云峰水电厂检修实习报告文档格式.docx
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Ⅱ云峰电厂水利枢纽简介
云峰发电厂采用混合式开发方式,大坝建在江套之首,发电厂房建沿江套下流14公里处,用两条引水隧道引水发电,从而多获得14米落差。
发电厂房进水口位于坝址上游的右侧,引水隧道长分别为775米和759.32米,洞径8.6米,末端设有差动式调压井,井后接四条洞径5.3米的高压管道,引入四台机组。
引水系统及厂房由东北勘测设计院设计,云峰水电工程局施工。
大坝的下游是朝鲜的云峰里,云峰发电厂的名字就得源于此。
大坝
水利枢纽为开发利用河流水力资源,在河道上采取工程措施,按时国家相关规范,修筑的控制和支配水流的水工式建筑物,同时将其布置在合理的位置上,互相配合与协调工作,从而实现水力水利任务所组成的一个有机综合体.包括挡水建筑物,泄水建筑物,等.可分为,土坝,重力坝,混凝土面板堆石坝,拱坝等.
堤坝式水电站中的主要壅水建筑物,又称拦河坝。
其作用是抬高河流水位,形成上游调节水库。
坝的高度取决于枢纽地形、地质条件,淹没范围,人口迁移,上、下游梯级水电站的关系以及动能指标等。
大坝的安全极其重要,所以应加强对大坝安全的监测。
建坝过程中及建坝后,对周围环境的影响也应充分考虑。
云峰大坝截流于鸭绿江中上游,为混凝土宽缝重力坝,全长828米,高105米,宽7——14米,中孔闸门4个,溢流闸门21个(重65吨)。
坝上设四台大型的门式起重机,最大起重量350吨,是由中国太原生产的,最小起重量180吨是由朝鲜生产的。
当水位超出警戒线海拔318.75米时就要提闸门泄洪了,每个闸门每秒泄洪量900立方米。
大坝泄洪如玉湖飞瀑,场面壮观。
大坝右岸有深水底孔即中孔4孔,孔口尺寸为4.25m*4.25m采用弧形闸门并备用有事故检修平板闸门。
。
弧形闸门由四台75/40t螺杆式启闭机操作,事故检修平板闸门由1台350/3-1t启闭机操作。
水库
水库,一般的解释为“拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。
”它是指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。
水库建成后,可起防洪、蓄水灌溉、供水、发电、养鱼等作用。
有时天然湖泊也称为水库(天然水库)。
水库规模通常按库容大小划分,分为小型、中型、大型等。
云峰电站水库由东向西南,呈带状,正常高水位是318.75m,死水位为281.75m,为不完全调节水库。
厂房
水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施,包括厂房建筑、水轮机、发电机、变压器、开关站等,也是运行人员进行生产和活动的场所。
水电站厂房的主要任务:
⑴将水电站的主要机电设备集中布置在一起,使其具有良好的运行、管理、安装、检修等条件。
⑵布置各种辅助设备,保证机组安全经济运行,保证发电质量。
⑶布置必要的值班场所,为运行人员提供良好的工作环境。
从设备布置和运行要求的空间划分
厂房内在发电机层安装有发电机、变速器、起重装置、电气控制柜、高压油罐等;
在水轮机层主要有水轮机,事故配压阀、尾水管补气的引气管及其电磁阀等。
Ⅲ水轮机部分
1.水轮机转轮将水流的能量转换为转轴上的旋转机械能,不同形式的水轮机其转轮的形式不同。
混流式:
轴面投影图中,水流由径向进入转轮,然后沿轴向流出,所以曾被人叫做辐轴流式水轮机。
主要由上冠、下环和叶片组成,叶片是固定不动的,取下环和叶片进口的交点对应的直径为标称直径。
其结构紧凑,运行可靠,效率高,能适应很宽的水头范围;
轴流式:
轴面投影图中,水流在导叶与转轮之间的流动方向由径相转为轴向,经过转轮区域时水流是轴向流进又轴向流出。
由转轮体和叶片组成,叶片数少于混流式,叶片轴线与水轮机轴线垂直。
取转轮叶片轴线与转轮室交点处的直径为标称直径。
根据叶片能否转动又分为定桨式和转桨式。
斜流式:
其结构形式及性能特征与轴流转浆式水轮机类似。
斜流式水轮机转轮布置在与主轴同心的圆锥面上,叶片轴线与水轮机主轴中心线形成交角,随水头不同而异。
一般水头在40到80m时交角取60°
,在60到130m时取45°
,在120到200m时取30°
因此,在斜流式转轮上能比轴流式转轮布置更多的叶片,降低了叶片单位面积上所承受的压力,提高了适用水头。
在斜流式转轮体内布置有叶片转动机构,也能随着外负荷变化进行双重调节,因此它的平均效率比混流式高,高效区比混流式宽。
由于它的轴面投影图中水流是斜向流进转轮,又斜向流出的,所以又称其为对角流转浆式水轮机。
它的适用水头在轴流式与混流式水轮机之间,约为40到200米。
云峰电厂采用的是混流式转轮,不锈钢构件。
在其上冠和下环上外缘做成迷宫环分别于顶盖和底环配合,泄水锥铸造在其上。
2.导水机构
云峰电站的导水机构和上述基本一致,采用的是直缸式接力器,有几个细节。
a.拐臂下方有限位块控制导叶的最大开度。
b.调整螺钉与顶丝一起调节导叶的立面间隙和稳定导叶。
c.传递导叶与拐臂之间扭矩的分半键有两个。
d.立面间隙的调整是通过锁板和偏心销完成的。
3.主轴
⑴.主轴的型式:
单法兰主轴、双法兰。
⑵.主轴的连接:
无法兰主轴和单法兰主轴与转轮的连接,采用锥度配合、用键传递转矩的方式,另一端通常采用连轴器连接的方式。
主轴与上冠法兰连接方式有两种:
精致螺栓连接和键传递转矩的连接。
4.水导轴承
在水轮机内,因转轮静不平衡会产生径向离心力,因尾水管中的空腔气蚀会产生横向脉动力,因叶片开度不均止漏环间隙不均会产生径向水推力,电磁不平衡。
水轮机导轴承的主要作用是承受由轴传来的径向力和振摆力,以固定机组轴线位置,保证轴心稳定。
导轴承是水轮机的重要组成部分,它的工作质量直接影响水轮机的运行,在运行当中常见的故障是轴承过热,严重时轴瓦会被烧坏。
根据冷却介质和轴承结构的不同,导轴承可以分为分块瓦油润滑导轴承、筒式瓦油润滑导轴承和橡胶瓦水润滑导轴承。
导轴承的安装应以机组实际旋转中心为基准,而不是以轴的几何中心线为准确保导轴瓦的同心度,具有适当的轴承间隙,并使同一部位导轴瓦的各块轴瓦在同一圆周上。
水润滑橡胶导轴承轴承体上镶有6~12块粘有橡胶或桦木的钢衬轴。
整个轴承用螺钉固定在顶盖上。
橡胶轴瓦内表面开有许多纵向槽,使水进入轴瓦和轴颈之间起润滑和冷却作用。
用轴瓦背面的支顶螺栓调整轴瓦和轴颈的间隙。
轴颈包焊不锈钢轴衬防止主轴锈蚀。
稀油润滑筒式瓦导轴承
优点:
结构简单,布置紧凑,寿命长。
缺点:
安装检修时刮瓦和调间隙困难,运行时易发生甩油等。
稀油润滑分块瓦导轴承
瓦面间隙调整方便,轴瓦块有自调节能力,受力均匀,润滑条件好。
部件尺寸小,制造安装方便。
轴领加工成本高,价格稍贵。
云峰采用的是水润滑橡胶瓦导轴承。
5.主轴密封
(一)、工作密封
.橡胶平板密封
优点:
结构简单,密封性能好,能自动封闭磨损产生的间隙。
轴向振动大的机组,密封效果差,抬机时漏水量增大。
.机械端面密封
缺点:
弹簧制造质量要求高,要有防锈措施;
滑动架容易发卡。
.液压端面密封
滑动架改为由水压驱动的“门”或“Π”型橡胶圈。
水兼有驱动橡胶圈和冷却、润滑密封面多重作用。
密封面磨损后,能自行补偿。
(二)、检修密封
.围带式密封
.抬机式密封
6.水轮机蜗壳
分为金属蜗壳和混凝土蜗壳
金属蜗壳的断面采用圆形,接近鼻端处逐渐变为椭圆形。
为节约钢材,根据蜗壳断面受力不同,各断面钢板厚度不同。
通常蜗壳进口断面厚度较大,愈接近鼻端则厚度愈小。
混凝土蜗壳一般用于水头在40m以下的水轮机。
现正在研究在高水头时应用高强度预应力混凝土蜗壳。
钢板和混凝土联合作用的蜗壳也是一个新的研究课题。
云峰电厂为金属蜗壳
7.尾水管本电站采用弯肘型尾水管
8.座环
承受重力、蜗壳上部分混凝土重量以及水压力。
在结构上,要求有足够的强度和刚度。
作为过流部件,要求水力损失要小。
座环是安装时最重要的一个基准件。
云峰电厂的座环带蝶形边在蜗壳下面看不见
8.底环
放导叶下轴颈,固定在基础环上,其上有橡胶圈起端面密封的作用。
云峰电厂1.2.3号机组水轮机型号为HL662—LJ—410;
原四号4号水轮机型号为Po741—BM—380.设计水头均为89m,最大水头109.2m,最小为68.6m。
Ⅳ发电机部分
1.定子机座支承定子铁心或铁心组件以及定子绕组的构件。
由两端机盖、环形中隔板、外罩板、通风道、支撑件等焊接而成。
2.定子线圈嵌入定子槽内的绝缘导体,是组成绕组的元件。
云峰定子绕组为双层绕组
3.转子磁极磁极是产生磁场的部件,由磁极铁心,磁极线圈、阻尼绕组和极靴等组成。
磁极铁芯极靴表面为圆弧面,并有穿阻尼绕组的槽,磁极铁芯有实心磁极和叠片磁极两种;
阻尼绕组的作用:
⑴抑制转子自由振荡,提高电力系统运行的稳定性。
⑵在不对称运行中,削弱负气隙旋转磁场的作用。
⑶转子纵横向差异缩小,也减小了高频干扰的幅度。
⑷提高负担不对称负荷的能力,改善发电机的自整步条件,消除了当欠励并通过大电抗的输电线供给电负荷时产生的自振荡的可能,加速发电机自同期并列。
⑸防止定子的冲击过电压击穿转子励磁绕组的绝缘。
云峰电站的磁极采用外挂的形式。
4.励磁线圈励磁线圈中“励磁”就是激发产生的意思。
线圈中通过变化的电流,沿线圈中心就有磁力线通过,电流越大,磁力线也越多,直到饱和,断开电流,磁力线消失,这就叫励磁线圈。
5.转子中心体分段轴结构转子的中心部分,与主轴或推力头采用法兰连接。
6.发电机导轴承承受机组转动部分的径向机械不平衡力和电磁不平衡力,约束轴线位移,防止主轴摆动,维持机组主轴在轴承间隙范围内稳定运行。
主要分类有稀油润滑分块瓦式导轴承、筒式和楔子板式三种。
云峰电站的为稀油润滑分块瓦式导轴承,主要由轴领、轴瓦、托板、调整螺钉、冷却器、支架、油槽等组成。
导轴瓦为扇形,装在托板上,背面有调整螺钉用以调节其与轴领之间的间隙,从而控制轴的摆度。
轴领与挡油环,支架一起构成了油箱。
油用水冷却器冷却,冷却器装在油槽中。
7.推力轴承承受整个水轮发电机组转动部分的重量以及水轮发电机的轴向水推力,同时经推力轴承将这些力传递给水轮发电机的荷重机架。
云峰电厂的推力轴承主要由推力头、镜板、推力瓦、液压弹性油箱、油箱、油冷却器等。
推力头安装时热套在主轴上用螺栓与镜板固定连接,通过方形键将主轴扭矩传递给推力头,其上还有卡环固定其在主轴上的轴向位移。
轴瓦是金属托瓦上覆盖塑料层,整个轴瓦呈扇形上面有一些传感元件。
油冷却采用的是水冷却,在冷却器里通有冷却水,冷却器上放有稳油环防止转动时油起较大的波浪。
油箱里的油淹没镜板三分之一。
8.上下机架机架是发电机安置轴承的主要支撑部件,分为负重机架和非负重机架。
云峰电厂为悬式机组故上机架为负重机架,为辐射型机架有6个支臂运到现场后将支臂与中心体焊为整体支架。
下机架是非负重机架,其上安有风闸,下机架中心体是下导油箱的一部分。
9.空气冷却器云峰电厂发电机冷却采用的是空冷式,属于间接冷却,利用转子旋转强迫空气流动,使冷空气作为冷却介质由绝缘外表面对定子绕组、转子绕组及定子铁芯表面进行冷却,定、转子绕组的绝缘导体的发热量经过绝缘外表面向空气散热,或经过铁芯传导后向空气散热。
流动的冷空气流过转子绕组,经过定子中的通风沟,吸收定子绕组和铁芯等处的热量成为热空气。
热空气经过发电机四周的空气冷却器,经冷却后重新进入发电机内,形成循环冷却。
空气冷却器固定在定子四周,冷却器中通以冷水。
10.风闸当机组转速过低时推力轴承中镜板与轴瓦之间的油膜会被破坏时间过长会造成轴瓦磨损甚至烧瓦。
故当机组额定转速的20%—30%时,用0.5~0.7MPa压缩空气顶起制动器里的活塞和制动器上的制动块,使之与固定在发电机转动部分上的制动环相接触产生摩擦力矩,形成摩擦制动。
云峰电厂的风闸固定在下机架上面沿发电机转子有24个。
云峰电站发电机型号1号为TS854/210—40;
2号TS893/210—48;
3号TS854/210—40;
4号CBI85/190—40。
1、3号机定子有324个槽,2号有342个人槽,4号有288个槽。
转子1、3、4有40个极,2号有48个极。
四台发电机的出口电压均为一万三千八百伏,经变压器升为22万伏后输送。
Ⅴ励磁系统
大部分水轮发电机采用三级励磁方式,即由副励磁机、主励磁机及发电机转子组成一个自励系统。
当发电机旋转时,由副励磁机的剩磁产生磁场使副励磁机的直流电压逐渐升高,此电压一部分加至本身励磁绕组,用于给自己励磁,另一部分加至主励磁机的励磁绕组给主励磁机励磁,使主励磁机的电压逐渐升高,而主励磁机产生的直流电压,也是一部分加在自己的励磁绕组,另一部分加至发电机的励磁绕组,给发电机励磁。
在自励发电机的磁极铁心中,在没有励磁电流时或多或少总有一些剩磁存在。
当发电机旋转时,此剩磁在电枢中感应出微小的电压,使发电机的电压逐渐上升至最后的稳定值,完成发电机的建压。
云峰电站没有主励磁机,只包含两部分由主励磁机完成给发电机励磁。
Ⅵ调速系统
四台调速器均为T﹣100型液压调速器,并配有事故配压阀。
调速部分由旋转阻尼产生转速脉冲油,由碟阀节流装置做为一级放大。
调压部分由调压器的波纹管接受抽汽压力的脉冲,通过杠杆、断流式错油门、小油动机和碟阀节流装置变为油压脉冲,并做一级放大,调速部分通过三只继动器和断流式错油门控制三只油动机做为二级放大,油动机通过杠杆弹簧进行机械反馈,三只油动机,其中高压油动机控制高压进汽调速汽门,中压油动机控制中压调速汽门,低压油动机控制低压旋转隔板。
三段抽汽改造后,增加了自动关闭器(一套),保安电磁阀(2个),手动控制阀,手动切换阀.自动关闭器及保安电磁阀的工作原理将在保安系统中介绍,手动控制阀的工作原理主要是:
通过改变2#低压抽汽脉动来控制油动机从0--全开,当顺时针转动手柄时,是使油动机向开的方向移动,反之向关的方向移动.同时设有远方操纵和就地控制两种方式,且有阀位的数字显示.手动切换阀主要作用是在抽汽投入时,将流量限制器从系统中切除
Ⅶ技术供水系统
技术供水主要是对运行的主机及辅助设备进行冷却和润滑,有时亦可做为操作能源。
云峰电厂的主要供水对象有:
㈠机组轴承冷却用油。
㈡水轮机和深井泵导轴承的水润滑。
㈢发电机的空气冷却器。
㈣水冷式空气压缩机。
㈤油压装置的水冷却。
供水源为阀前取水和尾水管取水,供水方式为自流供水,因为电站水头较高故装有减压阀,水经减压后再送到用水设备。
水处理设备主要有滤水器,滤水器是清除水中悬浮物的主要设备,按滤网形式分固定式和回转式。
固定式:
水由进水口进入,穿过滤网后由出水口流出,污物被拦在滤网外边采用定期反冲洗进行清扫。
回转式滤水器:
水从下部流入带滤网的转筒内部,由内向外穿过滤网,经转筒与滤水器外壳间的环形流道进入出水管。
滤网固定在手动回转的转筒上,转筒用钢板分隔成几等格使其中一格正对排污管口。
手动旋转转筒,可使每一格滤网都得到冲洗。
Ⅷ透平油系统
透平油的作用为:
润滑,散热和液压操作。
其中润滑和散热的主要用户有推力轴承和上下导轴承,液压操作的主要用户有接力器和进水阀的开、关操作机构。
储油设备主要有各种油槽、油池、压力油罐,其中压力油罐里油压在3.0MPa左右且油占容积的1/3,压缩空气占2/3。
油罐旁有两台压力油泵由电磁阀控制其开停。
压力滤油机:
原理是把油加压使它通过滤纸,由于滤纸对水分的吸附及对杂质的阻挡作用,而清洁的油则可顺利的通过滤纸达到水分和机械杂质与油分开的目的。
真空滤油机:
原理是根据在同一压力下油与水的汽化温度不同,故次法不能出去机械杂质。
油系统中辅助设备的布置需满足的条件:
⑴满足运行需求。
⑵满足施工、安装和检修要求。
⑶满足经济要求。
⑷满足安全要求。
油系统的布置:
⑴油库应尽量靠近用油设备。
⑵油处理室应布置在油库旁边,其面积视油处理设备的尺寸和数量而定。
⑶主厂房内油管道的布置应根据油系统图和水、气管路布置统一考虑。
⑷油化验室面积一般为30㎡左右,还应有6㎡左右的药品室和天平室。
防火措施:
⑴油库与其它建筑物的防火安全距离要符合防火规程规定的距离。
⑵厂内油库不得超过两个。
露天油库要有防雷措施⑶油库、油处理室应设两个安全出口,出口处设向外的防火门;
油库出口处应设挡油门坎。
油库,油处理室之间及与其它房间之间应有挡火墙隔开;
油库内应有油、水排除措施,油库宜采用水喷雾灭火装置或其它灭火装置。
油化验室一般用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器等。
⑷油槽及其管路均应接地。
⑸油库、油处理室、油化验室应有独立的通风系统,装设有每小时换气量不小于6次的防爆通风设备,排风口不能正对生产房间,火灾时能自动报警,并能停止自动通风。
⑹若设事故排油池,排油管径不应小于10mm,事故排油阀应设在油库外安全的地方并编号,避免误操作。
事故排油池要防止积水,池底有管道把渗漏水排至集水井。
事故排油池的顶部要严加密封,进入孔四周应有凸缘以防进水。
⑺化验室最低温度不低于12℃,采光要均匀,实验桌的光照度为300~500Lx。
Ⅸ压缩空气系统
压缩空气主要分高压和低压两种,1MPa以下的为低压,2.5MPa以上的为高压。
压缩空气的用途:
⑴油压装置压力用气。
⑵变电站配电装置中空气断路器及气动操作的隔离开关的灭弧和操作用气。
⑶机组停机时制动用气。
⑷水电站水轮发电机组做调相运行时向转轮室供气压水。
⑸安装、检修时风动工作及设备吹扫用气。
⑹水轮机导轴承检修密封围带充气。
⑺蝴蝶阀止水围带充气。
⑻寒冷地区的水工闸门及拦污闸前防冻吹冰用气。
云峰电站没有第8项,云峰电站的高压气只有两个用途:
压力油罐供气及低压供气供应不足时经减压阀减为低压气。
本电站共有3台螺杆式水冷低压机和三个低压储气罐及两台活塞式风冷高压机和三个高压储气罐,在储气罐顶部有安全阀。
储气罐之间可以彼此相通,高压罐的高压气可经减压阀通入低压罐低压罐。
Ⅹ电气部分
1.主接线:
云峰发电厂四台机组,四条220kv线路但分为一个独立的220kv系统【50,60周波系统】,各为二机二线,母线为双母线,二机二线按固定连结方式运行。
线路开关检修时上母线可作为旁路母线,此时以母联开关代替线路开关送电。
发电机电压为13.8kv,每台机为发电机一变压器单元接线。
近区60kv供电和6.3kv厂用电源与单台机组固定连结,并可实现异号机变转送功率的进行方式。
2.主变变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。
在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。
变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。
按用途可以分为:
配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。
1~4号为强迫油循环风冷变压器。
3.断路器既可以在正常情况下接通或断开电路又可以在系统故障情况下自动迅速的断开电路。
型式主要有多油式断路器、少油式断路器、压缩空气断路器。
4.隔离开关用来隔离电压,可接通或断开很小的电流,可与断路器配合或单独完成倒闸操作。
5,电压互感器将高电压变为低电压的设备,分为电磁式电压互感器和电容分压式电压互感器。
6.电流互感器将一次系统各回路电流均变为5A以下的小电流,一般为电磁式电流互感器。
7.避雷器避雷器是一种放电器,其一端接某一相带电导体,另一端接地。
正常运行时,避雷器的电阻呈无限大状态,不会对地短路;
当雷电侵入波沿线路进入发电厂或变电所时,避雷器的电阻自动变得很小,使巨大的雷电冲击电流顺利入地,此时避雷器两端电压并不高,不会危及被保护设备的绝缘。
冲击电流过后,在一小段时间内,由线路正常工作电压驱动电流也经过避雷器入地,这时避雷器自动恢复成很大的电阻,于是电力系统又恢复成正常运行。
Ⅺ安装技术
⑴.检修时,转轮靠基础环支撑。
⑵.调整活动导叶立面间隙时先不连接控制环,用钢丝绳将导叶围一圈拉钢丝绳使导叶紧闭,然后用工具测量立面间隙是否达标并做调整。
⑶.水导轴承在发电机转子吊装前吊入机坑,主轴的位置固定后用小滑轮组将水导轴承吊入预先位置。
⑷.发电机导轴承安装时,先用人力将导瓦拉入油箱稳住然后安装托板固定轴瓦的垂直位置,用调整螺钉调节导瓦与轴领的距离,最后拉的人松开。
所有轴瓦安好后再调节瓦与瓦之间的距离。
⑸.盘车在水轮发电机中,转子和转轮之间有多个大轴相连接,因此需要通过人力对转子进行转动一周,一般是通过推力轴承来完成,以便确定机组的实际中心与理论中心之间的偏差,并根据测量数据来进行调整,如果不调整其偏差通过轴线延长会被放大而超出标准并且影响机组的效能。
通常需要转动多次,尽量找到最佳的中心对正状态。
基本要求:
1.在镜板、上导轴承、下导轴承、法兰、水导轴承处按逆时针方向分成八等分,各部分的对应等分点应在同一垂直线上,并做出标记和X、Y座标之标识。
2.在各测量部位的X、Y座标上各装设一块千分表,千分表测杆应与所测部位表面垂直。
3.盘车前应将转子用风闸顶起。
盘车及记录:
1、盘动转子,每转一个等分点,同时记录各部位对应点的摆度值(每部位8个点),并做好