马来西亚沐若水电站水力机械辅助系统设计

马来西亚沐若水电站水力机械辅助系统设计
代开锋;段威;李堰洲;柳飞
【摘要】为确保沐若水电站辅助系统在技术经济上合理、可靠，能满足电站长期安全稳定运行要求，结合该电站高水头混流机组的特点以及技术指标要求，开展了该电站水力机械辅助系统方案研究。

提出了电站辅助系统的设计方案，主要包括：技术供水、排水、压缩空气、油系统、水力监视测量、机电设备消防等，并且给出了水力机械设备的具体布置方案。

【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2013(044)008
【总页数】3页(P68-70)
【关键词】水力机械;辅助系统设计;沐若水电站;马来西亚
【作者】代开锋;段威;李堰洲;柳飞
【作者单位】长江勘测规划设计研究有限责任公司机电设计处，湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司机电设计处，湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司机电设计处，湖北武汉430010;长江勘测规划设计研究有限责任公司机电设计处，湖北武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】TV735
1 工程概况
沐若水电站位于马来西亚砂捞越洲拉让河河源沐若河上，为拉让河流域水电梯级开发的第一个梯级电站，距下一梯级巴贡水电站约70 km。

沐若水电工程的主要任务是发电，电站装机容量944 MW(4×236 MW)，采用立
轴混流式水轮机。

工程由碾压混凝士重力坝、无闸控泄洪表孔、坝后生态电站以及右岸进水口、引水隧洞、引水式地面厂房等建筑物组成。

2 电站辅助系统设计
2.1 技术供水系统
技术供水系统的供水对象有:发电机推力轴承冷却器、发电机上导轴承冷却器、发
电机空气冷却器、发电机下导轴承冷却器、水轮机导轴承冷却器等，其总供水水量约为900 m3/h。

沐若水电站为高中水头水电站，技术供水系统采用下游取水单机单元水泵加压供水方式。

在每台机组尾水设两个取水口取水，取水口设置固定拦污栅，并装有压缩空气吹扫管，以防取水口的堵塞。

每台机组设置两台水泵和两台滤水器，经加压水泵、全自动过滤器后并联运行，互为备用。

为防止管路系统淤堵，每台机组供水管路设置双向供水阀组，实现机组正、反向供水。

机组技术供水水泵流量900 m3/h，扬程35 m，单台滤水器过流量1 040 m3/h，滤水器公称直径为DN350，压力等级为1.0 MPa。

2.2 排水系统
排水系统包括机组检修排水系统、电站厂房渗漏排水系统和坝体渗漏排水系统。

(1)机组检修排水系统。

电站机组检修排水系统按排除机组流道内积水同时兼顾一
条压力隧洞的检修需要进行设计。

机组检修排水采用直接排水方式，即水轮机流道中的积水由盘形阀经排水管引至水泵并排至下游。

排水泵可选用的泵型有离心泵和干式安装的潜水泵两种，因离心泵防潮问题难以解决，而干式安装的潜水泵布置在检修泵房内，克服了离心泵的缺点且检修方便。

经综合比较，机组检修排水系统选
用3台干式安装的潜水泵，其流量为330 m3/h，扬程为30 m。

检修排水泵房内设置一集水坑用于收集泵房内的渗水，集水坑内配置1台流量25 m3/h，扬程8 m的潜水泵。

(2)电站厂房渗漏排水系统。

厂房总渗漏水量按100 m3/h考虑，总的排水量考虑了机组排水、辅助系统排水和电站生活用水排水等，排水方式采用间接排水方式，即排水沟(管)-集水井-潜水泵排水。

该系统选用2台潜水排污泵(流量200 m3/h，扬程32 m)，水泵的启停及报警根据集水井中的水位自动控制。

清淤排沙时，用压缩空气和有压清洁水反复冲洗集水井底部，同时启动潜水排污泵排污，直至排出的水变清为止。

为了降低渗漏排水中的含油量，进一步提高排放水的水质标准，沐若水电站采取了如下措施:① 在渗漏集水井内设置高低分隔墙，将集水井分为进水区和排水区，使油水和杂物按照比重差异原理进行分离;②在渗漏集水井进水区设置一套浮油吸收装置，将进水区水表面的油水进行分离，分离后的浮油被收集到集油桶;③在渗漏集水井设置一套真空分离装置(处理能力10 m3/h)，将渗漏集水井内的油水进行分离、净化后收集到集油桶，并排至移动油车;④ 可在集水井内投入吸油棉，吸油棉能迅速吸收达本身重量数十倍的浮油和油污，且不吸水。

吸油棉可重复使用。

(3)坝体渗漏排水系统。

坝体渗漏水量按150 m3/h设计，采用间接排水方式，即排水廊道-集水井-潜水泵排水。

该系统配置2台潜水排污泵(流量200 m3/h，扬程32 m)，水泵的启停及报警根据集水井中的水位自动控制。

排水泵房布置在10号泄洪坝段，泵房地面高程为410.0 m。

2.3 压缩空气系统
电站压缩空气系统分为中压气系统和低压气系统。

(1)中压气系统。

电站中压气系统供气对象为水轮机调速器油压装置和球阀操作油压装置，其额定油压为6.3 MPa。

电站中压气系统采用一级压力供气方式，选用2
台生产率为Q=2.15 m3/min、P=8.0 MPa的中压空压机和2只V=5 m3，
P=8.0 MPa的中压储气罐。

正常运行时2台空压机互为备用，初次向储气罐充气时，2台空压机全部投入，空压机启停由储气罐上的压力控制器控制。

为保证压缩空气质量，降低压缩空气的相对湿度，选用2台Q=4.0 m3/min、P=8.0 MPa的空气干燥机。

每台油压装置上均设有自动补气装置，由油压装置上的油位开关和压力信号器控制。

(2)低压气系统。

电站低压气系统供气对象为机组制动用气、水轮机检修密封供气和工业用气。

为保证供气的可靠性及充分发挥设备的作用，将制动用气与工业用气联合设置，选用3台Q=3.05 m3/min、P=0.8 MPa的低压空压机，在给制动贮气罐和工业用气贮气罐补气时，3台空压机互为备用，检修维护用气时，根据实际用气量大小决定投入空压机的台数。

为了满足该系统稳定运行，选用2只4 m3的制动贮气罐和1只2 m3的工业用气贮气罐。

为满足其它用户临时供气要求，设有1台 Q=1.535 m3/min、P=0.8 MPa移动式空压机。

2.4 油系统
油系统分透平油系统和绝缘油系统。

透平油系统设备布置在厂内，绝缘油系统设备布置在厂外。

(1)透平油系统。

透平油系统用于机组各轴承的用油、调速系统和球阀操作用油的储存、供排油及油质处理。

系统设置2个20 m3净油罐，2个20 m3运行油罐，配置了 2台齿轮油泵(Q=12 m3/h，P=0.6 MPa)，1 台精密过滤机(Q=9 m3/h，P=0.5 MPa)，2台透平油过滤机(Q=9 m3/h，P=0.5 MPa)。

另为方便加油，设置2台容积为0.5 m3的移动式油车。

电厂设有纵贯全厂的DN80供排油管。

机组各油槽及油压设备上安装了活接头和阀门，当机组检修需要排油时，可通过排油泵和总排油干管向运行油罐排油，油处理完毕后，油罐可通过连接在油处理室总供油干管上的供油泵和供油管道向各用油
设备供油。

当接受新油时，可通过活接头，由油槽车自流向新油罐内充油。

排污油时，可通过污油管、油泵及活接头向油槽车排油。

(2)绝缘油系统。

绝缘油系统用于主变压器油的储存、供排油及油质处理。

单台变压器用油量约为50 t。

系统设置2个容积为35 m3净油罐，2个容积为35 m3的运行油罐，配置了3台齿轮油泵(Q=12 m3/h，P=0.6 MPa)，1 台高真空净油机(Q=9 m3/h，P=0.5 MPa)、2 台精密过滤机(Q=9 m3/h，P=0.5 MPa)。

每台变压器的进出油管路上装设了活接头和阀门，可现地进行油处理和输送。

2.5 水力监视测量系统
电站水力监视测量系统的项目设置分全电站性测量和机组测量两个部分。

全电站性测量项目包括上游库水位、下游尾水位、电站水头和水库水温测量。

机组测量项目包括拦污栅前后压差、检修门平压、机组流量、蜗壳进口压力、蜗壳末端压力、尾水管进口和出口压力、尾水管锥管压力脉动、发电机层噪音、主轴摆度、机组振动等项目。

2.6 机电设备消防系统
电站机电设备消防对象主要为水轮发电机组、主变压器、透平油库、绝缘油库及厂房内其它辅助设备等。

(1)水轮发电机组消防。

沐若水轮发电机组单机功率为236 MW，采用水喷雾灭火方式，在发电机定子线圈上、下端部设置3圈消防环管并配置水雾喷头，其自动水喷雾灭火系统供水水源采用双水源的供水方式。

(2)主变压器消防。

沐若电站设置4台功率为284 MVA的主变压器，布置在239.0 m高程副厂房外，主变压器采用水喷雾灭火方式，每台主变压器设置一套自动水喷雾灭火设备。

当报警系统确认发生火灾后可自动或手动打开雨淋阀，实现水喷雾灭火。

每台主变压器设置事故油池，并设公共事故集油池，事故油池具有油水分离的功能。

主变压器自动水喷雾灭火系统的主水源由高位消防水池供给，备用
水源由消防水泵提供。

(3)主厂房机电设备消防。

在主厂房安Ⅰ段、安Ⅱ段和各机组段发电机层上游墙单
列布置室内消火栓，保证主厂房桥机以下部分所有设备起火时，均有两股充实水柱同时到达。

主厂房机电设备消防水源由高位消防水池和消防水泵供给。

(4)中央控制室、计算机房消防。

中控室和计算机房均为弱电装置，不会产生大量
的热量，对进出该部位的所有电缆孔洞均采用耐火材料严密封堵，火灾危险性较小。

在中控室和计算机房内设置火灾探测器，并配置移动式灭火设备。

(5)透平油罐及油处理室消防。

透平油罐室设置4个容积为20 m3油罐，采用水喷雾灭火方式。

透平油处理室内设置移动式灭火设备及砂箱等灭火器材。

为了防止静电产生危害，每个油罐均设有接地装置。

(6)绝缘油罐及油处理室消防。

绝缘油罐室设置4个容积为35 m3油罐，采用水喷雾灭火方式。

油处理室内配置移动式和手提式泡沫灭火器，油处理室内(油罐区出
入口)还配有砂箱。

为了防止静电产生危害，油罐均设有接地装置。

(7)其它部位机电设备消防。

电站水轮机层、空压机室、技术供水室、风机室、电
气室和其他有可能发生电气或油类火灾的部位和廊道，配置推车式和手提式干粉灭火器。

3 水力机械设备布置
沐若水电站为引水式地面厂房，厂房位于大坝下游约12 km(沿河道的距离)。

厂房布置了4台立轴混流式水轮发电机组，从左至右依次布置有安装场、1～4号机组段、右副厂房。

调速器及油压装置布置在水轮机层(高程222.9 m);进水阀油压装置及控制柜布置在上游副厂房水轮机层(高程222.9 m);渗漏集水井、检修排水泵房分别布置在1、3号机组段上游副厂房进水阀层(高程213.0 m);技术供水室布置在进水阀层(高程213.0 m)和水轮机层(高程222.9 m)的上游副厂房内;空压机室布置在安装场下部发电机层(高程232.3 m);机组透平油系统布置在右侧副厂房232.3 m
高程。

绝缘油系统布置在厂外;坝体渗漏排水泵房布置在10号泄洪坝段廊道内，泵房地面高程为410.0 m。

整个水电站油、气、水管路布置在上游副厂房下游墙上，部分消防水管、工业用气管布置在主厂房下游墙上。

4 结语
沐若水电站为EPC形式投资建设的项目，在以EPC总承包合同为依据的基础上，针对沐若水电站高水头混流机组以及厂房的特点，开展水力机械辅助系统的方案设计研究，确保了辅助系统设计技术先进、可靠。