DL∕T 2020-2019 水斗式水轮机运行与检修规程(电力).pdf
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1、ICS 27.140 K 55 备案号:63143-2018 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 2020 2019 水斗式水轮机运行与检修规程 Code of operation and maintenance for Pelton turbine 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 2020 2019 I目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语与定义 . 1 4 水斗式水轮机运行 . 2 4.1 一般规定 . 2 4.2 正常运行及要求 . 3 4.3 运行操作 . 3 4.4 运行监视 . 5
2、4.5 巡检 . 6 4.6 不正常运行及事故处理 . 6 5 水斗式水轮机检修 . 8 5.1 一般规定 . 8 5.2 水斗式转轮检修 . 9 5.3 主轴检修 . 11 5.4 水导轴承检修 . 12 5.5 喷嘴检修 . 14 5.6 折向器检修 . 15 5.7 配水环管检修 . 16 5.8 附属设备检修 . 16 5.9 检修试验 . 16 附 录 A (资料性附录) 水斗式水轮机运行技术文件和资料清单 . 21 附 录 B (资料性附录) 巡检主要项目和要求 . 21 附 录 C (资料性附录) 水斗式水轮机检修项目 . 23 DL / T 2020 2019 II 前 言 本
3、标准依据 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由电力行业水轮发电机及电气设备标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位:四川川投田湾河开发有限责任公司、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司。 本标准主要起草人:卢建奎、蒋登云、熊宇、伍超、何念民、陈宏川、马海军、孙文彬、王志勇、谢彬、杨钏、戴勇、刘丁、卢宝胜、程贤德、兰岗、杨洲、张继祥、王勇、王伟、王洪英、刘晋。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条
4、一号) 。 DL / T 2020 2019 1水斗式水轮机运行与检修规程 1 范围 本标准规定了水斗式水轮机运行管理的一般规定、运行监视、操作、检查、故障及处理;水轮机检修管理的一般规定、转轮检修、主轴检修、水导轴承检修、喷嘴检修、折向器检修、配水环管检修、附属设备检修、检修试验等相关要求。 本标准适用于单机容量10MW及以上的立轴水斗式水轮机,卧式及单机容量10MW以下的立轴水斗式水轮机可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。 GB/T 29
5、00.45 电工术语 水电站水力机械设备 GB/T 8564 水轮发电机组安装技术规范 GB/T 9652.1 水轮机控制系统技术条件 GB/T 10969 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机通流部件技术条件 GB 11120 涡轮机油 GB/T 11805 水轮发电机组自动化元件(装置)及其系统基本技术条件 GB/T 14478 大中型水轮机进水阀门基本技术条件 GB/T 15468 水轮机基本技术条件 GB 26164.1 电业安全工作规程 第1部分:热力和机械 GB 26860 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分 GB/T 32584 水力发电厂和蓄能泵站机组机械振动的评定 DL/T 56
6、3 水轮机电液调节系统及装置技术规程 DL/T 792 水轮机调节系统及装置运行与检修规程 DL/T 1066 水电站设备检修管理导则 NB/T 47013.1 承压设备无损检测 第1部分:通用要求 NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第2部分:射线检测 NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3部分:超声检测 NB/T 47013.4 承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测 3 术语与定义 GBT 2900.45界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 配水环管 intake pipe/flow shunt tube 在压力钢管末端(或进水球阀下游短管)与喷嘴装配连接的蜗形
7、管路。 3.2 DL / T 2020 2019 2挡水筒 water retaining cone 避免水流冲击水轮机主轴的圆柱形筒体,也是水轮机机壳的补气通道。 3.3 稳水栅/平水栅 flow leveling rake 位于转轮下方的网格状的金属材料平台,用于消除泄水能量,并作为转轮、喷嘴等部件的检修及更换用工作平台。 3.4 折向器投入 deflector working 折向器处于折水或挡水板处于挡水状态,使喷嘴射流被偏转,未作用于水斗。 3.5 折向器退出 deflector unworking 折向器处于非折水或挡水板处于非挡水状态,使喷嘴射流可直接作用于水斗。 3.6 主喷嘴
8、 main nozzle 水斗式水轮机启动时最先开启的或机组正常运行时不随负荷变化而切换、始终保持在给定负荷下最优开启状态的喷嘴。 3.7 喷嘴切换点 nozzle shift point 为保证多喷嘴水斗式水轮机在高效率区运行,工作喷嘴将会在某一负荷变化值点进行开度增减和投退切换,此负荷变化值点称为喷嘴切换点。 4 水斗式水轮机的运行 4.1 一般规定 4.1.1 水斗式水轮机技术条件和要求应符合 GB/T 15468 有关部分的规定;水轮机自动化元件及系统应满足 GB/T 11805 要求;水轮机调节系统应满足 GB/T 9652.1、DL/T 563、DL/T 792 有关部分的要求;水
9、轮机前端进水球阀应满足 GB/T 14478 要求。 4.1.2 运行人员应进行技术培训,掌握水斗式水轮机运行相关技能。 4.1.3 应制定有设备巡回检查、定期试验与轮换、缺陷管理等运行管理制度。 4.1.4 水轮机的运行安全管理应符合 GB 26164.1 和 GB 26860 相关安全工作规定。 4.1.5 电站应根据自身特点编写现场运行规程,并建立必要的运行记录,根据收集的运行数据,定期对水轮机运行状态进行分析。 4.1.6 应有水轮机运行相应的技术资料,技术文件和资料清单见附录 A。 4.2 正常运行及要求 4.2.1 正常运行的基本要求 a) 水斗式水轮机应在设计允许的工况范围内运行
10、。 DL / T 2020 2019 3b) 水轮机运行中其保护、信号及自动装置应正常投入,各保护、信号及自动装置的整定值按规定的程序调整。 4.2.2 空载运行 a) 水斗式水轮机启动至空载过程中, 不宜在低转速下长时间运行。 调速器应按照规定的程序投入相应的喷嘴并调整其开度,使机组沿开机曲线达到并稳定在额定转速。 b) 单喷嘴启动的水轮机,启动后空载运行时间较长时,应加强对水轮机振动、摆度以及水导轴承温度的监测。 4.2.3 负载运行 a) 水斗式水轮机负载运行时宜采取对称喷嘴工作模式。 b) 水斗式水轮机负载运行时, 输出功率不宜停留在调速器程序设定的喷嘴切换点。 运行中发生喷嘴来回切换
11、,应及时调整机组的给定功率。 c) 在满足电网调度要求下,水斗式水轮机宜按运转特性曲线,尽量运行在高效率区。 4.3 运行操作 4.3.1 开、停机操作 a) 正常情况应采用自动开、停机。机组新投产、检修后首次启动宜采用现地手动开机方式。 b) 启动条件 1) 进水球阀和下游尾水闸门全开。 2) 机壳进人门封闭。 3) 进水球阀及控制系统工作正常。 4) 调速系统及油压装置正常。 5) 各轴承油位正常、油质合格。 6) 水轮机保护和自动装置正常投入。 7) 机组具备开机条件。 c) 自动开机 1) 检查机组在备用状态,具备自动开机条件。 2) 监控系统执行开机令。 3) 监视自动开机流程动作正
12、确。 4) 给定开机目标完成后检查机组状态、参数正常。 d) 自动停机 1) 机组负荷满足停机条件,监控系统执行停机令。 2) 监视机组停机流程执行正常,达到相应转速时制动系统投入正常。 3) 停机完成后,检查机组各部恢复至备用状态。 e) 手动开机 1) 检查机组在备用状态,具备手动开机条件。 2) 投入机组冷却水,检查各部流量、水压正常。 3) 手动操作开启主喷嘴及相应喷嘴,使机组转动。 4) 待机组转速上升至 80-90额定转速时,将喷嘴关至空载开度。 5) 调整并保持机组转速在额定。 6) 视需要投入机组励磁、并入系统。 7) 检查机组状态、参数正常。 f) 手动停机 1) 机组负荷满
13、足停机条件,解列、灭磁。 DL / T 2020 2019 42) 手动将喷嘴全关、折向器投入,监视机组转速下降。 3) 对设有制动喷嘴的机组,转速降至制动允许值时,手动开启制动喷嘴,转速降至机械制动允许值时,手动关闭制动喷嘴、投入机械制动。 4) 未设制动喷嘴的机组,转速降至机械制动允许值时,手动投入机械制动。 5) 机组停稳后手动退出机械制动,制动系统各阀门恢复至正常待命状态。 6) 退出机组冷却水。 7) 停机完成后检查机组各部恢复到备用状态正常。 4.3.2 进水球阀操作 a) 正常情况下应通过监控系统远方启闭;进水球阀检修后首次启闭,宜现地手动分步进行。 b) 高水头或多泥沙河流的电
14、站,进水球阀的启闭宜与机组启停联动。 c) 进水球阀的开启条件 1) 调速系统正常,喷嘴全关、折向器投入。 2) 配水环管排水阀全关。 3) 进水球阀控制系统工作正常。 4) 进水球阀在关闭位置,检修密封和机械锁锭(若有)退出。 d) 下列情况需关闭进水球阀 1) 机组转速至过速保护动作整定值。 2) 调速系统故障,喷嘴、折向器失去控制。 3) 喷嘴、折向器及其控制回路检修。 4) 调速系统排油、失压。 5) 配水环管漏水或排水阀关闭不严。 6) 其他工作需要打开机壳进人门。 4.3.3 调速器操作 a) 正常情况下,调速器应在“远方” 、 “自动”运行方式。调速器手动方式运行时,操作人员须在
15、现地值守、监视。 b) 调速器自动-手动相互切换时,对具备无扰动切换功能的调速器,可直接切换,对不具备该功能的调速器, 切换前应注意调整开度限制、 给定开度及实际开度三者一致, 避免产生扰动。 c) 手动方式下操作多喷嘴进行负荷增减时,宜保持对称喷嘴开度一致。 d) 根据调速器设定程序,主喷嘴的选择切换有以下几种模式 1) 每次开机的主喷嘴可通过调速器电柜任意选择。 2) 调速器自动-手动相互切换一次后主喷嘴自动顺序切换一次。 3) 机组开停一次后主喷嘴自动顺序切换一次。 e) 喷嘴排水操作 1) 当压力钢管(引水隧洞)需要排空检查时,可采用开启喷嘴排水操作。喷嘴排水宜避开汛期多泥沙时段。 2
16、) 检查机组停机,喷嘴全关、折向器投入。 3) 手动开启相应喷嘴一定开度,并确保折向器仍在投入状态。 4) 根据所需排水流量,调整喷嘴数量及开度。 5) 排水完成后,关闭相应喷嘴。 4.3.4 水轮机检修隔离 a) 机组解列停机并做好电气部分的检修隔离措施。 b) 关闭进水球阀并投入检修密封和接力器机械锁锭。 DL / T 2020 2019 5c) 配水环管排空,并保持排水阀全开。 d) 视需要关闭尾水闸门。 e) 调速器切现地,开关喷嘴、折向器,完成有关试验数据测定后,断开交、直流电源。 f) 关闭调速系统油压装置供油总阀,必要时卸压。 g) 关闭水轮机检修有关的油、水、气系统阀门。 h)
17、 断开水轮机有关保护、自动装置电源。 i) 设置检修警示牌,并设置围栏等明显的物理隔离措施。 4.3.5 隔离恢复 a) 检查轴承油槽油位符合规定,油色正常。 b) 恢复水轮机有关保护、自动装置正常。 c) 恢复水轮机有关的油、水、气系统正常。 d) 调速系统油压装置复压,恢复工作正常。 e) 接力器充油,调速器机电联动试验合格,并测定紧急关机时间符合要求。 f) 检查水轮机喷嘴全关、折向器投入,机壳内无遗留物,将机壳进人门封闭。 g) 全开机组尾水闸门并加锁锭。 h) 全关配水环管排水阀。 i) 退出进水球阀检修密封、接力器机械锁锭,开启进水球阀。 j) 机组电气部分恢复备用后,按要求检查机
18、组启动条件是否具备。 4.4 运行监视 4.4.1 监视要求 a) 现场规程应对水斗式水轮机运行监视项目、 具体范围和要求, 需记录信息、 参数等明确规定。 b) 监盘人员发现设备参数及其他异常应及时调整、汇报、处理。 4.4.2 监视项目 a) 上游水位及配水环管压力、机组过机流量。 b) 调速系统工作状况,水轮机喷嘴、折向器开度指示。 c) 水轮机导轴承巴氏合金瓦最高温度不超过 70,油温最高不超过 55,最低不低于 10;采用弹性金属塑料瓦的瓦体最高温度不超过 55,油温最高不超过 50。 d) 水导轴承盖振动值应不超过 GB/T 8564 的相关规定,水导轴承处主轴的振动(摆度)应不超
19、过 GB/T 32584-2016 附录 B 中限制值 1(A/B 分区界限)的规定,且主轴摆度不超过轴承冷态间隙的 70%。 e) 油、水、气系统设备压力、流量。 f) 自动化元件及系统、保护装置工作情况,水轮机各仪表指示。 g) 停机状态下喷嘴漏水量、制动系统状态等。 4.5 巡检 4.5.1 常规巡检要求 a) 每班应按规定的时间进行巡检。 b) 巡视检查应按规定的路线,并有明确的巡检内容。 c) 巡检主要项目和要求见附录 B。 4.5.2 水斗式水轮机遇下列情况应加强巡视检查和监视 DL / T 2020 2019 6a) 设备新投运或检修后恢复运行。 b) 遇事故处理后投入运行。 c
20、) 水轮机及其附属设备有缺陷尚未消除。 d) 运行参数超过规定值。 e) 试验工作刚结束后的运行期内。 f) 喷嘴在非对称方式下运行时。 4.6 不正常运行及事故处理 4.6.1 一般要求 a) 水轮机运行出现异常时, 值班人员应根据监控报警信号和设备异常现象, 准确判断发生异常的部位及原因,并立即采取有效措施,解除对人身和设备的威胁,限制事故的扩大。 b) 事故处理中,未经当值负责人同意,不得复归事故信号或改动现场设备状态,但危及人身安全等紧急情况除外。 c) 应及时记录事故现象、处理情况,分析事故原因并制定相应的防范措施。 。 d) 遇下列情况,值班人员可直接解列停机、关闭进水球阀,必要时
21、关闭压力钢管前端蝶阀/闸门: 1) 水轮机转速上升到过速保护整定值时进水球阀没有自动关闭。 2) 调速器失灵,喷嘴失控不能关闭、折向器失控不能投入。 3) 调速系统油压降至事故低油压以下但保护未启动。 4) 水轮机振动、摆度异常增大,超过允许范围,无法消除,严重威胁设备安全时。 5) 水导轴承油位急剧下降,大量漏油、甩油、补充不及,且瓦温急剧上升时。 6) 机壳进人门破裂严重漏水、球阀管路阀门或球阀轴密封损坏大量漏水,有水淹厂房的危险时。 7) 配水环管、压力钢管破裂大量漏水。 4.6.2 不正常运行 a) 水导轴承温度高 1) 密切监视水导轴承瓦温、油温。 2) 检查水导轴承油槽油位、油色,
22、必要时进行油质化验。 3) 检查水导轴承冷却水压力、流量,必要时进行调整。 4) 检查水轮机振动(轴摆度)情况,必要时调整负荷工况。 5) 水导轴承温度继续上升,应停机处理。 b) 水导轴承油位异常 1) 密切监视水导轴承瓦温、油温。 2) 油槽油位过高,检查是否因进水引起,如进水则应停机处理。如油质合格,则调整油位至正常范围。 3) 油槽油位过低,检查是否有渗漏或溢出,若有则设法消除并补油,必要时停机处理。 c) 水导轴承冷却水中断或水压降低 1) 密切监视水导轴承瓦温、油温。 2) 检查冷却水进、出阀门位置是否正确、管路有无渗漏,并进行相应调整、处理。 3) 检查冷却水过滤器堵塞情况,必要
23、时进行清理。 4) 检查技术供水泵工作状况,必要时投入备用冷却水。 5) 冷却水中断后, 水轮机继续运行时间不应超过规定, 如中断一时不能恢复, 则应停机处理。 d) 水轮机振动(轴摆度)超过规定值 1) 调整机组运行工况,检查振动(轴摆度)值是否下降。 DL / T 2020 2019 72) 检查水导轴承运行情况、监视轴承温度,发现异常及时处理。 3) 检查水机室、机壳有无严重的异音,必要时停机检查处理。 4) 如振动(轴摆度)值持续上升,危及机组安全运行时,则停机处理。 e) 喷嘴、折向器液压控制管路渗漏 1) 根据调速器控制方式,若喷嘴、折向器能独立控制,则该组喷嘴退出工作并投入折向器
24、,隔离漏油管路。 2) 若喷嘴、折向器不能实现独立控制,则停机处理。 3) 对渗漏点进行处理并清理漏油。 f) 喷嘴、折向器反馈装置故障 1) 检查故障喷嘴和折向器位置指示,确认故障喷嘴已退出运行、折向器已投入,否则调速器切手动退出故障喷嘴、投入折向器。 2) 若单组喷嘴、折向器能独立控制,可调整喷嘴运行方式,待停机时处理。 3) 若单组喷嘴、折向器不能独立控制,则立即停机处理。 4.6.3 事故处理 a) 水导瓦温度过高动作 1) 监视机组事故停机流程启动、执行是否正确,否则手动干预。 2) 记录瓦温过高时冷却水压力、流量、温度及轴承油位、油温等。 3) 做好相应隔离措施,全面检查处理。 b
25、) 调速器控制严重故障 1) 机组运行中,调速器发生主喷嘴控制故障、两个及以上喷嘴折向器控制故障、控制器硬件严重故障、电柜交直流全部中断等情况时,根据设定程序不同,启动机组事故停机流程。 2) 监视机组停机流程执行正确,喷嘴全关、折向器投入,进水球阀关闭。 3) 做好相应隔离措施,全面检查处理。 c) 调速系统压力油罐低油压 1) 检查机组是否启动紧急停机流程,若未启动则手动启动。 2) 监视机组停机流程执行是否正常,若不正常则手动干预。 3) 检查调速系统压力油罐及管路是否存在大量漏油,若存在大量漏油,及时切断油源。 4) 检查是否因油泵故障停运引起,及时恢复油泵运行。 5) 若判断存在大量
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