水电站辅助设备油水气系统

水电站辅助设备水电站辅助设备主要包括：水轮机进水阀(主阀)；油系统；气系统；技术供、排水系统；本节介绍水电站水电机组的主阀及三大辅助动力系统：油气水系统的作用，要求，及设计要点。

一、水轮机的主阀水轮机蜗壳前设置的阀门通称为“水轮机的进水阀”，或称“主阀”。

1、作用①截断水流，检修机组，正常停机。

②事故紧急截断水流，实行紧急停机。

③减少停机后的漏水量，关闭进口主阀。

2、设置的技术条件①多台机组公用一根引水总管。

②水头较高（如>120m)，充水量较大，时间较长。

③若水头较低，充水量不大，设置时需论证。

3、技术要求①止水效果好，工作可靠，操作便利，静水开启。

②可在2min～30s内实现动水全关闭。

③只有全关和全开两种工作状态。

4、主阀种类①蝶阀：尺寸较大的进水阀(蝶阀图片) 应用H<200m②球阀：压力较高的进水阀（球阀图片）应用H>200m③闸阀：尺寸较小的进水阀（闸阀图片）应用小型机组二、油系统水电站各机组的用油由管路联成的一个油的互通、循环的网络，即为“油系统”，包括：油管、储油、油分析及用油设备。

1、油的种类及用途①透平油。

②绝缘油。

③其他油类。

透平油的作用包括:(1) 润滑作用:透平油可在轴承间或滑动部分形成油膜,以润滑油的液体摩擦代替固体干摩擦,从而减少设备的发热与磨损,保证设备的安全运行。

(2)散热作用:机组转动部件因摩擦所消耗的功转变为热量,会使油和设备的温度升高,润滑油在对流作用下,可将这部分热量传导给冷却水。

(3) 液压操作: 水电厂的调速系统、主阀以及油、气、水系统管路上的液压阀等,都需要用高压油来操作,透平油则可用作传递能量的工作介质。

绝缘油的作用包括：(1)绝缘作用:由于绝缘油的绝缘强度比空气大得多,用油作绝缘介质可提高电器设备运行的可靠性,并且缩小设备的尺寸。

(2)散热作用:变压器的运行时,其线圈通过强大的电流,会产生大量的热量。

变压器内不断循环着的绝缘油可不断地将线圈内的热量吸收,并在循环过程中进行冷却,保证变压器的安全运行。

水电站的油系统1.1.1用油的种类（一）润滑油：水电站使用的润滑油主要有汽轮机油、机械油、空气压缩机油、润滑脂等。

（1）汽轮机油（原称透平油）。

主要用于调速器和水轮机主阀油压装置液压操作、水轮发电机组各轴承的润滑和散热。

（2）机械油（俗称机油）。

黏度较大，抗氧化性较汽轮机油差，用于机组辅助设备的机械润滑，如电动机、水泵、机修设备、起重机等润滑用。

（3）压缩机油。

除提供活塞式空气压缩机润滑外，还承担活塞与汽缸壁间的密封作用。

（4）润滑脂（俗称黄油）。

供滚动轴承及机组中具有相对运动部件之间的润滑，也对机组部件起防锈作用。

（二）绝缘油（1）变压器油。

主要用于变压器及电流、电压互感器等。

（2）开关油。

常用为DU—45，供断路器等油开关用，在南方也可用与变压器同牌号油。

（3）电缆油。

包括DL—35、110、220、330四种，符号后数值以千伏记电压，主要供充油电缆用。

以上各类油中，汽轮机油和变压器油用量最大，为水电站的主要用油。

1.1.2油的作用（一）汽轮机油的作用：主要作用为润滑、散热及液压操作。

（二）润滑脂的作用：有润滑、密封、防护、节约能源的作用。

（三）绝缘油的作用：在设备中的作用是绝缘、散热和消弧。

1.2油的基本性质及其对运行的影响（一）黏度：当液体质点受外力作用相对移动时，在液体分子间产生的阻力即液体内部摩擦力的大小，称为黏度。

（黏度即液体黏稠的程度）（二）闪点：油在规定条件下加热，其蒸汽与空气所形成的混合气接触火焰发生闪火时的最低温度称为闪点。

若闪光时间长达5s以上时，此温度即为油的燃点。

（三）凝固点：凝固点油品在试验条件（GB/T 510—1983）下冷却到失去流动性的最高温度。

（油品中石蜡含量越高，其凝固点就越高）（四）酸值：中和质量为1g油中含有的有机酸性物质所需氢氧化钾的毫克数，称为酸值（或酸价）（五）抗氧化性：油在较高温度使用过程中，抵抗与氧发生化学反应的性能，称为抗氧化性。

（六）灰分与机械杂质：油品燃烧后所剩下的无机矿物质占原来油重的百分比，称为灰分。

水电站辅助设备油、水、气系统水电站动力设备分为主机和辅助设备两大部分,辅助设备运行的好坏,将直接影响到主机的运行。

辅助设备包括油、水、气系统和一些其他设备。

水系统包括技术供水系统和排水系统。

气系统包括高压（6。

3MPa)和低压（0.7 MPa）两个等级。

水电站中水轮发电机组转动部分的润滑与散热和调速系统中能量的传递等，一般都是用油作为介质来完成的.油系统是为水电站用油设备服务的.油系统由一整套设备组成，用来完成用油设备的供油、排油、添油及净化处理等工作。

油、水、气都是流体，使用时必要有容器、输送的管道、控制的阀门和监控的装置等,为区别各个系统的阀门和管道，分别在阀门上编以不同的序号，在管道上喷涂不同颜色的油漆.阀门的编号，多采用五位数，其表示的意义如下：阀门编号1、油系统Y2、水系统S3、气系统Q0表示公用系统如1S208阀表示1＃机组水系统208号阀门。

管道颜色所表示的含义如下:第一节水轮发电机组的油系统一、水轮发电机组的油系统在水电站调速器的操作中，负荷调节的液压操作、机组及辅助设备运转的润滑和散热，以及电气设备的绝缘和消弧等,都是以油为介质来完成的。

不同类别的油，在机组正常运行中所起的作用是不同的.不同设备的工作条件及要求不同，使用油的种类和作用也不同,对油的质量要求也不同。

1、水电站的用油种类根据设备用油的要求和条件，水电站的用油主要分为润滑油和绝缘油两类。

1）润滑油。

润滑油按照使用对象的不同又分为汽轮机油、抗磨液压油、机械油、空压机油、润滑脂等五种。

汽轮机油（透平油).调速器液压操作用油、推力轴承油槽和发电机下导轴承油槽以及水导轴承油槽润滑散热用油均为此类油。

汽轮机油粘度较小，用于滑动轴承的润滑、传递能量及散热作用的效果好.可在机组的运动件（轴）与约束件（轴承）间的间隙中形成油膜，以油膜的液态摩擦代替固体之间的干摩擦，从而降低摩擦系数;同时,由于油的流动性，还可以将摩擦产生的热量以对流的方式带走，与空气或冷却水进行热量交换。

水电站自动化元件、辅助设备及油、水、气系统应用技术1.水电站压缩空气的作用.答：（1）制动闸（即风闸），在停机过程中，防止低转速运转中磨坏推力轴承，故气压不足时不允许停机（2）调速系统和蝶阀系统的压油槽充气，使操作油压保持在一定范围的前提下，保证有一定的压缩空气（3）机组作调相运行时，用以压下尾水，让水轮机转轮离开水面而在空气下转动以减少损耗（4）高压空气开关的操作和灭弧，高压开关触头间的绝缘和灭弧都靠压缩空气，故压力下降到一定程度，就禁止分闸操作和禁止开关在分闸状态（5）其他用途，如吹灰、风动工具及隔离开关的气动操作等2.水电站那些设备需要使用压缩空气.所用气压是多大的工作压力.答：通常有低压气和高压气两大系统（1）低压气系统的供气对象有：1）机组停机时制动装置用气2）机组作调相运行时，转轮室压水用气3）维护检修时，风动工具及吸污清扫设备用气以上用气的额定压力，一般为0.7MPa（约7kg/cm平方）4）蝴蝶阀上的止水围带充气，气压视作用水头规定，一般应比作用水头大0.1—0.3 MPa5）水工闸门和栏污栅前防冻吹冰用气（2）高压气系统的供气对象有：1）油压装置压力油槽充气，它是水轮机调节系统和主阀操作系统的能源，工作压力一般为2.5 MPa和4.0 MPa两种2）开关站配电装置中，空气断路器及气动操作的隔离开关的操作和灭弧用气，压缩空气装置的工作压力一般为4.0---6.0 MPa，通过减压后，满足各种设备对气压的要求，空气断路器的工作压力一般为2.0—2.5 MPa3.空压机在运行中，应巡回检查那些基本内容.答：（1）检查各轴承内的油质、油量，不应有大量喷油和泡沫现象存在；同时注意轴承润滑油甩油环应不停止地转动并平稳，带油量充足；轴承的温度不超过规定值（2）油槽油位应合格、油质良好、润滑油量充足，曲拐轴销钉无脱落现象（3）水冷式空压机的冷却水应畅通，供水量应适当，当发现水流中断时，应将压缩机停止运行，查清中断的原因（4）空压机和电动机运行无异常声音，振动不大，温度不超过规定值（5）空压机及各管路结合处无漏气现象（6）电动机三相电压平衡，电流不超过规定值，各接点的压力表整定值无变化4.水电站的供水包括那几个方面.各项供水的主要作用是什么.答：一般包括技术供水、消防供水和生活供水（1）技术供水的主要作用是冷却、润滑，有时也用作操作能源1）冷却发电机的空气冷却器，推力轴承油冷却器，上，下导轴承油冷却器及水轮机导轴承冷却器等。

第一节油系统一、油系统的作用及基本组成1、油系统的作用油系统是水电站主要辅助系统之一，大型水电站用油量可达数百吨乃至数千吨，中小型水电站也有数十吨到数百吨。

为了保证如此大量的油经常处于良好状态，以完成其各种任务，需要有油供应维护设备组成的油系统。

油系统设置的作用如下：（1）接收新油：接收新油包括接收新油和取样试验。

水电站用油可以用油槽车或油桶运来，接收新油采用自流或压力输送的方式，视该电站储油罐的位置高程而定。

每次到的新油，一律要按相应油类标准进行全面试验。

（2）储备净油：在油库随时储存有合格的、足够的备用油，以便万一发生事故需要全部换用净油，或者设备正常运行的损耗补充。

（3）给设备充油：对新装机组、设备大修后或设备中排出劣化油后，需要充油。

（4）向运行设备添加油：油系统在运行中由于下列原因油量不断的损耗，而需要添油：油的蒸发和飞溅；油罐和管件不严密处的漏油；定期从设备中清除沉淀物和水分；从设备中取油样。

（5）从设备中排出污油：设备检修时，应将设备中的污油通过排油管用油泵或自流排到油库的运行油罐里。

（6）油的监督、维护和取样化验：对新油进行分析鉴定是否符合国家规定标准；对运行油进行定期抽样化验，观察其变化情况，判断运行设备是否安全；新油、再生油、污油进入油库时，都要试验记录，所有进入油库的油在注入油罐前均需要通过压滤机或真空滤油机，以保证输油管和储油罐的清洁；对油系统进行技术管理，提高运行水平。

（7）油的净化处理。

（8）废油的收集及处理：废油需要按牌号分别收集、储存于专用的油罐中，不允许废油与润滑脂相混，以免再生时带来困难，废油应尽快送到油务管理部门进行再生处理。

2、油系统的组成水电站油系统对电站安全、经济运行有着重要的意义。

油系统是用管网将用油设备与储油设备、油处理设备连接成一个油务系统。

油系统由以下部分组成：（1）油罐：储存临时的废油和净油以及当机组检修时、油净化时的油；（2）油处理设备：设有净油设备及输送设备如油泵、压力滤油机、滤纸烘箱、真空净油机、真空泵、油过滤器等；（3）油化验设备：设有化验仪器、设备、药物等；（4）油吸附设备：用于变压器的硅胶吸附器；（5）管网：油系统设备及用户连接起来的管道系统；（6）测量及控制元件：用以监视和控制用油设备的运行情况；元件有温度信号器、压力信号器、油位信号器、油混水信号器等。

情景8 水电站油、气系统及进水阀8.1 水电站油系统8。

1.1 水电站用油的种类和作用水电站机电设备在运行中，如调速器操作,机组及辅助设备润滑，电气设备绝缘和消弧等，都需要各种性能的油品。

由于设备的工作条件和要求不同，使用油的种类和作用也不同.水电站用油通常分为润滑油和绝缘油两大类。

1。

润滑油常用的润滑油有以下几种:(1)透平油（又称汽轮机油）.它的粘度适中，可在机组的运动件与约束件之间的间隙中形成油膜，以油膜的液体摩擦代替了固体之间的干摩擦，从而降低了摩擦系数；同时由于油的流动性，还可将摩擦产生的热量以对流的方式携带出来，与空气或冷却水进行热量交换。

可见,透平油在机组轴承的运行中同时起到润滑和散热两种作用。

调速器和其它液压操作设备的用油也是透平油，它在这些设备中还有着传递能量的功用。

（2）机械油（俗称机油).粘度较大，供电动机、水泵、机修设备和起重机等润滑用。

（3）压缩机油。

除供活塞式空气压缩机润滑外，还承担活塞与气缸壁间的密封作用。

它能在温度t≤180℃的高温下正常工作。

（4）润滑脂（俗称黄油）。

供滚动轴承及机组中具有相对运动部件之间的润滑。

也对机组部件起防锈作用.2. 绝缘油绝缘油主要用于水电站电气设备中，油的绝缘性能远比空气好并可吸收和传递电气设备运行时产生的大量热量；绝缘油还可将断路器(也称油开关）断开负载时产生的电弧熄灭，故绝缘油的作用为散热、绝缘和消弧。

绝缘油主要有以下两类：（1）变压器油。

用于变压器及电流、电压互感器,起到绝缘和散热作用.（2）开关油。

用于断路器，有绝缘和消弧作用。

以上述各类油中，以透平油和变压器油用量最大，为水电站的主要用油。

8。

1.2 油的基本性质水电站用油要起到前述作用，保证设备正常运行，其基本性质至关重要。

现将润滑油和绝缘油最重要的性质及性能指标介绍如下.1. 物理性质（1）粘度。

液体质点受外力作用而相对移动时，在液体分子之间产生阻力的大小称为粘度。

粘度是流体抵抗变形的性质，也是粘稠的程度。