水电站油气系统及进水阀
水电站的典型阀门应用
水电站的典型阀门应用【摘要】阀门是保证水电站顺利工作不可或缺的重要部件，它控制着水电站各管道的工作。
根据管道功能的不同采用与之相对应的阀门，使管道功能得到最大发挥。
不同的阀门有着不同的结构和优劣点，因此根据管道的功能选择合理的阀门是实际工作中必须注意的。
本文将结合水电站应用的典型阀门，浅析它们在水电站中的应用。
【关键词】水电站；典型阀门；油气系统；系统管道随着我国经济发展以及城市化的发展，我国对电力的需求急剧增长。
这些趋势促使我国水电站的建设项目不断增多、建设规模不断增加。
水电站管道阀门运用得是否合理直接关系着水电站的工作效能，因此研究先进水电站阀门技术、总结阀门维修和保养技术、弄清现有阀门的结构，对提高我国水电站阀门技术具有重要的意义。
1 不同阀门应用于各类水电站系统管道中水电站除了发电机组以外还需要设计和建设辅助系统，辅助系统中阀门应用合理有利于保证发电机组的高效工作。
针对不同的系统管道需要安装不同类型的阀门，阀门的主要作用是控制气体和液体的压力、流速、流动方向等。
阀门可以有效避免管道中流体倒流的情况发生，同时根据工作需要截断流体、调整流体的流向，或者将管道内的压力控制在一定范围内。
如果水电站需要泄洪，阀门可以根据工作需要将气体或液体进行分流和溢流处理。
由于实际工作中系统管道的不同功能和所要控制流体类型的不同，它们对阀门的需求也不一样。
阀门的选择应当遵循以下原则：第一，阀门的强度和密封性要符合其应用的环境。
根据管道控制的对象（即气体和液体）选择具有不同密封性和强度的阀门。
由于流体类型的差异，它们在相同环境中的压强是不同的。
因此阀门的选择应考虑到强度和密封性。
第二，在选择阀门时应当考虑调节功能、动作功能是否能满足水电站工作的需要。
第三，在应用阀门时要根据阀门的材料、结构、公称通径等特性将其安装在合适的系统管道内。
根据水电站不同系统管道的需要，选择相应规格和功能的阀门。
例如：在具有冷却和润滑功能的透平油系统、具有控制液体压力功能的液压启闭油气系统、具有绝缘和散入用途的油系统中三个系统所需要的阀门是不尽相同的，应当根据实际需求选择合适的阀门。
新庄水电站增效扩容改造油、气、水系统设计毕业设计
润滑油主要为透平油，供给机组轴承润滑和调速系统，进水阀、调压阀、液压操作阀门的液压操作用。
绝缘油主要有变压器油、断路器油、电缆油。
2.1.2油的作用
透平油的主要作用部件是机组推力轴承、机组上导轴承、机组下导轴承、机组水导轴承、水轮机调速器接力器、水轮机定转子下的接力器[3]。
2.1.2.1透平油的作用：
（3）液压操作
水电站中常利用透平油作为传递能量的工作介质。
2.1.2.2绝缘油的作用
绝缘油在设备中的作用是绝缘、散热、以及灭弧。
（1）绝作用
水轮机油、水、气辅助设备系统问答
水轮机油、水、气辅助设备系统问答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 MPa 5）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。
水电站油气系统及进水阀
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。
水电站自动化元件辅助设备及油水气系统应用技术
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。
水电站油系统 ppt课件
型水电站都设置有一台到两台。
过滤机械杂质效果好
3、真空过滤
采用真空滤油机。真空滤油机分离水分的 效果好，多用于大中 型水电站的变压器油的过滤。也可将压力滤油机与真空滤油机串联 起来处理油，效果好，而且效率高。.
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（1）变压器油
（2）开关油
（3）电缆油等 缘、散热和消弧。
绝缘油的作用：绝
用于电器设备的变压器和油开关等。
2020/1 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？ 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭 “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
承润滑
（3）压缩机油：它有一些特殊的性质，专门用于空压机的轴承润滑。 （4）润滑脂（俗称黄油）：用于滚动轴承和有相对摩擦的机械部件上。还可以用
于金属部件的维护、保养。但以其成分不同，可以分成钙基润滑脂和哩基润滑脂。分 别用于水轮机和发电机。
润滑油的作用：润滑、散热、防锈和传递力的作用
（二）绝 缘油—电气设备用油
3、油位的监测： 油位反映油量的多少，应该满足运行要求。监测油位的有油位计， 和油位浮子信号器
运行中油位下降过快：漏油严重，应该检查油箱壁面、底部等处的结 合面；运行中油位上升：检查冷却水管有无破损。各处的阀门应检查 在工作位置。
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第七章 水电站油系统
第二节 透平油系统
二、油系统图
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三、油的牌号
1、油的牌号：223页 （1）透平油： （2）绝缘油 2、油的劣化：
水电站辅助设备油、气、水系统
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引言
水电站设备分为主机和辅辅助设备两 大类，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 系统和其他的一些设备。水系统包括技术 供水系统和排水系统，气系统包括中压 （2.5MPa）和低压（0.7MPa）两个等级。 由于都是液体，使用时必须要有容器、输 送的管道、控制的阀门和监控的装置等。
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排水系统
组成：主要是水泵及管道等。 水电站的排水可分为生产用水排水、渗
漏排水和检修排水三大类。
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。 （3）油化验室：设有化验仪器、设备、药物等。 （4）油再生设备：水电站通常只设置吸附器。 （5）管网：将用油设备与油处理室等各部分连接起来组成油务系
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。如
温度计、液位信号计、油混水信号器、示流信号计等。
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常用的润滑油
(1)透平油－供机组轴承润滑及调速系统、进水 阀等液压操作用。
（4） 用气设备，如油压装置压力油罐、制动闸、风动 工具等。
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水系统
技术供水系统由水源、管网、用水设备以及测量元件等组成。 水源：由取水设备（如水压不够，应设水泵升压）、水处理设备
（如沉淀池、过滤器等）组成，为完成技术供水系统的任务而准 备好水量、水压、水温、水质都符合要求的技术用水。 管网：由取水干管、支管及管路附件等组成。干管直径较大，把 水引到厂内用水区。支管直径较小，把水从干管引向用水设备。 管路附件包括弯头、三通、法兰等，是管网不可缺少的组成部分 。管网分树枝状管网及环状管网两种。水电站普遍采用树枝状管 网，管网中水不循环，用后即排走。这种管网简单经济，容易计 算，但供水可靠性较差。环状管网则与此相反。
水电站三大系统图
油气水系统（电气）油气水系统是我站的主要辅助系统，是电站不可缺少的部分，在机组运行中起十分重要的作用，电气控制部分是决定动力设备自动运行与否的主要因素之一，其电气原理图是描述电气控制的主要手段，读懂控制原理图才能掌握动力设备的启停控制。
为读懂原理图，以本站轴承油泵控制原理图中所用到的控制符号为例，对本电站油气水系统电气控制原理图图例作简要介绍。
轴承油泵控制原理图图中：A1（A2）、B1（B2）、C1（C2）为三相交流电源，1Q（2Q）为接触器，1RJ（2RJ）为热继电器，1D（2D）电动机，1ZKK（2ZKK）为手动/自动切换开关，K45（K47）为设备启动继电器，选用常开触点，K46（K48）为设备停止继电器，选用常闭触点。
选用常开触点时设备带电触点闭合，选用常闭触点时设备带电触点断开。
其中1ZKK（2ZKK）作为手动与自动切换。
当1ZKK（2ZKK）选择手动位置时3、4导通，选择自动位置时1、2导通。
1RJ（2RJ）热继电器用于当主回路过流时动作，切断控制回路电源，1Q（2Q）失电，使设备停止运行，起保护作用。
K45（K47）、K46（K48）为LCU中PLC控制，PLC通过判断高位轴承油箱油位控制触点决定K45（K47）、K46（K48）是否带电。
一、油系统油系统在我站主要分为润滑油系统和调速油系统，本部分主要介绍润滑油系统。
下面以一台机为例简要介绍油泵控制原理。
润滑油系统分为轴承润滑系统和高顶油系统。
1、轴承油系统轴承油系统由两台螺杆泵做主动力源将润滑油箱中的润滑油打入高位轴承油箱，高位轴承油箱中的油再通过自身势能向机组各轴承供油，最终回到润滑油箱。
通过上述介绍可知只要保证高位轴承油箱有足够的油，就能保证机组安全运行。
所以轴承油泵运行只需控制高位轴承油箱油位即可。
本站高位轴承油箱油位控制点共设置四个，从上到下分别为：停泵（油位正常）、主用泵动（油位降低）、备用泵启动（油位过低）、事故停机信号（油位太低）。
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1、水电站用油的种类和作用
水电站用油通常分为润滑油和绝缘油两大类。 （1）润滑油： 透平油——用在机组轴承、调速器及液压操作设备中，起润滑、 散热作用 机械油——用在电动机、水泵、机修设备、起重机等，起润滑作 用 压缩机油——用在活塞式压缩机中，起润滑、密封作用 润滑油（黄油）——用在滚动轴承等相对运动部件间，起润滑、 防锈作用 （2）绝缘油： 变压器油——用于变压器、电流及电压互感器中，起绝缘、散热 作用 开关油——用于断路器中，起绝缘、消弧作用 水电站主要用的油是透平油、变压器油。
水电站油系统
5、油系统组成 ★储油罐 一个油系统设置的储油罐不应少于两个， 净油罐和污油罐。运行油罐一般为两个。 ★油处理设备 ★油化验设备 透平油、绝缘油 ★油吸附设备 是一个油系统吗？ ★管网 ★测量及监测控制元件
水电站油系统
6、油系统图 ——表明油系统的基本组成、连接情况、运行方式的 平面展开示意图。 截止阀——像常见的水龙头，有手轮。只允许介质单 向流动，安装时有方向性。 止回阀——只允许介质向一个方向流动，启闭件靠介 质流动力自行开启或关闭，防倒流，即“自动阀”。 进压力>出压力，开启；进压力<出压力，自动关闭。 OD-DN50——管子的公称外径，约为59.5. ZJB-0.6KY——真空滤油机 LY-30——压力滤油机 2CY-3/3.3-1——齿轮式输油泵
水电站气系统
②多级压缩空压机
空压机的润滑油只能在180℃以下正常工作，要提高 压缩空气的压力，增大空压机压缩比，采用多级（不 超过3）压缩空压机。
水电站气系统
（3）活塞式空压机的工作参数：排气压力、排气量、转 速、功率、效率 （4）空压机的规定工况 选择压缩机 型号的依据 ◆吸气压力0.1MPa 选配电动机及决 ◆吸气温度20℃ 定传动方式和传 ◆水冷空压机冷却水进水温度15℃ 动比的依据 ◆水冷空压机冷却水进水量m3/min （产品定） ◆风冷空压机冷却空气温度（环境温度) ◆排气压力和转速（产品定）
水电站油系统
2、油的基本性质
（1）物理性质 包括：粘度、闪点、凝固点、灰分和机械杂质、抗乳化性、透明 度、水分。 要求：粘度适合，闪点高，凝固点低，灰分和机械杂质少，抗乳 化性好，透明度高，水分尽量无。 油中水量超0.01%～0.02%时，油的绝缘度降低到最小值1KV，新 油中不允许含有水分。 （2）化学性质 包括：酸值、抗氧化安定性、水溶性酸、碱 要求：酸值小，抗氧化安定性强，水溶性酸、碱为中性。 新透平油、绝缘油的酸值不能超过0.05mgKOH/g；运行中的绝缘 油不超过0.1mgKOH/g；运行中的透平油不超过0.2mgKOH/g。 0.05mgKOH/g——中和1克油中酸性气系统
2、压缩空气系统的组成及作用
（1）空气压缩装置——空气压缩机、电动机、储气罐、 气水分离器，产生压缩空气。 （2）供气管网——干管、支管、管件，输送、分配压缩 空气。 （3）测量和控制元件——压力继电器、温度信号器、电 磁空气阀等，监测、控制，保证压缩空气系统的正常 运行。 （4）用气设备——油压装置的压力油灌、制动闸、风动 工具等，将气转换为必要的动能。
水电站气系统
3、压缩空气的产生
以电动机为动力，带动空气压缩机将自由空气压缩而 得。 （1）分类： 按原理分：往复式——水电站多采用——往复活塞式 空压机 离心式 回转式 （2）活塞式空压机的工作过程 ①单级压缩空压机
水电站气系统
• 单级压缩空压机 活塞式空压机的曲轴每旋转一周，活塞就往复移动一 次完成一个工作循环，每个循环可分为吸气（A～B）、 压缩(B～C)、排气(C～A)三个过程。
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• 透平油系统操作程序表——检查油系统拟定的合理性及说明运行 操作方式。 P226,表8-1 7、油系统的监督和运行维护 ——对新油进行分析化验；对运行油进行定期取样观察；化验记 录。 • 减缓油劣化的措施 • 油质监测 • 油位监视 • 油温监测 • 油系统的清洗维护
水电站油系统
8、思考、讨论 • 水电站用油的种类及作用？ • 轻度劣化的污油常用哪些净化方式？ • 油系统由哪些组成？监督、运行维护有哪些方面？
水电站油系统
4、油的净化 （1）澄清 （2）压力过滤 把加压的油通过具有能够吸收水分和阻拦机械杂质 的过滤层——压力过滤，油加压并过滤的设备——压 力滤油机。普遍用于透平油的净化。 过滤质量高，效率低，损耗过滤纸大。
水电站油系统
（3）真空净化 ——利用油和水的汽化温度不同，在真空罐内将 水分和气体减压蒸发，达到除水脱气的目的。 快速出水，不能除机械杂质。
水电站气系统
• • • • 了解压缩空气用途，熟悉其组成、作用 熟悉活塞式空压机的工作过程，了解其工作参数、 型号，了解压缩空气的冷却、除湿、干燥、储存。 熟悉压缩空气系统图 能读懂压缩空气系统图，能对水电站压缩空气系统 正确管理、操作、维护。
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1、压缩空气的用途
• • • • • 供液压操作的油压装置压力油灌用气 机组停机过程中的制动用气 大中型机组水轮机强迫补气 ··· 水电站组成的压缩空气系统按压力不同分为高 （10～100Mp）、中（1～10Mp）、低（0.2～1Mp）压 气系统。
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（5）活塞式空压机的型号
结构-字母 特征-字母 排气量 排气压力 差异-字母或数值
结构代号：L——气缸中心线相互为90℃，立卧L排列 V——气缸中心线V排列 W——三条气缸中心线呈W排列 Z——与水平面垂直的立式排列 P——与水平面平行的卧式排列 M——空压机的曲柄轴对称平衡式 例：V-0.65/7 往复活塞型，二级风冷移动式，气缸中心线呈V排列的 空压机，排气量为0.65m3/min，排气压力为7×105Pa （0.7MPa）
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（3）电气性质 包括：介质损耗因数、绝缘强度 要求：介质损耗因数小，绝缘强度高。 3、油的牌号 （1）国产透平油牌号一般为32、46、68、100号。 牌号的数值表示油在40℃时的运动粘度。 即牌号小，粘度小。一般用32、46号。 （2）国产绝缘油（变压器油）牌号一般为10、25、45号。 牌号的数值表示油的凝固摄氏温度值（负）。 即牌号大，凝固点低。一般选用25号。