水电站主变压器事故排油池设计_陶承鼎

2 虹吸式（单池式）
2.1 油池型式：可为圆型、矩型等，常用矩型 油池利用虹吸原理排水蓄油， 在一个池内实现排水
蓄油功能，亦称单池式。 原理如图 2 所示。
虹吸管 排水管
h
排油后油位 排油前水位
事故排油管
h2
0.05~0.1 m
排油后水位
油回收管
h1
b
图 2 虹吸式事故油池
2.2 油池设计 （1） h1，h2— —— 分 别 为 油 池 排 油 后 的 水 深 和 油 深 ，排
0.89 h2； h1— ——事故排油后油水池内水位至池底的高度 ；可
取≥2 h5 或考虑回收油的方便，≥600 mm；
通气孔 排水管
排
排
水
顶板（设或不设）
通气孔
隔墙
事故排油管 排水管
初始水位
水 连通孔
水
油回收管
排
水
顶板（设或不设）
油 水
h2
h3
排油管顶高程 h4
油回收管
≥500
h5 ≥500
h1
b1
或事故排入池处的底高程。
（5） 中隔墙连通孔：可按孔洞面积≥2 倍排油管面积
确定，孔高可为孔洞面积的平方根。
（6） 通气孔：当油池全封闭时 ，池壁和隔墙上部应设
置 通 气 孔 ，其 面 积≥排 油 管 面 积 ，孔 底 应 高 于 最 高 油 位 0.3
m，当池上部设有进人孔或有开敞口时，不需通气孔。
油量确定后为油池面积的函数，视具体布置比较确定。 （2） h— ——虹吸管出口距排油后水位高度。 由 图 可 见 ：γ1h+Pa=γ2h2+Pa
式中 Pa— ——大气压力；γ1— ——水容重；γ2— ——油容重。 即 h=0.89 h2 或 h2=1.12 h。 （3） 虹吸管与排水管：不能直接连接以保虹吸有效。 （4） 池壁进人孔：宜高于虹吸管顶 0.4 m 或以上，以保
（收 稿 日 期 ：2010-10-15 ）
13
水工与施工
《湖南水利水电》2010 年第 6 期
水电站主变压器事故排油池设计
陶承鼎
（湖南省水利水电勘测设计研究总院 长沙市 410007）
【摘 要】 水电站的主变压器均有事故排油装置，但事故排油机率很低，一旦排油，往往和消防 用水同时发生，油水混合排入油池。 文章利用油水比重不同，能自行分离的特点，并适当考虑排 油时，油水混合物分离时间差的影响，将排油池设计为双池式或虹吸式（单池式）。 【关键词】 主变压器事故排油装置 油池形式 设计
h3— — — 油 池 超 高 ； h4— ——排 油 管 底 距 最 高 油 位 高 度 ， 可 取 h4=（200~ 300）mm，油 池 高 度 布 置 不 受 限 时 可 以 大 些 ；
h5— — — 双 池 间 连 通 孔 高 。 1.2 油池设计
（1） 事故 排 油 量 Q（t）：取 排 油 量 最 大 的 1 台 主 变 压
b2
双池式（事故排油前）
b1
b2
双池式（事故排油后）
12 h5
通气孔
排水管
油池 连通孔
水池
事故排油管 排水管 油回收管
通气孔
水池
油池 连通孔
事故排油管 油回收管
b1
b2
双池式平面布置之一
来自百度文库
图 1 矩型油池
b1
b2
双池式平面布置之二
12
陶承鼎 // 水电站主变压器事故排油池设计
h2— ——设计排油深度， 为油水池净面积的函数，适 当选取面积，求得 h2；
排油管面积；排水可引至厂房渗漏集水井，排水管出口高 程应高于集水井起排水位。 外河水位较低的也可考虑直 接排入河流。
（12） 初始水位：一般设置在排水管管底高程以下。 （13） 油池补水管阀 ：油池初始水位以上设置补水管 阀，以补充水池渗漏损失或水蒸发损失，维持初始水位， 补水阀稍开启，使长年漏滴即可。 对露天式主变压器的户 内事故油池，在初次对池内注水后，可不设补水阀。 （14） 油 回 收 管 ：万 一 发 生 事 故 排 油 ，可 利 用 回 收 管 阀用油桶回收污油；亦可用于放空油池内部分存水；当采 用其他方式回收污油的，可以不设油回收管。
爬梯可视具体情况确定。
（8） 水池宽度 b1：最小宽度不宜小于 0.6 m，长度不宜 小于 1.2 m，以方便清淤和施工。
（9） 池总 高 和 池 长 ： 总 高 H=h1+h2+h3；h3— ——最 高 油
位至池顶的高度，分别考虑进人孔，通气孔等基本布置要
求后分别求得，采用最大值 。 当池顶开敞时 ，h3 最小值可
（7） 进人孔：油池有封顶面时 ，在顶部或池壁上部设
置进人孔 ，顶 面 进 人 孔 尺 寸 可按≥600 mm×600 mm；池 壁
进人孔尺寸最小为 800 mm×600 mm（宽×高），油水池和水
池均各设一个， 进人孔底高程应高于最高油位，≥0.3 m；
设置是为了池内模板拆除、防渗处理、清理方便，是否设
式中 l2— —— 设 定 油 池 长 度 ；
V— ——排油体积 ；
h2=1.12Q/b2 l2。 （11） 排 水 管 ：管 底 高 程 平 初 始 水 位 （事 故 排 油 前 的
油池和水池的水位，为同一水位），按 h=h2 /1.12 确定或按 确定的最高油位减去 0.11h2 确定； 管道面积宜≥（1.5~2.0）
按低于事故排油管底确定；当实际池底高程较低，池高不
受布置限制时，可根据实际情况取较大的 h3，甚至省去通
气孔和进人孔，池顶上部任其开敞。
（10） h2 的 确 定 ：与 油 水 池 的 平 面 尺 寸 （面 积 ）相 关 ，
根据平、立面布置选择适当的 h2；
设油池面积 A=b2l2
V=b2h2l2=1.12Q（m3）
1 双池式
1.1 油池型式：为了方便布置，多采用矩型
池中用墙分隔成双池。 排油前，池内维持初始水位，
在排油并消防时，随油、水注入，将存水和油水分离后的
水排出池外，油始终存于池内。 见图 1。
图中
b1— — — 水 池 净 宽 ； b2— — — 油 水 池 净 宽 ； h— ——排水管底至排油后池内最终水位的高度 ，h=
水电站的主变压器均有事故排油装置，主变压器发生 事故时常将变压器油排出，流入事故油池暂存。 早期某些 电站设计中将油直接排入集水井，或间接、直接排入河流， 一旦发生事故排油，将对河流造成污染。 现在环保法不允 许往河道排油，必须设置油池存贮事故排油，并回收污油。
主变压器事故排油机率很低，一旦排油，往往和消防 用水同时发生，油水混合排入油池。 为保证无论何时发生 事故排油，能将全部排出的油留贮于事故油池内，只排出 消防水，且无须人工操作控制事故油池的运用，可选用两 种事故油池。 这两种油池均利用油水比重不同能自行分 离的特点，并适当考虑排油时，油水混合物分离时间差的 影响。 现介绍两种事故油池的设计方法，供参考。
器的排油量。
（2） 排 油 量 体 积 V： 取 油 容 量 γ =0.89 t/m3， 则 V =
Q/0.89≈1.12 Q（m3）。
（3） 选择排油后池内底水深 h1（m）：考虑油回收管阀 布置和隔墙底部连通孔设置需要，宜 h1≥0.6 m，如采用从 池顶设泵抽取事故排油，h1 可适当减少。
（4） 排油后最高油位 ： 应低于主变压器坑最低高程
证虹吸形成前油不溢出； 一般虹吸管顶高程不宜高于排 油后油位过多，以免油池高度过大而影响布置。
（5） 通气孔：不应将油池设计成全封闭式 ，应有进人 孔或通气孔。
（6） 油回收管：低于排油后池内水位（0.05~0.1）m。 （7） 其他要求 ：类同双池式油池，事故排油管与虹吸 管布置相距宜远些，以利油水分离确保只排水不排油。 （8） 超高：宜大于虹吸管顶高程 0.4 m。