4 水轮机运行规程

大盈江水电站（四级）

大盈江（四级）水电站运行规程

水轮机

1 主题内容及适用范围

1.1 主题内容

1.1.1 本规程主要内容包括水轮机设备参数、运行方式、设备巡检、操作及事故处理方法。

1.1.2 本规程对水轮机运行方式、设备操作及事故处理等做出了具体规定。 1.2 适用范围

1.2.1 本规程适用于大盈江水电站（四级）的运行管理。

1.2.2 大盈江水电站（四级）运行人员应掌握本规程，其他生产技术管理人员应熟悉本规程；本规程也可供有关维护专业人员参考。

2 依据与引用标准

2.1 《水轮机运行技术大标准》(DL/710-1999) 中华人民共和国电力行业标准 2.2 《水轮机基本技术规范》(DL445-91) 中华人民共和国电力行业标准 2.3 《电业安全工作规程》（热力和机械部分） 水利电力部

2.4 《大盈江水电站（四级）水轮机产品设计使用说明》 东芝水电设备（杭州）股份有限公司

3 设备运行

3.1 设备概述

3.1.1 大盈江水电站（四级）采用东芝公司先进的水力设计技术，针对电站具体情况进行了CFD（计算流体力学）优化设计，水轮机为立轴混流式，金属蜗壳，包角345°，蜗壳进水方向与厂房X-X轴线垂直，金属弯肘型尾水管。水轮机与交流发电机直接连接，俯视顺时针旋转。 3.1.2 水轮机基本参数： 型号 转轮公称直径 （mm） 额定转速 （r/min） 最大飞逸转速 （r/min） 额定流量 （m3/s） 尾水管型式 蜗壳型式 旋转方向 额定功率 HL（TF5008）－LJ-380 3814 300 542 ≦67.8 弯肘型尾水管 金属蜗壳 俯视顺时针 178.6MW 52

大盈江水电站（四级） 水头Hmax/Hr/Hmin （m） 额定工况点效率 （η） 水轮机最大功率Nmax （r/min） 比转速 （m2kW） 最大水头时轴向最大推力 （F） 331/289/285 ≧93.03% 204MW 106.4 490t 3.1.3 水轮机导水机构共由12个固定导叶和24个活动导叶、顶盖、底环、导叶轴套及导叶操作机构等组成。每个活动导叶均设有气动剪断销装置，当剪断销破坏时，自动报警。导叶操作机构包括：导叶臂（拐臂）、连杆、控制环、接力器推拉杆、剪断销和偏心销。活动导叶开口均匀，最大开口留有一定的裕量，裕量不小于10%，并设有限位装置。活动导叶有三个支撑轴承，轴瓦采用高强度铜基合金自润滑复合材料轴瓦。活动导叶装设有限位保护装置（摩擦装置），该装置能在导叶剪断销剪断后不产生摆动和不稳定运动，不碰撞相邻导叶和转轮，从而不会发生连锁破坏。

3.1.4 水轮机主轴工作密封采用不接触密封，转动部分轴套为不锈钢材料，固定部分为巴氏合金。还设有一套充气围带式检修密封，充气围带有压缩空气管接头，其充气压力为0.5—0.8MPa，试验压力为1.2MPa。

3.1.5 顶盖上的法兰与座环的上法兰用螺栓把合。顶盖的下部与转轮相邻处的设计可减小其水力的摩擦损失，顶盖设计时考虑到在电站水头水压变化的情况下，保证顶盖抗磨板与导叶端面间隙值保持在沿导叶长度方向近似相等，在无水压情况下，顶盖中部具有一定的挠度。顶盖上设有可更换的不锈钢抗磨板和不锈钢止漏环。顶盖和转轮间设有一空腔使其能充分排泄转轮密封的漏水，以释放顶盖处的水压从而减小作用在转轮上的轴向推力。

3.1.6 顶盖上开有孔，并设有法兰与4-ф150平衡管连接，通过转轮上冠设置的泵板的作用，将止漏环的水通过顶盖平衡管排水至排水总管，再排至尾水肘管内。

3.1.7 大轴中心设有补气装置，补气阀位于发电机的顶部并设补气管路、排水管路和水位报警装置，补气装置设有两道密封，密封和阀的止口采用不锈钢材料，补气管和排水管分开设置，并将补气装置和补气管、排水管等全部罩于发电机机罩内。补气管出口布置在电站下游最高尾水以上约1米的位置。

3.1.8 导叶接力器：水轮机有两个直缸固定式液压活塞式接力器。额定操作油压为6.3MPa，接力器缸体上部设排气丝堵，下部设漏油、排油管，并设有阀门用以接力器两端排油和排气用。 3.2 运行规定

3.2.1 机组的开机、停机，检修门、尾水闸门和进水球阀的启闭操作必须经值长许可。

3.2.2 机组应避开振动区运行。当机组在运行中发生异常振动或摆动时，值班

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人员应立即汇报值长，调整机组负荷避开振动区,同时应检查轴承温度和机组摆度。

3.2.3 当运行工况变化后，应注意监视主轴密封工作情况和顶盖水位。 3.2.4 水轮机备用应满足的条件

3.2.4.1 调压井检修门、球阀、尾水闸门应全开； 3.2.4.2 压力钢管及蜗壳压力正常；

3.2.4.3 发电机出口断路器在断开位置，隔离开关在合闸位置；

3.2.4.4 导叶应在\全关\位置，调速器在自动运行状态，调速系统油压装置工作正常，油压、油位正常，漏油装置工作正常； 3.2.4.5 接力器锁锭在拔出位置； 3.2.4.6 制动气压正常，风闸全落下；

3.2.4.7 机组各部辅助设备动力、操作、信号电源投入，表计信号指示正确； 3.2.4.8 机组各部轴承油位、油质正常，排油雾装置状态正常；

3.2.4.9 机组技术供水水压正常，各管路阀门位置正确，各部导轴承水压正常处于停备状态；

3.2.4.10 机组振动摆度测量装置工作正常，测温装置工作正常； 3.2.4.11 顶盖排水泵完好，顶盖排水控制屏工作正常； 3.2.4.12 气动剪断销气源正常，空气围带无压。 3.3 水轮机保护

3.3.1 水轮机保护由分别装设在机组LCU和紧急停机PLC中的两套保护构成，轴瓦温度保护装设于机组LCU。保护构成和动作后果如下： 启 动 源 动作后果

3.3.2 轴瓦温度保护逻辑如下：

项 目 单位 报警 停 机 >65℃且≤85℃，每秒温度变化<±3℃，任意上、下导轴承瓦温 ℃ 70 相邻两点同时满足以上两个条件延时5秒启动事故停机 54

事故停机 温度保护 事故低油压:油罐油压低于4.28MPa 机组电气事故 机旁事故停机按钮 执行事故停机流程 紧急停机 停机过程中剪断销剪断 机组转速≥145% 全机械过速保护动作 机旁紧停落门按钮 执行紧急停机流程

大盈江水电站（四级） >60℃且≤85℃，每秒温度变化<±3℃，任意推力轴承瓦温 ℃ 70 相邻两点同时满足以上两个条件延时5秒启动事故停机 >65℃且≤85℃，每秒温度变化<±3℃，任意水导轴承瓦温 ℃ 70 相邻两点同时满足以上两个条件延时5秒启动事故停机 3.3.3 机组紧急事故停机硬接线保护设备装于机组LCU屏内，电气接线上独立于LCU的PLC控制回路，与LCU的PLC控制回路同时作用于紧急事故停机回路。 3.4 设备巡检 3.4.1 仪表制动柜

3.4.1.1 柜内各压力表计阀门全开，无漏气； 3.4.1.2 柜内各阀门位置正确，管路及阀门无漏气； 3.4.1.3 电磁空气阀状态正常； 3.4.1.4 柜内油雾器充有润滑油； 3.4.1.5 转速测量装置工作正常； 3.4.1.6 轴电流报警装置工作正常； 3.4.1.7 水轮机流量计工作正常；

3.4.1.8 制动器气源压力指示正常，上下腔压力与机组状态相对应； 3.4.1.9 气动剪断销环管气压指示与机组状态相对应； 3.4.1.10 空气围带气压指示与机组状态相对应。 3.4.2 水车室

3.4.2.1 水导油槽油位、油色正常，油槽无渗漏油、甩油； 3.4.2.2 导水机构的拐臂、连杆、剪断销完好、背帽紧固； 3.4.2.3 接力器无抽动、无漏油，传感器工作正常； 3.4.2.4 调速系统接力器行程开关完好； 3.4.2.5 接力器各排油阀关闭严密并无漏油现象； 3.4.2.6 气动剪断销供气环管无漏气；

3.4.2.7 顶盖水位正常，主轴密封无大量漏水，导叶轴套无串水； 3.4.2.8 发电机转子接地碳刷与大轴接触良好； 3.4.2.9 机组齿盘测速装置和PT装置正常；

3.4.2.10 水轮机顶盖清洁无杂物，顶盖自流排水通畅，顶盖排水泵工作状态正常。

3.4.3 顶盖排水控制箱

3.4.3.1 控制箱信号正常，液晶显示屏无报警信息，切换控制把手位置正确； 3.4.3.2 控制箱内PLC交、直流电源投入正常，各继电器完好； 3.4.3.3 控制箱内各动力电源开关投入正常，接触器完好。

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