DLT5066水力发电厂辅助设备系统设计技术规定Word文档下载推荐.docx
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（1）单机容量为10MW及以上；
（2）水轮转轮直径为2.5m及以上。
单机容量小于10MW的水力发电厂、水轮机转轮直径小于2.5m及大中型泵站水力机械辅助设备设计可参照执行。
本标准主要适用于国内电站，国外电站可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规定的引用而成本规定的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否使用这些文件的新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版适用于本规定。
DL/T5186
《水力发电厂机电设计规范》
GB/T8564
《水轮发电机组安装技术规范》
DL/T507
《水轮发电机组启动试验规程》
GB/T18482
《可逆式抽水蓄能机组启动试验规程》
GB/T7894
《水轮发电机基本技术条件》
GB/T15468
《水轮机基本技术条件》
GB/T9652
《水轮机控制系统技术条件》
GB/T11805
《水轮发电机组自动化元件（装置）及其系统基本技术条件》
GB/T50265
《泵站设计规范》
DL/T5081
《水力发电厂自动化设计技术规范》
SL266-2001
《水电站厂房设计规范》
SDJ278-90
《水利水电工程设计防火规范》
DL/T5208
《抽水蓄能电站设计导则》
DL/T5061
《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》
DL/T730
《进口水轮发电机（发电/电动机）设备技术规范》
DL/T556
《水轮发电机组振动监测装置设置导则》
DL/T792
《水轮机调速器及油压装置运行规程》
DL/T710
《水轮机运行规程》
DL/T751
《水轮发电机运行规程》
DL/T827
《灯泡贯流式水轮发电机组启动试验规程》
DL/T496
《大中型水轮发电机自动化元件及其系统基本技术条件》
DL/T1068
《水轮机进水液动蝶阀选用、试验及验收导则》
DL/T5165
《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计技术规定》
GB150
《钢制压力容器》
HG20592-HG20635
《钢制管法兰、垫片、紧固件》
GB50316
《工业金属管道设计规范》
3
总则
3.0.1为使水力发电厂水力机械辅助设备系统设计有所依据，并统一设计标准，特制订本规定。
3.0.2本规定为DL/T5186-2004《水力发电厂机电设计规范》技术供排水系统、油系统、压缩空气系统、水力监视测量系统、机修设备的子规定。
3.0.3水力机械辅助设备设计应充分考虑安装、试验、运行、检修和维护等方面的合理需求，开展科学试验，不断总结实践经验，从实际出发，积极采用新技术、新设备、新材料。
3.0.4水力机械辅助设备设计除必须执行本规定外，还应执行现行国家标准和行业标准中的有关规定。
4
技术供水与排水系统
4.1技术供水系统
4.1.1技术供水系统的设计应包括如下内容：
1）为发电机/发电电动机的空气冷却器、轴承冷却器、水轮机/水泵水轮机的轴承冷却器、水冷式变压器冷却器、水冷式空气压缩机的冷却器、压油装置集油箱冷却器、水冷式变频器等提供冷却水，为水内冷发电机组提供二次冷却水。
2）为水轮机/水泵水轮机主轴密封和止漏环密封提供润滑冷却水，为深井泵轴承提供润滑水等。
3）为发电机/发电电动机、变压器、油罐室、油处理室等机电设备提供消防用水。
4）为空调设备冷却、空气降温、洗尘提供水源。
5）为水压围带密封闸门提供水源。
4.1.2技术供水系统的组成应包括水源、水的净化、供水泵（水泵供水时）、管网、控制阀件、供水的监视和保护等。
4.1.3水源的选择应根据用水设备对水量、水压、水温及水质的要求，结合电厂的具体条件合理选定。
水源可取自：
水库、压力钢管（蜗壳）、尾水渠（管）、顶盖，地下水、靠近水电厂的小溪水等也可作为水源，水源选择应满足下列要求：
1）技术供水除主水源外，并应有可靠的备用水源。
2）技术供水系统应满足设备用水量的要求。
在未获得制造厂提供的数据时，可按投入运行的水头和容量相近的设备用水量初定；
也可按经验公式或统计曲线初步估算；
最后应以设备制造厂提供的用水量核实。
3）技术供水系统的水压应由冷却器的水力压降、管路系统水力压降和管路出口背压（尾水反压）三部分决定。
水轮发电机组的空气冷却器和各轴承冷却器进口的最大工作压力应按实际设计条件确定。
冷却器进口工作压力一般在0.3~0.5MPa。
如要求加大工作压力，应向制造厂提出要求。
水冷式变压器冷却器进水最高压力，应按变压器油冷却器内油压高于水压的原则确定。
采用二次循环水冷却的热交换器进水最高压力，应按交换器的内水压力高于外水压力的原则确定。
4）水轮发电机组的空气冷却器和各轴承冷却器、水冷式变压器的冷却器等的进水温度宜按28℃设计；
如超过28℃，应向制造厂提出要求。
5）冷却水源水质中应尽量不含有漂浮物。
冷却水源存在水生物时，应考虑相应的措施。
在冷却水中，悬浮物颗粒粒径宜小于0.15mm，粒径在0.025mm以上的泥沙含量应小于总含沙量的5%，总含沙量宜小于5kg/m3。
对多泥沙河流，在采取清除水草、杂物及管路水流换向运行等有效措施后，冷却器内流速不低于1.5m/s时。
允许总含沙量不大于20kg/m3。
碳酸盐硬度在冷却水水温为20~25℃，游离二氧化碳为10～100mg/L时，应为2～7mg当量/L。
冷却水的pH值宜为6～8。
如果冷却水经处理后仍达不到本条所述要求，在设备订货时，应向设备制造厂提出相应要求。
4.1.4水的净化设施的设计应满足下列技术要求：
1）拦污栅（网）。
拦污栅（网）栅条的间距（或孔目大小），应根据水中漂浮物的大小确定，其净间距宜为30～40mm。
过栅流速与供水管经济流速有关，过栅流速相应为0.5～2m/s，不宜超过3m/s。
2）滤水器。
滤水器的滤网应用不锈钢制作。
过滤精度宜为2～5mm，滤水器内水的过网流速不宜大于0.5m/s。
有特殊要求时，过滤精度可适当提高。
3）对多泥沙河流电站，可考虑水力旋流器、沉淀池、坝前斜管取水口等除沙方案，经技术经济分析选取。
4.1.5供水泵、管网和阀件应符合如下要求：
1）应保证在各种运行水头、尾水位变动幅度范围内，满足各项设备总用水量和水压的要求。
2）技术供水管网的布置及阀件的配置，应使各分支管路流量的分配符合系统设计的要求，各管路节点的压力分布合理，最高部位不出现真空，最低部位不出现超过规定的水压。
4.1.6供水方案有如下几种可供选择，应做技术经济比较后选定：
1）水泵供水：
分单元供水、分组供水和集中供水三种供水方式。
2）自流供水（包括自流减压方式）：
分单元自流供水和集中自流供水两种方式。
3）水泵和自流混合供水方式。
4）水泵加中间水池的供水方式。
5）自流加中间水池的供水方式。
6）顶盖取水供水方式。
7）二次循环冷却方式。
8）小水轮机减压后供水方式。
4.1.7水头（压）为15～60m时，采用自流供水方式。
当水源取自蜗壳或压力钢管时，应考虑机组甩负荷引起的压力升高，各用户的设计压力应不低于所承受的最大工作静压，并应设置快速启动的泄压（流）阀，或各用户的设计压力应按不低于所承受的最大压力设计；
工作水头小于15m时，宜采用水泵供水方式或二次循环冷却方式。
4.1.8水头（压）在60～180m时，宜采用自流减压，减压阀的口径不宜大于400mm。
4.1.9水头（压）大于180m，选用供水方式时应进行技术经济比较。
宜优先考虑水泵供水并以自流减压供水为备用的供水方式，减压阀的口径不宜大于400mm。
亦可采用小水轮机减压后的供水方式。
4.1.10当水头（压）大于70m时，常规电站亦可采用顶盖取水的供水方式。
4.1.11多泥沙或多漂浮物的中小型电站，采用尾水冷却器的二次循环冷却方式时，应考虑防泥沙淹埋措施及防止堵塞流道，并考虑必要检修措施。
4.1.12水电厂工作水头变化范围较大，单一的供水方式不能满足水压力和水量的要求或不经济时，可采用水泵、自流、自流减压、顶盖取水等混合供水方式。
4.1.13有下列情况之一的，经过技术经济论证可采用中间水池的供水方式。
1）水库水位变化较大，不易得到稳定的供水压力；
2）水源水量不稳定（如顶盖取水等）；
3）水中含沙量过大，需进行沉沙处理（沉沙池兼作中间水池）；
4）设置小水轮机作能量回收减压后，需对流量进行调节；
5）水轮机主轴密封水质不能满足要求需要配置水池时；
6）设有消防水池可兼作中间水池的。
4.1.14技术供水系统管网组成应简单、可靠、便于运行和维护。
4.1.15冷却和润滑供水，宜组成同一个技术供水系统。
当冷却水的水质达不到润滑水的水质要求时，可单独设置润滑水的供水系统。
4.1.16取水口应设置拦污栅（网），宜设有压缩空气吹污管或其他清污设施。
4.1.17坝前取水口不设检修闸门、尾水管取水及压力钢管取水时，对取水管路上的第一道工作阀门应有检修和更换的措施。
例如增加一个可以封堵取水口的法兰及装设全不锈钢检修阀门，取水口封堵法兰应具备检修条件；
对不具备检修条件的取水口应装设两道全不锈钢检修阀门。
4.1.18布置于水库或前池最低水位以下的取水口其顶部应低于最低水位至少0.5m。
对冰冻地区，取水口应布置在最厚冰层以下，并采取破冰防冻措施。
4.1.19对坝前取水口的供水系统，兼作消防水源且又无其他消防水源时，水库最低水位以下的全厂取水口应有两个。
4.1.20对坝前取水的供水系统，其取水口除应满足4.1.15～4.1.18的要求外，取水口高程还应考虑初期发电的要求。
4.1.21对河流含沙量较高和工作深度又较大的水库，坝前取水口应按水库的水温、含沙量及运行水位等情况分层布置。
4.1.22设在蜗壳进口处或机组压力钢管上或尾水管处的取水口，不应放在流道断面的底部和顶部，电站至少设置一个备用取水口。
当水轮机设有进水阀时，且采用自流或自流减压供水时，宜采用蜗壳取水。
4.1.23设置中间水池的供水方式，宜采用集中供水系统。
4.1.24水泵供水方式，宜优先采用单元供水系统。
每单元可设1～2台工作水泵，一台备用水泵。
当采用水泵集中供水系统时，工作水泵的配置数量，对大型水电厂宜为机组台数的倍数（包括一倍），对中型水电厂宜不少于两台。
备用水泵台数可为工作水泵台数的1/2～1/3，但不少于一台。
4.1.25供水系统应有可靠的备用水源。
常用的备用形式有：
1）采用单元自流供水系统时，可设联络总管，起互为备用作用。
当厂房距主坝较近时，可用坝前取水作备用。
2）采用坝前取水的自流集中供水方式时，可用压力钢管取水作为备用。
3）采用顶盖取水供水方式时，可用水泵尾水取水、中间水池供水、自流减压供水作为备用。
4）采用水泵尾水取水时，可设联络总管，起互为备用作用。
4.1.26贯穿全厂的供水管路应有分段检修措施。
4.1.27每台机组的主供水管上宜装能自动操作的工作阀门，必要时可装设手动旁路切换检修阀门。
4.1.28技术主供水管路上应装设滤水器，并应符合如下要求：
1）宜采用自动反冲洗滤水器。
2）滤水器应装设冲污排水管路。
对大容量机组、多泥沙水电厂滤水器的冲污水应排至下游尾水。
中型水电厂往下游排污有困难，且滤水器的排污水量不大时，可排至集水井。
3）滤水器排污冲洗时应有足够的水压。
4）对于减压供水方式，若水质较差时，滤水器可布置在减压阀之前。
4.1.29自流减压供水系统采用的自动减压阀（装置），应动作准确，稳定可靠，其流量恒定特性和压力稳定特性应符合设计要求。
对水头变幅较小的水电厂，可装设固定式（或手动调节式）减压装置。
4.1.30装有自动减压阀、顶盖取水的供水系统，在减压阀、顶盖取水后应装设泄水阀或其他排至下游的安全泄水设施，以保证用水设备的安全。
安全泄水阀的口径，应按阀后允许升高的压力值和泄水阀出口压力值及泄放的最大流量等条件核算；
水有背压时，应选用背压式泄水阀。
泄水阀宜选择全开式，同时，回座速度需考虑水锤因素。
4.1.31供水系统的中间水池应有排污管、排水阀、溢流道，冰冻地区还应设有保温设施。
中间水池的有效容积，作为机组冷却供水时，应保证至少连续供水10～15min。
兼作消防贮水池时，其有效容积应符合SDJ278-90《水利水电工程设计防火规范》的要求。
4.1.32对水流含沙量较大或有防止水生物要求和存在漂浮物不易滤除时，冷却器管路应设计成正、反向运行方式。
管路上选用的示流信号器（示流器）亦应为双向工作式。
4.1.33采用水泵供水方式时，水泵设备的额定工作流量不少于总用水量的107%～110%。
4.1.34供水管内的经济流速，宜在1.0～3.0m/s范围内选用。
当有防止水生物要求或防泥沙淤积时，可适当加大流速至3～7m/s。
4.1.35供水管路系统有需排空积水或积气的部位应装检修排水或排气阀门。
4.1.36水轮发电机组及水冷式变压器冷却器排水，应排至下游尾水渠或尾水管，总排水管出口高程，可按地区环境布置在正常尾水位以上或以下。
如需防止钻鼠、进蛇、做雀巢时，宜布置在水下。
对有冰冻影响的，为防止排水管口结冰，出水口高程应在最低尾水位及最大可能冰厚以下。
4.1.37自尾水管（洞）或尾水渠取水的水泵供水系统，取水管上宜设有排出气体和检修用不锈钢阀门。
对于多泥沙多漂浮物的河道，优先考虑从尾水管取水。
4.1.38从蜗壳、压力钢管或长尾水管（洞）中取水的供水系统，应考虑机组过渡过程压力上升对设备的影响。
4.1.39对于大中型电站，当技术供水采用水泵供水系统时，考虑到主变空载运行，水冷变压器供水系统可与机组技术供水系统分开设置。
4.1.40主轴密封供水应有可靠的备用水源，若有黑启动要求时，主轴密封供水应满足黑启动要求。
4.1.41对于调相机组，若水泵取水与排水布置在同一水道上，取水口与排水口距离应不少于100m，以防热短路。
4.1.42发电机定子线棒冷却水处理
发电机定子线棒冷却水应为电离水或软化水，其系统应由软化水循环供水系统和软化水补给系统组成。
软化水循环系统设备应设两套，一套工作，一套备用。
4.1.43水轮发电机定子蒸发冷却系统由绕组线棒、冷凝器和相关管路并辅以安全保护和监测装置组成。
4.1.44水压围带密封闸门的供水应设置保压措施。
4.2排水系统
4.2.1检修排水与渗漏排水系统，对于大型水电厂应分开设置；
对于中型水电厂，宜分开设置，但通过技术论证后也可共用一套排水设备。
当共用一套排水设备时，应考虑安全措施，严防尾水倒灌水淹厂房。
4.2.2机组检修排水设计应在水轮机进水管或蜗壳底部设通向尾水管的排水管和阀门，使引水钢管中尾水位以上部分的积水自流排出。
若排水水头较高时，应设置消能措施。
4.2.3检修排水泵的扬程应按一台机组检修，其他机组满负荷运行时的尾水位确定。
当经常存在与其他下泄流量重叠（泄水闸、船闸、渔道等）时，应按相应尾水位确定。
4.2.4机组检修排水泵的设计流量，应按排除一台机组检修排水量及所需排水时间确定。
1）检修排水量由尾水位以下的进水管、蜗壳和尾水管内积水容积和进口闸门（阀）与尾水闸门的漏水量组成。
2）闸门和阀的漏水量应由闸门设计者提供。
钢制密封平板闸门的漏水量，上游约为0.5～1L/m·
s，下游约为1～3L/m·
s，含沙量大的水电厂宜取大值。
3）排水时间宜取4～6h。
对于有长尾水洞的电厂，如需排除洞内的积水时，排水时间可适当加长至8~12h。
4.2.5检修排水泵的台数不应少于两台，不设备用泵，其中至少应有一台泵的流量大于上、下游闸门总的漏水量，且单台排水泵的容量应与厂内备用柴油发电机容量相匹配。
4.2.6对于冲击式机组，若检修时不要求排水，可不设机组检修排水系统，但应考虑尾水道检修时的排水措施。
4.2.7机组检修排水可采用直接排水或间接排水方式，并应符合如下要求：
1）对于地下厂房或尾水位较高的水电厂宜采用直接排水方式。
当采用直接排水，且闸门渗水较少时，可将渗水排至厂房渗漏集水井，但排水管应小于DN100，且应装设两个不锈钢排水阀，并严格操作程序。
2）直接排水宜采用离心泵、射流泵或潜水泵，也可采用深井泵。
3）间接排水宜采用深井泵、潜水泵、离心泵或射流泵。
深井泵底座高程宜高于最高尾水位，不能满足时，泵底座应密封或采用其它防淹措施。
4.2.8检修排水集水廊道断面尺寸不宜小于2.0m×
1.5m；
廊道的一端或中间应布置集水井，其有效容积应按满足1台水泵15min的排水量确定，面积应满足水泵布置和集水井清污要求。
集水井及其进人门应为承压结构，集水井及廊道端部应设通气管。
宜设置集水井专用的排污管及必要的阀门，同时埋设清扫淤泥的供水、供气管路接口。
4.2.9当集水廊道中工作地点至出口的距离超过60m时，应至少增设一个出口，其中一个可兼作清污吊物井用。
对于尾水位特别高的水电厂，安全出口布置高程，应根据具体情况考虑。
4.2.10检修排水采用连通各台机组尾水管的排水管道方案时，连通管道的直径应满足水泵排水量的要求，并有防淤措施。
4.2.11为了排干尾水管内的积水，在尾水管侧壁最低处应设有排水口，排水口应设拦污栅（网），排水管应有防止泥沙淤堵措施。
4.2.12水轮机蜗壳排水阀的直径宜按蜗壳进口直径的1/10～1/15估算，尾水管排水阀的直径应按满足排出流量的要求确定。
4.2.13有长尾水隧洞的地下式水电厂的机组检修排水应直接排至下游，如设有尾水调压室，宜排至尾水调压室闸门后，且排水管出口高程宜高于正常尾水位。
如有两条以上的长尾水隧洞且尾水隧洞和尾水管之间设有闸门时，可相互交叉地将一台机组检修排水排到另一尾水隧洞内。
4.2.14厂房渗漏水量应计入下列项目：
1）厂房水工建筑物的渗水；
2）水轮机顶盖排水；
3）压力钢管伸缩节漏水；
4）供排水管道上的阀门漏水；
5）空气冷却器的冷凝水和检修放水；
6）水冷式空气压缩机的冷却排水；
7）水冷式变频器的冷却排水；
8）水冷式变压器的空载冷却排水（若有）；
9）气水分离器和贮气罐排污水；
10）厂房及发电机消防排水；
11）水泵和管路漏水、结露水；
12）空调器冷却排水（如果流量较大，宜直接排入尾水）；
13）其他必须排入集水井的水。
4.2.15厂房水工建筑物的渗漏水量应由厂房设计专业提供。
其他渗漏水量可参照已建条件相似的水电厂和厂家资料估算。
4.2.16渗漏排水集水井的设计符合如下要求：
1）集水井汇集不能自流排出的厂内渗漏水，用泵自动地排至厂外。
2）厂房围岩渗漏水有条件直接排往下游时，不应排至厂内集水井。
对于高尾水地面厂房的局部有限面积的屋面雨水无法直接排出时，可排至厂内集水井。
厂外排水系统应单独设置并布置在厂外，不应排至厂内渗漏集水井。
3）集水井应布置在厂房最低处。
集水井的报警水位应低于最低层的交通廊道、操作廊道及布置有永久设备场地的地面高程。
4）应规定集水井工作泵启动水位、停泵水位、备用泵启动水位和报警水位等。
5）集水井的有效容积，宜按汇集30～60min厂内总渗漏水量确定，有条件时，宜适当加大。
6）集水井底部宜设集水坑，坑深应能淹没水泵吸水管底阀。
集水井底部地面应有倾向集水坑的坡度。
7）应设集水井的清污通道与清污措施。
宜设置集水井专用的排污管及必要的阀门。
4.2.17渗漏排水泵（包括备用泵）的扬程应按最高尾水位与集水井最低水位之差加上管道水力损失确定。
4.2.18渗漏排水工作泵的流量应按集水井的有效容积、渗漏水量和排水时间确定。
排水时间宜取20～30min。
工作泵的台数应按排水量确定，且单台排水泵的容量不应大于厂内备用柴油发电机容量。
备用泵的总排水量应设置不应少于工作泵总排水量50%。
当只设一台工作泵时，宜设置两台备用泵。
备用泵的流量、扬程宜与工作泵相等。
4.2.19对于汛期尾水位变幅较大且持续时间较长的水电厂和多泥沙水电厂，可增设汛期专用渗漏排水泵和加大渗漏排水集水井容积。
4.2.20渗漏排水泵宜选用深井泵、潜水泵或射流泵。
若选用深井泵作为排水泵时，宜另设一台便于操作的潜水排污泵或射流泵。
4.2.21对于轴流式水轮机，厂家应为每台机组配置专用的顶盖排水设备。
大型机组的排水设备宜双重备用。
备用设备的驱动方式或电源宜与主用设备不同。
顶盖排水泵应采用单独的吸水管，不得共用。
顶盖排水宜直接排至下游。
4.2.22对于具有长尾水洞的地下式水电厂，渗漏排水宜直接排至下游最高尾水位以上。
经过技术经济论证，渗漏水也可排往尾水隧洞，但应保证尾水隧洞检修时渗漏排水能正常运行。
如设有尾水调压室，应排至尾水调压室闸门后，且排水管出口高程宜高于最高尾水位。
4.2.23对于地形条件允许的地下厂房，宜设置自流排水洞，将机组检修及厂房渗漏水自流排出。
4.3水泵、阀门和管路设计
4.3.1在选择水泵参数时（特别对并联运行的水泵）应考虑管路特性的影响。
水泵的流量和扬程均应满足使用条件，水泵的工作流量应有7%～10%的裕量，同时电机功率除按水泵最大功率选配后应留有5%～10%的裕量。
对高尾水位的水电厂，供水泵的水源取自尾水管（渠）或排往尾水管（渠）时，应校核水泵强度是否满足要求。
4.3.2对并联运行的水泵，型号、参数和特性曲线应尽量相同，应使汇合点前各台泵的管路特性一致。
不同型号参数的水泵不宜并联运行，否则必须进行稳定性的分析和绘制并联
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