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1、水利机组辅助设备课程设计目录第一章课程设计的目的和要求5一、基本资料.5二、设计任务6该电站的油系统。622、设计该电站的水系统。623、设计该电站的气系统。7第二章水电站油系统的设计7一、水轮发电机组的油系统71、水电站的用油种类82、油的作用9二、弟电站水轮发电机组的油系统图（见附图1）、油系统的任务101、供油对象102、系统任务103、油系统的组成114、油系统图115、运行过程121314第三章水电站气系统的设计13一、水轮发电机组气系统概述二、高压气系统设计1、供气对象142、供气方式选择143、系统组成144、高压气系统图（见图2） 155、运行过程15三、低压气系统设计161、
2、供气对象162、低压气系统图183、运行过程18第四章 水电站供水系统19一、供水系统的作用19二、技术供水对象19三、技术供水系统组成19四、技术供水水源和供水方式201、水源的确定202、供水方式。20五、技术供述系统设备的选择201取水口的布置202、滤水器的选择203、阀门的选择214、排水管出口位置21六、技术供水系统图21七、运行过程21第五章水电站的排水系统22一、排水对象221、生产用水的排水。222、机组的渗漏排水。223、机组检修排水。23二、排水方式“ 23乍水。232、检修排水。23三、排水系统图及运行说明241、排水系统图242,、运行说明24水利机组辅助设备课程设计
3、第一章 课程设计的目的和要求一、基本资料某水电站为北方寒冷地区一引水式电站 ，无灌溉任务，电站设计水头50m,装机容量为2X 8000KW+1X 4000KW。该电站采用联合供水 方式，平时发电用水泥沙量较大，蝶阀为液压操 作，空气围带密封。压力油罐无气囊，调速器具 有自动调速装置，机组为立式布置，刹车为气刹， 上导推力轴承、下导轴承，水导轴承均为油润滑， 发电机为水冷，配有上下消火环管，电站地质报告反映站址以上地下水丰富，深埋较浅，水质指 标良好，主轴为水密封，尾水管容积为60m3, 尾水管上坎为80150cm,电站为单母线接线，一回线为35Kv,接入县城变，主变为风冷 形式，主厂房38mX
4、11.5mX21 m，发电机距厂 房尾顶为 8.5m。二、设计任务2.1、设计该电站的油系统。水电站油系统的任务是接受新油，贮存净 油，向设备换油和添油，收集污油和废油，污油 净化，运行油的取样，化验分析及废油的再生等。2.2、设计该电站的水系统。水系统包括供水系统和排水系统。水电站的供水系统包括技术供水、消防供水 和生活供水三大部分。技术供水主要是对运行的 机组及辅助设备进行冷却和润滑（现基本改为油 润滑）；消防供水是为厂房、发电机、变压器及 油库等提供消防供水，以便发生火灾时进行灭火；而生活供水主要是指厂区内生产人员用水。排水的目的是排除生产废水，渗漏，检修排 水和生活污水，保证水电站设备
5、的正常运行和检 修。2.3、设计该电站的气系统。压缩空气系统的任务，是及时地按质（气压、干燥程度和清洁程度）、按量向用户供气。第二章 水电站油系统的设计一、 水轮发电机组的油系统在水电站调速器的操作中，负荷调节的液压 操作、机组及辅助设备运转的润滑和散热，以及 电气设备的绝缘和消弧等，都是以油为介质来完 成的。不同类别的油，在机组正常运行中所起的 作用是不同的。不同设备的工作条件及要求不 同，使用油的种类和作用也不同，对油的质量要 求也不同。1、水电站的用油种类根据设备用油的要求和条件，水电站的用油 主要分为润滑油和绝缘油两类。1）润滑油。润滑油按照使用对象的不同又分为汽轮机油、机械油、空压机
6、油、润滑脂等四 种。汽轮机油（透平油）。调速器和水轮机主阀 油装置液压操作用油、推力轴承油槽和发电机上 下导轴承油槽以及润滑的水导轴承油槽用油均 为此类油。汽轮机油粘度较小，用于滑动轴承的润滑、 传递能量及散热作用的效果好。可在机组的运动 件（轴）与约束件（轴承）间的间隙中形成油膜，以油膜的液态摩擦代替固体之间的干摩擦，从而 将摩擦产生的热量以对流的方式带走，与空气或 冷却水进行热量交换。可见，汽轮机油在机组的 轴承运行中同时起到润滑和散热的作用。降低摩擦系数；同时，由于油的流动性，还可以机械油。机械油的黏度较大，用于机组辅助设备机械润滑，如电动机、起重机和水泵等润滑用油。空压机油。供空气压缩
7、机润滑用。还具有活 塞和气缸壁间的密封作用。润滑油（黄油）。供机组辅助机械的滚动轴承、两支点端盖式卧轴机组滚动轴承润滑用。2）绝缘油根据使用对象不同，绝缘油分为变压器油、 断路器油两种。 变压器油。供机组电力设备绝 缘和散热用，主要是变压器及电流、电压互感器 等。断路器油。供油断路器绝缘、消弧用。2、油的作用1）汽轮机油的作用。机组汽轮机油的主要 作用为润滑、散热和液压操作用。2）绝缘油的作用。机组绝缘油主要用与电 气设备的散热、消弧和绝缘。二、 本电站水轮发电机组的油系统图(见附图 1)、油系统 的任务1、供油对象2.1.1、透平油供油对象 机组上导推力轴承、下导轴承、水导轴承， 自动调节功
8、能的调速器。2.1.2、绝缘油供油对象 只有主变用变压器油2、系统任务为保证机组设备的安全运行，油系统应完成 下列任务：1) 接受新油，并以自流或了、油泵压送方2) 储备净油，以供设备换用和添加。3) 给设备充油。4) 向运行设备添油，以弥补设备运行中油 的损耗。5) 检修时从设备中排出污油，以自流或油 泵压送方式将污油送至污油桶。6) 对污油桶中的污油进行净化处理。7) 油的监督与维护主要任务是：分析、鉴 定新油的品质；对运行油定期取样化验；对油系统进行检查、修理和清洗。3、油系统的组成本电站装机容量较小，所以不用油处理室、运行油槽、净油槽等设备。用油设备的添油采取 活接头直接接油桶添油。小
9、型电站和机组用油量很少，可以取消干管，采用活接头和软管链接，简化系统。各种测量和控制元件，如液位信号器，示流信号器，温度信号器和油水混合信号器等。4、油系统图将水轮发电机组各用油设备、除油设备、净 油设备及自动化元件用管道连接起来，表明这些 设备连接和运行方式的图，称油系统图。本电站 系油系统图见附图 1.。5、运行过程系统图设置有两台螺杆油泵，机组与用油设 备之间利用活接头连接，管路较短，操作阀门少， 设备可以移动，运行灵活。机组检修或较长时间 停机时，可以利用活接头进行操作。机组油系统操作：1、运行油槽接受新油 现在的电站基本一是 不设置油处理室，如果电站用油油质不符合要求 的时候，可以联
10、系。通过油车将油运输到电站， 存放在运行油槽之中。2、干净油槽向设备充油或添油 当调速器与 机组等用油设备需要用油的时候，利用两台螺杆 油泵通过活接把新油供给，设置两台螺杆油泵， 一台工作，一台备用。3、机组调速器检修排油 当调速器需要检修 时，通过退油罐将有退出即可，退油可以集中放 置，集中处理。4、机组排出油污 排出的油污集中放置，集 中处理。5、调速器设备排除油污第三章 水电站气系统的设计一、水轮发电机组气系统概述空气具有可压缩性，是储存压力能力的良好 介质。用压缩空气储备能量作为操作能源是十分 合适的。压缩空气容易获得，便于储存和输送， 使用方便可靠，在水电站中运用十分广泛。 1、水轮
11、发电机组压缩空气种类。按用气压力的高低，机组用气分高压压缩空 气和低压压缩空气两种。1) 高压压缩空气。中小型机组的液压操作用油压装置中需使用压力为2450kPa的高压压缩空气。2) 低压压缩空气。机组正常运行中的调相、风闸机检修吹扫 等，均需要使用压力为490480kPa的低压压缩 空气。2、水轮发电机组压缩空气系统用户：1) 低压压缩空气用户。机组停机制动用气。调相压水充气。止水围带充气。风动工具及吹扫用气。2） 高压压缩空气。油压装置用气。气动配电装置用气。二、高压气系统设计1、供气对象该电站进水阀为液压操作，需设高压气系统，这里共用一套油压装置；调速器具有自动补 气功能，无需提供高压气
12、，故该电站的高压气系 统用气对象只有进水阀的接力器（油压装置）。2、供气方式选择一般情况下，用高压压缩空气装置向油槽供 气的方式，有一级压力供气和二级压力供气两 种。该电站选用二级压力供气方式。3、系统组成高压气系统设置两台空压机（1KY，2KY） 一台工作，一台备用。在油压装置安装或检修后 充气，两台空压机同时工作。压缩空气系统还应设置空气过滤器，冷却 器，油水分离器，储气罐。油压装置的额定工作压力为25Mpa，空压机的额定压力选用 6.0Mpa。4、高压气系统图（见图 2） 5、运行过程两台压气机可均设置为自动、备用和手动状 态。当压气机设在自动和备用状态时，若贮气罐 中气压下降到工作压气
13、机起动压力时，工作压气 机起动，向贮气罐供气。当工作压气机故障或油 压装置用气量过大时，导致贮气罐气压下降到备 用压气机起动压力时，备用压气机起动，向贮气 罐供气。当压气机设在手动状态时，可由运行人 员控制向贮气罐供气，以满足运行要求。各个压 气机供气管道均布置 有温度信号器 1WX （2WX）、电磁阀1DCF（2DCF）和气水分离器。当压气机供气温度过高时，可通过对应温度信号 器发出预告信号或停止压气机；电磁阀 1DCF（2DCF ）可在空气机起动时，延时闭合向贮气罐供气（实现减压起动功能），压气机停止时电磁阀打开，为下次起动准备条件，并排出气水分 离器中的凝结水。贮气罐上设置三个压力信号
14、器，分别对应工作压气机起动、备用压气机起动 和压气机停止信号。油压装置内需要补气时，通 过液位信号器 YW 向电磁阀 3DCF 发出打开信 号，直至达到预定压力，关闭电磁阀 3DCF。三、低压气系统设计1、供气对象由电站基本资料知电站位于我国北方地区， 需要防冻吹冰用气；电站容量2 X 8000KW+1X 4000KW,属于中小型电站，无需承担调相任务, 故无调相压水用气；机组配备有气动刹车装置， 需要提供低压气；电站安装、检修和清洁吹扫需 要用气；蝶阀空气围带需要用气。故该电站的低压用气对象有制动刹车、围带和检修、吹扫、防 冻吹冰。1.1、制动用气 的能源来推动制动闸。制动用气的气源，我国个 水电站都是从厂内低压气系统中通过专门的储气罐和供气干管供给。机组制动供气管及控制测 量元件，一般都集中布置在一个制动柜内，以便 于运行管理。制动用气为 0.7Mpa。1.2、维护检修用气 设备在运行中为防止堵塞与维护吹扫，如技术供 水的取水口、供水管路、量测管路等部位的吹扫 等。设备安装、检修使用压缩空气吹 尘、吹渣等。该项供气压力均为0.5MPa,用气地点是：主 机室、安装厂、机修间等。从供气管引出干管， 供其用气。1.3、空气围带用气 蝶阀空气围带充气的
