溪洛渡水電站地下廠房排水系統(tǒng)設(shè)計

溪洛渡水電站地下廠房排水系統(tǒng)設(shè)計

1水庫和電站樞紐西洛渡水庫是金沙江下游干附近的一座大型水庫。位于四川省雷波縣和永善縣。它連接著湖北水庫和向家水庫。水庫正常蓄水位600m,死水位為540m,總庫容126.7億m3,調(diào)節(jié)庫容64.6億m3。電站樞紐由一壩兩廠組成,兩個地下廠房對稱布置在四川岸和云南岸的山體內(nèi),各裝設(shè)9臺770MW水輪發(fā)電機(jī)組,地下廠房由主廠房、主變洞、尾調(diào)室三大洞室組成。廠房埋深在下游水位之下,為確保電站安全,防止發(fā)生水淹廠房等重大事故,排水系統(tǒng)的設(shè)計就顯得尤為重要。2系統(tǒng)分開設(shè)置為確保廠房安全,溪洛渡電站廠房排水系統(tǒng)分開設(shè)置為廠房滲漏排水系統(tǒng)、機(jī)組檢修排水系統(tǒng)、尾調(diào)室滲漏排水系統(tǒng),左右岸電站設(shè)置相同,設(shè)備配置相同。2.1工廠的滲漏排水系統(tǒng)2.2排水及轉(zhuǎn)排水機(jī)組檢修排水系統(tǒng)在機(jī)組檢修時排出壓力鋼管、蝸殼及尾水管中的積水。機(jī)組檢修時壓力鋼管及蝸殼積水通過設(shè)在蝸殼進(jìn)口的排水閥排至尾水管,尾水管內(nèi)積水通過盤形閥排至排水廊道(排水廊道貫通一岸的全部機(jī)組),再由排水廊道排至檢修集水井,最后由排水泵從集水井中抽排至尾調(diào)室。機(jī)組檢修排水系統(tǒng)主要設(shè)備由6臺10kV長軸深井泵、1臺0.4kV潛水排污泵及泵控閥、控制柜等組成,6臺檢修泵共用兩根1016×12的排水總管,自排水泵出口后經(jīng)過泵控閥、出口球閥,排水管先向下、在向上可排至2個機(jī)組尾水調(diào)壓室。2.3主變洞側(cè)滲漏水水質(zhì)尾調(diào)室滲漏排水系統(tǒng)主要排出主變室滲漏水、尾水調(diào)壓室滲漏水和廠房▽420.00高程以下主變洞側(cè)滲漏水。尾調(diào)室滲漏排水系統(tǒng)主要設(shè)備由3臺10kV長軸深井泵、1臺0.4kV潛水排污泵及泵控閥、控制柜等組成。3臺長軸深井泵共用兩根630×10的排水總管,自排水泵出口后經(jīng)過泵控閥、出口球閥,可排至2個機(jī)組尾水調(diào)壓室。3井泵設(shè)計要點(diǎn)溪洛渡電站廠房排水系統(tǒng)的主要設(shè)備由若干臺長軸深井泵組成,水泵為潛水多級混流泵,設(shè)計揚(yáng)程110m。水泵后設(shè)置呼吸閥、泵控閥、電動球閥等設(shè)備,控制系統(tǒng)由現(xiàn)地控制柜和聯(lián)合控制柜組成。3.1溫度測量元件深井泵配套10kV電機(jī),電機(jī)采用水冷卻,在電機(jī)上軸承、下軸承、定子繞組均設(shè)有PT100溫度測量元件。泵的吸入口垂直向下,出口水平,免抽真空啟動,單基礎(chǔ)安裝,水泵和電機(jī)直聯(lián);從電機(jī)端俯視,水泵轉(zhuǎn)子部件逆時針方向旋轉(zhuǎn)。泵中間軸、揚(yáng)水管和護(hù)管為多節(jié),軸采用套筒聯(lián)軸器聯(lián)接。3.2啟閉和緩閉控制泵控制閥裝于水泵出口,適應(yīng)水泵啟、停工況,使水泵平穩(wěn)地進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換及水泵間相互主、備切換。在水泵啟動時,可以在水壓達(dá)到設(shè)定壓力時自動開啟閥門(設(shè)定啟閥壓力在一定范圍內(nèi)可調(diào)),即閉閥啟泵;在水泵停泵時,先快速逆止,再緩閉(設(shè)定緩閉時間在一定范圍內(nèi)可調(diào)),在各種工況下可以防止水錘對管路系統(tǒng)和其他設(shè)備的損害。緩閉時間可在3~120s內(nèi)任意調(diào)節(jié),并具有反饋功能。3.3軟啟動器及plc控制器現(xiàn)地配置有現(xiàn)地控制柜和聯(lián)控柜,每一臺泵的動力電源單獨(dú)取自不同的廠用電10kV母線,排水系統(tǒng)現(xiàn)地采用PLC控制器,控制回路中將廠用電的10kV饋線開關(guān)當(dāng)作接觸器,現(xiàn)地不設(shè)置接觸器,也未配置軟啟動器。集水井內(nèi)設(shè)有2套投入式水位變送器和1套浮子式液位開關(guān)用于自動控制水泵啟停,分別設(shè)有停泵水位、工作泵啟動水位、備用泵啟動水位、集水井高報警水位等,并將水位信號上送至計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),用于遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制。4要學(xué)習(xí)，從中學(xué)習(xí)4.1排水系統(tǒng)的設(shè)計廠房滲漏和檢修排水都排至機(jī)組尾水調(diào)壓室,當(dāng)機(jī)組甩負(fù)荷時,尾調(diào)室涌浪高度可能高于排水口高程,會造成尾水倒灌至集水井。為此,在滲漏、檢修排水管的出口處裝設(shè)了鴨嘴閥,鴨嘴閥采用耐磨損特殊橡膠制作,閉合的橡膠端朝向尾水,當(dāng)排水管排水時,管內(nèi)水壓能沖開閉合端,向尾調(diào)室排水。當(dāng)排水管無排水時,橡膠端閉合,尾水不能進(jìn)入排水管內(nèi),避免了尾水倒灌至集水井。同時,因設(shè)置了兩路排水路徑至兩個尾調(diào)室,當(dāng)其中一路排水管路上的鴨嘴閥故障不能止水時,可關(guān)閉該路滲漏、檢修排水總閥,更換鴨嘴閥,排除故障,盡快使?jié)B漏、檢修排水恢復(fù)到具有備用管路的狀態(tài)。4.2泵控閥的關(guān)閉排水系統(tǒng)排水泵的出水管路路徑設(shè)計為從349m高程出口先至330m高程,再升至394m出口,大約長340m,并且最大高度差有64m。為了防止反水錘,在泵出口閥處裝設(shè)了泵控閥。排水泵在正常啟動的時候,泵控閥起到緩開作用,有效避免了管道的壓力劇變;正常停泵的時候,泵控閥的大閥盤在水流停止或者開始倒流的時候在自重和水流壓力的作用下快速關(guān)閉,管道流速較低,不會形成過大的瞬變流,水錘不能形成較大的管道壓力脈動。另外,為防止尾水直接倒灌引起水錘,泵控閥小閥盤的關(guān)閉時間應(yīng)保證不小于水錘波周期的時長。建議有條件的電站可在泵控閥的水控回路上裝設(shè)開啟、關(guān)閉電磁閥,用于準(zhǔn)確的控制泵控閥的開啟和關(guān)閉,準(zhǔn)確做到先啟動排水泵、再開泵控閥,先關(guān)泵控閥、后停排水泵,預(yù)防水錘和排水泵反轉(zhuǎn)。4.3kv開關(guān)的配置控制回路中,將10kV開關(guān)當(dāng)作電機(jī)的接觸器,由于受場地安裝位置的限值,未在水泵的現(xiàn)地控制柜配置10kV開關(guān),而是用廠用電的10kV饋線開關(guān)當(dāng)作接觸器。建議有條件時,應(yīng)在水泵的現(xiàn)地控制柜配置10kV開關(guān)作為接觸器,而將廠用電的10kV饋線開關(guān)作為電源開關(guān),防止電機(jī)故障后導(dǎo)致越級跳閘10kV母線供電電源開關(guān)。每一臺水泵應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的動力電源,控制電源應(yīng)多配置幾路,有條件的電站還應(yīng)設(shè)置直流電源作為控制電源。4.4控制系統(tǒng)啟?？刂普Ｇ闆r下,溪洛渡廠房排水系統(tǒng)通過現(xiàn)地PLC實(shí)現(xiàn)自動啟停功能,當(dāng)PLC異常不能正常工作時,運(yùn)行值班人員可在中控室通過電站監(jiān)控系統(tǒng)對水泵進(jìn)行啟停操作,此操作命令跨過PLC控制器,直接作用于每一臺水泵的啟停常規(guī)控制回路,提高了電站應(yīng)急能力。4.5試驗室內(nèi)管道和管口的安裝,設(shè)計在水泵外部排水泵啟動、停止水位應(yīng)考慮到水泵運(yùn)行排水時間、水泵停運(yùn)時間和集水井的應(yīng)急容積的關(guān)系,啟動主泵水位和啟動備用泵水位應(yīng)考慮到水位的波動,一般建議大于0.5m以上。建議集水井裝設(shè)兩套以上原理不同的水位傳感器,兩套傳感器的信號都送至監(jiān)控系統(tǒng),便于中控室遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制。在排水泵出口到泵控閥之間應(yīng)裝設(shè)空氣閥,空氣閥在啟泵時自動打開,排出管路中的壓縮空氣,保護(hù)了管路和附件;在水泵停運(yùn)時,空氣閥向管路中補(bǔ)入空氣,消除管內(nèi)真空,防止產(chǎn)生負(fù)水錘