水電機(jī)組輔機(jī)及運(yùn)行

第七章水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備第一節(jié)水電廠的油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：由油罐、油泵、各種油的機(jī)械凈化設(shè)備（離心分離機(jī)、壓濾機(jī)、真空濾油機(jī)）、壓力油管、回油管、儲(chǔ)油桶、和控制閥門等組成。分為透平油（或稱為汽輪機(jī)油）和絕緣油兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)。

1.透平油系統(tǒng)的用途透平油系統(tǒng)的用油用戶為機(jī)組軸承和油壓裝置，其中油壓裝置包括調(diào)速器油壓裝置和主閥油壓裝置。

其作用有：

▲透平油在機(jī)組軸承中起到潤滑和冷卻作用，將軸承摩擦面的熱量帶走，否則軸承瓦溫過高會(huì)發(fā)生燒瓦事故；

▲透平油在油壓裝置中起到傳遞壓能的作用。第一節(jié)水電廠的油系統(tǒng)

2.絕緣油系統(tǒng)的用途

現(xiàn)代水電廠由于高壓開關(guān)基本上采用真空開關(guān)和六氟化硫開關(guān)，已不用油開關(guān)，因此絕緣油系統(tǒng)的用油用戶只有主變壓器。

絕緣油在主變中的作用：

(1)

絕緣：將主變的主副線圈泡在絕緣油中，可減小主副線圈之間及線圈與箱體的距離，縮小主變壓器的體積；

(2)冷卻：將銅耗、鐵耗轉(zhuǎn)換的熱量帶走。第一節(jié)水電廠的油系統(tǒng)

3.水電廠油系統(tǒng)工作原理

(1)立式機(jī)組水電廠透平油系統(tǒng)立式機(jī)組透平油系統(tǒng)的用油用戶有：①位于發(fā)電機(jī)層的上導(dǎo)軸承；②位于發(fā)電機(jī)坑中，下機(jī)架上的下導(dǎo)軸承；③推力軸承；④位于水輪機(jī)層水輪機(jī)頂蓋的水導(dǎo)軸承；⑤位于發(fā)電機(jī)層的調(diào)速器油壓裝置；⑥位于水輪機(jī)層的主閥油壓裝置；⑦位于廠房頂部的添加油箱。

立式機(jī)組水電廠透平油系統(tǒng)見下圖新油注入凈油桶凈油桶的油注入用油用戶常開閥第一節(jié)水電廠的油系統(tǒng)

3.水電廠油系統(tǒng)原理

(2)臥式機(jī)組水電廠透平油系統(tǒng)

▲臥式機(jī)組水電廠的用油用戶有：機(jī)組軸承、調(diào)速器油壓裝置和主閥油壓裝置。

▲臥式機(jī)組水電廠的裝機(jī)容量一般不大，所以透平油用油量不大。

(3)油系統(tǒng)的自動(dòng)化元件

接點(diǎn)式液位信號器用于數(shù)字式溫度信號器用于

監(jiān)測機(jī)組軸承的軸瓦溫度軸承油箱檢測油位偏高或偏低添油桶檢測油位是否偏低溢油箱檢測油位是否達(dá)上限溫度高于60度,發(fā)出語音報(bào)警信號溫度高于70度,機(jī)組事故停機(jī)第三節(jié)水電廠氣系統(tǒng)

第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)

一般提供調(diào)速系統(tǒng)壓力油箱和高壓空氣斷路器使用的高壓壓縮空氣以及提供發(fā)電機(jī)停機(jī)制動(dòng)、蝶閥圍帶、風(fēng)動(dòng)工具使用的低壓壓縮空氣。

(一)水電廠氣系統(tǒng)的組成和用途水電廠氣系統(tǒng)的主要組成設(shè)備有氣泵（空氣壓縮機(jī)）、氣水分離器、儲(chǔ)氣桶、用氣用戶、連接管路、控制閥門、電磁空氣閥和壓力信號器。

氣系統(tǒng)分為低壓氣系統(tǒng)氣壓最高為0.7MPa高壓氣系統(tǒng)氣壓最高為2.5MPa、第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)1.低壓氣系統(tǒng)的用途中小型水電廠低壓氣系統(tǒng)的用戶主要有制動(dòng)剎車用氣、調(diào)相壓水用氣、蝶閥空氣圍帶用氣和風(fēng)動(dòng)工具用氣。（1）制動(dòng)剎車用氣：機(jī)組停機(jī)后，為了避免過低的轉(zhuǎn)速引起燒瓦事故，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到額定轉(zhuǎn)速的25%~35%時(shí)，投入制動(dòng)風(fēng)閘剎車。現(xiàn)代水電廠機(jī)組制動(dòng)剎車方法還有機(jī)械制動(dòng)、電氣制動(dòng)和機(jī)電混合制動(dòng)。第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)1.低壓氣系統(tǒng)的用途（2）調(diào)相壓水用氣同步發(fā)電機(jī)在電網(wǎng)中作為同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),消耗少量有功用于驅(qū)動(dòng)機(jī)組旋轉(zhuǎn)，將勵(lì)磁電流調(diào)到大于正常值（過勵(lì)），發(fā)出無功，這種運(yùn)行方式稱調(diào)相運(yùn)行。機(jī)組處在調(diào)相運(yùn)行時(shí)，使用壓縮空氣從頂蓋上向轉(zhuǎn)輪室充氣壓水，使轉(zhuǎn)輪脫離水面在空氣中旋轉(zhuǎn)，從而減小機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的阻力，減小有功消耗。（3）空氣圍帶用氣：蝶閥關(guān)閉時(shí)，空氣圍帶充氣用于止水密封，蝶閥打開時(shí)，需要排掉空氣。（4）風(fēng)動(dòng)工具和吹掃頭用氣：風(fēng)動(dòng)砂輪、風(fēng)鏟等風(fēng)動(dòng)工具用壓縮空氣作為動(dòng)力；用于吹灰塵和沖污物的吹掃頭用壓縮空氣作為氣源。第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)2.高壓氣系統(tǒng)的用途

▲水電廠高壓氣系統(tǒng)的用戶有主閥油壓裝置的壓力油箱補(bǔ)氣和大中型調(diào)速器油壓裝置的壓力油箱補(bǔ)氣。

▲為了保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行，壓力油箱必須保持合適的油氣比——1/3容積的油、2/3容積的氣。

現(xiàn)代大中型水電站的壓力郵箱采用充氮?dú)獾膬?chǔ)能橡膠氣囊產(chǎn)生壓縮空氣的彈性作用，氮?dú)馀c油不直接接觸，從而取消了高壓氣系統(tǒng)。這類壓力郵箱的壓力高達(dá)16Mpa第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)

(二)水電廠氣系統(tǒng)原理

1.立式機(jī)組水電廠氣系統(tǒng)高壓氣系統(tǒng)由兩臺高壓空壓機(jī)互為備用向高壓儲(chǔ)氣罐供氣，低壓氣系統(tǒng)由兩臺低壓空壓機(jī)互為備用向并聯(lián)的多只低壓儲(chǔ)氣罐供氣。立式機(jī)組停機(jī)時(shí)間較長時(shí)，由于機(jī)組長時(shí)間靜止負(fù)重，推力軸承的推力瓦瓦面潤滑油被擠干，如果直接啟動(dòng)機(jī)組的話，推力瓦由于短時(shí)間的干摩擦容易燒瓦，所以在機(jī)組啟動(dòng)前，向風(fēng)閘的氣管和活塞下腔注入壓力油，利用風(fēng)閘將整個(gè)機(jī)組頂起2min，使推力瓦瓦面滲入潤滑油后再放油，復(fù)歸風(fēng)閘。立式機(jī)組水電廠氣系統(tǒng)原理圖見下圖

第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)

(二)水電廠氣系統(tǒng)工作原理

2.臥式機(jī)組水電廠氣系統(tǒng)

▲臥式機(jī)組單機(jī)容量比較小，采用有自動(dòng)補(bǔ)氣閥的中小型調(diào)速器，不需設(shè)置高壓氣系統(tǒng)，只有簡單的低壓氣系統(tǒng)。

▲臥式機(jī)組一般不要求調(diào)相運(yùn)行；

▲臥式機(jī)組用氣用戶最多有三個(gè)：機(jī)組制動(dòng)剎車用氣、蝶閥空氣圍帶用氣和吹掃頭用氣。第二節(jié)

水電廠壓縮空氣系統(tǒng)

(三)

氣系統(tǒng)的自動(dòng)化元件

數(shù)字式壓力信號器YX用于儲(chǔ)氣罐壓力監(jiān)測

接點(diǎn)式溫度信號器用于空壓機(jī)汽缸溫度監(jiān)測數(shù)字式轉(zhuǎn)速信號器用于機(jī)組轉(zhuǎn)速測量數(shù)字式頻率信號器用于顯示機(jī)組頻率

接點(diǎn)式機(jī)械轉(zhuǎn)速信號器裝設(shè)在發(fā)電機(jī)主軸上,與主軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng),作為機(jī)組防飛逸的最后一道后備保護(hù)第四節(jié)水電廠水系統(tǒng)供水系統(tǒng)排水系統(tǒng)技術(shù)供水消防供水生活供水滲漏排水檢修排水第三節(jié)水電廠的水系統(tǒng)一、水電廠水系統(tǒng)的組成水電廠水系統(tǒng)的主要設(shè)備有水泵、濾水器、用水用戶、連接管道、控制閥門、電磁液壓閥、壓力信號器和示流信號器。水系統(tǒng)二、水電廠水系統(tǒng)的用途

1.技術(shù)供水的用途（1）機(jī)組軸承油冷卻器用水（2）發(fā)電機(jī)空氣冷卻器用水

現(xiàn)代發(fā)電機(jī)的冷卻方法有三種：

▲密閉循環(huán)空氣冷卻▲雙水內(nèi)冷卻▲氟里昂蒸發(fā)冷卻（3）水冷式空壓機(jī)用水（4）橡膠軸承冷卻潤滑用水

2.滲漏排水的排水對象滲漏排水的排水對象主要有機(jī)組主軸密封滲漏水，導(dǎo)葉軸滲漏水，主閥轉(zhuǎn)軸滲漏水，廠房下部分滲漏水，廠房內(nèi)生活、生產(chǎn)污水。

3.檢修排水的對象

檢修排水的對象是檢修時(shí)，留在水輪機(jī)流道里的積水。4水電廠技術(shù)供水系統(tǒng)原理第三節(jié)

水電廠的水系統(tǒng)

5水系統(tǒng)中的自動(dòng)化元件