湖北汉江新集水电站油系统应用分析

湖北汉江新集水电站油系统应用分析

邹文 

湖北汉江新集水电有限公司   08100051

摘要：新集水电站是汉江干流收官之作，水电站油系统对机组设备日常运行起着至关重要的作用，油系统的合理设计布局对后续运营期安全可靠稳定运行有重要意义，本文结合笔者所在汉江新集水电站，从油系统种类、作用、安装、布局等进行分析，提出后期运行需要注意的事项及需要改进的合理建议，以确保运营期机组安全稳定运行和便于维护保养，有利于提高机组利用率和做好电力安全生产工作。

关键词：水电站  油系统  运行维护

1新集水电站工程概况

新集水电站位于汉江中游河段湖北省襄阳市境内，坝址位于襄城区卧龙镇白马洞，距襄阳市区28km，上距王甫洲枢纽48km，下距崔家营枢纽63.5km。新集水电站为汉江夹河以下干流综合利用规划中（湖北省境内）九个梯级水电站属第四级开发。

新集水电站工程为Ⅱ等大（2）型工程，正常蓄水位76.23m，总库容4.22亿m3，总装机容量120MW（4台灯泡贯流机组，单机容量30MW），年发电量5.09亿kW·h；航道标准为Ⅲ级，船闸设计标准1000t级。开发任务为：发电、航运、库区灌溉及生活用水、生态产业链开发和利用等。

新集水电站油系统及附属设备由武汉市鑫茂机电设备有限公司提供。

2油系统分类

水电站的机电设备在运行中由于设备特性、要求和工作条件不同，需要使用的油品，大体上有润滑油和绝缘油两大类。

润滑油包含：

① 透平油：一般有HU－22、HU－30、HU－46、HU－57四种

② 机械油：一般有HJ－10、HJ－20、HJ－30等三种

③ 压缩机油：一般有HS－13、HS－19两种

④ 润滑脂：即俗称的黄油

绝缘油包含：

① 变压器油：一般常用的有DB－10、DB－25两种

② 开关油：一般常用的为DU－45

③ 电缆油：常用的有 DL－38、DL－66、DL－110三种

3油的作用

油系统是用管路把储油设备、油处理设备、供油设备、用油设备及其附属设备连接起来稳定运行的一套系统。

水电站中主要用油有透平油、变压器油、断路器油，其他油类用量较小或相对单一不过多讲述。

透平油主要作用：透平油也称汽轮机油，主要用于发电厂汽轮机、水电站水轮发电机及其它需要深度精致润滑油的润滑场合，适合高速机械润滑用、主要起到润滑、散热、冷却调速的作用。对于水电站来说有以下三点作用：①在机组调速系统中，用于调速器的操作油压传递能量；②在机组转动部分轴承中，用于润滑和散热，防止转动部分烧损、磨蚀；③其他设备用油，主要是润滑、散热等，用油量相对较少。

变压器油主要作用：变压器油是天然石油中经过蒸馏、精炼而获得的一种矿物油，是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物，主要用于变压器的绝缘、散热和消弧，对金属器件还有一定防腐作用。

断路器油主要作用：断路器油主要是一些多油或少油断路器内作绝缘、散热和消弧之用。

4新集水电站透平油系统构成

新集水电站属于灯泡贯流式机组，油系统构成主要有：

①位于主厂房▽82.6m处的高位油箱，高位油箱主要用于组合轴承、水导轴承的润滑散热，同时与轴承回油箱构成油路循环系统；

②位于主厂房▽44.3m处的轴承回油箱和漏油箱，轴承回油箱主要用于组合轴承、水导轴承的润滑回油和顶转子，漏油箱用于收集来自受油器等自动化元件的渗漏油和将油打回调速器集油槽；

③位于▽71.05m处的调速器及附属设备，机组导水机构操作能源来源于此，用以操作导叶和桨叶，达到控制进入机组流量的目的，同时设置分段关闭装置用于机组停机时改变停机时间防止机组过速、减少水锤作用，在机组导水机构控制环外缘设置重锤机构利用自重惯性用于辅助机组停机和事故紧急停机；

④位于▽64.45m处的油处理室，因油在运输储存、运行过程中，随着时间变化，会存在轴电流、光照、温度、空气中的水和氧气等多重作用发生劣化，所以水电站必须配置油处理设备，主要由储油罐、真空滤油机、分离器及管路、阀门组成，用于日常运维过程中将废油处理成清油，达到循环利用的目的，对于难以再处理利用的废油，要注意收集和防止泄露，严禁排入江河湖海，防止发生环境污染事件以及对企业造成行政处罚或社会形象受损，应与有资质的单位签订危废转运处置合同，合理合规的进行处理才是企业长久发展之上策。

5运行维护注意事项

运维人员作为机组设备的直接操作或管理者，应熟悉水轮发电机组状况，具备一定的专业知识和业务技能，应熟悉本站油系统基本情况、管路分布走向、供用油设备、油处理设备、油压限值、设备维护保养周期流程、相关阀门正常状态及相关操作、相关附属器件的操作维保说明、应急处置等，笔者根据自身经验和查阅相关资料提出以下注意事项：

①加强油系统等辅助设备的巡检，管路、阀门、自动装置务必每班每2小时全部巡检到位一次；

②检修维保工作要及时跟进，并严格执行水力机械工作票制度，做好安全措施核实无误经许可后开展工作，严禁违章作业；

③加强焊点焊缝、阀门芯、法兰连接处等易渗漏部位的定期检查、探伤，严防“跑冒滴漏”；

④及时进行管路防腐，对锈迹应打磨至光滑后涂刷防锈漆和面漆，需要润滑的地方定期涂抹润滑脂；

⑤油管路色漆、阀门旋向、示流信号等要完备，重要阀门挂“未经许可，禁止操作”安全警示标牌；

⑥对于调速器控制柜及精密元件应当确保清洁无油污，避免造成误动、拒动或损坏，必要位置增加湿度监测和除湿器；

⑦管路电磁阀、球阀、闸阀、安全阀等该校验的要定期校验；

⑧油系统安全装置、呼吸器、油位油温传感器、油混水监测装置等损坏后要及时修复或更换；

⑨油系统要配置足够的消防器材和消防联动报警，特别是油处理室、储油区等重点防火单元，必须满足消防规范要求，同时确保通风系统正常运行；

⑩对于易损易耗件要配备足够的备品备件，防止因备件问题发生非计划停运造成电量损失。

6不足及建议

①现场部分油管路安装焊接质量不高（如下图所示）

这种情况可能存在潜在裂纹缺陷，前期耐压试验不一定会全部暴露，但是后期随着机组运行产生振动，极易发生渗漏。建议运营单位要求开展焊接质量检验，不符合要求的及时进行处理。

②机组高位油箱设置不合理（如下图所示）

机组高位油箱进出油口及管路全部悬于高台临边，不利于阀门操作及检修维护作业，也存在高处坠落的风险。建议前期设置固定围栏或操作平台，后期条件允许可以进行技改调整。                            

总之，水电站运行需要每一个子系统稳定可靠的工作，油系统作为其中重要一环，贯穿机组运行的各个环节，前期机电安装质量对系统先天有较深影响，安装质量不佳将会导致后期运行故障率较高，增加生产成本和非计划停运的可能性，后期运维也必须严格执行巡检和定期检修保养制度，才能多举措提高设备利用率、减少机组停机。