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水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程一、水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程概述

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是指為保障水電站安全、穩(wěn)定、高效運行而制定的一系列技術標準和操作規(guī)范。該規(guī)程涵蓋了水電站從設計、施工到運行維護的全過程,重點規(guī)范了水力學參數(shù)的監(jiān)測、控制及優(yōu)化,確保水電站設備在安全范圍內運行,并最大化能源利用效率。本規(guī)程適用于各類水電站,包括蓄水式、引水式及混合式水電站,其核心內容涉及水工建筑物、水輪機、發(fā)電機及附屬設備的運行管理。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:使用自動化水位計,誤差控制在±5cm以內。

(2)流量監(jiān)測:通過超聲波或機械式流量計,確保流量數(shù)據(jù)準確。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,包括但不限于:

(1)水輪機:檢查轉輪密封性、軸承潤滑情況。

(2)發(fā)電機:檢查勵磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)運行狀態(tài)。

(3)附屬設備:如閘門、閥門、傳感器等,確保無損壞或銹蝕。

(二)安全措施

1.制定應急預案:針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、洪水等)制定應對方案。

2.人員培訓:確保操作人員熟悉規(guī)程,掌握應急處理流程。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭。

(1)額定水頭范圍:例如,某水電站額定水頭為80-120m,需在此范圍內運行。

(2)水頭波動監(jiān)測:每30分鐘記錄一次水頭變化,波動幅度不得超過±5%。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度,維持流量在額定范圍內。

(1)額定流量范圍:例如,某水電站額定流量為50-100m3/s,需根據(jù)負荷需求調整。

(2)流量監(jiān)測:使用高精度流量計,誤差控制在±2%以內。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)監(jiān)測轉輪轉速,確保在額定轉速±2%范圍內。

(2)檢查振動頻率,異常振動需立即停機檢查。

2.發(fā)電機運行:

(1)監(jiān)測電壓、電流,確保在額定值±5%范圍內。

(2)定期檢查冷卻系統(tǒng),防止過熱。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)立即降低負荷,檢查過載原因(如水頭過高、流量超限)。

(2)若問題持續(xù),需緊急停機檢修。

2.水位異常:

(1)檢查水庫或渠道是否出現(xiàn)堵塞、滲漏。

(2)若水位持續(xù)下降或上升,需啟動應急預案。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)按照預設程序逐步降低負荷,關閉水輪機進水閥門。

(2)切斷發(fā)電機勵磁電源,確保設備完全停止。

2.重啟操作:

(1)檢查設備無異常后,逐步恢復供水,重新啟動水輪機。

(2)監(jiān)測重啟過程中的參數(shù)變化,確認穩(wěn)定后方可投入正常運行。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)每半年檢查一次大壩、渠道的滲漏情況。

(2)發(fā)現(xiàn)裂縫、滲水需及時修復。

2.設備維護:

(1)水輪機:每年進行一次全面檢修,更換磨損部件。

(2)發(fā)電機:每季度檢查絕緣系統(tǒng),確保無老化現(xiàn)象。

(二)運行記錄

1.記錄內容:包括水位、流量、設備運行參數(shù)、維護情況等。

2.記錄要求:每日整理,每月匯總,并存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是保障水電站安全運行的核心依據(jù),通過嚴格的參數(shù)控制、設備監(jiān)控及異常處理,可最大化能源利用效率,延長設備壽命。各水電站需嚴格按照規(guī)程操作,并結合實際情況進行調整,確保運行安全可靠。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:

使用自動化水位計(如超聲波水位儀、壓力式水位計),確保傳感器清潔且安裝位置正確。

設定監(jiān)測頻率,例如每15分鐘記錄一次,并實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)中。

誤差允許范圍控制在±5cm以內,超出范圍需排查傳感器或環(huán)境因素(如風浪)。

核對水庫最新蓄水量記錄,與監(jiān)測數(shù)據(jù)對比,確保一致性。

(2)流量監(jiān)測:

通過超聲波流量計、電磁流量計或機械式水表等設備進行測量。

確保流量計前有足夠的直管段(通常建議上游10倍管徑,下游5倍管徑),以保證測量精度。

定期校準流量計,校準周期建議為每年一次或根據(jù)設備磨損情況調整。

誤差允許范圍控制在±2%以內,需進行現(xiàn)場標定驗證。

檢查渠道或管道是否有堵塞、滲漏等異常情況,這些因素會影響流量測量。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,確保其處于良好狀態(tài)。

(1)水輪機:

檢查轉輪密封裝置(如橡皮墊、迷宮環(huán))是否完好,無磨損、老化或損壞。

檢查主軸及軸承潤滑情況,確認油位在正常范圍內(油位計讀數(shù)應在標記線之間),油質清澈無雜質。

檢查導水機構(導葉、轉輪)動作是否靈活,無卡澀現(xiàn)象,行程到位。

通過手動操作或驅動裝置,檢查導葉開度是否能從關閉位平穩(wěn)調至試驗開度(通常為30%-50%)。

檢查蝸殼、壓力管道有無滲漏,焊縫、法蘭連接處是否牢固。

(2)發(fā)電機:

檢查勵磁系統(tǒng),包括勵磁機、整流裝置等,確認控制電路正常,無短路或斷路。

檢查冷卻系統(tǒng)(如氫冷、水冷),確認冷卻水或冷卻氣體壓力、溫度在正常范圍,循環(huán)流暢。

檢查軸承潤滑,確認油位、油質符合要求,溫度正常。

檢查定子繞組、轉子繞組絕緣電阻,使用兆歐表進行測量,數(shù)值應不低于出廠值或規(guī)程要求值。

檢查電刷與滑環(huán)接觸是否良好,表面光滑無嚴重燒蝕,刷握緊固。

(3)附屬設備:

閘門與閥門:檢查閘門(如攔污柵、事故閘門、尾水閘門)操作機構是否靈活,傳動裝置無松動,鎖閉裝置可靠。手動操作時感覺阻力均勻,電動操作時電機運行平穩(wěn),位置指示準確。檢查閥體、閥板密封面無嚴重磨損或損傷,填料壓緊適度,無泄漏。

傳感器與儀表:檢查水位計、流量計、壓力表、溫度傳感器、振動傳感器等是否校準在有效期內,接線是否牢固,顯示是否正常。

控制系統(tǒng):檢查SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))或DCS(集散控制系統(tǒng))是否通訊正常,畫面顯示正確,各輸入輸出點與現(xiàn)場設備對應。

消防與安全設施:檢查消防器材(滅火器、消防栓等)是否在有效期內,擺放位置是否正確,取用是否方便。檢查安全警示標識是否齊全、清晰。

(二)安全措施

1.制定應急預案:

針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、水災、火災、人員意外等)制定詳細的應急預案。

應急預案應包括:事件識別、應急組織架構、人員職責、處置步驟、聯(lián)系方式、所需資源(備品備件、工具、物資)等。

定期組織應急演練(如模擬水輪機過載、發(fā)電機跳閘、火災等場景),檢驗預案的可行性和有效性,并根據(jù)演練結果進行修訂。

2.人員培訓:

確保所有操作人員、值班人員、維修人員均經過專業(yè)培訓,熟悉水電站運行規(guī)程、設備操作手冊及應急預案。

培訓內容應涵蓋:設備原理、日常檢查要點、參數(shù)正常范圍、常見故障判斷與處理、安全操作規(guī)程、事故報告流程等。

定期進行考核,確保人員具備獨立處理日常運行問題和執(zhí)行應急程序的能力。

新上崗人員必須經過理論和實操考試,合格后方可獨立上崗。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭,以保護水輪機安全并優(yōu)化出力。

(1)額定水頭范圍設定:以某水電站為例,其設計額定水頭為80m至120m。運行時,水頭應盡量穩(wěn)定在此范圍內。

(2)水頭波動監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測進水口或蝸殼入口處的水頭,每30分鐘記錄一次,并繪制水頭變化曲線。

允許的水頭波動幅度一般控制在±5%。若因上游來水變化或下游水位變化導致水頭超出范圍,需采取相應措施。

若水頭過低,可能需要關閉部分導葉或限制發(fā)電負荷;若水頭過高,需檢查是否因下游水位下降或引水系統(tǒng)堵塞引起,并采取相應措施(如調整導葉開度、清理渠道等)。

確保壓力管道充滿度良好,無氣囊或空化風險。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度(通常在引水渠道或壓力管道上的控制閘門),維持流量在額定范圍內,以適應負荷需求并保護水輪機。

(1)額定流量范圍設定:例如,某水電站額定流量范圍為50m3/s至100m3/s。實際運行流量應根據(jù)電網負荷需求和水頭條件確定。

(2)流量監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測引水渠道或壓力管道的控制閘門后流量,每30分鐘記錄一次。

允許的流量波動幅度一般控制在±5%。若需改變流量,應緩慢調節(jié)閘門開度,避免引起水擊或設備劇烈振動。

調整流量時,需同步監(jiān)測水頭變化,確保水頭仍在額定范圍內。

若流量突然增大或減小,需立即檢查原因,如上游來水突變、下游河道堵塞或閘門操作問題。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)轉輪轉速監(jiān)控:

實時監(jiān)測水輪機轉輪的實際轉速,與額定轉速(由設計水頭和流量決定)進行比較。

允許的轉速偏差一般控制在±2%以內。轉速過高或過低均可能損壞設備或影響穩(wěn)定運行。

若轉速異常,需立即檢查原因,如流量突然變化、導葉開度設置錯誤、水輪機內部故障等。

(2)振動與擺度監(jiān)測:

安裝振動傳感器監(jiān)測水輪機機殼或轉輪上的振動烈度(有效值)和頻率。

監(jiān)測擺度(轉輪中心線偏離軸線距離),防止轉輪與導軸承、頂蓋等部件發(fā)生摩擦。

正常運行時的振動和擺度值應小于廠家規(guī)定的限值,且趨勢穩(wěn)定。若出現(xiàn)異常增大,可能是不平衡質量、制造缺陷、軸承磨損、水力沖擊(如空化)等原因,需停機檢查。

(3)溫度監(jiān)測:

監(jiān)測水輪機軸承、蝸殼、導軸承等關鍵部位的溫度,確保在允許范圍內。

使用溫度傳感器或紅外測溫儀進行監(jiān)測,設定超溫報警值和跳機保護值。

高溫可能由潤滑不良、過載、冷卻系統(tǒng)故障等引起,需及時處理。

2.發(fā)電機運行:

(1)電壓與電流監(jiān)控:

實時監(jiān)測發(fā)電機輸出電壓、電流,確保其穩(wěn)定在額定值或允許的偏差范圍內(通常電壓±5%,電流±10%)。

電壓波形應光滑,畸變率符合標準。電流異常增大可能表示負荷過大或設備故障。

(2)頻率監(jiān)控:

監(jiān)測發(fā)電機輸出頻率,對于并網運行的水電站,頻率必須嚴格等于電網頻率(如50Hz)。

頻率偏差超限可能表示調速系統(tǒng)故障或負荷變化未能及時補償。

(3)勵磁系統(tǒng)監(jiān)控:

監(jiān)測勵磁電壓、電流、勵磁機轉速等參數(shù),確保勵磁系統(tǒng)運行正常。

檢查勵磁調節(jié)器是否按預期調節(jié)勵磁,以穩(wěn)定電壓和頻率。

(4)冷卻系統(tǒng)監(jiān)控:

對于氫冷發(fā)電機,監(jiān)測氫氣壓力、溫度、濕度、純度(含水量、含氧量)。氫氣壓力和溫度應在規(guī)定范圍內,濕度不宜過高以防腐蝕,純度需合格以保證絕緣和安全。

對于水冷發(fā)電機,監(jiān)測冷卻水壓力、流量、溫度,確保冷卻效果。冷卻水水質需定期檢測,防止結垢或腐蝕。

(5)聲音與氣味監(jiān)測:

正常運行的發(fā)電機聲音應均勻平穩(wěn),無明顯異響。

注意有無焦糊味、絕緣燃燒味等異常氣味,這些可能是過熱或絕緣損壞的跡象。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)識別:監(jiān)測到發(fā)電機電流或水輪機功率持續(xù)超過額定值,伴隨設備溫度升高、振動加劇等現(xiàn)象。

(2)應對步驟:

立即通過監(jiān)控系統(tǒng)或操作界面,查看具體是哪部分設備或哪條支路過載。

嘗試降低負荷,如減少發(fā)電機組出力、切除部分不重要負荷(需與電網調度協(xié)調)。

檢查是否因水頭或流量突然增大導致過載,若如是,則需檢查引水系統(tǒng)并適當關小閘門。

若過載持續(xù),且已采取降低負荷措施無效,應按照規(guī)程啟動緊急停機程序,保護設備。

停機后,詳細檢查過載原因,如短路、設備故障、運行參數(shù)設置錯誤等,排除后方可重新啟動。

2.水位異常:

(1)識別:監(jiān)測到水庫水位或引水渠道水位快速下降或上升,偏離正常范圍,可能影響進水或導致淹沒。

(2)應對步驟:

立即檢查水位計傳感器是否正常,確認水位異常真實存在。

若水位快速下降,檢查是否因下游河道決口、引水渠道堵塞或大量用水(如灌溉)導致。采取相應措施,如關閉部分閘門、清理渠道。若情況嚴重,可能需要啟動應急預案,甚至暫時停機。

若水位快速上升,檢查是否因上游持續(xù)強降雨、水庫泄洪能力不足或下游水位暴漲導致。采取相應措施,如加大泄洪量(在安全允許范圍內)、檢查大壩安全狀況。若水位超警戒線,必須嚴格執(zhí)行防汛預案。

持續(xù)監(jiān)測水位變化趨勢,及時向上級和相關方報告。

3.設備突發(fā)故障(如水輪機卡澀、發(fā)電機跳閘):

(1)識別:出現(xiàn)無法正常操作的信號、設備發(fā)出異響、振動或溫度急劇變化、控制系統(tǒng)報警等。

(2)應對步驟:

立即確認故障性質和影響范圍,查看相關傳感器數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)指示。

嚴格執(zhí)行緊急停機程序(如按下E-STOP急停按鈕),隔離故障設備,防止事態(tài)擴大。

啟動備用設備(若有),盡量維持系統(tǒng)部分功能或切換至手動模式。

保護現(xiàn)場,防止無關人員進入危險區(qū)域。

聯(lián)系專業(yè)維修團隊,進行故障診斷和修復。

修復后,必須進行試運行和性能測試,確認問題徹底解決后方可恢復正式運行。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)正常停機:

逐步降低發(fā)電機負荷至零,或根據(jù)調度指令減少至維持廠用電水平。

停止勵磁系統(tǒng),斷開發(fā)電機與電網的連接(解列)。

逐漸關閉水輪機導葉至關閉位,停止導水機構油泵。

根據(jù)需要,停止水輪機主軸潤滑系統(tǒng)。

關閉壓力管道控制閘門(若需要)。

監(jiān)測設備參數(shù),確認機組完全停止且無異常。

(2)緊急停機(事故停機):

立即按下E-STOP急停按鈕或執(zhí)行事故停機程序。

勵磁系統(tǒng)自動或手動快速滅磁。

發(fā)電機自動或手動解列。

水輪機導葉自動或手動快速關閉(通常至30%-50%試驗開度,具體按規(guī)程執(zhí)行)。

嚴禁在緊急停機后立即嘗試重新啟動,必須查明并排除故障。

2.重啟操作:

(1)確認條件:必須確認故障已排除,設備檢查合格,水力條件(水位、流量)滿足啟動要求,環(huán)境安全。

(2)步驟:

檢查并確認所有設備(水輪機、發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等)處于可啟動狀態(tài)。

按照規(guī)程順序,啟動水輪機潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。

啟動導水機構油泵,手動或自動將導葉從關閉位緩慢開啟至預定的啟動開度(如30%-50%)。

啟動勵磁系統(tǒng),建立勵磁電流。

進行試轉動,檢查水輪機和發(fā)電機是否有異常振動、異響或溫度過高。

若試轉動正常,逐步增加導葉開度,提升發(fā)電機轉速至同步轉速。

進行并網操作(若為并網運行),檢查并網成功,頻率、電壓、相角符合并網要求。

逐步增加負荷至正常運行水平。

重啟過程中,加強監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即采取停機措施。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)檢查周期與內容:

每月:檢查大壩、渠道外觀有無裂縫、滲水、變形;檢查護坡、護岸有無沖刷;檢查閘門、護坦、消力池等結構有無沖刷或損壞。

每季度:對大壩、渠道進行變形監(jiān)測和滲流監(jiān)測;檢查排水設施是否通暢。

每年:進行全面的外觀檢查和結構安全評估;必要時進行滲漏檢測;清理渠道和河道障礙物。

(2)維護操作:

清理攔污柵污物,確保進水通暢。

檢查并維護閘門啟閉機,確保操作靈活可靠。

對混凝土結構進行裂縫修補、表面防腐處理。

對金屬結構進行除銹、防腐涂裝。

2.設備維護:

(1)水輪機:

每月:檢查軸承潤滑情況,補充潤滑油;檢查密封件狀態(tài);檢查轉輪、導葉磨損情況(通過振動分析或解體檢查)。

每半年:進行水輪機蝸殼、壓力管道內壁檢查,清理泥沙和雜物;檢查導葉操作機構。

每年:全面解體檢查,更換磨損部件(如密封環(huán)、軸套、軸承等);進行效率試驗和振動測試。

(2)發(fā)電機:

每月:檢查定子、轉子繞組絕緣;檢查電刷與滑環(huán)接觸情況,必要時研磨;檢查軸承潤滑和溫度。

每季度:檢查冷卻系統(tǒng)(氫冷純度、水冷水質);檢查勵磁系統(tǒng)。

每年:全面清掃,檢查繞組、鐵芯;進行絕緣電阻、直流電阻、匝間絕緣等測試;檢查軸承和風扇。

(3)附屬設備:

每月:檢查閘門、閥門填料和密封,補充潤滑脂;檢查傳感器、儀表是否清潔、準確。

每季度:檢查消防器材是否完好有效;檢查照明和通信系統(tǒng)。

每年:對重要附屬設備(如主變壓器、開關柜、電纜)進行絕緣測試和油質分析。

(二)運行記錄

1.記錄內容:

運行參數(shù):每日記錄水庫水位、引水流量、水頭、水輪機轉速、發(fā)電機電壓、電流、頻率、出力等關鍵數(shù)據(jù)。

設備狀態(tài):記錄設備啟停時間、運行工況、異常情況及處理過程、維護保養(yǎng)內容。

環(huán)境條件:記錄天氣情況(晴、雨、風等)、上下游水位變化、負荷需求等。

安全情況:記錄安全檢查結果、人員培訓情況、事故(未遂)報告等。

2.記錄要求與存檔:

使用統(tǒng)一的運行記錄表格或電子記錄系統(tǒng),確保記錄清晰、準確、完整。

重要參數(shù)和異常情況需隨時記錄,不得涂改,確需修改需注明原因和修改人。

每日運行記錄應于次日上午整理完畢,每月匯總裝訂成冊。

運行記錄是分析運行狀況、評估設備性能、改進運行管理的重要依據(jù),需按規(guī)定年限(如3-5年)妥善存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是確保水電站安全、穩(wěn)定、高效運行的核心技術文件。其核心在于對水力學參數(shù)(水頭、流量)的精確控制,以及對水輪機、發(fā)電機等關鍵設備的嚴密監(jiān)控。通過規(guī)范的日常檢查、操作流程和異常情況處理預案,可以有效預防事故發(fā)生,保障設備安全,并最大化能源利用效率。各水電站應結合自身實際情況,嚴格執(zhí)行本規(guī)程,并持續(xù)進行優(yōu)化和完善,以適應技術發(fā)展和運行需求的變化。定期的維護保養(yǎng)和完整的運行記錄是保持水電站良好運行狀態(tài)的基礎。

一、水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程概述

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是指為保障水電站安全、穩(wěn)定、高效運行而制定的一系列技術標準和操作規(guī)范。該規(guī)程涵蓋了水電站從設計、施工到運行維護的全過程,重點規(guī)范了水力學參數(shù)的監(jiān)測、控制及優(yōu)化,確保水電站設備在安全范圍內運行,并最大化能源利用效率。本規(guī)程適用于各類水電站,包括蓄水式、引水式及混合式水電站,其核心內容涉及水工建筑物、水輪機、發(fā)電機及附屬設備的運行管理。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:使用自動化水位計,誤差控制在±5cm以內。

(2)流量監(jiān)測:通過超聲波或機械式流量計,確保流量數(shù)據(jù)準確。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,包括但不限于:

(1)水輪機:檢查轉輪密封性、軸承潤滑情況。

(2)發(fā)電機:檢查勵磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)運行狀態(tài)。

(3)附屬設備:如閘門、閥門、傳感器等,確保無損壞或銹蝕。

(二)安全措施

1.制定應急預案:針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、洪水等)制定應對方案。

2.人員培訓:確保操作人員熟悉規(guī)程,掌握應急處理流程。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭。

(1)額定水頭范圍:例如,某水電站額定水頭為80-120m,需在此范圍內運行。

(2)水頭波動監(jiān)測:每30分鐘記錄一次水頭變化,波動幅度不得超過±5%。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度,維持流量在額定范圍內。

(1)額定流量范圍:例如,某水電站額定流量為50-100m3/s,需根據(jù)負荷需求調整。

(2)流量監(jiān)測:使用高精度流量計,誤差控制在±2%以內。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)監(jiān)測轉輪轉速,確保在額定轉速±2%范圍內。

(2)檢查振動頻率,異常振動需立即停機檢查。

2.發(fā)電機運行:

(1)監(jiān)測電壓、電流,確保在額定值±5%范圍內。

(2)定期檢查冷卻系統(tǒng),防止過熱。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)立即降低負荷,檢查過載原因(如水頭過高、流量超限)。

(2)若問題持續(xù),需緊急停機檢修。

2.水位異常:

(1)檢查水庫或渠道是否出現(xiàn)堵塞、滲漏。

(2)若水位持續(xù)下降或上升,需啟動應急預案。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)按照預設程序逐步降低負荷,關閉水輪機進水閥門。

(2)切斷發(fā)電機勵磁電源,確保設備完全停止。

2.重啟操作:

(1)檢查設備無異常后,逐步恢復供水,重新啟動水輪機。

(2)監(jiān)測重啟過程中的參數(shù)變化,確認穩(wěn)定后方可投入正常運行。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)每半年檢查一次大壩、渠道的滲漏情況。

(2)發(fā)現(xiàn)裂縫、滲水需及時修復。

2.設備維護:

(1)水輪機:每年進行一次全面檢修,更換磨損部件。

(2)發(fā)電機:每季度檢查絕緣系統(tǒng),確保無老化現(xiàn)象。

(二)運行記錄

1.記錄內容:包括水位、流量、設備運行參數(shù)、維護情況等。

2.記錄要求:每日整理,每月匯總,并存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是保障水電站安全運行的核心依據(jù),通過嚴格的參數(shù)控制、設備監(jiān)控及異常處理,可最大化能源利用效率,延長設備壽命。各水電站需嚴格按照規(guī)程操作,并結合實際情況進行調整,確保運行安全可靠。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:

使用自動化水位計(如超聲波水位儀、壓力式水位計),確保傳感器清潔且安裝位置正確。

設定監(jiān)測頻率,例如每15分鐘記錄一次,并實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)中。

誤差允許范圍控制在±5cm以內,超出范圍需排查傳感器或環(huán)境因素(如風浪)。

核對水庫最新蓄水量記錄,與監(jiān)測數(shù)據(jù)對比,確保一致性。

(2)流量監(jiān)測:

通過超聲波流量計、電磁流量計或機械式水表等設備進行測量。

確保流量計前有足夠的直管段(通常建議上游10倍管徑,下游5倍管徑),以保證測量精度。

定期校準流量計,校準周期建議為每年一次或根據(jù)設備磨損情況調整。

誤差允許范圍控制在±2%以內,需進行現(xiàn)場標定驗證。

檢查渠道或管道是否有堵塞、滲漏等異常情況,這些因素會影響流量測量。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,確保其處于良好狀態(tài)。

(1)水輪機:

檢查轉輪密封裝置(如橡皮墊、迷宮環(huán))是否完好,無磨損、老化或損壞。

檢查主軸及軸承潤滑情況,確認油位在正常范圍內(油位計讀數(shù)應在標記線之間),油質清澈無雜質。

檢查導水機構(導葉、轉輪)動作是否靈活,無卡澀現(xiàn)象,行程到位。

通過手動操作或驅動裝置,檢查導葉開度是否能從關閉位平穩(wěn)調至試驗開度(通常為30%-50%)。

檢查蝸殼、壓力管道有無滲漏,焊縫、法蘭連接處是否牢固。

(2)發(fā)電機:

檢查勵磁系統(tǒng),包括勵磁機、整流裝置等,確認控制電路正常,無短路或斷路。

檢查冷卻系統(tǒng)(如氫冷、水冷),確認冷卻水或冷卻氣體壓力、溫度在正常范圍,循環(huán)流暢。

檢查軸承潤滑,確認油位、油質符合要求,溫度正常。

檢查定子繞組、轉子繞組絕緣電阻,使用兆歐表進行測量,數(shù)值應不低于出廠值或規(guī)程要求值。

檢查電刷與滑環(huán)接觸是否良好,表面光滑無嚴重燒蝕,刷握緊固。

(3)附屬設備:

閘門與閥門:檢查閘門(如攔污柵、事故閘門、尾水閘門)操作機構是否靈活,傳動裝置無松動,鎖閉裝置可靠。手動操作時感覺阻力均勻,電動操作時電機運行平穩(wěn),位置指示準確。檢查閥體、閥板密封面無嚴重磨損或損傷,填料壓緊適度,無泄漏。

傳感器與儀表:檢查水位計、流量計、壓力表、溫度傳感器、振動傳感器等是否校準在有效期內,接線是否牢固,顯示是否正常。

控制系統(tǒng):檢查SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))或DCS(集散控制系統(tǒng))是否通訊正常,畫面顯示正確,各輸入輸出點與現(xiàn)場設備對應。

消防與安全設施:檢查消防器材(滅火器、消防栓等)是否在有效期內,擺放位置是否正確,取用是否方便。檢查安全警示標識是否齊全、清晰。

(二)安全措施

1.制定應急預案:

針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、水災、火災、人員意外等)制定詳細的應急預案。

應急預案應包括:事件識別、應急組織架構、人員職責、處置步驟、聯(lián)系方式、所需資源(備品備件、工具、物資)等。

定期組織應急演練(如模擬水輪機過載、發(fā)電機跳閘、火災等場景),檢驗預案的可行性和有效性,并根據(jù)演練結果進行修訂。

2.人員培訓:

確保所有操作人員、值班人員、維修人員均經過專業(yè)培訓,熟悉水電站運行規(guī)程、設備操作手冊及應急預案。

培訓內容應涵蓋:設備原理、日常檢查要點、參數(shù)正常范圍、常見故障判斷與處理、安全操作規(guī)程、事故報告流程等。

定期進行考核,確保人員具備獨立處理日常運行問題和執(zhí)行應急程序的能力。

新上崗人員必須經過理論和實操考試,合格后方可獨立上崗。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭,以保護水輪機安全并優(yōu)化出力。

(1)額定水頭范圍設定:以某水電站為例,其設計額定水頭為80m至120m。運行時,水頭應盡量穩(wěn)定在此范圍內。

(2)水頭波動監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測進水口或蝸殼入口處的水頭,每30分鐘記錄一次,并繪制水頭變化曲線。

允許的水頭波動幅度一般控制在±5%。若因上游來水變化或下游水位變化導致水頭超出范圍,需采取相應措施。

若水頭過低,可能需要關閉部分導葉或限制發(fā)電負荷;若水頭過高,需檢查是否因下游水位下降或引水系統(tǒng)堵塞引起,并采取相應措施(如調整導葉開度、清理渠道等)。

確保壓力管道充滿度良好,無氣囊或空化風險。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度(通常在引水渠道或壓力管道上的控制閘門),維持流量在額定范圍內,以適應負荷需求并保護水輪機。

(1)額定流量范圍設定:例如,某水電站額定流量范圍為50m3/s至100m3/s。實際運行流量應根據(jù)電網負荷需求和水頭條件確定。

(2)流量監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測引水渠道或壓力管道的控制閘門后流量,每30分鐘記錄一次。

允許的流量波動幅度一般控制在±5%。若需改變流量,應緩慢調節(jié)閘門開度,避免引起水擊或設備劇烈振動。

調整流量時,需同步監(jiān)測水頭變化,確保水頭仍在額定范圍內。

若流量突然增大或減小,需立即檢查原因,如上游來水突變、下游河道堵塞或閘門操作問題。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)轉輪轉速監(jiān)控:

實時監(jiān)測水輪機轉輪的實際轉速,與額定轉速(由設計水頭和流量決定)進行比較。

允許的轉速偏差一般控制在±2%以內。轉速過高或過低均可能損壞設備或影響穩(wěn)定運行。

若轉速異常,需立即檢查原因,如流量突然變化、導葉開度設置錯誤、水輪機內部故障等。

(2)振動與擺度監(jiān)測:

安裝振動傳感器監(jiān)測水輪機機殼或轉輪上的振動烈度(有效值)和頻率。

監(jiān)測擺度(轉輪中心線偏離軸線距離),防止轉輪與導軸承、頂蓋等部件發(fā)生摩擦。

正常運行時的振動和擺度值應小于廠家規(guī)定的限值,且趨勢穩(wěn)定。若出現(xiàn)異常增大,可能是不平衡質量、制造缺陷、軸承磨損、水力沖擊(如空化)等原因,需停機檢查。

(3)溫度監(jiān)測:

監(jiān)測水輪機軸承、蝸殼、導軸承等關鍵部位的溫度,確保在允許范圍內。

使用溫度傳感器或紅外測溫儀進行監(jiān)測,設定超溫報警值和跳機保護值。

高溫可能由潤滑不良、過載、冷卻系統(tǒng)故障等引起,需及時處理。

2.發(fā)電機運行:

(1)電壓與電流監(jiān)控:

實時監(jiān)測發(fā)電機輸出電壓、電流,確保其穩(wěn)定在額定值或允許的偏差范圍內(通常電壓±5%,電流±10%)。

電壓波形應光滑,畸變率符合標準。電流異常增大可能表示負荷過大或設備故障。

(2)頻率監(jiān)控:

監(jiān)測發(fā)電機輸出頻率,對于并網運行的水電站,頻率必須嚴格等于電網頻率(如50Hz)。

頻率偏差超限可能表示調速系統(tǒng)故障或負荷變化未能及時補償。

(3)勵磁系統(tǒng)監(jiān)控:

監(jiān)測勵磁電壓、電流、勵磁機轉速等參數(shù),確保勵磁系統(tǒng)運行正常。

檢查勵磁調節(jié)器是否按預期調節(jié)勵磁,以穩(wěn)定電壓和頻率。

(4)冷卻系統(tǒng)監(jiān)控:

對于氫冷發(fā)電機,監(jiān)測氫氣壓力、溫度、濕度、純度(含水量、含氧量)。氫氣壓力和溫度應在規(guī)定范圍內,濕度不宜過高以防腐蝕,純度需合格以保證絕緣和安全。

對于水冷發(fā)電機,監(jiān)測冷卻水壓力、流量、溫度,確保冷卻效果。冷卻水水質需定期檢測,防止結垢或腐蝕。

(5)聲音與氣味監(jiān)測:

正常運行的發(fā)電機聲音應均勻平穩(wěn),無明顯異響。

注意有無焦糊味、絕緣燃燒味等異常氣味,這些可能是過熱或絕緣損壞的跡象。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)識別:監(jiān)測到發(fā)電機電流或水輪機功率持續(xù)超過額定值,伴隨設備溫度升高、振動加劇等現(xiàn)象。

(2)應對步驟:

立即通過監(jiān)控系統(tǒng)或操作界面,查看具體是哪部分設備或哪條支路過載。

嘗試降低負荷,如減少發(fā)電機組出力、切除部分不重要負荷(需與電網調度協(xié)調)。

檢查是否因水頭或流量突然增大導致過載,若如是,則需檢查引水系統(tǒng)并適當關小閘門。

若過載持續(xù),且已采取降低負荷措施無效,應按照規(guī)程啟動緊急停機程序,保護設備。

停機后,詳細檢查過載原因,如短路、設備故障、運行參數(shù)設置錯誤等,排除后方可重新啟動。

2.水位異常:

(1)識別:監(jiān)測到水庫水位或引水渠道水位快速下降或上升,偏離正常范圍,可能影響進水或導致淹沒。

(2)應對步驟:

立即檢查水位計傳感器是否正常,確認水位異常真實存在。

若水位快速下降,檢查是否因下游河道決口、引水渠道堵塞或大量用水(如灌溉)導致。采取相應措施,如關閉部分閘門、清理渠道。若情況嚴重,可能需要啟動應急預案,甚至暫時停機。

若水位快速上升,檢查是否因上游持續(xù)強降雨、水庫泄洪能力不足或下游水位暴漲導致。采取相應措施,如加大泄洪量(在安全允許范圍內)、檢查大壩安全狀況。若水位超警戒線,必須嚴格執(zhí)行防汛預案。

持續(xù)監(jiān)測水位變化趨勢,及時向上級和相關方報告。

3.設備突發(fā)故障(如水輪機卡澀、發(fā)電機跳閘):

(1)識別:出現(xiàn)無法正常操作的信號、設備發(fā)出異響、振動或溫度急劇變化、控制系統(tǒng)報警等。

(2)應對步驟:

立即確認故障性質和影響范圍,查看相關傳感器數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)指示。

嚴格執(zhí)行緊急停機程序(如按下E-STOP急停按鈕),隔離故障設備,防止事態(tài)擴大。

啟動備用設備(若有),盡量維持系統(tǒng)部分功能或切換至手動模式。

保護現(xiàn)場,防止無關人員進入危險區(qū)域。

聯(lián)系專業(yè)維修團隊,進行故障診斷和修復。

修復后,必須進行試運行和性能測試,確認問題徹底解決后方可恢復正式運行。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)正常停機:

逐步降低發(fā)電機負荷至零,或根據(jù)調度指令減少至維持廠用電水平。

停止勵磁系統(tǒng),斷開發(fā)電機與電網的連接(解列)。

逐漸關閉水輪機導葉至關閉位,停止導水機構油泵。

根據(jù)需要,停止水輪機主軸潤滑系統(tǒng)。

關閉壓力管道控制閘門(若需要)。

監(jiān)測設備參數(shù),確認機組完全停止且無異常。

(2)緊急停機(事故停機):

立即按下E-STOP急停按鈕或執(zhí)行事故停機程序。

勵磁系統(tǒng)自動或手動快速滅磁。

發(fā)電機自動或手動解列。

水輪機導葉自動或手動快速關閉(通常至30%-50%試驗開度,具體按規(guī)程執(zhí)行)。

嚴禁在緊急停機后立即嘗試重新啟動,必須查明并排除故障。

2.重啟操作:

(1)確認條件:必須確認故障已排除,設備檢查合格,水力條件(水位、流量)滿足啟動要求,環(huán)境安全。

(2)步驟:

檢查并確認所有設備(水輪機、發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等)處于可啟動狀態(tài)。

按照規(guī)程順序,啟動水輪機潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。

啟動導水機構油泵,手動或自動將導葉從關閉位緩慢開啟至預定的啟動開度(如30%-50%)。

啟動勵磁系統(tǒng),建立勵磁電流。

進行試轉動,檢查水輪機和發(fā)電機是否有異常振動、異響或溫度過高。

若試轉動正常,逐步增加導葉開度,提升發(fā)電機轉速至同步轉速。

進行并網操作(若為并網運行),檢查并網成功,頻率、電壓、相角符合并網要求。

逐步增加負荷至正常運行水平。

重啟過程中,加強監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即采取停機措施。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)檢查周期與內容:

每月:檢查大壩、渠道外觀有無裂縫、滲水、變形;檢查護坡、護岸有無沖刷;檢查閘門、護坦、消力池等結構有無沖刷或損壞。

每季度:對大壩、渠道進行變形監(jiān)測和滲流監(jiān)測;檢查排水設施是否通暢。

每年:進行全面的外觀檢查和結構安全評估;必要時進行滲漏檢測;清理渠道和河道障礙物。

(2)維護操作:

清理攔污柵污物,確保進水通暢。

檢查并維護閘門啟閉機,確保操作靈活可靠。

對混凝土結構進行裂縫修補、表面防腐處理。

對金屬結構進行除銹、防腐涂裝。

2.設備維護:

(1)水輪機:

每月:檢查軸承潤滑情況,補充潤滑油;檢查密封件狀態(tài);檢查轉輪、導葉磨損情況(通過振動分析或解體檢查)。

每半年:進行水輪機蝸殼、壓力管道內壁檢查,清理泥沙和雜物;檢查導葉操作機構。

每年:全面解體檢查,更換磨損部件(如密封環(huán)、軸套、軸承等);進行效率試驗和振動測試。

(2)發(fā)電機:

每月:檢查定子、轉子繞組絕緣;檢查電刷與滑環(huán)接觸情況,必要時研磨;檢查軸承潤滑和溫度。

每季度:檢查冷卻系統(tǒng)(氫冷純度、水冷水質);檢查勵磁系統(tǒng)。

每年:全面清掃,檢查繞組、鐵芯;進行絕緣電阻、直流電阻、匝間絕緣等測試;檢查軸承和風扇。

(3)附屬設備:

每月:檢查閘門、閥門填料和密封,補充潤滑脂;檢查傳感器、儀表是否清潔、準確。

每季度:檢查消防器材是否完好有效;檢查照明和通信系統(tǒng)。

每年:對重要附屬設備(如主變壓器、開關柜、電纜)進行絕緣測試和油質分析。

(二)運行記錄

1.記錄內容:

運行參數(shù):每日記錄水庫水位、引水流量、水頭、水輪機轉速、發(fā)電機電壓、電流、頻率、出力等關鍵數(shù)據(jù)。

設備狀態(tài):記錄設備啟停時間、運行工況、異常情況及處理過程、維護保養(yǎng)內容。

環(huán)境條件:記錄天氣情況(晴、雨、風等)、上下游水位變化、負荷需求等。

安全情況:記錄安全檢查結果、人員培訓情況、事故(未遂)報告等。

2.記錄要求與存檔:

使用統(tǒng)一的運行記錄表格或電子記錄系統(tǒng),確保記錄清晰、準確、完整。

重要參數(shù)和異常情況需隨時記錄,不得涂改,確需修改需注明原因和修改人。

每日運行記錄應于次日上午整理完畢,每月匯總裝訂成冊。

運行記錄是分析運行狀況、評估設備性能、改進運行管理的重要依據(jù),需按規(guī)定年限(如3-5年)妥善存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是確保水電站安全、穩(wěn)定、高效運行的核心技術文件。其核心在于對水力學參數(shù)(水頭、流量)的精確控制,以及對水輪機、發(fā)電機等關鍵設備的嚴密監(jiān)控。通過規(guī)范的日常檢查、操作流程和異常情況處理預案,可以有效預防事故發(fā)生,保障設備安全,并最大化能源利用效率。各水電站應結合自身實際情況,嚴格執(zhí)行本規(guī)程,并持續(xù)進行優(yōu)化和完善,以適應技術發(fā)展和運行需求的變化。定期的維護保養(yǎng)和完整的運行記錄是保持水電站良好運行狀態(tài)的基礎。

一、水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程概述

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是指為保障水電站安全、穩(wěn)定、高效運行而制定的一系列技術標準和操作規(guī)范。該規(guī)程涵蓋了水電站從設計、施工到運行維護的全過程,重點規(guī)范了水力學參數(shù)的監(jiān)測、控制及優(yōu)化,確保水電站設備在安全范圍內運行,并最大化能源利用效率。本規(guī)程適用于各類水電站,包括蓄水式、引水式及混合式水電站,其核心內容涉及水工建筑物、水輪機、發(fā)電機及附屬設備的運行管理。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:使用自動化水位計,誤差控制在±5cm以內。

(2)流量監(jiān)測:通過超聲波或機械式流量計,確保流量數(shù)據(jù)準確。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,包括但不限于:

(1)水輪機:檢查轉輪密封性、軸承潤滑情況。

(2)發(fā)電機:檢查勵磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)運行狀態(tài)。

(3)附屬設備:如閘門、閥門、傳感器等,確保無損壞或銹蝕。

(二)安全措施

1.制定應急預案:針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、洪水等)制定應對方案。

2.人員培訓:確保操作人員熟悉規(guī)程,掌握應急處理流程。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭。

(1)額定水頭范圍:例如,某水電站額定水頭為80-120m,需在此范圍內運行。

(2)水頭波動監(jiān)測:每30分鐘記錄一次水頭變化,波動幅度不得超過±5%。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度,維持流量在額定范圍內。

(1)額定流量范圍:例如,某水電站額定流量為50-100m3/s,需根據(jù)負荷需求調整。

(2)流量監(jiān)測:使用高精度流量計,誤差控制在±2%以內。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)監(jiān)測轉輪轉速,確保在額定轉速±2%范圍內。

(2)檢查振動頻率,異常振動需立即停機檢查。

2.發(fā)電機運行:

(1)監(jiān)測電壓、電流,確保在額定值±5%范圍內。

(2)定期檢查冷卻系統(tǒng),防止過熱。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)立即降低負荷,檢查過載原因(如水頭過高、流量超限)。

(2)若問題持續(xù),需緊急停機檢修。

2.水位異常:

(1)檢查水庫或渠道是否出現(xiàn)堵塞、滲漏。

(2)若水位持續(xù)下降或上升,需啟動應急預案。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)按照預設程序逐步降低負荷,關閉水輪機進水閥門。

(2)切斷發(fā)電機勵磁電源,確保設備完全停止。

2.重啟操作:

(1)檢查設備無異常后,逐步恢復供水,重新啟動水輪機。

(2)監(jiān)測重啟過程中的參數(shù)變化,確認穩(wěn)定后方可投入正常運行。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)每半年檢查一次大壩、渠道的滲漏情況。

(2)發(fā)現(xiàn)裂縫、滲水需及時修復。

2.設備維護:

(1)水輪機:每年進行一次全面檢修,更換磨損部件。

(2)發(fā)電機:每季度檢查絕緣系統(tǒng),確保無老化現(xiàn)象。

(二)運行記錄

1.記錄內容:包括水位、流量、設備運行參數(shù)、維護情況等。

2.記錄要求:每日整理,每月匯總,并存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是保障水電站安全運行的核心依據(jù),通過嚴格的參數(shù)控制、設備監(jiān)控及異常處理,可最大化能源利用效率,延長設備壽命。各水電站需嚴格按照規(guī)程操作,并結合實際情況進行調整,確保運行安全可靠。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:

使用自動化水位計(如超聲波水位儀、壓力式水位計),確保傳感器清潔且安裝位置正確。

設定監(jiān)測頻率,例如每15分鐘記錄一次,并實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)中。

誤差允許范圍控制在±5cm以內,超出范圍需排查傳感器或環(huán)境因素(如風浪)。

核對水庫最新蓄水量記錄,與監(jiān)測數(shù)據(jù)對比,確保一致性。

(2)流量監(jiān)測:

通過超聲波流量計、電磁流量計或機械式水表等設備進行測量。

確保流量計前有足夠的直管段(通常建議上游10倍管徑,下游5倍管徑),以保證測量精度。

定期校準流量計,校準周期建議為每年一次或根據(jù)設備磨損情況調整。

誤差允許范圍控制在±2%以內,需進行現(xiàn)場標定驗證。

檢查渠道或管道是否有堵塞、滲漏等異常情況,這些因素會影響流量測量。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,確保其處于良好狀態(tài)。

(1)水輪機:

檢查轉輪密封裝置(如橡皮墊、迷宮環(huán))是否完好,無磨損、老化或損壞。

檢查主軸及軸承潤滑情況,確認油位在正常范圍內(油位計讀數(shù)應在標記線之間),油質清澈無雜質。

檢查導水機構(導葉、轉輪)動作是否靈活,無卡澀現(xiàn)象,行程到位。

通過手動操作或驅動裝置,檢查導葉開度是否能從關閉位平穩(wěn)調至試驗開度(通常為30%-50%)。

檢查蝸殼、壓力管道有無滲漏,焊縫、法蘭連接處是否牢固。

(2)發(fā)電機:

檢查勵磁系統(tǒng),包括勵磁機、整流裝置等,確認控制電路正常,無短路或斷路。

檢查冷卻系統(tǒng)(如氫冷、水冷),確認冷卻水或冷卻氣體壓力、溫度在正常范圍,循環(huán)流暢。

檢查軸承潤滑,確認油位、油質符合要求,溫度正常。

檢查定子繞組、轉子繞組絕緣電阻,使用兆歐表進行測量,數(shù)值應不低于出廠值或規(guī)程要求值。

檢查電刷與滑環(huán)接觸是否良好,表面光滑無嚴重燒蝕,刷握緊固。

(3)附屬設備:

閘門與閥門:檢查閘門(如攔污柵、事故閘門、尾水閘門)操作機構是否靈活,傳動裝置無松動,鎖閉裝置可靠。手動操作時感覺阻力均勻,電動操作時電機運行平穩(wěn),位置指示準確。檢查閥體、閥板密封面無嚴重磨損或損傷,填料壓緊適度,無泄漏。

傳感器與儀表:檢查水位計、流量計、壓力表、溫度傳感器、振動傳感器等是否校準在有效期內,接線是否牢固,顯示是否正常。

控制系統(tǒng):檢查SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))或DCS(集散控制系統(tǒng))是否通訊正常,畫面顯示正確,各輸入輸出點與現(xiàn)場設備對應。

消防與安全設施:檢查消防器材(滅火器、消防栓等)是否在有效期內,擺放位置是否正確,取用是否方便。檢查安全警示標識是否齊全、清晰。

(二)安全措施

1.制定應急預案:

針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、水災、火災、人員意外等)制定詳細的應急預案。

應急預案應包括:事件識別、應急組織架構、人員職責、處置步驟、聯(lián)系方式、所需資源(備品備件、工具、物資)等。

定期組織應急演練(如模擬水輪機過載、發(fā)電機跳閘、火災等場景),檢驗預案的可行性和有效性,并根據(jù)演練結果進行修訂。

2.人員培訓:

確保所有操作人員、值班人員、維修人員均經過專業(yè)培訓,熟悉水電站運行規(guī)程、設備操作手冊及應急預案。

培訓內容應涵蓋:設備原理、日常檢查要點、參數(shù)正常范圍、常見故障判斷與處理、安全操作規(guī)程、事故報告流程等。

定期進行考核,確保人員具備獨立處理日常運行問題和執(zhí)行應急程序的能力。

新上崗人員必須經過理論和實操考試,合格后方可獨立上崗。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭,以保護水輪機安全并優(yōu)化出力。

(1)額定水頭范圍設定:以某水電站為例,其設計額定水頭為80m至120m。運行時,水頭應盡量穩(wěn)定在此范圍內。

(2)水頭波動監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測進水口或蝸殼入口處的水頭,每30分鐘記錄一次,并繪制水頭變化曲線。

允許的水頭波動幅度一般控制在±5%。若因上游來水變化或下游水位變化導致水頭超出范圍,需采取相應措施。

若水頭過低,可能需要關閉部分導葉或限制發(fā)電負荷;若水頭過高,需檢查是否因下游水位下降或引水系統(tǒng)堵塞引起,并采取相應措施(如調整導葉開度、清理渠道等)。

確保壓力管道充滿度良好,無氣囊或空化風險。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度(通常在引水渠道或壓力管道上的控制閘門),維持流量在額定范圍內,以適應負荷需求并保護水輪機。

(1)額定流量范圍設定:例如,某水電站額定流量范圍為50m3/s至100m3/s。實際運行流量應根據(jù)電網負荷需求和水頭條件確定。

(2)流量監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測引水渠道或壓力管道的控制閘門后流量,每30分鐘記錄一次。

允許的流量波動幅度一般控制在±5%。若需改變流量,應緩慢調節(jié)閘門開度,避免引起水擊或設備劇烈振動。

調整流量時,需同步監(jiān)測水頭變化,確保水頭仍在額定范圍內。

若流量突然增大或減小,需立即檢查原因,如上游來水突變、下游河道堵塞或閘門操作問題。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)轉輪轉速監(jiān)控:

實時監(jiān)測水輪機轉輪的實際轉速,與額定轉速(由設計水頭和流量決定)進行比較。

允許的轉速偏差一般控制在±2%以內。轉速過高或過低均可能損壞設備或影響穩(wěn)定運行。

若轉速異常,需立即檢查原因,如流量突然變化、導葉開度設置錯誤、水輪機內部故障等。

(2)振動與擺度監(jiān)測:

安裝振動傳感器監(jiān)測水輪機機殼或轉輪上的振動烈度(有效值)和頻率。

監(jiān)測擺度(轉輪中心線偏離軸線距離),防止轉輪與導軸承、頂蓋等部件發(fā)生摩擦。

正常運行時的振動和擺度值應小于廠家規(guī)定的限值,且趨勢穩(wěn)定。若出現(xiàn)異常增大,可能是不平衡質量、制造缺陷、軸承磨損、水力沖擊(如空化)等原因,需停機檢查。

(3)溫度監(jiān)測:

監(jiān)測水輪機軸承、蝸殼、導軸承等關鍵部位的溫度,確保在允許范圍內。

使用溫度傳感器或紅外測溫儀進行監(jiān)測,設定超溫報警值和跳機保護值。

高溫可能由潤滑不良、過載、冷卻系統(tǒng)故障等引起,需及時處理。

2.發(fā)電機運行:

(1)電壓與電流監(jiān)控:

實時監(jiān)測發(fā)電機輸出電壓、電流,確保其穩(wěn)定在額定值或允許的偏差范圍內(通常電壓±5%,電流±10%)。

電壓波形應光滑,畸變率符合標準。電流異常增大可能表示負荷過大或設備故障。

(2)頻率監(jiān)控:

監(jiān)測發(fā)電機輸出頻率,對于并網運行的水電站,頻率必須嚴格等于電網頻率(如50Hz)。

頻率偏差超限可能表示調速系統(tǒng)故障或負荷變化未能及時補償。

(3)勵磁系統(tǒng)監(jiān)控:

監(jiān)測勵磁電壓、電流、勵磁機轉速等參數(shù),確保勵磁系統(tǒng)運行正常。

檢查勵磁調節(jié)器是否按預期調節(jié)勵磁,以穩(wěn)定電壓和頻率。

(4)冷卻系統(tǒng)監(jiān)控:

對于氫冷發(fā)電機,監(jiān)測氫氣壓力、溫度、濕度、純度(含水量、含氧量)。氫氣壓力和溫度應在規(guī)定范圍內,濕度不宜過高以防腐蝕,純度需合格以保證絕緣和安全。

對于水冷發(fā)電機,監(jiān)測冷卻水壓力、流量、溫度,確保冷卻效果。冷卻水水質需定期檢測,防止結垢或腐蝕。

(5)聲音與氣味監(jiān)測:

正常運行的發(fā)電機聲音應均勻平穩(wěn),無明顯異響。

注意有無焦糊味、絕緣燃燒味等異常氣味,這些可能是過熱或絕緣損壞的跡象。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)識別:監(jiān)測到發(fā)電機電流或水輪機功率持續(xù)超過額定值,伴隨設備溫度升高、振動加劇等現(xiàn)象。

(2)應對步驟:

立即通過監(jiān)控系統(tǒng)或操作界面,查看具體是哪部分設備或哪條支路過載。

嘗試降低負荷,如減少發(fā)電機組出力、切除部分不重要負荷(需與電網調度協(xié)調)。

檢查是否因水頭或流量突然增大導致過載,若如是,則需檢查引水系統(tǒng)并適當關小閘門。

若過載持續(xù),且已采取降低負荷措施無效,應按照規(guī)程啟動緊急停機程序,保護設備。

停機后,詳細檢查過載原因,如短路、設備故障、運行參數(shù)設置錯誤等,排除后方可重新啟動。

2.水位異常:

(1)識別:監(jiān)測到水庫水位或引水渠道水位快速下降或上升,偏離正常范圍,可能影響進水或導致淹沒。

(2)應對步驟:

立即檢查水位計傳感器是否正常,確認水位異常真實存在。

若水位快速下降,檢查是否因下游河道決口、引水渠道堵塞或大量用水(如灌溉)導致。采取相應措施,如關閉部分閘門、清理渠道。若情況嚴重,可能需要啟動應急預案,甚至暫時停機。

若水位快速上升,檢查是否因上游持續(xù)強降雨、水庫泄洪能力不足或下游水位暴漲導致。采取相應措施,如加大泄洪量(在安全允許范圍內)、檢查大壩安全狀況。若水位超警戒線,必須嚴格執(zhí)行防汛預案。

持續(xù)監(jiān)測水位變化趨勢,及時向上級和相關方報告。

3.設備突發(fā)故障(如水輪機卡澀、發(fā)電機跳閘):

(1)識別:出現(xiàn)無法正常操作的信號、設備發(fā)出異響、振動或溫度急劇變化、控制系統(tǒng)報警等。

(2)應對步驟:

立即確認故障性質和影響范圍,查看相關傳感器數(shù)據(jù)和設備狀態(tài)指示。

嚴格執(zhí)行緊急停機程序(如按下E-STOP急停按鈕),隔離故障設備,防止事態(tài)擴大。

啟動備用設備(若有),盡量維持系統(tǒng)部分功能或切換至手動模式。

保護現(xiàn)場,防止無關人員進入危險區(qū)域。

聯(lián)系專業(yè)維修團隊,進行故障診斷和修復。

修復后,必須進行試運行和性能測試,確認問題徹底解決后方可恢復正式運行。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)正常停機:

逐步降低發(fā)電機負荷至零,或根據(jù)調度指令減少至維持廠用電水平。

停止勵磁系統(tǒng),斷開發(fā)電機與電網的連接(解列)。

逐漸關閉水輪機導葉至關閉位,停止導水機構油泵。

根據(jù)需要,停止水輪機主軸潤滑系統(tǒng)。

關閉壓力管道控制閘門(若需要)。

監(jiān)測設備參數(shù),確認機組完全停止且無異常。

(2)緊急停機(事故停機):

立即按下E-STOP急停按鈕或執(zhí)行事故停機程序。

勵磁系統(tǒng)自動或手動快速滅磁。

發(fā)電機自動或手動解列。

水輪機導葉自動或手動快速關閉(通常至30%-50%試驗開度,具體按規(guī)程執(zhí)行)。

嚴禁在緊急停機后立即嘗試重新啟動,必須查明并排除故障。

2.重啟操作:

(1)確認條件:必須確認故障已排除,設備檢查合格,水力條件(水位、流量)滿足啟動要求,環(huán)境安全。

(2)步驟:

檢查并確認所有設備(水輪機、發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等)處于可啟動狀態(tài)。

按照規(guī)程順序,啟動水輪機潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。

啟動導水機構油泵,手動或自動將導葉從關閉位緩慢開啟至預定的啟動開度(如30%-50%)。

啟動勵磁系統(tǒng),建立勵磁電流。

進行試轉動,檢查水輪機和發(fā)電機是否有異常振動、異響或溫度過高。

若試轉動正常,逐步增加導葉開度,提升發(fā)電機轉速至同步轉速。

進行并網操作(若為并網運行),檢查并網成功,頻率、電壓、相角符合并網要求。

逐步增加負荷至正常運行水平。

重啟過程中,加強監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即采取停機措施。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)檢查周期與內容:

每月:檢查大壩、渠道外觀有無裂縫、滲水、變形;檢查護坡、護岸有無沖刷;檢查閘門、護坦、消力池等結構有無沖刷或損壞。

每季度:對大壩、渠道進行變形監(jiān)測和滲流監(jiān)測;檢查排水設施是否通暢。

每年:進行全面的外觀檢查和結構安全評估;必要時進行滲漏檢測;清理渠道和河道障礙物。

(2)維護操作:

清理攔污柵污物,確保進水通暢。

檢查并維護閘門啟閉機,確保操作靈活可靠。

對混凝土結構進行裂縫修補、表面防腐處理。

對金屬結構進行除銹、防腐涂裝。

2.設備維護:

(1)水輪機:

每月:檢查軸承潤滑情況,補充潤滑油;檢查密封件狀態(tài);檢查轉輪、導葉磨損情況(通過振動分析或解體檢查)。

每半年:進行水輪機蝸殼、壓力管道內壁檢查,清理泥沙和雜物;檢查導葉操作機構。

每年:全面解體檢查,更換磨損部件(如密封環(huán)、軸套、軸承等);進行效率試驗和振動測試。

(2)發(fā)電機:

每月:檢查定子、轉子繞組絕緣;檢查電刷與滑環(huán)接觸情況,必要時研磨;檢查軸承潤滑和溫度。

每季度:檢查冷卻系統(tǒng)(氫冷純度、水冷水質);檢查勵磁系統(tǒng)。

每年:全面清掃,檢查繞組、鐵芯;進行絕緣電阻、直流電阻、匝間絕緣等測試;檢查軸承和風扇。

(3)附屬設備:

每月:檢查閘門、閥門填料和密封,補充潤滑脂;檢查傳感器、儀表是否清潔、準確。

每季度:檢查消防器材是否完好有效;檢查照明和通信系統(tǒng)。

每年:對重要附屬設備(如主變壓器、開關柜、電纜)進行絕緣測試和油質分析。

(二)運行記錄

1.記錄內容:

運行參數(shù):每日記錄水庫水位、引水流量、水頭、水輪機轉速、發(fā)電機電壓、電流、頻率、出力等關鍵數(shù)據(jù)。

設備狀態(tài):記錄設備啟停時間、運行工況、異常情況及處理過程、維護保養(yǎng)內容。

環(huán)境條件:記錄天氣情況(晴、雨、風等)、上下游水位變化、負荷需求等。

安全情況:記錄安全檢查結果、人員培訓情況、事故(未遂)報告等。

2.記錄要求與存檔:

使用統(tǒng)一的運行記錄表格或電子記錄系統(tǒng),確保記錄清晰、準確、完整。

重要參數(shù)和異常情況需隨時記錄,不得涂改,確需修改需注明原因和修改人。

每日運行記錄應于次日上午整理完畢,每月匯總裝訂成冊。

運行記錄是分析運行狀況、評估設備性能、改進運行管理的重要依據(jù),需按規(guī)定年限(如3-5年)妥善存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是確保水電站安全、穩(wěn)定、高效運行的核心技術文件。其核心在于對水力學參數(shù)(水頭、流量)的精確控制,以及對水輪機、發(fā)電機等關鍵設備的嚴密監(jiān)控。通過規(guī)范的日常檢查、操作流程和異常情況處理預案,可以有效預防事故發(fā)生,保障設備安全,并最大化能源利用效率。各水電站應結合自身實際情況,嚴格執(zhí)行本規(guī)程,并持續(xù)進行優(yōu)化和完善,以適應技術發(fā)展和運行需求的變化。定期的維護保養(yǎng)和完整的運行記錄是保持水電站良好運行狀態(tài)的基礎。

一、水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程概述

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是指為保障水電站安全、穩(wěn)定、高效運行而制定的一系列技術標準和操作規(guī)范。該規(guī)程涵蓋了水電站從設計、施工到運行維護的全過程,重點規(guī)范了水力學參數(shù)的監(jiān)測、控制及優(yōu)化,確保水電站設備在安全范圍內運行,并最大化能源利用效率。本規(guī)程適用于各類水電站,包括蓄水式、引水式及混合式水電站,其核心內容涉及水工建筑物、水輪機、發(fā)電機及附屬設備的運行管理。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:使用自動化水位計,誤差控制在±5cm以內。

(2)流量監(jiān)測:通過超聲波或機械式流量計,確保流量數(shù)據(jù)準確。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,包括但不限于:

(1)水輪機:檢查轉輪密封性、軸承潤滑情況。

(2)發(fā)電機:檢查勵磁系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)運行狀態(tài)。

(3)附屬設備:如閘門、閥門、傳感器等,確保無損壞或銹蝕。

(二)安全措施

1.制定應急預案:針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、洪水等)制定應對方案。

2.人員培訓:確保操作人員熟悉規(guī)程,掌握應急處理流程。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭。

(1)額定水頭范圍:例如,某水電站額定水頭為80-120m,需在此范圍內運行。

(2)水頭波動監(jiān)測:每30分鐘記錄一次水頭變化,波動幅度不得超過±5%。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度,維持流量在額定范圍內。

(1)額定流量范圍:例如,某水電站額定流量為50-100m3/s,需根據(jù)負荷需求調整。

(2)流量監(jiān)測:使用高精度流量計,誤差控制在±2%以內。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)監(jiān)測轉輪轉速,確保在額定轉速±2%范圍內。

(2)檢查振動頻率,異常振動需立即停機檢查。

2.發(fā)電機運行:

(1)監(jiān)測電壓、電流,確保在額定值±5%范圍內。

(2)定期檢查冷卻系統(tǒng),防止過熱。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)立即降低負荷,檢查過載原因(如水頭過高、流量超限)。

(2)若問題持續(xù),需緊急停機檢修。

2.水位異常:

(1)檢查水庫或渠道是否出現(xiàn)堵塞、滲漏。

(2)若水位持續(xù)下降或上升,需啟動應急預案。

(二)停機與重啟流程

1.停機操作:

(1)按照預設程序逐步降低負荷,關閉水輪機進水閥門。

(2)切斷發(fā)電機勵磁電源,確保設備完全停止。

2.重啟操作:

(1)檢查設備無異常后,逐步恢復供水,重新啟動水輪機。

(2)監(jiān)測重啟過程中的參數(shù)變化,確認穩(wěn)定后方可投入正常運行。

五、運行維護與記錄

(一)定期維護

1.水工建筑物:

(1)每半年檢查一次大壩、渠道的滲漏情況。

(2)發(fā)現(xiàn)裂縫、滲水需及時修復。

2.設備維護:

(1)水輪機:每年進行一次全面檢修,更換磨損部件。

(2)發(fā)電機:每季度檢查絕緣系統(tǒng),確保無老化現(xiàn)象。

(二)運行記錄

1.記錄內容:包括水位、流量、設備運行參數(shù)、維護情況等。

2.記錄要求:每日整理,每月匯總,并存檔備查。

六、總結

水力學水電站運行規(guī)定規(guī)程是保障水電站安全運行的核心依據(jù),通過嚴格的參數(shù)控制、設備監(jiān)控及異常處理,可最大化能源利用效率,延長設備壽命。各水電站需嚴格按照規(guī)程操作,并結合實際情況進行調整,確保運行安全可靠。

二、水電站運行前的準備與檢查

(一)運行前的準備工作

1.水位與流量監(jiān)測:在正式運行前,需對水庫水位、引水渠道流量進行連續(xù)監(jiān)測,確保數(shù)值在正常范圍內。

(1)水位監(jiān)測:

使用自動化水位計(如超聲波水位儀、壓力式水位計),確保傳感器清潔且安裝位置正確。

設定監(jiān)測頻率,例如每15分鐘記錄一次,并實時顯示在監(jiān)控系統(tǒng)中。

誤差允許范圍控制在±5cm以內,超出范圍需排查傳感器或環(huán)境因素(如風浪)。

核對水庫最新蓄水量記錄,與監(jiān)測數(shù)據(jù)對比,確保一致性。

(2)流量監(jiān)測:

通過超聲波流量計、電磁流量計或機械式水表等設備進行測量。

確保流量計前有足夠的直管段(通常建議上游10倍管徑,下游5倍管徑),以保證測量精度。

定期校準流量計,校準周期建議為每年一次或根據(jù)設備磨損情況調整。

誤差允許范圍控制在±2%以內,需進行現(xiàn)場標定驗證。

檢查渠道或管道是否有堵塞、滲漏等異常情況,這些因素會影響流量測量。

2.設備檢查:對所有關鍵設備進行預運行檢查,確保其處于良好狀態(tài)。

(1)水輪機:

檢查轉輪密封裝置(如橡皮墊、迷宮環(huán))是否完好,無磨損、老化或損壞。

檢查主軸及軸承潤滑情況,確認油位在正常范圍內(油位計讀數(shù)應在標記線之間),油質清澈無雜質。

檢查導水機構(導葉、轉輪)動作是否靈活,無卡澀現(xiàn)象,行程到位。

通過手動操作或驅動裝置,檢查導葉開度是否能從關閉位平穩(wěn)調至試驗開度(通常為30%-50%)。

檢查蝸殼、壓力管道有無滲漏,焊縫、法蘭連接處是否牢固。

(2)發(fā)電機:

檢查勵磁系統(tǒng),包括勵磁機、整流裝置等,確認控制電路正常,無短路或斷路。

檢查冷卻系統(tǒng)(如氫冷、水冷),確認冷卻水或冷卻氣體壓力、溫度在正常范圍,循環(huán)流暢。

檢查軸承潤滑,確認油位、油質符合要求,溫度正常。

檢查定子繞組、轉子繞組絕緣電阻,使用兆歐表進行測量,數(shù)值應不低于出廠值或規(guī)程要求值。

檢查電刷與滑環(huán)接觸是否良好,表面光滑無嚴重燒蝕,刷握緊固。

(3)附屬設備:

閘門與閥門:檢查閘門(如攔污柵、事故閘門、尾水閘門)操作機構是否靈活,傳動裝置無松動,鎖閉裝置可靠。手動操作時感覺阻力均勻,電動操作時電機運行平穩(wěn),位置指示準確。檢查閥體、閥板密封面無嚴重磨損或損傷,填料壓緊適度,無泄漏。

傳感器與儀表:檢查水位計、流量計、壓力表、溫度傳感器、振動傳感器等是否校準在有效期內,接線是否牢固,顯示是否正常。

控制系統(tǒng):檢查SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))或DCS(集散控制系統(tǒng))是否通訊正常,畫面顯示正確,各輸入輸出點與現(xiàn)場設備對應。

消防與安全設施:檢查消防器材(滅火器、消防栓等)是否在有效期內,擺放位置是否正確,取用是否方便。檢查安全警示標識是否齊全、清晰。

(二)安全措施

1.制定應急預案:

針對可能出現(xiàn)的異常情況(如設備故障、水災、火災、人員意外等)制定詳細的應急預案。

應急預案應包括:事件識別、應急組織架構、人員職責、處置步驟、聯(lián)系方式、所需資源(備品備件、工具、物資)等。

定期組織應急演練(如模擬水輪機過載、發(fā)電機跳閘、火災等場景),檢驗預案的可行性和有效性,并根據(jù)演練結果進行修訂。

2.人員培訓:

確保所有操作人員、值班人員、維修人員均經過專業(yè)培訓,熟悉水電站運行規(guī)程、設備操作手冊及應急預案。

培訓內容應涵蓋:設備原理、日常檢查要點、參數(shù)正常范圍、常見故障判斷與處理、安全操作規(guī)程、事故報告流程等。

定期進行考核,確保人員具備獨立處理日常運行問題和執(zhí)行應急程序的能力。

新上崗人員必須經過理論和實操考試,合格后方可獨立上崗。

三、水電站正常運行操作

(一)水力學參數(shù)控制

1.水頭控制:根據(jù)水電站設計水頭范圍,實時調整引水高度,避免超出設備額定水頭,以保護水輪機安全并優(yōu)化出力。

(1)額定水頭范圍設定:以某水電站為例,其設計額定水頭為80m至120m。運行時,水頭應盡量穩(wěn)定在此范圍內。

(2)水頭波動監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測進水口或蝸殼入口處的水頭,每30分鐘記錄一次,并繪制水頭變化曲線。

允許的水頭波動幅度一般控制在±5%。若因上游來水變化或下游水位變化導致水頭超出范圍,需采取相應措施。

若水頭過低,可能需要關閉部分導葉或限制發(fā)電負荷;若水頭過高,需檢查是否因下游水位下降或引水系統(tǒng)堵塞引起,并采取相應措施(如調整導葉開度、清理渠道等)。

確保壓力管道充滿度良好,無氣囊或空化風險。

2.流量控制:通過調節(jié)閘門開度(通常在引水渠道或壓力管道上的控制閘門),維持流量在額定范圍內,以適應負荷需求并保護水輪機。

(1)額定流量范圍設定:例如,某水電站額定流量范圍為50m3/s至100m3/s。實際運行流量應根據(jù)電網負荷需求和水頭條件確定。

(2)流量監(jiān)測與調整:

實時監(jiān)測引水渠道或壓力管道的控制閘門后流量,每30分鐘記錄一次。

允許的流量波動幅度一般控制在±5%。若需改變流量,應緩慢調節(jié)閘門開度,避免引起水擊或設備劇烈振動。

調整流量時,需同步監(jiān)測水頭變化,確保水頭仍在額定范圍內。

若流量突然增大或減小,需立即檢查原因,如上游來水突變、下游河道堵塞或閘門操作問題。

(二)設備運行監(jiān)控

1.水輪機運行:

(1)轉輪轉速監(jiān)控:

實時監(jiān)測水輪機轉輪的實際轉速,與額定轉速(由設計水頭和流量決定)進行比較。

允許的轉速偏差一般控制在±2%以內。轉速過高或過低均可能損壞設備或影響穩(wěn)定運行。

若轉速異常,需立即檢查原因,如流量突然變化、導葉開度設置錯誤、水輪機內部故障等。

(2)振動與擺度監(jiān)測:

安裝振動傳感器監(jiān)測水輪機機殼或轉輪上的振動烈度(有效值)和頻率。

監(jiān)測擺度(轉輪中心線偏離軸線距離),防止轉輪與導軸承、頂蓋等部件發(fā)生摩擦。

正常運行時的振動和擺度值應小于廠家規(guī)定的限值,且趨勢穩(wěn)定。若出現(xiàn)異常增大,可能是不平衡質量、制造缺陷、軸承磨損、水力沖擊(如空化)等原因,需停機檢查。

(3)溫度監(jiān)測:

監(jiān)測水輪機軸承、蝸殼、導軸承等關鍵部位的溫度,確保在允許范圍內。

使用溫度傳感器或紅外測溫儀進行監(jiān)測,設定超溫報警值和跳機保護值。

高溫可能由潤滑不良、過載、冷卻系統(tǒng)故障等引起,需及時處理。

2.發(fā)電機運行:

(1)電壓與電流監(jiān)控:

實時監(jiān)測發(fā)電機輸出電壓、電流,確保其穩(wěn)定在額定值或允許的偏差范圍內(通常電壓±5%,電流±10%)。

電壓波形應光滑,畸變率符合標準。電流異常增大可能表示負荷過大或設備故障。

(2)頻率監(jiān)控:

監(jiān)測發(fā)電機輸出頻率,對于并網運行的水電站,頻率必須嚴格等于電網頻率(如50Hz)。

頻率偏差超限可能表示調速系統(tǒng)故障或負荷變化未能及時補償。

(3)勵磁系統(tǒng)監(jiān)控:

監(jiān)測勵磁電壓、電流、勵磁機轉速等參數(shù),確保勵磁系統(tǒng)運行正常。

檢查勵磁調節(jié)器是否按預期調節(jié)勵磁,以穩(wěn)定電壓和頻率。

(4)冷卻系統(tǒng)監(jiān)控:

對于氫冷發(fā)電機,監(jiān)測氫氣壓力、溫度、濕度、純度(含水量、含氧量)。氫氣壓力和溫度應在規(guī)定范圍內,濕度不宜過高以防腐蝕,純度需合格以保證絕緣和安全。

對于水冷發(fā)電機,監(jiān)測冷卻水壓力、流量、溫度,確保冷卻效果。冷卻水水質需定期檢測,防止結垢或腐蝕。

(5)聲音與氣味監(jiān)測:

正常運行的發(fā)電機聲音應均勻平穩(wěn),無明顯異響。

注意有無焦糊味、絕緣燃燒味等異常氣味,這些可能是過熱或絕緣損壞的跡象。

四、異常情況處理

(一)常見異常情況及應對措施

1.設備過載:

(1)識別:監(jiān)測到發(fā)電機電流或水輪機功率持續(xù)超過額定值,伴隨設備溫度升高、振動加劇等現(xiàn)象。

(2)應對步驟:

立即通過監(jiān)控系統(tǒng)或操作界面,查看具體是哪部分設備或哪條支路過載。

嘗試降低負荷,如減少發(fā)電機組出力、切除部分不重要負荷(需與電網調度協(xié)調)。

檢查是否因水頭或流量突然增大導致過載,若如是,則需檢查引水系統(tǒng)并適當關小閘門。

若過載持續(xù),且已采取降低負荷措施無效,應按照規(guī)程啟動緊急停機程序,保護設備。

停機后,詳細檢查過載原因,如短路、設備故障、運行參數(shù)設置錯誤等,排除后方可重新啟動。

2.水位異常:

(1)識別:監(jiān)測到水庫水位或引水渠道水位快速下降或上升,偏離正常范圍,可能影響進水或導致淹沒。

(2)應對步驟:

立即檢查水位計傳感器是否正常,確認水位異常真實存在。

若水位快速下降,檢查是否因下游河道決口、引水渠道堵塞或大量用水(如灌溉)導致。采取相應措施,如關閉部分閘門、清理渠道。若情況嚴重,可能需要啟動應急預案,甚至暫時停機。

若水位快速上升,檢查是否因上游持續(xù)強降雨、水庫泄洪能力不足或下游水位暴漲導致。采取相應措施,如加大泄洪量(在安全允許范圍內)、檢查大壩安全狀況。若水位超警戒線,必須嚴格執(zhí)行防汛預案。

持續(xù)監(jiān)測水位變化趨勢,及時向上級和相關方報告。

3.設備突發(fā)故障(如水輪機卡澀、發(fā)電機跳閘):

(1)識別:出現(xiàn)無法正常操作的信號、

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