水布垭电厂水轮机运行规程(20120516)

Q QJQ QJ 湖北清江水电开发有限责任公司企业标准 Q QJ SBY 104 AS01 2012 水布垭电厂水轮机运行规程 2012 05 18 发布 2012 06 18 实施 湖北清江水电开发有限责任公司标准化工作委员会 发布 Q QJ SBY 104 AS01 2012 目 次 前 言 I 1范围 1 2规范性引用文件 1 3术语和定义 1 4设备简介 2 5基本要求 3 6运行规定 3 7运行操作 3 8 监视 巡检与定期工作 7 9 故障与事故处理 10 10 主要参数及运行限额 12 Q QJ SBY 104 AS01 2012 I 前 言 本标准依据 Q QJ DS 220 01 2010 技术标准编制导则 规定 并结合湖北清江水布垭电厂 实际进行编制 本标准代替 Q QJ SBY 104 AZ 2011 水布垭电厂水轮机运行规程 与原规程相 比 主要技术变化为 结构和形式进行调整 本标准由湖北清江水电开发有限责任公司标准化工作委员会提出 本标准由湖北清江水电开发有限责任公司电力生产部归口管理 本标准由湖北清江水电开发有限责任公司水布垭电厂负责解释 本标准起草单位 湖北清江水电开发有限责任公司水布垭电厂 本标准起草人 邢东 本标准初审人 徐兴友 本标准审核人 骆 斌 本标准批准人 张志猛 Q QJ SBY 104 AS01 2012 1 水布垭电厂水轮机运行规程 1范围 1 1 本标准规定了清江水布垭水力发电厂水轮机的运行维护 操作 故障与事故处理等的技术 要求和实施程序 1 2 本标准适用于清江水布垭水力发电厂水轮机的运行维护 操作 故障与事故处理等工作 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件 仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件 其最新版本 包括所有的修改单 适用于本文件 GB 7894 水轮发电机基本技术条件 GB T 8564 水轮发电机安装技术规范 GB 17621 大中型水电站水库调度规范 水轮机安全标准和要求 GB 26164 1 国家电网公司电力安全工作规程 热力和机械部分 DL T 710 水轮机运行规程 DL T 817 立式水轮发电机检修技术规范 水轮机检修 国电发 2000 589 号 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 防止水轮机损坏 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3 1 水轮机飞逸转速 水轮发电机在运行中因机组故障等突然甩去负荷 发电机输出功率为零 此时如水轮机调速 机构失灵或其他原因使导水机构不能关闭 则水轮机转速迅速升高 当输入的水流能量与转速升 高时产生的机械摩擦损失能量相平衡时 转速达到的某一稳定的最大值 3 2 水轮机额定出力 Q QJ SBY 104 AS01 2012 2 水轮机在额定流量 额定水头 额定效率下的出力 4设备简介 水轮机型号 HLS45 LJ 597 为竖轴混流式 机组输水系统为单机单洞单管 四台机组中 1 机组压力引水管线 水轮机蜗壳进口之前段 最短 尾水管线最长 4 机组压力引水管线最长 尾水管线最短 4 1 引水部分 蜗壳 金属蜗壳 包角为 345 座环 分为 4 瓣组装成整体 在蜗壳最低高 程处设有 1 个 600mm 的排水阀 4 2 导水部分 导水机构由顶盖 底环 控制环 活动导叶 导叶轴承及密封 导叶操作机构 及接力器等组成 顶盖 底环 控制环均为分瓣结构 顶盖排水方式采用自流排水和排水泵排水 两种方式 直缸液压式接力器配有一台自动锁锭接力器和一台手动锁锭接力器 4 3 工作部分 转轮主要部件有上冠 下环 转轮叶片 泄水锥 止漏环 泄压孔等 转轮叶 片数为 15 片 转轮泄水锥为转轮上冠的一部分 在转轮上冠上设有泄压孔以减少顶盖的水压力 和向下的推力 上冠和下环的止漏环在转轮上直接加工出来 4 4 泄水部分 尾水管 在水轮机尾水管上设置两个取水口作为机组技术供水主水源 取水量 为 1600m3 h 在取水口下游侧设一排水口作为技术供水排水出口 弯肘型尾水管由直锥管 肘管 和水平扩散管 含加长段 三部分组成 在尾水管最低点 安装 2 套直径为 600mm 的盘形排水阀 排 水阀采用油压操作 排水阀操作机构布置在操作廊道内 4 5 主轴 主轴长度为 4965 mm 主轴直径 1800mm 主轴与转轮采用中法兰销套结构连接方式 4 6 大轴补气 主轴中心孔补气系统采用密封梳齿结构和排水系统 补气阀装配包括底座 阀 支座 阀门系统 水箱 阀罩以及其它零部件 补气阀上部管路包括一根补气管和一根排水管 补气管安装在阀罩上 排水管安装在水箱上 4 7 主轴密封 主轴密封由工作密封和检修密封组成 主轴工作密封由滑环 密封环 嵌入密 封环 和支撑环组成 检修密封由空气围带 检修密封支持环 密封座组成 其工作压力在 0 6 0 7MPa 之间 3 机组空气围带进行了换型改造 增加了减压阀 工作压力为 0 1 0 5MPa 主轴 密封水取自清洁水 工作密封工作水压 0 3 0 7Mpa 主轴密封水正常流量范围 150 200L min 备用水源取自蜗壳进口端 密封水供水系统经过滤和压力调整后接入密封 密封漏水集在集水室 中 通过排水管路自流排入厂房渗漏集水井 4 8 水导轴承 水导轴承采用带立式冷却器的油润滑分块瓦结构 轴瓦数量为 10 块 材料为巴 Q QJ SBY 104 AS01 2012 3 氏合金 水导轴承由轴瓦 轴承盖 轴承油槽 支撑环 密封环 轴瓦托架 推力环 调节系统 及轴承油冷却系统组成 另配置油位指示计 油混水指示仪及空气过滤器等装置 在每个瓦块上 均安装一个 RTD PT100 另在对称位置上装有两个 RTD PT100 用于监测轴承油箱的油温 水导 冷却采用 2 台螺杆泵进行外循环冷却 水导冷却水额定流量为 200L min 水导外循环油流量为 145L min 5基本要求 5 1 机组运行的上游最低水位为 350m 下游水位一般为 197m 5 2 机组应轮流倒换运行 5 3 机组未经试验不准超铭牌出力运行 即 1F 4F 不超过 460MW cos 0 9 5 4 运行中水轮机发生振动或超过限值 应及时调整运行工况脱离振动区 水轮机经济运行的 准则是 机组运行效率最高 发电量最多 耗水量最少 6运行规定 6 1 水轮机导轴承温度应控制在 70 以内 油温应控制在规定范围 5 50 之内 6 2 机组一般应在自动调整情况下运行 导叶开度限制应置于相应最大功率的开度位置 只有 在调速器电气控制部分故障而机械控制部分正常时 机组才可改为手动运行 6 3 水轮机运行中其保护 信号及自动装置应正常投入 6 4 在满足电网要求下 水轮机按效率试验确定的运转特性曲线要求 尽量运行在最优效率区 空载运行时间尽量短 避免在振动区 0 40MW 150MW 300MW 运行 7运行操作 7 1 机组检修流程 7 1 1 向调度提检修申请 7 1 2 等待调度批复 7 1 3 调度下令机组由运行转检修开始操作 7 1 4 落机组进水口闸门 7 1 5 开导叶至 3 压力钢管排水 7 1 6 做机组电气部分安全措施 7 1 7 机组由运行转检修操作完毕 汇报调度 Q QJ SBY 104 AS01 2012 4 7 1 8 调度下令检修开工 7 1 9 发出电气部分一种检修票及保护 励磁 LCU 等二种检修票 7 1 10 落机组检修门 7 1 11 落机组尾水门 7 1 12 开机组蜗壳放空阀 尾水放空阀排水 启动检修排水泵进行排水 7 1 13 按检修要求做调速器措施 7 1 14 发出机组检修机械工作票 7 1 15 检修工作完成 注销所有工作票 7 1 16 恢复机组所有安全措施 7 1 17 提尾水充水阀 尾水管充水 7 1 18 提机组工作门充水阀 压力钢管充水 7 1 19 将进水口工作门提至全开 7 1 20 做并网前的试验 7 1 21 向调度汇报检修工作结束 7 1 22 调度下令机组由检修转运行开始操作 7 1 23 机组由检修转运行操作完毕 汇报调度 7 1 24 向调度申请并网 7 1 25 并网后汇报相关领导 检修结束 7 2 进行下列工作必须关闭进水口快速门 必要时关闭进水口检修门 尾水门 7 2 1 需打开水轮机人孔门和尾水管人孔门 开启蜗壳排水阀 尾水排水阀时 7 2 2 调速器撤压排油时 7 2 3 空气围带 大轴补气装置检修时 7 2 4 蜗壳排水阀 尾水排水阀检修时 7 2 5 多个导叶剪断销剪断 导致导叶失控时 7 3 机组服役操作及试验 7 3 1 机组恢复备用顺序 7 3 1 1 检修工作结束 检修现场工器具搬出 现场清洁无杂物 Q QJ SBY 104 AS01 2012 5 7 3 1 2 检修质量符合有关规定要求验收 移交运行 7 3 1 3 检修人员对机组的检修 调试 更改情况做了详细的书面交待 并附有图纸资料 7 3 1 4 机组各部卫生已清扫 转子间隙已拉过 绝缘已测定 7 3 1 5 各部位照明及事故照明完好 7 3 1 6 关闭蜗壳 尾水排水阀 并检查已关严 7 3 1 7 关闭蜗壳 尾水管进人门和所有吊物孔 7 3 1 8 各轴承油槽油位符合规定 油质符合要求 7 3 1 9 油压装置及调速系统充油完毕 接力器锁锭试验完好 导叶进行全开全关 排除管路 空气试验完好 7 3 1 10 工作票已收回并注销 检修安全措施已恢复 7 3 1 11 机组具备尾水充水条件 7 3 1 12 尾水管充水 a 检查蜗壳及尾水管排水阀全关 b 检查各进人门已关闭 c 投入空气围带 检修密封 d 检查顶盖排水已清理 拦污栅完好 e 通知检修人员提尾水门充水阀 f 尾水管 蜗壳进人门 排水阀各部派人监视充水情况 检查有无漏水和异常情况 监视尾 水管 蜗壳压力表变化情况并及时排气 如有异常立即中断充水 g 尾水管与下游水位平压后提起尾水门 并记录充水时间 7 3 1 13 机组已经顶转子 高压油顶起装置试验完好 7 3 1 14 机组中低压气系统充气正常 机组手动 自动加闸试验完好 7 3 1 15 机组技术供水系统试验完好 各部冷却水量调整符合要求 7 3 1 16 机组清洁水投入试验完好 7 3 1 17 配合有关检修班组进行无水压状态下的模拟开 停机 事故停机正常 检查所有辅助 设备及自动化元器件动作正确 7 3 1 18 按机组启动前的要求 对各设备进行全面检查 分部试运行和操作 恢复备用 Q QJ SBY 104 AS01 2012 6 7 3 2 尾水管充水 7 3 2 1 检查蜗壳及尾水管排水阀全关 7 3 2 2 检查各进人门已关闭 7 3 2 3 投入空气围带 检修密封 7 3 2 4 检查顶盖排水已清理 拦污栅完好 7 3 2 5 通知检修人员提尾水门充水阀 7 3 2 6 尾水管 蜗壳进人门 排水阀各部派人监视充水情况 检查有无漏水和异常情况 监 视尾水管 蜗壳压力表变化情况并及时排气 如有异常立即中断充水 7 3 2 7 尾水管与下游水位平压后提起尾水门 并记录充水时间 7 3 3 压力钢管充水 7 3 3 1 机械检修工作票已注销 7 3 3 2 将导叶全关 投入接力器锁锭 开 停机阀在停机位 7 3 3 3 尾水门已提起 7 3 3 4 全关工作门 7 3 3 5 通知检修人员全提检修门 7 3 3 6 提起进水口快速闸门充水阀 7 3 3 7 派专人检查压力钢管排气情况 检查监视蜗壳压力表 记录充水时间 如遇异常 必 要时 关闭充水阀 起动机组排水 7 3 3 8 待工作门平压后 检查排气管无排气 闸门室无水响后 全提快速闸门至全开 7 3 3 9 检查快速闸门在全开位置 进行静水下闸门试验一次 并及时将快速闸门提起到全开 位置处自动运行 记录闸门起和落时间 7 3 4 手动投 退空气围带 7 3 4 1 投入空气围带 a 检查空气围带供气干管压力正常 b 关闭 X402 阀 X403 阀 c 打开 X404 阀 7 3 4 2 退出空气围带 Q QJ SBY 104 AS01 2012 7 a 关闭 X402 阀 X404 阀 b 打开 X413 阀 c 检查空气围带压力排至 0 8 监视 巡检与定期工作 8 1 监视与巡检要求 8 1 1 水轮机运行中无异音 振动和摆度在允许范围内 主轴补气符合规律 8 1 2 各表计指示正确 8 1 3 顶盖排水畅通 8 1 4 接力器无异常抽动 各管道 接头及阀门不漏油 且阀门位置正确 8 1 5 剪断销无剪断 连杆和联接销无上窜现象 8 1 6 水导轴承油槽无漏油和甩油现象 油位正常 油质合格 8 1 7 水导轴承瓦温及油温正常 8 1 8 水导冷却器水压正常 水流畅通 管路 接头和阀门不漏水 8 1 9 主轴密封供水正常 过滤器无堵塞 流量正常 8 1 10 主轴密封水压正常 8 1 11 蜗壳进人孔封闭严密不漏水 8 1 12 尾水管进人孔封闭严密不漏水 8 1 13 蜗壳和尾水管放空阀不漏水 开 关位置正确 8 1 14 水力量测系统各阀门位置正确 表计指示无误 管道 接头不漏水 8 1 15 水轮机遇下列情况应加强机动性检查 8 1 15 1 水轮机检修后第一次投入运行和新设备投入运行 8 1 15 2 水轮机遇事故处理后投入运行 8 1 15 3 水轮机有比较严重的设备缺陷尚未消除 8 1 15 4 顶盖漏水较大或顶盖排水不畅通 8 1 15 5 洪水期或下游水位较高 8 1 15 6 在振动区运行或做振动试验 Q QJ SBY 104 AS01 2012 8 8 1 15 7 试验工作结束后 8 2 机械事故停机 8 2 1 机械过速保护装置动作 154 电气转速动作 机组转速 154 延时 3s 导叶未动作 一类机械事故快速停机且落进水口快速闸门 8 2 2 机组过速 115 且剪断销剪断 一类机械事故快速停机且落进水口快速闸门 8 2 3 调速器电气故障 且急停阀电源消失 一类机械事故快速停机且落进水口快速闸门 8 2 4 急停阀电源未消失情况下 调速器电气故障或者 PLC 电源消失或电调柜紧急停机按钮动 作 二类机械事故快速停机 8 2 5 机械过速保护装置动作 154 电气转速动作 机组转速 154 延时 3s 导叶动作 二类机械事故快速停机 8 2 6 调速器压力油罐油压低于 4 6Mpa 压力油罐事故低油位开关量动作 油压装置交流电源 和直流电源均消失定时 5min 二类机械事故快速停机 8 2 7 LCU 紧急停机按钮动作或 LCU 关进水口闸门按钮动作 二类机械事故快速停机 8 2 8 水导瓦温 75 二块串联 水机后备保护动作停机 8 2 9 机组 95 转速 机组冷却水压力 0 18MPa 且总冷却水压力低开关量动作 延时 15 分钟停 机 8 2 10 机组非全停状态 机组主轴密封水水压 0 2MPa 延时 10s 且密封水流量过低开关量动作 二类机械事故快速停机 8 2 11 机组的水导轴承的瓦温 机组机械过速信号均接有继电器直接出口 水机后备保护 也经过计算机出口快速停机 8 3 机组甩负荷过速停机后的重点检查项目 8 3 1 齿盘测速装置和机械过速保护装置有无变位 漏油 8 3 2 主轴密封和密封水系统旋流器和示流器等正常 8 3 3 水导油盆 下导油盆 推力油盆 上导油盆油位是否正常 发电机上 下风洞有无甩油 漏油 各轴承瓦温有无急剧上升变化 8 3 4 高压油顶起及管路有无漏油 渗油 8 3 5 发电机转子与定子间的间隙有无变动 Q QJ SBY 104 AS01 2012 9 8 3 6 各机械联接件 基础件有无变形 裂纹 焊缝裂开 螺丝松动等 8 3 7 剪断销有无剪断 8 3 8 转子集电环及碳刷有无损坏 8 3 9 机械制动器有无变动 漏油 制动环磨损情况 活塞有无阻塞等 8 3 10 甩负荷过速事故停机恢复后 再次开机开到第 4 步空转状态应外接摆度表 主要水导 与状态监测系统一并测量摆度 注意监视各瓦温有无大的变化 8 4 水轮机开机 停机后的监视 8 4 1 水轮机开机后的监视 8 4 1 1 水轮机振动情况正常 8 4 1 2 机组机械制动装置处于正常工作状态 气压正常 8 4 1 3 机旁各指示仪表指示正常 8 4 1 4 机组各部水压正常 8 4 1 5 机组摆度 水导轴承运行情况正常 8 4 1 6 水轮机主轴密封和顶盖排水情况正常 8 4 1 7 调速器机械液压机构各连接部分良好 电气控制回路正常 有功调节动作正常 8 4 1 8 机组信号和操作电源正常 8 4 1 9 机械系统和电气系统有关设备操作项目完成 8 4 2 水轮机停机后的监视 8 4 2 1 调速器各部件连接无异常 8 4 2 2 油压装置正常 8 4 2 3 机组轴承油面正常 8 4 2 4 机组转动部分无异常 8 4 2 5 制动系统在复位状态 8 4 2 6 主轴密封水压力 流量正常 8 4 2 7 水轮机顶盖漏水不大 自流排水畅通 8 4 2 8 导叶全关 剪断销未剪断 8 4 2 9 机旁控制盘各指示仪表指示正常 Q QJ SBY 104 AS01 2012 10 8 4 2 10 空气围带投入 压力正常 8 5 定期工作 8 5 1 运转 3 个月以后且性能良好的发电机组 停机备用 72 小时 应开机空转 5 分钟 8 5 2 机组技术供水泵连续运行 7 天倒换一次 8 5 3 机组水导外循环油泵连续运行 7 天倒换一次 9 故障与事故处理 9 1 导叶剪断销剪断的故障处理 9 1 1 现象 9 1 1 1 主站出现剪断销剪断报警信号 9 1 1 2 机组摆度 振动增大 9 1 2 处理 9 1 2 1 确认剪断销已经剪断 将调速器切 C 套运行 调整导叶开度 减少机组振动 使机组 脱离振动区间 监视水导瓦温和摆度 并通知维护人员处理 必要时停机处理 9 1 2 2 多只剪断销剪断无法处理又失去控制时 应立即联系调度 落闸门停机 9 1 2 3 汇报梯调值班人员及电厂领导 9 2 主轴密封水压异常的故障处理 9 2 1 现象 主站出现主轴密封水压异常的报警信号 9 2 2 处理 9 2 2 1 检查水轮机主轴密封水压 9 2 2 2 切换到备用水源供水 9 2 2 3 水压过低应检查过滤器是否堵塞 切换到备用水源运行 然后清扫过滤器 9 2 2 4 检查水轮机主轴密封漏水情况 如漏水增大 应监视顶盖水位正常 9 3 水轮机顶盖水位升高的故障处理 9 3 1 现象 主站及现地均出现顶盖水位高的报警信号 9 3 2 处理 9 3 2 1 检查排水泵排水情况 如排水泵未启动抽水 应检查原因 设法启动排水泵 9 3 2 2 检查自流排水孔是否畅通 如有堵塞 应清理排水孔 Q QJ SBY 104 AS01 2012 11 9 3 2 3 检查各处漏水量是否增大 如水轮机主轴密封部分漏水较大 及时调整密封水压 或 调整机组有功功率 使机组振动减小 使顶盖水压最低 9 3 2 4 若漏水过大 处理无效且水位还在上升 应联系停机处理 9 4 水导轴承油位降低的故障处理 9 4 1 现象 9 4 1 1 主站出现水导轴承油位低的报警信号 9 4 1 2 现地水导轴承油槽油位计显示油位低 9 4 2 处理 9 4 2 1 检查水导轴承油槽密封 漏油和甩油情况 9 4 2 2 检查排油阀应严密关闭 9 4 2 3 对水导轴承油槽补充透平油 使机组恢复正常运行 并监视水导轴承运转中有无甩油 现象 9 5 水导轴承油槽冷却器冷却水中断或水压降低的处理 9 5 1 现象 9 5 1 1 主站出现水导轴承油槽冷却水中断或水压低报警信号 9 5 1 2 现地冷却水压力明显偏低 9 5 2 处理 9 5 2 1 检查技术供水总管水压是否正常 9 5 2 2 现地检查冷却水阀门位置是否正确 若不正确手动恢复 9 5 2 3 设法调整冷却水压 检查轴承温度使轴承温度在正常范围之内 9 5 2 4 当无法立即恢复冷却水时应停机处理 9 6 水导轴承温度升高的故障处理 9 6 1 现象 9 6 1 1 主站出现水导轴承温度高的报警信号 9 6 1 2 现地水导轴承温度表指示超过报警值 9 6 2 处理 9 6 2 1 进行核对确认并检查轴承温度上升情况 确认测温装置故障或误动 设法解除回路 Q QJ SBY 104 AS01 2012 12 通知维护人员处理 9 6 2 2 若故障属实 则转移负荷 监视轴承温度升高趋势 做好停机准备 9 6 2 3 检查故障轴承油位 油色 必要时进行油质化验 9 6 2 4 检查轴承冷却水压 流量 如不正常应及时调整 遇水管堵塞应停机处理 9 6 2 5 检查水导外循环油泵工作是否正常 若异常联系维护人员处理 9 6 2 6 测量水导轴承摆度 判断轴承内部异常情况 9 6 2 7 轴承温度继续急剧上升 应紧急停机处理 9 7 水轮机振动 摆度超过规定值的故障处理 9 7 1 现象 9 7 1 1 水导瓦温 油温上升 9 7 1 2 状态监测系统显示水轮机振动 摆度超标 9 7 2 处理 9 7 2 1 如果在已确定的振动区运行 应避开该振动工况区 9 7 2 2 检查轴承运行情况 9 7 2 3 分析振动原因 进行相应处理 9 7 2 4 分析机组振动 摆度的测量结果 振动严重超过规定值 应紧急停机处理 10 主要参数及运行限额 10 1 水轮机主要设计参数 项目单位设计参数备注 型号 HLS45 LJ 597 额定水头 m183 5 最大水头 m203 加权平均水头 m189 9 最小水头 m147 水轮机额定流量 m3 s286 水轮机额定出力 MW466 3 水轮机最大出力 MW511 1 水轮机额定转速 r min150 水轮机飞逸转速 r min295 水轮机额定点效率 95 0 转轮直径 m5 97 Q QJ SBY 104 AS01 2012 13 主轴直径 m1 80 主轴重量 t77 转轮叶片数片 15 转轮重量 t124 固定导叶数片 21 活动导叶数片 22 水轮机安装高程 以导叶中心 高程计 m189 10 2 调速器主要设计参数 项目单位设计参数备注 液 压 部 分 型号 工作压力 主配压阀直径 MPa mm PFWT 100 6 3 STARS 6 3 100 电 气 部 分 交流电源电压 直流电源电压 机组频率信号源电压 系统频率信号源电压 人工失灵区的范围 调差系数 bp 值的范围 电气开限设定 V V V V 220 220 24 24 0 5 0 10 0 100 可调 10 3 辅助设备主要设计参数 项目单位设计参数备注 型号 JXR 工作油压 MPa6 3 压力油罐容积 m36 调速器 压力油罐 回油箱容积 m36 型号 SEIM P0060 6AR 额定转速 r min1475 工作压力 MPa8 0 调速器 压油泵 输油量 L min212 型号 QA225M 4A 额定功率 KW45 额定电压 V380 额定电流 A83 9 额定转速 r min1475 接线方式 油 系 统 调速器 压油泵电机 绝缘等级 F 型号 KDSB400 350 400 水 系 技术供水泵 额定功率 KW200 Q QJ SBY 104 AS01 2012 14 额定转速 r min1487 流量 m3 h1600 扬程 m32 型号 M3BP315ELKA4 250KW V1 额定功率 KW250 额定电压 V380 额定电流 A256 457 额定转速 r mi