灯泡贯流式水轮发电机组_运行规程(柳城)11.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流灯泡贯流式水轮发电机组_运行规程(柳城)11.精品文档.广东省河源市富源水电有限公司企业标准柳 城 水 电 站运 行 规 程 汇 编2011年 月发布 2011年 月试行广东省河源市富源水电有限公司 发布目 录1 水轮机运行规程(1)2 发电机运行规程(17)3 变压器运行规程(33)4高压配电装置运行规程(47)5厂用电系统运行规程(63)6备用电源柴油机运行规程(74)7辅助设备运行规程(81)8调速器系统运行规程(115)9励磁系统运行规程(123)10直流系统运行规程(132)11继电保护运行规程(137)12水务管理规程(178)1
2、3柳城水电站工程概况(180)附加说明:本规程主要由广东省河源市富源水电有限公司柳城水电站提出本规程主要起草人: 吴秀兰本规程主要审核人:曹佳源(机组及其辅助设备)、陈德华(电气及其自动化) 本规程批准人: 汪文良本规程为试行本,部分地方还待完善,如在阅读中发现本规程有不足或纰漏处,恳请指正。水轮机运行规程1 主题内容与适用范围1.1 本规程规定了柳城水电站水轮发电机的管理运行方式,操作维护及故障、事故处理。1.2 本规程适用于柳城水电站运行人员和生产管理人员对水轮发电机的运行管理,也可供有关检修人员参考。1.3 下列人员应通晓本规程1.3.1 领导及技术人员:分管生产领导、站长、工程师、助理
3、工程师、专职技术人员。2 引用标准1.3.2生产人员:管理员、值长、运行值班员、维护班人员。本规程是根据机组制造厂家提供的技术资料、有关技术标准并结合本厂实际情况编写。引用主要标准有: DL/T7101999 水轮机运行规程 DL/T50793 灯泡贯流式水轮发电机组起动试验规程 S417-00JT 水轮机基本技术条件3 灯泡贯流式水轮机介绍贯流式水轮机的导叶和转轮间的水流基本上无变向流动,加上采用直锥形尾水管,排流不必在尾水管中转弯,所以效率高,过流能力大,比转数高,特别适用于水头为320米的低水头电站。这种水轮机装在潮汐电站内还可以实现双向发电。这种水轮机有多种结构,使用最多的是灯泡式水轮
4、机。4 水轮机结构说明灯泡式机组的发电机装在水密的灯泡体内。其转轮既可以设计成定桨式,也可以设计成转桨式。世界上最大的灯泡式水轮机(转桨式)装在美国的罗克岛第二电站,水头12.1米,转速为85.7转/分,转轮直径为7.4米,单机功率为54兆瓦,于1978年投入运行。柳城水电站水轮机是由天津市天发重型水电设备制造有限公司生产的灯泡贯流式水轮机,水轮机型号GZTF08BWP550,装置形式为灯泡贯流式,座环为机组的主要支撑。水轮机本体包括“埋入部分装配”、“导水机构”、“转动装配”、“轴承装配”、“主轴密封”、“接力器装配”“水气管路”、“仪表管路”、“调速器油管路布置”等部套。4.1埋入部分装配
5、包括:尾水管装配、转轮室、基础环、伸缩节、管形座装配等。4.1.1尾水管装配 尾水管里衬是防止水流对混凝土尾水管直接冲刷而设置的金属衬板,由12mm厚钢板卷制,在距转轮中心线3295mm处设有四只测压头作为电站测试水压之用。尾水管里衬长8.355m,分三节共6半,第一节长2755mm,该节上装有630尾水管进人门,第二、三节长2800mm,每节下半节装有安装用支腿2个,以备安装调整使用。4.1.2转轮室 转轮室为钢板焊接结构,上部在桨叶转角范围内120易汽蚀区域采用不锈钢,与叶片配合面为球面,喉部直径为5278mm,为了便于安装,分上、下两半,用螺栓把合一起,采用橡胶条密封。转轮室用螺栓和外配
6、水环把合在一起,把合法兰处密封采用12橡胶条密封。4.1.3基础环 基础环上装有伸缩节,后部焊在尾水管上,它是伸缩节、转轮室的基础,要求与管形座具有一定的同轴度及平行度要求。基础环采用钢板焊接结构,在安装调整轴线后,下游端与尾水管里衬焊牢。基础环要承受转轮室传来的水力振动,因而要求与混凝土结合牢固。4.1.4伸缩节 伸缩节安装在轮转室与基础环之间,采用16橡胶条密封结构,可有效地防止漏水,伸缩节轴向调节间隙10mm,作为消除安装时的间隙误差之用,出可消除因厂房基础变形而对机组结构之影响。4.1.5管形座装配 管形座是机组的主要支撑,承受机组大部分重量,水的压力、浮力、正反向推力、发电机扭矩等,
7、并将这些负荷传递到基础混凝土上,因而应具有足够的强度、刚度。管形座是整个机组的安装基准,水轮机的导水机构,发电机定子,组合轴承等都固定在其两端法兰上,并以此为基准顺序安装。管形座采用钢板焊接结构,受运输条件限制内锥分为两半,外锥分为四半,在水平方向有两个固定导叶,在垂直方向有两个进人筒,既为管形座的主要受力部件,也作为安装油、水、 气管路和电气线路,更换水轮机轴承、密封、组合轴承的通道。4.2 导水机构 灯泡贯流式机组导水结构的主要作用:导水机构为圆锥式,16只具有空间曲面的导叶成65锥角组成封闭的多棱锥面。主要功能是使水流在进入转轮前产生环量,并根据机组功率的需要调节流量,水轮机停止运行时,
8、导叶关闭切断水流。导水机构装配主要:由外配水环、内配水环、导叶、控制环、压环、套筒、导叶臂、传动机构、重锤装配及锁锭装置等组成。4.2.1 导水:通过调节导叶开度可调节机组转速、功率。关导叶时则可切断水流使机组停机。导叶轴套采用具有自润滑性能的钢背复合材料,分别安装在内、外配水环上。为测量导叶后外配水环内水压力设有四只测压头。4.2.2 控制环上悬挂有 14.5T的重锤,当机组正常停机时,导水机构在接力器操作力矩、重锤力矩及导叶自关闭水力矩共同作用下关闭。而当事故停机又遇调速器故障时,则自动油阀使接力器开腔通排油,关腔直通压力油罐的压力油,加上导叶自关闭力矩及重锤力矩将导叶关闭,以防机组飞逸。
9、4.2.3 传动机构:由导叶臂、连板与控制环、导叶组成为一空间运动系统,连板机构采用球形付,磨擦面为钢对铜,定期注入润滑脂,在导叶处设有拉断销,相隔布置。当导叶间有异物卡住不能关闭时,拉断销被拉断而保证了其它零件不至损坏,拉断销拉断时能自动发出信号,以便进行停机并更换损坏的拉断销。4.3转轮装配转轮是水轮机的重要部件,通过它将水流的能量转换为机械能,经主轴传给发电机转换为电能。转轮型号为GXTF08B,转轮装配包括叶片、转轮体、转轮体芯、活塞缸和叶片传动机构等。转轮名义直径为5.5m,缸动式结构,轮毂比为0.33,工作油压为6.3MPa,三只叶片,叶片根据水头、负荷通过调整至最佳位置以保证水轮
10、机在高效率工况下运行。4.3.1转轮体:材料为ZG20Mn,在叶片转角范围内呈球形,球面外壁开有三个孔,内装铜轴套,为叶片系统的外部轴承,转轮体上设有放油阀和通气孔,用以安装、试验、检修时放油、充渍、排气之用。转轮体内油压由轮毂高位油箱保持,大于上下游水位压力。4.3.2叶片:桨叶密封采用“V”、“X“型橡胶组合密封,在不拆卸桨叶的情况下,可以更换密封。桨叶密封将作整体耐压试验,以保证不漏油、不渗水。4.3.3叶片操作系统:叶片操作系统由接力器缸、活塞、转臂、连杆等组成,采用缸动式结构,活塞固定不动,来自受油器开关腔的压力油通过接力器缸的运动,带动连杆、转臂操作叶片转动。接力器缸和导向筒的配合
11、部位设置两个导向键可防止活塞缸转动。活塞与活塞缸之间设有良好密封,可有效减少两腔漏油,活塞直径750mm,操作油压6.3MPa。4.4 主轴水轮机与发电机共用一根轴,轴身直径为700mm,与水电径向轴承配合直径为740mm,轴长为6405mm,转轮端法兰直径为1320mm,发电机转子端法兰为1150mm,两端有法兰分别与转轮、转子用螺栓联接,并有销子传递扭矩。4.5 轴承装配 水轮机导轴承即水导轴承采用动静压结合式油膜轴承,轴瓦采用轴承合金材料,为分半结构,内径750mm,瓦长525mm,单边间隙为0.20.225mm。当水轮机转速超过95%额定转速时,轴承为动压运行,此时轴承油膜由动压形成。
12、润滑油来自重力油箱,耗油量为25l/min。使用N46汽轮机油,排油自流至设在水轮机坑的液压泵站。 当水轮机起动及机组停机过程中,转速低于95%额定转速时,轴承为静压动行,此时由高压油油泵供给高压油通至轴瓦下部的高压进油腔,用高压油将主轴顶起形成油膜,避免在低速时油膜破裂导致烧坏轴瓦。 轴瓦下部设有两只电阻温度计,既能读数也能发出信号,当轴瓦温度达到70时,发出信号指令机组事故停机。4.6 主轴密封主轴密封是防止流道内压力水通过转动与静止部分之间的间隙漏至水机仓内部,它由主轴工作密封和检修密封组成。密封的设计可在不拆水轮机径向轴承的情况下调整、更换密封。4.6.1工作密封采用双道密封形式,第一
13、道密封与不锈钢衬套接触,密封村料为聚氨酯橡胶,第二道密封为平板密封,密封材料为中硬耐油耐磨橡胶,固定支架装在导流锥上,水箱把合在固定支架上,把漏水通过水箱下部的排水管排至集水井。工作密封通过清洁水润滑。4.6.2检修密封采用空气围带式密封,停机检修时,围带内通入压缩空气使围带扩胀。防止水进入灯泡体内。4.7 受油器操作油管装配受油器装在发电机定子上,采用浮动瓦结构,由受油器体、受油器座、前油箱、操作油管装配等组成。4.7.1 受油器将来自调速器主配压阀的开、关腔两个压力油管通过操作油管(装配的内外油管)与转轮的活塞相通,构成操作转轮叶片转动的供油系统,受油器操作油管的内管将来自重力油箱的油罐到
14、转轮体内腔形成一个恒定压力油源,用以密封叶片与转轮体配合的间隙,防止流道的水进入转轮体内。转轮叶片的转角通过回复机构的回复轴用电反馈反馈给调速器。其额定工作油压6.3MPa。4.7.2 受油器设有漏油回收和排出装置,桨叶接力器位移指示装置,受油器与发电机所有联接处都设有绝缘材料。受油器转动与固定部分留有一定的反向推力位移裕量。4.8 导叶接力器采用两只后铰式直缸接力器,额定操作油压6.30Mpa,行程为1070mm,接力器与机组水平中心成90布置在水轮机机坑支墩平面上,它由接力器缸、活塞、推拉杆及前后缸盖等组成。接力器保证在水轮机运行范围内都能可靠地操作导叶,调速器事故时靠重锤关闭导叶。接力器
15、设有导叶机械液压分段关闭装置。4.9 水气管路布置 水气管路包括主轴密封供水和排水系统,检修密封压缩空气系统及相应的自动化元件,当水气供应不满足要求或中断时能发出警报信号,主轴密封供水中断时能自动停机,排水接至电站集水井。4.10仪表管路布置 仪表管路中有六个议表,分别测量管形座前进水流道压力,轴承润滑油压力,主轴密封清洁水压力,导叶后、桨中前的水压力及真空度、尾水管的压力及真空度。各仪表分别与上述各处管子相连接,每个仪表下接有一个截门,必要时可以关闭或打开,六个仪表装在一个仪表盘上,仪表盘放在便于观察的地方。仪表管路还备有3根试验管,分别测量导叶前、后和尾水出口的水压力。4.11 回复机构采
16、用电反馈型式与微机调速器,导叶、桨叶反馈装置形成一套完整的安全可靠的协联运行系统。5 水轮机技术性能4.12 水轮机旋转方向从上游向下游看为顺时针。水轮机型号与规格名称灯泡贯流式水轮机型号GZTF08BWP550额定水头4.24m最大水头5.91m最小水头2.0m加权平均水头4.75m额定出力7615KW额定流量200.74m3/s额定转速75r/min飞逸转速250r/min允许吸出高度(至轴中心线)-5.5m安装高程 42.1mm额定效率91%最大效率93.9%最大水头时最大轴向推力正向推力127t反向推力167t生产厂家天津市天发重型水电设备制造有限公司5.1 水轮机净水头5.1.1 最
17、大水头Hmax 5.91m;5.1.2 额定水头He(发额定出力时的最小水头)4.24m;5.1.3 最小水头Hmin 2.0m。5.2 转速5.2.1 额定转速:75.0 r/min5.2.2 飞逸转速:在最大水头5.91m、发电机空载、导水叶全开,协联破坏情况下,最大飞逸转速250r/min。5.2.3 飞逸时间:在最大飞逸转速工况下机组所有旋转部分应能安全运行5min,不产生有害变形。5.3 运用范围 水轮机稳定运行范围规定如下:水头范围:2.05.91m;出力范围:3.0467.615MW;额定转速:Nr=75r/min。5.4 功率和效率5.4.1 功率保证5.4.1.1 在额定水头
18、4.24m时,水轮机最大出力不小于7.615MW;5.4.1.2 在最小水头2.0m时,水轮机最大出力不小于3.046MW;5.4.1.3 在最大水头5.91m时,水轮机最大出力不小于7.615MW。5.4.2 效率5.4.2.1 在额定水头4.24m,发额定出力7.615MW时,保证水轮机的效率不低于91.0%;5.4.2.2 在全部运行范围内,水轮机的最高效率保证值为93.9%;5.5 整机运行稳定性和噪声:在净水头2.0m至5.91m的范围内,机组保证在电网中带各种负荷稳定运行,在孤立电网中空载运行稳定。5.5.1 在5.3规定的运行范围内,水轮机尾水管内的压力脉动值不大于相应水头10%
19、;5.5.2 在5.3规定的运行范围内,水轮机径向轴承垂直振动值双幅不大于0.14mm;5.6.3 在额定转速和导叶空载开度至满载开度的全部运行工况下,在转轮中心线平面上距离转轮室外缘1m处测定,其噪声不超过85dB。5.7 调节保证5.7.1 机组在4.24m水头,7.615MW出力下突甩全部负荷时,最大转速上升率不大于70%;5.7.2 机组在5.91m水头,7.615MW出力下突甩全部负荷时,导叶前最大压力上升值不大于16mH2O。6 水轮机运行规定6.1 水轮发电机组是全厂最重要的机电设备,为确保机组的安全经济运行和人身安全,值班人员和有关人员必须严格遵守本规程,任何人对本规程有违反之
20、处,值班人员有权制止和拒绝执行,并汇报有关领导。6.2 机组正常运行主要保护和自动装置都必须投入,退出保护运行需由生产领导或公司机电总工批准,变更定值要有正式的定值更改通知单。6.3 机组应尽量在5.3条规定的稳定运行范围内运行,并及时调整运行工况,避免运行中振动、噪音超过允许范围。6.4 汛期泄洪时,当机组负荷小于3046kW时,一般应将机组停机,其运行最低极限水头为2.0m,机组不得在2.0m以下的水头运行。6.5 为保证机组的运行工况和提高水能利用率,当机组进水口拦污栅落差超过0.3m时,应联系机组空转清渣处理。6.6 机组运行中受到较大冲击时,应对转动部分、连接部分、支撑等进行检查。当
21、机组发生飞逸,采用落尾水门方法迫使机组停机,停机后应通知检修进行全面检查。6.7 轴承润滑油系统是机组运行的最主要环节,其工作正常与否直接影响着机组的安全运行。因而运行中要加强对本系统的巡视与维护,并随着季节的变化及轴承工作温度情况对润滑油量及冷却水量作一定的调整。6.8 运行中轴承润滑油量及温度规定:轴承项目正推 反推发导水导油流量(L/min)808051.625正常油温()15501545正常瓦温()55505050故障报警瓦温()65事故停机瓦温()706.9 在负荷不变的情况下,机组轴承瓦温较前1小时升高23时,应检查油系统及冷却水系统的工作情况,并检查机组摆度、振动等有无增大,查明
22、原因,及时处理。6.10 轴承油冷的冷却效果可用调整冷却水量来改变,冷却水最高水温28时最大耗水量约为25m3/h。当冷却水量最大,而冷却效果仍不良时,应待停机时通知检修清洗油冷。6.11 当轴承润滑油温度低于15时不允许开机。冬季停机备用的机组,应检查其回油箱油加热器能否自动保持油温在20以上,当油温低于15时应手动投入加热器,当油温25时应退出加热器,并通知检修检查加热器控制回路。6.12 润滑高位油箱正常运行中高位油箱应在溢流状态,停机时油箱亦应保持在最高油位。6.13 运行中机组主轴密封润滑水量25L/min,但切忌滴水不漏,以免烧损密封填料。主轴密封供水压力保持在0.20.25MPa
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