水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)探討

1、    水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)探討    蘇劍摘 要：進(jìn)水閥、油路系統(tǒng)、用氣系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、監(jiān)視測量系統(tǒng)是重要的水電站機(jī)組輔助設(shè)備，只有在水電站機(jī)組輔助設(shè)備的實(shí)際設(shè)計(jì)工作中重視上述系統(tǒng)和部位的合理化設(shè)計(jì)，才能夠做到對水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量的保障。該研究從水電站機(jī)組輔助設(shè)備中主要的油、水、氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作出發(fā)，展開了水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)的研討，并且對進(jìn)水閥和監(jiān)視測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，希望對做好水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)工作有所幫助。關(guān)鍵詞：水電站機(jī)組 輔助設(shè)備 設(shè)計(jì) 油路系統(tǒng) 用氣系統(tǒng) 供排水系統(tǒng) 監(jiān)視測量系統(tǒng)：tv735 ：a ：1672-3

2、791（2015）03（a）-0032-01水電站機(jī)組的輔助設(shè)備是整個水電站機(jī)組的功能與輔助部分，只要為水電站機(jī)組的主體設(shè)備提供各類輔助、保護(hù)和服務(wù)，以達(dá)到水電站機(jī)組綜合而整體的安全運(yùn)行和功能穩(wěn)定。設(shè)計(jì)是水電站機(jī)組輔助設(shè)備形成功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中突出水電站機(jī)組輔助設(shè)備的功能與穩(wěn)定，在確保水電站機(jī)組主體設(shè)備安全運(yùn)行的同時(shí)做到對水電站技術(shù)性能和電力生產(chǎn)的有力保障。進(jìn)水閥、油路系統(tǒng)、用氣系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、監(jiān)視測量系統(tǒng)是水電站機(jī)組輔助設(shè)備的重要結(jié)構(gòu)部分與功能系統(tǒng)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)中對上述部分和系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)化，以此來維持水電站機(jī)組輔助設(shè)備的性能，進(jìn)而確保水電站機(jī)組整體的連續(xù)與安全生產(chǎn)，從設(shè)計(jì)的角度，在功

3、能和系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)水電站機(jī)的綜合性能。1 水電站機(jī)組進(jìn)水閥設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)水閥的主要功能是對水電站機(jī)組進(jìn)水的調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)在停機(jī)和檢修時(shí)對水流的截?cái)嘈?yīng)，當(dāng)水電站機(jī)組出現(xiàn)長時(shí)間停機(jī)時(shí)隔離機(jī)組與水流，進(jìn)步避免機(jī)組和葉片出現(xiàn)腐蝕、破壞。設(shè)計(jì)水電站機(jī)組進(jìn)水閥時(shí)應(yīng)該根據(jù)機(jī)組的特點(diǎn)和運(yùn)行方式，選用適合的閥門，一般大中型水電站采用球閥樣式，小型水電站采用蝶閥樣式。設(shè)計(jì)水電站機(jī)組進(jìn)水閥時(shí)還應(yīng)該根據(jù)水電站與功能需要確定進(jìn)水閥的操作方式，在手動、電動和液壓傳動的方式中選擇適于水電站機(jī)組運(yùn)行的方法，在大中型水電站進(jìn)水閥的設(shè)計(jì)中一般采用液壓傳動式的控制與操作方式。此外，設(shè)計(jì)水電站機(jī)組進(jìn)水閥時(shí)要確定閉閥的時(shí)間，要在確保機(jī)組轉(zhuǎn)

4、速的情況下設(shè)計(jì)進(jìn)水閥的關(guān)閉時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對水電站機(jī)組的全面保護(hù)。2 水電站機(jī)組供油系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)水電站機(jī)組供油系統(tǒng)主要有絕緣油供油系統(tǒng)和潤滑油供油系統(tǒng)兩大部分組成，水電站機(jī)組潤滑供油可以分為：透平油、壓縮油、潤滑油三個主要品種；水電站機(jī)組絕緣油主要分為：電纜絕緣油、開關(guān)絕緣油和變壓器絕緣油三個類型。在水電站機(jī)組供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要突出共有系統(tǒng)的功能，從潤滑、絕緣、散熱三個功能來階級水電站機(jī)組的供油系統(tǒng)，要以系統(tǒng)的觀點(diǎn)將水電站機(jī)組供油的泵體、罐體、過濾設(shè)備、控制元器件等功能部分做到合理設(shè)計(jì)，使水電站機(jī)組供油系統(tǒng)的管徑、線路分布、設(shè)備選用達(dá)到優(yōu)化，達(dá)到水電站機(jī)組供油系統(tǒng)功能的有效發(fā)揮。3 水電站機(jī)

5、組用氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)水電站機(jī)組用氣系統(tǒng)主要可分成：水電站機(jī)組高壓用氣系統(tǒng)和水電站機(jī)組低壓用氣系統(tǒng)兩個部分，水電站機(jī)組低壓用氣系統(tǒng)主要功能在于提供水電站機(jī)組的制動，維護(hù)水電站機(jī)組調(diào)相水壓，保障水電站機(jī)組檢修用氣和水電站機(jī)組吹冰系統(tǒng)用氣。水電站機(jī)組高壓用氣系統(tǒng)的壓力一般>2.5mpa，主要用于緊急剎車和檢修吹掃。在設(shè)計(jì)水電站機(jī)組用氣系統(tǒng)中應(yīng)該根據(jù)水電站機(jī)組用氣設(shè)備的性能和用氣的需要做好選型工作，同時(shí)要在設(shè)計(jì)中做好氣體防漏的處理，避免高壓氣體泄漏產(chǎn)生對水電站機(jī)組和運(yùn)維人員的傷害。4 水電站機(jī)組供排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)4.1 水電站機(jī)組供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)在水電站機(jī)組供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)用水設(shè)備要求的

6、水量和水壓進(jìn)行設(shè)備的選擇。技術(shù)供水對水溫、水壓、水質(zhì)有嚴(yán)格要求。技術(shù)供水水溫直接影響冷卻器熱量交換的多少，一般情況下，各種冷卻器入口水溫按25標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，水溫常年<25，可根據(jù)計(jì)算折減供水量。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對供水方式采用水泵供水或自流減壓進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)比較，從投資、能耗和維護(hù)成本等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。多泥沙電站考慮采用雙向供水，定期進(jìn)行切換和反沖洗，以防堵塞。4.2 水電站機(jī)組排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)排水系統(tǒng)分為機(jī)組檢修排水和滲漏排水。機(jī)組檢修排水量取決于蝸殼、尾水管和壓力管道內(nèi)的積水量及上下游的漏水量。檢修排水為直接排水和間接排水，高于尾水位的排水可直接排出廠外，低于尾水位的排水排至集水井，由排水泵

7、抽至廠外。滲漏排水主要來源于廠內(nèi)水工建筑物的滲水、機(jī)組頂蓋與主軸密封漏水等，通過相應(yīng)的排水管道排至集水井。根據(jù)排水量和排水方式選擇集水井的容量和排水泵的型號。5 水電站機(jī)組監(jiān)視測量設(shè)計(jì)的要點(diǎn)水力監(jiān)視測量項(xiàng)目分為全場性監(jiān)測和機(jī)組段監(jiān)測。全場性監(jiān)測包括上下游水位、毛水頭和攔污柵前后壓差，機(jī)組段監(jiān)測包括蝸殼進(jìn)口壓力、尾水管出口壓力水輪機(jī)的工作水頭、流量，發(fā)電機(jī)的有功功率、技術(shù)供水流量、水壓和水溫等。水力監(jiān)視測量設(shè)備包括液位變送器、壓力變送器、壓差變送器、流量計(jì)、溫度計(jì)等。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要根據(jù)社會的不斷發(fā)展，選擇技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的設(shè)備作為主要監(jiān)測設(shè)備。6 結(jié)語水電站機(jī)組的輔助設(shè)備是確保水電站機(jī)組主要

8、功能發(fā)揮和運(yùn)行調(diào)節(jié)的重要系統(tǒng)與設(shè)備，為了確保水電機(jī)組的穩(wěn)定、安全運(yùn)行應(yīng)該加強(qiáng)水電站機(jī)組輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)工作，通過合理的設(shè)計(jì)來控制整個水電站機(jī)組的狀態(tài)，在確保水電站綜合系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，實(shí)現(xiàn)水電站經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。應(yīng)該從進(jìn)水閥、油路系統(tǒng)、用氣系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、監(jiān)視測量系統(tǒng)等分項(xiàng)設(shè)計(jì)的具體工作出發(fā)，實(shí)現(xiàn)整個水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化、技術(shù)化，在保障水電站機(jī)組輔助設(shè)備設(shè)計(jì)功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對水電站機(jī)組各類系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1 林峰.西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)在水電廠輔助設(shè)備控制的應(yīng)用j.自動化應(yīng)用，2013（11）.2 吳喜春，李咸善，陳鐵，等.基于拓?fù)渌阉鞯乃娬据o機(jī)系統(tǒng)動態(tài)仿真建模j.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（11）.3 馮江虹.中小型水電站