技术
摘要：右江水力发电厂辅助设备要实现“无人值班”运行治理，油、水、气系统设备运行的稳定性、元件动作的可靠性、参数设定的合理性是要害。
1.1油系统右江水力发电厂设置透平油系统和绝缘油系统。透平油系统主要供机组各轴承、调速系统用油及液压传动油等。其中轴承用油在无人值班技术中主要是冷却问题。调速器系统以及启闭机操作用油要求动作灵敏、传动精确，所以其油质、油压和油路控制等方面要求较高。绝缘油系统主要供变压器用油。
1.2气系统右江水力发电厂设置高压气系统（P=8MPa）和低压气系统（P=0.8Pa）。根据需要，高压气系统向油压装置的压力油罐充气或补气，设置两台风冷式三级压缩高压空压机，和1个2m3高压贮气罐。低压气系统主要供机组制动、主轴密封空气围带、检修吹扫、风动工具等用气，设置2台风冷式低压空压机，2个3m3低压贮气罐，1个供机组制动专用贮气罐和1个检修用气贮气罐。
1.3水系统右江水力发电厂设置技术供水系统和排水系统。技术供水系统采用自流减压供水方式，主水源为蜗壳取水，备用水源取自电站进水口，主要供给发电机空气冷却器用水、各轴承冷却器用水以及主轴密封润滑用水等。无人值班技术中该系统主要是温度与水质的控制。排水系统设置机组检修排水系统、厂房渗漏排水系统、副厂房生活排水及卫生间排水系统、主坝廊道排水系统、消力池排水系统。无人值班技术要求排水系统排水泵能够及时启停和管路的畅通。
2.1工作原理及结构油压装置为水轮机调速系统提供控制及操作压力油源，并具有自动稳定油压、自动补气、过压报警、事故低油压、油位报警、油温报警等基本功能。它主要由回油箱、供油泵组、压力油罐、自动补气装置、电器控制柜以及自动化元件等组成。
2.1.1泵组供油油压装置配备2台泵组，可以独立向系统供油，互为备用，主/备用可定期切换。每台泵组有连续/间歇/停泵/手动操作四种运行模式。（1）连续运行模式：在机组运行期间若油压系统耗油量较大，油泵启动频繁（一般小于15分钟），则主泵设置于连续运行状态。当油罐压力低于6.0MPa时，主泵向压力油罐供油；当压油罐压力达到6.3MPa时，其相应的先导电磁阀失电，控制泄荷阀切换油路，使主泵泄荷回油箱。当油压低于5.9MPa时，启动备用泵，联合向系统供油，当油压达到6.25MPa时，备用泵停止运行。（2）间歇运行模式：在停机期间或油泵启动间隔较长（大于15分钟）时，泵组设为间歇运行模式，即平时泵组处于歇息状态，当油压低于6.0MPa时，主泵启动，向系统供油；当油压达到6.3MPa，先导电磁阀失电，主泵停止运行。备用泵运行方式同2.1.1.1所述。（3）手动操作模式：手动操作模式可以脱离开、停机程序，现场对泵组进行控制。此时，主控制选择开关处于‘Manual’位置。（4）泵组空载启动控制：泵空载启动控制是通过电磁换向阀进行的。当油泵接到信号后启动，油泵处于空载运行，延时2s后电磁换向阀自动切换油路，控制泄荷阀接通主油路，从而使油泵向系统供油。其目的是为了避免油泵带压启动，改善泵组的作业工况，从而提高油泵的使用寿命。（5）泵组主/备用预设及自动切换：有1号主泵，2号主泵和自动切换三位置选择开关。（6）油温控制：在机组正常停机期间，泵组处于间歇运行状态，当油温低于15℃时，主泵空载运行，循环均匀加热油液，直至油温达到18℃时停泵。在机组连续运行期间，当油温超过55℃时报警；当油温超过60℃（可调）时，紧急停机。（7）压力安全控制：油压装置的安全压力系统分成四级：第一级由油泵出口各自阀组中的先导电磁换向阀完成。当油罐压力达到6.3MPa时，先导电磁换向阀失电，油泵泄荷，停止向压油罐供油。第二级由油泵出口各自阀组完成。当油罐压力超过6.35MPa时油泵出口溢流阀动作，将压力油排入回油箱，使油泵停止向压油罐供油。第三级由公共安全油阀组完成。当油罐压力超过6.7MPa时，油泵出口公共安全阀动作，它可同时将两台油泵输出的压力油排入回油箱，使油泵停止向压油罐供油。第四级由油灌上的空气安全阀完成。当油罐压力超过7.2MPa时，空气安全阀动作，将油罐中多余的压缩空气排入大气。2.1.2自动补气压力油罐内油压需要控制在一定范围内，才能合理、准确的传动，配合压缩空气自动补气装置及时的维持压力油罐内稳定的压力。补气过程如下：当由于压缩空气损失导致压力油罐的液位升高，最终使液位开关动作时，补气装置中的两个电磁阀得电，高压供气系统向压力油罐补气。当油压升高到6.35MPa、或者补气延续时间达到一定时间段，目前设置为5s时，该两个电磁阀失电，补气停止。
2.1.3油液过滤油压装置配置油过滤功能（1）回油箱本体内设置滤网，具有过滤，分离气泡，散热等作用。滤网过滤精度为60μm。电液转换器用油设置双联过滤器，过流精度为20μm。（2）漏油装置设置过滤系统，对机组回油进行过滤。滤芯过滤精度为20μm。
2.1.4油压装置监控（1）压力油罐：PLC控制设点1、6.35MPa，停止补气2、6.3MPa，主泵泄荷3、6.25MPa，停备用泵4、6.0MPa，主泵供油5、5.9MPa，启动备用泵6、5.2MPa，油压低报警7、5.0MPa，油压低紧急停机压力开关MEX10CP2065.0MPa，油压低紧急停机压力开关MEX10CP2075.95MPa，油压低防止开机压力传感器MEX10CP208模拟量输出4-20mA液位开关设点MEX10CL2131、液位高报警MEX10CL2113、液位低报警MEX10CL2122、开始补气MEX10CL2104、液位低紧急停机（2）回油箱：液位开关设点MEX10CL0131、液位高报警MEX10CL0113、液位低紧急停机 MEX10CL0122、液位低报警MEX10CL0104、液位低紧急停泵PLC控制，设点1、15℃，启动主泵（泄荷运行），油循环加热2、18℃，停止加热3、55℃，油温高报警4、60℃，油温高停机5、65℃，油温高停泵油混水报警油混水报警装置开关量输出（3）漏油箱液位控制设点MEA90CL012液位高报警 MEA90液位高，启泵送油 MEA90CL010液位低，停泵
2.1.5调速器液压柜调速器液压柜安装与回油箱中，它主要由双联过滤器，电液伺服阀、开/停机阀、主配压阀等组成。其特点是：电液伺服阀由VOLTH公司专为水电而开发，该阀具有动态响应，抗油污能力强，油耗小，可靠性高等特点。主配压阀阀芯带有位移传感器，它一方面用作调速器中间反馈，另一方面可实时监视主配压阀发卡情况，确保机组的运行安全。动作原理：来自电气控制柜的控制信号在电液转换器中转换成液压流量输出，该流量输出直接作用于主配压阀的主阀芯上，使得主阀芯随着电气信号的变化而上下移动，而主阀芯带有位移传感器，它的反馈信号与给定信号相减构成内部负反馈回路，可大大提高调速系统的动态性能。当主阀芯偏离中间位置后，主接力器即开始运动，直至指令信号完全被主接力器的反馈信号抵消为止。
2.1.6过速限制器过速限制器安装于回油箱中。当机组转速大于146额定转速时或机组转速达到115额定转速和调速器主配压阀拒动时，用于切断调速器至主接力器之间的油路，同时，切换主接力器的操作油路，使机组直接关机。3技术供水右江水力发电厂技术供水系统主用取水取自蜗壳，两个备用取水口位于进水口，高程分别为183.75m和182.25m。足以满足技术供水的水压要求，取水口设有滤网，主供水管还设过滤器，过滤精度为1.5-6mm。保证了水质的良好。水电厂技术供水系统中的几个重要组成部分：
3.1主轴密封主轴密封水是用来合理抵制尾水，不使大量尾水倒灌进机坑顶盖上来。由于主轴密封是转动部件与固定部件之间的的密封设备，精度高，摩擦大所以对水质和水压等要求也较高。所以对主轴密封水处理的路径中设置有两个筒式双芯滤水器水力旋流器。供水压力应设置在0.2MPa到0.5MPa之间，进水温度不超过20℃。为实现无人值班技术，过滤器与旋流器的排污，清洗工作自动完成。并在运行治理方面，也要求定期清洗、检查。
3.2机组冷却机组冷却水主要用于冷却各轴承油及发电机循环空气，使瓦温及定、转子温度控制在要求范围内。所以在机组冷却水系统中，冷却器尤为重要。右江水力发电厂在温度控制方面做了各测点，运行值守人员可根据这些测点温度情况了解和把握机组运行情况。发电机冷却器采用无风扇端部回风径向密闭自循环冷却系统。发电机内的空气由转子支架、磁轭和磁极旋转而形成压头，使气流经过气隙、铁芯、机座进入空气冷却器；由空气冷却器冷却后的气流又经上、下定子绕组端部流回转子，即为端部回风式（在转子上设旋转挡风板）。此通风系统损耗小，风量分配均匀，上下叉路对称，无风扇，机组运行安全可靠。在发电机定子机座外壁对称布置8个穿片式空气冷却器。冷却器内散热管为无缝紫铜管外设散热片。这种散热器具有散热系数高、整体钢度大、抗振性能好等优点。在1组冷却器推出运行情况下，发电机具有额定负荷连续运行的能力。
3.3主变冷却右江水力发电厂主变冷却水用于冷却主变内绝缘油。右江水力发电厂#1、#3主变冷却器设置三台，设计流量为2×28m3/h，#2、#4主变冷却器设置四台，设计流量为3×28m3/h。这里借#4主变来说明一下主变冷却器的“程控”运行方式，以说明“无人值班”的可行性。“程控”方式冷却器按“工作”、“辅助1”、“辅助2”、“备用”顺序自动循环投入（退出），7天为一循环周期；冷却器的投入（退出）是受变压器是否带电控制；变压器带电时投入“工作”冷却器，当变压器停电时经30min退出全部冷却器；变压器If＞0.6Ie时投入“辅助1”冷却器，当变压器If＜0.6Ie时经5min延时退出“辅助1”冷却器；变压器顶部油温＞45℃时投入“辅助1”冷却器，当变压器顶部油温＜45℃时经5min延时退出“辅助1”冷却器；变压器顶部油温＞55℃时投入“辅助2”冷却器，当变压器顶部油温＜45℃时退出“”冷却器；“工作”、“辅助”冷却器故障退出或变压器顶部油温＞65℃时投入“备用”冷却器，当“工作”、“辅助”冷却器故障消除或变压器顶部油温＜55℃两条件都满足时退出“备用”冷却器。4压缩空气8MPa高压空气系统：由两台高压气机，一个2m3高压储气罐，空气过滤器，自动化控制装置，阀门及相关管路等组成；排气量为1.1m3/min；用于调速器压油罐的充气补气；0.8MPa低压空气系统：由两台低压气机，两个3m3组成低压储气罐，空气过滤器，气水分离器，自动化控制装置，阀门及相关管路等组成；排气量为6.0m3/min；其主要作用为机组的机械制动、围带供气和检修用气。
4.1高压气系统（1）高压空气系统用于调速器压油罐的充气、补气；（2）高压空气系统空压机、贮气罐额定工作压力为8MPa，减压到6.3MPa后给压力油罐充气或补气；（3）正常运行时，若压力油罐油位过高，通过自动补气阀向压力油罐自动补气；需要时可以通过打开手动补气阀向油罐补气，打开手动补气阀前，必须先关闭压力油罐补气电磁阀后手动阀；（4）正常时，两台高压空压机放在“自动”控制方式，一台主用，一台备用，通过PLC控制定期自动轮换空压机优先级；（5）高压空压机空载启动，停机时自动卸载2分钟，平时每隔20分钟自动卸载20S。
4.2低压空气系统：（1）低压空气系统用于机组机械制动，空气围带（检修密封）及检修用气；（2）检修用气包括检修工具用气，吹扫设备用气；（3）低压空气系统额定工作压力为0.8MPa；（4）若检修或其他人员需要用气时，必须经过当班运行人员同意并说明用气所需时间；（5）机械制动自动投入时，机械制动电磁阀励磁，风闸充气，投入机械制动；机械制动自动退出时，机械制动电磁阀失磁，风闸受弹簧压力落下；机械制动不能自动投入或检修隔离需要时，可手动投、退机械制动；（6）空气围带自动投入时，空气尾带电磁阀励磁，空气围带投入；空气围带自动退出时，空气尾带电磁阀失磁，空气围带退出；空气围带不能自动投入或检修隔离需要时，可手动投、退空气围带；（7）正常情况下，两台低压空压机放在“自动”控制方式，一台主用，一台备用，通过PLC控制定期自动轮换空压机优先级；（8）低压空压机空载启动，停机时自动卸载2分钟，平时每隔20分钟自动卸载20S；（9）正常情况下，两台低压空压机接到供气干管上，通过干管向两个低压气罐供气；两个气罐分开运行，气罐联络阀在关闭状态，必要时检修气罐可通过联络阀向制动、围带及气罐供气。5结语右江水力发电厂油水气系统设备配合各自动化元件、保护以及通讯设备等，在投产初期还要不断进行设备更新、技术改造及运行治理方式的改进，使每个环节达到稳定、可靠、安全的运行要求，为实现无人值班运行治理创造条件。
