水力机组辅助设备复习资料主阀作用及设置条件 在水轮机过水系统中，装置在水轮机蜗壳前的阀门称为进水阀，又称主阀主阀的作用(1)一条输水管道向几台机组供水时, 需在每台机组前装主阀，其中一台机组停机检修时，关闭进水阀，不影响其它机组正常运行2)水期停机时,可关闭主阀减少机组漏水量和缩短重新启动时间，对于高水头长压力管道的水电站，意义尤为明显3)防止飞逸事故的扩大；当机组和调速系统发生故障时,可以迅速关闭主阀,截断水流,防止机组飞逸时间超过允许值,防止事故扩大4)构成平安检修的条件对主阀的要求 进水阀是机组和水电站的重要平安保护设备，因此，对进水阀的结构和性能有较高的要求主要技术要求如下；(1)长期关闭时漏水量小，长期使用时，密封装置不易磨损，且便于更换2)关闭力矩小，开启时水力损失小，过水能力大3)关闭时间任意调整4)截流装置及传动机构强度足够5)结构简单，造价底，工作可靠6)当机组发生飞逸转速或压力钢管爆破时，应尽快截断水流主阀的设置条件 (1)当一条输水总管道供应几台水轮机用水时，应在每台水轮机前装设主阀2)对水头高于120米的单元输水管,可以考虑装设进水阀因为高水头引水式电站压力管道长，冲水时间长；此外，水头越高导叶漏水越严重，能量损失越大。
3)当水头小于120米时输水管道较短的供水电站可不设主阀，装快速闸门装置进水阀要有充分论证 主阀型式及主要构件 大中型水轮机进水管道上的阀门，常用的有蝴蝶阀和球阀两种，分别介绍如下：蝴 蝶 阀1.适用条件： 适用于水头200米以下，转轮直径1.8米以上的电站2.主要构件：1)阀体：作用是过水通道的一局部，水流由其中通过，支撑活门重量，承受操作力和力矩，传递水压力2)活门：作用是关闭时截断水流，要求有足够的强度，开启时在水流中心水力损失小，有良好的水力特性3)轴及轴承：支持活门的重量4)锁锭：蝶阀的活门在全关或全开时需要锁锭5)旁通阀、旁通管：主阀开启时减少力矩，消除在动水下的振动6)空气阀：关闭时向蝶阀后补气，防止钢管因产生真空而遭致破坏，开启前向阀后充水时排气此图为空气阀原理示意图，该阀有一个空心浮筒悬挂在导向活塞之下，空心浮筒在蜗壳或管中的水面上此外，通气孔于大气相通，以便对蜗壳和管道进行补气或排气当管道和蜗壳充满水时，浮筒上浮至极限位置，蜗壳和管道于大气隔绝，以防止水流外溢7)伸缩节：便于安装及检修，温度变化时钢管有伸缩的余地8)密封装置：防止活体和阀门之间漏水橡胶围带装在阀体或活门上，当活门关闭后，围带内冲入压缩空气，围带膨胀，封住周圈间隙。
活门开启前应先排气，围带缩回，方可进行活门的开启围带内的压缩空气压力应大于最高水头〔不包括水锤升压值〕〔2-4〕*10^5Pa,在不受气压或水压状态时，围带与活门间隙为0.5-1mm球 阀1.适应条件： 适用于水头在200米以上，转轮直径小于3米的电站球阀通常采用卧轴结构 2.主要构件： 主要由两个半球组成的可拆卸的阀体和圆筒形活门及附属设备〔卸压阀、排污阀、空气阀、止漏装置等〕组成在开启位置时，圆筒形活门的过水断面与引水管道直通，关闭时活门旋转90度，截断水流球阀的阀体通常采用铸钢件阀轴和活门为整体结构时，可采用铸钢整体铸造或分别铸造后焊在一起目前多采用双重止漏装置的球阀各种阀门的特点(1)蝶阀优点：外形尺寸小，重量轻，结构简单，造价低，操作方便；缺点：影响水流流态，造成一定的水力损失2)球阀优点：密封严密，漏水量少，这种密封装置不易磨损，全开时水力损失很小，操作规程力较小，有利于动水紧急事故关闭；缺点：结构复杂，重量大，体积大，造价高3)闸阀优点：造价低，维护检修方便，全开时水力损失小，工作可靠,密封严密；缺点：体积大，密封面易磨损一般常用蝶阀，高水头电站用球阀，小型电站用闸阀。
主阀操作方式和操作系统 在本节中，主阀操作方式重点介绍液压操作类型；操作系统一般均为自动控制主阀的操作方式 进水阀的操作系统，按操作力的不同，一般有手动操作、电动操作、液压操作三种类型大型电站有电动操作和液压操作，小型用手动操作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： 1.导管式接力器：导管式接力器是应用较多的一种型式,右图为装在立轴阀门上的导管式接力器，根据操作力矩的大小，可以采用一队或单个接力器布置在一个盆状的控制箱上，控制箱固定在阀体上接力器动作时，连杆可以在导管内摆动，缸体不动 2.摇摆式接力器：摇摆式接力器应用最为普遍对大中型横轴蝶阀或球阀都很适用右图为装在卧轴阀门上的摇摆式接力器示意图摇摆式接力器下部用铰链和地基连接，工作时随着转臂摆动，这样就不需要导管，因此在同样的操作力矩下，接力器的活塞直径比导管式接力器要小接力器动作时，因缸体通过铰链和地基连接，缸体可以摆动，连杆不摆动 3.刮扳式接力器：刮扳式接力器由于零件多，加工精度要求高，给制造带来不少麻烦，故很少用。
4.环形接力器：环形接力器零件数量少，但加工精度高和工艺复杂，外形尺寸大，漏油量也以前较少使用 目前常用的是导管式及摇摆式接力器 水电站用油种类及其作用油的种类 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前者包括润滑油〔H〕和润滑脂〔Z〕两类 1. 润滑油：(1)透平油：有HU-22，HU-30，HU-46三种，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：有HJ-10，HJ-20，HJ-30等供电动机、水泵和起重机械用3)压缩机油：有HS-13和HS-19两种，供压缩机润滑用4)润滑脂(黄油)：供滚动轴承润滑用 2.绝缘油：(1)变压器油：有DB-10，DB-25型，符号后面的数字表示油的凝点℃〔负值〕，供变压器及电流、电压互感器用2)开关油：有DU-4型，符号后面的数字表示油的凝点℃〔负值〕，供开关用3)电缆油：有DL-38，DL-66，DL-110三种，符号后面的数字表示以千伏计的电压，供电缆用 油的作用 一.透平油的作用：润滑、散热和液压操作。
1.润滑作用：在轴承间或滑动局部间形成油膜，以润滑油内部的摩擦代替固体干摩擦，起到润滑作用2.散热作用〔冷却作用〕：设备转动部件因摩擦产生热量，使它们的温度升高，润滑油在对流的作用下将热量传出，再经油冷却器将热量传给冷却水3.液压操作：电站的调速器、主阀、调压阀及管路上的液压阀均由高压透平油来操作 二.绝缘油的作用：绝缘、散热和消弧1.绝缘作用：由于绝缘油的绝缘强度比空气大得多，用来作绝缘介质可以提高电器设备运行的可靠性2.散热作用：变压器运行时因线圈通过强大的电流而产生大量的热用绝缘油吸收这些热量，在油流温差作用下利用油的对流作用,通过冷却器将热量传给冷却水3.消弧作用：当油开关切断电力负荷时，在触头之间发生电弧，电弧很可能烧坏设备，此外电弧可能引起电力系统发生振荡，引起过电压，击穿设备绝缘油在受到电弧作用时，发生分解，产生约70%的氢，氢是一种活泼的消弧气体，同时绝缘油在分解过程中带走大量的热，也可以直接钻进弧驻地带，使电弧消灭油的性质和化验分析 一. 油的根本性质及其对运行的影响1.粘度：当液体质点受外力作用而相对运动时，在液体分子间产生的阻力称为液体的粘度油的粘度是油的重要特性之一。
2.闪点：在一定条件下加热油品时，油的蒸汽和空气所形成的混合气体，在接触火源时即呈现蓝色火焰并瞬间行熄灭(闪光现象)时的最低温度，称为闪点3.凝固点：油的温度降低到刚刚失去流动性时的温度称为凝固点4.酸值：油中游离的有机酸的含量称为油的酸值5.抗氧化性：使用过程中油在较高温度下，抵抗和氧发生化学反响的性能称为抗氧化性6.抗乳化度：在一定的条件下，测试油与水蒸汽形成 乳化液到达完全分层所需的时间称为抗乳化度 二.油的质量标准及分析化验1.运行中的透平油和绝缘油都要符全国家标准2.设备中的运行油要定期采样试验，以免油的劣化对设备造成影响油的劣化1.油的劣化： 油在运行或贮存过程中，经过一段时间后，油会因潮气浸入而产生水分，或因运行过程中的种种原因而出现杂质，影响了油的物理和化学性质，称为油的劣化2.油劣化的根本原因：油和空气中氧气发生反响3.油劣化的后果：酸价增高，闪点降低，颜色加深，粘度增大，并有胶质状物和油泥沉淀析出，将影响正常的润滑和散热作用，腐蚀金属和纤维，使操作系统失灵等危害4.促使油加速氧化的因素：(1)水份：水使油乳化，促进油氧化，增加油的酸价和腐蚀性2)温度：油温的升高使吸氧速度加快，即加速油氧化。
3)空气：空气中的水、氧以及灰尘都能使油劣化 (4)天然光线：天然光线含有紫外线,能促进油的氧化，使油质劣化5)电流：穿过油内部的电流会使油分解，使油劣化6)其它因素：如金属的氧化作用，检修后的清洗不良，油容器用的油漆不当等因素都能引起油质的劣化油的净化处理 油的净化处理方法 1.沉清：让油在油槽内长期处于静止状态，比重较大的水和机械杂质便沉到底部此方法简单，对油质没有伤害，但不能除去全部的水分和杂质 2.压力过滤：利用压力机把油加压使之通过具有吸收水分阻止脏物的滤过层,来到达净化油的目的压力过滤的设备是压滤机压力滤油机能过滤油中的杂质和微量水分水分较少而杂质较多时，必须先由真空滤油机把油中的水分进行别离，然后再用压力滤油机过滤压力滤油机的工作原理 3.真空过滤：根据油和水的沸点不同，而沸点又与压力大小有关，压力增高，沸点升高；反之那么沸点降底真空滤油机就是把具有一定温度〔50～70℃〕的油压向真空罐内，再经过喷嘴扩散成雾状，此时油中的水分和气体在一定的温度和真空下汽化，形成减压蒸发，油与 水分和气体别离，再用真空泵经油气别离挡扳，将水蒸汽和气体抽吸出来，到达油中去水脱气的目的。
真空过滤的工作原理 真空过滤的操作程序(1)将需要处理的污油通过压力滤油机初步在贮油罐内循环过滤掉油中杂质；(2)将油输入加热器，压向真空罐进行喷雾；(3)待真空罐内的油位表到达1/2时的油量时用另一台油泵，将罐内的油抽出至贮油罐，如此不断循环，并控制真空罐内进油压力为2～3公斤/平方厘米，同时调节出油，到达进出油量平衡；(4)待加热器出油温度达50～70℃时，开启真空泵，使罐内真空度逐渐提高，至额定值为止，油循环趋于 正常运行，直至油中的除水、脱气到达合格为止油的再生 用化学方法或物理—化学方法使油恢复原来的性质，叫做油的再生 油的再生一般采用吸附剂的方法，如粒状白土过滤法、硅胶过滤吸附法以及活性氧化铝过滤吸附法等它们能吸附油劣化后所产生的氧化物，如酸类、胶质、水分以及油泥沉淀物等 1.变压器油的再生 通常将吸附剂放置于变压器外的吸附器上，这种方法叫做热虹吸法工作原理如下：变压器带负荷时，油因受热密度变小，油自变压器的上部流入吸附器，油在流动过程中，逐渐冷却密度变大，从吸附器底部流回变压器吸附器内装有吸附剂，油在运行中因氧化所生成的氧化物通过吸附剂时被吸附，从而使运行中。