油氣水系統(tǒng)的運(yùn)行與故障處理

一、油系統(tǒng)的作用及基本組成1、油系統(tǒng)的作用油系統(tǒng)是水電站主要輔助系統(tǒng)之一，大型水電站用油量可達(dá)數(shù)百?lài)嵞酥翑?shù)千噸，中小型水電站也有數(shù)十噸到數(shù)百?lài)崱榱吮ＷC如此大量的油經(jīng)常處于良好狀態(tài)，以完成其各種任務(wù)，需要有油供應(yīng)維護(hù)設(shè)備組成的油系統(tǒng)。油系統(tǒng)設(shè)置的作用如下：（1）接收新油：接收新油包括接收新油和取樣試驗(yàn)。水電站用油可以用油槽車(chē)或油桶運(yùn)來(lái)，接收新油采用自流或壓力輸送的方式，視該電站儲(chǔ)油罐的位置高程而定。每次到的新油，一律要按相應(yīng)油類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面試驗(yàn)。（2）儲(chǔ)備凈油：在油庫(kù)隨時(shí)儲(chǔ)存有合格的、足夠的備用油，以便萬(wàn)一發(fā)生事故需要全部換用凈油，或者設(shè)備正常運(yùn)行的損耗補(bǔ)充。（3）給設(shè)備充油：對(duì)新裝機(jī)組、設(shè)備大修后或設(shè)備中排出劣化油后，需要充油。（4）向運(yùn)行設(shè)備添加油：油系統(tǒng)在運(yùn)行中由于下列原因油量不斷的損耗，而需要添油：油的蒸發(fā)和飛濺；油罐和管件不嚴(yán)密處的漏油；定期從設(shè)備中清除沉淀物和水分；從設(shè)備中取油樣。（5）從設(shè)備中排出污油：設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)將設(shè)備中的污油通過(guò)排油管用油泵或自流排到油庫(kù)的運(yùn)行油罐里。（6）油的監(jiān)督、維護(hù)和取樣化驗(yàn)：對(duì)新油進(jìn)行分析鑒定是否符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行定期抽樣化驗(yàn)，觀察其變化情況，判斷運(yùn)行設(shè)備是否安全；新油、再生油、污油進(jìn)入油庫(kù)時(shí)，都要試驗(yàn)記錄，所有進(jìn)入油庫(kù)的油在注入油罐前均需要通過(guò)壓濾機(jī)或真空濾油機(jī)，以保證輸油管和儲(chǔ)油罐的清潔；對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)管理，提高運(yùn)行水平。（7）油的凈化處理。（8）廢油的收集及處理：廢油需要按牌號(hào)分別收集、儲(chǔ)存于專(zhuān)用的油罐中，不允許廢油與潤(rùn)滑脂相混，以免再生時(shí)帶來(lái)困難，廢油應(yīng)盡快送到油務(wù)管理部門(mén)進(jìn)行再生處理。2、油系統(tǒng)的組成水電站油系統(tǒng)對(duì)電站安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的意義。油系統(tǒng)是用管網(wǎng)將用油設(shè)備與儲(chǔ)油設(shè)備、油處理設(shè)備連接成一個(gè)油務(wù)系統(tǒng)。油系統(tǒng)由以下部分組成：（1）油罐：儲(chǔ)存臨時(shí)的廢油和凈油以及當(dāng)機(jī)組檢修時(shí)、油凈化時(shí)的油；（2）油處理設(shè)備：設(shè)有凈油設(shè)備及輸送設(shè)備如油泵、壓力濾油機(jī)、濾紙烘箱、真空凈油機(jī)、真空泵、油過(guò)濾器等；（3）油化驗(yàn)設(shè)備：設(shè)有化驗(yàn)儀器、設(shè)備、藥物等；（4）油吸附設(shè)備：用于變壓器的硅膠吸附器；（5）管網(wǎng)：油系統(tǒng)設(shè)備及用戶(hù)連接起來(lái)的管道系統(tǒng)；（6）測(cè)量及控制元件：用以監(jiān)視和控制用油設(shè)備的運(yùn)行情況；元件有溫度信號(hào)器、壓力信號(hào)器、油位信號(hào)器、油混水信號(hào)器等。圖8-1為某水電站透平油系統(tǒng)示意圖，圖中閥門(mén)僅按數(shù)字進(jìn)行編號(hào)，閥門(mén)處標(biāo)有OFF表示此閥門(mén)應(yīng)處于常閉狀態(tài)。圖8-1水電站透平油系統(tǒng)示意圖3、水電站用油種類(lèi)及作用水電站機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中，如調(diào)速器操作，機(jī)組及輔助設(shè)備潤(rùn)滑，電氣設(shè)備絕緣和消弧等，都需要各種性能的油品。由于設(shè)備的特性、要求和工作條件不同，使用油的種類(lèi)和作用也不同。水電站用油通常分為潤(rùn)滑油和絕緣油兩大類(lèi)。前者包括潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩類(lèi)。潤(rùn)滑油分為：（1）透平油，又稱(chēng)汽輪機(jī)油。在GB11120-89《透平油（汽輪機(jī)油）》中，國(guó)產(chǎn)透平油有32#、46#、68#和100#四種牌號(hào)，牌號(hào)的數(shù)值表示油在40℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度（單位為：mm2）。目前水電站常用的國(guó)產(chǎn)透平油牌號(hào)有32#和46#兩種，且通常選擇防銹型的。透平油在設(shè)備中的主要作用是潤(rùn)滑、散熱和液壓操作，在機(jī)組軸承中的作用是潤(rùn)滑和散熱，在調(diào)速系統(tǒng)以及進(jìn)水閥、調(diào)壓閥、液壓操作閥中是傳遞能量的介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)液壓操作。（2）機(jī)械油，俗稱(chēng)機(jī)油。機(jī)械油的粘度較透平油大，主要供電動(dòng)機(jī)、水泵軸承、機(jī)修設(shè)備和起重機(jī)等潤(rùn)滑用。機(jī)械油牌號(hào)主要表示其粘度的大小，由于不同地域，不同季節(jié)對(duì)機(jī)械油的粘度要求不同，機(jī)械油牌號(hào)主要分為冬季用油牌號(hào)、夏季用油牌號(hào)以及冬夏季通用油牌號(hào)，其中用得較多的是5W40（適用氣溫-25~+40℃）。（3）壓縮機(jī)油。除供活塞式空氣壓縮機(jī)潤(rùn)滑外，還承擔(dān)活塞與氣缸壁間的密封作用。它能在溫度t≤180℃的高溫下正常工作。（4）潤(rùn)滑脂，俗稱(chēng)黃油。供滾動(dòng)軸承及機(jī)組中具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑，也對(duì)機(jī)組部件起防銹作用。潤(rùn)滑脂有各種類(lèi)型，其中鋰基潤(rùn)滑脂的剪切安定性、耐熱性、抗水性和防銹性均較好，價(jià)格適中，在水電站中廣泛應(yīng)用。絕緣油主要用于水電站電氣設(shè)備中，作用是絕緣、散熱和消弧。水電站常用的絕緣油有：（1）變壓器油。用于變壓器及電流、電壓互感器，起到絕緣和散熱作用。（2）開(kāi)關(guān)油。用于斷路器，有絕緣和消弧作用。（3）電纜油。用于充油電纜。GB2536-90《絕緣油（變壓器油）》中，國(guó)產(chǎn)絕緣油中變壓器油有10#、25#及45#三種牌號(hào)，開(kāi)關(guān)油有45#，牌號(hào)的數(shù)值表示油的凝固攝氏溫度值（負(fù)值）。絕緣油一般選用25#絕緣油；在月平均最低氣溫不低于-10℃的地區(qū)，如無(wú)25#絕緣油時(shí)，可選用10#絕緣油；當(dāng)月平均最低氣溫低于-25℃的地區(qū)，宜選用45#絕緣油。電纜油有35#、110#和330#三個(gè)牌號(hào)，數(shù)字表示適用于電壓等級(jí)以kV計(jì)的充油電纜，330#適用于110kV以上高壓充油電纜。以上述各類(lèi)油中，以透平油和變壓器油用量最大，為水電站的主要用油。二、油系統(tǒng)投運(yùn)前的檢查項(xiàng)目（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)電動(dòng)機(jī)一次回路的熔斷器、開(kāi)關(guān)、電纜頭和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查。（2）查看電氣回路及電動(dòng)機(jī)的電氣試驗(yàn)的絕緣電阻、直流電阻等試驗(yàn)結(jié)果是否合格，是否符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。（3）電動(dòng)機(jī)外殼接地是否良好。（4）對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙，檢查電動(dòng)機(jī)控制回路各壓力繼電器接點(diǎn)整定值及觸點(diǎn)是否正確。（5）手動(dòng)、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)位置正確。（6）檢查油泵啟動(dòng)的卸荷閥動(dòng)作正常，機(jī)體動(dòng)轉(zhuǎn)自如。（7）檢查試驗(yàn)泵安全閥動(dòng)作正常。（8）壓力油槽油位正常，氣油比例合理。一般氣占23，油占13。（9）油樣化驗(yàn)確認(rèn)合格。（10）管路顏色正確。（11）管路閥門(mén)編號(hào)正確。（12）檢查管路各閥門(mén)操作正常，位置正確，管路無(wú)泄漏現(xiàn)象。油取樣化驗(yàn)按表8-2中透平油和絕緣油標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。表8-2絕緣油和透平油標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目絕緣油新透平油運(yùn)行中透平油新油運(yùn)行中油輕中1外狀透明（5℃）透明（5℃）透明（5℃）2在50℃時(shí)，恩氏黏度（E°）值不大于1.83.24.3不超過(guò)新油的25%3閃點(diǎn)（℃）不低于135°不比新油降低5℃180°180°不比新油降低8℃4凝固點(diǎn)：（1）氣溫不低于-10℃地區(qū)（2）氣溫不低于-20℃地區(qū)（3）氣溫低于-20℃地區(qū)-25℃-35℃-45℃-15℃-10℃5機(jī)械雜物無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)6游離碳無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)7灰分不大于（%）0.0050.010.0050.0058活性堿無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)9酸值不大于（KOHmgg油）0..050.40.020.021.010鈉試驗(yàn)等級(jí)22211氧化后酸值不大于（KOHmgg油）0.350.350.3512氧化沉淀不大于（%）0.10.10.113電氣絕緣強(qiáng)度不低于（kV）:（1）用于35kV及以上設(shè)備（2）用于6~35kV的設(shè)備（3）用于6kV以下設(shè)備40302535252014酸堿反應(yīng)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)15抗乳化強(qiáng)度不大于（min）8816水分無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)三、油系統(tǒng)投入運(yùn)行與停止運(yùn)行1、油系統(tǒng)的操作程序?qū)τ谒娬居拖到y(tǒng)，為檢查系統(tǒng)擬訂是否合理和說(shuō)明運(yùn)行操作方式，在油系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，制訂了油系統(tǒng)操作程序表，列出了主要工作項(xiàng)目的操作程序和流程，結(jié)合圖8-1某水電站的透平油系統(tǒng)圖，其操作程序如表8-3所示。表8-3透平油系統(tǒng)操作程序表1運(yùn)行油罐接受新油油槽車(chē)，26，24，2CY（1#），4（7），T2（T3）2運(yùn)行油罐新油自循環(huán)過(guò)濾T2（T3），6（9），LY，4（7），T2（T3）3運(yùn)行油罐新油存入凈油罐T2（T3），5（8），ZJB，1，T14向設(shè)備供油清油罐至推力軸承T1，2，2CY（2#），11，12至下導(dǎo)軸承T1，2，2CY（2#），11，15至水導(dǎo)軸承T1，2，2CY（2#），11，18至油壓裝置T1，2，2CY（2#），11，215設(shè)備排油推力軸承至運(yùn)行油罐14，27，10，2CY（2#），4（7），T2（T3）下導(dǎo)軸承至16，27，10，2CY（2#），4（7），T2（T3）水導(dǎo)軸承至19，T4，2CY（3#），22，10，4（7），T2（T3）油壓裝置至20，27，10，2CY（2#），4（7），T2（T3）6運(yùn)行油自循環(huán)過(guò)濾T2（T3），6（9），LY，4（7），T2（T3）7運(yùn)行油過(guò)濾后送至凈油罐T2（T3），5（8），ZJB，1，T18運(yùn)行油罐排污T2（T3），6（9），2CY（2#），23，25，油槽車(chē)9對(duì)污油泵清洗T1，3，污油泵，23，25，油槽車(chē)水電站絕緣油系統(tǒng)的操作程序與透平油系統(tǒng)相似。2．壓力油系統(tǒng)投入運(yùn)行與停止運(yùn)行水電站壓力油系統(tǒng)主要用于調(diào)速器的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組開(kāi)停機(jī)以及水輪機(jī)導(dǎo)水葉開(kāi)度的控制，如圖8-2為某大型混流式機(jī)組調(diào)速器壓力油路示意圖。壓力油系統(tǒng)由壓力油泵、壓力油槽、集油槽及其管路組成。油庫(kù)的油經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入集油槽8中，經(jīng)壓油泵9加壓后進(jìn)入壓力油槽10中，壓力油槽內(nèi)油占13，高壓氣占23。部分水電站還有采用壓力油操作的球閥（或蝴蝶閥）壓力油系統(tǒng)，與圖8-2相似，壓力油系統(tǒng)主要用于開(kāi)啟或關(guān)閉球閥（或蝴蝶閥）。壓力油系統(tǒng)的投入運(yùn)行與停止運(yùn)行：（1）檢查控制電源正常，各閥門(mén)和控制開(kāi)關(guān)位置正確。（2）油泵控制第一次切手動(dòng)位置，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)和油泵，并檢查是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。（3）油泵控制切向自動(dòng)位置，升高和降低油壓，檢查油泵自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)停止?fàn)顩r，并記錄時(shí)間長(zhǎng)短。（4）水輪發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)切換開(kāi)關(guān)放自動(dòng)位置。一臺(tái)放主用，一臺(tái)放備用。（5）機(jī)組停機(jī)熱備用時(shí)，本裝置仍投入運(yùn)行，只有機(jī)組和調(diào)速器（或主閥）大修時(shí)才停止運(yùn)行，切除電源停運(yùn)，并關(guān)閉主供油閥。四、油系統(tǒng)巡視檢查與事故處理1、油系統(tǒng)運(yùn)行中的巡視檢查（1）檢查油泵電源正常，各自動(dòng)化測(cè)量元件信號(hào)正確，控制元件動(dòng)作正常。（2）檢查油泵自動(dòng)工作情況，啟動(dòng)是否過(guò)于頻繁，異常時(shí)記錄啟動(dòng)間隔時(shí)間是否超常。（3）檢查備用油泵是否頻繁啟動(dòng)，如果是頻繁啟動(dòng)，應(yīng)加強(qiáng)檢查管路及調(diào)速器管路系統(tǒng)是否漏油、泄油。（4）檢查壓力油槽中油氣比例是否合理，否則補(bǔ)高壓氣進(jìn)行調(diào)整。（5）集油槽油位、機(jī)組軸承油位是否在正常范圍內(nèi)。油量不足，應(yīng)由專(zhuān)責(zé)人員按操作程序向軸承供油。（6）檢查調(diào)速器以及潤(rùn)滑用油管路有無(wú)漏油、滲油，各閥門(mén)位置正確。（7）電動(dòng)機(jī)及其電氣回路檢查，用鼻子聞、耳朵聽(tīng)、眼睛看，電動(dòng)機(jī)和油泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲音正常，無(wú)異味。（8）定期由檢修專(zhuān)責(zé)油務(wù)人員，對(duì)運(yùn)行中的油取樣化驗(yàn)檢查，也可以同機(jī)組軸承用油取樣化驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。取樣化驗(yàn)按表8-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（9）檢查電動(dòng)機(jī)回路有無(wú)斷相運(yùn)行情況發(fā)生。如有，應(yīng)及時(shí)停油泵，更換供電回路熔斷器等，或調(diào)整接觸器觸頭壓緊度。2、壓力油裝置常見(jiàn)故障及事故處理（1）油壓降低處理1）檢查自動(dòng)、備用泵是否啟動(dòng)，若未啟動(dòng)，應(yīng)立即手動(dòng)啟動(dòng)油泵。如果手動(dòng)啟動(dòng)不成功，則應(yīng)檢查二次回路及動(dòng)力電源。2）若油泵在自動(dòng)控制狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)檢查集油箱油位是否過(guò)低，安全減載閥組是否誤動(dòng)，油系統(tǒng)有無(wú)泄漏。3）若油壓短時(shí)不能恢復(fù)，則把調(diào)速器油泵切至手動(dòng)，停止調(diào)整負(fù)荷并做好停機(jī)準(zhǔn)備。必要時(shí)可以關(guān)閉進(jìn)水閘門(mén)停機(jī)。4）如遇壓力油罐泄漏事故或壓力油罐爆破事故，將造成調(diào)速器無(wú)法關(guān)機(jī)的嚴(yán)重事故時(shí)，必須果斷關(guān)閉主閥，將水輪機(jī)組停止下來(lái)，同時(shí)按緊急停機(jī)流程處理。（2）壓力油罐油位異常處理1）壓力油罐油位過(guò)高或過(guò)低，應(yīng)檢查自動(dòng)補(bǔ)氣裝置工作情況，必要時(shí)手動(dòng)補(bǔ)氣、排氣，調(diào)整油位至正常。2）集油箱油面過(guò)低，應(yīng)查明原因，盡快處理。3、漏油裝置異常處理（1）漏油箱油位過(guò)高，而油泵未啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)手動(dòng)啟動(dòng)油泵，查明原因并盡快處理。（2）油泵啟動(dòng)頻繁且油位過(guò)高時(shí)，應(yīng)檢查電磁配壓閥是否大量排油及接力器漏油是否偏大，聯(lián)系檢修人員處理。（3）油泵故障，應(yīng)聯(lián)系檢修人員處理。