壓操作；對(duì)于潤滑脂有潤滑、密封、防護(hù)及節(jié)約能源等作用。絕緣油的作用為散熱、絕緣和消弧。油潤滑的導(dǎo)軸承功能：潤滑和冷卻液壓操作第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)及分析化驗(yàn)一、油的基本性質(zhì)1.物理性質(zhì)（1）粘度。液體質(zhì)點(diǎn)受外力作用而相對(duì)移動(dòng)時(shí)，在液體分子之間產(chǎn)生阻力的大小。油的粘度可分為絕對(duì)粘度和相對(duì)粘度，絕對(duì)粘度包括動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度。1）動(dòng)力粘度是液體中面積1cm2，相距1cm的兩層液體，發(fā)生速度為1cm/s的相對(duì)移動(dòng)時(shí)所受阻力的大小。2)運(yùn)動(dòng)粘度：指同溫度下該液體動(dòng)力粘度與其密度之比值。3)相對(duì)粘度：指任一液體的動(dòng)力粘度與同溫度的水的動(dòng)力粘度的比值。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)A、對(duì)于變壓器中的絕緣油，粘度宜盡可能地小一些，因?yàn)樽儔浩鞯睦@組靠油的對(duì)流作用來散熱，粘度小則流動(dòng)性大，冷卻效果好。B、對(duì)于透平油，粘度大的油易附著在金屬摩擦面而形成油膜，但油的內(nèi)摩擦阻力增加，散熱性能降低。所以在壓力大和轉(zhuǎn)速低的設(shè)備中選用粘度較大的油，反之則選用粘度較小的油。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)（2）閃點(diǎn)。當(dāng)油被加熱至某一溫度時(shí)，油的蒸氣和空氣混合后，遇火呈現(xiàn)藍(lán)色火焰并瞬間自行熄滅（閃光）時(shí)的最低溫度。閃點(diǎn)是保證油品在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)貯運(yùn)和使用上的安全指標(biāo)。它不僅決定于油品的化學(xué)組成，而且與測(cè)定方法、溫度及壓力等條件有關(guān)。水電站中，規(guī)定新透平油的閃點(diǎn)不低于180℃，規(guī)定新絕緣油的閃點(diǎn)不低于135℃。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)（3）凝固點(diǎn)。油品在試驗(yàn)條件(GB/T510)下冷卻到失去流動(dòng)性的最高溫度。即油冷卻到某一溫度并且將貯油試管傾斜45°，經(jīng)過1min時(shí)間，肉眼看不出試管內(nèi)液面有所移動(dòng)，即可認(rèn)為油品凝固了。通常規(guī)定：輕質(zhì)新透平油不大于-15℃，中質(zhì)透平油不大于-10℃，絕緣油為-35～-45℃。（4）水分。油中含有水分會(huì)助長有機(jī)酸的腐蝕能力和加速油的劣化，使油的絕緣強(qiáng)度降低，加速絕緣纖維的老化等。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)（5）灰分與機(jī)械雜質(zhì)油品燃燒后所剩下的無機(jī)礦物質(zhì)占原來油重的百分比，稱為灰分。油中所含灰塵、金屬屑、纖維物、砂粒和結(jié)晶鹽等固體物質(zhì)，稱為機(jī)械雜質(zhì)。（6）破乳化時(shí)間在規(guī)定驗(yàn)條件下，試油與水蒸汽形成乳濁液達(dá)到完全分層所需的時(shí)間，稱為破乳化時(shí)間，單位為分鐘。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì)（1）酸值。油中游離有機(jī)酸的含量，稱為油的酸值，以酸價(jià)表示。酸價(jià)是中和1克油中的酸性物質(zhì)所需氫氧化鉀的毫克數(shù)。對(duì)于新透平迪和絕緣油的酸值均不能超過0.03mgKOH/g；運(yùn)行中的絕緣油不能超過0.1mgKOH/g；運(yùn)行的透平油不能超過0.2mgKOH/g。（2）抗氧化安定性。油在運(yùn)行過程中（高溫下）抵抗氧化的能力，稱為抗氧化安定性。（3）水溶性酸、堿。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)3.電氣性質(zhì)（1）介質(zhì)損耗因數(shù)。（2）絕緣強(qiáng)度。絕緣強(qiáng)度是評(píng)定絕緣油電氣性能的主要指標(biāo)之一，以在標(biāo)準(zhǔn)電極下的擊穿電壓表示。（3）介質(zhì)損耗因素當(dāng)絕緣油受到交流電壓作用下，就要消耗某些電能而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，單位時(shí)間內(nèi)這種消耗的電能稱為介質(zhì)損耗。第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)二、油系統(tǒng)的分析化驗(yàn)新安裝的，按運(yùn)行一個(gè)月，每10天采樣一次，以后按15化驗(yàn)一次。設(shè)備可按書表2－4配備。三、油系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)1、油位2、油溫3、油質(zhì)4、油壓第二節(jié)水電站油的基本性質(zhì)5.減緩油劣化的措施為延長油的使用壽命，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行油的維護(hù)工作并至少應(yīng)采取一種下述防劣化措施：

（1）添加對(duì)甲酚（T501）抗氧化劑；（2）新油、再生油中T501含量應(yīng)不低于0.3%～0.5%；運(yùn)行中透平油不低于0.15%。（3）當(dāng)油中T501含量低于0.15%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)加；補(bǔ)加油的PH值不應(yīng)低于5.0。（4）安裝連續(xù)再生裝置，吸附劑的用量應(yīng)為油的1%～2%。（5）漏氣、漏水的機(jī)組，應(yīng)添加“I746”防銹劑，添加量為油的0.02%～0.03%。（6）其它減緩油劣化的措施。6.油系統(tǒng)的清洗維護(hù)第三節(jié)油的劣化和凈化處理一、油劣化的原因及防止

(1)水分：水使油乳化，加速油的氧化。油面冷卻析出；水管破裂；干燥劑失效；油氧化后生成水分等。(2)溫度：當(dāng)油的溫度很高時(shí)，會(huì)造成油的蒸發(fā)、分解、碳化，使閃點(diǎn)降低，同是加速油氧化。一般規(guī)定汽輪機(jī)油溫度不得高于45℃，絕緣油不得高于65℃。第三節(jié)油的劣化和凈化處理(3)空氣：空氣中含有氧、水分、沙粒和塵埃等，不僅會(huì)促使油發(fā)生氧化，并增加油中的水分和機(jī)械雜質(zhì)。(4)天然光線：因它含有紫外線，對(duì)油的氧化起觸媒作用，促進(jìn)油的劣化。(5)軸電流：當(dāng)軸承絕緣損壞時(shí)，會(huì)使得電流通過油膜，會(huì)使油分解劣化，引起油顏色變深甚至發(fā)黑，并產(chǎn)生油泥沉淀物。如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵芯所產(chǎn)生的渦流，通過軸頸后穿過軸承的油膜時(shí)，而促使油水劣化。第三節(jié)油的劣化和凈化處理(6)其它因素：如金屬與油接觸(特別是銅)促使油品氧化變質(zhì)；檢修清洗不良；凈油與污油相混合而污染，以及不同牌號(hào)油混合等。第三節(jié)油的劣化和凈化處理二、油的凈化1.澄清方法簡(jiǎn)單、廉價(jià)，對(duì)油質(zhì)沒有傷害而被廣泛采用。2.壓力過濾把加壓的油通過具有能夠吸收水分和阻攔機(jī)械雜質(zhì)的過濾層稱為壓力過濾。壓力過濾的質(zhì)量較高，但生產(chǎn)率較低，且過濾紙耗損較大。壓力濾油機(jī)普遍用于透平油的凈化。壓力濾油機(jī)配套烘箱第三節(jié)油的劣化和凈化處理3.真空凈化真空凈化是利用油和水的汽化溫度不同，在真空罐內(nèi)將水分和氣體減壓蒸發(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。4、離心分離第三節(jié)油的劣化和凈化處理油的再生在水電站中，汽輪機(jī)油平均兩年再生一次；絕緣油平均5～7年再生一次。對(duì)變壓器油再生，采用熱虹吸法。如圖示。添加抗氧化劑、防銹劑等。常用的T501抗氧化劑和T746防銹劑。第四節(jié)油系統(tǒng)的任務(wù)、組成和系統(tǒng)圖一、油系統(tǒng)的任務(wù)和組成1.油系統(tǒng)的任務(wù)為保證設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，油系統(tǒng)必須完成下列任務(wù)：（1）接受新油。采用自流或壓力輸送的方式將新油送入儲(chǔ)油罐。（2）儲(chǔ)備凈油。事故更油和運(yùn)行補(bǔ)油。（3）給設(shè)備充油或添油。（4）從設(shè)備中排出污油。機(jī)組設(shè)備檢修時(shí)，通過油泵或自流的方式，從設(shè)備中排出污油并送到油庫的污油罐中。（5）油的凈化處理。（6）油的監(jiān)督、維護(hù)和取樣化驗(yàn)。（7）廢油的收集與處理。2.油系統(tǒng)的組成油系統(tǒng)通常由以下幾部分組成：（1）儲(chǔ)油罐。（2）油處理設(shè)備。（3）油化驗(yàn)設(shè)備。（4）油吸附設(shè)備。（5）管網(wǎng)。（6）測(cè)量及監(jiān)測(cè)控制元件。二、油系統(tǒng)圖表明油系統(tǒng)的基本組成、連接情況和運(yùn)行方式的平面展開示意圖，稱為油系統(tǒng)圖。油系統(tǒng)與水電站的規(guī)模、機(jī)組型式及布置形式有密切關(guān)系。

透平油系統(tǒng)操作程序表

1運(yùn)行油罐接受新油油槽車，26，24，2CY(1#)，4(7)，T2(T3)2運(yùn)行油罐新油自循環(huán)過濾T2(T3)，6(9)，LY，4(7)，T2(T3)3運(yùn)行油罐新油存入凈油罐T2(T3)，5(8)，ZJB，1，T14向設(shè)備供油清油罐至推力軸承T1，2，2CY(2#)，11，12至下導(dǎo)軸承T1，2，2CY(2#)，11，15至水導(dǎo)軸承T1，2，2CY(2#)，11，18至油壓裝置T1，2，2CY(2#)，11，215設(shè)備排油推力軸承至運(yùn)行油罐14，27，10，2CY(2#)，4(7)，T2(T3)下導(dǎo)軸承至16，27，10，2CY(2#)，4(7)，T2(T3)水導(dǎo)軸承至19，T4，2CY(3#)，22，10，4(7)，T2(T3)油壓裝置至20，27，10，2CY(2#)，4(7)，T2(T3)6運(yùn)行油自循環(huán)過濾T2(T3)，6(9)，LY，4(7)，T2(T3)7運(yùn)行油過濾后送至凈油罐T2(T3)，5(8)，ZJB，1，T18運(yùn)行油罐排污T2(T3)，6(9)，2CY(2#)，23，25，油槽車9對(duì)污油泵清洗T1，3，污油泵，23，25，油槽車混流式機(jī)組透平油系統(tǒng)圖

透平油系統(tǒng)操作程序表

序號(hào)工作名稱使用設(shè)備操作程序及設(shè)備1運(yùn)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(yùn)行油槽自循環(huán)過濾壓力濾油機(jī)油槽I，閥3，LY(ZJCQ)，閥5、油槽I3運(yùn)行油槽凈油存入凈油槽壓力濾油機(jī)油槽I，閥4，LY(ZJCQ)、閥8，油槽Ⅱ4凈油槽向設(shè)備充油油泵2CY2油槽Ⅱ、閥7,2CY2，閥10、11和15(HGS-80)，閥13和閥17(機(jī)組)，閥21(HYZ-1.6-4.0)5機(jī)組檢修排油油泵2CY1(HYZ-1.6-4.0)，閥19、20(機(jī)組)，閥18、14(HGS-80)，閥12、16，閥9，2CY1，閥5，油槽I6運(yùn)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Ⅱ、閥7、2CY1、閥23,22、油槽車臥式混流式機(jī)組透平油系統(tǒng)圖

絕緣油系統(tǒng)圖

第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇

一、用油量計(jì)算

(一)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)用油量VP

(1)油壓裝置用油量Vy油壓裝置的用油量可查表2-6(a)和表2-6(b).(2)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器用油量（兩個(gè)）Vd或直接查表2－7。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(3)轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪接力器用油量Vz查表2－8(4)沖擊式水輪機(jī)噴針接力器充油量Vj第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(二)機(jī)組潤滑油系統(tǒng)用油量計(jì)算Vh機(jī)組潤滑油系統(tǒng)的充油量一般是指水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組推力軸承和導(dǎo)軸承的充油量。

q—軸承損耗單位kw所需油量;Pt—推力軸承損耗；Pd－導(dǎo)軸承損耗；第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(三)主閥接力器的充油量Va進(jìn)水閥接力器用油量(m3)進(jìn)水閥形式蝴蝶閥球閥閥的直徑(m)1.752.002.62.83.404.001.01.6接力器油量(m2)0.110.490.490.340.310.940.500.89第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(四)管道充油量Vg由各電站類型采用上述計(jì)算公式，計(jì)算出機(jī)組的總充油量時(shí)，還應(yīng)考慮管道充油量Vg，可按上述總充油量的5%計(jì)算。(五)系統(tǒng)用油量計(jì)算1．運(yùn)行用油量（設(shè)備充油量）V1對(duì)于絕緣沒系統(tǒng)則指一臺(tái)最大主變壓器的充油量第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇2．事故備用油量V2以最大一臺(tái)機(jī)組充油量(變壓器)的110%計(jì)算，其中10%是考慮油的蒸發(fā)、漏損和取樣等損耗裕量。對(duì)于容量大于125MVA有大型變壓器可取1.05倍第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇3．補(bǔ)充備用油量V3考慮一臺(tái)機(jī)組或變壓器在運(yùn)行中油損耗需要補(bǔ)充，以機(jī)組運(yùn)行45～90天后的添油量為準(zhǔn)。式中a－臺(tái)機(jī)組或主變壓器在一年內(nèi)需補(bǔ)充油量的百分?jǐn)?shù)。對(duì)于混流式機(jī)組a取5～10%；轉(zhuǎn)槳式機(jī)組a取15～25%；變壓器a取5%；油開關(guān)a取10%。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇電站透平油系統(tǒng)(或絕緣油系統(tǒng))的總用油量為在進(jìn)行透平油和絕緣油系統(tǒng)計(jì)算，需分別計(jì)算?；?/p>

第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇二、設(shè)備選擇

(一)貯油設(shè)備的選擇(1)凈油罐：貯存凈油，是機(jī)組或電氣設(shè)備換油時(shí)使用。容積按一臺(tái)最大機(jī)組(或變壓器)用油量的1l0%,加上全部運(yùn)行設(shè)備45天補(bǔ)充備用油量來確定。透平油和絕緣油通常各設(shè)一個(gè)。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(2)運(yùn)行油罐：用于接受新油與檢修時(shí)設(shè)備排油及油凈化處理。對(duì)透平油及絕緣油運(yùn)行油罐的容量與凈油罐設(shè)置相同。為了使運(yùn)行油凈化處理方便，提高效率，最好設(shè)兩個(gè)運(yùn)行油罐，每個(gè)運(yùn)行油罐容量為總?cè)萘康囊话搿?3)中間油罐：對(duì)于透平油系統(tǒng)，油罐室不設(shè)在廠房內(nèi)或油罐室在廠房內(nèi)布置位置較高時(shí)，為了檢修方便。可在廠內(nèi)設(shè)置中間油罐，其容量應(yīng)根據(jù)機(jī)組最大用油設(shè)備的用油量確定。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(4)重力加油箱：貯存凈油作為向設(shè)備自流添油用。一般轉(zhuǎn)槳式機(jī)組漏油量較大，添油頻繁，可設(shè)重力加油箱。當(dāng)機(jī)組臺(tái)數(shù)超過五臺(tái)時(shí)，可設(shè)置兩個(gè)。對(duì)混流式或沖擊式機(jī)組，添油機(jī)會(huì)少，可用移動(dòng)小車添油。重力加油箱的容量常為0.5～1.0m3。作為事故時(shí)排油用的事故排油池，按新的設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定可以不設(shè)置。

第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇(二)凈化設(shè)備的選擇1、油泵選擇：用于接受新油、設(shè)備充油和排油及油凈化。常用2CY和KCB型齒輪油泵。工作原理如圖所示。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇油泵生產(chǎn)率(Q)應(yīng)保證在4～6小時(shí)內(nèi)充滿一臺(tái)機(jī)組的用油設(shè)備，或在6～8小時(shí)內(nèi)充滿一臺(tái)最大變壓器。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇2、壓濾機(jī)和真空濾油機(jī)選擇其生產(chǎn)率是按8小時(shí)內(nèi)能凈化一臺(tái)最大機(jī)組的用油量或24小時(shí)內(nèi)能凈化一臺(tái)最大變壓器的用油量來確定。t---充油時(shí)間，透平油系統(tǒng)8h；絕緣油系統(tǒng)24h。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇3、管徑、管材的選擇：（1）管徑選擇：按經(jīng)驗(yàn)選取，壓力油管通常采用DN=32~65mm。排油管取DN=50~100mm。標(biāo)準(zhǔn)通徑系列有：6、8、10、12、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、175、200、225、250、300、350mm等。第5節(jié)用油量計(jì)算及設(shè)備選擇（2）管材選擇油系統(tǒng)供、排油管和油處理室中的油管，選用低壓液體輸送鋼管；對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)化元件的操作油管可選用無縫鋼管和紫銅管或不銹鋼管；若采用軟管連接時(shí)，要選用金屬軟管、耐油橡膠管和軟塑料管。不宜選用鍍鋅鋼管，以免促進(jìn)油質(zhì)劣化。四、實(shí)例計(jì)算第6節(jié)油系統(tǒng)的布置與防火要求

一、輔助設(shè)備布置的一般原則(1)滿足運(yùn)行要求。

(2)滿足施工、安裝和檢修的要求。(3)滿足經(jīng)濟(jì)要求。(4)滿足安全要求。二、油系統(tǒng)的布置1．油庫布置油槽間凈距不小于lm，油槽與墻的凈距不小于0.75m，油槽前應(yīng)有不小于1.5m