任務(wù)2 排水系統(tǒng)

水電站機(jī)組自動(dòng)化運(yùn)行與監(jiān)控學(xué)習(xí)情境輔助設(shè)備的自動(dòng)控制及運(yùn)行

排水系統(tǒng)1.了解排水系統(tǒng)的對(duì)象；2.熟悉排水系統(tǒng)的組成；3.了解排水方式；4.能看懂排水系統(tǒng)圖；5.能在仿真機(jī)上對(duì)排水系統(tǒng)各種工況進(jìn)行操作、處理；6.學(xué)會(huì)排水系統(tǒng)運(yùn)行中的操作；7.掌握排水系統(tǒng)故障處理措施。知識(shí)要點(diǎn)排水系統(tǒng)圖3排水系統(tǒng)自動(dòng)控制2排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式

1排水系統(tǒng)仿真運(yùn)行與操作4排水系統(tǒng)故障處理5?

排水系統(tǒng)是水電廠(chǎng)輔助設(shè)備中最基本的系統(tǒng)之一。?在水電廠(chǎng)，排水系統(tǒng)是比較容易發(fā)生事故的部位，若排水系統(tǒng)不可靠，就會(huì)引起水淹廠(chǎng)房的重大事故，嚴(yán)重威脅水電廠(chǎng)的安全和運(yùn)行。

1.2排水方式

1）滲漏水排水方式

◆集水井排水：此種排水方式是將水電站廠(chǎng)房?jī)?nèi)的滲漏水經(jīng)排水管、溝匯集到集水井中，用臥式離心泵、深井泵或潛水泵排到廠(chǎng)外。由于廠(chǎng)內(nèi)設(shè)置集水井容易實(shí)現(xiàn)，臥式離心泵的安裝、維護(hù)方便，價(jià)格低廉；潛水泵為機(jī)電一體式，具有體積小，重量輕，且節(jié)能效果顯著、安全、防纏繞，無(wú)堵塞等優(yōu)點(diǎn)。這種方式適用于中小型水電站。

1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式

1.1排水系統(tǒng)的對(duì)象

2）檢修排水當(dāng)檢查、維修機(jī)組或廠(chǎng)房水工建筑物的水下部分時(shí)，必須將水輪機(jī)蝸殼、尾水管和壓力鋼管內(nèi)的積水排除。

◆檢修排水的特征是排水量大，高程很低，只能采用排水設(shè)備排除。為了加快機(jī)組檢修，排水時(shí)間要短。屬臨時(shí)性工作，通常采用手動(dòng)控制。1.2排水方式

1）滲漏水排水方式◆廊道排水：這種排水方式是把廠(chǎng)內(nèi)各處的滲漏水通過(guò)管道匯集到專(zhuān)門(mén)的集水廊道內(nèi)，再由排水設(shè)備排到廠(chǎng)外。此種方式多采用立式深井泵，且水泵布置在廠(chǎng)房一端。設(shè)置集水廊道受地質(zhì)條件，廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)和工程量的限制，可適用于立式機(jī)組的壩后式和河床式水電站，加之立式深井泵的安裝，維護(hù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，這種方式適用于大中型水電站。

1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式

2）檢修排水方式◆直接排水：此種排水方式是將各臺(tái)機(jī)組的尾水管與水泵吸水管用管道和閥門(mén)連接起來(lái)。機(jī)組檢修時(shí)，由水泵直接將積水排除。其排水設(shè)備亦多采用臥式離心泵。水泵可以和滲漏排水泵集中布置或分散布置。直接排水方式運(yùn)行安全可靠，是防止水淹泵房的有效措施，目前，在中小型水電站中采用較多。

1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式

2）檢修排水方式◆廊道排水：這種排水方式是把各臺(tái)機(jī)組的尾水管經(jīng)管道與集水廊道連接。機(jī)組檢修時(shí)，先將積水排入集水廊道，再由水泵排到廠(chǎng)外。采用此種方式時(shí)，滲漏排水也多采用廊道排水，兩者可共用一條集水廊道，條件許可時(shí)，滲漏水泵亦可集中布置在同一泵房?jī)?nèi)。1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式2.1滲漏集水井◆集水井內(nèi)，工作水泵啟動(dòng)水位與停泵水位之間的容積，稱(chēng)為集水井有效容積?！魸B漏集水井的總?cè)莘e除有效容積外，還包括安全容積、死容積和備用容積?！魣?bào)警水位至不允許淹沒(méi)的廠(chǎng)房地面之間，應(yīng)留出一定的安全距離，這部分容積稱(chēng)為安全容積?！艄ぷ魉脝?dòng)水位與備用水泵啟動(dòng)水位間的容積，稱(chēng)為備用容積?！敉１盟灰韵碌娜莘e稱(chēng)為死容積。停泵水位至井底的距離，取決于底閥的大小、底閥的淹沒(méi)水深及為防止吸入底部臟物和保證進(jìn)水條件對(duì)底閥下緣至井底的間距要求。2.排水系統(tǒng)自動(dòng)控制2.2滲漏排水控制

滲漏排水采用臥式離心泵的排水系統(tǒng)圖。設(shè)置兩臺(tái)滲漏排水泵，集中布置在水泵室內(nèi)。漏排水泵一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，由液位信號(hào)器控制，根據(jù)集水井水位高低，自動(dòng)啟停，排除集水井內(nèi)積存的滲漏水。全廠(chǎng)的滲漏水都通過(guò)排水管和排水溝流入集水井。滲漏排水泵的控制。滲漏排水泵一般采用自動(dòng)化操作，由液位信號(hào)器控制工作泵與備用泵的啟停，并在水位過(guò)高時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)?！艄ぷ魉脝?dòng)水位：?jiǎn)?dòng)工作水泵；◆備用水泵啟動(dòng)水位：?jiǎn)?dòng)備用水泵，與工作水泵同時(shí)工作；◆報(bào)警水位：水位過(guò)高時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)；◆停泵水位：停止工作水泵及備用水泵。2.排水系統(tǒng)自動(dòng)控制

2.3檢修排水控制

檢修排水采用臥式離心泵的排水系統(tǒng)圖。全廠(chǎng)共設(shè)置兩臺(tái)檢修排水泵。檢修排水采用直接排水方式排水泵以管道和各臺(tái)機(jī)組尾水管相接，當(dāng)某一臺(tái)機(jī)組檢修排水時(shí)，打開(kāi)該機(jī)組放空蝸殼的管道和檢修排水管上的相應(yīng)的閥門(mén)，水泵吸水管不裝設(shè)底閥，若啟動(dòng)前泵體內(nèi)未充滿(mǎn)水而有空氣時(shí)，則利用真空泵先將空氣抽去。2.排水系統(tǒng)自動(dòng)控制

3.1滲漏排水和檢修排水不完全 合一的排水系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)臥式離心泵，作滲漏和檢修排水之用。為了滿(mǎn)足檢修排水泵在低水位時(shí)能啟動(dòng)引水，并增設(shè)了一臺(tái)真空泵。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)泵作滲漏排水用，平時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，運(yùn)行方式可定期切換，互為備用。由液位信號(hào)器根據(jù)整定的集水井水位控制其啟、停。機(jī)組檢修時(shí)，先關(guān)閉閥1，打開(kāi)閥2，由兩臺(tái)水泵一起排除檢修積水。待積水排除后，再關(guān)閉閥2，打開(kāi)閥1，由1#水泵自動(dòng)排除廠(chǎng)內(nèi)滲漏水，2#水泵手動(dòng)排除進(jìn)水口閘門(mén)和尾水管閘門(mén)的漏水。這種排水系統(tǒng)只要集水井中水泵的吸水管底閥正常，就可以避免水淹泵房和廠(chǎng)房的事故。3.排水系統(tǒng)圖

3.2滲漏排水和檢修排水系統(tǒng)分開(kāi)的排水系統(tǒng)該系統(tǒng)采用兩臺(tái)滲漏排水泵和兩臺(tái)檢修排水泵。整個(gè)設(shè)備可以集中布置在同一水泵房?jī)?nèi)。滲漏排水采用集水井排水方式，兩臺(tái)水泵互為備用，由集水井液位信號(hào)器自動(dòng)控制。檢修排水采用直接排水方式，水泵經(jīng)主排水管道與各機(jī)組尾水管排水管相連。水泵的充水，通過(guò)排水管上旁通閥打開(kāi)一開(kāi)度即可充水。如果其中一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)，通過(guò)閥門(mén)切換，可實(shí)現(xiàn)兩泵同時(shí)進(jìn)行排水，等排水完成后，再利用一臺(tái)泵來(lái)排除尾水閘門(mén)和進(jìn)水閥的漏水。3.排水系統(tǒng)圖

4.模擬仿真展示

檢修集水井水位上升到工作泵啟動(dòng)值140.0時(shí)，有現(xiàn)地檢修泵控制柜內(nèi)PLC程序控制啟動(dòng)主泵運(yùn)行，打開(kāi)檢修泵軸承潤(rùn)滑水電磁閥，經(jīng)283（284）進(jìn)入深井泵推力軸承，延時(shí)一分鐘后由軟啟裝置啟動(dòng)電機(jī)，檢修泵出水經(jīng)逆止閥、714（715）排到下游尾水，檢修井水位下降到停泵值138.0時(shí)，PLC開(kāi)出停泵令，水泵停止運(yùn)行，延時(shí)后關(guān)閉軸承潤(rùn)滑水電磁閥；2臺(tái)檢修泵主備用自動(dòng)切換；若檢修集水井水位繼續(xù)上升，到140.5時(shí)備用泵啟動(dòng)接點(diǎn)接通，由PLC開(kāi)出2臺(tái)水泵啟動(dòng)令，2臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行，出水經(jīng)逆止閥、715、714排到下游尾水，檢修井水位下降到停泵值138.0時(shí)，PLC開(kāi)出停泵令，水泵停止運(yùn)行；若由水泵故障或其他原因，集水井水位繼續(xù)上升，到達(dá)141.0時(shí)發(fā)出水位危急報(bào)警信號(hào)。檢修水泵自動(dòng)運(yùn)行流程

5.1水泵運(yùn)行方式1)正常情況下1號(hào)、2號(hào)排水泵為自動(dòng)運(yùn)行方式，其控制柜電源正常供電，動(dòng)力電源正常投入，控制柜把手均放“自動(dòng)”位置，控制箱把手放“遠(yuǎn)方”位置。排水閥為常開(kāi)。2)正常情況下3號(hào)、4號(hào)排水泵為備用狀態(tài)，不做自動(dòng)控制，其控制柜電源正常供電，控制柜把手均放“切除”位置，柜內(nèi)動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，控制箱把手放“現(xiàn)地”位置，進(jìn)水閥、排水閥為常開(kāi)。5.排水系統(tǒng)運(yùn)行操作

5.2水泵操作注意事項(xiàng)

1)滲漏水泵正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)均放“自動(dòng)”。兩固態(tài)控制器無(wú)脫扣現(xiàn)象。2)當(dāng)尾水管排水時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)檢修水泵的運(yùn)行監(jiān)視。3)滲漏水泵運(yùn)行時(shí)，軸承潤(rùn)滑冷卻水不得中斷，當(dāng)冷卻水中斷時(shí)應(yīng)立即停泵。4)檢修、滲漏水泵啟動(dòng)前應(yīng)給上軸承潤(rùn)滑水，若無(wú)潤(rùn)滑水，設(shè)法恢復(fù)后再啟動(dòng)。5)在檢修水泵、廠(chǎng)區(qū)水泵長(zhǎng)期停用期間，必須做到周期性的檢查。6)廠(chǎng)區(qū)3號(hào)、4號(hào)排水泵的操作和維護(hù)由檢修人員負(fù)責(zé)，汛期正常排水時(shí)，啟動(dòng)1號(hào)、2號(hào)廠(chǎng)區(qū)水泵排水，當(dāng)1號(hào)、2號(hào)泵排水不及時(shí)，應(yīng)通知檢修人員啟動(dòng)3號(hào)、4號(hào)泵排水。5.排水系統(tǒng)運(yùn)行操作

6.排水系統(tǒng)故障處理序號(hào)故障種類(lèi)原因消除方法1功率增高1.葉輪與殼體發(fā)生摩擦；2.水泵中吸人大量砂子；3.滾珠軸承已磨損。1.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子提升量；2.清理水井；3.修理滾珠軸承。2水泵劇烈振動(dòng)1.動(dòng)力裝置安裝不同心；2.傳動(dòng)軸彎曲1.重新安裝動(dòng)力裝置使之同心；2.校直軸。3滾珠軸承發(fā)熱1.油盒中無(wú)油或不清潔；2.冷卻水不足或未給水；3.滾珠軸承摩損。1.清洗加油；2.稍關(guān)小出口閥門(mén)，清洗冷卻水管；3.換軸承。5填料涵中漏水過(guò)多1.填料已摩損；2.填料壓得不緊；3.軸擺動(dòng)或彎曲。1.換填料；2.壓一下填料壓蓋或加一圈填料；3.將軸取出校正。6止逆裝置失靈1.止逆結(jié)合子中不清潔；2.電機(jī)上蓋的凸起部已磨損。1.將上逆合子拆下，用煤油把槽清洗干凈；2.將凸起部加深或換新的。7水泵流量減少