第二章 油系统

1、 蝶阀操作系统 球阀的操作系统 水电站中的常用阀门有哪些？蝴蝶阀机械液压系统图蝴蝶阀机械液压系统图1-锁定锁定SD；2，3-行程开关行程开关HX；4，7-压力信号器压力信号器YX；5-限流器限流器XL；6-电磁空气阀电磁空气阀DKF；8，10-压力表；压力表；9-液动配压阀液动配压阀YP；11-四通滑阀四通滑阀HF；12-油阀油阀YF；13，14-电磁配压阀电磁配压阀DP开机信号旁通阀开启锁锭拔出空气围带放气蝶阀活门开启复归（旁通阀关、SD1投、YF12关闭）1DP13、YP91DP13YX4、DKF6YX7、2DP14、HF111HX3、1DP13蝶阀开机过程蝶阀开机过程 (1)开启球阀的过

2、程 程序：卸压阀开启卸压（1DP），旁通充水（1DP、2DP）；平压后静水中球阀开启（b、3DP）；复归（1QX）。 (2)关闭球阀的过程（自学）球阀机械液压系统图球阀机械液压系统图 一、电站用油的种类一、电站用油的种类水电站的用油主要分润滑油和绝缘油两大类。（一）润滑油润滑油常用的润滑油有以下几种：（1）透平油（又称汽轮机油）。分为HU-32、HU-46、HU-68、HU-100四种。牌号后面的数值，是表示在40时该牌号油的运动粘度(mm2/s)。 （2）机械油（俗称机油）。常见有HJ-10、HJ-20、HJ-30、HJ-40和HJ-50 等几种牌号。它的粘度较大，供电动机、水泵、机修设备和

3、起重机等润滑用。（3）压缩机油。除供活塞式空气压缩机润滑外，还承担活塞与气缸壁间的密封作用。它能在温度t180的高温下正常工作。常见有HS-13、HS-19等牌号，牌号后面的数值表示在100时该牌号油的运动粘度(mm2/s)。 （4）润滑脂（俗称黄油）。供滚动轴承及机组中具有相对运动部件之间的润滑。也对机组部件起防锈作用。 1)钙基润滑脂。五个牌号(ZG-1、2、3、4、5) ，特点：耐水不耐热。2) 钠基润滑脂。三种稠度牌号(ZN-2、3、4) ，特点：耐热不耐水 。3)锂基润滑脂。这种脂有加抗氧防锈剂。 常用于进口设备。（二）绝 缘油绝缘油主要有以下两类：（1）变压器油。有DB-10、25

4、、45三种。符号后的数值表示油的凝点(负数即为零下摄氏度数)。（2）开关油。常用DU-45，供于断路器等油开关用。（3）电缆油。有DL-35、110、330四种，符号后的数值表示以千伏计电压。主要供于充油电缆用。二、油系统的作用二、油系统的作用透平油的主要作用为润滑、散热及液压操作 ；对于润滑脂有润滑、密封、防护及节约能源等作用 。绝缘油的作用为散热、绝缘和消弧。 功能：润滑和冷却一、油的基本性质一、油的基本性质1. 物理性质物理性质（1）粘度。液体质点受外力作用而相对移动时，在液体分子之间产生阻力的大小。油的粘度可分为绝对粘度和相对粘度，绝对粘度包括动力粘度、运动粘度。 1）动力粘度是液体中

5、面积1cm2，相距1cm的两层液体，发生速度为1cm/s的相对移动时所受阻力的大小。2)运动粘度：指同温度下该液体动力粘度与其密度之比值。 3)相对粘度：指任一液体的动力粘度与同温度的水的动力粘度的比值。 A、对于变压器中的绝缘油，粘度宜尽可能地小一些，因为变压器的绕组靠油的对流作用来散热，粘度小则流动性大，冷却效果好。 B、对于透平油，粘度大的油易附着在金属摩擦面而形成油膜，但油的内摩擦阻力增加，散热性能降低。所以在压力大和转速低的设备中选用粘度较大的油，反之则选用粘度较小的油。 （2）闪点。当油被加热至某一温度时，油的蒸气和空气混合后，遇火呈现蓝色火焰并瞬间自行熄灭（闪光）时的最低温度。

6、闪点是保证油品在规定的温度范围内贮运和使用上的安全指标。它不仅决定于油品的化学组成，而且与测定方法、温度及压力等条件有关。 水电站中，规定新透平油的闪点不低于180，规定新绝缘油的闪点不低于135。 （3）凝固点。油品在试验条件(GB/T510)下冷却到失去流动性的最高温度。即油冷却到某一温度并且将贮油试管倾斜45，经过1min时间，肉眼看不出试管内液面有所移动，即可认为油品凝固了。 通常规定：轻质新透平油不大于-15，中质透平油不大于-10，绝缘油为-35-45。 （4）水分。油中含有水分会助长有机酸的腐蚀能力和加速油的劣化，使油的绝缘强度降低，加速绝缘纤维的老化等。 （5）灰分与机械杂质

7、油品燃烧后所剩下的无机矿物质占原来油重的百分比，称为灰分。 油中所含灰尘、金属屑、纤维物、砂粒和结晶盐等固体物质，称为机械杂质 。 （6）破乳化时间 在规定验条件下，试油与水蒸汽形成乳浊液达到完全分层所需的时间，称为破乳化时间，单位为分钟。 2. 化学性质化学性质（1）酸值。油中游离有机酸的含量，称为油的酸值，以酸价表示。酸价是中和1克油中的酸性物质所需氢氧化钾的毫克数。对于新透平迪和绝缘油的酸值均不能超过0.03mgKOH/g；运行中的绝缘油不能超过0.1mgKOH/g；运行的透平油不能超过0.2mgKOH/g。 （2）抗氧化安定性。油在运行过程中（高温下）抵抗氧化的能力，称为抗氧化安定性。

8、（3）水溶性酸、碱。 3. 电气性质电气性质 （1）介质损耗因数。 （2）绝缘强度。绝缘强度是评定绝缘油电气性能的主要指标之一，以在标准电极下的击穿电压表示。 （3）介质损耗因素 当绝缘油受到交流电压作用下，就要消耗某些电能而转变为热能，单位时间内这种消耗的电能称为介质损耗。 二、油系统的分析化验 新安装的，按运行一个月，每10天采样一次，以后按15化验一次。 设备可按书表24配备。 三、油系统运行与维护 1、油位 2、油温 3、油质 4、油压5. 减缓油劣化的措施为延长油的使用寿命，应加强对运行油的维护工作并至少应采取一种下述防劣化措施： （1）添加对甲酚（T501）抗氧化剂 ；（2）新油、

9、再生油中T501含量应不低于0.3%0.5%；运行中透平油不低于0.15%。（3）当油中T501含量低于0.15%时，应进行补加；补加油的PH值不应低于5.0。（4）安装连续再生装置，吸附剂的用量应为油的1%2%。（5）漏气、漏水的机组，应添加“I746”防锈剂，添加量为油的0.02%0.03%。（6）其它减缓油劣化的措施。 6. 油系统的清洗维护 一、油劣化的原因及防止油劣化的原因及防止 (1)水分：水使油乳化，加速油的氧化。 油面冷却析出；水管破裂；干燥剂失效 ；油氧化后生成水分等。 (2)温度：当油的温度很高时，会造成油的蒸发、分解、碳化，使闪点降低，同是加速油氧化。一般规定汽轮机油温度

10、不得高于45，绝缘油不得高于65。 (3)空气：空气中含有氧、水分、沙粒和尘埃等，不仅会促使油发生氧化，并增加油中的水分和机械杂质。 (4)天然光线：因它含有紫外线，对油的氧化起触媒作用，促进油的劣化。 (5)轴电流：当轴承绝缘损坏时，会使得电流通过油膜，会使油分解劣化，引起油颜色变深甚至发黑，并产生油泥沉淀物。如发电机转子铁芯所产生的涡流，通过轴颈后穿过轴承的油膜时，而促使油水劣化。 (6)其它因素：如金属与油接触(特别是铜)促使油品氧化变质；检修清洗不良；净油与污油相混合而污染，以及不同牌号油混合等。 二、油的净化二、油的净化1. 澄清 方法简单、廉价，对油质没有伤害而被广泛采用。2. 压

11、力过滤 把加压的油通过具有能够吸收水分和阻拦机械杂质的过滤层称为压力过滤。 压力过滤的质量较高，但生产率较低，且过滤纸耗损较大。压力滤油机普遍用于透平油的净化。压力滤油机压力滤油机配套烘箱配套烘箱3. 真空净化 真空净化是利用油和水的汽化温度不同，在真空罐内将水分和气体减压蒸发，从而将油中的水分及气体分离出来，达到除水脱气的目的。4、离心分离 油的再生 在水电站中，汽轮机油平均两年再生一次；绝缘油平均57年再生一次。 对变压器油再生，采用热热虹吸法虹吸法 。如图示。 添加抗氧化剂、防锈剂等。添加抗氧化剂、防锈剂等。常用的T501抗氧化剂和T746防锈剂 。一、油系统的任务和组成一、油系统的任务

12、和组成1. 油系统的任务油系统的任务为保证设备安全、经济运行，油系统必须完成下列任务：（1）接受新油。采用自流或压力输送的方式将新油送入储油罐。（2）储备净油。事故更油和运行补油。（3）给设备充油或添油。（4）从设备中排出污油。机组设备检修时，通过油泵或自流的方式，从设备中排出污油并送到油库的污油罐中。（5）油的净化处理。（6）油的监督、维护和取样化验。（7）废油的收集与处理。 2. 油系统的组成油系统的组成油系统通常由以下几部分组成：（1）储油罐。（2）油处理设备。（3）油化验设备。（4）油吸附设备。（5）管网。（6）测量及监测控制元件。二、油系统图二、油系统图表明油系统的基本组成、连接情况

13、和运行方式的平面展开示意图，称为油系统图。油系统与水电站的规模、机组型式及布置形式有密切关系。 1运行油罐接受新油油槽车，26，24，2CY(1#)，4(7)，T2(T3)2运行油罐新油自循环过滤T2(T3)，6(9)，LY，4(7)，T2(T3)3运行油罐新油存入净油罐T2(T3)，5(8)，ZJB，1，T14向设备供油清油罐至推力轴承T1，2，2CY(2#)，11，12至下导轴承T1，2，2CY(2#)，11，15至水导轴承T1，2，2CY(2#)，11，18至油压装置T1，2，2CY(2#)，11，215设备排油推力轴承至运行油罐14，27，10，2CY(2#)，4(7)，T2(T3)下

14、导轴承至16，27，10，2CY(2#)，4(7)，T2(T3)水导轴承至19，T4，2CY(3#)，22，10，4(7)，T2(T3)油压装置至20，27，10，2CY(2#)，4(7)，T2(T3)6运行油自循环过滤T2(T3)，6(9)，LY，4(7)，T2(T3)7运行油过滤后送至净油罐T2(T3)，5(8)，ZJB，1，T18运行油罐排污T2(T3)，6(9)，2CY(2#)，23，25，油槽车9对污油泵清洗T1，3，污油泵，23，25，油槽车OFFOFF OFFOFF1 机#HGS-80DN502CY1234567910DN50DN5012 11DN401#调 速 器 油 压 装

15、置14DN40DN25DN25DN25DN251317OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF8OFFDN50DN50DN50DN50DN50DN50DN50OFFOFFOFFOFFOFFOFFDN40DN40DN40OFFDN40DN25OFFDN25OFFDN25OFFDN25DN40DN40OFF OFFOFFOFFOFF OFFOFF OFF#2 机181516DN40HYZ-1.6-4.019202122310m运 行 油 罐10m3净 油 罐油 槽 车安 装 场油 库DN15DN15II I1ZJCQ-6Z23PLY2CY2油 处 理 室序号工作名称使用设备操作程序及

16、设备1运行油槽接受新油油槽车，2CY1油槽车、阀1、2，2CY1，阀5、油槽I(或I)2运行油槽自循环过滤压力滤油机油槽I，阀3，LY(ZJCQ)，阀5、油槽I3运行油槽净油存入净油槽压力滤油机油槽I，阀4，LY(ZJCQ)、阀8，油槽4净油槽向设备充油油泵2CY2油槽、阀7,2CY2，阀10、11和15(HGS-80)，阀13和阀17(机组)，阀21(HYZ-1.6-4.0)5机组检修排油油泵2CY1(HYZ-1.6-4.0)，阀19、20 (机组)，阀18、14 (HGS-80)，阀12、16，阀9，2CY1，阀5，油槽I6运行油槽排污油泵2CY1，油槽车油槽I、阀3，2CY1，阀2、1，

17、油槽车7设备废油排除油泵2CY1，油槽车阀19,20,16,12,2CY1，阀9、2，1，油槽车8清洗污油泵油泵2CY1，油槽车油槽、阀7、2CY1、阀23,22、油槽车ZI I油库净油罐33m运行油罐3m3OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF安装场油槽车OFF至其他机组OFFOFFOFFOFFIOFFOFF油 处 理 室P 一、用油量计算一、用油量计算 (一)水轮机调速系统用油量 VP(1)油压装置用油量Vy 油压装置的用油量可查表2-6(a)和表2-6(b) . (2)导水机构接力器用油量（两个） Vd 或直接查表27。 (3)转浆式水轮机转轮接力器用油量 Vz 查表28 (4)冲击

18、式水轮机喷针接力器充油量Vj)(10)6000(3min5max30300mPHddzVJ (二)机组润滑油系统用油量计算 Vh 机组润滑油系统的充油量一般是指水轮发电机机组推力轴承和导轴承的充油量。 q轴承损耗单位kw所需油量; Pt推力轴承损耗； Pd导轴承损耗 ；)(dthPPqV)(dthPPqV (三)主阀接力器的充油量 Va进水阀接力器用油量进水阀接力器用油量 (m3)进水阀形式蝴 蝶 阀球 阀阀的直径(m)1.752.002.62.83.404.001.01.6接力器油量(m2)0.110.490.490.340.310.940.500.89 (四)管道充油量 Vg 由各电站类型

19、采用上述计算公式，计算出机组的总充油量时，还应考虑管道充油量Vg，可按上述总充油量的5%计算。 (五)系统用油量计算 1运行用油量（设备充油量） V1 对于绝缘没系统则指一台最大主变压器的充油量 gahpVVVVV1 2事故备用油量V2 以最大一台机组充油量(变压器)的110%计算，其中10%是考虑油的蒸发、漏损和取样等损耗裕量。对于容量大于125MVA有大型变压器可取1.05倍 121 . 1 VV 3补充备用油量 V3 考虑一台机组或变压器在运行中油损耗需要补充，以机组运行4590天后的添油量为准。 式中 a台机组或主变压器在一年内需补充油量的百分数。对于混流式机组a取510%；转桨式机组

20、a取1525%；变压器a取5%；油开关a取10%。 3654513aVV 电站透平油系统(或绝缘油系统)的总用油量为 在进行透平油和绝缘油系统计算，需分别计算 。321nVVnVV 或321VVVV 二、设备选择二、设备选择 (一)贮油设备的选择 (1)净油罐：贮存净油，是机组或电气设备换油时使用。容积按一台最大机组(或变压器)用油量的1l0%, 加上全部运行设备45天补充备用油量来确定。 透平油和绝缘油通常各设一个 。31max1 . 1VVV净 (2)运行油罐：用于接受新油与检修时设备排油及油净化处理。 对透平油及绝缘油运行油罐的容量与净油罐设置相同。为了使运行油净化处理方便，提高效率，最

21、好设两个运行油罐，每个运行油罐容量为总容量的一半。 (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，其容量应根据机组最大用油设备的用油量确定。 (4)重力加油箱：贮存净油作为向设备自流添油用。一般转桨式机组漏油量较大，添油频繁，可设重力加油箱。当机组台数超过五台时，可设置两个。对混流式或冲击式机组，添油机会少，可用移动小车添油。重力加油箱的容量常为0.51.0m3。 作为事故时排油用的事故排油池，按新的作为事故时排油用的事故排油池，按新的设计规程规定可以不设置。设计规程规定可以不设置。 (二)净化设备的选择 1、油泵选择：

22、用于接受新油、设备充油和排油及油净化。 常用2CY和KCB型齿轮油泵。 工作原理如图所示。 油泵生产率(Q)应保证在46小时内充满一台机组的用油设备，或在68小时内充满一台最大变压器。 tVQmax1 2、压滤机和真空滤油机选择 其生产率是按8小时内能净化一台最大机组的用油量或24小时内能净化一台最大变压器的用油量来确定。 t-充油时间，透平油系统8h；绝缘油系统24h。 tVQL)3 . 01 (max1 3、管径、管材的选择： （1）管径选择：按经验选取，压力油管通常采用 DN=3265mm。排油管取 DN=50100mm。 标准通径系列有：6、8、10、12、15、20、25、32、40

23、、50、65、80、100、125、175、200、225、250、300、350mm等 。 （2）管材选择 油系统供、排油管和油处理室中的油管，选用低压液体输送钢管低压液体输送钢管；对于调速系统和自动化元件的操作油管可选用无缝钢管和无缝钢管和紫铜管或不锈钢管紫铜管或不锈钢管；若采用软管连接时，要选用金属软管、耐油橡胶管和软塑料管金属软管、耐油橡胶管和软塑料管。不宜选用镀锌钢管，以免促进油质劣化。 四、实例计算 一、辅助设备布置的一般原则一、辅助设备布置的一般原则 (1)满足运行要求。满足运行要求。 (2)满足施工、安装和检修的要求。 (3)满足经济要求。 (4)满足安全要求。 二、油系统的布置二、油系统的布置 1油库布置 油槽间净距不小于lm，油槽与墙的净距不小于0.75m，油槽前应有不小于1.5m的交通道，以便运行人员巡视。油库室温在535之间