【正文】 制以傳遞能量。油系統(tǒng)是為水電廠用油設(shè)備服務(wù)的。常閉05．06閥，是離心泵啟動(dòng)前的充水閥。從圖中可以看出，滲漏排水系統(tǒng)設(shè)置了一臺(tái)射流泵作為工作泵，其動(dòng)力水源由13閥和l4閥取自1號(hào)機(jī)壓力鋼管，射流泵自動(dòng)控制回路依據(jù)集水井水位控制電磁液壓閥YA的開啟和關(guān)閉，即射流泵的投入與切除。 三、排水系統(tǒng)圖 排水系統(tǒng)一般由排水泵、排水管道和控制閥門等組成，另外還設(shè)有排水泵的控制操作設(shè)備。 當(dāng)水電廠水頭在80．160m時(shí)，有采用射流泵供排水的。離心泵若用異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其啟動(dòng)電流一般是額定電流的4—7倍，為防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載，應(yīng)使水泵功率在最小時(shí)啟動(dòng)。水輪機(jī)頂蓋排水，一般采用自流形式排至滲漏集水井，但也有裝設(shè)排水泵作為頂蓋水位超高時(shí)的緊急排水，以防水淹頂蓋。檢修排水應(yīng)當(dāng)可靠，必須防止因排水系統(tǒng)的某些缺陷引起尾水的倒灌，造成水淹廠房的事故。檢修排水的特點(diǎn)是：排水量大，位置較低，只能采用水泵排水。(1)生產(chǎn)用水的排水。第二節(jié)排水系統(tǒng) 排水系統(tǒng)是水電廠輔助設(shè)備中最基本的系統(tǒng)之一。 (3)檢查減壓閥門是否失靈，安全閥是否誤動(dòng)。 (7)若溫度上升至故障停機(jī)溫度，應(yīng)監(jiān)視自動(dòng)器具動(dòng)作情況，如動(dòng)作不良，可手動(dòng)幫助。 (4)檢查溫度升高部分的油面、油色、水壓、水流量情況，分析原因。(6)檢查空氣冷卻器有無(wú)出汗現(xiàn)象。(2)檢查各部水壓(或流量)是否符合要求。汛期含沙量大時(shí)，停機(jī)后冷卻水系統(tǒng)一般不停運(yùn)，以免水中泥沙沉積下來(lái)，將冷卻器中的管道阻塞。五、技術(shù)供水系統(tǒng)的通水耐壓試驗(yàn) 通水耐壓試驗(yàn)的目的是在技術(shù)供水系統(tǒng)檢修后，對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行通水，來(lái)檢查檢修后的水系統(tǒng)管路各部分的連接、密封是否完好，以及水系統(tǒng)的耐壓強(qiáng)度是否合格，并調(diào)節(jié)好各閥門的位置，以滿足各冷卻器在水壓和水量方面的要求，為以后的自動(dòng)開機(jī)做準(zhǔn)備。固定式濾水器如圖2—2(a)所示。 濾水器是清除水中懸浮物的主要設(shè)備。圖21某水電廠l號(hào)機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)圖該廠主機(jī)型式是懸吊式機(jī)組，推力軸承、上導(dǎo)軸承裝設(shè)在不同的油盆內(nèi)，發(fā)電機(jī)無(wú)下導(dǎo)軸承，水導(dǎo)采用油冷卻的巴氏合金瓦。其他供水方式有利用電廠附近溪流自流供水、水輪機(jī)頂蓋取水供水等。由于自流供水所需要的自動(dòng)化設(shè)備較少，供水可靠，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，所以現(xiàn)在自流供水有提高適應(yīng)水頭范圍的趨勢(shì)。 8．其他用水設(shè)備 技術(shù)供水除上述用水設(shè)備外，還有深井泵軸瓦潤(rùn)滑用水、射流泵的操作用水及一些高水頭水電廠的進(jìn)水閥操作用水等。 6．水輪機(jī)主軸密封用水 水輪機(jī)主軸密封用水對(duì)水質(zhì)要求較高，一般采用潔凈水，水壓范圍是0．o5～0．2MPa。 水冷式空氣壓縮機(jī)的冷卻水壓可大于0．2MPa，但不能超過(guò)0．3MPa。C，這既保證冷卻器黃銅管外不凝結(jié)水珠，也避免沿管方向溫度變化太大而造成裂縫。此部分熱量如不及時(shí)排出，就會(huì)影響軸承的壽命甚至危及機(jī)組的安全運(yùn)行，并且加速油的劣化，因此對(duì)油槽中的油必須加以冷卻。C。C，因?yàn)槿绻麥囟忍?，?huì)使發(fā)電機(jī)的冷卻效果變差，太低會(huì)使空氣中的水分在冷卻器處凝結(jié)成小水珠(俗稱空氣冷卻器出汗)，影響發(fā)電機(jī)的絕緣；空氣吸收熱量后(熱風(fēng))的溫度不高于50。 大部分水輪發(fā)電機(jī)采用空氣作為冷卻介質(zhì)，用流動(dòng)的空氣帶走發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的熱量，也有些水輪發(fā)電機(jī)除采用空氣作為冷卻介質(zhì)外，還在發(fā)電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子空心線棒中通以經(jīng)過(guò)處理后的純水(一次水)，這種發(fā)電機(jī)稱雙水內(nèi)冷式發(fā)電機(jī)，它的一次水系統(tǒng)不作介紹。 二、各用水設(shè)備的作用及對(duì)技術(shù)供水的要求 各用水設(shè)備對(duì)供水有四個(gè)方面的要求：水量、水溫、水壓、水質(zhì)。表21 管道的顏色所代表的含義 顏 色 表示的管道 顏 色 表示的管道 紅色 壓力油管和進(jìn)油管 黑色 排污管 黃色 排油管和漏油管 白色 氣管 草綠色 排水管 桔紅色 消防水管 深綠色 進(jìn)水管 不同的水電廠，其自動(dòng)化程度不一樣，并且在輔助設(shè)備的設(shè)置與運(yùn)行方式上也千差萬(wàn)別，本章所涉及的自動(dòng)化控制設(shè)備都是由一些常規(guī)的自動(dòng)化控制元件所組成的，并兼顧不同自動(dòng)化程度的水電廠。水系統(tǒng)包括技術(shù)供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，風(fēng)(氣)系統(tǒng)包括高壓(4．OMPa)和低壓(0．8MPa)兩個(gè)等級(jí)。水電廠輔助設(shè)備運(yùn)行 水電廠動(dòng)力設(shè)備分為主機(jī)和輔助設(shè)備兩大部分。油、水、風(fēng)都是流體，使用它們時(shí)，必須有盛裝的容器、輸送的管道、控制的閥門和監(jiān)視的器具等，為區(qū)別各個(gè)系統(tǒng)的閥門和管道，分別在閥門上編以不同的序號(hào)，在管道上噴涂不同顏色的油漆。第一節(jié)技術(shù)供水系統(tǒng) 一、技術(shù)供水的對(duì)象及其作用 技術(shù)供水系統(tǒng)是水電廠輔助設(shè)備中最基本的系統(tǒng)之一。各用水設(shè)備的作用、工作特點(diǎn)及對(duì)技術(shù)供水的要求如下： 1．發(fā)電機(jī)空氣冷卻器 運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)的電磁損耗和機(jī)械損耗都將轉(zhuǎn)化為熱量，這些熱量如不及時(shí)散發(fā)出去，必將導(dǎo)致溫度的升高。一般大中型發(fā)電機(jī)是通過(guò)密閉式通風(fēng)方式，利用轉(zhuǎn)子端部裝設(shè)的風(fēng)扇或風(fēng)斗，強(qiáng)迫發(fā)電機(jī)里的冷空氣通過(guò)轉(zhuǎn)子繞組，再經(jīng)過(guò)定子中的通風(fēng)溝，吸收繞組和鐵芯等處的熱量成為熱空氣(熱風(fēng))，熱空氣再通過(guò)設(shè)置在發(fā)電機(jī)四周的空氣冷卻器，經(jīng)冷卻后(變?yōu)槔滹L(fēng))重新進(jìn)入發(fā)電機(jī)。C；空氣冷卻器進(jìn)口水溫不超過(guò)30?？諝饫鋮s器的進(jìn)口水壓隨其型號(hào)的不同而略有差異，一般不超過(guò)0．2MPa。 油槽中油的冷卻方式有兩種：一種是內(nèi)部冷卻，即將冷卻器放在油槽內(nèi)，冷卻水管中通過(guò)水流，帶走油的熱量；另一種是外部冷卻，即將潤(rùn)滑油利用油泵抽到外部的冷卻器中，把油的熱量傳給水進(jìn)行冷卻。 3．水冷式變壓器 水冷式變壓器分內(nèi)部水冷式和外部水冷式，一般大中型變壓器都采用外部水冷式，即強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式。 5．水輪機(jī)導(dǎo)軸承的潤(rùn)滑和冷卻 水輪機(jī)的導(dǎo)軸承有水潤(rùn)滑的橡膠軸承和油潤(rùn)滑的合金軸承。若水壓太高，將會(huì)導(dǎo)致密封塊之問(wèn)的磨損增大，久而久之使主軸密封效果變差。 三、技術(shù)供水的水源及供水方式 技術(shù)供水的水源有上游水庫(kù)、下游尾水和地下水源，其中上游水庫(kù)有壓力鋼管或蝸殼取水、壩前取水兩種方式。如白山水電廠，水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭為ll2m，最大運(yùn)行水頭為126m，最小水頭為86m，其供水方式仍然采用上游水庫(kù)自流供水，目前在建的三峽水電廠也將采用上游水庫(kù)自流供水的方式。 四、技術(shù)供水系統(tǒng)圖 系統(tǒng)圖是把主機(jī)與輔機(jī)或輔機(jī)與輔機(jī)之間的關(guān)系及其連接管道和元件，用規(guī)定的符號(hào)繪制的示意圖。 電動(dòng)閥門YM3一YM6是倒換冷卻水向的，正常時(shí)一組關(guān)閉，一組打開，如YMYM5全開，YMYM6關(guān)閉，或者與此順序相反。按濾網(wǎng)的型式分為固定式和轉(zhuǎn)動(dòng)式兩種如圖2—2所示。水由進(jìn)水口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)，由出水口流出，污物被擋在濾網(wǎng)外邊，可定期采用反沖法進(jìn)行清掃：在濾水器進(jìn)、出口之間設(shè)一旁通管或并聯(lián)另一濾水器，正常運(yùn)行時(shí)，4閥關(guān)閉，l、2閥打開；反沖洗時(shí)，閥l關(guān)閉，4閥打開，壓力水從濾網(wǎng)內(nèi)部反沖出來(lái)，污物被沖人排污管。 通水耐壓試驗(yàn)的原則是：保證排水流暢，且在通水過(guò)程中，采用逐級(jí)提高水壓和加大水流量的原則，以防止水系統(tǒng)因排水不暢導(dǎo)致管路憋壓，使水壓過(guò)高而損壞設(shè)備。但是主軸密封用水若不是采用潔凈水時(shí)，在停機(jī)后必須停用，以免水中的泥沙沉積在密封水箱里，開機(jī)后加劇密封處的磨損，使密封效果變差。(3)檢查管網(wǎng)系統(tǒng)有無(wú)滲漏。 八、被冷卻設(shè)備溫度升高時(shí)的故障處理 (1)對(duì)照同一設(shè)備的不同表計(jì)(溫度調(diào)節(jié)儀和溫度巡檢儀)，判斷表計(jì)是否準(zhǔn)確。 (5)適當(dāng)提高冷卻水壓，能夠倒換水向運(yùn)行的機(jī)組盡量倒換水向運(yùn)行。 (8)若溫度上升至故障停機(jī)溫度，還未停機(jī)，應(yīng)立即按事故停機(jī)按鈕。 (4)檢查水管路是否堵塞，應(yīng)吹掃和切換為反沖洗運(yùn)行。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(huì)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。水電廠的生產(chǎn)用水，主要是技術(shù)供水，它的特點(diǎn)是排水量大，設(shè)備位置較高，一般都不設(shè)置排水泵，而靠自流的形式排至下游河道或尾水管內(nèi)。這種排水的方式有直接排水和廊道排水。 (3)滲漏排水。 二、排水泵的型式 水電廠的排水泵一般都采用離心泵和深井泵，高水頭水電廠有采用射流泵排水的，還有一些新電廠采用潛水泵排水。而離心泵的流量與功率成正比，所以較大流量的離心泵一般啟動(dòng)前將出口閥門關(guān)閉，以減少啟動(dòng)功率，待轉(zhuǎn)速正常后再開啟出口閥。射流泵的原理是利用高壓液體或氣體與低壓液體進(jìn)行能量交換工作。由于各電廠的排水系統(tǒng)設(shè)置不一。圖23用射流泵作滲漏排水的排水系統(tǒng)圖檢修排水是尾水管直接排水，設(shè)置有兩臺(tái)離心泵，008閥與檢修排水母管相連，010閥分別與滲漏集水井中的底閥相連，因此這兩臺(tái)離心泵也可作為滲漏集水井的備用排水泵。00112閥選擇排水的去向。油系統(tǒng)由一整套設(shè)備組成，它用來(lái)完成用油設(shè)備的給油、排油、添油及凈化處理等工作。 (1)潤(rùn)滑作用。 (2)散熱作用。由于油的壓縮性極小，操作穩(wěn)定、可靠，在傳遞能量過(guò)程中壓力損失小，所以水電廠常用它來(lái)作為傳力的介質(zhì)。2．絕緣油的作用 絕緣油分為變壓器油、電纜油和開關(guān)油三種。絕緣油對(duì)棉紗纖維等絕緣材料起一定保護(hù)作用，使之不受空氣和水分的浸蝕，提高其絕緣性能。油斷路器中的絕緣油在受到電弧作用時(shí)，一部分產(chǎn)生油蒸氣，另一部分發(fā)生分解產(chǎn)生氫氣，氫氣是一種活潑的消弧氣體，它一方面在油的分解過(guò)程中從弧道帶走大量的熱，同時(shí)也直接鉆進(jìn)弧柱地帶，將弧道冷卻，限制弧道分子的離子化，而且使離子結(jié)合成不導(dǎo)電的分子，使電弧熄滅。電．等譬質(zhì)璺蘭絲孳強(qiáng)度、介質(zhì)損失角。斷路器內(nèi)的油也具有同樣的要求。 2．凝固點(diǎn) 油品剛剛失去流動(dòng)性時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。 4．絕緣強(qiáng)度 在絕緣油中放一對(duì)電極，并施加電壓，當(dāng)電壓升到一定數(shù)值時(shí)，電流突然增大而產(chǎn)生火花，這便是絕緣油的擊穿，這個(gè)開始擊穿的電壓稱“擊穿電壓”。 影響油劣化的因素有水分、溫度、空氣、天然光線、電流及其他不良因素。其中壓力過(guò)濾能徹底消除機(jī)械雜質(zhì)，但消除水分不徹底；真空過(guò)濾能徹底消除水分，但不能消除機(jī)械雜質(zhì)。 圖2—5是混流式機(jī)組的典型潤(rùn)滑油系統(tǒng)圖。對(duì)于大中型水電廠的進(jìn)水閘門油壓?jiǎn)㈤]機(jī)的用油，一般在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置簡(jiǎn)易油庫(kù)及油處理設(shè)備。2102102閥分別是2號(hào)壓油泵的出口閥，2103閥是壓油槽的排油閥，2104閥是去該機(jī)組其他電磁配壓閥的用油的閥fi，2105閥是供調(diào)速器壓力油的總閥，它由液壓操作，帶有機(jī)械閉鎖，2102108閥是去接力器鎖錠用油的閥門，2109。當(dāng)油壓下降到自動(dòng)泵啟動(dòng)定值時(shí)，4KP接閉，2K勵(lì)磁，2K1接閉，1號(hào)泵接觸器線圈1KM勵(lì)磁，1KM2自保持，啟動(dòng)自動(dòng)油泵。手動(dòng)啟動(dòng)油泵后，要注意監(jiān)視壓油槽壓力，切勿打壓過(guò)高而使安全閥動(dòng)作。當(dāng)油壓上升到額定值時(shí)，KPl將閉合(或因油位下限，2KF2閉合)，結(jié)果補(bǔ)氣電磁閥關(guān)閉線圈KOF勵(lì)磁，關(guān)閉補(bǔ)氣閥。 調(diào)速機(jī)構(gòu)壓油泵的自動(dòng)控制和壓油槽的自動(dòng)補(bǔ)氣，可由機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)控制單元LCU來(lái)控制。 (3)調(diào)速器切手動(dòng)。 (7)壓油裝置2105閥關(guān)閉，機(jī)械閉鎖閉上。 (1)確認(rèn)進(jìn)水口閘門(或主閥)關(guān)閉、鋼管無(wú)水壓。 (5)調(diào)速器在手動(dòng)位置，開限全關(guān)。 (9)檢查接力器排油閥是否關(guān)嚴(yán)，防止關(guān)閉不嚴(yán)而跑油。 (五)壓油槽排壓 (1)確認(rèn)進(jìn)水l3閘門(或主閥)關(guān)閉、鋼管無(wú)水壓。 (5)打開壓油槽排油閥，注意集油槽油位。 (4)檢查漏油泵系統(tǒng)是否正常。 (8)壓油泵排油，排氣閥關(guān)閉。 (12)檢查接力器排油閥關(guān)閉是否嚴(yán)密、有無(wú)漏油情況。 (16)合上自動(dòng)補(bǔ)氣閥控制電源。使油壓降低的原因有風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)、油管路漏油、油泵故障、安全閥動(dòng)作和壓油槽補(bǔ)氣閥故障，要針對(duì)不同原因采取不同措施。 現(xiàn)在許多廠都采用液壓插閥和液壓工作站來(lái)設(shè)置油壓?jiǎn)㈤]機(jī)油系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是液壓插閥的耐壓能力、防滲能力都比常規(guī)閥門強(qiáng)，且液壓工作站在提、落門后，將會(huì)把單機(jī)系統(tǒng)和壓力母管斷開，一臺(tái)機(jī)提門不會(huì)影響到其他機(jī)組的油缸壓力。若需改變它們的工作狀態(tài)，則只需將切換開關(guān)lS或2S切換到相應(yīng)的位置上即可。閘門開到充水開度時(shí)，閘門的行程開關(guān)觸點(diǎn)ZMWl將打開，使2K失磁，其觸點(diǎn)2K打開，使lKM失磁，油泵即停止工作，閘門則停止上升而保持在充水開度。 (2)閘門正常關(guān)閉?？焖匍l門的開啟、關(guān)閉，既可在壩頂閘門室進(jìn)行，也可在機(jī)旁進(jìn)行。由于電磁閥操作回路中并聯(lián)有機(jī)組事故出口繼電器KMP的觸點(diǎn)，所以當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)事故而KMP勵(lì)磁時(shí)，其動(dòng)合觸點(diǎn)KMP2將閉合，使1YAOF勵(lì)磁。如果閘門下滑超過(guò)300mm，則閘門的行程開關(guān)觸點(diǎn)ZMW2將閉合，使5K勵(lì)磁；其觸點(diǎn)閉合后又使備用泵投入繼電器1K勵(lì)磁；其動(dòng)合觸點(diǎn)lK閉合后，由于2s已置備用位置，故使2KM勵(lì)磁，備用油泵電動(dòng)機(jī)2M即投入工作。 如果總油管油壓過(guò)高，那么壓力繼電器將動(dòng)作，即2KP閉合使3KT勵(lì)磁，其延時(shí)閉合觸點(diǎn)3KTl閉合，又使3K勵(lì)磁，其觸點(diǎn)3K3K2打開后使lKM、2K_M失磁，而3K4閉合后，使信號(hào)繼電器4KS勵(lì)磁而發(fā)出警報(bào)信號(hào)。 2．機(jī)組閘門油壓?jiǎn)㈤]機(jī)的PLC控制 機(jī)組閘門油壓?jiǎn)㈤]機(jī)的PLC控制器，一般有如下功能：①接受提落門指令，進(jìn)行提落門操作；②機(jī)組事故時(shí)，應(yīng)能在2min內(nèi)將閘門落下；③閘門在全開位置下沉?xí)r，能夠滿足自動(dòng)提升的要求：④液壓泵站的保護(hù)；⑤故障內(nèi)容的顯示；⑥具有和上位機(jī)通信的能力，能接受上位機(jī)的提、落門指令，并且將該系統(tǒng)的各種信號(hào)傳輸給上位機(jī)。 (2)各電源正常。 (6)操作盤各繼電器均在正常狀態(tài)。 (四)正常探作 1．自動(dòng)提門 (1)油泵操作開關(guān)在I或Il自動(dòng)，另一臺(tái)備用。 (5)閘門全提，油泵自動(dòng)停止。 3．手動(dòng)操作(在自動(dòng)回路出故障時(shí)使用) (1)手動(dòng)將需要提起的閘門的YA放提門位置。(5)閘門全提后，將油泵操作開關(guān)放切，防止總管油壓太高。 (3)機(jī)組