水轮机辅助说明书

第三部分水力机组辅助设备部分
3.1 主厂房起重设备的选择：
3.1.1起重机型式及台数的确定：
1、起重机的型式和台数取决于水电站的厂房类型、最大起重量和机组台数等条件，具有上部结构的厂房，一般选用桥式起重机，而门式或半门式起重机一般只用于露天或半露天式厂房。

2、在水电站中，桥式起重机一般有单小车和双小车两种，前者具有耗钢量少，能降低厂房上部高度，对地下式厂房或坝内式厂房比较有利；此外，还容易满足设备翻身、倒置等要求。

但对双小车桥式起重机来说，每台小车的活动范围较少，大车的轮压分布也较两台单小车桥机集中，增加了车梁的耗钢量。

3、在水电厂中，最重吊运件一般为发电机转子或水轮机转轮，对于本电站而言：
（1）由公式
3
2
1⎪
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⋅
=
e
f
f n
S
K
G计算出水轮发电机的总重量为：510.5()
Gf t
=。

则
发电机转子的重量取为：
1
255.3()
12Gf t
G f==。

（2）查《水电站机电设计手册——水力机械》第140页图2—56有：水轮机转轮重量为：60()
Gz t
=。

因此，对于该电站起吊最大重量为：发电机转子重量255.3()t。

（3）由于该电站为有上部结构的地面式厂房，所以宜采用桥式起重机，根据初步设计选择原则：当最重吊运件的重量为100～600吨，机组台数小于4台时，可以选用一台双小车或起重量各为最重吊运件重量一半的单小车桥式起重机（见《水电站机电设计手册——水力机械》第300页）。

（4）综上，考虑岚岗水电站的实际情况，最终选用2台单小车桥式起重机。

3.1.2 起重机有关参数的确定：
1、起重量
起重机允许起吊的最大重量（包括平衡梁和吊具）称额定起重量。

此重量应根据最重吊运件的重量（一般为发电机转子）加起吊工具的重量（包括平衡梁和专用吊具），并参照起重系列确定。

由于选择两台单小车桥式起重机，则每台起重机的起重量为最大吊运量的一半，故每台单小车的起重量为：
1
255.3127.7
2
t t ⨯=。

查《水电站机电设计手册——水力机械》第300页表7—1，可选择2台140t 的标准系列起重机。

2、跨度：
起重机大车轨道中心线之间的垂直距离（或起重机大车两端车轮中心线之间的垂直距离）称为跨度。

由于主厂房部分未经过计算，技术资料不足，可待厂房部分设计后再进行计算确定。

3、起升高度：
吊钩上极限位置与下极限位置之间的距离称为起升高度。

主钩的上极限位置通常根据吊运水轮机带轴或发电机转子带轴所必需的高度来确定；主钩的下极限位置要满足从机坑（或水轮机进水阀吊孔内）吊出发电机转子和水轮机转轮，并运至检修场地的要求。

副钩的下极限位置，应满足水轮机埋设部件的安装、检修要求。

同上，需要等厂房部分进行计算后确定。

3.2 主阀的选择：
1、由设计任务书水轮机引水系统图知，该电站为一机一管引水方式；
2、水能开发方式为：河床式梯级开发电站。

3、电站水头在18.0m~33.0m 之间。

对于最大水头小于120m ，长度较短的单元输水管，装置主阀应有充分论证。

综上，该电站不需要设主阀，只需在引水系统入口处设一快速闸门即可。

3.3 水轮机调节保证计算：
1、由相关原始资料计算过水系统的i i v L ⋅∑值。

压力钢管的T T v L ⋅∑计算列表如下：
蜗壳的C C v L ⋅∑计算列表如下：
尾水管的B B v L ⋅∑计算列表如下：
2、根据水流惯性时间常数来判断，本电站不需要设置调压井。

3、选择导叶关闭时间s s s s s s T s 1098765、、、、、
='时，计算设计水头下的压力上升值及尾水管真空值。

其计算参数见下表所示：
4、由合适的导叶关闭时间78910s s T s s s '=、、、，分别计算转速上升值，从而选择符合条件的最小的导叶关闭时间s T s 7='。

5、按在最大水头下的相关参数校核导叶直线关闭时间。

6、根据以
上计算参数，计算出接力器的直径m d c 53.0=，最大行程
m S 18.1max =，总容量为352.0m V =。

水轮机为轴流式水轮机，故调速器为双调
节调速器。

对于本电站来说，因其单机容量较大，选择电气液压调速器，其调节品质好，自动化程度高。

选择直径为mm 150的调速器，其型号为：150DST -。

按照计算参数和压力油槽的容积选择，查《水电站机电设计手册——水力机械》第293页表6-14，选YS-10型号的分离式油压装置，其基本参数见下表所示：
3.4 油系统：
3.4.1 确定油系统类型
根据油系统的服务范围可分为两种类型：
厂用油系统——为本电站用油设备服务；
中心油务所——为河流的梯级或相邻电站所有用油设备服务。

考虑到岚岗水电站是独立水电工程，水电站的油系统采用厂用油系统。

3.4.2 油的型号
根据岚岗水电站的具体情况，查《水电站机电设计手册》第459页只：在大型水电站中绝缘油和透平油通常分开布置，对于透平油一般选用HU-30型，绝缘油一般选用25#。

3.4.3 用油量计算
1、透平油系统的用油量包括：调节系统充油量、机组润滑油系统充油量。

综合可得透平油系统的总用油量为3
V=。

81m
91
.
2、绝缘油系统的用油量主要是主变压器的用油量，考虑到事故备用容量和补充备用油量，最后可得绝缘油系统总用油量为3
173m
W=。

.
112
3.4.4 油系统的设备选择
油系统的设备配置原则：按绝缘油和透平油两个独立系统分别配置。

对油系统设备的选择主要有：贮油设备（净油槽和运行油槽）、净化油设备（压力滤油机和真空滤油机）和油泵等。

设备明细表：
3.5 气系统：
3.5.1 确定供气对象及供气类型
1、供气对象：
高压用气：①压油槽用气，压力为2.5MPa；
②配电装置用气。

低压用气：①机组停机制动用气；
②风动工具用气；
③水轮机导轴承检修密封用气；
④防冻吹冰用气。

2、供气系统类型：
采用高、低压联合供气系统类型。

3.5.2 设备选择计算
高压用气和低压用气应分别计算、设置。

气系统所选设备的基本参数见下表所示：
3.6技术供水系统
3.6.1供水方式：
1、水源
水电站供水系统的对象是各种机电运行设备，其中主要是水轮发电机组，水冷式变压器，水冷式空压机等。

技术供水的主要作用是对设备起润滑和冷却，有时水还用作操作能源（如射流泵，高水头电站的进水阀操作等）。

技术供水的水源选择非常重要，在技术上必须考虑水电站的型式，布置及水头，满足用水设备所需的水量、水质、水温及水压的要求，力求取水可靠，水量充足，水温适当，水质符合要求，以保证机组的安全运行，使整个供水系统设备操作维护方便。

根据岚岗水电站的实际情况，把上游水库作为水源是比较理想的。

所以，从压力钢管取水作为主水源，坝前取水作为备用水源。

2、供水方式
当电站的平均水头在20~80m 的范围内，水温、水质符合要求时，一般采用自流供水。

同时，电站的水头在40m 以上采用自流供水时，一般要设置可靠的减压装置，对多余的水压削减，称为自流减压供水。

常用的减压装置有自动减压阀、固定减压装置、手动闸阀减压等型式。

结合本电站的实际情况，m H 0.33max =，
m H r .052=，m H 0.18min =，选择自流供水方式，不设减压装置。

3、设备的配备方式
供水系统的配备方式主要有：集中供水、单元供水、分组供水。

其中，单元供水方式适合于大型机组，全电站没有公共的供水干管。

这种供水方式运行灵活，可靠性高，容易实现自动化，有突出的优点。

因此，采用单元供水方式。

3.6.2 用水量计算：
技术供水的主要用水包括：水轮发电机空气冷却器的用水、推力轴承和导轴
承冷却器用水、水轮机导轴承用水、水冷式空压机冷却用水、水冷式变压器用水。

其用水量应分别计算。

3.6.3 设备的选择：
因供水方式为自流供水的，故不用进行设备选择。

3.7 排水系统
3.7.1 渗漏排水：
1、渗漏排水量的估算：
在混流式水轮机的电站，厂内渗漏排水量主要来源是水轮机顶盖和大轴密封漏水，而大轴密封漏水占其中的大部分。

根据经验，并结合相近电站的数据，初步设计估算取h m q /253=。

2、确定积水井的有效容积：
渗漏集水井的有效容积集V ，一般按容纳10～20min 的渗漏水量来考虑。

即：
38.20m V =集。

3、渗漏排水泵的选择：
水泵流量可按水泵工作min 20~10排干积水井有效容积中存的渗漏排水来选择。

水泵所需的扬程，应按集水井最低工作水位（停泵水位）与电站全部机组满发时的尾水位之差，并考虑克服管道阻力所引起的水力损失来确定。

并按最高尾水位校核。

根据以上计算的水泵流量和扬程383.2/Q m s =，H 扬=28.1m ，选择2台渗漏排水泵，其中一台工作，一台备用。

查《水电站及泵站》，选择双吸卧式离心泵，其基本参数见下表所示：
3.7.2 检修排水：
1、排水方式：
考虑到岚岗水电站机组容量大，若采用廊道排水方式，将大大增加工程开挖量和投资。

所以，本电站宜采用直接排水的方式。

2、排水量计算：
检修排水量的大小，为一台水轮机通流部件内的积水和检修期间上、下游闸门的漏水。

3、检修排水泵的选择：
水泵流量以4~6小时排干检修排水量来计算，工作泵的台数选择两台，均为工作泵，每台水泵的流量必须大于上、下游闸门漏水量的总和。

水泵的扬程应按尾水管底板最低点的高程与检修时的下游水位之差，并应该考虑克服管道阻力引起的水力损失来确定。

根据计算的流量和扬程，选两台检修排水泵，均为卧式离心泵，其参数见下表所示：。