1、广东省河源市富源水电有限公司企业标准柳 城 水 电 站运 行 规 程 汇 编2011 年 月发布 2011 年 月试行广东省河源市富源水电有限公司 发布广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 0 -目 录1 水轮机运行规程（1）2 发电机运行规程（17）3 变压器运行规程（33）4高压配电装置运行规程（47）5厂用电系统运行规程（63）6备用电源柴油机运行规程（74）7辅助设备运行规程（81）8调速器系统运行规程（115）9励磁系统运行规程（123）10直流系统运行规程（132）11继电保护运行规程（137）12水务管理规程（178）13柳城水电站工程概况（180）广东省河
2、源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 1 -附加说明：本规程主要由广东省河源市富源水电有限公司柳城水电站提出本规程主要起草人： 吴秀兰本规程主要审核人：曹佳源（机组及其辅助设备） 、陈德华（电气及其自动化） 本规程批准人： 汪文良本规程为试行本，部分地方还待完善，如在阅读中发现本规程有不足或纰漏处，恳请指正。1.1 本规程规定了柳城水电站水轮发电机的管理运行方式，操作维护及故障、事故处理。1.2 本规程适用于柳城水电站运行人员和生产管理人员对水轮发电机的运行管理，也可供有关检修人员参考。1.3 下列人员应通晓本规程1.3.1 领导及技术人员：分管生产领导、站长、工程师、助理工程师
3、、专职技术人员。1.3.2生产人员：管理员、值长、运行值班员、维护班人员。本规程是根据机组制造厂家提供的技术资料、有关技术标准并结合本厂实际情况编写。引用主要标准有：DL/T7101999 水轮机运行规程DL/T50793 灯泡贯流式水轮发电机组起动试验规程S417-00JT 水轮机基本技术条件贯流式水轮机的导叶和转轮间的水流基本上无变向流动，加上采用直锥形尾水管，排流不必在尾水管中转弯，所以效率高，过流能力大，比转数高，特别适用于水头为 320 米的低水头电站。这种水轮机装在潮汐电站内还可以实现双向发电。这种水轮机有多种结构，使用最多的是灯泡式水轮机。灯泡式机组的发电机装在水密的灯泡体内。其
4、转轮既可以设计成定桨式，也可以设计成转桨式。世界上最大的灯泡式水轮机(转桨式)装在美国的罗克岛第二电站，水头 12.1米，转速为 85.7转/分，转轮直径为 7.4米，单机功率为 54兆瓦，于 1978年投入运行。3 灯泡贯流式水轮机介绍4 水轮机结构说明2 引用标准1 主题内容与适用范围水轮机运行规程广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 2 -柳城水电站水轮机是由天津市天发重型水电设备制造有限公司生产的灯泡贯流式水轮机，水轮机型号 GZTF08BWP550，装置形式为灯泡贯流式，座环为机组的主要支撑。水轮机本体包括“埋入部分装配” 、 “导水机构” 、 “转动装配” 、
5、 “轴承装配” 、 “主轴密封” 、 “接力器装配” “水气管路” 、 “仪表管路” 、 “调速器油管路布置”等部套。4.1埋入部分装配包括：尾水管装配、转轮室、基础环、伸缩节、管形座装配等。4.1.1尾水管装配尾水管里衬是防止水流对混凝土尾水管直接冲刷而设置的金属衬板，由 12mm厚钢板卷制，在距转轮中心线 3295mm处设有四只测压头作为电站测试水压之用。尾水管里衬长 8.355m，分三节共6半，第一节长 2755mm，该节上装有 630 尾水管进人门，第二、三节长 2800mm，每节下半节装有安装用支腿 2个，以备安装调整使用。4.1.2转轮室转轮室为钢板焊接结构，上部在桨叶转角范围内
6、120易汽蚀区域采用不锈钢，与叶片配合面为球面，喉部直径为 5278mm，为了便于安装，分上、下两半，用螺栓把合一起，采用橡胶条密封。转轮室用螺栓和外配水环把合在一起，把合法兰处密封采用 12 橡胶条密封。4.1.3基础环基础环上装有伸缩节，后部焊在尾水管上，它是伸缩节、转轮室的基础，要求与管形座具有一定的同轴度及平行度要求。基础环采用钢板焊接结构，在安装调整轴线后，下游端与尾水管里衬焊牢。基础环要承受转轮室传来的水力振动，因而要求与混凝土结合牢固。4.1.4伸缩节伸缩节安装在轮转室与基础环之间，采用 16 橡胶条密封结构，可有效地防止漏水，伸缩节轴向调节间隙 10mm，作为消除安装时的间隙误
7、差之用，出可消除因厂房基础变形而对机组结构之影响。4.1.5管形座装配管形座是机组的主要支撑，承受机组大部分重量，水的压力、浮力、正反向推力、发电机扭矩等，并将这些负荷传递到基础混凝土上，因而应具有足够的强度、刚度。管形座是整个机组的安装基准，水轮机的导水机构，发电机定子，组合轴承等都固定在其两端法兰上，并以此为基准顺序安装。管形座采用钢板焊接结构，受运输条件限制内锥分为两半，外锥分为四半，在水平方向有两个固定导叶，在垂直方向有两个进人筒，既为管形座的主要受力部件，也作为安装油、水、 气管路和电气线路，更换水轮机轴承、密封、组合轴承的通道。4.2 导水机构灯泡贯流式机组导水结构的主要作用：导水
8、机构为圆锥式，16 只具有空间曲面的导叶成 65锥角组成封闭的多棱锥面。主要功能是使水流在进入转轮前产生环量，并根据机组功率的需要调节流量，水轮机停止运行时，导叶关闭切断水流。导水机构装配主要：由外配水环、内配水环、导叶、控制环、压环、套筒、导叶臂、传动机构、重锤装配及锁锭装置等组成。4.2.1 导水：通过调节导叶开度可调节机组转速、功率。关导叶时则可切断水流使机组停机。导叶轴套采用具有自润滑性能的钢背复合材料，分别安装在内、外配水环上。为测量导叶后外配水环内水压力设有四只测压头。广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 3 -4.2.2 控制环上悬挂有 14.5T 的重锤，
9、当机组正常停机时，导水机构在接力器操作力矩、重锤力矩及导叶自关闭水力矩共同作用下关闭。而当事故停机又遇调速器故障时，则自动油阀使接力器开腔通排油，关腔直通压力油罐的压力油，加上导叶自关闭力矩及重锤力矩将导叶关闭，以防机组飞逸。4.2.3 传动机构：由导叶臂、连板与控制环、导叶组成为一空间运动系统，连板机构采用球形付，磨擦面为钢对铜，定期注入润滑脂,在导叶处设有拉断销,相隔布置。当导叶间有异物卡住不能关闭时，拉断销被拉断而保证了其它零件不至损坏，拉断销拉断时能自动发出信号，以便进行停机并更换损坏的拉断销。4.3转轮装配转轮是水轮机的重要部件，通过它将水流的能量转换为机械能，经主轴传给发电机转换为
10、电能。转轮型号为 GXTF08B，转轮装配包括叶片、转轮体、转轮体芯、活塞缸和叶片传动机构等。转轮名义直径为 5.5m，缸动式结构，轮毂比为 0.33，工作油压为 6.3MPa，三只叶片，叶片根据水头、负荷通过调整至最佳位置以保证水轮机在高效率工况下运行。4.3.1转轮体：材料为 ZG20Mn，在叶片转角范围内呈球形，球面外壁开有三个孔，内装铜轴套，为叶片系统的外部轴承，转轮体上设有放油阀和通气孔，用以安装、试验、检修时放油、充渍、排气之用。转轮体内油压由轮毂高位油箱保持，大于上下游水位压力。4.3.2叶片：桨叶密封采用“V” 、 “X“型橡胶组合密封，在不拆卸桨叶的情况下，可以更换密封。桨叶
11、密封将作整体耐压试验，以保证不漏油、不渗水。4.3.3叶片操作系统：叶片操作系统由接力器缸、活塞、转臂、连杆等组成，采用缸动式结构，活塞固定不动，来自受油器开关腔的压力油通过接力器缸的运动，带动连杆、转臂操作叶片转动。接力器缸和导向筒的配合部位设置两个导向键可防止活塞缸转动。活塞与活塞缸之间设有良好密封，可有效减少两腔漏油，活塞直径 750mm，操作油压 6.3MPa。4.4 主轴水轮机与发电机共用一根轴，轴身直径为 700mm，与水电径向轴承配合直径为 740mm，轴长为 6405mm，转轮端法兰直径为 1320mm，发电机转子端法兰为 1150mm，两端有法兰分别与转轮、转子用螺栓联接，并
12、有销子传递扭矩。4.5 轴承装配水轮机导轴承即水导轴承采用动静压结合式油膜轴承，轴瓦采用轴承合金材料，为分半结构，内径 750mm，瓦长 525mm，单边间隙为 0.20.225mm。当水轮机转速超过 95%额定转速时，轴承为动压运行，此时轴承油膜由动压形成。润滑油来自重力油箱，耗油量为 25l/min。使用 N46汽轮机油，排油自流至设在水轮机坑的液压泵站。当水轮机起动及机组停机过程中，转速低于 95%额定转速时，轴承为静压动行，此时由高压油油泵供给高压油通至轴瓦下部的高压进油腔，用高压油将主轴顶起形成油膜，避免在低速时油膜破裂导致烧坏轴瓦。轴瓦下部设有两只电阻温度计，既能读数也能发出信号，
13、当轴瓦温度达到 70时，发出信号指令机组事故停机。4.6 主轴密封主轴密封是防止流道内压力水通过转动与静止部分之间的间隙漏至水机仓内部，它由主轴工作密封和检修密封组成。密封的设计可在不拆水轮机径向轴承的情况下调整、更换密封。广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 4 -4.6.1工作密封采用双道密封形式，第一道密封与不锈钢衬套接触，密封村料为聚氨酯橡胶，第二道密封为平板密封，密封材料为中硬耐油耐磨橡胶，固定支架装在导流锥上，水箱把合在固定支架上，把漏水通过水箱下部的排水管排至集水井。工作密封通过清洁水润滑。4.6.2 检修密封采用空气围带式密封，停机检修时，围带内通入压缩空
14、气使围带扩胀。防止水进入灯泡体内。4.7 受油器操作油管装配受油器装在发电机定子上，采用浮动瓦结构，由受油器体、受油器座、前油箱、操作油管装配等组成。4.7.1 受油器将来自调速器主配压阀的开、关腔两个压力油管通过操作油管（装配的内外油管）与转轮的活塞相通，构成操作转轮叶片转动的供油系统，受油器操作油管的内管将来自重力油箱的油罐到转轮体内腔形成一个恒定压力油源，用以密封叶片与转轮体配合的间隙，防止流道的水进入转轮体内。转轮叶片的转角通过回复机构的回复轴用电反馈反馈给调速器。其额定工作油压6.3MPa。4.7.2 受油器设有漏油回收和排出装置，桨叶接力器位移指示装置，受油器与发电机所有联接处都设
15、有绝缘材料。受油器转动与固定部分留有一定的反向推力位移裕量。4.8 导叶接力器采用两只后铰式直缸接力器，额定操作油压 6.30Mpa，行程为 1070mm，接力器与机组水平中心成 90布置在水轮机机坑支墩平面上，它由接力器缸、活塞、推拉杆及前后缸盖等组成。接力器保证在水轮机运行范围内都能可靠地操作导叶，调速器事故时靠重锤关闭导叶。接力器设有导叶机械液压分段关闭装置。4.9 水气管路布置水气管路包括主轴密封供水和排水系统，检修密封压缩空气系统及相应的自动化元件，当水气供应不满足要求或中断时能发出警报信号，主轴密封供水中断时能自动停机，排水接至电站集水井。4.10仪表管路布置仪表管路中有六个议表，
16、分别测量管形座前进水流道压力，轴承润滑油压力，主轴密封清洁水压力，导叶后、桨中前的水压力及真空度、尾水管的压力及真空度。各仪表分别与上述各处管子相连接，每个仪表下接有一个截门，必要时可以关闭或打开，六个仪表装在一个仪表盘上，仪表盘放在便于观察的地方。仪表管路还备有 3根试验管，分别测量导叶前、后和尾水出口的水压力。4.11 回复机构采用电反馈型式与微机调速器，导叶、桨叶反馈装置形成一套完整的安全可靠的协联运行系统。4.12 水轮机旋转方向从上游向下游看为顺时针。水轮机型号与规格名称 灯泡贯流式水轮机型号 GZTF08BWP550额定水头 4.24m最大水头 5.91m最小水头 2.0m5 水轮
17、机技术性能广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 5 -加权平均水头 4.75m额定出力 7615KW额定流量 200.74m3/s额定转速 75r/min飞逸转速 250r/min允许吸出高度（至轴中心线） -5.5m安装高程 42.1mm额定效率 91%最大效率 93.9%正向推力 127t最大水头时最大轴向推力 反向推力 167t生产厂家 天津市天发重型水电设备制造有限公司5.1 水轮机净水头5.1.1 最大水头 Hmax 5.91m；5.1.2 额定水头 He（发额定出力时的最小水头）4.24m；5.1.3 最小水头 Hmin 2.0m。5.2 转速5.2.1 额定
18、转速：75.0 r/min5.2.2 飞逸转速：在最大水头 5.91m、发电机空载、导水叶全开，协联破坏情况下，最大飞逸转速250r/min。5.2.3 飞逸时间：在最大飞逸转速工况下机组所有旋转部分应能安全运行 5min，不产生有害变形。5.3 运用范围 水轮机稳定运行范围规定如下：水头范围：2.05.91m；出力范围：3.0467.615MW ；额定转速：Nr=75r/min。5.4 功率和效率5.4.1 功率保证5.4.1.1 在额定水头 4.24m时，水轮机最大出力不小于 7.615MW；5.4.1.2 在最小水头 2.0m时，水轮机最大出力不小于 3.046MW；5.4.1.3 在最
19、大水头 5.91m时，水轮机最大出力不小于 7.615MW。5.4.2 效率5.4.2.1 在额定水头 4.24m，发额定出力 7.615MW时，保证水轮机的效率不低于 91.0%；5.4.2.2 在全部运行范围内，水轮机的最高效率保证值为 93.9%；5.5 整机运行稳定性和噪声：在净水头 2.0m至 5.91m的范围内，机组保证在电网中带各种负荷稳定运行，在孤立电网中空载运行稳定。5.5.1 在 5.3规定的运行范围内，水轮机尾水管内的压力脉动值不大于相应水头 10%；5.5.2 在 5.3规定的运行范围内，水轮机径向轴承垂直振动值双幅不大于 0.14mm；5.6.3 在额定转速和导叶空载
20、开度至满载开度的全部运行工况下，在转轮中心线平面上距离转轮室外缘 1m处测定，其噪声不超过 85dB。广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 6 -5.7 调节保证5.7.1 机组在 4.24m水头，7.615MW 出力下突甩全部负荷时，最大转速上升率不大于 70%；5.7.2 机组在 5.91m 水头，7.615MW 出力下突甩全部负荷时，导叶前最大压力上升值不大于16mH2O。6.1 水轮发电机组是全厂最重要的机电设备，为确保机组的安全经济运行和人身安全，值班人员和有关人员必须严格遵守本规程，任何人对本规程有违反之处，值班人员有权制止和拒绝执行，并汇报有关领导。6.2
21、机组正常运行主要保护和自动装置都必须投入，退出保护运行需由生产领导或公司机电总工批准，变更定值要有正式的定值更改通知单。6.3 机组应尽量在 5.3条规定的稳定运行范围内运行，并及时调整运行工况，避免运行中振动、噪音超过允许范围。6.4 汛期泄洪时，当机组负荷小于 3046kW时，一般应将机组停机，其运行最低极限水头为2.0m，机组不得在 2.0m以下的水头运行。6.5 为保证机组的运行工况和提高水能利用率，当机组进水口拦污栅落差超过 0.3m时，应联系机组空转清渣处理。6.6 机组运行中受到较大冲击时，应对转动部分、连接部分、支撑等进行检查。当机组发生飞逸，采用落尾水门方法迫使机组停机，停机
22、后应通知检修进行全面检查。6.7 轴承润滑油系统是机组运行的最主要环节，其工作正常与否直接影响着机组的安全运行。因而运行中要加强对本系统的巡视与维护，并随着季节的变化及轴承工作温度情况对润滑油量及冷却水量作一定的调整。6.8 运行中轴承润滑油量及温度规定：正推 反推 发导 水导油流量(L/min) 80 80 51.6 25正常油温() 1550 1545正常瓦温() 55 50 50 50故障报警瓦温() 65事故停机瓦温() 706.9 在负荷不变的情况下，机组轴承瓦温较前 1小时升高 23时，应检查油系统及冷却水系统的工作情况，并检查机组摆度、振动等有无增大，查明原因，及时处理。6.10
23、 轴承油冷的冷却效果可用调整冷却水量来改变，冷却水最高水温 28时最大耗水量约为25m3/h。当冷却水量最大，而冷却效果仍不良时，应待停机时通知检修清洗油冷。6.11 当轴承润滑油温度低于 15时不允许开机。冬季停机备用的机组，应检查其回油箱油加热器能否自动保持油温在 20以上，当油温低于 15时应手动投入加热器，当油温 25时应退出加热器，并通知检修检查加热器控制回路。6.12 润滑高位油箱正常运行中高位油箱应在溢流状态，停机时油箱亦应保持在最高油位。轴 承项目6 水轮机运行规定广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 7 -6.13 运行中机组主轴密封润滑水量25L/mi
24、n，但切忌滴水不漏，以免烧损密封填料。主轴密封供水压力保持在 0.20.25MPa 之间(表计处 0.10.15MPa)，检修围带密封气压为 0.600.70Mpa之间。6.14 当机组发生高转速加闸停机，停机后应对风闸进行检查。6.15 备用机组应同运行机组一样进行巡视和维护。未经值长许可，不得在备用机组上进行任何检修工作。7.1 开机操作7.1.1 机组开机前应检查：a) 无任何事故信号；b) 调速系统、轴承油系统、转轮恒压油系统、技术供水系统、制动系统及发电机冷却系统均正常；c) 各保护、信号及自动装置均正确投入。7.1.2 机组的启动可用自动和手动方式，正常开机以上位机自动方式为主。7
25、.1.3 机组自动开机的条件：a) 机组温度正常；b) 调速器无故障；c) 剪断销未剪断；d) 调速器无事故低油位；e) 紧急停机按钮已复归；g)接力器锁定投入。7.1.4 机组自动开机条件具备后，各开机条件满足灯亮，此时在中控上位机给开机令，机组将按程序自动开机。7.1.5 机组开机前，值班人员应检查机组各辅助设备状态正确，调速系统和励磁系统正常。7.1.6 机组开机过程中应注意下列情况：a) 导叶、浆叶动作协联情况；b) 机组的声音及振动情况；c) 机组转速上升情况；d) 各轴承温度上升情况；e) 油压装置工作情况；f) 高顶油泵动作情况；g) 润滑油系统工作情况。7.1.7 手动开/停机
26、在下列情况使用：a) 检修后第一次开/停机；b) 调速器自动方式不能运行或微机故障；c) 机组试验需要；d) 汛期低水头特殊工况下。7.1.8 手动开机操作步骤：7 水轮机运行操作广东省河源市富源水电有限公司企业标准 柳城水电站运行规程- 8 -a) 检查机组各系统正常，开机条件满足；b)启动润滑油泵，技术供水阀全开、投入主轴密封水，退空气围带气，启动各辅助设备(润滑油循环、冷却水供给、冷却风机)；c) 投入高顶油泵；d) 复归制动闸装置；e) 轴承油流量正常后，将调速器切手动后开机；f) 机组转速正常（大于 95%额定转速）后，退出高顶油泵。7.1.9 机组自动方式开机流程：查开机条件满足启
27、动开机拔锁锭且已拔出启动润滑油泵 技术供水阀全开+主轴密封供水阀全开且水量正常 开启机组润滑高位油箱轴承主供油电动阀空冷风机投入 高顶油泵启动查高顶压力正常 查组合、水导轴承供油量正常制动闸已落下检修密封空气围带排气并无压给调速器开机令 查转速上升至 95%Ne 高顶泵退出 空转状态 合灭磁开关 给励磁启励令 空载状态复归调速、励磁开机令 发电令 投同期 合断路器 复归同期 机组带负荷运行。7.1.10 开/停机前后，均应对机组进行全面检查。7.2 停机操作7.2.1 机组停机前应检查制动系统正常，正常停机采用自动方式。7.2.2 自动停机时应监视高顶是否投入，调速器等是否动作正常，动作不良时
28、应手动帮助。7.2.3 机组停机过程中，应监视制动系统工作情况，当机组转速降至 35%Ne（监控自动停机流程给定值）厂家提供给定值为机组转速降至 20% Ne时投入制动，制动投入当自动刹车失灵时，应改为手动刹车。制动气压 0.500.70Mpa，使机组连续制动。7.2.4 停机过程中遇导叶卡阻，拉断销拉断，机组无法正常停下时，采用落尾水闸门迫使机组停机。7.2.5 机组停机后，应检查轴承润滑油系统，发电机冷却系统等是否退出，油冷却水，主轴密封水和轴承主供油阀是否关闭，以及空气围带是否充气。制动是否投入，锁定是否投入，冷却风机是否退出，调速器是否正常，油罐油压、油位正常。7.2.6 手动停机操作步骤：a) 发电机与系统解列；b) 发电机手动灭磁；c) 投入高顶；d) 在调速器机柜上操作停机；e) 转速至 20%Ne时刹车；f) 转速至零后，退出高顶和各辅助设备，关轴承主供油阀；g) 退密封水，投围带气；h)投接力器锁定。7.2.7 机组自动方式停机流程：空载令 有功、无功减至最低限值 导叶已关到空载 跳发电机断路器且已分闸 空转令 给励磁停机令 查电压降至 5%Ue 停机令 停机令给调速器 转速降至95%Ne 高顶油泵投入 查导叶全关 查转速降至 35%Ne（自动流程数值） 本电站厂家规
