水电站的技术供水系统

第３９卷第３期红水河Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．３２０２０年６月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＪｕｎｅ．２０２０岩滩水电站２号机组技术供水控制系统优化改造王妍祯（大唐岩滩水力发电有限责任公司，广西㊀大化㊀５３０８１１）摘㊀要：岩滩水电站技术供水控制系统已投运多年，但监控系统无主要阀门远方控制功能㊂系统存在因滤水器进口阀偷关㊁滤水器堵塞而导致冷却水中断的安全隐患㊂监控系统信号不完善，无法对设备运行状态做出准确判断㊂为了解决影响机组安全稳定运行的隐患，提高自动化控制水平，笔者在对岩滩水电站２号机组技术供水控制系统现状进行分析后，通过改进系统远方控制功能及备用水源自动切换功能，通过优化控制逻辑㊁增设监控信号，实现了技术供水远方控制，并解决了安全隐患㊂实践证明文章中所论述的优化方法切实可行㊂改造后设备运行安全㊁可靠，满足电厂实际运行要求㊂关键词：技术供水控制系统；远方控制；优化；改造；岩滩水电站中图分类号：ＴＶ７３４；ＴＶ７３６文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０２０）０３－００７９－０５１㊀项目背景岩滩水电站位于广西大化瑶族自治县内岩滩镇的红水河中游河段，一期工程安装４台（１号㊁２号㊁３号㊁４号机组）单机容量为３０２．５ＭＷ的混流式水轮发电机组，二期工程安装２台（５号㊁６号机组）单机容量为３００ＭＷ的发电机组，总装机容量为１８１０ＭＷ㊂水电厂技术供水系统的主要任务是对发电机上导㊁推力㊁下导㊁水导轴承及发电机空气冷却器等进行冷却㊂如果机组冷却水中断将导致导轴承及发电机空气冷却器冷却效果下降，瓦温升高，出现机组瓦温过高保护动作，造成机组事故停机，严重时甚至会烧瓦，对机组安全构成很大的威胁㊂岩滩水电站机组技术供水主供水源采用蜗壳取水方式，每台机组蜗壳均设有取水口，供本机组技术供水专用，坝前取水为备用水源㊂一期设有２个坝前取水口，共用１根备用水管㊂一般情况下，１号坝前取水源供１号㊁２号机组使用，２号坝前取水源供３号㊁４号机组使用，两者通过联络阀连接㊂２号机技术供水系统的系统图（局部）见图１㊂图２㊀２号机技术供水系统的系统图（局部）㊀㊀收稿日期：２０１９－０８－０６；修回日期：２０２０－０１－１５㊀㊀作者简介：王妍祯（１９９２），女，广东河源人，助理工程师，主要从事电气二次自动化专业工作，Ｅ－ｍａｉｌ：７９４０１３４５２＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂９７㊀红水河２０２０年第３期㊀㊀机组正常工况下，２２０１㊁２２０６㊁２２０８㊁２２０９㊁２２１３阀在开启状态，２２１０阀为四通阀，通过控制２２１０阀实现技术供水正向或反向供水，技术供水的主水源通断由滤水器进口阀２２０２阀的开关状态决定，２２０７备用水源供水阀在正常情况下处于全关状态㊂２㊀存在硬件配置问题及改进措施岩滩水电站技术供水控制系统配备独立的控制柜，采用西门子Ｓ７－２００可编程控制器及ＰＲＯＦＡＣＥ触摸屏相结合的控制方式，触摸屏与ＰＬＣ通过串口通信，这种方式的优点是操作简单，在触摸屏上可以直接查看流程执行情况㊂现地控制模式下，可通过触摸屏进行电动阀门的开启／关闭／停止操作，控制命令经过地址转换后由ＰＬＣ进行逻辑判断开出动作；远方控制模式下，２２０２阀的开关由机组开／停机流程启动，机组开／停机时，由监控系统下发２２０２阀开／关指令至现地ＰＬＣ进行２２０２阀开关控制㊂２．１㊀远方控制功能改进２．１．１㊀存在问题目前的技术供水控制系统存在两个问题：１）阀门不能远控㊂在计算机监控系统无法直接控制阀门（２２０２阀的开关由机组开／停机工况决定，不能独立控制），切换正反向冷却水需要在现地控制柜或机组ＬＣＵ触摸屏进行操作，备用水源切换或机组紧急控制只能在现地控制柜触摸屏对各电动阀门进行操作，不满足 远程集控，无人值班，少人值守 管理模式㊂２）控制系统无冗余设计㊂技术供水控制系统为ＰＬＣ与触摸屏综合控制，未采用双套ＰＬＣ冗余控制，远方㊁现地控制均必须通过ＰＬＣ实现［１］，一旦ＰＬＣ或触摸屏出现故障，只能手动操作阀门，既浪费人力与时间，又给设备的安全稳定运行带来了诸多不确定性㊂２．１．２㊀改进措施之一经过一段时期的研讨论证，只需在监控系统增加２２０２阀㊁２２０７阀㊁２２１０阀远方控制即可实现岩滩水电站技术供水正反向水切换㊁备用水源自动切换㊁机组紧急控制（如开／停机流程启动后未成功开启／关闭２２０２阀）等远方控制功能㊂原２２０２阀的开关通过开／停机流程控制㊁正反向冷却水切换２２１０阀可在机组ＬＣＵ触摸屏操作，因此２２０２阀㊁２２１０阀在监控系统及现地控制单元ＬＣＵ有相应的开／关阀门控制开出点，具备远方控制条件，可直接在监控系统增加阀门操作画面及控制开出指令来实现远方控制功能，而２２０７阀不具备远方控制功能㊂在计算机监控系统及２号机现地控制单元ＬＣＵ中新增加２２０７阀控制开出点：ＤＯ４８（２号机开２２０７阀）㊁ＤＯ４９（２号机关２２０７阀），在技术供水控制柜增加一块ＰＬＣ输入模块（Ｉ４．０ Ｉ４．７）；增加输入点：Ｉ４．０远方开２２０７阀㊁Ｉ４．１远方关２２０７阀，在监控系统增加２２０２阀㊁２２１０阀㊁２２０７阀操作画面，在机组ＬＣＵ程序中增加２２０２阀㊁２２１０阀㊁２２０７阀控制开出指令㊂２２０７阀控制开出指令如下㊂（∗∗∗∗∗∗∗２２０７阀开启∗∗∗∗∗∗∗∗）㊀７０１：㊀㊀ＩＦＤＩ［３３７］ＴＨＥＮ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＡＬＭ＿ＣＯＤＥ：＝２２１６；㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＦＡＩＬ：＝１；㊀㊀ＥＬＳＥ㊀㊀ＣＴＬ＿ＩＮＦ［ｏｂｊｅｃｔ］．ＣＳＴＥＰ：＝７０４；㊀㊀ＥＮＤ＿ＩＦ；㊀７０４：㊀㊀ＤＯＵＴ［４８］：＝－１；㊀㊀ＣＴＬ＿ＩＮＦ［ｏｂｊｅｃｔ］．ＣＳＴＥＰ：＝７１１；㊀７１１：㊀㊀ＣＴＯＮ［４６］．ＩＮ：＝ＤＩ［３３７］；㊀㊀ＣＴＯＮ（ＣＴＯＮ［４６］，１２００００）；㊀㊀ＩＦＣＴＯＮ［４６］．ＤＮＴＨＥＮ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＳＵＣＣ：＝１；㊀㊀ＥＮＤ＿ＩＦ；㊀㊀ＩＦＣＴＯＮ［４６］．ＯＴＴＨＥＮ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＡＬＭ＿ＣＯＤＥ：＝２２１７；㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＦＡＩＬ：＝１；㊀㊀ＥＮＤ＿ＩＦ；（∗∗∗∗∗∗∗∗２２０７阀关闭∗∗∗∗∗∗∗）㊀㊀４０１：㊀㊀ＩＦＤＩ［３３８］ＴＨＥＮ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＡＬＭ＿ＣＯＤＥ：＝２２１８；㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＦＡＩＬ：＝１；㊀㊀ＥＬＳＥ㊀㊀ＣＴＬ＿ＩＮＦ［ｏｂｊｅｃｔ］．ＣＳＴＥＰ：＝４０４；㊀㊀ＥＮＤ＿ＩＦ；㊀４０４：㊀㊀ＤＯＵＴ［４９］：＝－１；㊀㊀ＣＴＬ＿ＩＮＦ［ｏｂｊｅｃｔ］．ＣＳＴＥＰ：＝４１１；㊀４１１：㊀㊀ＣＴＯＮ［４６］．ＩＮ：＝ＤＩ［３３８］；㊀㊀ＣＴＯＮ（ＣＴＯＮ［４６］，１２００００）；㊀㊀ＩＦＣＴＯＮ［４６］．ＤＮＴＨＥＮ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＳＵＣＣ：＝１；㊀㊀ＥＮＤ＿ＩＦ；０８王妍祯：岩滩水电站２号机组技术供水控制系统优化改造㊀㊀㊀ＩＦＣＴＯＮ［４６］．ＯＴＴＨＥＮ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＡＬＭ＿ＣＯＤＥ：＝２２１９；㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＦＡＩＬ：＝１；㊀㊀ＥＮＤ＿ＩＦ；㊀ＥＬＳＥ㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＡＬＭ＿ＣＯＤＥ：＝８；㊀㊀ＣＴＬ＿Ｐ．ＦＡＩＬ：＝１；㊀㊀ＥＮＤ＿ＣＡＳＥ；㊀㊀（∗∗流程中有非法步数∗∗）㊀㊀技术供水ＰＬＣ及触摸屏控制系统在正常运行状态下，在监控系统远方操作２２０２阀㊁２２１０阀㊁２２０７阀时，控制指令通过现地控制ＬＣＵ下发传送至技术供水控制柜ＰＬＣ［２］，ＰＬＣ接收控制指令后经过内部逻辑判断开出阀门控制指令，实现２２０２阀㊁２２１０阀㊁２２０７阀远方开／关控制㊂２．１．３㊀改进措施之二技术供水ＰＬＣ或触摸屏控制系统在故障情况下，ＰＬＣ无法接收远方控制指令控制阀门，为确保技术供水控制系统异常情况时仍能进行远方控制，需增设技术供水应急冗余控制回路㊂以西门子ＰＬＣ特殊标志位存储器ＳＭ０．０作为ＰＬＣ正常的判断条件，增加技术供水ＰＬＣ输出点Ｑ３．２：ＰＬＣ正常，增加ＰＬＣ正常继电器，继电器的常闭接点作为ＰＬＣ故障扩展接点，２２０２阀㊁２２０７阀㊁２２１０阀远方控制信号经ＰＬＣ故障接点闭锁后驱动扩展继电器，使用扩展继电器接点直接控制阀门㊂远控信号开出回路简图如图２所示㊂图２㊀远控信号开出回路简图２．２㊀备用水源自动切换功能改进２．２．１㊀存在问题岩滩水电站所在红水河流域含沙量较多，易造成滤水器堵塞，从而导致冷却水水压不足㊁机组导轴承及发电机空气冷却器冷却效果不佳，因此机组技术供水系统设有备用水源㊂主用水源的通断由滤水器进口阀２２０２阀控制，备用水源的通断由备用水源供水阀２２０７阀控制㊂２２０２阀为水力控制阀，水力控制阀以管道本身介质压力作为动力源，进行启闭和调节，利用上下控制腔压力差来驱动主阀阀盘，从而实现阀门的开闭［３］，如果阀门控制腔下腔的压力超过上腔的压力，阀门将自动关闭㊂在机组运行过程中，２２０２阀曾在未收到关闭令的情况下自动关闭，这直接影响机组安全运行［４］㊂２．２．２㊀改进措施为了保证机组运行情况下技术供水系统稳定可靠，增加技术供水备用水源自动切换功能㊂在技术供水主用水源滤水器前后及２２０７阀前管路增加压力传感器（见图１，ＬＱＳＹ２０２为２号机滤水器前压力传感器，ＬＱＳＹ２０３为２号机滤水器后压力传感器，ＬＱＳＹ２０４为２号机备用水压力传感器），压力测值接入监控系统，监控系统增加主备用水切换软压板㊂在软压板投入且机组运行状态时，以管路水压及２２０２阀㊁２２０７阀位置接点作为控制流程逻辑判断条件，当２２０２阀偷关或滤水器堵塞导致主用冷却水水源水压不足时，自动切换至备用水源供水㊂技术供水备用水切换流程如图３所示㊂图３㊀技术供水备用水切换流程图１８㊀红水河２０２０年第３期２．３㊀监控信号完善２．３．１㊀存在问题岩滩水电站原技术供水系统已有监控系统信号不全，只有２２０２阀全关㊁２２１０阀正向㊁反向供水与２２１３冷却水排水阀全开㊁全关信号，缺乏２２０７阀的全开㊁全关位置信号及ＰＬＣ故障信号，且技术供水系统没有设置设备实时状态监控系统，无法对设备状况进行实时的掌控，一旦ＰＬＣ故障或者阀门控制异常监控系统没有报警信息，运行人员无法及时掌握设备异常情况并做出快速准确的判断，更不利于维护人员对故障的分析和处理㊂２．３．２㊀改进措施增加技术供水ＰＬＣ输出点Ｑ３．２：ＰＬＣ正常，增加ＰＬＣ正常继电器，使用继电器的常闭接点引入监控系统作为ＰＬＣ故障报警信号；从２２０７阀本体引出２２０７阀全开㊁全关位置信号，利用硬接线接入监控系统，实现２２０７阀的位置判断㊂为实现技术供水系统实时监测，根据岩滩水电站的设备现状，采用原技术供水可编程控制器ＰＬＣ与ＳＪ３０通信管理装置相配合，通过ＳＪ３０通信管理装置与现地控制单元ＬＣＵ通信，将所有信号以通信量方式上送监控，在机组技术供水监控画面统一显示㊂这种方式既节约资源㊁保持了技术供水控制回路的独立性，又利用了可编程控制器抗干扰性强㊁环境要求低㊁可扩展性强的特点［５］，不仅能将ＰＬＣ的开入㊁开出量上送监控，还能监测程序中如阀门开启／关闭失败等重要中间变量㊂监控画面实时显示设备监测状态，当设备状态发生改变或出现异常时，监控画面相应测点变位并发出报警信号，提醒监视人员发现故障问题并采取相应措施，且设备的正常运行和事故等信息能保存在监控系统事件记录中，方便维护人员对设备异常进行快速准确的分析㊁处理，保持设备的正常㊁稳定运行，避免事故的扩大蔓延㊂技术供水监控画面见图４㊂图４㊀技术供水监控画面图３㊀系统控制逻辑问题及优化３．１㊀阀门控制限位闭锁优化为防止电动阀门远方控制时开／关过头，损坏阀门，在控制回路中增加阀门限位闭锁条件㊂ＰＬＣ内部控制逻辑增加２２０２阀全关㊁２２１０阀正向全开／反向全开㊁２２０７阀全开／全关闭锁条件（２２０２阀为水力控制阀，不用考虑阀门全开超过限位的问题），技术供水控制系统在正常状态下，ＰＬＣ接收计算机监控系统下发的２２０２阀㊁２２０７阀㊁２２１０阀控制指令，经过ＰＬＣ逻辑判断后对阀门进行控制㊂开启２２０７阀控制逻辑如图５所示㊂因ＰＬＣ故障情况下远方控制回路不经过ＰＬＣ逻辑判断，所以在硬接线控制回路中串接了阀门全开／全关限位接点㊂２２０２阀为水力控制阀，不用考虑阀门全开过限问题；２２０７阀为进口阀门，开／关２８王妍祯：岩滩水电站２号机组技术供水控制系统优化改造㊀图５㊀开启２２０７阀控制逻辑图阀门控制已在阀门内部设计有全开㊁全关接点闭锁；在２２１０阀正向开回路中串入正向全开限位接点进行闭锁，反向开回路中串入反向全开限位接点进行闭锁，保证技术供水远方控制回路在ＰＬＣ控制系统正常／故障情况下限位保护均能可靠动作㊂３．２㊀阀门控制流程优化根据技术供水设备运行情况，对２２０２阀㊁２２０７阀㊁２２１０阀开启／关闭失败信号进行了优化㊂根据多次统计２２０２阀㊁２２０７阀㊁２２１０阀全开㊁全关时间后对远方控制指令的开出脉冲时间进行了整定，整定时间在阀门动作时间上预留了约３０％的裕度：２２０２阀开启㊁关闭令保持１８０ｓ后复归，２２０７阀开启㊁关闭令保持１２０ｓ后复归，２２１０阀正向㊁反向令保持６０ｓ后复归㊂在ＰＬＣ控制程序中也作了相应的时间设定，若接收阀门开／关指令（包括远方㊁现地控制模式）后没有在相应的时间内收到阀门全开／全关限位信号，则触摸屏报此阀门开启／关闭失败信号㊂４㊀结语岩滩水电站在原２号机技术供水控制系统的基础上增加了２２０２阀㊁２２０７阀㊁２２１０阀远方控制功能，并增设技术供水应急冗余控制回路㊁备用水源自动切换功能，实现了技术供水远方控制，在信号采集㊁控制逻辑方面更是力求完善，提升了岩滩水电站综合自动化控制水准，向 无人值班，少人值守 的目标迈进了坚实的一步㊂参考文献：［１］㊀宋艳伟，徐刚．浅析水电厂辅助控制设备自动控制［Ｊ］．科技致富向导，２０１３（３０）：１２６－１２７．［２］㊀刘岂，尹永双，刘希涛，等．小浪底电厂机组技术供水控制改造［Ｊ］．水电厂自动化，２００６（１）：６８－７１．［３］㊀胡宗邱，涂阳文．向家坝左岸电站技术供水系统水力控制阀运行分析及对策［Ｊ］．水电与新能源，２０１７（２）：６４－６６．［４］㊀李汶青，韩明勇，丁德忠，等．关于水泵出口水力控制阀在控制中存在的问题探讨［Ｊ］．水电厂自动化，２００８（１）：８１－８２．［５］㊀姜方红．乌溪江水电厂的辅机智能化改造［Ｊ］．水电厂自动化，２０００（３）：６９－７１．ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇＷａｔｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＵｎｉｔ２ｉｎＹａｎｔａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎＷＡＮＧＹａｎｚｈｅｎＤａｔａｎｇＹａｎｔａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＣｏ． Ｌｔｄ． Ｄａｈｕａ Ｇｕａｎｇｘｉ ５３０８１１Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｎＹａｎｔａｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐｕｔｉｎｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｏｒｍａｎｙｙｅａｒｓ ｂｕｔｔｈｅｒｅｉｓｎｏｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｖａｌｖｅｉｎｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｈｉｄｄｅｎｄａｎｇｅｒｓｕｃｈａｓｓｔｅａｌｃｌｏｓｕｒｅｏｆｆｉｌｔｅｒｉｎｌｅｔｖａｌｖｅａｎｄｂｌｏｃｋａｇｅｏｆｗａｔｅｒｆｉｌｔｅｒｗｈｉｃｈｍａｙｌｅａｄｔｏｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｏｆｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ ｔｈｅｓｉｇｎａｌｆｒｏｍｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｎｏｔｅｎｏｕｇｈ ｓｏｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｍａｋｅａｃｃｕｒａｔｅｊｕｄｇｍｅｎｔｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｔａｔｅｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｈｉｄｄｅｎｄａｎｇｅｒｗｈｉｃｈｍａｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｓａｆｅａｎｄｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌ 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水系统水系统包括技术供水系统和排水系统。

一、技术供水系统：水电站的供水包括：技术供水、消防供水和生活供水。

技术供水主要是对运行的主机及辅助设备进行冷却和润滑，有时宜可作为操作能源（对射流泵、高水头进水阀等的操作）。

消防供水是为厂房、发电机、变压器及油库等提供消防用水，以便火灾时进行灭火。

1、技术供水的对象：机组轴承油冷却器（推力、上下导、水导轴承）、发电机空气冷却器、水冷式空气压缩机、油压装置的水冷却（控制油温，在回油箱中设置冷却水管，对油进行冷却）、水冷式变压器、深井泵导轴承水润滑（导轴承为橡胶轴瓦，启动前需提供润滑水润滑）2、用水设备对技术供水的基本要求：水量、水压、水温（水温过高，冷却器尺寸加大，进出口水温变化不宜过大，以免沿管长方向因温度变化过大而产生裂缝）、水质3、技术供水的净化和处理：拦污栅、滤水器（对水中化学杂质的清除称为水的处理）4、技术供水的水源及供水方式：4.1水源：A、上游取水：蜗壳取水、压力引水管取水、坝前取水B、下游取水：上游取水不能满足水压要求或能源利用不合理时，常用水泵从下游尾水抽水，再送至各用水设备。

C、地下水源:当河水不能满足水质要求时，可采用地下水作为供水水源。

4.2供水方式A、自流供水：水头为20～80m的水电站，当水质、水温均符合要求，或水质经简单净化能满足要求时，一般都采用从上游取水的自流供水方式。

B、水泵供水:一般水头高于80m或低于12m的电站多采用水泵供水方式。

C、混合供水：既有自流供水又有水泵供水的供水方式。

4.3设备配置方式A、集中取水：所有用水设备都由一个或几个共用的取水设备取水，再经过共用的干管供给各用水设备。

B、单元供水：每台机组自设取水口、设备和管道，自成体系，独立运行。

C、分组供水:机组台数多，可将机组分成若干组，每组构成一个完整的供水体系。

二、排水系统1、排水系统的分类和对象A、生产用水的排水：发电机空冷器排水、发电机推力轴承和上、下导轴承油冷却器的冷却水、水轮机水导轴承冷却器的冷却水B、渗漏排水:机械设备的漏水（顶盖自流排水、固定导叶排水、蜗壳鼻端排水等）、设备的生产排水（冲洗滤水器的污水、气水分离器及储气罐的排水、空气冷却器壁外的冷凝水、水冷空压机的冷却水等）、厂房水工建筑物的渗水，低洼处积水和地面排水、厂房生活用水的排水C、检修排水:检查、维护机组或者厂房水工建筑物的水下部分时，用来排空水轮机蜗壳、尾水管和压力钢管的水2、排水方式：集水井排水、直接排水，廊道排水云鹏水电站技术供水系统运行规定：1、技术供水正常运行时，一路工作，一路备用。

水电站供、排水和油系统第一节供水系统的分类和作用一、概述：水电站的供水系统包括技术供水、消防供水及生活供水。

消防供水作用是主厂房、发电机、变压器、油库等处的灭火。

生活供水主要为正常生活用水提供水源，如饮用、厕所用水。

二、技术供水的主要作用1.冷却:主要有发电机的推力轴承、导轴承、空气冷却器、水轮机导轴承、主变压器的冷却。

（1）推力轴承及导轴承油冷却：机组运行时轴承处产生的机械摩擦损失，以热能形式聚集在轴承中。

由于轴承是浸在透平油中的，油温升高将影响轴承寿命及机组安全，并加速油的劣化。

因此，将冷却器浸在油槽内，通过冷却器内的冷水将热量带走，达到将油加以冷却并带走热量的目的。

（2）变压器油的冷却：一些水电厂主变压器采用外部水冷式（即强迫油循环水冷式），是利用油泵将变压器油箱内的油送至通入冷却水的油冷却器进行冷却，为防止冷却水进入变压器油中，应使冷却器中的油压大于水压。

变压器的冷却方式有油浸自冷式、油浸风冷式、内部水冷式和外部水冷式等。

内部水冷式是将冷却器装置在变压器的绝缘油箱内；外部水冷式是强迫循环水冷式,用油泵抽出变压器油箱中的运行油，加压送入设置在变压器外的油冷却器进行冷却。

此方法散热能力强，使变压器尺寸缩小，便于布置，但需设置一套水冷却系统。

（3）发电机冷却：发电机运行时产生电磁损失及机械损失，这些损失转化为热量，影响发电机出力，甚至发生事故，需要及时进行冷却将热量散发出去。

大型水轮发电机采用全封闭双闭路自循环空气冷却，利用发电机转子上装设的风扇，强迫空气通过转子线圈，并经定子的通风沟排出。

吸收了热量的热空气再经设置在发电机定子外围的空气冷却器，将热量传给冷却器中的冷却水并带走，然后冷空气又重新进入发电机内循环工作,保持定子线圈、转子线圈温度在正常范围，一些小容量的发电机（汉坪咀水电站）转子上没有装设的风扇，但装设上、下挡风板，使冷、热风在密闭的空间内进行交换，热量由空气冷却器带走。

空气冷却器是一个热交换器，它是由许多根黄铜管组成，冷却水由一端进入空气冷却器，吸收热空气的热量变成温水，从另一端排出。

JC水电站技术供水系统设计本文介绍了JC电站的技术供水系统的设计原则和方法，以及对泥沙问题的解决方案，为其他同类型的电站技术供水系统的设计提供参考。

标签：自流供水；二次循环供水；尾水冷却器1、引言水电站技术供水系统的主要供水对象是水轮发电机组、水冷式变压器、水冷式空压机及其他采用水冷却的附属设备。

技术供水的主要作用是解决用水设备的冷却和润滑。

各种用水设备对水量、水压及水质等都有一定的要求，因此，需结合电站的具体条件进行技术供水系统的设计。

2、基本资料2.1 工程概况JC水电站是西藏自治区境内的重点开发工程。

本电站总装机容量为360MW，年发电量17.045亿kW.h，具有日调节性能，共装设3台单机容量为120MW的轴流转桨式水轮发电机机组。

枢纽布置方案为主河床布置泄洪建筑物，左岸布置河床式地面发电厂房，右岸布置导流明渠，两岸布置挡水建筑物。

JC水电站的主要开发任务为发电，电能送入西藏中部电网。

电站按“无人值班、少人值守”原则设计。

按照工程进度计划，JC电站将于2020年6月底实现第一台机组并网发电。

2.2 基本参数2.3 技术供水对象3、技术供水系统设计3.1 供水方案电站的供水方案的选择应与水源的选择统一考虑，一般根据电站电站的的水头范围和水质，进行综合比较后确定。

应用较多的技术供水方案有自流供水、自流减压供水、水泵供水、顶盖取水、二次循环供水等方式。

本电站机组水头范围为26.00m～43.80m，根据《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》，第3.1.7条“工作水头为15m～80m 时，宜采用自流供水方式。

”因此，本电站优先考虑自流供水方式作为主供水源。

另外，由于本电站汛期泥沙含量大，且输沙量年内分配不均匀，主要集中在汛期（6～9月），占全年输沙量的96.9%，其中7、8两月占全年的75.9%。

为避免泥沙磨损及堵塞机组冷却器，影响机组长期稳定运行，本电站以蜗壳自流供水作为枯期主供水源，二次循环供水方式为汛期主供水源。