論文關(guān)鍵詞： 水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

論文摘要： 對(duì)于水電運(yùn)行過(guò)程而言，輔助機(jī)械系統(tǒng)是十分重要的組成結(jié)構(gòu)，其在設(shè)計(jì)過(guò)程中要把會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)影響的方面積極考慮在內(nèi)，這樣才能維持水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案發(fā)揮應(yīng)有的作用。針對(duì)這一點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況分析水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題。

如果將水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)詳細(xì)劃分，其主要包括了油、氣、水、量測(cè)等不同的結(jié)構(gòu)形式組成，整個(gè)系統(tǒng)最大的功能則是向主體設(shè)備創(chuàng)新良好的運(yùn)行服務(wù)，維持整個(gè)電力設(shè)備的正常運(yùn)行，提高水電站的使用效率。從長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行情況分析，水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，其方案形式、產(chǎn)品好壞、技術(shù)高低對(duì)于水電站的經(jīng)濟(jì)效益有很大的影響。

1 中水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 供水方式部分

我國(guó)國(guó)內(nèi)當(dāng)前的水泵使用性能常常達(dá)不到理想狀況，其主要是因?yàn)橹圃旒庸すに囘_(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量不合格，無(wú)法維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，且大部分的水泵在質(zhì)量、強(qiáng)度上與標(biāo)準(zhǔn)明顯不符。檢查中則發(fā)現(xiàn)了大部分電站的技術(shù)供水泵因制造方法、技術(shù)落后等各類因素造成其運(yùn)行出現(xiàn)異常，對(duì)于設(shè)備的正常性能發(fā)揮起到阻礙作用。鑒于我國(guó)的減壓閥技術(shù)運(yùn)用廣泛，其成本消耗也大大降低，在電站凈水頭處于120-300m范圍內(nèi)時(shí)最好選擇自流(減壓)供水當(dāng)成機(jī)組技術(shù)供水方式。遇到泥沙較多的電站時(shí)，需綜合分析運(yùn)用正、反向的雙向供水方式，且做好定期切換實(shí)現(xiàn)反沖洗，避免出現(xiàn)堵塞。對(duì)于部分中小型的水電站在設(shè)計(jì)時(shí)可選擇循環(huán)供水方式，此形式運(yùn)用在封河的寒冷地區(qū)時(shí)則會(huì)出現(xiàn)異常，這是由于冷卻器處于尾水渠時(shí)將會(huì)受到低溫影響而出現(xiàn)損壞。

1.2 排水系統(tǒng)部分

開(kāi)始設(shè)計(jì)水電站排水系統(tǒng)時(shí)需根據(jù)不同的情況針對(duì)處理，若遇到中小型電站或尾水位過(guò)高的電站時(shí)，則要設(shè)計(jì)直接的排水方式。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，不僅降低了水淹廠房的可能性，還能給設(shè)計(jì)者的工作帶來(lái)方便。這是由于集水井井蓋若要求密封時(shí)，其設(shè)計(jì)將會(huì)遇到不同的困難。而滲漏集水井、檢修集水井則需結(jié)合不同情況布置，這是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念中必須的標(biāo)準(zhǔn)。然而實(shí)際情況卻是，大部分電站的業(yè)主都提出把兩井之間進(jìn)行打通處理，設(shè)計(jì)時(shí)則要求對(duì)連通管上添加常閉閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)，閥門(mén)安裝時(shí)必須具備較強(qiáng)的穩(wěn)固性，這樣則能避免造成洪水沖垮廠房的危險(xiǎn)。

1.3 管道閥門(mén)部分

考慮到全面增強(qiáng)電力系統(tǒng)的可靠性，避免系統(tǒng)運(yùn)用中工作量過(guò)大，在設(shè)計(jì)方案時(shí)要對(duì)每個(gè)部位合理規(guī)劃，以此來(lái)降低操作人員的工作量。對(duì)于技術(shù)供水選擇自流供水的形式時(shí)，供水管中的第1道閥門(mén)的壓力承載要更強(qiáng)一級(jí)。例：當(dāng)調(diào)保升壓值達(dá)0.9MPa則需要采取1.6MPa的閥門(mén)，若依舊選擇1.0MPa的閥門(mén)則壓力承載上達(dá)不到要求；當(dāng)技術(shù)維修操作的難度較大時(shí)，最好可采取2道閥門(mén)，其材質(zhì)最好選用不銹鋼閥門(mén)。

1.4 蝸殼排水部分

設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的包括：1）尺寸的選擇，對(duì)于相關(guān)機(jī)械設(shè)備的尺寸大小要嚴(yán)格把握，特別是對(duì)于蝸殼排水及尾水管排水閥口徑要嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)，一般控制在壓力鋼管及蝸殼進(jìn)口公稱直徑9%為最佳。2）閥門(mén)設(shè)置。國(guó)內(nèi)很多的設(shè)計(jì)者對(duì)每套機(jī)組設(shè)置了1個(gè)尾水管排水閥，由于閥門(mén)在使用時(shí)極為關(guān)鍵，可以對(duì)每套機(jī)組添加2個(gè)水閥，從而大大增強(qiáng)設(shè)備的使用性能。

1.5 濾水器設(shè)置部分

設(shè)計(jì)自流供水形式時(shí)，要想維持減壓閥的有效性能，在分布裝置時(shí)則需要對(duì)濾水器進(jìn)行合理設(shè)置，以使得技術(shù)供水系統(tǒng)在常規(guī)狀態(tài)下運(yùn)行，也可把濾水器放置在減壓閥前來(lái)保證性能發(fā)揮。盡管濾水器壓力的等級(jí)上升會(huì)加大投資成本，但其增加的范圍最多在15%，水電站完全能夠接受，此方案的運(yùn)用范圍甚廣，且運(yùn)用起來(lái)效果理想。

1.6 滲漏排水泵部分

選擇滲漏排水泵需根據(jù)具體的情況而定，水電站尾水位變化較大時(shí)，選用的滲漏排水泵要符合揚(yáng)程的要求，這些要依據(jù)水泵自身的性能而定。若水位達(dá)不到理想狀態(tài)則會(huì)造成水泵長(zhǎng)期無(wú)法正常工作，其必將導(dǎo)致水泵效率低、軸承溫度過(guò)高，軸承容易燒壞掉。處理該故障時(shí)要結(jié)合水泵的揚(yáng)程情況，根據(jù)具體水位的高低加以處理，或者運(yùn)用變頻的方式操作即可。 2 中氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1）水電站氣系統(tǒng)一般包括中壓氣系統(tǒng)和低壓氣系統(tǒng)，由于目前氣體介質(zhì)減壓閥尚未達(dá)到成熟階段，因此這2個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮合用，應(yīng)盡可能分開(kāi)設(shè)置。2）由于供氣管路往往較長(zhǎng)有一定的管路損失，使氣體到達(dá)供氣設(shè)備時(shí)壓力達(dá)不到設(shè)備的額定操作壓力，因此在選擇空壓機(jī)時(shí)其額定排氣壓力宜比設(shè)備的額定操作壓力略高一些，相應(yīng)的貯氣罐設(shè)計(jì)壓力也要提高。3）低壓氣系統(tǒng)中吹掃及檢修供氣單元與機(jī)組制動(dòng)供氣單元盡可能分開(kāi)設(shè)置，并分別設(shè)置相應(yīng)容積的貯氣罐；另外，吹掃及檢修供氣單元可作為制動(dòng)供氣的備用氣源，以保證制動(dòng)供氣的可靠性及供氣質(zhì)量；制動(dòng)供氣應(yīng)盡可能干燥、清潔，而吹掃及檢修供氣干燥、清潔度可適當(dāng)放寬。

3 中油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 透平油系統(tǒng)

1）中小水電站。對(duì)于管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整，盡量簡(jiǎn)化系統(tǒng)內(nèi)部組織，例：對(duì)用油部位周圍、供排油總管適當(dāng)添加活接頭，需要時(shí)結(jié)合軟管過(guò)渡等，盡可能采取少量的不銹鋼管、埋管進(jìn)行布置。2）梯級(jí)電站。其透平油的設(shè)計(jì)需根據(jù)水電站的組成判斷，如：用油分析、化驗(yàn)設(shè)備等等。

3.2 絕緣油系統(tǒng)

水電站的主變壓器基本上達(dá)到20～30年免維護(hù)要求，沒(méi)有大型事故則基本不要修理，通常無(wú)需更換絕緣油。對(duì)中小型水電站的絕緣油系統(tǒng)時(shí)可把供排油管路去掉。而梯級(jí)電站只要找到合適的站點(diǎn)對(duì)絕緣油系統(tǒng)設(shè)置，則能把絕緣油系統(tǒng)去除。

4 中水力量測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1）為了實(shí)現(xiàn)對(duì)集水井液位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)計(jì)時(shí)要添加2種不同類型的液位控制器，可采取壓力傳感式及浮子式等以互相轉(zhuǎn)換作用。2）對(duì)用于監(jiān)測(cè)尾水管壓力脈動(dòng)的傳感器，不得經(jīng)過(guò)測(cè)壓管后再設(shè)置傳感器，以避免精度受到影響。3）對(duì)水位計(jì)部位采取防止水倒灌的裝置。

5 結(jié)束語(yǔ)

水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)在水電站中占有重要地位，其直接影響了水電站的正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)者必須結(jié)合具體的性能需要、維修要求、成本消耗等因素，采取正確的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證輔助水利機(jī)械系統(tǒng)作用的發(fā)揮。

[1]陳東、何文才，廣蓄二期工程水力機(jī)械輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].水力發(fā)電，2001，(11).

[2]劉艷，大坳水電站全計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)水力機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)，江西水利科技，2001（2）.