DLT5066-1996水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定.pdf 48页

'水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定DesignruleofhydraulicmechanicalauxiliaryequipmentsystemofhydraulicpowerplantDL/T5066—1996主编部门：原能源部水利水电规划设计总院北京勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国电力工业部批准文号：电技[1997]230号施行日期：1997年9月1日前言本标准是根据原能源部、水利部批复的《水利水电勘测设计技术标准体系》编写的，属水利水电工程建设标准。为了使水力发电厂水力机械辅助设备系统的设计有章可循，做好设计工作，原能源部、水利部水利水电规划设计总院、北京勘测设计研究院编写了本标准。实施本标准有利于提高工程设计质量，提高工程建设的效益。本标准由电力工业部水电水利规划设计总院归口。本标准起草单位：原能源部水利部水利水电规划设计总院、北京勘测设计研究院。本标准主要起草人：刘书秋、端润生、吴秀茹、张定洪、王明坦、孙殿湖、周益、刘顺。本标准由电力工业部水电水利规划设计总院负责解释。1总则1.0.1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。1.0.2本规定适用于大中型水力发电厂和抽水蓄能电厂。1.0.3本规定为SDJ173—85《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、水力监视测量系统的子规定。设计时，除必须执行本规定外，还应符合现行国家标准和行业标准中的有关规定。2技术供排水系统2.1技术供水系统2.1.1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，下同)的空气冷却器、轴承冷却器、水轮机(水泵水轮机，下同)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)为水轮机的橡胶导轴承、水轮机主轴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、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，为厂内生活用水提供水源。2.1.2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)、管网和控制阀件，供水的监视和保护等。2.1.3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。可供选择的水源有：水库、尾水渠、顶盖取水、地下水，靠近水电厂的小溪水。并应满足下列要求： 1)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数字核实。2)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。宜采用0.15MPa～0.3MPa，如要求加大工作压力，应向制造厂提出要求。水冷式变压器进水最高压力，应按变压器油冷却器内油压高于水压确定。3)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25℃设计，如超过25℃，应向制造厂提出要求；如长年低于25℃，可按经验曲线折减冷却水量。4)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3总含沙量的5%，总含沙量宜小于5kg/m。对多泥沙河流，在采取清除水草、杂物及管路水3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/m。碳酸盐硬度在冷却水水温为20℃～25℃，游离二氧化碳为10mg/L～100mg/L时，应为2mg当量/L～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。2.1.4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30mm～40mm。过栅流速与供水管经济流速有关，过栅流速相应为0.5m/s～2m/s；不宜超过3m/s。2)滤水器。滤水器的滤网宜用不锈钢制作。滤网用钢板钻孔制作时，其孔径宜为2.5mm～6mm，滤水器内水的过网流速不宜大于0.5m/s。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。2.1.5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、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。2.1.6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(包括射流泵供水)：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。2.1.7水电厂工作水头为15m～80m时，宜采用自流供水方式；工作水头小于15m时，宜采用水泵供水方式。2.1.8水电厂工作水头在70m～120m时，宜采用自流减压或射流泵以及顶盖取水的供水方式。减压阀(装置)应具有随着背压波动而浮动压力的特性。 2.1.9水电厂工作水头大于100m，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，射流泵供水或水轮机顶盖取水供水方式。2.1.10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，宜采用水泵和自流、自流和自流减压等两种方式结合的供水方案。2.1.11有下列情况之一的，经过技术经济论证应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；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)向水冷变压器提供安全、稳定水压；5)设置小水轮机作能量回收减压后，需对流量进行调节；6)水轮机主轴密封和橡胶轴承润滑水水质不能满足要求需要配置水池时；7)顶盖取水流量不稳定；8)设有消防水池可兼作中间水池的。2.1.12技术供水系统管网组成应简单、可靠、便于运行和维护。2.1.13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水质要求时，可单独设置润滑水的供水系统。2.1.14取水口应设置拦污栅(网)，可设有压缩空气吹污管或其他清污设施。2.1.15坝前取水口不设检修闸门时，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或检修阀门。2.1.16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。布置在前池边的取水口，应注意防冰问题。2.1.17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。2.1.18对坝前取水的供水系统，其取水口除应满足2.1.14～2.1.17的要求外，取水口高程还应考虑初期发电的要求。2.1.19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。2.1.20设在蜗壳进口处或机组压力钢管上的取水口，不应放在流道断面的底部和顶部。2.1.21设置中间水池的供水方式，宜采用集中供水系统。2.1.22水泵供水方式，宜优先采用单元供水系统。每单元可设1台～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。2.1.23供水系统应有可靠的备用水源。常用的备用形式有：1)对单元自流供水系统，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)对坝前取水的自流集中供水方式，可用压力钢管取水作为备用。2.1.24贯穿全厂的供水管路应有分段检修措施。2.1.25每台机组的主供水管上应装能自动操作的工作阀门，并应装设手动旁路切换检修阀门。2.1.26机组主供水管路上应装设滤水器，并应符合如下要求：31)当采用旋转式滤水器时，可装设1个；当过水量大于1000m/h时，为使滤水器尺寸 不致过大，宜装设2个。当采用固定式滤水器时，宜装设2个。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。2.1.27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。2.1.28装有自动减压阀、顶盖取水或射流泵的供水系统，在减压阀、顶盖取水或射流泵后应装设安全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。2.1.29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10min～15min。兼作消防储水池时，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。2.1.30对水流含沙量较大或有防止水生物要求和存在少量漂浮物不易滤除时，冷却器管路宜设计成正、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。2.1.31采用水泵供水方式时，水泵设备的最小工作流量不少于总用水量的105%～110%。2.1.32供水管内的经济流速，宜在1.0m/s～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3m/s～7m/s。2.1.33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。2.1.34水轮发电机冷却器排水，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。2.1.35自尾水管或尾水洞取水的水泵供水或射流泵供水系统，取水管上宜设有排出气体和检修用阀门。2.1.36从蜗壳、压力钢管或长尾水管中取水的供水系统，应考虑机组过渡过程压力上升对设备的影响。2.2排水系统2.2.1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，严防尾水倒灌淹厂房，如设置止回阀、隔离阀和规定严格操作程序等。2.2.2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。2.2.3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，宜按相应尾水位确定。2.2.4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0.5L/ms～1L／ms，下游约为1L/ms～3L／ms，含沙量大的水电厂宜取大值。3)排水时间宜取4h～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。2.2.5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。 2.2.6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。2.2.7机组检修排水宜采用直接排水或间接排水方式，并应符合如下要求：1)直接排水宜采用离心泵、射流泵或潜水泵。采用卧式离心泵时，不宜设置底阀。如水泵位置高于最低排水位时，应设真空泵或射流泵满足启动充水要求，其吸水时间宜取5min～15min。2)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，井口宜密封并设通气管或采取其他防淹措施。2.2.8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水泵集水井，其面积和容积宜按满足水泵布置和集水井清污要求确定。同时埋设清扫淤泥的供水、供气管路接口。2.2.9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。2.2.10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，并有冲淤措施。集水井的容积应满足一台排水泵工作10min～15min排水量。2.2.11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)。2.2.12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。2.2.13有长尾水隧洞的地下式水电厂(包括抽水蓄能电厂)的机组检修排水(直接式或间接式)应直接排至下游。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。2.2.14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)气水分离器和贮气罐排污水；9)厂房及发电机消防排水；10)水泵和管路漏水、结露水；11)空调器冷却排水；12)其他必须排入集水井的水。2.2.15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。2.2.16渗漏排水集水井的设计应符合如下要求：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。但允许地下厂房围岩渗漏水排至集水井。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30min～60min厂内总渗漏水量确定，有条件时，宜选大些。6)集水井底部应设集水坑，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。对多泥沙水电厂的集水井，其排水泵底阀附近应设冲淤设施。2.2.17渗漏排水泵(包括备用泵)的扬程应按最高尾水位，或出水口高程与集水井最低水位之差加上管道水力损失确定。2.2.18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20min～30min。工作泵的台数应按排水量确定。除工作泵外，至少应设置一台备用泵，其流量宜与工作泵相等。如有特殊原因，允许加大备用泵的流量或选用多台备用泵。2.2.19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。2.2.20渗漏排水泵宜选用深井泵、射流泵或潜水泵。有条件时，也可选用离心泵。2.2.21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。2.2.22对于具有长尾水洞的地下式水电厂(包括抽水蓄能电厂)，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。2.3水泵、阀门和管路设计2.3.1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5%～10%的裕量。对高尾水位的水电厂，供水泵的水源取自下游或排往下游时，应校核水泵强度是否满足要求。2.3.2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，否则必须进行运行稳定性的分析和绘制并联运行曲线。2.3.3离心泵的几何安装高度应满足空蚀余量或允许吸上真空高度的要求。卧式离心泵的几何安装高度等于叶轮轴线的高程和进水最低水位之差。立式离心泵(深井泵)的几何安装高度等于第一级叶轮进水边最高点高程和进水最低水位之差。2.3.4离心水泵吸出高度为正时，有底阀，可在水泵上部注水启动，无底阀，可用抽真空设备在水泵的顶部抽真空启动。2.3.5应根据所需要的抽气速率和真空度选用真空泵。水泵抽气时间宜为5min～15min。2.3.6深井泵在启动前必须向橡胶轴承内灌注润滑清水，防止烧坏橡胶瓦。水泵启动运转正常后2min方能切断润滑水。2.3.7为抽取多泥沙水，应选用在橡胶轴承结构上装有防泥沙护套的深井泵。2.3.8应根据工作特性、介质条件、工作压力、重要程度及工作环境等因素选用各种阀门。2.3.9阀门的直径应满足供水或排水流量的要求。阀门的水力损失应尽可能小，阀门的公称直径宜与管路的公称直径一致。2.3.10阀门的公称压力应大于或等于阀门使用时可能承受的最大水压力。2.3.11自动操作阀采用油压操作的液压阀时，压力油源可取自调速系统。当液压阀数量较 多时，为避免影响调速系统的油质，宜设置单独的公用压力油源。2.3.12安全阀和减压阀的直径应按工作压力、工作压差、泄放最大流量及设计流量要求计算选定。2.3.13止回阀用在长出水管上时，应考虑正常停泵或事故断电时产生的水击压力。必要时应选用缓闭型止回阀或液控蝶阀。2.3.14管路的强度与直径应满足介质压力和流量的要求。2.3.15管壁厚度应满足介质压力与材料许用应力的要求，还应考虑1mm～3mm的腐蚀和磨损裕度，对于埋设管路应取大值。2.3.16管径宜按供排水经济流速确定。供排水管的经济流速按照2.1.32条确定。排水管径宜比供水管径加大1～2档。2.3.17埋设钢管应采用焊接方式连接。根据压力、直径宜选用电焊钢管或无缝钢管。2.3.18大容量机组空气冷却器较多，在管路系统设计中应考虑各冷却器水量分配的均衡性，宜采用环管双路对称供水方式。2.4自动化及元件配置基本要求2.4.1技术供水和排水自动化设计应包括如下内容：1)实现技术供水和排水系统自动化；2)对技术供水系统的水压、水温、水量、水流和水位进行自动监测；3)对排水系统的水位、水压和水流进行自动监控；4)为技术供水和排水系统的安全运行提供保护、报警信号。2.4.2技术供水系统和机组供水自动化应符合如下基本要求：1)技术供水系统机组段的控制，应随同机组的启动同步投入运行，随机组的停机而退出；备用水源自动投入时，应同时发出报警信号。2)水泵集中技术供水系统的控制，应随启动机组的台数，对应投入供水泵的台数，并能随机组的停机而退出运行；备用供水泵与主供水泵应能任意互换，备用泵自动投入时，应同时发出报警信号。当水泵集中供水系统的控制按压力控制方式设计时，应随任意一台机组启动而投入任一台供水泵以建立控制水压；以后按供水压力的升降自动投入或退出任意给定顺序的供水泵。全厂机组停机后，技术供水系统应全部退出。3)采用顶盖取水方式的供水系统，因取水能随机组启动而投入，已能符合技术供水系统机组段自动化的要求；但其为调相运行设置的备用水源，其自动化应符合本条1)要求。4)当油压装置集油箱有冷却供水要求时，宜随同机组自动控制设计，人工调节冷却水量。2.4.3总供水管路应设有压力和温度监测仪表。2.4.4滤水器前后宜配置差压监视信号。2.4.5需要监测冷却耗水量的机组，其流量监测装置宜布置在机组段排水总管上。当测流装置要求水流不能含有气泡时，宜布置在进水总管上。推力轴承冷却器管路上应根据需要装设流量仪表。2.4.6供水系统的中间水池应设有水位信号器；进水管路应装设随水位变化而自动调节的阀门和断水保护信号装置。2.4.7对水温需要监测的冷却器，其进出口应设置冷却水温度计或温度信号计。2.4.8推力轴承、空气冷却器，上下导轴承，水导轴承各自的排水管路上宜设置水流监视仪表或示流信号器。2.4.9水轮机主轴密封润滑主供水，应能随机组启停自动投入和停止。当主供水源发生故障时，密封备用水源应能自动投入，并同时发出故障信号，供水中断时应有报警信号。 2.4.10橡胶水导轴承的润滑供水应随机组启、停自动投入和停止，并应设示流信号器，当主供水源故障断水时，应能自动投入备用水源，同时发信号；供水中断超过规定时间，应发出紧急事故信号。2.4.11自流减压，顶盖取水和射流泵供水系统中，可能过压时，应能自动发出压力过高、过低信号。2.4.12水冷变压器冷却水的投入应与变压器运行同步，进水管上应装有监视压力的信号装置，排水管路上应装设示流信号器。2.4.13水冷式空压机供水应能随空压机启停自动投入和停止，排水管路上宜设示流器或示流信号器。2.4.14排水系统自动化设计应符合如下要求：1)厂内渗漏排水设备应自动操作，集水井应设置水位信号装置和报警装置。2)集水井水位信号器应远离水泵进口处，防止水泵工作时水位波动影响信号器，并应布置在便于维修检查的集水井进入孔附近。3)渗漏排水泵采用深井泵时，深井泵的轴承润滑水管上宜设自动控制供水阀和示流信号器。4)水轮机顶盖应设置水位监视信号装置，顶盖排水设备应能自动运行。5)检修排水应按手动控制设计，检修排水第一次抽空后，渗漏积水的排出宜按自动运行方式设计。2.5设备及管路布置2.5.1水泵布置应根据水电厂的具体条件，便于安装运行和维护并使管路最短。2.5.2卧式离心泵的布置位置应满足几何安装高度的要求，尽量减少吸水管路的水力损失，并考虑防潮、防淹。2.5.3卧式离心泵应安装水平，水泵吸水管路要有顺排气方向的上坡，防止造成积气。2.5.4对装有底阀的水泵，应有检修底阀的条件和措施。2.5.5深井泵的电动机宜安装在最高尾水位以上，否则应采取防淹、防渗措施。2.5.6射流泵的安装高程，应按射流泵不发生空蚀条件确定，并便于操作和拆装。2.5.7采用集中供水方式时，应将水泵集中布置，并从运行检修方便等条件，选定水泵房位置。2.5.8采用单元供水方式时，水泵宜布置在各机组段内。2.5.9水轮机顶盖排水泵宜布置在水轮机室、机坑内或进入水轮机室的廊道侧洞内。2.5.10真空泵应布置在它所服务的卧式泵附近。2.5.11相邻两泵组突出部位的净距或与墙壁的净距，应能满足拆、装泵轴或电动机转子的需要。电动机容量小于55kW时，其净距不应小于0.8m；电动机容量大于55kW时，其净距应相应加大。2.5.12水泵房内应有运行巡回、维护通道；其净宽不应小于1.2m；出入水泵房交通应顺畅方便。水位线以下的水泵房须考虑防淹措施和安全出口。2.5.13泵房内应有检修场地，泵房顶部应埋设吊环。当水泵台数较多，且部件重量较大时，应设置简单的起重设备。2.5.14对布置在下层的水泵房，应留有足够尺寸的吊物孔，宜利用主厂房吊车吊运泵组设备。2.5.15水泵吸水管口距集水井底的距离宜为(0.8～1.5)d(d为吸水管吸入口直径)，但不应小于0.25m；吸水管口的最小淹没深度应大于0.5m；吸水管口外缘距墙的距离应大于(1.0～1.5)d；两相邻吸水管口外缘之间的距离应大于(2.0～3.0)d。对深井泵的吸水管除满足上述要 求外，最低水位应高出第一个叶轮0.3m以上。2.5.16阀门应设在便于操作和拆修的地方。阀门的直径较大，操作轮高于地面2m以上时，宜设置固定式或移动式操作平台。对电动操作阀门应考虑防潮问题；对液压操作阀门应尽量缩短操作管路的长度。2.5.17闸阀不应倒装，操作手轮上应标明开关方向。公称直径300mm以上的闸阀或长柄阀附近应有足够的操作和拆装场地，顶部宜埋设检修拆装用吊环。2.5.18旋启式止回阀可水平或垂直安装。水平安装时，阀盖朝上；垂直安装时水流方向应自下而上。升降式止回阀应水平安装。2.5.19大直径阀件依靠前后管子支持荷载时，靠近阀件前后的管子应有牢固的管架、管卡。2.5.20滤水器应布置在便于检修、操作的位置。对大尺寸滤水器，有吊芯检修需要时还应留有足够的空间高度，其上方顶板应预埋吊环。2.5.21滤水器的冲污水，应直接排往下游。2.5.22排水系统管路的出水口宜在正常尾水位以上。对于有冰冻的水电厂，排水管出水口宜设在最低尾水位和最大冰层厚度以下，但应防止检修排水管尾水倒灌进厂问题。2.5.23技术供水排水总管应与电气设备分开布置，不得布置在电气设备的上方。2.5.24供水总管宜采取明敷方式布置，明敷管路应力求整齐美观。有条件应将管路设在管沟内或专设的管路廊道内。管沟的宽度和深度应满足检修需要，管路与沟底的净距不宜小于300mm，管沟底面应有1‰～5‰的排水坡度，坡向排水地漏口，管沟应有活动盖板。2.5.25平行敷设的管路应紧凑和满足检修要求。沿墙布置的管路，管件和墙间的净距不宜小于100mm，管与管之间的净距不应小于25mm。采用法兰联接时，相邻管子的法兰，应错开布置。当管壁外包有隔热防结露层时，应预留包扎所需空间。2.5.26明敷管路应以结构合理的支架或吊架支承，水泵附近的管路、管件、阀门等的重量不应由泵体承受。2.5.27管路敷设安装后，在浇筑混凝土前应进行严密性耐压试验。对压力管路用1.25倍额定工作压力，但不低于0.4MPa，试压30min应无渗漏；无压管路按0.4MPa压力进行试验。2.5.28埋设在混凝土中的钢管，应多布置成直管，少用弯头，巡边布置；焊接接头应焊牢固。跨越伸缩缝的埋设管路，在伸缩缝处应作套管或包扎弹性垫层等过缝处理。2.5.29在空气湿度和日温差较大地区的水电厂，供排水管路表面应采取防结露措施。2.5.30示流器、压力表和温度计等应布置在容易观察到的位置上。2.5.31供排水管路均应进行防锈、防腐处理，明管部分还应涂规定颜色的防锈油漆。3油系统3.1油系统的任务和组成3.1.1油系统的设计应包括下列主要任务：1)接受新油；2)贮备净油；3)给设备供、排油；4)向运行设备添油；5)油的监督、维护和取样化验；6)油的净化处理；7)废油的收集及处理。3.1.2油系统宜有如下设备组成：1)油罐；2)油处理设备：油泵、压力滤油机、真空净油机、真空泵、滤纸烘箱及油过滤器等； 3)油化验设备：化验仪器、设备、药物等；4)油吸附设备：硅胶吸附器；5)管网：油系统设备及用户连接起来的管道系统；6)测量及控制元件：温度信号器、压力控制器、油位信号器、油混水信号器等。3.1.3油系统设计应满足下列要求：1)油务处理的全部工艺要求；2)系统连接简明，操作程序清楚，应尽量减少管路及阀门；3)净油和污油宜有各自独立的油泵、油罐及管路等；4)通过全厂供、排油管对各用油设备供排油和添油，个别部位可借助油泵和临时管路供排油；5)能方便地接受新油和排出污油；6)油处理系统宜为手动操作，宜在机组各用油部位设有油位信号器、油温信号器和油混水信号器。3.2油系统的设置及油的选用3.2.1透平油系统主要供机组轴承润滑用油和调速系统、进水阀和液压阀等操作用油；绝缘油系统主要供变压器、油断路器等电气设备用油。两系统应分开设置。3.2.2应按粘度选用透平油，压力大和转速低的设备宜选用粘度大的透平油；反之选用粘度小的透平油。机组润滑用油和调速系统等操作用油宜选用同一牌号透平油。3.2.3应考虑当地气温和绝缘油的凝固点选用绝缘油。3.3设备用油量的计算3.3.1机组用油量应按制造厂资料确定。无制造厂资料时，宜按容量和尺寸相近的同型机组或经验公式进行估算。3.3.2电器设备的用油量应根据变压器和油开关等设备的厂家资料确定。3.3.3管网充油量应根据管网的大小和长短计算确定。3.3.4备用油量，对于透平油系统应取最大一台机组用油量的1.1倍；对于绝缘油系统应取最大一台变压器充油量的1.1倍，对于容量大于125MVA的大型变压器宜取1.05倍。3.3.5补充备用油量，宜按贮备全部运行设备45天～90天的补充油量考虑。3.4油罐容积和数量的确定3.4.1用于贮备净油的净油罐，容积应按最大一台机组(或变压器)用油量的110%确定。净油罐宜设置一个。当油罐容积较大不易布置时，宜设置两个或两个以上的净油罐，其总容积不变。3.4.2用于接受新油、检修时设备排油或油的净化处理的运行油罐，其容积应按最大一台机组(或变压器)用油量的110%确定。运行油罐宜设置两个，每个运行油罐的容积为总容积的一半(当油罐容积较大不易布置时，宜设置两个以上的运行油罐，其总容积不变)。3.4.3中间油罐：对于透平油系统，油罐室不设在厂房内或油罐室在厂房内布置位置较高时，为了检修方便，可在厂内设置中间油罐。其容积应根据机组最大用油部件的充油量确定。3.4.4贮存净油作为设备自流添油用的重力加油箱，其容积应视设备的添油量而定，宜取330.5m～1.0m。3.4.5当不设置重力加油箱时，可设置设备添加油用的移动式添油罐，其容积应满足添油量的需要。3.4.6收集液压操作元件漏油的集油箱，应由机组制造厂成套供货。需自行设计时，其容积 应根据实际情况确定。3.4.7可适当设置若干小油桶以便存放空气压缩机油、中等技术油、润滑脂(黄油)及废油等。3.4.8总厂设有中心油务所的，其分厂只设置中间油罐和添油罐，不宜再设置净油罐和运行油罐。3.5油处理设备的选择3.5.1透平油和绝缘油的净化处理设备应按两个独立系统分别设置。3.5.2油泵应满足输油量及扬程的要求，对于排油油泵，应校核其吸程。透平油(或绝缘油)系统的油泵不宜少于2台。向设备充排油使用的油泵，其容量宜保证在4h～6h内充满最大一个用油部件或在6h～8h内充满最大一台变压器。接受新油的油泵，其容量应保证在油罐车允许的停车时间内将油卸完，20t以下的油罐车停车时间宜取2h，20t～40t的油罐车停车时间宜取4h。3.5.3滤油机宜选用压力滤油机和真空净油机，其生产率按8h内能过滤最大一台机组的用油量或在24h内过滤最大一台变压器的用油量确定。计入压力滤油机更换滤纸时间，应将其生产率减小30%。装机4台及4台以上时，透平油系统压力滤油机不宜少于2台，并应配滤纸烘箱一台。3.5.4500kV变压器油处理设备应符合如下要求：1)压力滤油机的选择原则与3.5.3规定相同；2)高真空净油机的选择原则与真空净油机选择原则相同，见3.5.3规定；3)变压器真空注油用真空泵可由变压器制造厂配套供货，或根据主变厂的要求选择。3.5.5变压器宜设置硅胶吸附装置。3.5.6设有中心油务所的水电总厂，其分厂的油处理设备宜不设置或简化设置。3.6油管选择3.6.1油系统供、排油管和油处理室中的油管宜选用低压液体输送钢管，不宜选用镀锌管和硬塑管；调速系统和自动化元件的操作油管宜选用无缝钢管和紫铜管或不锈钢管。3.6.2采用软管连接时，可选用金属软管、耐油橡胶管和软塑料管。3.6.3供、排油总管管径可根据油的粘度和所推荐的油管中平均流速计算确定。支管可根据设备的接头尺寸确定。应核算操作油管壁厚。3.6.4应对最远一台机组或变压器，计算管道中的压力损失，并校核油泵的扬程、吸程和设备的充、排油时间。3.7油系统布置设计3.7.1油系统布置设计应符合SDJ278—90《水利水电工程设计防火规范》的规定。3.7.2油罐室和油处理室的采暖、通风的要求暂按照SDJQ1—84《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计技术规定》有关规定。3.7.3油罐室布置应符合如下要求：1)油罐室可布置在厂房内或厂房外。油罐室的面积宜留有适当裕度，在进人门处应设置挡油坎，挡油坎内的有效容积应不小于最大油罐的容积与灭火水量之和。2)厂内透平油油罐室宜布置在水轮机层，且在安装场设供、排油管的接头。3)厂外绝缘油油罐宜布置在变电站附近、交通方便和安全处，油罐可布置在室内或露天场地。布置在露天场地时，其周围应设有不低于1.8m的围墙，并有良好的排水措施。露天油罐不应布置在高压输电线路下方。4)油罐宜成列布置，应使油位易于观察，进人孔出入方便，阀门便于操作。 3.7.4油处理室布置应符合如下要求：1)油处理室应靠近油罐室布置，其面积视油处理设备的数量和尺寸而定。2)油处理室内应有足够的维护和运行通道，两台设备之间净距应不小于1.5m，设备与墙之间的净距应不小于1.0m。3)油处理室宜设计成固定式设备和固定管路系统或移动式设备及用软管连接的管路系统。4)滤纸烘箱应布置在专用房间内，烘箱的电源开关不应放在室内，否则应采用防爆电器。5)油处理室地面应易清洗，并设有排污沟。3.7.5管路敷设应符合如下要求：1)主厂房内油管路应与水、气管路的布置统一考虑，应便于操作维护且整齐美观。2)油管宜尽量明敷，如布置在管沟内，管沟应有排水设施。当管路穿墙柱或穿楼板时，应留有孔洞或埋设套管。3)管路敷设应有一定的坡度，在最低部位应装设排油接头。4)在油处理室和其他临时需连接油净化处理设备和油泵处，应装设连接软管用的接头。5)露天油管路应敷设在专门管沟内。6)油管路宜采用法兰连接。7)变压器和油开关的固定供、排油管宜分别设置。8)油管路应避开长期积水处。布置集油箱处应有排水措施。3.8中心油务所的设置3.8.1梯级水电厂的总厂，可设置中心油务所。3.8.2中心油务所内应设置贮油和油净化处理设备。应按梯级水电厂或总厂中最大一台机组(或变压器)的用油量配置设备，选择原则与3.4、3.5规定相同。3.8.3中心油务所的油化验仪器设备宜按全分析项目配置。3.8.4中心油务所应配置油罐车等运输设备。3.9油化验3.9.1油化验的主要任务应是：对新油进行分析化验，按国家标准进行鉴定；对运行油进行定期取样化验，判断是否需要处理。3.9.2水电厂(总厂除外)宜配置简化分析化验设备。3.9.3应选择远离振动源和自然采光条件较好的位置布置油化验室，可布置在厂房内或厂房外。3.9.4应根据分析化验的项目及配置的化验设备确定油化验室的面积，室内通道宽度不宜小于1.5m。3.9.5油化验室的建筑、通风、照明和防火等应符合现行有关规定。4压缩空气系统4.1压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则4.1.1压缩空气系统的设计，应满足下列用气项目的需要：1)水轮机调节系统及进水阀操作系统的油压装置用气；2)机组停机时制动用气；3)机组作调相运行时转轮室充气压水及补气；4)维护检修及吹污清扫用气；5)水轮机主轴检修密封及进水阀空气围带用气； 6)机组轴承气封、发电机封闭母线微正压用气；7)水轮机强迫补气用气；8)灯泡贯流式机组发电机舱密闭增压散热用气；9)水泵水轮机压水调相和水泵充气压水启动用气；10)配电装置和发电机空气断路器用气；11)在寒冷地区闸门、拦污栅等处防冻吹水用气。4.1.2压缩空气系统按照其最高工作压力，宜划分为高压、中压和低压3个压力范围：10MPa以上为高压；1.0MPa～10MPa为中压；1.0MPa以下为低压。4.1.3设置压缩空气系统应按如下原则设计：1)按照压缩空气各用户所需的工作压力和供气质量及所处的位置，对某用户单独设置供气系统或对若干用户建立综合供气系统。2)设置压缩空气系统，应保证主机等设备的正常运行及操作需要，并尽量使压缩空气系统简化。3)宜设置至少一台移动式低压空气压缩机，以利厂区各处临时性用气。4.2压缩空气系统的组成4.2.1压缩空气系统由空气压缩机和贮气罐及附属设备(有时统称空气压缩装置)、供气管网、测量及控制元件和用气设备四部分组成。4.2.2空气压缩机和贮气罐及附属设备应符合如下条件：1)满足用户对供气量、供气压力、清洁度和相对湿度等要求。2)当采用综合供气系统时，空气压缩机的总生产率、贮气罐的总容积应按几个用户可能同时工作时所需的最大耗气量确定。选择空气压缩机台数和贮气罐个数时，应便于布置。3)在一个压缩空气系统中，至少应设2台空气压缩机，其中1台备用。但对机组压水调相和检修用压缩空气系统，宜不设备用空气压缩机。4)在选择空气压缩机时，应考虑当地海拔高度对空气压缩机生产率的影响。5)当空气压缩机吸气的空气湿度较大时，应计及因压缩和冷却作用使空气中的水蒸气大部分凝结成水分，从而降低了排气量的影响。6)空气压缩机上应有监视和保护元件，应能自动操作和控制。7)在贮气罐上应装设与空气压缩机容量、排气压力相适应的安全阀和压力过高、过低信号装置。4.2.3供气管网设计应符合如下条件：1)应结合厂房布置及厂区布置统筹考虑。供气管网的设计，应选择合适的管径和阻力较小的管件。应避免布置上急转弯，每千米长管道压力损失宜不超过0.03MPa。2)供气管道的管径经计算确定，或参考已运行电站的统计资料确定。管壁厚度应按承受内压所需壁厚加腐蚀裕量决定，当采用螺纹连接时，壁厚附加值应包括螺纹深度。3)当采用较高减压比的减压阀减压供气时，例如中压压水调相供气，在减压阀的低压侧应加装一段能适应低温条件的钢管。4)为防止空气压缩机运行时振动，使刚性连接管断裂或连接处漏气，在空气压缩机和贮气罐之间的管段应具有减振作用。5)当空气压缩机与贮气罐之间装有切断阀时，应分别在空气压缩机和贮气罐上安装安全阀。安全阀全开时的通流量应不小于空气压缩机的排气量。6)除对配电装置的供气管网外，可不设备用管道，但在布置上应便于检修。7)机组制动管道，同时也供顶转子时充高压油用，管段应能承受高压。4.2.4压缩空气系统的测量和控制宜通过装在贮气罐或供气总干管上的压力信号器的监测 信号来实现。在下述部位应根据需要装设有关的自动化元件和表计。1)在空气压缩机出口装设温度继电器，监视空气压缩机的排气温度。在空气压缩机出口气水分离器上装设自动阀，空气压缩机启动时延时关阀，使其无负荷启动；空气压缩机停机时打开，起卸荷作用，气水分离器自动排污。2)在贮气罐上装设安全阀，压力表和排污阀。3)在机组制动管道上装设自动给、排气用的电磁空气阀和监测管内气压用的压力信号器(压力控制器)以及压力表。4)在进水阀围带给气管道上装设自动给、排气用的电磁空气阀以及监测用的压力信号器。5)机组的压水调相充气，应是自动控制的，应装设自动阀门和相应的监测表计。6)在自动运行的水冷式空气压缩机冷却进水管道上，应装设自动阀门，在排水管道上应装设示流信号器。4.3压缩空气系统的布置4.3.1空气压缩机室的设计应符合如下要求：1)空气压缩机室宜远离中央控制室。空气压缩机、贮气罐宜集中布置在专用房间内。2)室内面积和高度应满足运行、维护和检修要求。3)宜根据需要采取隔音措施。4)室内宜采用水磨石地板。5)空气压缩机室的地板载荷，应考虑贮气罐水压试验的要求。6)室内顶部宜埋设吊钩，供安装和检修设备使用。7)室内地面应有一定坡度，并设排水沟，便于排水。8)空气压缩机室门和窗应向外开，应有良好的通风、防潮、防尘和防冻设施。4.3.2设备布置应符合如下要求：1)固定式空气压缩机应有牢固的基础，且不与其它基础相接，以防震动。2)空气压缩机的吸风口，应布置在比较阴凉、空气比较清洁和干燥处，应防止吸入易爆气体。3)室外贮气罐宜布置在环境温度变化较小处，避免直接日晒。在寒冷地区，贮气罐的排污管和排污阀应有防冻措施。4)空气压缩机与墙之间的净距应不小于1m，空气压缩机之间的净距应不小于1.5m，配电盘到空气压缩机的净距应不小于1.5m。为敷设管道方便，贮气罐应装在离墙0.7m以外处。4.3.3管路布置应符合如下要求：1)厂内供气主管道宜与水、油系统之管道沿厂房排列布设，在各机组段引出到机组的支管。2)贮气罐的进气管应装在其下部，排气管应装在其上部。3)供气管道的敷设应有0.3%～0.5%的坡度，并在管道的最低处装设集水器和放水阀。4)管道长度超过40m时，应装设伸缩节。4.4提高压缩空气质量的措施4.4.1宜采用如下措施提高压缩空气清洁度：1)设置空气过滤器。2)使空气压缩机在开、停机时能自动排污，在运行中能按照要求排污。3)采用高压或中压贮气罐串联运行方式，贮气罐下部进气，上部排气。4)在贮气罐内壁涂防锈漆。 4.4.2宜采用如下措施提高压缩空气干燥度：1)采用热力法、物理法及化学法等方法干燥压缩空气。2)在水电厂宜采用热力干燥法。为保证减压阀正常工作，应在高、中压减压阀前设置相应压力的空气过滤器。3)宜加强空气压缩机排气、冷却和气水分离环节。4)在减压阀后应设置气水分离器，分离出压缩空气所析出的水分和油分。5)在高、中压压缩空气系统中设自动干燥器。4.5油压装置用气4.5.1供油压装置用气的空气压缩机总容量宜按单独供气系统要求计算，即按全部空气压缩机都投入运行，在2h～4h内，使1台机组压力油罐内的标准空气容积的气压达到额定值来确定。4.5.2供油压装置用气的空气压缩机至少应设2台，其中有1台备用。在首次向贮气罐充气时，备用空气压缩机应同时工作。4.5.3贮气罐的容积宜按压力油罐内油面上升150mm～250mm时所需要的运行补气量确定。4.5.4为提高空气干燥度，空气压缩机和贮气罐的额定工作压力宜高于压力油罐内的额定油压，其减压比不宜低于1.2。4.5.5当电站有高压压缩空气系统且距厂房较近时，应论证利用高压压缩空气系统经减压后作为压力油罐备用气源的合理性。4.5.6为避免压力油罐中的湿气凝结，从而锈蚀配压阀和接力器，在油压装置检修后，不宜用低压气系统对压力油罐进行预充气。4.6机组制动用气4.6.1机组制动用气，可由厂内低压气系统供给；或设置单独的供气系统。前一种情况，应具有备用气源；后一种情况，应设2台空气压缩机，其中1台工作，1台备用。应设置制动专用贮气罐及专用供气管道。4.6.2机组制动用空气压缩机的容量，应按可能同时制动的机组总耗气量和恢复贮气罐工作压力的时间确定。恢复贮气罐工作压力时间宜取10min～15min。4.6.3机组制动用贮气罐的总容积，应按同时制动的机组总耗气量及允许的最低制动压力值确定。即贮气罐的总容积应保证在空气压缩机不启动，可能同时制动机组制动总耗气后，罐内气压保持在最低制动气压以上。4.6.4当供气管道的输气能力不能满足远离气源的机组制动要求时，为了稳压和减少气压损失，在远离气源的机组段应设置制动用贮气罐。4.7机组压水调相用气4.7.1大型机组压水调相耗气量较大，宜采用中压压缩空气系统。4.7.2压水调相用贮气罐的总容积，应按一台机组首次压水过程的耗气量和压水后贮气罐内的剩余压力值确定。此剩余压力值应比压水至规定的下限水位时尾水管内可能最大压力至少高0.1MPa。4.7.3压水调相过程应在短时间内供给足够的气量，使水迅速脱离转轮，压水至规定的下限水位。宜仅由贮气罐来满足此要求。压水过程宜取0.5min～２min。4.7.4空气压缩机的总容量，应按一台机组首次压水后恢复贮气罐工作压力并同时补给已经调相运行机组的漏气量确定。恢复贮气罐工作压力的时间宜取15min～45min。对于调相运 行机组台数较少或调相运行机会不多的水电厂，恢复贮气罐工作压力的时间可适当延长，但不宜超过60min。4.7.5调相用空气压缩机，不应少于2台。空气压缩机容量选定后，应核算贮气罐压力恢复实际所用时间。调相给气压水后，调相用空气压缩机宜同时工作。4.7.6压水调相供气总管、支管，至每台机组的分支管或环管的管径及管件阻力应按计算和经验选取。4.7.7调相运行中转轮室经常性的补充漏气宜由接入转轮室支管上设置的管径较小的旁通管供给。4.8风动工具、维护检修及其他工业用气4.8.1当使用风动工具检修机组、金属结构及其它设备和用压缩空气除尘、吹污时，应按同时使用的风动工具耗气量计算。应不考虑维护吹扫与其它用户同时用气。4.8.2维护检修用气是持续的，宜由空气压缩机的连续工作来满足。空气压缩机的生产率应满足可能同时工作的风动工具等需气量。4.8.3按稳压要求选择维护检修用贮气罐。应利用调相贮气罐兼作或专设维护检修用气贮气罐。4.8.4当水轮机强迫补气采用压缩空气时，因耗量大，应根据制造厂提供的资料单独设置压缩空气系统。4.8.5当灯泡贯流式水轮发电机组发电机舱采用密封增压通风冷却方式时，宜由设置在外部的专用压缩空气系统经过减压后供给，并应能自动补气。4.8.6发电机封闭母线微正压用气，宜由厂内的压缩空气系统经过减压后供给，并应能自动补气。4.9空气围带用气4.9.1水轮机主轴检修密封充气，不宜设置专用空气压缩装置，宜从制动供气干管或其它供气干管引来。4.9.2进水阀空气围带用气，不宜设置专用空气压缩装置。充气压力应比阀门承受的水压高出0.2MPa～0.4MPa。压缩空气宜从主厂房的压缩空气系统直接引取，经减压引取；或在阀室设置小型贮气罐、小容量的空气压缩机供给。4.10水泵水轮机压水调相和水泵启动过程压水用气4.10.1以水轮机或水泵转向作同步调相运行时，为减少机组的功率损耗，在水泵启动工况时，为减小启动力矩，宜利用压缩空气将水泵水轮机转轮室中的水压离转轮，使转轮在空气中运转。4.10.2压水用压缩空气系统，宜由空气压缩机、贮气罐及配管、阀门等组成单独系统。其配置方式宜分3种：1)单元方式：对1台水泵水轮机设置一套压缩空气系统。2)共用方式：对N台(N≥2)　水泵水轮机设置一套共用的压缩空气系统。3)组合方式：对N台(N≥2)　水泵水轮机，空气压缩机是共用的，而贮气罐则是每台水泵水轮机单独设置。贮气罐之间可以各自独立，也可以装设连通阀门。4.10.3要压低水面，应有足够的给气量，使水尽量迅速脱离转轮。从压水开始至尾水管内的水面降到规定水位为止的1次压水操作过程，宜仅由贮气罐供气。此后的漏气补给和在一定时间内恢复贮气罐压力，由空气压缩机负担。 4.10.41次压水操作的时间宜取1min。4.10.5贮气罐总容积的选择应符合如下要求：31)计算转轮室和尾水管内的实际充气体积Vd(m)。2)在尾水管中，压缩空气将水位压至转轮以下的最优距离为0.7倍～1.0倍的尾水管进口直径。3)压低水面到规定水位时，尾水管内的最大压力pd(MPa)，应按可能最高尾水位确定。4)贮气罐内允许最低压力p’r，应按p’r=pd+0.3(MPa)计算。5)贮气罐的总容积应是在空气压缩机不启动，贮气罐的压力保持在正常工作压力下限值到允许最低压力值之间能够完成规定的压水操作次数时的容积。4.10.6空气压缩机总容量选择应按如下要求：1)空气压缩机的总容量，应按照压缩空气系统的配置方式比较下列两种情况取大值：1台(单元方式)或全部水泵水轮机完成1次压水操作后，在规定时间内，能够使贮气罐压力恢复到正常工作压力下限值时所需的容量和能够补给1台(单元方式)或全部水泵水轮机在压水操作完成后的漏气量所需的容量。2)贮气罐的压力恢复时间宜取60min～120min。对单元方式取小值，对共用方式取大值。3)根据主轴密封形式，宜按表4.10.6选取漏气量平均值。表4.10.6主轴密封漏气量表3密封形式漏气量平均值(m/min)(大气压下)盘根箱取压水充气容积的(1～2)%Vd(Pd+0.1)填料箱取压水充气容积的(4～5)%Vd(Pd+0.1)4.10.7压水操作总次数，包括备用的压水操作次数，宜按下列情况选取：1)对单元方式应取(1+α)次(α=0.5～1)。当水泵水轮机首次压水操作不成功到第2次压水操作的允许间隔时间短时，宜取α=1；允许间隔时间长时，宜取α=0.5。2)共用方式，对于全部N台(N≥2)水泵水轮机，压水操作次数取(N+α)次，α≤1。当到再次压水操作的允许间隔时间短时，宜取α=1；允许间隔时间长时，宜取α＜1。3)组合方式中，贮气罐间没有装设连通阀门的，同单元方式；装设有连通阀门的，同共用方式。4.10.8应根据压缩空气系统的装置方式和选用的空气压缩机台数，设置备用空气压缩机。对单元方式，宜设置备用空气压缩机；对共用方式或组合方式，宜省去备用空气压缩机。4.11配电装置供气4.11.1供气质量应满足下列要求1)进入配气管网和断路器贮气罐内的压缩空气，其压力值应不低于用气设备额定工作压力。2)在最大日内温差下，供给电气设备的压缩空气含湿量应不达到饱和状态，压缩空气的相对湿度宜不大于80%　。3)应采取压缩空气过滤措施。4.11.2压缩空气宜采用下列干燥措施：1)在配电装置供气中宜采用热力法对压缩空气进行干燥。2)压缩空气系统宜具有两级压力，高压力为空气压缩机和高压贮气罐的压力，低压力为适合电气设备的工作压力。3)高压力与低压力之差应根据当地日内气温变化来确定。4.11.3高压贮气罐容积应按下列原则确定： 1)高压贮气罐的容积及压力应满足配电装置在正常工作状态及事故情况下，空气断路器的操作、灭弧通风及漏泄损失的总耗气量。2)可能同时操作的断路器数目应在分析电厂主接线可能发生的最严重事故的基础上确定。3)断路器的连续操作，宜按一个操作周期(跳-合-跳)考虑。4)高压贮气罐不宜少于两个，并应能串联运行。5)贮气罐清洗及其配件检修时需暂时退出，应另设一个备用贮气罐。4.11.4工作压力贮气罐应按如下原则设置：1)在高压贮气罐后的减压阀低压侧与空气断路器之间宜设置工作压力贮气罐。2)当空气断路器组数较少、空气管道有足够的管径及减压阀工作能力满足要求时，也可不设工作压力贮气罐。4.11.5空压机总生产率应按如下原则选择：1)应按配电装置正常工作状态下，补充高压贮气罐在空压机一个运行周期内(从启动开始到停机，再到下次开始启动为一个运行周期)消耗的空气量计算。2)空压机在一个运行周期中的停机时间，宜按2h计。3)空压机一个运行周期的工作时间宜取0.5h。4)根据计算的空压机总生产率，确定空压机容量和台数。宜选用两台工作空压机，每台的容量为总容量的1/2。5)应设一台备用空压机，其容量应与一台工作空压机容量相同。6)应校核配电装置事故后，恢复高压贮气罐中的压力所需空压机连续运行的总时间，该时间不宜超过1.5h。4.11.6管道设置应满足下列要求：1)宜选用不锈钢管和紫铜管。2)管径应经过计算确定。管路系统的通流能力，应保证在最大事故操作后3min内，使断路器贮气罐压力恢复到大于最低允许工作压力值。3)从空压机到配气网的干管应采用双回路或环形母管。4)应在高压贮气罐之间装有联络管。空压机、高压贮气罐和减压阀应能切换，并便于在系统正常工作的情况下，进行设备的清洗和检修。5)供气管路系统应采用多点安全接地。4.11.7压气系统的自动化应满足下列要求：1)工作及备用空压机应能自动投入与切除。2)高压贮气罐及配气网压力不正常时应发出报警信号。3)当空压机中间级压力超过正常压力，排气管中空气温度过高或冷却系统发生故障时，空压机应自动紧急停机并发出报警信号。5水力监视测量系统5.1水力监视测量系统设计的基本要求5.1.1应根据电站规模、输水系统特性、机组机型、自动化程度以及某种特殊需要，选定水力监视测量项目。5.1.2应配置水力监测系统所需的各种仪器仪表装置及选定其量程和精度等级。5.1.3应合理布置测点位置。5.1.4应选择水力监视测量仪器仪表的布置地点及管路配置。5.2水力监视测量系统的项目及配置原则 5.2.1大、中型水电厂应设置的测量项目如下：1)上游水位；2)下游水位；3)上调压室水位；4)尾水调压室水位；5)电站水头；6)水库水温；7)拦污栅前、后压差；8)蜗壳进口压力；9)蜗壳流量；10)顶盖压力；11)尾水管进、出口压力；12)水轮机工作水头。5.2.2大、中型水电厂宜设置的选择性测量项目如下：1)止漏环进、出口压力；2)肘管压力；3)尾水管测流(水泵水轮机)；4)导叶出口压力；5)主轴摆度；6)机组振动；7)轴位移；8)发电机气隙；9)效率；10)蜗壳末端压力；11)固定导叶与活动导叶之间的压力；12)活动导叶出口压力；13)水环压力(水泵水轮机底环处)；14)气蚀监测；15)主轴密封磨损监视。5.2.3机组有现场效率试验要求时，应配置测量机组过流量的设施。5.2.4抽水蓄能机组应设尾水管测流，并配置主轴摆度、机组振动及轴位移监测装置。5.3水力监视测量系统的布置及监测设备选择5.3.1水位测量的布置应符合如下要求：1)上游水位测量部位应选在上游进水口附近水流较平稳且便于观测处，其测量范围应低于死水位和高于校核水位。调压室水位的测量范围应能满足过渡过程最低水位及最大涌浪高的测量要求。2)下游水位测量部位宜选在尾水出口水面较稳定处，其测量范围应能满足最低尾水及最高尾水测量要求。5.3.2水位监测宜选择如下设备：1)直读水尺刻度可按实际高程标注，最小刻度为1cm。2)采用计算机监控或要求对上、下游水位实现遥测时，应选用数字式水位测量装置、电容式压力传感水位计或其他类型的水位传感器。宜同时设置上、下游调压室水位传感器。5.3.3水温测量应符合如下要求： 1)常规水库水温测量可选用移动式温度计，量程宜为0℃～50℃。2)抽水蓄能电厂宜分别在上、下库设置深水温度计(传感器)，量程宜为0℃～50℃。3)温度测量误差宜不大于±0.5℃。5.3.4拦污栅前后压差监测应符合如下要求：1)根据自动化程度和现场布置条件，可分别选用浮子式遥测液位计、双波纹管差压计和差压变送器等水位传感器。对污物较多的，宜选用差压变送器。2)抽水蓄能电厂宜在上、下库拦污栅后分别设置水位传感器。3)选用差压仪表时，仪表应布置在上游最低水位以下。对于坝后式、河床式电厂，差压发送器可布置在坝内廊道或主厂房水轮机层，二次仪表可布置在中控室。4)压差信号整定应分故障信号和停机信号。其中故障信号的整定值宜为0.8m～4m水头压差，对于低水头灯泡贯流式机组，其整定值可适当降低。事故信号的整定值应以拦污栅的设计最大荷载为上限。5.3.5蜗壳进口压力监测应按如下要求设置：1)测点应布置在蜗壳进口直段适当断面上，并按45°方向对称布置4点。2)压力表或压力变送器宜布置在水轮机层。5.3.6蜗壳末端压力监测应按如下要求设置：1)测点应布置在靠近蜗壳尾部最小断面处，可布置3点。2)压力表计宜布置在水轮机层。5.3.7水轮机顶盖压力监测应按如下要求设置：1)测点位置宜由制造厂家提供。2)测量表计宜选用压力真空表。3)仪表宜布置在水轮机层。5.3.8水轮机止漏环进、出口压力监测应按如下要求设置：1)测点位置宜由制造厂家提供。2)表计宜选用压力表或压力真空表。3)仪表宜布置在水轮机层。5.3.9尾水管进口压力监测应按如下要求设置：1)测点宜布置在锥管距转轮出口(0.3～0.7)D1(D1为水轮机转轮直径)处，应对称布置4个测点。2)测量表计宜选用压力真空表，其量程上限应根据可能产生的压力确定。对于可逆式水泵水轮机组，应考虑水泵突然断电时最大压力升高值。5.3.10肘管压力监测应按如下要求设置：1)对于可逆式水泵水轮机组，应对肘管压力进行监测，宜在进口、中间和出口选取3个测量断面，进口断面应对称布置4点，其它断面宜对称布置2～3个测点。2)表计宜选用压力表。3)仪表宜布置在水轮机层。5.3.11尾水管出口压力监测装置设置要求如下：1)尾水管出口断面上的测点宜不少于5点；2)表计宜布置在水轮机层或尾水廊道。5.3.12蜗壳测流装置设置要求如下：1)蜗壳测流断面宜在45°处选取。宜取3个测点，应分别布置在蜗壳顶部、外侧和下部45°处。2)表计宜选用差压计，或差压变送器。3)仪表宜布置在水轮机层。 4)对水锤法、超声波法、流速仪法以及热力学法等蜗壳测流的率定方法，应经技术经济比较后确定。5.3.13水锤法测流应按如下要求设置：1)采用水锤法测流时，其测点应布置在压力钢管的直管段部分，两测量断面的距离不宜小于管道断面最大尺寸的2倍。每个断面上应对称布置4个测点。2)水锤测流装置接口宜布置在廊道内。5.3.14超声波测流应按如下要求设置：1)在压力钢管直管段适当部位预埋探头，直管段长度不宜小于10D(D为钢管直径)。当探头布置在有压长尾水洞上时，其直管段长度不宜小于3D(D为管径)。2)移动式超声波测流装置，宜靠近测量部位施测。5.3.15尾水管测流应按如下要求设置：1)对于抽水蓄能电厂，除应设置压力钢管测流及蜗壳测流外，水泵工况宜采用尾水管测流。2)宜选用差压法。3)宜在尾水管进、出口之间选取2个测流断面，每个断面宜布置3个～4个测点。4)表计宜选用差压计及差压变送器。5)仪表装置宜布置在水轮机层。5.3.16对于水头大于100m的水电厂，可采用热力学法测流。5.3.17当精度要求不高时，可采用流速仪法测流。5.4测量仪表及管路系统5.4.1水力监视测量仪表应符合如下要求：1)所用仪器仪表应经计量部门校验率定合格，并注明检验日期。2)仪表的量程应能满足可能承受的最大压力，此压力应是最大工作水头(扬程)与水锤上升值之和。3)在稳定负荷(指所测压力每秒变化不大于仪表满刻度1%的)下，被测压力的最大值不宜超过仪表满量程的3/4。4)在波动负荷(指所测压力每秒变化大于仪表满刻度1%的)下，被测压力的最大值不宜超过仪表满量程的2/3。5)差压计、压力变送器、差压变送器量程的上限应按被测压力最大值选定。5.4.2水力监测仪表宜集中布置在被测对象附近。5.4.3直读式表计安装高度应便于观察和有足够的照明。5.4.4所有仪表均应标明其用途。5.4.5管路系统的管材与管径应按如下原则选择：1)测压管宜选用不锈钢管、镀锌钢管、铜管或具有其他抗锈蚀涂层的无缝钢管等。2)测压管管径随机组容量及尺寸大小有所不同。水头低，尺寸大时，管径可适当增大；水头高、尺寸小时管径可适当减少。但对于镀锌管，不宜小于Dn15；对于不锈钢管，不宜小于φ10mm，壁厚应不小于1mm。3)当水质腐蚀性较强、含泥沙较多时，管径应适当加大，管壁应适当加厚。4)埋管管径宜比明管适当加大。5.4.6管线布置应符合如下要求：1)测量系统预埋管路宜直线布置，避免倒坡。2)宜尽量减少测压管路接头，被测部位宜采取补强措施。3)所有测压管路安装完毕应按规定作水压试验。 4)在施工过程中所有测点及管口均应临时封堵严密。5)水中含泥沙较多的，应采取防止泥沙淤堵措施。6)管路系统应有良好的排气措施。水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定DL/T5066—1996条文说明1总则1.0.1说明本规定制订的目的。1.0.2本条中增加了“抽水蓄能电站”的内容。因目前国内已有较多的电力系统，在兴建抽水蓄能电站，“规定”尽可能扩大适用性，以满足设计需要。1.0.3声明本规定的从属关系。2技术供排水系统2.1技术供水系统2.1.11)、2)以明确主要的冷却供水对象为主，其他次要的、用水量不大的，均由设计者确定。对射流泵压力水源因其压力较高，且为专供对象而设，未予列入，可作为“水源”设计的内容和条件处理。3)、4)主要明确任务为机电设备提供消防水源，对水电厂的消防供水，应由设计人员作统一的、全面的规划分析而定，还应符合SDJ27890《水利水电工程设计防火规范》的有关规定。2.1.2和2.1.3说明技术供水系统的组成和要求，并对组成的各个环节，明确基本内容和要求，以利开展设计工作。2.1.31)提出水源选择应满足的条件，介绍了常用的引用水源。对高水头水电厂常规、蓄能机组冷却水源取自尾水渠和从小溪取水的冷却水源，强调其流量必须满足要求。2)明确水压是冷却供水的间接要求，主要是在机组运行的动态过程中，应以满足流量要求为主。当实际电站的工作水头最小值不小于15m时，多数设计院仍能选用自流供水方式，葛洲坝电站最小水头12m时仍用自流供水，结合管路的水力损失和电站水头的一般波动范围。本条规定冷却供水冷却器进口工作压力一般在0.15MPa～0.3MPa，按实际条件选用，但当尾水位变动幅度大时，冷却器进口形成的水压也将相应增加，要符合产品规定的要求，否则要在定货时与制造厂提出冷却器的强度要求。现将一些发电设备厂生产的空气冷却器工作压力列于表1，供设计时参考。对于水冷式变压器进水最高压力通常不高于0.05MPa，本条没有规定，对地下变电站的水电厂由于尾水位波动难以满足要求。设计时可与变压器制造厂商定提高冷却器的耐压强度，以便简化设计，便于运行管理和提高安全可靠性，减少误、漏操作的事故因素。4)提请设计人员注意对水生物的防治措施。水质问题主要是泥沙问题，因各地的泥沙结构、粒径、温度、流速等情况千差万别，试验工作又很少开展，近几年没有做过水电站技术供水水质的专题调查，故很难提出一个明确的泥沙标准。我们规定中的水质标准仍参考建筑工业的《给水排水设计手册》第二册中工业用水水质标准，其中对冷却水水质的要求；对悬浮物的含量一般为100mg/L～200mg/L，在原水浊度很高时，可高达1000mg/L～2000mg/L，为减少设备和堵塞，规定悬浮物颗粒粒径宜小于0.15mm；但对于箱式冷凝器，板式换热器等应为30mg/L～60mg/L，相应含沙量和《水电站机电设计手册》要求总含沙量“宜小于335kg/m”比较仍小些，所以仍采用5kg/m。对泥沙粒径参考东北勘测设计研究院1981年关 于水电站技术供水水质的专题调查报告，刘家峡做的“冷却器泥沙淤积试验”中，得出的冷却器中不淤流速与含沙量、粒径的关系，规定中同时结合机电设计手册中泥沙界限要求提出了推荐参数值。东北勘测设计研究院编制的水电站机组技术供水水质的调查报告的部分内容摘抄如下，供各设计院参考。1.三门峡水电厂位于黄河中游河南省陕县境内，改造后装设五台60MW的轴流机组，3河流含沙量大，通过坝址的年输沙量14.8亿t，年平均含沙量为37.5kg/m，最高沙峰时超3过620kg/m，泥沙粒径一般为0.005mm～0.05mm的粉沙。电厂和有关单位在1970年～1974年期间，曾对单回路的上进下排式空气冷却器进行过通水试验，从黄河取水经φ5mm网孔过滤后向冷却器供水，当流速保持在1m/s～2m/s情况3下，通过水流的含沙量可达600kg/m而不淤堵，但当含有大于或等于5mm长的杂草时，则产生淤堵。2.石咀山火电厂位于青铜峡下游，用除去大的石子和水草的黄河水供凝汽器冷却用，西33北电力设计院实测该河段历年最大含沙量为89.7kg/m，平均含沙量5.8kg/m，平均粒径0.025mm左右。表1发电机空冷器产品工作压力汇总表允许最大强度压工作水压试验水压内部水压降厂名力MPaMPamH2OMPa哈尔滨电机厂0.2～0.60.4～0.93一般≤0.30.6东方电机厂≤5少数0.4～0.6＜1一般0.15～0.20.4～0.50.26天津发电设备厂1～2.7少数0.2～0.60.90.6杭州发电设备厂0.15～0.20.40.5富春江水工机械0.20.40.3厂0.61.20.7陵零水电设备厂0.15～0.25为保证运行可靠，西北电力设计院曾于1960年与西安交通大学合作试验，认为铜管中3流速在1.5m/s～2m/s范围内，水中不含杂物时，循环水中的最大允许含沙量可以达150kg/m，33而当铜管流速在1.5m/s以上，水中含有1kg/m杂物时，含沙量达30kg/m就有淤积的可能。1967年西北电力设计院再次进行循环水最大含沙量试验，配制的高浊度泥浆粒径小于0.05mm的占90%以上，试验结果表明，在没有石子和水草的条件下，铜管内流速不低于31.5m/s，循环水中的泥沙含量允许达到300kg/m，而不致发生淤堵现象。33.西固火电厂装机200MW，供水水源取自黄河，前苏联设计要求含沙量不大于3kg/m，33国内设计放宽到不大于8kg/m。兰州站实测日平均含沙量最大约20kg/m以上，电站供水是3先经辐射式沉淀池再引入管路系统内。1964年沙峰期间，沉淀池出水含沙量在40kg/m左右，泥沙颗粒d50＜0.01mm，凝汽器并未严重堵塞而影响机组出力。1971年7月17日沉淀3池事故，循环水系统含沙量曾达到400kg/m，连续50h，对凝汽器也没有发生严重影响。4.青铜峡水电厂位于宁夏境内，1967年开始蓄水发电，共装容量为36MW的转桨式机3组7台和20MW的一台。河水多年平均含沙量5.24kg/m，泥沙大部分来自汛期(约69%)，泥沙中值粒径(d50)，汛期平均为0.0288mm，非汛期平均为0.049mm。西北勘测设计研究院为青铜峡设计时曾进行过水力旋流器净化河水的试验，保持冷却器内流速1.45m/s和1.2m/s，试验结果认为当粒径小于或等于0.04mm时，冷却系统中水的含 3沙量允许不大于30kg/m，当超过时，应采用水力旋流器进行处理。电厂工业用水取水口布置在闸墩侧面，没经旋流器或沉淀处理，运行以来，冷却器没有发生淤堵现象，管路系统设计有正反冲措施。5.刘家峡水电厂：位于甘肃省永靖县境内，装机5台，1969年第1台投产发电。为寻求对付泥沙的办法，原北京勘测设计院在1965年曾对工业用水的泥沙淤积等问题进行过阶段性试验，试验结果主要为：a)冷却器中淤积的主要部位是下联箱中部(此处迂回减速，导致泥沙沉积)。b)试验中流速与含沙量关系见表2。据此提出冷却器中不淤流速与含沙量(见表3)、粒径等关系为：粒径：泥沙级配d＜0.01mm占15%d=0.01～0.025占85%。表2含沙水流速度与含量试验参数表流速流速3含沙量kg/m淤堵情况m/s4.07流量稳定5.79～6.21流量降3.3%110.70～13.00流量降5.5%22.60～28.60流量降33.5%25.20～26.70流量稳定30.40～31.10流量降1.6%1.538.90流量降3.1%82.90～91.00流量降12.30%108.00～122.60流量降19%55.30～85.60流量稳定2106～121流量降21.6%表3流速与含沙量关系表流速11.52m/s允许含沙量342050kg/m试验认为：在1m/s～2m/s流速下，d＜0.01mm的泥沙不可能沉积。手册根据上述试验资料，制定了冷却器用水的水质标准。对于水质的处理，黄河水利委员会设计院推荐四川省乐山环保科研所竹根机械厂生产的JJC型系列取水头部，防草除沙效果很好，对0.1mm以上沙粒去除率可达75%以上，取水能力50t/h～500t/h，但取水能力还需加大。2.1.41)拦污栅网的净距规定一般为30mm～40mm，过栅流速根据供水管面积A1和拦污栅A1vA净过水面积A2和供水管流速v而定，即2。本条规定系参考水力机械通用图册推荐。32)滤水器的过网流速，我们对过水量1000m/h的滤水器进行了核算，过水面积按0.4～0.5滤网筒表面积估算，滤网孔径取6mm，核算过网流速v网=0.31m/s～0.39m/s，故本条推荐小于0.5m/s。3)对多泥沙河流电站采用水力旋流器除沙，有专门的设计计算规定，要做技术上的论证。 对沉沙池需要增加投资和占地面积，故也要求设计进行技术经济比较。2.1.7和2.1.8对自流供水水头范围，因在许多水电厂设计中，对自流供水(包括自流减压)的经济比较中均涉及计算效益方法问题。以往曾对部分水电厂供水水头分界意见调查，集中反映出分界水头应该提高到100m，甚至到120m以上。水电厂的同志认为水泵供水(不包括射流泵和水轮机顶盖供水方式)能量的比较方式，应包括水泵效率、电动机效率、变压器效率、发电机效率、水轮机效率等等，推算到同等流量不减压供水时的相应水头，才是减压的分界水头。即使如此，也还存在水泵供水系统设备增加带来控制系统能量消耗的增加，运行管理上工作量的增加及故障率的增加等问题。因此希望自流减压供水分界水头应予提高。按上述原则分析，其能量分界条件应是KHrQ0Ση=KHpQ0即HrΣη=Hp式中：Ση——从水泵效率开始至水轮机效率的总乘积，各部效率初步按表4估算；Hr——理论的供水分界水头；Hp——水泵供水的工作扬程；Q0——机组总冷却用水量；K——能量计算综合系数。表4水泵供水方案计算效率估算表设备电动操作线路母降压变主变水轮总计供水泵发电机名机回路线电缆压器压器机Ση称η(Σ0.550.70.990.970.960.990.960.90.3036η)当水泵供水扬程以25m、30m、35m、40m计算时，相应的额定水头(分界水头)为：82、99、115和132m。为此本条上限暂取120m。自流供水水头的下限(即水电厂的最低工作水头)，我国机电设计手册推荐20m；前苏联以往介绍过12m～14m，但为此冷却器必须加大管径重新专门设计。因此要增加制造设计工作量，但水电厂最低水头在15m～20m之间时，将可以简化供水系统，确保低水头汛期的安全满发。因此有必要推荐下限降至15m。自流减压与不减压交叉水头10m和高水头电厂采用水泵供水与自流减压供水也交叉20m，作为水头分界与实际水头波动范围不完全相符时，能有个调正和简化用一种供水方式的可能。图1是可能供水方式及可能供水系统方案示意简图。2.1.9电站工作水头大于100m时，供水方式较多，目前采用较多的形式有：水泵、射流泵、顶盖等。由于射流泵具有结构简单、运行可靠、维修方便、成本低等优点，已逐步推广，龙羊峡电站、东江电站等均采用射流泵供水方式。西北勘测设计研究院和武汉水电学院编制了推荐70m～170m水头段水电站技术供水射流泵系列化设计。龙羊峡电站采用的射流泵供水方案已由原水利水电规划设计总院组织各专家进行了技术鉴定并予推广。龙羊峡电站采用射流泵供水方案后，已取得了明显的经济效益，初步估算射流泵供水与水泵供水和自流减压供水，年费用比值为1∶1.18∶1.5。所以当电站工作水头在100m～170m可优先考虑射流泵供水方式。2.1.10本条中不推荐水泵和自流减压的混合方式，在这种条件下应首先考虑采用射流泵或顶盖取水的方案，因为电厂水头已偏高了。2.1.114)水冷式变压器的供水方式中，采用中间水池来稳压、稳流的电厂极少，而多数是采取溢流管方式以策安全。当水电厂的布置环境和条件均有利时，也可采用。 5)采用安装小水轮机作为减压能量回收的方式，国内目前只有个别电厂应用。如作为能量回收和厂用电源补充的一种方案，也有它的优点，这里只作一种可能形式推荐。图1可能供水方式及供水系统分界示意图2.1.3本条主要是对应前2.1.2条组成中，具体设计的基本要求而编。2.1.15本条中的检修条件，如遇坝前取水口分层布置时，对于布置在最低库水位以上，每年都有露出水面机会的取水口，可以不考虑增设检修阀门或设置进口检修平板闸门的条件。2.1.17本条强调技术供水系统，兼作消防供水水源，当水源为坝前取水时，必须有两路取水作互备，否则必须另设一路消防备用水源。2.1.20设在蜗壳和压力钢管上的工业取水口，宜布置在侧面，从受应力角度看宜在上、下45°角线较好，但一定不能布置在底部。2.1.22对水泵单元供水方式的系统设计中，备用泵的数目/工作水泵数目，多数水电厂均采用1/2供水泵台数(不少于一台)的为多。但有时出于布置上的相应关系，采用两台机一套系统的扩大单元供水方式的也不少，因尚缺乏运行经验暂不推荐。至于集中水泵供水方式，工作水泵和备用泵的设置，应首先考虑水泵运行工作点处在高效区，机组投运台数与投入水泵的运行台数应相对应，以期不影响水泵工况点的漂移。2.1.25对多台机组的水电厂，机组的技术供水系统应能独立的退出，以便在作检修时，不会影响其他机组的正常运行。另外考虑到管路系统空管充水易产生水击现象问题，规定要有 防止措施。这些措施包括抬高排水管出口高程，和选用缓开启的供水控制阀，以达到慢速向管路充满水后再全开启供水控制阀。2.1.26条文中规定冲污水应排往下游尾水渠，是因为冲污水量较大且有污物，对集水井积污是很不利的，因为冲污水的水压是供水压力，必须高于尾水位，排出是没问题的，只是要确保关闭通往尾水渠去的阀门后，应不影响滤水器等的检修和拆装。2.1.27自动减压阀目前习惯采用的结构原理，主要为阀后稳压式，自控能量取自阀后压力能，因此自控的强度(深度)必和阀后压力形成一定的比例关系，在流量变化的全范围内，存在一个不大的压力差。按运行电厂的实际情况反映，正常运行中由于流量调节后，压力波动约在0.03MPa～0.50MPa，是经常有的，特别是固定减压系统，由于用闸阀调节的不稳定性引起的波动更多。本条说明压力波动一定范围是正常的。结合2.1.8的要求，由于背压波动引起的进口压力需要浮动问题，作为课题亦需研制具有随背压而浮动的自动减压阀产品，以适应实际生产要求。2.1.28对安全(泄水)阀口径的选配问题，以往习惯连同自动减压阀口径，均按连接管路口径一致配置，如果减压值比水头波动幅度大时，则必然存在一部分固定的减压数值，这部分完全可以抵消缩小自动减压阀直径引起的压力损失，因此自动减压阀口径可以比管路通径小。同样道理，安全阀的泄放能力是在阀前后形成的压差下达到的，而安全阀前后压差，显然比工作阀要大，故在充分发挥安全阀泄流能力的条件下，选定的口径将比管路通径小。2.1.29采用中间水池的供水方式，以前电站采用不多。中间水池可兼有泥沙处理池、消防水源储备、调节流量和稳压作用等，不同的工作要求，有不同的用水量及容积的设计计算。如汛期泥沙量大，对泥沙处理严格，容积也就大，当兼作消防储水池时，则应符合消防储水要求。当中间水池起稳压作用时，从理论上讲，稳压所需容积可以很小，规定推荐中间水池有效容积，按连续维持最大供水流量10min～15min要求，是分析常规几种供水要求和采取必要措施时需有必要时间而定，如紧急投入消防水泵或紧急停机处理等。从水源来源分析，还有报警信号预告，即来水不会速断，故在10min内是能做到采取必要措施的。2.1.31这里增加5%～10%供水裕量，是指水泵选型时应留的误差裕量值，不作为系统设计计算用。2.1.32供水管内经济流速，美国恳务局设计手册资料推荐1.5m/s～2.5m/s，前苏联水电站设计规范推荐2m/s～3m/s，我国建筑工业给排水手册推荐如表5。表5吸水管、出水管流速表管径d＜250250≤d≤10001000≤d≤1600d≥1600mm吸水管v1～1.21.2～1.61.5～2.01.5～2.0m/s出水管v1.5～2.02.0～2.52.0～2.52.0～3.0m/s考虑到水电的具体条件和对泥沙、悬浮物等情况，正常流速取在1m/s～3m/s，而加大的流速可提高到3m/s～7m/s，与手册一致。一般情况流速大时，易引起管道振动，故宜取3m/s～5m/s。2.1.34机组冷却排水管出口在尾水位以上或以下问题，各电厂和各设计院均有不同体会，在尾水位以上，是由于尾水位超过机组设备的安装高程时，为防止检修时的尾水倒灌问题。而我国南方一些水电厂运行反映，排水管出口在尾水位以上时，经常有蛇、鼠钻入，开机后发生堵水故障，故希望布置在尾水位以下。设计采用什么布置方案，应对电站所在地区调查后确定。但要求设计考虑好能对排水管路及设备进行拆检的条件或措施。 2.2排水系统2.2.12)从安全出发，检修排水与厂房渗漏排水应分开设置。但这样做设备利用率低，占地大，投资增加，而我国已建中型水电厂中有许多是共用一套排水设备形式，但不推荐把尾水管积水先排入集水井的形式。实践表明，这些水电厂均能安全运行，仅极少数发生过误操作倒水淹厂房之事。因此在规定中对中型水电厂不严格强调要分开设置，只强调设安全措施。2.2.2规定引水钢管排水管不能直接排入排水廊道，以杜绝因判断错误而把压力水引入排水系统。2.2.3检修排水泵扬程的确定取决于检修时尾水位的高低。在《水电站机电设计手册》中对机组检修尾水位没有规定，如按最高尾水位计算，虽能保证电厂全年都能检修，但水泵扬程选的高，电动机功率加大，价格增加，非汛期检修耗电量增多；尤其是对于一些汛期尾水位特别高的电厂，水泵特性很难适应。为此，本规定提出用一台机检修其他机组满负荷运行时的尾水位来确定机组检修排水泵的扬程。在特殊情况下，考虑洪水期偶尔事故处理，可按下游设计洪水位校核，如下游洪水位相差很大，也可把水位抽至作业位置高程以下一定高度的水面校核。对埋深较大的地下和抽水蓄能电厂及有特殊要求的电厂，排水泵扬程也可按最高尾水位校核。2.2.41)高中水头水电厂水轮机前采用压力钢管，低水头水电厂水轮机前一般采用钢筋混凝土管，为简练起见，统称进水管。2)闸门漏水量与安装质量、结构和材料等有关，差别较大《金属结构制造安装及验收规范》建议为0.1L/(s·m)；前苏联《水工建筑物金属结构的制造及安装技术规范》建议0.2L/(s·m)～0.3L/(s·m)。水电厂运行一段时间后，闸门漏水量一般均增大，《水电站机电设计手册》建议为1L/(s·m)～3L/(s·m)，本规定仍推荐此值在设计时使用。3)对上游闸门和下游尾水闸门漏水量作了调查统计，因多数电站没有试测，只统计了部分电站设计采用的上、下游闸门漏水量，列于表6，供设计参考。实际排水时间各水电厂相差较大，主要取决于闸门的漏水量。过去设计时均按4h～6h考虑，多年实践表明，大多数水电厂均能满足要求，因此本规定仍采用。表6部分电站上、下游闸门漏水量设计值统计表进口闸门尺寸尾水闸门尺寸容量×台数m×mm×m编号电站名称所在河流MW×台漏水量漏水量L/(m·s)L/(m·s)7×1010×101白山一期第二松花江300×31～1.51×1.56×13.36.3×10.12太平湾鸭绿江47.5×41～1.51～1.5φ5.3蝶阀4.8×4.853云峰鸭绿江100×4101.5～3.06.2×126.9×7.884红石第二松花江50×41.51.58.2×14.17.5×10.485岩滩红水河302.5×40.751.55.6×136×10.26大化红水河100×40.751.56.34×4.954.1×57紧水滩瓯江50×60.51.0瓯江大溪支4.5×7.54.8×5.968石塘26×3流1.21.013.2×6.28.2×6.29沙溪口西溪河75×40.60.6 9.35×11.657.15×10.310水口闽江200×711.59×138×11.2611五强溪沅江240×51.52.06×77.8×912东风鸭子河170×31.52.55.5×7.56.15×5.4413乌江渡乌江210×31.51.54.5×6.8554.85×5.314东江耒水12.5×42.02.0沙田(花木18×14×4.55.07×1.915瓯江21～20.50.7桥)4.5×5.52.58×2.9516山美晋江东溪15×21.52.08×5.153.08×2.9517华安九龙江北溪15×40.51.57.293×5.426.1×5.418范厝闽江金溪12×31.01.02×2.52.046×119玉山建瓯小桥溪8×31.51.54×43.264×1.520龙门滩一级溪9×31.52.0水封长19水封长2521枕头寨东江干流1.25×51.01.0球阀φ1.02.4×1.222南告南告水15×32.50.755.6×7.45.9×7.323青溪汀江干流36×4765.1×17.66×10.124铜街子大渡河150×40.51.07×106.5×7.125龚咀(地面)大渡河100×4上、下游闸门总漏水量168L/s7×8.3510.85×11.2026龚咀(地下)大渡河100×4总漏水量总漏水量90.3L/s78.6L/s45×34×4.810×5.727映秀湾岷江地下1.01.03.6×2.φ1.6球阀28南桠河Ⅲ级南桠河40×343.01.02.8×4.55.57×2.7929故县洛河20×32.03.028×26.5×25.56.5×6.330天桥黄河36×22.01.5φ2.0蝶阀3.84×231汾河汾河6.5×20.263.02×1.52.4×0.9532三河口阎家河1.56×2φ1.20.751.253.0×13×5.52.5×2.7533西斋诡水河1.253.2×3φ1.750.54×4.54.6×2.134熊渡熊水6.5×3φ2.070.51.55×6.52×4.135阳辛富水河17×2φ4.60.281.5 4.3×5.54.3×4.236双柏泯江薄阳河5×21.01.511.1×15.510.265×8.76537马回嘉陵江23.05×21.52.04×43.7×438青莲沱江8.8×21.01.55.7×5.54×439凉滩渠河3.5×21.02.55×94.52×4.1140江口渠河17×31.01.54.5×83.7×3.641石龙咀嘉陵江8.8×21.151.153.33×1.42喀什二级喀什河8.8×3φ1.750.2L/s8342.06.266×3.01343托海喀什河12.5×4φ3.40.3L/s2.07.302×2.84544黑孜渭干河6.5×4φ3.40.25L/s2.04.28×2.96145山口开都河20×4φ3.40.28L/s2.04×43×3.246西大桥阿克苏河6.5×41.02.0φ4.6平板门47古田四级古田溪17×2＜1.0L/(s·m)17×1φ4.6平板门48古田三级古田溪16×1＜0.5L/(s·m)2.2.71)直接排水一般多采用卧式离心泵，因为连接方便，为了不束缚设计者的思想，本规定中提出“也可采用深井泵或射流泵”。2)有的电厂间接排水采用深井泵，有的采用卧式离心泵。由于深井泵电动机安装位置高，不易受潮，增加厂房防淹可靠性。本规定中建议“间接排水宜采用深井泵”。2.2.9本条系参考《水利水电工程防火设计规范》中安全疏散有关原则并结合水电厂实际情况编写，即按到出口距离小于60m时可只设一个安全疏散出口的要求执行。对于地下式或某些封闭式电厂或最高尾水位特别高的电厂，最高尾水位往往很高，有时达到吊车梁以上，安全出口很难高于最高尾水位，此时可根据具体情况考虑。2.2.12本条系根据《水电站机电设计手册》中提出的1/10，审查讨论中认为偏大，本规定改为按1/10～1/15估算，供设计者参考。对于混凝土蜗壳可按进口断面面积推算。考虑诸多因素，水轮机结构不同、尾水管尺寸不同、排水体积不同、排水方式不同，采用廊道式间接排水和采用直接排水不同，排水时间取值不同，另外漏水量(闸门、导水叶、混凝土渗水)与上、下游闸门工作水位差的不同，漏水量也必不相同，所以尾水管检修排水流量与水轮机直径尚无理论上的比例关系，故暂仍按满足水泵排出流量要求来估算较为合理。2.2.13和2.2.22对于地下式抽水蓄能电厂，其尾水隧洞一般较长：1)当尾水管与尾水隧洞间设有闸门，且尾水隧洞检修另有排水系统时，常将机组检修水排向尾水隧洞。当有两条以上尾水隧洞时，可相互交叉地将一台机组的检修水排向另一条尾水隧洞内。2)国外也有将机组检修排水与厂内渗漏排水直接用长管排向下游。由于目前国内实践经验太少，本规定暂按两种方式均可考虑。2.2.14厂内渗漏排水主要是指排集水井内的水，而流入集水井内的水不仅有厂房渗漏水， 而且还有顶盖排水、空压机冷却水、冲污水等。按照习惯本规定仍通称它们为厂房渗漏排水。对于采用水冷式变频器的抽水蓄能电厂，变频器冷却排水暂列入厂内渗漏排水范畴内。2.2.165)水电厂反映，水泵启动抽水时间间隔长些为好，一般希望每班一次，即每8h启动一次。设计时，厂房渗漏水量由水工专业提出，很难准确。过去集水井有效容积均按汇集30min～60min最大渗漏水量选取，数字相差很大，实际渗漏水量，正常时会减少多少也无法统一，本规定暂时仍按这个数值，但增加一句“有条件时，集水井有效容积宜尽量选大些”。2.2.18渗漏排水泵的流量仍按《水电站机电设计手册》中的规定(20min～30min)运行时间来选择，备用泵的流量与工作泵相同。有的单位反映，在汛期或某些特殊情况下备用泵的流量不够，应当加大，因此本规定增加“如有特殊原则，允许加大备用泵的流量或选用多台备用泵”。2.2.19通常汛期均为丰沙期，由于泥沙磨损，水轮机顶盖密封等处漏水将会迅速增加，如遇汛期高尾水时，水泵排水量还将减小，电厂运行反映希增加排水能力。2.2.21以往顶盖排水均按100%备用考虑，一些水电厂反映，在汛期或特殊情况下排水泵流量不够。鉴于顶盖排水的重要性，因此本规定要求对大型机组的排水设备有双重备用，并建议主用设备与备用设备采用不同的驱动方式。2.3水泵、阀门和管路设计2.3.1水泵选型设计的中心是分析与确定最优的运行区域，除泵本身特性良好外，重要的因素是工作扬程和工作流量。设计中易被疏忽的是管路特性、并联工况点的漂移和水泵工作流量的误差及不足。对高尾水位的水电厂(包括抽水蓄能电厂)如供水泵水源从下游取，供水泵所承受的压力可能远大于泵本身选用的额定扬程，所以本条要求对泵的耐压强度加以核实，以确保安全。2.3.2在选择并联工作的水泵时，应尽量使水泵特性曲线工作范围相一致，可以通过改变管路布置、管径、管路长度及减少管路损失等方法作些调整改善。当型号、参数和特性曲线不同的水泵和管路并联工作时，工作状况较复杂，易出现水泵超负荷、振动、流量分配不均匀等现象，因此本条要求尽量采用型号、参数相同和特性曲线一致的水泵。2.3.3离心水泵的几何安装高度可用两种方法来确定：1.用允许吸上真空高度来定　2′υsH≤[]H−+hgs2gw式中：Hg——水泵的几何安装高度，m；［Hs］′——制造厂给定的进行修正后的允许吸上真空高度，m；vs——水泵吸入口的平均流速，m/s；hw——水泵吸水管路的总水力损失，m。 图2Δh与Hg的关系图2.用空蚀余量(NPSH)确定NPSH—NltPositiveSuctionHead的缩写，直译为净正吸入水头，我国习惯称为最小“空蚀余量”。一般用Δh表示。由水泵制造厂提供。即　PP0V∆h=−−−Hhgwγγ式中：P0——液面的压力大气压力MPa；Pv——使用水温下的汽化压力MPa；γ——液体容重。由上式得　PP0VH≤−−−∆hhgwγγ≤hhhh−−∆−0Vw式中：h0——大气压力见表7，MPa；hv——气化压力见表8，MPa；Δh——空蚀余量见水泵样本，m；hw——吸水管路损失，m。从上式可以看出几何安装高度与空蚀余量的关系，如关系图(图2)改变水泵的几何安装高度和增大吸入管路阻力将提高水泵吸入口的真空度。在计算大气压P0取水泵所在高程的标准气压。海拔高度和大气压的关系如表7所示。 表7海拔高度和大气压力关系表标高0100200300400500600700m大气压0.10330.10210.10090.09470.09850.09730.09620.0950MPa800900100011001200140016001800200030000.09390.09270.09160.09050.08940.08720.08510.08300.08100.730Pv按水泵所抽吸的水温下的汽化压力，水温与饱和蒸汽压的关系如表8所示。表8水温与汽化压力关系表水温05101520253035℃饱和蒸汽压0.00060.00090.00130.00170.00240.00320.00430.0057MPa2.3.6一般深井泵在启动后约0.25min～1.25min才开始出水，为了安全，规定外供的轴承润滑水在泵启动运转正常后保持2min才能切断。2.3.16供水管路内经济流速在第2.1.32条已说明清楚，排水系统出水管经济流速《水电站机电设计手册》推荐2m/s～3m/s，建筑工业《给排水设计手册》推荐0.5m/s～2m/s，本条考虑到泥沙等影响可同时参照供水管流速确定，正常时应加大1～2档管径。2.4自动化及元件配置基本要求2.4.21)明确各种方式的技术供水系统机组段的自动控制总原则，应随机组启停同步。2)本条主要提出集中供水水泵的一般控制方式，目的是按对应机组投运数确定投入供水泵台数，以保证水泵工况点浮动不大，使水泵运行区域能不偏离高效区。3)选用顶盖取水方案时的备用水源控制，也应符合原则要求。2.4.4一般情况下，只在供水总管上滤水器前后设压力表计进行运行监视，对机组容量较大，运行自动化程度较高的水电厂，建议总滤水器也设置差压监视信号。2.4.5一般情况可不设冷却水的流量测定装置。2.4.6对中间水池供水水源，应设有水流中断保护。2.4.7一般情况下只设置温度计和压力表计的支座，以备需要时使用。2.4.8大容量和自动化程度较高的机组，推力轴承的冷却水流必须设示流监护信号。2.4.10备用水源自动投入时间，因示流信号返回动作整定值的大小而异，一般在1s～3s之间，而供水中断的紧急事故信号，宜在1s～1.5s发出(机组Hs为正值时，有泥沙河流时，均宜取小值)。2.5设备及管路布置2.5.2如采用卧式离心泵作为机组检修排水泵时，宜布置在厂房的底层，以满足水泵吸程的要求，且尽量布置在几台机组中间以缩短吸水管路，减少水力损失。2.5.5深井泵电动机如不能布置在最高尾水位以上时，其基础和井管顶之间要设置防漏水垫片，以防水溢出，井筒也要加强防渗措施。2.5.12水泵房是电厂运行人员经常巡视检查的部位，由中控室至水泵房的主要交通要考虑行走方便，保证照明，万一水淹厂房时要有人员的撤出方式及事故后的处理措施。2.5.13为方便水泵安装和检修，在电动机和水泵上方天花板部位应埋设吊环。如深井泵检 修时，泵房高度不够，也可将吊环埋在上一层的楼板上，在泵房顶板上开孔。当水泵台数多，单件重量较大时，采用吊环吊起泵件再平移位置的方式必然费时费力，也不安全，故建议考虑设置起重设备，如手拉葫芦、手动单轨小车、单轨电动葫芦等。2.5.15本条系根据我国实际水电厂的设计和运行条件及需要，参考了日本泵站工程设计规范，对《水电站机电设计手册》中的数据作了部分调整。日本(57)构改D第745号的泵站工程设计规范中水泵吸水管口至集水井底的距离等尺寸列于表9、10，供设计参考。符号所表示的部位见图3。不能采用标准形状吸入口可选用图3(c)、(d)。A形状适于小口径，对于大口径吸水管，经济上不合算；B形状中尺寸可参考表10。表9标准吸入形状的尺寸(带底阀)主要尺寸主要尺寸口径口径mmmmmmmmEFGEFG6528015020015050038025080310200200200600500400100330250200250720620400125420310250300850740450表10标准吸入形状的尺寸(带吸入喇叭管)主要尺寸主要尺寸口径口径mmmmmmmmEFGEFG150500250250350670380250200500250300400760500400250500250350450860620400300570300400500950740450 图3水泵吸入口形状图(a)带底阀吸入口；(b)带喇叭管吸入口；(c)A形状吸入口；(d)B形状吸入口2.5.23对于钢管取水的水电厂，一般宜将供水总管、滤水器等布置在水轮机层上游侧，这样布置管道短、紧凑，且可减少与电气设备布置的干扰，因此规定此条。2.5.25对于供排水总管的布置考虑检修方便，在有条件时管路、管件距墙净距不宜小于100mm。也可参考水电站水力机械通用图册中距离。在有包扎保温层的管道距离应考虑包扎厚度。2.5.27本条根据GB8564—88《水轮发电机组安装技术规范》定。并作为确保施工质量、防止埋管堵塞的措施。2.5.28本条从现场施工需要出发，以确定系统布置计算条件。有些施工单位为省事，不按要求处理混凝土伸缩缝处的埋设管路，在混凝土不均匀沉陷时，有管路断裂情况，因此规定必须做过缝处理。2.5.29浙江杭州富阳防结露材料厂生产的87-1型材料，用在金属管壁除锈刷二道防锈漆后，抹涂防结露材料数层，其厚度按介质条件(介质温度、环境温度、相对湿度等)，按保冷计算确定，防结露效果很好，可按用户要求配制各种颜色，已用于富春江、沙溪口等电站。2.5.31管道安装完毕进行耐压试验后，进行除锈再涂第一道防锈漆，第二层面漆在安装完后统一涂刷规定颜色的漆。如技术供水管刷天蓝色，排水管路刷绿色。3油系统3.1油系统的任务和组成3.1.1油系统设置的任务就是做好油的监督和维护工作，油罐室中常备有一定数量和质量合格的备用油保证设备的安全经济运行。水电厂用油可用油槽车或油罐车运来；接受新油采用自流或压力输送的方式；每次新到的油，一律要按标准进行全部化验。 油的净化处理是指贮存在运行油罐中的油通过压力滤油机或真空净油机或高真净油机(用于500kV变压器)除去油中的水份和机械杂质。油的监督和维护是对新油进行分析化验，鉴定是否符合国家标准；对运行油进行定期取样化验，观察其变化情况，判断运行设备是否安全；新油、运行油、污油进入油罐时，都要有化验记录。废油需按牌号分别收集，贮存于专用小油桶中，不允许废油与润滑脂相混，以免再生时带来困难，废油应尽快送到油务管理部门进行再生处理。3.1.2油系统是用管网将用油设备与贮油设备、油处理设备连接起来的一个油务系统。油吸附设备：目前由于抗氧化剂的使用和大型变压器加装了热虹吸装置，油和劣化速度相当缓慢。水电厂由于运行的质量监督比较严格，实行定期化验处理，油劣化的程序不很严重(酸值不超过0.2mgKOH／g)，一般认为酸值在0.2mgKOH/g以下，采用硅胶吸附法，速度快，效果好，是最简便经济的办法。3.2油系统的设置及油的选用3.2.1透平油、绝缘油是两种不同性质、不同用途的油，不能混合，为了便于运行管理，应按两个独立系统分别设置。3.2.2GB2537—81《透平油(汽轮机油)》中，国产透平油有HU—20、HU—30、HU—40、HU—45、HU—55五种牌号，其牌号的数值表示油在50℃时的运行粘度。水电厂常用HU—30透平油。选用上述五种牌号以外的透平油应进行比较论证，并应落实油的来源。粘度是选择透平油的一项重要指标，在保证液体摩擦条件下，尽量选用粘度小的油，以利于散热和减小损失。对于透平油系统，为便于运行管理，机组润滑用油与调速系统等操作用油宜选用同一牌号透平油，选用不同牌号油时应进行技术经济比较论证。3.2.3GB2536—81《绝缘油(变压器油)》中，国产绝缘油有DB—10、DB—25、DB—45三种牌号，其牌号的数值表示油的凝固点℃(负值)。绝缘油一般选用DB—25号绝缘油，在月平均最低气温不低于-10℃的地区，如无DB—25号绝缘油时，可选用DB—10号绝缘油；当月平均最低气温低于-25℃的地区，宜选用DB—45号绝缘油。3.3设备用油量的计算3.3.1机组用油量包括润滑系统和调速系统用油量。润滑系统用油量是指水轮发电机组推力轴承及导轴承的用油量，其用油量可根据推力轴承及导轴承的单位千瓦耗来计算。调速系统用油量包括油压装置、压力油箱、接力器、转桨式水轮机桨叶接力器、受油器等充油量。3.3.2电器设备用油量由电气专业提供。3.3.4备用油量，增加5%～10%是考虑蒸发、漏损和取样等裕量系数。3.3.5补充备用油量，一般考虑贮备全部运行设备的45d～90d的补充备用油。补充备用油量取决于油在设备运行中的各种损耗，如挥发、取样、漏油及净化处理的损失等。每台设备一年中需要补充油量一般可按下列情况考虑：对混流式机组取机组用油量的5%～10%；对转桨式机组取机组用油量的15%～25%；对变压器取总油量的5%；对油开关取总油量的10%。 3.4油罐容积和数量的确定3.4.2水电厂一般设置两个运行油罐，每个运行油罐的容积为总容积的一半；也可按一台机组的最大用油部件充油量的110%确定。3.4.3当油罐室不设在厂房内或在厂房内布置位置较高时，可在厂房内较低位置处设置一中间油罐，检修时油自流排入中间油罐后再用油泵抽到运行油罐。3.4.4重力加油箱是设在厂内贮存净油作为设备自流添油的装置。对于转桨式机组，漏油量较大，添油频繁，可设置重力加油箱。有时为了提高调速系统的油质，将集油箱中的油直接排回油罐室，这样油压装置添油量较大，可考虑设置重力加油箱。３重力加油箱的容积视设备的添油量而定，每个重力加油箱的容积一般为0.5m～1.0m３，当容积过大，可设置2个或2个以上重力加油箱。3.4.5为了设备添加油方便，可考虑设置一个移动式添油罐(或称移动式添油小车)，其容积视设备的添油量而定。为了方便，容积不宜过大。3.4.6集油箱收集的油不宜送回调速器油压系统。3.4.7由于水电厂空气压缩机油、中等技术油、润滑油(黄油)等用量不大，可用小油桶存放，不设专用油罐。由于水电厂的废油量不大，可用小油桶存放，废油应尽快运到油务管理部门进行再生处理。3.4.8设有中心油务所的水电总厂，贮油设备及油处理设备均应集中设置在中心油务所，对中心油务所已形成的水电厂，其分厂尽可能简化设置贮油及油处理设备，宜设置中间油罐和添油罐，不宜设置净油罐和运行油罐。3.5油处理设备的选择3.5.2油泵是用于接受新油、设备充、排油和油净化处理。一般设置2台油泵，一台用于接受新油和排出污油；一台用于设备充排油。对小型水电厂可考虑只设置一台油泵。油泵的选择根据现有产品而定，选择其性能好、容量合适的油泵。对于特大型机组或变压器，为了选择合适的油泵，其充排油时间可适当延长。油罐车允许停车时间：一般20t以下油罐车允许停车时间为2h，20t～40t的油罐车允许停车时间为4h。3.5.3一般水电厂选用压力滤油机和真空净油机，对透平油和220kV变压器油基本可以满足油净化处理的要求。离心滤油机由于性能不宜掌握、不好调整、不能自动排污，特别是当油中水份较少时分离效果不好，故不推荐选用。当水份较少时，压力滤油机过滤效果较好；当水份较多时，先由真空净油机把油中水份进行分离，再由压力滤油机过滤。真空净油机脱水效果高，无油耗、纸耗、使用方便。计算压力滤油机生产率时应考虑压力滤油机更换滤纸的时间，将其生产率减小30%。滤纸烘箱，绝缘油和透平油两系统可以共用，滤纸在使用前标准是相同的，均需在80℃下烘烤4h。3.5.4500kV变压器油处理工作的主要内容包括：压力过滤：是指在用高真空净油机进行油处理前先用压力滤油机对油进行过滤。脱气脱水处理：用高真空净油机对变压器油脱气脱水处理是变压器油现场处理工作的主要环节。根据需要，脱气脱水处理可在两种不同真空状态下工作。一是全真空状态，指净油机、与净油机输入输出端连接的容器均处于真空状态；一是常压—真空状态，指净油机脱气罐处于真空状态，与净油机输入和输出端连接的容器处于常压状态。一般采用后一种方式。注油排氮和真空注油：由于受运输条件限制，大型变压器均是充氮运输到工地，现场用注油方法排氮，即将合格油从变压器本体底部注入，氮气从上部排出。为了去潮，注油前变２压器必须抽真空，真空度在1.333×10Pa(1托)以下维持24h后注油。为了能在注油期间使 油进一步脱气脱水，采用高真空净油机向变压器内真空注油，注油时，变压器仍需抽真空。热油循环：虽然变压器在注油前抽了真空，且注入变压器的油为合格油，但变压器铁芯和线圈中总会残存潮气，且变压器内会残留一些小尘埃。为了保证变压器的安全运行，变压器投入运行前需对本体内的油进行热油循环，对油进行更充分的脱气脱水，并进一步除掉油中的微小尘埃，使其净化。目前生产高真空净油机的厂家有：吉林市第一机械厂，GZJ系列真空净油机，生产率有6m３３/h和12m/h两种，为中日技术合作产品；沈阳变压器厂产HV—42型油处理装置，生产３率为3m／h。3.5.5由于废油再生设备投资大、占地多、维护工作量大，水电厂废油量不大、利用率低、成本高，所以水电厂不设置废油再生设备。但宜考虑油的吸附处理，对油采用硅胶吸附装置的处理工艺，简易可行，效果良好，尤其是轻度劣化的油，可用连续或间断吸附处理的方法，吸附油中所产生的氧化物等，使油长期符合规定的质量标准。3.6油管选择3.6.1油系统中的管子选用普通有缝钢管、无缝钢管或紫铜管，根据调查，只要严格按照设计安装规程的要求进行施工安装，特别是运行中加强维护，经常使用，平时管网全部充满净油，防止水分和空气的进入，运行是成功的。一般不宜选用镀锌管和硬塑管。镀锌钢管，由于油中酸碱的作用，会促使油劣化；硬塑料管容易发生变形和老化，也不利于防火。3.6.3根据试验研究及总结得出油的允许流速为1m/s～1.5m/s，这样可使压力损失较小。在调速系统中，油的允许流速为4m/s～8m/s。3.6.4油系统管网计算主要是对管路进行压力损失计算。油系统管网的压力损失计算应考虑经过使用一段时间后，由于渣滓沉积在管壁上，使压力损失有所增加，因此油泵扬程应有一定裕量，寒冷地区，还要考虑到遇到的低温时的损失来进行校核。若油泵工作条件与产品样本的要求不同时，应按有关公式修正。3.7油系统布置设计3.7.3油罐室的高度应满足油罐顶部的检修进入和消防水喷雾的净空要求。为了装拆油管方便，将油罐成列布置。室内油罐：罐与罐之间净距不应小于1.0m，罐与墙之间的净距不应小于0.8m，以便于油管和阀门的拆卸；油罐前应有不小于1.5m的通道，以便运行人员巡视。露天油罐不允许布置在高压输电线路下方。3.7.4油处理室内运行维护通道应能使最大一台油处理设备出入方便，便于检修。2２油处理室内设滤纸烘箱专用房间，其面积一般在6m～8m左右。3.7.5油管路应尽量明设，以便维护管理，当管路必需埋设时，应留有孔洞或套管，其尺寸以便于使管子能抽出来维护为原则。油管与电缆交错时，应是电缆走上，油管走下，且之间的净距不应小于0.15m。油罐室和油处理室的管路和阀门一般沿墙壁布置，离地面1.0m～1.5m左右，离墙壁面净距约0.2m。由于油开关用过的油含炭质较多，变压器、油开关如设置固定供排油管宜分开设置。管路安装前应将管内外壁的防锈油、铁屑、铁锈、溶渣、灰尘及煨管时粘上的沙子等全部清扫干净，并进行酸洗处理，在内壁涂一层透平油或绝缘油，防止生锈。安装时应保护不落入异物，并按GB8564—88《水轮发电机组安装技术规范》中有关规定进行渗漏试验和耐压试验。 3.8中心油务所的设置3.8.1为了便于油务管理工作，设有总厂的梯级水电厂，可设置中心油务所，其位置宜选择在用油量较大的水电厂的管理中心附近，具体布置应满足《水利水电工程设计防火规范》规定的要求。3.8.2设有中心油务所的水电厂，贮油设备、油净化处理设备和油化验设备应在中心油务所集中统一考虑设置，贮油和油净化处理设备的选择标准按水电总厂中最大一台机组(或变压器)的用油量考虑设置。3.9油化验3.9.1为了经常及时了解油的质量，防止因油质的劣化发生设备事故所造成的损失，应按规定进行定期取样化验。２２3.9.4油化验室的面积一般为30m左右，除布置化验仪器设备外，还应分别设6m左右的2药品储藏室和天平室，若有色谱分析仪则另增加20m左右的分析仪室。油化验室内设置试验桌、工作台、办公桌、洗涤用具及通风设备等，室内通道宽度不宜小于1.5m。3.9.5油化验室的建筑、通风、照明等应满足化验室中工作条件的要求。通风：油化验室应考虑自然通风或机械通风，换风次数不应小于6次／h，化验室内最低温度一般不低于12℃。土建装修：化验室应采用水磨石或红砖地面，药品储藏室应采用耐酸水泥地面。化验室的净高一般为3m～3.5m，以不影响自然采光为准，深度极限为6m左右，楼板荷重一般按723.0×10Pa(300kg/cm)设计。化验室的门窗应向外开。上下水：化验室的供水量为0.1l/s～0.3l/s左右，可由厂房或厂区供水管引出。下水道应由耐酸材料制成，可采用铸铁管或陶土管。照明：工作台、天平台和试验桌要有足够的照度，且采光均匀。工作台的照度在150lx～300lx为宜，天平台和试验桌的照度在300lx～500lx为宜。4压缩空气系统4.1压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则4.1.1需要使用压缩空气的设备、机械和场所：主要指水电站水轮发电机组等，在安装、运行和检修过程中，需要使用压缩空气或利用压缩空气所贮备的压能作为操作能源的各种可能情况。不包括用压缩空气蓄能发电等用途。不包括气垫式调压室用气。气垫式调压室在停机检修后重新充水时，要向室内大量充气，用大容量空气压缩机，一般需时3天～4天或更长的充气时间。压缩空气由专门的压缩空气系统供给。参考国外已建气垫式调压室资料，室内空气压力多为1MPa～5MPa。我国尚无采用气垫式调压室的工程。4.1.2以往将水电站压缩空气系统工作压力，只分为高压、低压2个等级，本规定划分为3个等级。配电装置和发电机断路器工作气压一般在2.5MPa及以上，由于对压缩空气的热力干燥要求，高压压缩空气系统的工作压力多在10MPa以上。国产油压装置的额定油压多为2.5MPa和4MPa。中压压缩空气系统的工作压力宜比额定油压高些。由于水泵水轮机的淹没深度较大，压水操作所需供气量较大，所以贮气罐的工作压力一般为3MPa～8MPa。大中型机组调相用气，国内已开始采用例如4MPa～6MPa的中压压缩空气系统。低压压缩空气系统的工作压力一般为0.6MPa～0.8MPa及以下。水轮机的强迫补气，国内有采用鼓风机的。 4.2压缩空气系统组成4.2.3当管道采用螺纹连接，壁厚附加值应包括螺纹深度。普通螺纹深度附加值，当管径为10mm～20mm时，为1.162mm；管径为25mm～180mm时，为1.479mm。当采用较高减压比的减压阀减压供气时，在减压阀的低压侧应加装一段能适应低温条件的钢管。这是因为减压阀的减压比较大，该处管内压缩空气有可能骤降至零下10多度甚至零下几十度，故需采用能适应低温条件下工作的钢管。潘家口抽水蓄能机组调相压水供气管道，在减压阀后采用厚壁的不锈钢管一节，约长400mm。4.4提高压缩空气质量的措施4.4.2热力干燥法，就是提高压缩空气系统的公称压力，并设置贮气罐，经减压至一定压力后供给用户使用，通过不同的减压比得到干燥程度不同的压缩空气。在减压阀后设置气水分离器，分离出压缩空气在降压后所析出的水分和油分。在减压阀的减压比较小的情况下，这样做是可行的。随着减压阀减压比的增加，若增加此气水分离器，会给布置和元件设计造成一定的困难，目前已有电站，例如鲁布革水电站在高、中压气系统中设置自动干燥器。4.5油压装置用气4.5.4取减压比一般不低于1.2，是因为从目前国内已有情况看，从3.0MPa减为2.5MPa，减压比为1.2；从4.0MPa减为2.5MPa，减压比为1.6；从6.0MPa减为4.0MPa，减压比为1.5。故建议减压比不低于1.2。4.5.6对压油槽在检修后由低压系统预充气问题，有两种看法，一种看法认为可先由厂内低压系统向压油槽充气，然后用油泵打油至规定油面，再继续充以中压压缩空气，以减轻高(中)压空气压缩机的负担，缩短充气时间。本条列出的是另一种看法，着重考虑供气质量。4.6机组制动用气4.6.4当机组台数多，例如在5台～6台及以上，空气压缩装置又布置在厂房一端时，或供气管道长达200m左右时，为满足远离气源的机组制动要求，根据计算和经验，在远离气源的机组段，应设置制动用贮气罐。4.7机组压水调相用气4.7.2尾水管内的可能最大压力，应按照调相运行时可能出现的最高尾水位确定。贮气罐的剩余压力值，应比压水至规定的下限水位时尾水管内可能最大压力至少高0.1MPa。以往也有主张高出0.05MPa～0.1MPa的。考虑到转轮旋转对进气压力的影响及管道阻力，为留有裕度，这里规定此值至少应在0.1MPa以上。设计时，对常规水轮发电机组取此值为0.15MPa～0.2MPa也是可以的。参见4.10.4，对抽水蓄能机组，此值取为0.3MPa。4.7.3根据国内水电站调查运行情况，得出压力过程历时约0.5min～2.0min。4.7.4恢复贮气罐工作压力的时间取为15min～45min。在一定的条件下，可放宽到60min。4.8风动工具、维护检修及其他工业用气4.8.1考虑到检修现已大都采用电动砂轮等电动工具，因而加上了“当使用风动工具检修”等字样。4.8.4在龙羊峡水电站，选用鼓风机作为水轮机尾水管强迫补气的一种方式。4.8.5在广东的白垢水电站，灯泡贯流式水轮发电机组发电机舱采用了表压为0.1MPa的密 封增压通风冷却方式。4.8.6在广西大化水电站，发电机封闭母线筒内，充气形成微正压，有利于散热和防潮。此外，有的发电机采用轴承气封装置，防止油雾外溢。4.10水泵水轮机压水调相和水泵启动过程用气4.10.1本节只以水泵水轮机的水泵启动及压低水面调相用的空气压缩装置为对象。4.10.2可参见三种配置方式的示意系统图见图4。图4压水用空气压缩机系统配置方式示意图4.10.3关于贮气罐和空气压缩机的职能划分问题，有下列三种方法：a)从压水开始到排气的全过程都由贮气罐供气；b)从压水开始到尾水管内的水面降到规定水位为止的过程，即1次压水操作，由贮气罐供气，此后的漏气补给和在一定时间内恢复贮气罐的压力，则由空气压缩机来负担；c)从压水开始到排气为止的全过程都由空气压缩机供气。由于1次压水操作的时间仅约1min，像c)那样只用空气压缩机供气，供气量太少，即使从压水开始时刻空气压缩机就启动，也不过约1min空气压缩机供气的裕量，故选用b)较合理。4.10.41次压水操作时间当然是越短越好，但在过短时间内压水操作，可能引起给气阀剧烈的局部降温，以致结冰；从调查情况看，1min左右并没有发现什么问题。因此，取约1min比较符合实际情况。34.10.5贮气罐(总)容积Vr(m)计算法：需要说明的是由于是经验公式，仅适用于工程单位制，３本节均采用工程单位制。此时贮气罐(总)容积Vr(m)的计算公式是 1()p+1ndV=VN()+αr11d()()pp+−11nn′+rr2①式中：Pd——尾水管内的空气压力，kgf/cm表压；24①1kgf/cm=9.8×10Pa。；2Pr——开始压水时贮气罐内的压力，即贮气罐正常工作压力下限值，kgf/cm表压，需要设计给定；2p’r——完成1次压水操作后贮气罐压力，即贮气罐内允许最低压力(kgf/cm表压)。2取p’r=Pd+3。即决定使贮气罐的允许最低压力比尾水管的最大压力高了3kgf/cm。主要是因为计算1次压水操作时间、漏气量、压水容积等不可避免地存在着误差，需要考虑一定的裕度；3Vd——压低水面后，转轮室和尾水管内充气容积，m；n——多变指数，取n=1.2。据有关资料介绍的对运转中真机系统实测结果，与本计算公式相应的n值为1.0～1.18。这里是把所有因素包括漏气量产生的状态变化作为整体考虑而采用的多变指数值(当然Vd中不包含漏气量)，由于1次压水操作时期、供气装置关闭方式、所配气管粗细、水面检测装置动作迟缓程度都不相同，n值必须有偏差，在本计算式里，取n=1.2已可满足；N——需压低水面的水泵水轮机台数。对单元方式N=1；对共用方式，N为全部水泵水轮机台数；对组合方式，没有装连通阀的，同单元方式；装有连通阀的，同共用方式；α——备用的压水操作次数(α≤1)。详见4.10.7条文。　以上计算得到的是贮气罐的总容积，参照产品规格取整。至于每个罐相应的容积×罐数的问题，可根据布置和贮气罐尺寸适当决定。4.10.6空气压缩机(总容量计算法)：补充漏气量所需要的空气压缩机的生产率　Ｑ1=βＶd（pd+1）N3式中：Q1——换算到大气压下的漏气量，m/min；β——漏气量所占压低水面后转轮室和尾水管内充气容积Vd的百分比，它随主轴密封形式不同而各异，并且即使是形式相同也互有差值，因而按密封式不同参考调查所得平均值后选取。对盘根箱密封β=1%～2%；对填料箱密封β=4%～5%；N——需要进行压水操作的水泵水轮机台数。对单元方式N=1；对共用方式和组合方式，按照实际水泵水轮机台数确定，即N=N(N≥2)。规定时间内能恢复贮气罐压力的空气压缩机的生产率。空气压缩机生产率计算值Qc′３(m/min)Vpp()−rrr′nQ=c"T式中：T——在完成全部水泵水轮机压水操作后，全部贮气罐为下次压水操作所需的压力恢复时间，min。T的大小依装置方式不同而有差别。像在共用方式和设连通阀的组合方式中，是把成组贮气罐看作是一个罐的情况下，为补给空气需开动全部空气压缩机一齐运行，因而T值要比单元方式、无连通阀的组合方式为小。2全部水泵水轮机完成压水操作后贮气罐的压力pr′n(kgf/cm表压) n11NVpp=+−+()()111nnpdrn′rd−Vr对单元方式，没有连通阀的组合方式pp=r"nr"1对共用方式，设置连通阀的组合方式ppNr"n=r"n()≥2比较Q1和Qc′大小，取大值，参照空气压缩机的技术规格确定其生产率。在以上漏气补给计算中，已经兼顾了在一定时间内恢复贮气罐压力所需气量。因为无论采用何种压缩空气系统的装置方式，都有备用压水操作次数α。在一定时间内恢复贮气罐压力的计算中，也已经包含了漏气补给，这附加在多变指数n中。因此，两种计算仅仅是以哪种气量为主的问题。【计算举例】一、单元方式(2台水泵水轮机，盘根箱密封，有备用空气压缩机)1.贮气罐总容量Vr3222已知条件：Vd=80m，pd=3.0kgf/cm，pr=30kgf/cm，pr=pd+3=6.0kgf/cm，n=1.2，α=0.5次，1次压水操作时间1min。因为单元方式，所以取压水操作的水泵水轮机台数N=1计算。则1()p+1ndV=VN()+αr11d()()pp+−11nn′+rr1()31+12.=××+80(.105)11()()301+−+12..6112317.=××8015.17551..−3=30.7(m)3取每台水泵水轮机所需贮气罐的容量为31m　。2.空气压缩机的总容量(生产率)Qc已知条件：因是盘根箱式主轴密封，取β=2%，T=60min。则Ｑ1=βＶd（pd+1)N23=×××8041=6.4m/min100n11NVpp=+−+()()111nnpdr1′rd−Vr12.1180=+−30112..31+×121()()−31 2=13.5(kgf/cm)Vpprr()−r′131×(.30135−)3Q′===853.(m/min)cT60因Qc′＞Q133则Qc=Qc′=9m/min。单台空气压缩机的生产率定为4.5m/min，2台工作，1台备用。3.启动失败后，到再次能对水泵水轮机进行压水操作的时间由于α=0.5，因而剩下0.5次的空气补给所需时间t为Vpp()−rrr′1t=−()1α422.×31(30-13.5)=0.5×=28.4(min)4.5×2若备用空气压缩机同时用上，则t约19min　。二、共用方式(3台水泵水轮机，盘根箱式密封，无备用机)。1.贮气罐总容量Vr3222已知条件：Vd=24m，pd=8.0kgf/cm，pr=66kgf/cm，pr=pd+3=11kgf/cm，n=1.2，α=1次，N=3台。1次压水操作时间1min。则1()p+1ndV=VN()+αr11d()()pp+−11nn′+rr1()81+12.=××+24()3111()()661+−+12..111126.24=××24433.2-7.93=23.7(m)3对3台水泵水轮机，贮气罐总容积为24m。每个罐的容积和罐个数问题，根据布置和贮气罐的尺寸确定。2.空气压缩机的总容量(生产率)Qc已知条件：β=2%，T=120min。则Ｑ1=βＶd（pd+1）N23=××+×=24()813422.×=313(/mmin)100n11NVpp=+−+()()111nnpdrn′rd−Vr12.11324×=+−66112..81+×121()()−242=23.8(kgf/cm) Vpprr()−r′124×(.66238−)Q′==cT1203=8.44(m/min)Q1＞Qc′取Qc=Q1，作为补充漏气的空气压缩机，定为4.5m/min×3　台。三、组合方式(无连通阀)(2台水泵水轮机，盘根箱式密封，有备用机)1.贮气罐的总容量Vr3222已知条件：Vd=40m，pd=5.0kgf/cm，pr=41.0kgf/cm，pr=pd+3=8kgf/cm，n=1.2，α=0.5次，1次压水操作时间1min　。因为是不设连通阀的组合方式，所以取压水操作的水泵水轮机台数N=1。则1()p+1ndV=VN()+αr11d()()pp+−11nn′+rr1()51+12.=××+40(.105)11()()411+−+12..8112445.=××4015.22562..−3=16.4(m)3即每台水泵水轮机所需贮气罐的容量为17m　。2.空气压缩机的总容量(生产率)Qc已知条件：β=2%，T=60min。则Ｑ1=βＶd（pd+1)N23=××4062×=96.(m/min)100n11NVppp=+()()111nn−p+drn′′r1rd−Vr12.1140=+−+×41112..51121()()−1712.40=−×225445..−1172=18.8(kgf/cm)Vpprr()−r′117×(.41188−)Q′=N=×2cT603=12.58(m/min)’Qc＞Q13取Qc=Qc′。单台空气压缩机的生产率定为7m/min，2台工作，1台备用。3.启动失败后到再次能对水泵水轮机进行压水操作的时间由于α=0.5次，因而剩下0.5次的空气补给由2台空气压缩机负担所需要的时间t 17(41-18.8)　×t=(1-0.5)=13.5(min)72×若备用机和两台工作机并用时，t约为9min　。四、组合方式(设连通阀)(2台水泵水轮机，盘根箱式密封，有备用机)由于条件同三，因而Vr和Qc也就同三。备用的压水操作为0.5次×2台，打开连通阀后，对1台水泵水轮机压水启动失败后立即再进行压水操作启动。4.11配电装置供气4.11.11)压缩空气的额定工作压力值应由电气设备制造厂提供，一般国产断路器为2MPa～2.5MPa，隔离开关为0.5MPa～0.7MPa。2)对断路器，压缩空气含湿量的要求应由电气设备制造厂提供或在采购时商定。为满足含湿量的要求，根据我国情况，高压压缩空气系统的压力一般为断路器操作压力的6倍～8倍。3)为提高断路器用压缩空气的纯净度，在空气压缩机前空气进入口处需设置空气滤清器。4.11.21)压缩空气的干燥方法有热力干燥法、物理法、化学法和降温法等，由于热力干燥法简单、经济且运行维护方便，故目前国内外多采用此法。热力干燥一般有两个过程，第一个过程是经空气压缩机压缩的空气其温度升高，然后经过中间冷却器冷却使温度骤降，其相对温度增大，当达到饱和状态便开始析出水来，第二个过程是高压压缩空气经减压阀减压降到电气设备的工作压力，由于气体体积随压力减小成反比例的增大，因而相对湿度相应地降低。2)为了达到使压缩空气干燥的目的，需将压缩空气由高压经减压阀降至用气设备的工作压力。3)所在地区的最大日内温差可依据当地气象部门的资料。国内电站配电装置用空气压缩机压力一般为6MPa，通过减压至断路器的工作压力。当日内温差大于11℃时，6MPa的高压力已不能满足要求，往往要提高空气压缩机压力，目前国外普遍采用15MPa～20MPa的压缩空气系统。我国葛洲坝二江电站220kV开关站采用15MPa压缩空气装置(当地最大日内温差为21.6℃)葛洲坝大江电站发电机出口PKG型空气断路器采用25MPa压缩空气装置。配气网中压缩空气的相对湿度可由下式计算γ′pTH21ψψ=c0γ′′pTH12式中：ψc——配气网中压缩空气的相对湿度；ψ0——高压贮气罐压缩空气的相对湿度，通常取100%　；p1——贮气罐中相当空压机启动的压力，Pa；″p2——配气网的额定工作压力，Pa；T1——高压贮气罐中的压缩空气的温度，K；T2——配气网中压缩空气的温度，K；3γH——与T1相应的空气绝对湿度，g/m(可查表)；″3γH——与T2相应的空气绝对湿度，g/m(可查表)。4.11.31)空气断路器的操作、通风用气量及漏气量应由空气断路器制造厂提供，而供气网系统的漏气量可根据供气网路情况，如：压力大小、阀门数量、管路布置及连接方式等查找 资料或参照以往的经验数字确定。2)同时操作断路器的数目直接影响高压贮气罐容积的选择，应由电工一次专业提供。3)应对同时分闸断路器总耗气量与断路器同时重合闸总耗气量进行计算，取总耗气量大者作高压贮气罐选择计算用。4)、5)按总计算容积确定高压贮气罐容积，为保证压缩空气质量，并考虑贮气罐清洗及其配件检修时一台贮气罐暂时退出工作，所以应另有一个与工作罐同容积的备用罐。4.11.41)为能迅速恢复空气断路器的操作用气，缓和配气网中因漏气所引起的压力波动，并减少减压器动作次数，当供气网络管路较长时，可考虑在减压器低压侧与空气断路器之间设置工作压力贮气罐，工作压力贮气罐的容积按配气网允许的压力下降(一般为0.1MPa～30.15MPa)及减压器允许开放周期(一般为0.75h)经计算决定工作压力贮气罐的容积V(m)，按下式计算ctp0V=∆pp式中：c——工作压力系统的总漏气量，L/h；t——减压器开放周期，通常取0.75h；p0——标准状态的大气压，0.1MPa；ΔpP——使减压器动作压力范围，一般为0.1MPa～0.15MPa。V也可以根据经验数据选取，在110kV～220kV电压配电装置中，工作压力贮气罐容积33可取2m～3m。2)一般在空气断路器组数较少，供气网路管道较短时，不需装设工作压力贮气罐，也可以满足要求。4.11.5空压机总生产率的选择可按下列公式计算　ct()+tp130Q=k100060×tp3a3式中：Qk——空压机的生产率，m/min　；t1——在一个运行周期中空压机的停机时间，一般取t1=2h；t3——空压机补足断路器及系统漏气量所需的运行时间，一般取t3=0.5h；c——高压及工作压力系统中的总漏气量，L/h；p0——当地标准状态大气压，MPa；pa——大气压，MPa。4)、5)按计算出的空压机总生产率Qk的1/2并结合已有空压机产品的生产率选择三台，其中一台作为备用。6)校核高压贮气罐恢复压力的时间，是按断路器同时连续操作消耗大量的压缩空气后，其恢复到额定压力所用的时间不宜超过1.5h，可按下式计算　[∑nigi+c(t1+t2)p0]T=60nQp−cpka0式中：T——压缩空气系统恢复压力所用时间，h；3Σnigi——连续操作最大可能数量的断路器的空气总消耗量，自由空气，m；c——高压及工作系统总漏气量，L/h　；t1——在恢复压力过程中空压机的可能停机时间，h；t2——厂用电可能停电时间，h，当厂用电可靠时可取t2=0； nk——同时工作的空压机台数；Q——台空压机的生产率，L/min；p0——标准状态大气压，MPa；pa——当地大气压，MPa。4.11.61)为保护供气的质量，对供气管道应确保清洁无锈蚀，在管材选用上应尽量选用不锈蚀材料和紫铜管。2)工作压力贮气罐到用气设备之间管路较长的，应计算压力损失，以保证满足用气设备对气压和气量的要求(参照SDJZ-88《220～550kV变电所设计技术规程》第4.4.6条规定)，一般情况可按已有经验选择，高压气管管径可选φ30mm左右，中压气管管径可选φ40mm左右，每台断路器的支管可考虑与设备连接的需要来选择。3)配气网应采用供气可靠性高，便于运行维护和检修的双母管布置，在断路器数目少，且能保证空气断路器运行可靠时，也可采用环形母管布置。4)、5)主要是保证运行的安全可靠。4.11.71)、2)、3)是对压气系统的自动化的主要要求，其余的要求及实施应符合水电厂自动化的有关技术规定。5水力监视测量系统5.1.1关于“配置水力监视测量系统所需各种仪器仪表装置”问题，曾考虑过将水力测量仪表的品种、型号、规格以及生产厂家等一一列出并附于“技术规定”之后，供设计时选用。考虑到目前测量仪器仪表品种繁多，且又更新换代甚快，一时很难将所有新优产品罗列齐全，因此，拟不附此仪器仪表清单，设计人员可根据自己掌握的信息，择优选用。涉及到水力监视测量系统应当包括的监测项目及设置原则。征求意见时多数设计院建议分为全厂性测量系统和机组段测量系统。审定时大家认为由于电站型式不同，有的测量项目在这个电站属全厂性的，在另一电站又属机组段的，不好硬性规定。因此，我们根据国内实际情况为水力监视测量系统的项目划分为两大类，即必需设置的和可选择设置的，设计单位仍可按习惯去划分哪些属全厂性的，哪些属机组段的。5.2.17)污栅前、后压差以及5.2.2中5)主轴摆度、6)机组振动、7)轴位移、15)主轴密封磨损等测量项目，有的设计单位认为不属水力测量内容，不主张写入本技术规定。考虑到水电站机组监视测量的实际需要以及目前国内、外技术分工的传统习惯，我们认为还是将这些测量项目列入本规定较为有利。5.2.16)为水库水温测量，全厂技术供水系统的水温测量未列入本规定。5.2.2关于主轴密封磨损监视问题，目前在国外电站应用较多，我国近年来引进的机组也多设置了此监测系统，全套装置及探头等均由制造厂家提供。5.2.3关于现场试验测流方法问题，一般选用两种以上测流方法，以便互相校核。5.3.22)中关于水位传感器的选用问题，因目前液位传感器种类很多，国内厂家也多，难以一一列举。5.3.44)中关于拦污栅压差整定问题，故障信号系指拦污栅已有污物堵塞时发出的信号，此时应及时安排拦污栅的清理工作。而事故信号则是表示拦污栅已严重堵塞，如不停机，拦污栅就可能被压垮。5.3.12～5.3.17关于流量测量问题，本规定仅限于测点布置及仪表选择的一般原则，其具体的测试方法、步骤等属测试技术范畴，IEC标准中也有明确规定，未收入本规定，需要时可查阅有关文献资料。'