中小型水电站水力机组辅助设备设计探讨

成 。低压 气 系统压 力 为 ０ ． ７ Ｍ Ｐ ａ ，高压气 系 统压力 为 ２ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。在设计 中根 据用 气 设备 要 求 的用 气量 和气 压进 行设 备 的选 型 。文峪 河水 电站 、 旮 旯 水 电站 等小 型 电站机 组 在制 动 中采用 油刹 车 ， 气 系统供 检 修 吹扫
３ 气 系统 设计
水 电站用气 系统分为高压用气 系统 和低压用气
系统。 低 压气 系统 分 为机 组制 动 、 机 组调 相压 水 、 维 护 检 修 吹扫用 气 、 空 气 围带 用气 及 防冻 吹 冰 系统 。高 压 气 系统 主要 为 油压装 置 压力 油槽 充气 。 气 系统 由 空压 机 、 储气 罐 、 控 制 元 件 及 管路 等 组 型 璺 旦 圆
１ 进 水 阀设计
进水阀装在水轮机蜗壳进 口处 ，其作用主要是 ： 停机检查或检修水轮机时 ， 在静水 中关 闭阀门， 截断 水流 ； 机组 较 长 时 间 停 机 时 截 断 水 流 ， 减 少 机 组 漏 水
造 成 的 间隙 汽蚀 损坏 ， 还 可 避免 机组 长 期 运行 后 因导
管道允许水锤值 的要求 ， 一般为 ｌ ～ ３ ｍ ｉ ｎ ； 如果采用液 压传动阀门， 可在 ３ Ｏ ～ ５ ０ ｓ 内紧急关闭。 如果仅作为检
修 用 的进 水 阀 ， 启 闭 时 间 由运 转 方 案 来 确 定 ， 一 般 为
２ －５ ｍｉ ｎ。
Ｓ ＨＡＮＸＩ Ｗ ＡＴ ＥＲ Ｒ ＥＳ Ｏ ＵＲＣＥ Ｓ
叶漏 水 量 增 大 而不 能停 机 的 问题 ； 事 故情 况 下 ， 在 动
和电缆油 。水电站用量最大 的为透平油和绝缘油 ， 在 油系统的设计中一般设计透平油系统和绝缘油系统 ， 透平油主要作用是润滑 、 散热、 液压操作 ， 绝缘油的作 用是 绝缘 、 散 热和 消弧 。
油 系统 中透 平 油 用 油 设 备 主要 为 推 力 轴 承 和导 轴 承用 油 、 调 速 系统 用 油 （ 包 括油 压 装 置 及 接 力 器 电 器设 备用 油 ） 。绝缘 油 用油设 备 主要 为变 压器 用油 。
山西 水 利富 鲁
水 电建设 ・ ２ ０ １ ３年第 ８期
中小 型水 电站水 力机 组 辅助 设备设 计探讨
冯 江 虹
（ 山西 省 水 利 水 电勘 测 设 计 研 究 院 ， 山 西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ）
［ 摘要 ］ 水 电站 辅助 设 备 主要 作 用是 为 主 体 设 备 提 供 服 务 ， 保 证 主体 设 备 安 全 稳 定 运 行 。介 绍 了水 电站 辅 助 系
统的设计方案 ， 包括水轮机进水 阀的设计选型 、 油、 气、 水和监视测量 系统的设计等 ， 对 山西省 中小型水 电站
辅助 系统的科学设计具有一定的借鉴作 用。
［ 关键词 ］ 中小型 电站 ； 水 力机组辅助设备 ； 进 水阀； 供排 水 系统 ［ 中图分 类号 ］ Ｔ Ｖ ５ ４ ７ ． ３ ［ 文献标识码 ］ ｃ ［ 文章编号 ］ １ ０ ０ ４ — ７ ０ ４ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ０ ０ ３ １ — ０ ２
水 电站辅助设备主要是为主体设备提供服务 ， 保 证 主体设 备 安全 稳定 运行 。 其 辅助 系统 包括 水轮 机进 水 阀 的设计 选 型 、 油、 气、 水 和监视 测量 系统 的设计 。
、
２ 油 系统 设计
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水 电站 的机 电设 备在 运行 中 ， 由于 设 备 的特性 、 要求和工作条件不同 ，需要适用各种性能的油 品， 主 要 有 绝缘 油 和润 滑油 两 类 。润 滑油 分 为透 平 油 、 机 械 油、 压 缩机 油 、 润 滑脂 ； 绝 缘 油 分 为变 压 器 油 、 开关 油
水 中紧急关 闭阀门， 截断水流 ， 防止事故扩大 。 特别对 于高水 头 长压 力管 道 的水 电站 ， 其 作 用尤 为 重要 。 进 水 阀型 式有 蝶 阀和球 阀两 种 。 球 阀一般 应用 于
水头大于 ２ ０ ０ ｍ 的 电站 ，蝶 阀一 般 应 用 于 水 头 小 于 ２ ０ ０ ｍ 的 电站 ，山西 省 内 中小 型水 电站 水 头 较低 ， 进 水 阀型式 大部 分 采用蝶 阀 。 进水 阀操 作 方 式有 手 动 、 电动和 液 压操 作 三 种 。 低 水 头 水 电站 和 小 直 径 进 水 管 以 及 检修 用 的 阀 门采 用 电动操 作 ，事 故 用 的 阀门绝 大 多数 采 用 液压 操 作 。 在 实 际设 计 中 ， 长 压力 输水 管 道 除 了选用 液 压操 作 的 阀门， 还 应在 压 力 管道 进 口装设 阀 门或快 速 关 闭 的 闸 门 。在 具 体 设 计 中 ，若 电站 为低 水 头 电站 ，水 头 为 １ ２ ｍ， 主 机 设 备应 选 用 轴 流机 组 ， 但 输 水 管道 相 对 较 长， 进 水 阀选 用蝶 阀采 用 液压操 作 。 进水 阀的关 闭时 间 ： 在 动 水 中关 闭 时 间不 宜 超过 制造 厂保证发 电机在飞逸转速下的允许时间和压力
油系统 由油泵 、 油罐 、 油净化设备 、 吸附装置 、 管 网和控制元件等组成 ， 用来完成接受新油 、 贮备净油 、 设 备 充排 油 、 添油 、 油 的净 化及 处理 工作 。 小型 电站 中 的 主要油 设 备为 油泵 、 压力 滤 油机 、 真空 滤油 机 。
在设 计 中 ， 通过 用 油设 备提 供 的油量 和 油压 进行 油 系统设 备 、 管径 的选 择及 管 路 的设 计 。 独 立 的 中 小 型水 电站 在 设 计 中可 以 适 当简 化 管 路 系统 ， 在 各用 油部 位 附近和 总管 适 合位 置 设 置活 接 头， 中间用 软管过 渡 。 小 型 电站不 必设 置埋 管 ， 采用 移 动 的供 油 （ 排油 ） 设 备 对用 油部 位进 行供 排 油 。 梯级 和 大 型 电站可 考虑 在某 一 站设置 油分 析化 验设 备 。