水力机组设备复习ppt

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1、总 复 习,第一章 水轮机进水阀及常用阀门,一、进水阀的作用,1. 岔管引水时构成检修机组的安全工作条件。,2.停机时减少机组漏水量和缩短重启动时间。（尤其对高水头长压力引水管道电站）。,3. 调速系统故障，紧急切断水流，即防飞逸事故扩大。（2min内），液压操作的要求30-50s.,进水阀设置条件： 1.由一根压力引水总管供几台机组用水时，应在每台水轮机前安装进水阀。 2.当水头H120m时，单元压力引水管较长，可以考虑在每台水轮机前设置进水阀。 3.当水头H120m时，单元压力引水管短，可在进水口设快速闸门。,1. 蝴蝶阀 适用于水头200米以下的电站。 2. 球阀 适用于水头在200米以

2、上，压力引水管直径小于2m的 水电站。 3. 闸阀 适用于水头400米以下，压力引水管直径小于1m卧式机组的小水电站。,水轮机进水阀的型式,1. 进水阀一般不许在动水情况下开启，这样加大操作力矩，运行上也不需要。（防飞逸除外） 2. 进水阀状态：全开、全关。 不许作部分开启来调节流量，以免造成过大的水力损失和影响水流稳定，引起过大的振动。,旁通管的作用： 由于进水阀应能在动水中关闭，不允许在动水情况下开启，所以在主阀体上安装旁 通 管，可以在进水阀开启前，先开旁通阀，经旁通管对阀后充水，当两侧平压后，再在静水中开启进水阀。 空气阀的作用： 当进水阀紧急关闭时，由它来补给空气，防止阀后产生真空破

3、坏管道；而在进水阀开启充水平压过程中，则又由它来排出空气。,附属部件,1.3 水轮机进水阀的操作方式及其操作系统,一、进水阀的操作方式： 1. 液压操作。油压装置：30%40%的油+压缩空气合用。（主阀易进水，要分别设置） 2.电动操作。用于小型机组，H低，D小，仅作检修用。 3.手动操作。（对不要求远方操作的小型进水阀）,液压操作包括水压和油压操作,水头高于120米时可用水压操作，但对水质要求较高，一般不用。通常用油压操作。油压操作要求用接力器操作。接力器有以下几种型式：,油压操作要求用接力器操作。接力器有以下几种型式：,1.导管式接力器,2.摇摆式接力器,主要用在大中型卧轴进水阀,目前采用

4、较多的是蝶阀机械液压操作系统。 蝶阀开启前所作的必要工作 ： 1.为了使主阀前后压力相等，必须打开旁通阀，向下游侧充水； 2.锁锭打开； 3.空气围带放气； 4.旁通阀关上； 5.锁锭复位，油阀关闭，切断油路。,二、进水阀的操作系统,关闭：开油源，开旁通阀，拔出锁定，关蝶阀。全关后，空气围带充 气，投入锁定，切断油源。,开旁通阀,拔出锁锭,水压上升到要求后,空气围带排气,开蝶阀,全开后关闭旁通阀,投入锁定,切断油源,开启过程,蝶阀机械液压操作系统,第2章 油系统,水电站的机电设备在运行中，由于设备的特性、要求和工作条件不同，需要使用各种性能的油品，大致有润滑油和绝缘油两大类.,2.1 水电站用

5、油种类及其作用,一、用油种类 1、润滑油（H）（脂Z） （1）透平油，有HU-22，HU-30，HU-46等，在符号后面的数字表示油50时的运动粘度，供机组轴承和液压操作用。 （2）机械油，供电动机、水泵的轴承和起重机齿轮变速器。 （3）压缩机油，专供空压机润滑用。 （4）润滑脂（黄油），供滚动轴承用。有钙基润滑脂 抗水性能好，适用水泵、水轮机。钠基润滑脂，遇水分解，适用发电机、电动机。,透平油作用：主要作用为润滑、散热及液压操作 绝缘油在设备中的作用是绝缘，散热和消弧。,一、油劣化原因及危害 油劣化：油在运行、储存过程中发生了物理、化学性质的变化，致使不能保证设备的安全、经济运行。 1、根本

6、原因：油被氧化,混入水分和其他混杂物。 2、加速油氧化因素： （1）水分：空气水分、设备漏水、温差水、干燥剂失效。 （2）温度：透平油不超过450c,绝缘油不超过650c，过负荷、冷却水中断、 润滑条件破坏等原因。 （3）空气 （4）天然光线：紫外线。 （5）电流：轴电流（转子、定子间隙电磁场不平衡产生单边磁拉力，转动部件与地间产生电压）,二、油的净化处理,污 油：轻度劣化（机械净化）。 废油：深度劣化变质（再生）,压力过滤原理：是利用压力滤油机把油加压，使之通过具有吸收水分和阻止机械杂质通过的过滤层，以达到使油净化的目的。 真空过滤的原理：是利用油和水的汽化温度不同，在真空罐内水分和气体形成

7、减压蒸发，从而将油中的水分及气体分离出来，达到除水脱气的目的。,水轮机调节系统充油量计算 水轮机调节系统充油量是油压装置、导水机构接力器和转桨式水轮机叶片的接力器的充油量，以及充满管道所需的油量，各油量可分别计算.,2.5 油系统的计算和设备选择,机组润滑油系统充油量计算（Vh） 机组润滑油系统充油量一般是指水轮发电机组推力轴承和导轴承的充油量.其充油量按推力轴承和导轴承单位千瓦损耗来计算.当然，也可参照已运行的容量和尺寸相近的同类型机组进行估算. 进水阀接力器的用油量计算（Va） 主阀接力器的充油量可根据主阀的具体参数查有关产品目录 或设计手册.（水电站机电设计手册）,1）贮油设备的选择,a

8、.净油槽：贮备净油以使机组或电气设备换油时使用。容积为一台最大机组（或变压器）充油量的110，加上全部运行设备45天的补充用油量。通常透平油及绝缘油各设置一个油槽，当容量大于60平方米时可考虑设置两个或两个以上。 b.运行油槽：当机组或变压器检修时排油和净油用。容积与净油槽相同。为了提高污油净化效果，通常设置两个，每个为总容积的一半。,2.4.4 绝缘油系统图,实例： 某电站一台主变压器最大用油量约为40m3,按1.1倍选用2个30m3净油罐，2个30m3运行油罐.选用1台流量为150ml/min的精密滤油机，选用1台流量为6m3/min的真空净油机，选用2台流量为12m3/min，压力为0.

9、33MPa的油泵,绝缘油牌号为25#.设一台油水分离装置，为运送油品，选用一台容积为5000L 的油罐车。电站配置绝缘油油化验设备一套。主要有绝缘油耐压测定仪，绝缘油色谱分析仪，电热恒温水浴锅，闭口闪点测定仪，微量水分测定仪， 自动张力测定仪，电子分析天平等。,绝缘油系统图,绝缘油系统操作程序,第三章 压缩空气系统,3.1.1 压缩空气的用途,1、油压装置压力油罐充气； （1）30%40%的油，60%70%的压缩空气。（2）工作压力一般为2.5MPa，大型机组为4.0MPa。（3）便于布置，易漏油（对工艺水平要求高），有干燥度要求。 2、配电装置中空气QF和气动隔离开关用气； （1）作为灭弧或

10、操作能源。（2）空气QF用气的工作压力为2.0-2.5MPa，气动隔离开关工作压力0.7MPa。（3）有干燥度要求。,3、机组停机时制动用气； 工作压力为0.7MPa。 4、机组调相用气 工作压力为0.7MPa 5、蝶阀止水围带用气 工作压力：0.1-0.3MPa 6、风动工具、吹污清扫用气 工作压力：0.7MPa 7、水轮机导轴承检修密封围带； 8、防冻吹冰用气，水工闸门、拦污栅,3.1.3 气系统分类,高压：大于0.7MPa；低压：小于等于0.7MPa。 厂内高压气系统：水轮机调节系统和机组控制系统的油压装置。 厂外高压气系统：空气断路器供气压力4Mpa以上 厂内低压气系统：机组制动、调相

11、压水、空气围带、风动工具及吹扫等。 厂外低压气系统：水工闸门、拦污栅。,2 、工作原理 吸气过程：当活塞向右移动时，气缸左腔容积增大，压力降低，形成真空，吸气阀克服弹簧阻力自行打开，空气在大气压力的作用下进入气缸左腔。 压缩过程：当活塞返行时，气缸左腔压力增高，吸气阀自动关闭，吸入的空气在气缸内被活塞压缩。 排气过程：当活塞继续向左移动，气缸内的气体压力增高到排气管中的压力时，吸气阀活塞排气阀自动打开，压缩空气被排出。 至此，就完成了一个工作循环。活塞继续运动，则上述工作循环将周而复始地进行，以完成压缩气体的任务。,3.3 机组制动供气,机组制动概述 机组的推力轴承受着轴向载荷，转轴必须具有一

12、定转速才能形成一定厚度的油楔 使轴承获得液体润滑摩擦，同样也适合于径向滑动轴承。在停机过程中，水推力随水轮机导叶的关闭而消失，但是立式机组的转动部件的重量很大，当转速降低很多之后，油楔厚度也迅速减小，到某个转速就会出现半液半干摩擦，甚至出现干摩擦，致使轴瓦磨损，严重时会出现烧瓦。因此机组停机过程当转速降低到额定转速的30%40%时，必须进行强行制动。,顶起转子 按规程规定，第一次停机24小时，第二次停机36小时，第三次停机48小时，以后为72小时以上需要顶转子.当然有时为了检修的需要也需要顶转子。 切断制动系统与制动闸的联系，切换三通阀接通高压油泵，向制动闸打油，使发电机转子偏离812mm.开

13、机前排出制动闸中的油，此时需打开阀门5，使制动闸中的油排至回油箱，最后用压缩空气吹扫制动网中的残油.,3.4 机组调相压水供气,1 . 机组调相的目的 为了提高电力系统的功率因素和保持电压水平，常常需要水轮发电机作调相机 。向系统输送无功功率,以补偿输电线路和异步电动机的感性容性电流。 2、机组调相的特点 1) 比装设专门的同期调相机经济、不需要一次投资. 2) 运行工况切换灵活方便,自调相机转为发电机只需要1 0-2 0S, 易于承担电力系统事故备用容量. 3) 消耗电能比其他方式多.,3、机组调相的方式 1)水轮机转轮与发电机解离,其缺点是短期内完全转为发电工况,而且拆卸和安装工作复杂;

14、2)关闭进水口闸门和尾水闸门,抽空尾水管的存水,其缺点是转为发电运行前需较长时间充水,而且其运行操作复杂; 3)开启导叶使水轮机空转,带动发电机做调相运动,其缺点是效率低,耗水大,极不经济; 4)利用压缩空气强制压低转轮室水位,使转轮在空气中旋转，这种方式操作简便，转换迅速，能量消耗少.,防冻吹冰对供气压力和干燥度有一定的要求。喷嘴出口压力一般为0.15MPa左右，当喷嘴在水下较深时宜采用较高的压力，但出口压力不宜过高，防止气体流速高而引起喷嘴局部降温以致结冰封塞。 吹气喷嘴一般设置在冬季运行水位以下510m处。 喷嘴之间的距离可选取23m. 用于防冻吹冰的压缩空气必须采取干燥措施来提高其干燥

15、度，以防压缩空气流过管道后受外界气温影响达到露点，致使喷嘴口或管内结冰堵塞. 空压机或储气罐的压力为0.70.8Mpa.,4.5.3. 防冻吹冰供气,3.7.1 油压装置给气的目的和供气方式,1）油压装置给气的目的 油压装置的压力油罐是一个蓄能容器，是水轮机调节系统的能源，用它来移动接力器活塞以改变导叶的开度和转桨式水轮机转轮桨叶的转角，同时也用来操作水轮机主阀、调压阀、技术供水管路和调相供气管路上的液压阀。 压力油罐的容积有3040是透平油，其余为6070%压缩空气。用压缩空气和油共同造成压力，保证和维持调节系统所需要的工作压力。由于压缩空气具有弹性，并贮存了一定量的机械能，因而减小了压力油

16、罐中的压力波动。,2. 油压装置供气方式,油压装置供气方式包括一级压力供气和二级压力供气。 (1)一级压力供气： 空压机的排气压力Pk不需要专门减压而直接供气给压力油槽，即空压机的额定排气压力Pk与压油槽的额定压力Py接近相等或稍大。此方式供气空气的干燥度较差。 (2)二级压力供气： 空压机的排气压力Pk高于压油槽的额定压力Py，一般取Pk=(1.52.0)Py，压缩空气自高压贮气罐经减压后供给压油槽，此方式供气空气的干燥度较高。,配电装置供气,1. 供气对象 变电站配电装置压缩空气系统般具有如下用户： 1利用压缩空气灭弧和操作的空气断路器。 2 具有气动操作机构的隔离开关。 3利用压缩空气操作的油断路器和其他型式的开关。 2 . 供气要求 1气压要求：应不低于电气设备额定工作压力。 2 干燥要求：相对湿度不大于80%以免潮气凝结。 3清洁要求：须采取过滤措施，提高其纯净度。,3 、压缩空气的干燥方法 1热力法：利用在等温下压缩空气膨胀后其相对湿度降低的原理，先将空气压缩到某一高压，然后经减压阀降低到电气设备所使用的工作压力的