溪洛渡水电站地下厂房排水系统设计

溪洛渡水电站地下厂房排水系统设计

1水库和电站枢纽西洛渡水库是金沙江下游干附近的一座大型水库。位于四川省雷波县和永善县。它连接着湖北水库和向家水库。水库正常蓄水位600m,死水位为540m,总库容126.7亿m3,调节库容64.6亿m3。电站枢纽由一坝两厂组成,两个地下厂房对称布置在四川岸和云南岸的山体内,各装设9台770MW水轮发电机组,地下厂房由主厂房、主变洞、尾调室三大洞室组成。厂房埋深在下游水位之下,为确保电站安全,防止发生水淹厂房等重大事故,排水系统的设计就显得尤为重要。2系统分开设置为确保厂房安全,溪洛渡电站厂房排水系统分开设置为厂房渗漏排水系统、机组检修排水系统、尾调室渗漏排水系统,左右岸电站设置相同,设备配置相同。2.1工厂的渗漏排水系统2.2排水及转排水机组检修排水系统在机组检修时排出压力钢管、蜗壳及尾水管中的积水。机组检修时压力钢管及蜗壳积水通过设在蜗壳进口的排水阀排至尾水管,尾水管内积水通过盘形阀排至排水廊道(排水廊道贯通一岸的全部机组),再由排水廊道排至检修集水井,最后由排水泵从集水井中抽排至尾调室。机组检修排水系统主要设备由6台10kV长轴深井泵、1台0.4kV潜水排污泵及泵控阀、控制柜等组成,6台检修泵共用两根1016×12的排水总管,自排水泵出口后经过泵控阀、出口球阀,排水管先向下、在向上可排至2个机组尾水调压室。2.3主变洞侧渗漏水水质尾调室渗漏排水系统主要排出主变室渗漏水、尾水调压室渗漏水和厂房▽420.00高程以下主变洞侧渗漏水。尾调室渗漏排水系统主要设备由3台10kV长轴深井泵、1台0.4kV潜水排污泵及泵控阀、控制柜等组成。3台长轴深井泵共用两根630×10的排水总管,自排水泵出口后经过泵控阀、出口球阀,可排至2个机组尾水调压室。3井泵设计要点溪洛渡电站厂房排水系统的主要设备由若干台长轴深井泵组成,水泵为潜水多级混流泵,设计扬程110m。水泵后设置呼吸阀、泵控阀、电动球阀等设备,控制系统由现地控制柜和联合控制柜组成。3.1温度测量元件深井泵配套10kV电机,电机采用水冷却,在电机上轴承、下轴承、定子绕组均设有PT100温度测量元件。泵的吸入口垂直向下,出口水平,免抽真空启动,单基础安装,水泵和电机直联;从电机端俯视,水泵转子部件逆时针方向旋转。泵中间轴、扬水管和护管为多节,轴采用套筒联轴器联接。3.2启闭和缓闭控制泵控制阀装于水泵出口,适应水泵启、停工况,使水泵平稳地进行工况转换及水泵间相互主、备切换。在水泵启动时,可以在水压达到设定压力时自动开启阀门(设定启阀压力在一定范围内可调),即闭阀启泵;在水泵停泵时,先快速逆止,再缓闭(设定缓闭时间在一定范围内可调),在各种工况下可以防止水锤对管路系统和其他设备的损害。缓闭时间可在3~120s内任意调节,并具有反馈功能。3.3软启动器及plc控制器现地配置有现地控制柜和联控柜,每一台泵的动力电源单独取自不同的厂用电10kV母线,排水系统现地采用PLC控制器,控制回路中将厂用电的10kV馈线开关当作接触器,现地不设置接触器,也未配置软启动器。集水井内设有2套投入式水位变送器和1套浮子式液位开关用于自动控制水泵启停,分别设有停泵水位、工作泵启动水位、备用泵启动水位、集水井高报警水位等,并将水位信号上送至计算机监控系统,用于远方监视和控制。4要学习，从中学习4.1排水系统的设计厂房渗漏和检修排水都排至机组尾水调压室,当机组甩负荷时,尾调室涌浪高度可能高于排水口高程,会造成尾水倒灌至集水井。为此,在渗漏、检修排水管的出口处装设了鸭嘴阀,鸭嘴阀采用耐磨损特殊橡胶制作,闭合的橡胶端朝向尾水,当排水管排水时,管内水压能冲开闭合端,向尾调室排水。当排水管无排水时,橡胶端闭合,尾水不能进入排水管内,避免了尾水倒灌至集水井。同时,因设置了两路排水路径至两个尾调室,当其中一路排水管路上的鸭嘴阀故障不能止水时,可关闭该路渗漏、检修排水总阀,更换鸭嘴阀,排除故障,尽快使渗漏、检修排水恢复到具有备用管路的状态。4.2泵控阀的关闭排水系统排水泵的出水管路路径设计为从349m高程出口先至330m高程,再升至394m出口,大约长340m,并且最大高度差有64m。为了防止反水锤,在泵出口阀处装设了泵控阀。排水泵在正常启动的时候,泵控阀起到缓开作用,有效避免了管道的压力剧变;正常停泵的时候,泵控阀的大阀盘在水流停止或者开始倒流的时候在自重和水流压力的作用下快速关闭,管道流速较低,不会形成过大的瞬变流,水锤不能形成较大的管道压力脉动。另外,为防止尾水直接倒灌引起水锤,泵控阀小阀盘的关闭时间应保证不小于水锤波周期的时长。建议有条件的电站可在泵控阀的水控回路上装设开启、关闭电磁阀,用于准确的控制泵控阀的开启和关闭,准确做到先启动排水泵、再开泵控阀,先关泵控阀、后停排水泵,预防水锤和排水泵反转。4.3kv开关的配置控制回路中,将10kV开关当作电机的接触器,由于受场地安装位置的限值,未在水泵的现地控制柜配置10kV开关,而是用厂用电的10kV馈线开关当作接触器。建议有条件时,应在水泵的现地控制柜配置10kV开关作为接触器,而将厂用电的10kV馈线开关作为电源开关,防止电机故障后导致越级跳闸10kV母线供电电源开关。每一台水泵应设置独立的动力电源,控制电源应多配置几路,有条件的电站还应设置直流电源作为控制电源。4.4控制系统启停控制正常情况下,溪洛渡厂房排水系统通过现地PLC实现自动启停功能,当PLC异常不能正常工作时,运行值班人员可在中控室通过电站监控系统对水泵进行启停操作,此操作命令跨过PLC控制器,直接作用于每一台水泵的启停常规控制回路,提高了电站应急能力。4.5试验室内管道和管口的安装,设计在水泵外部排水泵启动、停止水位应考虑到水泵运行排水时间、水泵停运时间和集水井的应急容积的关系,启动主泵水位和启动备用泵水位应考虑到水位的波动,一般建议大于0.5m以上。建议集水井装设两套以上原理不同的水位传感器,两套传感器的信号都送至监控系统,便于中控室远方监视和控制。在排水泵出口到泵控阀之间应装设空气阀,空气阀在启泵时自动打开,排出管路中的压缩空气,保护了管路和附件;在水泵停运时,空气阀向管路中补入空气,消除管内真空,防止产生负水锤