任務(wù)2 排水系統(tǒng)

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

排水系統(tǒng)1.了解排水系統(tǒng)的對象；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)上對排水系統(tǒng)各種工況進(jìn)行操作、處理；6.學(xué)會排水系統(tǒng)運(yùn)行中的操作；7.掌握排水系統(tǒng)故障處理措施。知識要點排水系統(tǒng)圖3排水系統(tǒng)自動控制2排水系統(tǒng)的對象和排水方式

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)是水電廠輔助設(shè)備中最基本的系統(tǒng)之一。?在水電廠，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，就會引起水淹廠房的重大事故，嚴(yán)重威脅水電廠的安全和運(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房內(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外。由于廠內(nèi)設(shè)置集水井容易實現(xiàn)，臥式離心泵的安裝、維護(hù)方便，價格低廉；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，無堵塞等優(yōu)點。這種方式適用于中小型水電站。

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

1.1排水系統(tǒng)的對象

2）檢修排水當(dāng)檢查、維修機(jī)組或廠房水工建筑物的水下部分時，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，排水時間要短。屬臨時性工作，通常采用手動控制。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內(nèi)各處的滲漏水通過管道匯集到專門的集水廊道內(nèi)，再由排水設(shè)備排到廠外。此種方式多采用立式深井泵，且水泵布置在廠房一端。設(shè)置集水廊道受地質(zhì)條件，廠房結(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，價格昂貴，這種方式適用于大中型水電站。

1.排水系統(tǒng)的對象和排水方式

2）檢修排水方式◆直接排水：此種排水方式是將各臺機(jī)組的尾水管與水泵吸水管用管道和閥門連接起來。機(jī)組檢修時，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機(jī)組的尾水管經(jīng)管道與集水廊道連接。機(jī)組檢修時，先將積水排入集水廊道，再由水泵排到廠外。采用此種方式時，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，滲漏水泵亦可集中布置在同一泵房內(nèi)。1.排水系統(tǒng)的對象和排水方式2.1滲漏集水井◆集水井內(nèi)，工作水泵啟動水位與停泵水位之間的容積，稱為集水井有效容積。◆滲漏集水井的總?cè)莘e除有效容積外，還包括安全容積、死容積和備用容積?！魣缶恢敛辉试S淹沒的廠房地面之間，應(yīng)留出一定的安全距離，這部分容積稱為安全容積?！艄ぷ魉脝铀慌c備用水泵啟動水位間的容積，稱為備用容積?！敉１盟灰韵碌娜莘e稱為死容積。停泵水位至井底的距離，取決于底閥的大小、底閥的淹沒水深及為防止吸入底部臟物和保證進(jìn)水條件對底閥下緣至井底的間距要求。2.排水系統(tǒng)自動控制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)置兩臺滲漏排水泵，集中布置在水泵室內(nèi)。漏排水泵一臺工作，一臺備用，由液位信號器控制，根據(jù)集水井水位高低，自動啟停，排除集水井內(nèi)積存的滲漏水。全廠的滲漏水都通過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化操作，由液位信號器控制工作泵與備用泵的啟停，并在水位過高時發(fā)出警報信號。◆工作水泵啟動水位：啟動工作水泵；◆備用水泵啟動水位：啟動備用水泵，與工作水泵同時工作；◆報警水位：水位過高時發(fā)出警報信號；◆停泵水位：停止工作水泵及備用水泵。2.排水系統(tǒng)自動控制

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。全廠共設(shè)置兩臺檢修排水泵。檢修排水采用直接排水方式排水泵以管道和各臺機(jī)組尾水管相接，當(dāng)某一臺機(jī)組檢修排水時，打開該機(jī)組放空蝸殼的管道和檢修排水管上的相應(yīng)的閥門，水泵吸水管不裝設(shè)底閥，若啟動前泵體內(nèi)未充滿水而有空氣時，則利用真空泵先將空氣抽去。2.排水系統(tǒng)自動控制

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)置兩臺臥式離心泵，作滲漏和檢修排水之用。為了滿足檢修排水泵在低水位時能啟動引水，并增設(shè)了一臺真空泵。正常運(yùn)行時，兩臺泵作滲漏排水用，平時一臺工作，一臺備用，運(yùn)行方式可定期切換，互為備用。由液位信號器根據(jù)整定的集水井水位控制其啟、停。機(jī)組檢修時，先關(guān)閉閥1，打開閥2，由兩臺水泵一起排除檢修積水。待積水排除后，再關(guān)閉閥2，打開閥1，由1#水泵自動排除廠內(nèi)滲漏水，2#水泵手動排除進(jìn)水口閘門和尾水管閘門的漏水。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)分開的排水系統(tǒng)該系統(tǒng)采用兩臺滲漏排水泵和兩臺檢修排水泵。整個設(shè)備可以集中布置在同一水泵房內(nèi)。滲漏排水采用集水井排水方式，兩臺水泵互為備用，由集水井液位信號器自動控制。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，通過排水管上旁通閥打開一開度即可充水。如果其中一臺機(jī)組檢修時，通過閥門切換，可實現(xiàn)兩泵同時進(jìn)行排水，等排水完成后，再利用一臺泵來排除尾水閘門和進(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值140.0時，有現(xiàn)地檢修泵控制柜內(nèi)PLC程序控制啟動主泵運(yùn)行，打開檢修泵軸承潤滑水電磁閥，經(jīng)283（284）進(jìn)入深井泵推力軸承，延時一分鐘后由軟啟裝置啟動電機(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，PLC開出停泵令，水泵停止運(yùn)行，延時后關(guān)閉軸承潤滑水電磁閥；2臺檢修泵主備用自動切換；若檢修集水井水位繼續(xù)上升，到140.5時備用泵啟動接點接通，由PLC開出2臺水泵啟動令，2臺泵同時運(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，PLC開出停泵令，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時發(fā)出水位危急報警信號。檢修水泵自動運(yùn)行流程

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

5.2水泵操作注意事項

1)滲漏水泵正常運(yùn)行時，兩臺均放“自動”。兩固態(tài)控制器無脫扣現(xiàn)象。2)當(dāng)尾水管排水時，應(yīng)加強(qiáng)對檢修水泵的運(yùn)行監(jiān)視。3)滲漏水泵運(yùn)行時，軸承潤滑冷卻水不得中斷，當(dāng)冷卻水中斷時應(yīng)立即停泵。4)檢修、滲漏水泵啟動前應(yīng)給上軸承潤滑水，若無潤滑水，設(shè)法恢復(fù)后再啟動。5)在檢修水泵、廠區(qū)水泵長期停用期間，必須做到周期性的檢查。6)廠區(qū)3號、4號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，啟動1號、2號廠區(qū)水泵排水，當(dāng)1號、2號泵排水不及時，應(yīng)通知檢修人員啟動3號、4號泵排水。5.排水系統(tǒng)運(yùn)行操作

6.排水系統(tǒng)故障處理序號故障種類原因消除方法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1.動力裝置安裝不同心；2.傳動軸彎曲1.重新安裝動力裝置使之同心；2.校直軸。3滾珠軸承發(fā)熱1.油盒中無油或不清潔；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，清洗冷卻水管；3.換軸承。5填料涵中漏水過多1.填料已摩損；2.填料壓得不緊；3.軸擺動或彎曲。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