理论教育 小水电站水力机械和采暖通风基本要求

小水电站水力机械和采暖通风基本要求

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:应根据电力系统的要求和水轮机输水系统的特性进行水轮机调节保证计算并满足相关要求。轴承润滑水、主轴密封用水的水质应满足机组用水要求)。油系统小水电站可设置透平油系统和绝缘油系统,其设备、管路应分开设置并满足贮油、输油和油净化等要求。水力监视测量系统小水电站水力监视测量系统应满足水轮发电机组安全、经济运行的要求,其监视测量项目应根据电站的水轮机形式和自动

小水电站水力机械和采暖通风基本要求

(1)水轮发电机组的选择 小水电站水轮机形式、容量和台数的选择应根据枢纽布置、电站工作水头范围、运行方式、电站效益、工程投资和运输条件经技术经济比较后确定。应根据选定的额定水头、泥沙、水质和转轮特性确定转轮型号、直径、转速、出力、效率和吸出高度等主要目标参数(也可直接采用制造厂推荐的参数)。转桨式水轮机的飞逸转速卑取在运行水头范围内水轮机导叶和转轮叶片协联工况下飞逸转递的最大值(其他形式水轮机的飞逸转速应按电站最大净水头和水轮机导叶的最大可能开度确定)。机组安装高程应根据水轮机各种工况下允许吸出高度值和相应尾水位确定。装机多于2台时应满足1台机组在各种水头下最大出力运行时的吸出高度和相应尾水位的要求;装机1~2台时应满足1台机组在各种水头下50%最大出力运行时的吸出高度和相应尾水位的要求;灯泡贯流式机组宜根据电站水头、流量、出力和转轮空蚀系数的实际组合工况进行计算确定并应满足尾水管出口顶部淹没0.5m以上的要求;冲击式水轮机的安装高程应满足排空和0.2~0.3m的通气高度要求;立轴式水轮机尾水管出口顶缘应低于最低尾水位0.5m(卧轴式水轮机尾水管出口的淹没水深应大于0.3m)。水轮机蜗壳和尾水管可采用制造厂推荐的形式和尺寸,肘形尾水管扩散段底板与水平面夹角应为0°~12°,立轴式水轮机尾水锥管部分应设置金属里衬,肘管部分也可设置金属里衬。发电机形式应按现行系列配套选择,发电机参数的选择应满足电力系统、电站运行工况的要求并经技术经济比较确定。

(2)调速系统和调节保证计算小水电站每台机组应设置一套包括调速器、油压装置等附属设备组成的调速系统。应根据电力系统的要求和水轮机输水系统的特性进行水轮机调节保证计算并满足相关要求。这些要求是:蜗壳最大压力值应在额定水头和最高水头两种情况下按额定出力甩负荷的条件进行计算;水轮机蜗壳最大允许压力上升率应符合要求(即额定水头在40m以下不得大于70%;额定水头在40~100m之间不得大于50%;额定水头在100m以上应小于30%);机组额定出力甩全负荷时最大转速上升率不宜大于50%;机组容量占电力系统容量比重小时其机组额定出力甩负荷时最大转速上升率允许达到50%~60%(超过时应进行专门论证)。当压力上升率和转速上升率不能满足设计要求时可采取相关技术措施。这些措施包括:改变导水叶关闭规律;改变输水管道尺寸;增加发电机飞轮力矩;设置调压井或调压阀等。

(3)技术供、排水系统 小水电站技术供水方式应根据电站的工作水头范围确定。工作水头小于15m时宜采用水泵供水;15~100m时宜采用自流减压或射流泵及顶盖取水供水;大于120m时宜采用水泵供水(也可采用减压供水)。若电站工作水头范围不宜采用单一供水方式则可采用混合供水方式并应经技术经济比较后确定不同供水方式的分界水头。技术洪水系统应有可靠水源(可从上游、下游及外来水源取水,取水口不应少于2个,每个取水口应保证通过设计流量),水轮机轴承润滑用水、主轴密封用水的备用水源应能自动投入。采用水泵供水方式时应设置备用水泵(当1组水泵中任何1台发生故障时备用水泵应能自动投入运转)。技术供水系统应设置滤水器(滤水器清污时系统供水不应中断,供水系统水中含沙量大时应论证是否设置沉沙、排沙设施。轴承润滑水、主轴密封用水的水质应满足机组用水要求)。机组检修排水和厂内渗漏排水宜分别设置排水泵。机组检修排水泵应设2台,其总排水量应能保证在4~6h内排除1台水轮机过水部件和输水管道内的积水以及上、下游闸门的漏水。每台水泵的出水流量应大于上、下游闸门的总漏水流量。厂内渗漏集水井排水泵应不少于2台(其中1台备用),排水泵应能随集水井水位变化自动运转并应能在水位超过警戒水位时及时报警。厂区室外排水应自成系统(不得将其引入厂内集水井或集水廊道)。

(4)压缩空气系统 小水电站厂房内可设置中压和低压空气压缩系统,其规模可按设计要求的空气量、工作压力相对湿度确定。供油压装置油罐充气的中压空气压缩系统的压力应根据油压装置的额定工作压力确定。其空气压缩机宜为2台,1台工作,1台备用,并应设置贮气罐。空气压缩机的容量可按全部压缩机同时工作在1~2h内将一个压力油罐的空气压力从常压充到额定压力的要求确定。贮气罐的容积可按压力油罐的运行补气量确定。贮气罐额定工作压力宜高于压力油罐额定工作压力0.2~0.3MPa。供机组制动、检修维护和蝴蝶阀、水轮机主轴围带密封用的低压空气压缩系统的压力应为0.7~0.8MPa,当低压空气压缩系统不能满足蝴蝶阀围带充气要求时可用中压空气压缩系统减压供给,机组制动用气贮气罐的总容积应按同时制动的机组台数的总耗气量确定,空气压缩机的容量应按同时制动的机组耗气量和恢复贮气罐工作压力的时间确定,恢复贮气罐工作压力的时间可取10~15min,机组制动用气应有备用空气压缩机或其他备用气源。当机组需采用充气压水方式进行调相运行时其充气用空气压缩机可与机组制动用空气压缩机共用,其容量应按调相压水的用气量确定(但调相供气管路和贮气罐应与机组制动用气系统分开),调相用贮气罐容积应根据1台机组调相时初次压低转轮室水位所需用的空气量确定(调相用空气压缩机的总容量应按1台机组首次压水后恢复贮气罐工作压力的时间及已投入调相运行的机组总漏气量确定。恢复贮气罐工作压力的时间可取15~45min)。

(5)油系统 小水电站可设置透平油系统和绝缘油系统,其设备、管路应分开设置并满足贮油、输油和油净化等要求。透平油和绝缘油油罐的容积应满足贮油、检修换油和油净化等要求,透平油罐的容积宜为容量最大的1台机组用油量的110%,绝缘油罐的容积宜为容量最大的1台主变压器用油量的110%。油净化设备应包括油泵和滤油机,其品种、容量和台数可根据电站用油量确定。电站油系统宜设置简化油化验设备,梯级水电站或水电站群宜设置中心油务系统,中心油务系统应设置贮油、油净化设备和油化验设备。

(6)水力监视测量系统 小水电站水力监视测量系统应满足水轮发电机组安全、经济运行的要求,其监视测量项目应根据电站的水轮机形式和自动化水平确定(采用计算机监控的电站还应满足计算机监控的要求)。小水电站应分别设置上游水位、下游水位、水轮机工作水头、水轮机过流段压力、拦污栅前后水位差等参数的测量仪表,对容量大的电站应增设水库水温、机组冷却水温、机组过流流量、机组效率、机组振动、机组轴摆度等测量仪表。(www.daowen.com)

(7)采暖通风 小水电站的采暖通风方式应根据当地气象条件、厂房形式及各生产场所对空气参数的要求确定。地面式厂房的主机间、安装场和副厂房的通风方式宜采用自然通风(当自然通风达不到室内空气参数要求时,可采用自然与机械联合通风、机械通风、局部空气调节等方式),主厂房发电机层以下各层可采用自然进风和机械排风的通风方式。封闭式厂房可利用孔洞采用自然进风和机械排风的通风方式,当室内空气参数不能满足通风要求时可采用空气调节装置。发电机采用管道式通风时其热风应引至厂房外并不得返回厂内。油罐室的换气次数应不少于3次/h,油处理室和蓄电池室的换气次数应不少于6次/h,室内空气严禁循环使用。油罐室、油处理室和蓄电池室应分别设置单独的通风系统,通风系统的排风口应高出屋顶1.5m。SF6开关室换气次数应为8次/h,吸风口应设置在房间下部。主、副厂房的室内温度低于5℃时应设置采暖装置并应满足消防要求。

(8)主厂房起重机 小水电站主厂房应设置起重机,起重机的额定起重量应按吊运最重件和起吊工具的总重量并参照起重机系列的标准起重量确定,起重机的跨度可按起重机标准跨度选取,起重机的提升高度和速度应满足机组安装和检修的要求。起重机应选用轻级工作制(但制动器电气设备应采用中级工作制)。

(9)水力机械布置 小水电站水力机械设备和电气设备宜分区布置。主厂房机组段的长度和宽度应根据机组及流道、调速器、油压装置、进水阀、电气盘柜等尺寸并结合安装、检修、运行、交通及土建设计等要求确定,边机组段长度还应满足起重机吊运部件和进水阀所需尺寸的要求。主厂房净空高度应满足相关要求:立轴发电机转子应连轴整体吊运;轴流式水轮机应连轴套装及整体吊运;主变压器应进厂检修;灯泡贯流式机组应外配水环等部件翻身;起重机吊运部件与固定物之间的距离在铅直方向应不小于0.3m,在水平方向应不小于4m。安装场的面积应根据1台机组扩大性检修的需要确定,机组主要部件应布置在起重机吊钩工作范围线之内并应满足相关要求:满足安装及大修过程中吊运大件次序的要求;满足机组大件之间、机组大件与墙(柱)和固定设备之间的净距为0.8~1.0m;满足车辆进厂装卸需要。安装场高程宜与发电机层高程一致,其宽度应与机组段宽度一致,其长度可按1.5~2.0倍机组长度初选。油罐室和油处理室应根据厂区的总体设计、气象条件和消防要求布置,透平油室宜设在厂房内,绝缘油罐宜设在厂房外,油处理室应布置在油罐室附近。其他辅助机械的布置应便于设备的安装、运行及检修维护。

(10)机修设备 小水电站机修设备应根据机电设备检修内容、对外交通、外厂协作加工条件等因素配置。机修车间宜设在靠近主厂房且交通方便的地方。梯级水电站和水电站群宜设置中心修配厂。

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