任务3 油系统

1、水电站机组自动化运行与监控学习情境 辅助设备的自动控制及运行 油系统辅助设备的自动控制及运行1.了解油系统的种类及作用；2.熟悉油的主要性质；3.熟悉油的净化措施与处理方法；4.能看懂油系统图；5.能在仿真机上进行油系统各种操作。知识要点辅助设备的自动控制及运行油的劣化分析及净化处理3油的基本性质2水电站用油种类及其作用1油系统的组成及油系统图 4油系统任务及操作5油系统仿真操作 6辅助设备的自动控制及运行 在水电站各种设备的操作中，负责负荷调节的水轮机调速器的液压操作、机组及辅助设备运转的润滑和散热，以及电气设备的绝缘、消弧等，都是用油作为介质来完成的。1.水电站用油种类及其作用辅助设备的自

2、动控制及运行1.水电站用油种类及其作用1.1 润滑油： (1)透平油：有HU-22，HU-30，HU-46三种，在符号后面的数字表示油50时的运动粘度，供机组轴承和液压操作用。 (2)机械油：有HJ-10，HJ-20，HJ-30等供电动机、水泵和起重机械用。 (3)压缩机油：有HS-13和HS-19两种，供压缩机润滑用。 (4)润滑脂(黄油)：供滚动轴承润滑用。1.2 绝缘油： (1)变压器油：有DB-10，DB-25型，符号后面的数字表示油的凝点（负值），供变压器及电流、电压互感器用。 (2)开关油：有DU-4型，符号后面的数字表示油的凝点（负值），供开关用。 (3)电缆油：有DL-38，D

3、L-66，DL-110三种，符号后面的数字表示以千伏计的电压，供电缆用。 辅助设备的自动控制及运行1.3 油的作用 1）汽轮机油的作用 机组汽轮机油的主要作用为润滑、散热及液压操作。 （1）润滑和散热作用。运行中由各轴承承受着机组的轴向和径向荷载运转，透平油可在机组的运动件（轴）与约束件（轴承）之间的间隙中形成油膜，以轴承间油膜的内部摩擦代替轴承的固体干摩擦，从而降低摩擦系数；润滑油在轴承和轴承油箱冷却器之间的连续循环运动，不断将轴承运转时产生的热量带出冷却，使油和轴承的温度不致超过运行规定值，保证设备的安全经济运行。 （2）液压操作。水轮机调速器的接力器对不同型式水轮机的导水机构、桨叶和针阀

4、的操作，以及主阀、调压阀和液压操作设备的操作等，都是以汽轮机油作为传递能量的工作介质。 1.水电站用油种类及其作用辅助设备的自动控制及运行 2）绝缘油的作用 绝缘油在设备中的作用是绝缘，散热和消弧。 （1）绝缘作用。由于绝缘油的绝缘强度约为空气的6倍，因而用绝缘油来作为绝缘介质，可以大大提高电气设备运行的可靠性，并可缩小设备尺寸，使得设备结构紧凑。 （2）散热作用。变压器等设备运行时，线圈通过强大的电流，损耗的功率将产生大量的热，若不及时将这些热量散发出来，温升过高将损害线圈绝缘，甚至烧毁变压器。通过绝缘油把这部分热量吸收，由于温差对流作用可使之产生内循环流动，把这部分热量传至外壳散发或通过冷

5、却器中冷却水带走(水冷式)，以保证变压器的正常运行。 （3）消弧作用。当高压油开关切断电力负荷时，在开关触点之间会产生强大的电弧。此电弧温度很高，如不及时将热量传出，就可能烧坏设备以及引起过电压击穿设备。 1.水电站用油种类及其作用辅助设备的自动控制及运行2.油的基本性质 1）粘度：当液体质点受外力作用而相对运动时，在液体分子间产生的阻力称为液体的粘度。油的粘度是油的重要特性之一。 2）闪点：在一定条件下加热油品时，油的蒸汽和空气所形成的混合气体，在接触火源时即呈现蓝色火焰并瞬间行熄灭(闪光现象)时的最低温度，称为闪点。 3）凝固点：油的温度降低到刚刚失去流动性时的温度称为凝固点。 4）酸值：

6、油中游离的有机酸的含量称为油的酸值。 5）抗氧化性：使用过程中油在较高温度下，抵抗和氧发生化学反应的性能称为抗氧化性。 6）抗乳化度：在一定的条件下，测试油与水蒸汽形成 乳化液达到完全分层所需的时间称为抗乳化度。 7）绝缘强度: 在规定的试验条件下，绝缘油承受击穿电压的能力，称绝缘强度。辅助设备的自动控制及运行3.油的劣化分析及净化处理 3.1 油的劣化分析 现象：油在使用或储存的过程中，由于某种原因产生有机酸及氧化物，使得油被氧化后其酸值增高，闪点降低，粘度增大，颜色加深，并有胶质及油泥沉淀物析出，油的性能指标变坏，从而不能保证设备的安全可靠运行。这种使油的性能恶化的变化称为油的劣化。 影响

7、：这将影响正常润滑及散热作用，腐蚀金属及纤维，使操作控制系统失灵等，而在高温下运行如产生氢和碳化氢等气体，它将与油面的空气混合而成为爆炸物，更危及设备安全运行，应严加防范。 原因：油劣化的根本原因是被氧化，而促使油加速氧化的因素大致有：水分、温度、空气、天然光线和电流等。 辅助设备的自动控制及运行3.2 油的净化处理 1) 压力过滤 压力过滤是利用压力滤油机把油加压，使之通过具有吸收水分和阻止机械杂质通过的过滤层，以达到使油净化的目的。 压滤机由齿轮油泵3、预滤过器2、三通阀4、回油阀10、滤油器6(包括滤框、滤板、滤纸及油盘)等组成。 滤油时，油泵将污油从压力滤油机进油口吸入，通过预过滤器，

8、除去较大的杂质，再经油泵加压后进入滤油器，通过滤框孔口流入两层滤纸间的空腔中，再透过滤纸，从滤板上的沟道网汇集到滤油器下方的管孔流出。 3.油的劣化分析及净化处理 辅助设备的自动控制及运行 2) 真空过滤 真空过滤是利用油和水的汽化温度不同，在真空罐内水分和气体形成减压蒸发，从而将油中的水分及气体分离出来，达到除水脱气的目的。真空过滤是一种快速除水的好方法，水电站应用广泛。 将污油由压力滤油机2输送至加热器3加热至5070，用油泵5压向真空罐4内并经过喷嘴11扩散成雾状，由于油与水的沸点不同，在一定温度和真空下，沸点将降低而使油中的水分与气体汽化，形成减压蒸发，油与水分及气体得到分离，再利用真

9、空泵6经油气隔板10，将水蒸汽及气体抽吸出来。 3.油的劣化分析及净化处理 辅助设备的自动控制及运行3.3 油的再生 油在运行过程中会受各种外界因素的影响，使得油的物理和化学性质变化而成为废油，影响油继续使用。 用化学方法或物理化学方法使油恢复原来的性质，叫做油的再生。 油的再生一般采用吸附剂的方法，如粒状白土过滤法、硅胶过滤吸附法以及活性氧化铝过滤吸附法等。它们能吸附油劣化后所产生的氧化物，如酸类、胶质、水分以及油泥沉淀物等。 1）汽轮机油的再生 考虑到运行设的安全和吸附器的布置，除强迫油循环系统可采用连续性再生外，一般采用非连续性再生，即机组检修时，对油进行机械净化处理，同时进行油的再生。

10、3.油的劣化分析及净化处理 辅助设备的自动控制及运行3.3 油的再生 2）变压器油的再生 通常将吸附剂放置于变压器外的吸附器上，这种方法叫做热虹吸法。 工作原理如下：变压器带负荷时，油因受热密度变小，油自变压器的上部流入吸附器，油在流动过程中，逐渐冷却密度变大，从吸附器底部流回变压器。吸附器内装有吸附剂，油在运行中因氧化所生成的氧化物通过吸附剂时被吸附，从而使运行中的油处于合格状态。3.油的劣化分析及净化处理 辅助设备的自动控制及运行4.油系统的组成 根据油系统的任务以及电站用油量的大小，将贮油设备、用油设备、管网及油处理设备连接成一个系统。油系统一般有以下几部分组成： (1)油罐。 (2)油

11、处理设备。油泵、压力滤油机、真空滤油机、真空泵、滤纸烘箱及油过滤器等。 (3)油化验设备。化验仪器、设备和药物等。 (4)油吸附设备。硅胶吸附器。 (5)管网。油系统设备及用户连接起来的管道系统。 (6)测量及控制元件。温度信号器、压力控制器、油位信号器、油混水信号器、示流信号器等。 辅助设备的自动控制及运行5.油系统图 某电站混流式机组的汽轮机油系统 该电站装有两台机组，水轮机型号为HL(F)-LJ-200型，水轮机轴承为水润滑，本电站为长隧洞引水，设有调压井，引水系统布置方式为一管两机，故每台机组均装设1.3m球阀，两球阀共用一台HYZ-1.6-4.0型油压装置进行操作，调速器为HGS-8

12、0-4.0型微机调速器，并配以HYZ-1.6-4.0型油压装置。发电机为SF4-J33-10/4000型，悬吊式结构。 在安装场段布置有透平油罐室、油处理室和烘箱室。油处理室和机组用油设备之间用两根干管连接，使得净油与污油分开，在油处理室无供排油干管。设两台齿轮油泵，一台为固定式，一台为移动式，各净油设备均用活接头和软管连接，管路较短，操作阀门较少，净油设备可以移动，较灵活机动，但管路与活接头连接工作量较大。系统能很好地满足运行和维护的要求，适用于中小型机组。辅助设备的自动控制及运行混流式机组的汽轮机油系统图5.油系统图 辅助设备的自动控制及运行6.油系统任务及操作 6.1 油系统的任务 (1

13、)接受新油。用油槽车或油桶将新油运来后，并以自流或油泵压送方式将新油送入贮油槽；对新到的油，应按透平油或绝缘油的标准进行取样试验。 (2)贮备净油。在油库或油处理室应贮存有合格的、足够的备用油，以供发生事故需换用净油和正常运行补充损耗之用。 (3)给设备供、排油。新装机组或设备大修而把油排出后，机组需要充油。检修时，应将设备中的污油通过排油管，用油泵或自流方式送至运行油槽。 (4)向运行设备添油。用油设备在运行中，由于蒸发、漏油及取油样等损耗，需要补充油。 (5) 油的监督、维护和取样化验。需对油温、油位、排污等经常性的监督，对油质进行定期取样化验，以及对油系统进行技术管理和维护。 (6)污油

14、的净化处理。贮存在运行油罐中的污油通过压滤机或真空滤油机等进行净化处理，除去油中的水分和机械杂质。 (7) 废油的收集及处理。把废油收集起来并送至油务中心进行再生处理。辅助设备的自动控制及运行6.2 汽轮机油系统操作程序表 序号工作名称使用设备操作程序及设备1运行油槽接受新油油槽车，2CY1油槽车、阀1、2，2CY1，阀5、油槽I(或I)2运行油槽自循环过滤压力滤油机油槽I，阀3，LY(ZJCQ)，阀5、油槽I3运行油槽净油存入净油槽压力滤油机油槽I，阀4，LY(ZJCQ)、阀8，油槽4净油槽向设备充油油泵2CY2油槽、阀7，2CY2，阀10、11和15(HGS-80)，阀13和阀17(机组)，阀21(HYZ-1.6-4.0)5机组检修排油油泵2CY1(HYZ-1.6-4.0)，阀19、20 (机组)，阀18、14 (HGS-80)，阀12、16，阀9，2CY1，阀5，油槽I6运行油槽排污油泵2CY1，油槽车油槽I、阀3，2CY1，阀2，1，油槽车7设备废油排除油泵2CY1，油槽车阀19，20，16，12，2CY1，阀9，2，1，油槽车8清洗污油泵油泵2CY1，油槽车油槽、阀7、2CY