水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備復(fù)習(xí)考試知識點(diǎn)中國水利水電出版社李郁俠主編

第一章緒論水電站里承擔(dān)電能生產(chǎn)的設(shè)備稱為水電站動力設(shè)備，包括水輪發(fā)電機(jī)組、調(diào)速系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)（主閥、油氣水系統(tǒng)、水力監(jiān)測系統(tǒng)）。第二章主閥及閥門進(jìn)水閥（又稱主閥）:指安裝在水輪機(jī)進(jìn)口處的閥門，多位于壓力引水鋼管的末端與蝸殼進(jìn)口之間。⑴作用:①作為機(jī)組過速的后備保護(hù)，防止機(jī)組過速的時間超過允許值，避免事故擴(kuò)大，防止飛逸事故的擴(kuò)大②減少停機(jī)時的漏水量和縮短重新啟動的時間③提高水輪機(jī)運(yùn)行的靈活性和速動性④構(gòu)成檢修機(jī)組的安全工作條件。⑵設(shè)置條件:①當(dāng)一根輸水總管供給幾臺水輪機(jī)用水時，應(yīng)在每臺水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥。②管道較短的單元壓力輸水管，水輪機(jī)不宜設(shè)置進(jìn)水閥。③對水頭大于150m的單元輸水管，在水輪機(jī)前設(shè)置進(jìn)水閥，同時在進(jìn)水口裝置快速閘門。對于最大水頭小于150m，壓力管道長度較短的單元式機(jī)組，一般只在進(jìn)水口裝置快速閘門。⑶分類:大中型水輪機(jī)：蝴蝶閥、球閥（、筒形閥）中小型水輪機(jī)：閘閥（、轉(zhuǎn)筒閥）（其中閘閥可作為主閥以及其他常用閥門/可調(diào)節(jié)流量）⑷進(jìn)水閥（蝶閥、球閥...）按操作動力的不同，操作方式分類：手動操作、電動操作、液壓操作（油壓操作、水壓操作）。一些不要求遠(yuǎn)方操作的小型閥門，采用手動操作；低水頭和小直徑，檢修用的閥門采用電動操作；事故用的閥門用液壓通過配壓閥，接力器的液壓操作。⑸蝶閥、球閥區(qū)別：①蝶閥優(yōu)點(diǎn)：外形尺寸小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，操作方便。缺點(diǎn)：影響水流流態(tài)，造成一定的水力損失；密封性差，漏水量大。②球閥優(yōu)點(diǎn)：密封嚴(yán)密，漏水量少，不易磨損，全開時水力損失很小，操作規(guī)程力較小，有利于動水緊急事故關(guān)閉。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，體積大，造價高。⑹適用范圍：①蝶閥：水頭在250m以下，管道直徑1～6m的水電站。②球閥：管道直徑2～3m以下,水頭高于200m的機(jī)組。③閘閥：輸水管直徑相對較小而工作水頭較高的小型水電站。

2.蝴蝶閥（簡稱蝶閥）⑴組成：①閥體②活門③閥軸和軸承④密封裝置⑤鎖定裝置（附屬裝置：⑥旁通管和旁通閥⑦空氣閥⑧伸縮節(jié)）/①閥體②活門③閥軸、軸承④密封裝置及操作機(jī)構(gòu)。⑵旁通管(閥)：制造靜水開啟條件。主閥開啟時減少力矩，消除在動水下的振動?？諝忾y：關(guān)閉時向蝶閥后補(bǔ)氣，防止鋼管因產(chǎn)生真空而遭致破壞，開啟前向閥后充水時排氣。伸縮節(jié)：便于安裝及檢修，溫度變化時鋼管有伸縮的余地。⑶布置型式：立式：泥沙多，結(jié)構(gòu)緊湊占地面積少，拆裝方便。臥式：泥沙少。⑷蝶閥活門分類：菱形（低水頭）、鐵餅形（高水頭）、平斜形、雙平板形（d<4m蝶閥）⑴主閥開啟條件：①進(jìn)水閥上、下兩側(cè)的水壓基本相等（打開旁通閥）②密封裝置退出工作位置（空氣圍帶放氣）③鎖錠退出（打開）⑵關(guān)閉條件：①水輪機(jī)導(dǎo)葉完全關(guān)閉（旁通閥關(guān)上）②鎖錠退出（鎖錠復(fù)位，油閥關(guān)閉，切斷油路）閥門⑴一般分類：閘閥Z、截止閥J、節(jié)流閥、減壓閥Y、球閥Q、蝶閥D、安全閥A、止回閥H、旋塞閥X、底閥.....⑵按是否需要外力分為：截斷閥：由手動、電動、液壓或氣壓等驅(qū)動（蝶閥、球閥、閘閥、截止閥、旋塞閥、針型閥）自動閥（止回閥、安全閥、減壓閥）油系統(tǒng)油（潤滑油、絕緣油）分類：⑴潤滑油：①透平油（汽輪機(jī)油）：供機(jī)組軸承和液壓操作用。②機(jī)械油：供電動機(jī)、水泵和起重機(jī)械用。③壓縮機(jī)油：供壓縮機(jī)潤滑用。④潤滑脂(黃油)：供滾動軸承潤滑用。⑵絕緣油：①變壓器油：供變壓器及電流、電壓互感器用②斷路器油：供斷路器用③電纜油：供電纜用。⑴透平油作用：潤滑、散熱、液壓⑵絕緣油作用：絕緣、散熱、消弧油的基本性質(zhì)：⑴物理性質(zhì)：粘度（動力黏度、運(yùn)動黏度、相對黏度或比黏度、恩氏黏度），閃點(diǎn)（高好），凝固點(diǎn)（低好），透明度（清潔油為橙黃色透明體），水分（測定方法：定性、定量）（狀態(tài)：游離水/外界入侵、溶解水/空氣中進(jìn)入、結(jié)合水/油初期老化的象征、乳化水/危害最大），機(jī)械雜質(zhì)，灰分含量。⑵化學(xué)性質(zhì)：酸值，水溶性酸或堿，苛性鈉抽出物。⑶電氣性質(zhì)：絕緣強(qiáng)度，介質(zhì)損耗因數(shù)。⑷安定性：抗氧化性，破乳化時間（破乳化度）。油（新油或運(yùn)行油）分析化驗(yàn)的周期：運(yùn)行一個月內(nèi)，十天一次；一個月后，15天一次.5.油的劣化：油在貯存或使用一段時間后，原有性質(zhì)發(fā)生變化，影響其使用的現(xiàn)象。6.污，廢油區(qū)別：兩者被污染的程度不同，污油經(jīng)機(jī)械凈化仍可使用，廢油只能通過油的再生。7.油劣化根本原因（氧化、進(jìn)入水、進(jìn)入雜質(zhì)）：油和空氣中的氧氣起了作用，油被氧化了。8.促使油加速氧化的因素：(1)水份（密封）(2)溫度（不過熱）(3)空氣(4)天然光線（放在陰涼處）(5)電流（防止電流作用）(6)其它因素如金屬的氧化作用等。9.油的（“凈化處理:機(jī)械凈化處理、再生處理”。污油：機(jī)械凈化處理廢油：再生處理）機(jī)械凈化處理⑴定義：通過簡單的物理方法（如沉降、過濾等）除去油中的污染物，使油品的某些指標(biāo)達(dá)到要求。⑵方法：①沉清：讓油在油槽內(nèi)長期處于靜止?fàn)顟B(tài)，比重較大的水和機(jī)械雜質(zhì)便沉到底部。此方法簡單，對油質(zhì)沒有傷害，但不能除去全部的水分和雜質(zhì)。②壓力過濾：利用壓力機(jī)把油加壓使之通過具有吸收水分阻止臟物的濾紙,來達(dá)到凈化油的目的。壓力過濾的設(shè)備是壓力濾油機(jī)。壓力濾油機(jī)能過濾油中的雜質(zhì)和微量水分。水分較少而雜質(zhì)較多時，必須先由真空濾油機(jī)（真空過濾設(shè)備）把油中的水分進(jìn)行分離，然后再用壓力濾油機(jī)（壓力過濾的設(shè)備）過濾。③真空過濾：根據(jù)油和水的沸點(diǎn)不同，而沸點(diǎn)又與壓力大小有關(guān)，壓力增高，沸點(diǎn)升高；反之則沸點(diǎn)降底。真空濾油機(jī)就是把具有一定溫度的油壓向真空罐內(nèi)，再經(jīng)過噴嘴擴(kuò)散成霧狀，此時油中的水分和氣體在一定的溫度和真空下汽化，形成減壓蒸發(fā)，油與水分和氣體分離，再用真空泵經(jīng)油氣分離擋扳，將水蒸汽和氣體抽吸出來，達(dá)到油中去水脫氣的目的。10.油再生的方法，工作原理及設(shè)備？用物理法、化學(xué)法或物理—化學(xué)法使油恢復(fù)原來的物理、和化學(xué)性質(zhì)，叫做油的再生。油的再生一般采用吸附劑的方法。它們能吸附油劣化后所產(chǎn)生的氧化物。⑴.變壓器油的再生（吸附器）通常將吸附劑放置于變壓器外的吸附器上，這種方法叫做熱虹吸法。工作原理如下：變壓器帶負(fù)荷時，油因受熱密度變小，油自變壓器的上部流入吸附器，油在流動過程中，逐漸冷卻密度變大，從吸附器底部流回變壓器。吸附器內(nèi)裝有吸附劑，油在運(yùn)行中因氧化所生成的氧化物通過吸附劑時被吸附，從而使運(yùn)行中的油處于合格狀態(tài)。⑵.透平油的再生（吸附器、壓力濾油機(jī)）考慮到運(yùn)行設(shè)的安全和吸附器的布置，除強(qiáng)迫油循環(huán)系統(tǒng)可采用連續(xù)性再生外，一般采用非連續(xù)性再生，即機(jī)組檢修時，對油進(jìn)行機(jī)械凈化處理，同時進(jìn)行油的再生。油系統(tǒng)：用管路把用油設(shè)備、貯油設(shè)備、油處理設(shè)備聯(lián)成一個系統(tǒng)稱為油系統(tǒng)（潤滑油系統(tǒng)、絕緣油系統(tǒng)）。⑴.組成：油庫（透平油庫、絕緣油庫/變壓器油庫）、油處理室、油化驗(yàn)室、油再生設(shè)備、管網(wǎng)、測量及控制元件。⑵.作用：①接受新油②貯備凈油③給設(shè)備充油④向運(yùn)行設(shè)備添油⑤檢修時排出污油⑥污油的凈化處理⑦油的監(jiān)督與維護(hù)⑧廢油的收集及保存⑶.油系統(tǒng)設(shè)計要求：使系統(tǒng)連接簡明，操作程序清楚盡量減少管路及閥門。滿足油務(wù)處理全部工藝要求?？赏ㄟ^全廠供、排油管對各用油設(shè)備供排油和添油。能方便的接受新油和排出污油。系統(tǒng)為手動操作。⑷.設(shè)備布置應(yīng)注意防火防爆防水水輪機(jī)四部分用油：潤滑、散熱（軸承），液壓（調(diào)速器、主閥接力器、管網(wǎng)）用油設(shè)備：⑴儲油設(shè)備（①凈油槽：儲備凈油以便機(jī)組或電氣設(shè)備換油時使用②運(yùn)行油槽：機(jī)組或變壓器檢修時排油和凈油用③中間油槽：油庫位置高，檢修機(jī)組充油部件時排油用④事故排油池：接受事故排油用⑤重力加油箱：設(shè)在電站廠房內(nèi)起重機(jī)軌道旁高處，儲存一定數(shù)量的凈油，靠油的自重向機(jī)組添油。）⑵凈油設(shè)備⑶油泵⑷油管⑸油再生設(shè)備（運(yùn)行油槽中的污油，經(jīng)凈化后泵入凈油槽。兩者都在透平油庫中）油系統(tǒng)防火要求:1)油系統(tǒng)應(yīng)有防火防爆措施，墻壁為防火防爆墻(2)廠內(nèi)油庫不得跨越兩個。2)油庫、油處置室宜設(shè)有兩個平安出口，平安出口應(yīng)設(shè)置向外開的防火門。3)油庫、油處置室之間及與其他房間之間運(yùn)用防火墻離隔，油庫的平安出口運(yùn)用20～30cm高的門坎。4)油庫、油處置室運(yùn)用自力的透風(fēng)系統(tǒng)，并安裝有每小時換氣次數(shù)多于6次的防爆透風(fēng)裝備。5)油槽的頂部和油處置室的天花板上應(yīng)設(shè)有防火水噴霧頭，其操作閥應(yīng)放在室外平安的地方。6）油庫內(nèi)應(yīng)有油、水排出措施。油庫宜采用水噴霧滅火裝配，也可同時采用其他滅火舉措措施。7)照明采用防爆燈具。壓縮空氣系統(tǒng)1.壓縮空氣用途：①壓力油槽充氣，提供能源（2.5MPA）②機(jī)組停機(jī)制動③機(jī)組調(diào)相運(yùn)行時轉(zhuǎn)輪室內(nèi)壓水④檢修維護(hù)風(fēng)動工具及吹污清掃⑤水輪機(jī)導(dǎo)軸承檢修密封圍帶充氣（2、3、4、5都為0.7MPA）⑥蝴蝶閥止水圍帶充氣⑦水工建筑閘門，攔污柵，調(diào)壓井防凍吹冰2.壓縮空氣系統(tǒng)任務(wù)和要求：及時給用戶供氣，并滿足壓縮空氣的質(zhì)量（氣壓、干燥度、清潔）的要求。3.壓縮空氣系統(tǒng)組成：①空氣壓縮裝置②供氣管網(wǎng)③測量和控制組件④用氣設(shè)備4.理想氣體狀態(tài)方程：PV/T=RP壓力paV比容m3/NT溫度KR氣體常數(shù)J/(N*K)5..空壓機(jī)分類：容積型（往復(fù)式：膜式、活塞式?；剞D(zhuǎn)式：滑片式、螺桿式、轉(zhuǎn)子式）、速度型（軸流式、離心式、混流式）6.壓縮級數(shù)：單級、多級7.動作方式：單動式（活塞一側(cè)工作，往返兩個步驟只有一次吸氣、排氣過程）、復(fù)動式（...二側(cè)....一直...）8.雙作用式（活塞式）空壓機(jī)組成：活塞、氣缸、進(jìn)氣閥、排氣閥9.空壓機(jī)按中間冷卻器分類：風(fēng)冷式、水冷式10.排氣壓力：低壓0.2MPA中壓1MPA高壓10MPA超高壓100MPA11.空壓機(jī)其他設(shè)備:空氣過濾器、氣水(或油水)分離器、儲氣罐、冷卻器、止回閥、減壓閥、電磁排污閥12.機(jī)組制動方法：機(jī)械制動、電氣制動、混合制動13.機(jī)組制動作用：①縮短機(jī)組在低速下運(yùn)行的時間（制動）②長期停機(jī)時,推力軸承的油膜可能破壞，故在機(jī)組啟動前頂起轉(zhuǎn)子（千斤頂）③檢修時把轉(zhuǎn)動部分的重量傳到基礎(chǔ)上14.兩種制動過程：自由制動、強(qiáng)迫制動（利用制動裝置）15.制動操作：自動操作、手動操作16.調(diào)相壓水目的：為了減小轉(zhuǎn)輪在水中旋轉(zhuǎn)的阻力鉅，減小調(diào)相運(yùn)行的電能損耗，同時也可相應(yīng)減輕機(jī)組的震動。17.調(diào)相壓水作用過程：機(jī)組由發(fā)電轉(zhuǎn)為調(diào)相運(yùn)行時利用壓縮空氣強(qiáng)制壓低轉(zhuǎn)輪室水位，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)。18.調(diào)相壓水影響因素（即影響三種流量的因素）：①給氣管徑和給氣壓力的影響②儲氣罐容積的影響③給氣位置④導(dǎo)葉漏水⑤轉(zhuǎn)速19.三種流量：給氣、攜氣、逸氣20.尾水管中的回流（旋轉(zhuǎn)回流、豎向回流、水平/橫向回流）導(dǎo)致了壓水時的逸氣現(xiàn)象21.風(fēng)動工具：風(fēng)鏟、風(fēng)鉆、風(fēng)砂輪、風(fēng)動扳手22.檢修維護(hù)（工作壓力：0.5～0.7MPA）用氣地點(diǎn)：主機(jī)室、安裝場、水輪機(jī)室、機(jī)修間、尾水管進(jìn)人走廊、水泵室、閘門室、尾水平臺23.防凍吹冰供氣對象：水電站（①機(jī)組進(jìn)水口閘門及攔污柵防凍吹冰②溢流壩閘門...③尾水閘門....④調(diào)壓井....⑤水工建筑物....）、水泵站、攔河壩、以及其他水工建筑物24.油壓裝置供氣方式：一級壓力供氣（空壓機(jī)額定排氣壓力和儲氣罐的氣壓與壓油槽的額定油壓接近相等或稍大。優(yōu)缺點(diǎn)：設(shè)備投資省，但壓縮空氣的干燥度較差）、二級壓力供氣（空壓機(jī)的排氣壓力高于壓油槽的額定油壓，一般取1.5到2.0倍，壓縮空氣自高壓儲氣罐經(jīng)減壓后供給壓油槽。優(yōu)點(diǎn)：可提高壓縮空氣的干燥度）25.壓縮空氣干燥：物理法、化學(xué)法、降溫法、熱力法第五章供水系統(tǒng)1.水電站的供水包括：技術(shù)供水消防供水生活供水2.技術(shù)供水的對象（各種冷卻器占90%左右）：發(fā)電機(jī)空氣冷卻器發(fā)電機(jī)推力軸承和導(dǎo)軸承油冷卻水輪機(jī)導(dǎo)軸承的水潤滑變壓器冷卻器集油槽冷卻及水冷式空壓機(jī)3.作用：冷卻、潤滑、液壓操作用水4.技術(shù)供水的基本要求：水量充足水壓適合（0.2MPA～0.35MPA/20～35mH2O水頭）水質(zhì)良好水溫適宜5.水的凈化（物理方法）：清除污物（攔污柵，濾水器：固定式、轉(zhuǎn)動式）、清除泥沙（水力旋轉(zhuǎn)器，沉淀池：平流式、斜流式(斜板式、斜管式)）6.水的處理：除垢（采用人工或機(jī)械的方法清除。化學(xué)處理、物理處理（超聲波處理、電磁處理））除鹽（采用離子交換法除鹽）水生物防治7.技術(shù)供水水源（主水源、備用水源）：上游水庫做水源下游尾水做水源地下水源頂蓋取水做水源8.（1）技術(shù)供水方式：自流供水（≧20m水頭，大于40m時應(yīng)設(shè)減壓裝置/自流減壓供水）、水泵供水（≦12m或≧80m）、混合供水（自流不經(jīng)濟(jì)時，15m≦H≦80m）、射流泵供水（100m≦H≦170m）、其他方式供水（高水頭電站小機(jī)組尾水供水、中間水池供水、冷卻水循環(huán)供水）（2）技術(shù)供水系統(tǒng)的任務(wù)：供水系統(tǒng)所提供的技術(shù)用水，應(yīng)當(dāng)滿足各種用水設(shè)備對水壓、水量、水溫和水質(zhì)的技術(shù)要求，安全可靠地供水，并符合經(jīng)濟(jì)性要求（3）技術(shù)供水的組成：水源、水處理設(shè)備、管道系統(tǒng)、測量和控制元件及用水設(shè)備9.設(shè)備配置方式（根據(jù)機(jī)組的單機(jī)容量和電站的裝機(jī)臺數(shù)確定）：集中供水（中小型）單元供水（大型）分組供水（中型）10.消防供水水源：上游水庫下游尾水生活用水12.消防供水方式：自流供水水泵供水混合供水消防水池供水13.發(fā)電機(jī)消火裝置操作方法：自動方式（無人值班電站）手動方式（有人值班電站，盡可能采用此種）14.常用的技術(shù)供水設(shè)備：供水泵取水口排水管出口及管道濾水器閥門15.供水泵分類：離心泵（臥式，單級單吸，使用前必須充滿水否則無法正常工作）深井泵（立式，自動化程度高）潛水泵（立式）射流泵16.水流過程：攔污柵-取水口-供水泵-管道-閘門-濾水器-用水設(shè)備/對象第六章水電站的排水系統(tǒng)1.分為：檢修排水系統(tǒng)、滲漏排水系統(tǒng)2.任務(wù)：保證機(jī)組和廠房水