水電站輔助設(shè)備油水氣系統(tǒng)剖析

1、水電站輔助設(shè)備油、水、氣系統(tǒng)水電站動(dòng)力設(shè)備分為主機(jī)和輔助設(shè)備兩大部分，輔助設(shè)備運(yùn)行的好壞，將直接影響到主機(jī)的運(yùn)行。輔助設(shè)備包括油、水、氣系統(tǒng)和一些其他設(shè)備。水系統(tǒng)包括技術(shù)供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。氣系統(tǒng)包括高壓(6.3MPsj)和低壓(0.7MPa)兩個(gè)等級。水電站中水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的潤滑與散熱和調(diào)速系統(tǒng)中能量的傳遞等，一般都是用油作為介質(zhì)來完成的。油系統(tǒng)是為水電站用油設(shè)備服務(wù)的。油系統(tǒng)由一整套設(shè)備組成，用來完成用油設(shè)備的供油、排油、添油及凈化處理等工作。油、水、氣都是流體，使用時(shí)必要有容器、輸送的管道、控制的閥門和監(jiān)控的裝置等，為區(qū)別各個(gè)系統(tǒng)的閥門和管道，分別在閥門上編以不同的序號，在管道上噴

2、涂不同顏色的油漆。閥門的編號，多采用五位數(shù)，其表示的意義如下：-J閥門編號1、油系統(tǒng)Y系統(tǒng)編號2、水系統(tǒng)S3、氣系統(tǒng)Q機(jī)組編號，0表示公用系統(tǒng)如1S208閥表示1#機(jī)組水系統(tǒng)208號閥門。管道顏色所表示的含義如下：顏色表示的管道顏色表示的管道紅色:壓力油管和進(jìn)油管黑色排污管原;色排油管和漏油管白色氣管草綠色;排水管橘紅色消防水管大藍(lán)色進(jìn)水管和供水管第一節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組的油系統(tǒng)一、水輪發(fā)電機(jī)組的油系統(tǒng)在水電站調(diào)速器的操作中，負(fù)荷調(diào)節(jié)的液壓操作、機(jī)組及輔助設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的潤滑和散熱，以及電氣設(shè)備的絕緣和消弧等，都是以油為介質(zhì)來完成的。不同類別的油，在機(jī)組正常運(yùn)行中所起的作用是不同的。不同設(shè)備的工作條件及要

3、求不同，使用油的種類和作用也不同，對油的質(zhì)量要求也不同。1、水電站的用油種類根據(jù)設(shè)備用油的要求和條件，水電站的用油主要分為潤滑油和絕緣油兩類。1）潤滑油。潤滑油按照使用對象的不同又分為汽輪機(jī)油、抗磨液壓油、機(jī)械油、空壓機(jī)油、潤滑脂等五種。汽輪機(jī)油（透平油）。調(diào)速器液壓操作用油、推力軸承油梢和發(fā)電機(jī)下導(dǎo)軸承油梢以及水導(dǎo)軸承油梢潤滑散熱用油均為此類油。汽輪機(jī)油粘度較小，用于滑動(dòng)軸承的潤滑、傳遞能量及散熱作用的效果好?？稍跈C(jī)組的運(yùn)動(dòng)件（軸）與約束件（軸承）間的間隙中形成油膜，以油膜的液態(tài)摩擦代替固體之間的干摩擦，從而降低摩擦系數(shù)；同時(shí)，由于油的流動(dòng)性，還可以將摩擦產(chǎn)生的熱量以對流的方式帶走，與空氣或

4、冷卻水進(jìn)行熱量交換?？梢?，汽輪機(jī)油在機(jī)組的軸承運(yùn)行中同時(shí)起到潤滑和散熱的作用。機(jī)械油。機(jī)械油的黏度較大，用于機(jī)組輔助設(shè)備機(jī)械潤滑，如電動(dòng)機(jī)、起重機(jī)和水泵等潤滑用油空壓機(jī)油。供空氣壓縮機(jī)潤滑用。還具有活塞和氣缸壁間的密封作用。潤滑油（黃油）。供機(jī)組輔助機(jī)械的滾動(dòng)軸承、兩支點(diǎn)端蓋式臥軸機(jī)組滾動(dòng)軸承潤滑用。2）絕緣油根據(jù)使用對象不同，絕緣油分為變壓器油、斷路器油兩種。變壓器油。供機(jī)組電力設(shè)備絕緣和散熱用，主要是變壓器及電流、電壓互感器等。斷路器油。供油斷路器絕緣、消弧用。2、油的作用1）汽輪機(jī)油的作用。機(jī)組汽輪機(jī)油的主要作用為潤滑、散熱和液壓操作用。2）絕緣油的作用。機(jī)組絕緣油主要用與電氣設(shè)備的散熱

5、、消弧和絕緣。二、水輪發(fā)電機(jī)組的油系統(tǒng)圖1、 油系統(tǒng)的任務(wù)機(jī)組使用汽輪機(jī)油的主要設(shè)備是機(jī)組軸承、調(diào)速器以及轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)輪葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使用絕緣油的設(shè)備是變壓器和油開關(guān)。為保證機(jī)組設(shè)備的安全運(yùn)行，油系統(tǒng)應(yīng)完成下列任務(wù)：1) 接受新油，并以自流或了、油泵壓送方式將新油送入儲(chǔ)油罐。2) 儲(chǔ)備凈油，以供設(shè)備換用和添加。3) 給設(shè)備充油。4) 向運(yùn)行設(shè)備添油，以彌補(bǔ)設(shè)備運(yùn)行中油的損耗。5) 檢修時(shí)從設(shè)備中排出污油，以自流或油泵壓送方式將污油送至污油桶。6) 對污油桶中的污油進(jìn)行凈化處理。7) 油的監(jiān)督與維護(hù)主要任務(wù)是：分析、鑒定新油的品質(zhì)；對運(yùn)行油定期取樣化驗(yàn)；對油系統(tǒng)進(jìn)行檢查、修理和清洗。2、 油系統(tǒng)的

6、組成油系統(tǒng)的組成：1)油庫、2)油處理室、3)油化驗(yàn)室4)管網(wǎng)5)各種測量和控制元件，如液位信號器，示流信號器，溫度信號器和油水混合信號器等。3、 油系統(tǒng)圖將水輪發(fā)電機(jī)組各用油設(shè)備、除油設(shè)備、凈油設(shè)備及自動(dòng)化元件用管道連接起來，表明這些設(shè)備連接和運(yùn)行方式的圖，稱油系統(tǒng)圖。掛治電站油系統(tǒng)圖。第二節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組的氣系統(tǒng)一、水輪發(fā)電機(jī)組氣系統(tǒng)概述空氣具有可壓縮性，是儲(chǔ)存壓力能力的良好介質(zhì)。用壓縮空氣儲(chǔ)備能量作為操作能源是十分合適的。壓縮空氣容易獲得，便于儲(chǔ)存和輸送，使用方便可靠，在水電站中運(yùn)用十分廣泛。1、 水輪發(fā)電機(jī)組壓縮空氣種類。按用氣壓力的高低，機(jī)組用氣分高壓壓縮空氣和低壓壓縮空氣兩種。1）

7、高壓壓縮空氣。大型機(jī)組的液壓操作用油壓裝置中需使用壓力為6.3Mpa的高壓壓縮空氣。2） 低壓壓縮空氣。機(jī)組正常運(yùn)行中的風(fēng)閘動(dòng)作、檢修時(shí)接氣動(dòng)扳手和衛(wèi)生吹掃等，均需要使用壓力為0.7Mpa的低壓壓縮空氣2、水輪發(fā)電機(jī)組壓縮空氣系統(tǒng)用戶：1）低壓壓縮空氣用戶。機(jī)組停機(jī)制動(dòng)用氣。調(diào)相壓水充氣。止水圍帶充氣。風(fēng)動(dòng)工具及吹掃用氣。2）高壓壓縮空氣。油壓裝置用氣。二、氣系統(tǒng)的組成壓縮空氣系統(tǒng)由以下五部分組成：1、 壓縮空氣站（儲(chǔ)氣罐）。2、 用氣設(shè)備。3、 供氣管網(wǎng)。4、 測量和控制元件。三、氣系統(tǒng)圖。見掛治電站氣系統(tǒng)圖。第三節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組的供水系統(tǒng)水輪發(fā)電機(jī)組供水包括技術(shù)供水和消防供水。技術(shù)供水對象水

8、輪發(fā)電機(jī)組各軸承的油冷卻器；水潤滑的水輪機(jī)導(dǎo)軸承、水冷式變壓器、油壓裝置等。二、技術(shù)供水要求1、水量。用水設(shè)備所需水量由制造廠家給定。2、水溫。通常，各種冷卻器均以入口水溫25c作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。3、水壓。4、水質(zhì)。三、技術(shù)供水系統(tǒng)組成技術(shù)供水系統(tǒng)由以下四部分組成：1、 水源。2、 水質(zhì)處理設(shè)備。3、 供水管道系統(tǒng)。4、 測量和控制元件。四、技術(shù)供水水源和供水方式1、 供水水源。供水水源有上游取水（上游取水有蝸殼取水、壓力鋼管取水和壩前取水三種）、下游取水和地下取水三種。2、 供水方式。水電站技術(shù)供水有自流供水、水泵供水和混合供水三種方式。五、技術(shù)供水的凈化1、 濾水器。2、沉沙池。1) 平流式沉

9、沙池。2) 斜板式沉沙池。3) 水力旋流器。六、供水系統(tǒng)管道組織在確定水源和供水方式后，合理安排管路系統(tǒng)十分重要，管路的組織通常有以下三種方式：1、 集中供水系統(tǒng)。2、 單元供水系統(tǒng)。七、供水水泵1、 水泵類型。1) 葉片泵(離心泵、軸流式和混流式)。2) 噴射泵(射流泵、揚(yáng)水泵)。3) 容積泵(復(fù)往式和轉(zhuǎn)子式)。水電站使用最多的是離心式水泵、深井水泵、射流泵、潛水泵、自吸泵等。第四節(jié)水電站的排水系統(tǒng)水電站廠內(nèi)排水系統(tǒng)的任務(wù)是避免廠房內(nèi)部積水和潮濕，保證機(jī)組過水部件和廠房水下部分的檢修。一、排水對象1、 生產(chǎn)用水的排水。發(fā)電機(jī)空氣冷卻器冷卻水；發(fā)電機(jī)推力軸承和上、下導(dǎo)軸承油冷卻器冷卻水；水輪機(jī)導(dǎo)軸承油冷卻器冷卻水或潤滑水。這類排水的特征是排水量較大，設(shè)備位置高，一般均可自流至下游，不列入排水系統(tǒng)范圍。2、 機(jī)組的滲漏排水。水輪機(jī)頂蓋的滲漏水，混流式水輪機(jī)一般可自流排入集水井；軸流式水輪機(jī)一般需水泵單獨(dú)排至下游。壓力鋼管伸縮節(jié)漏水及主閥廊道（坑）內(nèi)積水；蝸殼、尾水管進(jìn)人孔及廠內(nèi)低洼處的積水；廠房水下結(jié)構(gòu)物的滲漏水；氣水分離器、儲(chǔ)氣罐和空氣冷卻器冷凝水；水冷式空調(diào)冷卻水以及廠內(nèi)生活用水和排水等，一般排至下游。3、 機(jī)組檢修排水。機(jī)組檢修時(shí)必須排除壓力鋼管，水輪機(jī)蝸殼及尾水管內(nèi)積水。這類排水的特征是排水量大，排水高程低，排水