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水電站機(jī)組自動(dòng)化運(yùn)行與監(jiān)控學(xué)習(xí)情境輔助設(shè)備的自動(dòng)控制及運(yùn)行
排水系統(tǒng)1.了解排水系統(tǒng)的對(duì)象;2.熟悉排水系統(tǒng)的組成;3.了解排水方式;4.能看懂排水系統(tǒng)圖;5.能在仿真機(jī)上對(duì)排水系統(tǒng)各種工況進(jìn)行操作、處理;6.學(xué)會(huì)排水系統(tǒng)運(yùn)行中的操作;7.掌握排水系統(tǒng)故障處理措施。知識(shí)要點(diǎn)排水系統(tǒng)圖3排水系統(tǒng)自動(dòng)控制2排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式
1排水系統(tǒng)仿真運(yùn)行與操作4排水系統(tǒng)故障處理5?
排水系統(tǒng)是水電廠輔助設(shè)備中最基本的系統(tǒng)之一。?在水電廠,排水系統(tǒng)是比較容易發(fā)生事故的部位,若排水系統(tǒng)不可靠,就會(huì)引起水淹廠房的重大事故,嚴(yán)重威脅水電廠的安全和運(yùn)行。
1.2排水方式
1)滲漏水排水方式
◆集水井排水:此種排水方式是將水電站廠房內(nèi)的滲漏水經(jīng)排水管、溝匯集到集水井中,用臥式離心泵、深井泵或潛水泵排到廠外。由于廠內(nèi)設(shè)置集水井容易實(shí)現(xiàn),臥式離心泵的安裝、維護(hù)方便,價(jià)格低廉;潛水泵為機(jī)電一體式,具有體積小,重量輕,且節(jié)能效果顯著、安全、防纏繞,無堵塞等優(yōu)點(diǎn)。這種方式適用于中小型水電站。
1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式
1.1排水系統(tǒng)的對(duì)象
2)檢修排水當(dāng)檢查、維修機(jī)組或廠房水工建筑物的水下部分時(shí),必須將水輪機(jī)蝸殼、尾水管和壓力鋼管內(nèi)的積水排除。
◆檢修排水的特征是排水量大,高程很低,只能采用排水設(shè)備排除。為了加快機(jī)組檢修,排水時(shí)間要短。屬臨時(shí)性工作,通常采用手動(dòng)控制。1.2排水方式
1)滲漏水排水方式◆廊道排水:這種排水方式是把廠內(nèi)各處的滲漏水通過管道匯集到專門的集水廊道內(nèi),再由排水設(shè)備排到廠外。此種方式多采用立式深井泵,且水泵布置在廠房一端。設(shè)置集水廊道受地質(zhì)條件,廠房結(jié)構(gòu)和工程量的限制,可適用于立式機(jī)組的壩后式和河床式水電站,加之立式深井泵的安裝,維護(hù)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,這種方式適用于大中型水電站。
1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式
2)檢修排水方式◆直接排水:此種排水方式是將各臺(tái)機(jī)組的尾水管與水泵吸水管用管道和閥門連接起來。機(jī)組檢修時(shí),由水泵直接將積水排除。其排水設(shè)備亦多采用臥式離心泵。水泵可以和滲漏排水泵集中布置或分散布置。直接排水方式運(yùn)行安全可靠,是防止水淹泵房的有效措施,目前,在中小型水電站中采用較多。
1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式
2)檢修排水方式◆廊道排水:這種排水方式是把各臺(tái)機(jī)組的尾水管經(jīng)管道與集水廊道連接。機(jī)組檢修時(shí),先將積水排入集水廊道,再由水泵排到廠外。采用此種方式時(shí),滲漏排水也多采用廊道排水,兩者可共用一條集水廊道,條件許可時(shí),滲漏水泵亦可集中布置在同一泵房內(nèi)。1.排水系統(tǒng)的對(duì)象和排水方式2.1滲漏集水井◆集水井內(nèi),工作水泵啟動(dòng)水位與停泵水位之間的容積,稱為集水井有效容積?!魸B漏集水井的總?cè)莘e除有效容積外,還包括安全容積、死容積和備用容積?!魣?bào)警水位至不允許淹沒的廠房地面之間,應(yīng)留出一定的安全距離,這部分容積稱為安全容積。◆工作水泵啟動(dòng)水位與備用水泵啟動(dòng)水位間的容積,稱為備用容積。◆停泵水位以下的容積稱為死容積。停泵水位至井底的距離,取決于底閥的大小、底閥的淹沒水深及為防止吸入底部臟物和保證進(jìn)水條件對(duì)底閥下緣至井底的間距要求。2.排水系統(tǒng)自動(dòng)控制2.2滲漏排水控制
滲漏排水采用臥式離心泵的排水系統(tǒng)圖。設(shè)置兩臺(tái)滲漏排水泵,集中布置在水泵室內(nèi)。漏排水泵一臺(tái)工作,一臺(tái)備用,由液位信號(hào)器控制,根據(jù)集水井水位高低,自動(dòng)啟停,排除集水井內(nèi)積存的滲漏水。全廠的滲漏水都通過排水管和排水溝流入集水井。滲漏排水泵的控制。滲漏排水泵一般采用自動(dòng)化操作,由液位信號(hào)器控制工作泵與備用泵的啟停,并在水位過高時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)?!艄ぷ魉脝?dòng)水位:?jiǎn)?dòng)工作水泵;◆備用水泵啟動(dòng)水位:?jiǎn)?dòng)備用水泵,與工作水泵同時(shí)工作;◆報(bào)警水位:水位過高時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào);◆停泵水位:停止工作水泵及備用水泵。2.排水系統(tǒng)自動(dòng)控制
2.3檢修排水控制
檢修排水采用臥式離心泵的排水系統(tǒng)圖。全廠共設(shè)置兩臺(tái)檢修排水泵。檢修排水采用直接排水方式排水泵以管道和各臺(tái)機(jī)組尾水管相接,當(dāng)某一臺(tái)機(jī)組檢修排水時(shí),打開該機(jī)組放空蝸殼的管道和檢修排水管上的相應(yīng)的閥門,水泵吸水管不裝設(shè)底閥,若啟動(dòng)前泵體內(nèi)未充滿水而有空氣時(shí),則利用真空泵先將空氣抽去。2.排水系統(tǒng)自動(dòng)控制
3.1滲漏排水和檢修排水不完全 合一的排水系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)臥式離心泵,作滲漏和檢修排水之用。為了滿足檢修排水泵在低水位時(shí)能啟動(dòng)引水,并增設(shè)了一臺(tái)真空泵。正常運(yùn)行時(shí),兩臺(tái)泵作滲漏排水用,平時(shí)一臺(tái)工作,一臺(tái)備用,運(yùn)行方式可定期切換,互為備用。由液位信號(hào)器根據(jù)整定的集水井水位控制其啟、停。機(jī)組檢修時(shí),先關(guān)閉閥1,打開閥2,由兩臺(tái)水泵一起排除檢修積水。待積水排除后,再關(guān)閉閥2,打開閥1,由1#水泵自動(dòng)排除廠內(nèi)滲漏水,2#水泵手動(dòng)排除進(jìn)水口閘門和尾水管閘門的漏水。這種排水系統(tǒng)只要集水井中水泵的吸水管底閥正常,就可以避免水淹泵房和廠房的事故。3.排水系統(tǒng)圖
3.2滲漏排水和檢修排水系統(tǒng)分開的排水系統(tǒng)該系統(tǒng)采用兩臺(tái)滲漏排水泵和兩臺(tái)檢修排水泵。整個(gè)設(shè)備可以集中布置在同一水泵房內(nèi)。滲漏排水采用集水井排水方式,兩臺(tái)水泵互為備用,由集水井液位信號(hào)器自動(dòng)控制。檢修排水采用直接排水方式,水泵經(jīng)主排水管道與各機(jī)組尾水管排水管相連。水泵的充水,通過排水管上旁通閥打開一開度即可充水。如果其中一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí),通過閥門切換,可實(shí)現(xiàn)兩泵同時(shí)進(jìn)行排水,等排水完成后,再利用一臺(tái)泵來排除尾水閘門和進(jìn)水閥的漏水。3.排水系統(tǒng)圖
4.模擬仿真展示
檢修集水井水位上升到工作泵啟動(dòng)值140.0時(shí),有現(xiàn)地檢修泵控制柜內(nèi)PLC程序控制啟動(dòng)主泵運(yùn)行,打開檢修泵軸承潤滑水電磁閥,經(jīng)283(284)進(jìn)入深井泵推力軸承,延時(shí)一分鐘后由軟啟裝置啟動(dòng)電機(jī),檢修泵出水經(jīng)逆止閥、714(715)排到下游尾水,檢修井水位下降到停泵值138.0時(shí),PLC開出停泵令,水泵停止運(yùn)行,延時(shí)后關(guān)閉軸承潤滑水電磁閥;2臺(tái)檢修泵主備用自動(dòng)切換;若檢修集水井水位繼續(xù)上升,到140.5時(shí)備用泵啟動(dòng)接點(diǎn)接通,由PLC開出2臺(tái)水泵啟動(dòng)令,2臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行,出水經(jīng)逆止閥、715、714排到下游尾水,檢修井水位下降到停泵值138.0時(shí),PLC開出停泵令,水泵停止運(yùn)行;若由水泵故障或其他原因,集水井水位繼續(xù)上升,到達(dá)141.0時(shí)發(fā)出水位危急報(bào)警信號(hào)。檢修水泵自動(dòng)運(yùn)行流程
5.1水泵運(yùn)行方式1)正常情況下1號(hào)、2號(hào)排水泵為自動(dòng)運(yùn)行方式,其控制柜電源正常供電,動(dòng)力電源正常投入,控制柜把手均放“自動(dòng)”位置,控制箱把手放“遠(yuǎn)方”位置。排水閥為常開。2)正常情況下3號(hào)、4號(hào)排水泵為備用狀態(tài),不做自動(dòng)控制,其控制柜電源正常供電,控制柜把手均放“切除”位置,柜內(nèi)動(dòng)力電源開關(guān)斷開,控制箱把手放“現(xiàn)地”位置,進(jìn)水閥、排水閥為常開。5.排水系統(tǒng)運(yùn)行操作
5.2水泵操作注意事項(xiàng)
1)滲漏水泵正常運(yùn)行時(shí),兩臺(tái)均放“自動(dòng)”。兩固態(tài)控制器無脫扣現(xiàn)象。2)當(dāng)尾水管排水時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)檢修水泵的運(yùn)行監(jiān)視。3)滲漏水泵運(yùn)行時(shí),軸承潤滑冷卻水不得中斷,當(dāng)冷卻水中斷時(shí)應(yīng)立即停泵。4)檢修、滲漏水泵啟動(dòng)前應(yīng)給上軸承潤滑水,若無潤滑水,設(shè)法恢復(fù)后再啟動(dòng)。5)在檢修水泵、廠區(qū)水泵長期停用期間,必須做到周期性的檢查。6)廠區(qū)3號(hào)、4號(hào)排水泵的操作和維護(hù)由檢修人員負(fù)責(zé),汛期正常排水時(shí),啟動(dòng)1號(hào)、2號(hào)廠區(qū)水泵排水,當(dāng)1號(hào)、2號(hào)泵排水不及時(shí),應(yīng)通知檢修人員啟動(dòng)3號(hào)、4號(hào)泵排水。5.排水系統(tǒng)運(yùn)行操作
6.排水系統(tǒng)故障處理序號(hào)故障種類原因消除方法1功率增高1.葉輪與殼體發(fā)生摩擦;2.水泵中吸人大量砂子;3.滾珠軸承已磨損。1.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子提升量;2.清理水井;3.修理滾珠軸承。2水泵劇烈振動(dòng)1.動(dòng)力裝置安裝不同心;2.傳動(dòng)軸彎曲1.重新安裝動(dòng)力裝置使之同心;2.校直軸。3滾珠軸承發(fā)熱1.油盒中無油或不清潔;2.冷卻水不足或未給水;3.滾珠軸承摩損。1.清洗加油;2.稍關(guān)小出口閥門,清洗冷卻水管;3.換軸承。5填料涵中漏水過多1.填料已摩損;2.填料壓得不緊;3.軸擺動(dòng)或彎曲。1.換填料;2.壓一下填料壓蓋或加一圈填料;3.將軸取出校正。6止逆裝置失靈1.止逆結(jié)合子中不清潔;2.電機(jī)上蓋的凸起部已磨損。1.將上逆合子拆下,用煤油把槽清洗干凈;2.將凸起部加深或換新的。7水泵流量減少
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