水電站機組輔助設備設計探討

蘇劍

摘 要：進水閥、油路系統、用氣系統、供排水系統、監視測量系統是重要的水電站機組輔助設備，只有在水電站機組輔助設備的實際設計工作中重視上述系統和部位的合理化設計，才能夠做到對水電站機組輔助設備設計質量的保障。該研究從水電站機組輔助設備中主要的油、水、氣系統的設計工作出發，展開了水電站機組輔助設備設計要點的研討，并且對進水閥和監視測量系統的設計進行了分析，希望對做好水電站機組輔助設備設計工作有所幫助。

關鍵詞：水電站機組 輔助設備 設計 油路系統 用氣系統 供排水系統 監視測量系統

中圖分類號：TV735 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0032-01

水電站機組的輔助設備是整個水電站機組的功能與輔助部分，只要為水電站機組的主體設備提供各類輔助、保護和服務，以達到水電站機組綜合而整體的安全運行和功能穩定。設計是水電站機組輔助設備形成功能的關鍵環節，應該在設計中突出水電站機組輔助設備的功能與穩定，在確保水電站機組主體設備安全運行的同時做到對水電站技術性能和電力生產的有力保障。進水閥、油路系統、用氣系統、供排水系統、監視測量系統是水電站機組輔助設備的重要結構部分與功能系統，應該在設計中對上述部分和系統進行強化，以此來維持水電站機組輔助設備的性能，進而確保水電站機組整體的連續與安全生產，從設計的角度，在功能和系統上實現水電站機的綜合性能。

1 水電站機組進水閥設計的要點

進水閥的主要功能是對水電站機組進水的調整，可以實現在停機和檢修時對水流的截斷效應，當水電站機組出現長時間停機時隔離機組與水流，進步避免機組和葉片出現腐蝕、破壞。設計水電站機組進水閥時應該根據機組的特點和運行方式，選用適合的閥門，一般大中型水電站采用球閥樣式，小型水電站采用蝶閥樣式。設計水電站機組進水閥時還應該根據水電站與功能需要確定進水閥的操作方式，在手動、電動和液壓傳動的方式中選擇適于水電站機組運行的方法，在大中型水電站進水閥的設計中一般采用液壓傳動式的控制與操作方式。此外，設計水電站機組進水閥時要確定閉閥的時間，要在確保機組轉速的情況下設計進水閥的關閉時間，以實現對水電站機組的全面保護。

2 水電站機組供油系統設計的要點

水電站機組供油系統主要有絕緣油供油系統和潤滑油供油系統兩大部分組成，水電站機組潤滑供油可以分為：透平油、壓縮油、潤滑油三個主要品種；水電站機組絕緣油主要分為：電纜絕緣油、開關絕緣油和變壓器絕緣油三個類型。在水電站機組供油系統的設計過程中要突出共有系統的功能，從潤滑、絕緣、散熱三個功能來階級水電站機組的供油系統，要以系統的觀點將水電站機組供油的泵體、罐體、過濾設備、控制元器件等功能部分做到合理設計，使水電站機組供油系統的管徑、線路分布、設備選用達到優化，達到水電站機組供油系統功能的有效發揮。

3 水電站機組用氣系統設計的要點

水電站機組用氣系統主要可分成：水電站機組高壓用氣系統和水電站機組低壓用氣系統兩個部分，水電站機組低壓用氣系統主要功能在于提供水電站機組的制動，維護水電站機組調相水壓，保障水電站機組檢修用氣和水電站機組吹冰系統用氣。水電站機組高壓用氣系統的壓力一般>2.5MPa，主要用于緊急剎車和檢修吹掃。在設計水電站機組用氣系統中應該根據水電站機組用氣設備的性能和用氣的需要做好選型工作，同時要在設計中做好氣體防漏的處理，避免高壓氣體泄漏產生對水電站機組和運維人員的傷害。

4 水電站機組供排水系統設計的要點

4.1 水電站機組供水系統的設計要點

在水電站機組供水系統設計中，根據用水設備要求的水量和水壓進行設備的選擇。技術供水對水溫、水壓、水質有嚴格要求。技術供水水溫直接影響冷卻器熱量交換的多少，一般情況下，各種冷卻器入口水溫按25℃標準設計，水溫常年<25℃，可根據計算折減供水量。在實際設計中，對供水方式采用水泵供水或自流減壓進行經濟和技術比較，從投資、能耗和維護成本等方面進行設計。多泥沙電站考慮采用雙向供水，定期進行切換和反沖洗，以防堵塞。

4.2 水電站機組排水系統的設計要點

排水系統分為機組檢修排水和滲漏排水。機組檢修排水量取決于蝸殼、尾水管和壓力管道內的積水量及上下游的漏水量。檢修排水為直接排水和間接排水，高于尾水位的排水可直接排出廠外，低于尾水位的排水排至集水井，由排水泵抽至廠外。滲漏排水主要來源于廠內水工建筑物的滲水、機組頂蓋與主軸密封漏水等，通過相應的排水管道排至集水井。根據排水量和排水方式選擇集水井的容量和排水泵的型號。

5 水電站機組監視測量設計的要點

水力監視測量項目分為全場性監測和機組段監測。全場性監測包括上下游水位、毛水頭和攔污柵前后壓差，機組段監測包括蝸殼進口壓力、尾水管出口壓力水輪機的工作水頭、流量，發電機的有功功率、技術供水流量、水壓和水溫等。水力監視測量設備包括液位變送器、壓力變送器、壓差變送器、流量計、溫度計等。在實際設計中，要根據社會的不斷發展，選擇技術先進、性能可靠的設備作為主要監測設備。

6 結語

水電站機組的輔助設備是確保水電站機組主要功能發揮和運行調節的重要系統與設備，為了確保水電機組的穩定、安全運行應該加強水電站機組輔助設備的設計工作，通過合理的設計來控制整個水電站機組的狀態，在確保水電站綜合系統安全穩定的前提下，實現水電站經濟性運行。應該從進水閥、油路系統、用氣系統、供排水系統、監視測量系統等分項設計的具體工作出發，實現整個水電站機組輔助設備設計的科學化、合理化、技術化，在保障水電站機組輔助設備設計功能的同時，實現對水電站機組各類系統的連續、穩定、安全運行。

參考文獻

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