水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定.doc

1、水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定Design rule of hydraulic mechanical auxiliaryequipment system of hydraulic power plantDL/T50661996 主编部门：原能源部水利水电规划设计总院 北京勘测设计研究院 批准部门：中华人民共和国电力工业部 批准文号：电技1997230号 施行日期：1997年9月1日前 言 本标准是根据原能源部、水利部批复的水利水电勘测设计技术标准体系编写的，属水利水电工程建设标准。 为了使水力发电厂水力机械辅助设备系统的设计有章可循，做好设计工作，原能源部、水利部水利水电规划设计总

2、院、北京勘测设计研究院编写了本标准。实施本标准有利于提高工程设计质量，提高工程建设的效益。 本标准由电力工业部水电水利规划设计总院归口。 本标准起草单位：原能源部水利部水利水电规划设计总院、北京勘测设计研究院。 本标准主要起草人：刘书秋、端润生、吴秀茹、张定洪、王明坦、孙殿湖、周益、刘顺。 本标准由电力工业部水电水利规划设计总院负责解释。1 总 则1.0.1 为使水力发电厂水力机械辅助设备系统设计有所依据，并统一设计标准，特制订本规定。1.0.2 本规定适用于大中型水力发电厂和抽水蓄能电厂。1.0.3 本规定为SDJ17385水力发电厂机电设计规范技术供排水系统、油系统、压缩空气系统、水力监视

3、测量系统的子规定。设计时，除必须执行本规定外，还应符合现行国家标准和行业标准中的有关规定。2 技术供排水系统2.1 技术供水系统2.1.1 技术供水系统的设计应包括如下内容： 1)为发电机(发电电动机，下同)的空气冷却器、轴承冷却器、水轮机(水泵水轮机，下同)的轴承冷却器、水冷式变压器冷却器、水冷式空气压缩机的冷却器、压油装置集油箱冷却器、水冷式变频器等提供冷却水，为水内冷发电机组提供二次冷却水。 2)为水轮机的橡胶导轴承、水轮机主轴和止漏环密封提供润滑冷却水，为深井泵轴承提供润滑水等。 3)为发电机、变压器、油罐室、油处理室等机电设备提供消防用水。 4)为空调设备冷却、空气降温、洗尘提供水源

4、，为厂内生活用水提供水源。2.1.2 技术供水系统的组成应包括水源，水的净化，供水泵(水泵供水时)、管网和控制阀件，供水的监视和保护等。2.1.3 水源的选择应根据用水设备对水量、水压、水温及水质的要求，结合电厂的具体条件合理选定。可供选择的水源有：水库、尾水渠、顶盖取水、地下水，靠近水电厂的小溪水。并应满足下列要求： 1)技术供水系统应满足设备用水量的要求。在未获得制造厂提供的数据时，可按投入运行的、水头和容量相近的设备用水量初定；也可按经验公式或统计曲线初步估算；最后应以设备制造厂提供的数字核实。 2)技术供水系统的水压应由冷却器的水力压降、管路系统水力压降和管路出口背压(尾水反压)三部分

5、决定。 水轮发电机组的空气冷却器和各轴承冷却器进口的最大工作压力应按实际设计条件确定。宜采用0.15MPa0.3MPa，如要求加大工作压力，应向制造厂提出要求。 水冷式变压器进水最高压力，应按变压器油冷却器内油压高于水压确定。 3)水轮发电机组的空气冷却器和各轴承冷却器、水冷式变压器的冷却器等的进水温度宜按25设计，如超过25，应向制造厂提出要求；如长年低于25，可按经验曲线折减冷却水量。 4)冷却水源水质中应尽量不含有漂浮物。冷却水源存在水生物时，应考虑相应的措施。 在冷却水中，悬浮物颗粒粒径宜小于0.15mm，粒径在0.025mm以上的泥沙含量应小于总含沙量的5%，总含沙量宜小于5kg/m

6、3。对多泥沙河流，在采取清除水草、杂物及管路水流换向运行等有效措施后，冷却器内流速不低于1.5m/s时，允许总含沙量不大于20kg/m3。 碳酸盐硬度在冷却水水温为2025，游离二氧化碳为10mg/L100mg/L时，应为2mg当量/L7mg当量/L。 冷却水的pH值宜为68。 如果冷却水经处理后仍达不到本条所述要求，在设备订货时，应向设备制造厂提出相应要求。2.1.4 水的净化设施的设计应满足下列技术要求： 1)拦污栅(网)。拦污栅(网)栅条的间距(或孔目大小)，应根据水中漂浮物的大小确定，其净间距宜为30mm40mm。过栅流速与供水管经济流速有关，过栅流速相应为0.5m/s2m/s；不宜超

7、过3m/s。 2)滤水器。滤水器的滤网宜用不锈钢制作。滤网用钢板钻孔制作时，其孔径宜为2.5mm6mm，滤水器内水的过网流速不宜大于0.5m/s。 3)对多泥沙河流电站，可考虑水力旋流器、沉淀池、坝前斜管取水口等除沙方案，经技术经济分析选取。2.1.5 供水泵、管网和阀件应符合如下要求： 1)应保证在各种运行水头、尾水位变动幅度范围内，满足各项设备总用水量和水压的要求。 2)技术供水管网、阀件的配置，应使各分支管路流量的分配符合系统设计的要求，各管路节点的压力分布合理，最高部位不出现真空，最低部位不出现超过规定的水压。2.1.6 供水方案有如下几种可供选择，应做技术经济比较后选定： 1)水泵供

8、水(包括射流泵供水)：分单元供水、分组供水和集中供水三种供水方式。 2)自流供水(包括自流减压方式)：分单元自流供水和集中自流供水两种方式。 3)水泵和自流混合供水方式。 4)水泵加中间水池的供水方式。 5)自流加中间水池的供水方式。 6)顶盖取水供水方式。2.1.7 水电厂工作水头为15m80m时，宜采用自流供水方式；工作水头小于15m时，宜采用水泵供水方式。2.1.8 水电厂工作水头在70m120m时，宜采用自流减压或射流泵以及顶盖取水的供水方式。减压阀(装置)应具有随着背压波动而浮动压力的特性。2.1.9 水电厂工作水头大于100m，选用供水方式时应进行技术经济比较。宜优先考虑水泵供水，

9、射流泵供水或水轮机顶盖取水供水方式。2.1.10 水电厂工作水头变化范围较大，单一的供水方式不能满足水压力和水量的要求或不经济时，宜采用水泵和自流、自流和自流减压等两种方式结合的供水方案。2.1.11 有下列情况之一的，经过技术经济论证应采用中间水池的供水方式。 1)水库水位变化较大，不易得到稳定的供水压力； 2)水源水量不稳定； 3)水中含沙量过大，需进行沉沙处理(沉沙池兼作中间水池)； 4)向水冷变压器提供安全、稳定水压； 5)设置小水轮机作能量回收减压后，需对流量进行调节； 6)水轮机主轴密封和橡胶轴承润滑水水质不能满足要求需要配置水池时； 7)顶盖取水流量不稳定； 8)设有消防水池可兼

10、作中间水池的。2.1.12 技术供水系统管网组成应简单、可靠、便于运行和维护。2.1.13 冷却和润滑供水，宜组成同一个技术供水系统。当冷却水的水质达不到润滑水水质要求时，可单独设置润滑水的供水系统。2.1.14 取水口应设置拦污栅(网)，可设有压缩空气吹污管或其他清污设施。2.1.15 坝前取水口不设检修闸门时，对取水管路上的第一道工作阀门应有检修和更换的措施，例如增加一个可以封堵取水口的法兰或检修阀门。2.1.16 布置于水库或前池最低水位以下的取水口其顶部应低于最低水位至少0.5m。对冰冻地区，取水口应布置在最厚冰层以下，并采取破冰防冻措施。布置在前池边的取水口，应注意防冰问题。2.1.

11、17 对坝前取水口的供水系统，兼作消防水源且又无其他消防水源时，水库最低水位以下的全厂取水口应有两个。2.1.18 对坝前取水的供水系统，其取水口除应满足2.1.142.1.17的要求外，取水口高程还应考虑初期发电的要求。2.1.19 对河流含沙量较高和工作深度又较大的水库，坝前取水口应按水库的水温、含沙量及运行水位等情况分层布置。2.1.20 设在蜗壳进口处或机组压力钢管上的取水口，不应放在流道断面的底部和顶部。2.1.21 设置中间水池的供水方式，宜采用集中供水系统。2.1.22 水泵供水方式，宜优先采用单元供水系统。每单元可设1台2台工作水泵，一台备用水泵。 当采用水泵集中供水系统时，工

12、作水泵的配置数量，对大型水电厂宜为机组台数的倍数(包括一倍)，对中型水电厂宜不少于两台。备用水泵台数可为工作水泵台数的1/21/3，但不少于一台。2.1.23 供水系统应有可靠的备用水源。常用的备用形式有： 1)对单元自流供水系统，可设联络总管，起互为备用作用。当厂房距主坝较近时，可用坝前取水作备用。 2)对坝前取水的自流集中供水方式，可用压力钢管取水作为备用。2.1.24 贯穿全厂的供水管路应有分段检修措施。2.1.25 每台机组的主供水管上应装能自动操作的工作阀门，并应装设手动旁路切换检修阀门。2.1.26 机组主供水管路上应装设滤水器，并应符合如下要求： 1)当采用旋转式滤水器时，可装设

13、1个；当过水量大于1000m3/h时，为使滤水器尺寸不致过大，宜装设2个。 当采用固定式滤水器时，宜装设2个。 2)滤水器应装设冲污排水管路。对大容量机组，多泥沙水电厂滤水器的冲污水应排至下游尾水。中型水电厂往下游排污有困难，且滤水器的排污水量不大时，可排至集水井。2.1.27 自流减压供水系统采用的自动减压阀(装置)，应动作准确，稳定可靠，其流量恒定特性和压力稳定特性应符合设计要求。对水头变幅较小的水电厂，可装设固定式(或手动调节式)减压装置。2.1.28 装有自动减压阀、顶盖取水或射流泵的供水系统，在减压阀、顶盖取水或射流泵后应装设安全阀或其他排至下游的安全泄水设施，以保证用水设备的安全。

14、安全泄水阀的口径，应按阀后允许升高的压力值和泄水阀出口压力值及泄放的最大流量等条件核算。2.1.29 供水系统的中间水池应有排污管、排水阀、溢流道，冰冻地区还应设有保温设施。中间水池的有效容积，作为机组冷却供水时，应保证至少连续供水10min15min。兼作消防储水池时，其有效容积应符合SDJ27890水利水电工程设计防火规范的要求。2.1.30 对水流含沙量较大或有防止水生物要求和存在少量漂浮物不易滤除时，冷却器管路宜设计成正、反向运行方式。管路上选用的示流信号器(示流器)亦应为双向工作式。2.1.31 采用水泵供水方式时，水泵设备的最小工作流量不少于总用水量的105%110%。2.1.32 供水管内的经济流速，宜在1.0m/s3.0m/s范围内选用。当有防止水生物要求或防泥沙淤积时，可适当加大流速至3m/s7m/s。2.1.33 供水管路系统有需排空积水或积气的部位应装检修排水或排气阀门。2.1.34 水轮发电机冷却器排水，应排至下游尾水渠或尾水管，总排水管出口高程，可按地区环境布置在正常尾水位以上或以下。如需防止钻鼠、进蛇、做雀巢时，宜布置在水下。对有冰冻影响的，为防止排水管口结冰，出水口高程应在最低尾水位及最大可能冰厚以下。2.1.35 自尾水管或尾水洞取水的水泵供水或射流泵供水系统，取水管上宜设有排出气体和检修用阀门。2.1.36 从蜗壳、压力钢管或长尾水管中