亭子口电站技术供水系统浅析

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)

亭子口电站技术供水系统浅析

亓深

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)

本文阐述了亭子口水电站技术供水系统的组成及运行方式,通过投运设备的长周期运行，前期技术供水系统部分设备随之暴露出一些问题与隐患，如机组运行时，出现冷却水流量偏低及中断情况，影响机组正常运行，结合在运行过程中存在的隐患进行分析优化,通过改造后技术供水系统运行稳定可靠。

技术供水 冷却水 存在问题 处理措施 亭子口电站

1 技术供水系统组成

亭子口电站技术供水系统采取蜗壳取水、过滤、减压供水方式。供水对象主要包括发电机上导轴承冷却器、发电机空气冷却器、发电机推力下导轴承外循环冷却器、水导轴承外循环冷却器、水轮机主轴密封润滑水主用水源及主变油冷却器。

根据供水要求，1号、2号机组(3号、4号机组)取水口通过供水管路连通，相邻机组取水管道经电动阀门DF1(1201-1或3201-1)联络，取水口水源互为备用。

本厂技术供水系统主要由两台全自动滤水器、两台机组技术供水减压阀、两台主变技术供水减压阀(以上设备均互为备用)、机组正反向切换阀门组、主变冷却器四通阀、供水管路及阀门、电磁流量计、压力和温度变送器、冷却器等设备组成。滤水器设在减压阀前，以防止异物堵塞减压阀及部分管路或冷却器。机组技术供水减压阀与主变技术供水减压阀采用并联方式分布。减压阀出水管路均设置安全阀泄压装置，当减压阀故障、机组技术供水管路压力超过安全阀设定值0.48MPa(主变技术供水管路压力超过安全阀设定值0.38MPa)时，安全阀自动泄压，降低技术供水管路的水压值，保护机组与主变设备的安全运行。

本厂水轮机主轴密封润滑水主用水源为机组供水，经主轴密封供水管路滤水器、旋流器至机组主轴密封；备用水源为消防水，经主轴密封供水管路滤水器至机组主轴密封，两水源互为备用。机组及主变各部分设备技术供水水压及流量整定值详见表1。

表1 机组及主变各部分设备技术供水水压及流量整定值

2 前期设备运行时存在的问题

(1)本厂技术供水均采取蜗壳取水，因前期上游水库投运时间较短，特别是遇到汛期异物较多，虽在机组蜗壳取水口设置滤网，但汛期上游冲积物较多易造成滤网堵塞，相邻机组亦带来同样问题，影响技术供水系统正常运行，对设备安全运行带来风险。若采用人工手动清除堵塞物时，需要停机，蜗壳排水，开启蜗壳入孔门，工作量大，风险也大；

(2)技术供水系统滤水器采用两台互为备用，前期采用自动切换、自动定期排污运行方式，当压差达到0.27MPa动作值时，差压开关输出电信号至滤水器控制箱中的PLC，来启动滤水器进入排污过滤工作模式。当PLC上电后，开始计时，计时时间达到4h，PLC启动排污过滤工作模式。同时水库中一些柔软细小的异物，如塑料纸、细绳等易通过进水管进入滤水器造成堵塞，因差压排污与定时排污每次清污运行1min时间较短，部分异物不易清除，存在设备安全运行隐患。针对4台机组技术供水滤水器自动排污频繁启闭上下排污阀，在运行过程中多次出现关闭不严，导致阀门操作机构与阀门本体易变位，严重影响机组稳定运行，同时阀门关闭不严造成技术供水耗水量增大；

(3)同样一些通过滤水器的小异物易导致机组各部分冷却器内细小铜管的堵塞，机组及主变技术供水设计自动正反向或主备用定期切换，以1号机组为例：正向运行时，DF13(1221)、DF15(1223)全开，DF14(1224)、DF16(1222)全关。因部分电动阀动作不可靠，正反向切换运行时对设备安全运行带来隐患。例如：2号机组技术供水，2号滤水器运行自动切换为1路滤水器运行过程中，电动阀门DF3(2203)未正常开启、DF4(2204)正常开启，电动阀门DF6(2210)、DF7(2211)动作全关，导致2号机组、2号主变技术供水中段，影响设备正常运行；

(4)水轮机组主轴密封润滑水在水压和水质方面要求较高，不但要求水压保持稳定，还要求水质相对干净，否则出现水压与水质方面的原因都有可能引起橡胶密封损坏。前期清洁消防水备用水源不满足投运条件，不能提供水质干净、水压稳定水源、前期水库投运时间较短，主用水源水质较差易造成主用水源进水管滤水器堵塞、进水管路电动阀开、关动作不到位(1号机组开机过程中曾出现备用水源进水电动阀1256未全部开启，造成流量计显示0～150L/min频繁波动，显示流量正常，压力为0Bar,机组继续执行开机流程，及时发现后手动开启电动阀1256，在机组并网前正常投入主轴密封润滑水)、流量计与压力变送器显示数据有误，误报信号，对机组安全运行带来隐患；

(5)每台主变技术供水均取自对应机组蜗壳取水，无法互为备用，机组检修蜗壳需要排水或机组压力钢管需要消缺时，机组所对应主变将失去技术供水造成停运，同时因本厂采用发电机变压器角形接线，一台主变停电时，需将同一单元两台主变停电，增加了倒闸操作次数及主变受电冲击次数。

3 针对风险采取的措施

3.1 机组蜗壳取水口易堵塞采取的措施

(1)目前水库长周期运行，采取定期对上游水库内异物进行清理，水质得到保证，满足机组技术供水要求；

(2)机组停机蜗壳排水后，到机组蜗壳内进行人工清污。

1．6 统计学方法 采用13．0版软件包进行统计处理，符合正态分布的计量资料以x－±s表示。符合正态分布且经方差齐性检验的多样本均数组间差别比较采用完全随机设计的单因素方差分析。相关性分析采用Pearson线性相关检验，P＜0．05为差异有统计学意义。

3.2 滤水器堵塞采取的措施

(1)根据汛期与非汛期上游水质情况，增加滤水器排污次数(包括定期工作、自动排污设定)；

(2)在巡检过程中，发现滤水器有明显压差及时手动操作排污，避免造成严重堵塞不易清除；

(3)定期切换主备用滤水器，及时对备用滤水器检查清理；

(4)利用机组检修机会分别对4台机组技术供水1号滤水器进行更换，更换后的滤水器上、下排污阀间隔动作排污，任何模式下启动下排污流程时，下排污阀打开至全开位置，减速机依靠定位传感器运行至滤筒位置停止，定位冲洗30s(可通过控制箱内KT2自行设定时间)，一个滤筒冲洗计时完毕后运行至下一个滤筒，减速机一次运行一圈，每个滤筒(该滤水器6个滤筒)冲洗一次后，排污流程完毕。减速机停止，下排污阀全关。减速机仅与下排污阀联动。任何模式下启动上排污流程，上排污阀打开至全开位置，PLC内部计时5min，计时完毕后上排污阀关闭。目前机组均采用机组技术供水1号滤水器运行，2号滤水器备用，并修改滤水器主备用切换逻辑，备用滤水器进出口电动阀全开后，关闭主用滤水器进出口电动阀，目前运行时采用手动定期切换主备用滤水器，满足技术供水系统稳定运行要求，未出现前期隐患。

3.3 各部分冷却器内部管路堵塞采取的措施

(1)定期对技术供水正反向供水电动阀检查，确保各进、排水管路电动阀开、关动作可靠性；

(2)水质较差时加强监视各参数变化情况，及时进行多点多人核对判断是否管路堵塞或仪表反馈有误；

(3)定期手动进行机组技术供水正反向切换操作，优化电动阀自动切换逻辑，进行正反向切换操作(以1号机组技术供水正向切反向为例)步骤如下：开启DF14(1224)、开启DF16(1222)，关闭DF13(1221)、关闭DF15(1223)，反向切换正向顺序与之相反。切换过程中密切监视机组各部冷却水压力、流量及温度有无异常，根据实际情况确定反冲洗运行时间；

(4)定期进行主变冷却器四通转向阀正反向切换，同时密切监视主变冷却水压力及流量变化情况，操作前退出主变冷却器全停保护压板，切换正常后投入。

3.4 机组主轴密封润滑水不稳定采取的措施

(1)运行人员加强监视机组主轴密封润滑水压力及流量运行工况，发现压力及流量异常，及时到现场检查确认是否是信号误报造成，并对主用水源进水管滤水器手动操作排污2～3次，观察润滑水压力及流量恢复正常；

(2)根据设计要求投入清洁消防水备用水源，定期对主轴密封润滑水滤水器进行定期维护，若主用水源不能满足机组运行要求，及时切换至备用水源，提高主轴密封润滑水水压及流量运行时的稳定性；

(3)定期对主轴密封润滑水管路各电动阀开、关动作的可靠性进行校验。

3.5 针对主变技术供水系统采取的措施：

利用设备检修期，在技术供水室内将4台主变技术供水减压阀前端管路串联在一起，使4台主变技术供水串联互为备用，当厂内任何一台机组压力钢管排空时，对应主变冷却水由其他机组技术供水系统供水，不影响主变的正常运行，减少了主变的停电和受电冲击次数，保证了设备的安全稳定运行。

4 结语

加强设备运行管理维护，发现缺陷及时记录并处理。目前技术供水系统经改造后运行正常，未再出现前期隐患。以后运行过程中，加强运行监视，发现问题及时优化改造，解决运行中出现的问题，确保技术供水系统安全稳定的运行。

TV737

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2095-1809(2017)06-0021-03

亓 深(1984-)，男，四川成都人，电厂热能与动力工程专业，助理工程师，值长，从事水电站运行工作。