（大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂 甘肃省陇南市 746412）
摘要：本水电厂采用的是轴流转桨式水轮机组，在实际运行中经常出现由于顶盖排水能力不足而导致的水淹事故，所以对顶盖有效容积、水轮机的漏水量等参数进行重新计算，并对排水泵及其管道进行改造，经过长时间运行，达到预期效果。
关键词：轴流转桨式；水电站；机组顶盖；排水系统
1引言
在水电站系统中，尤其是轴流转桨式发电机组系统中，顶盖排水系统是整个系统其中的一个辅助系统，但是在水电站的实际运行中，其容易发生故障而造成发电机组停机，甚至引起水淹等严重的事故，危及发电机组的正常运行和作业人员的生命安全。所以在水电站发电机组的日常运行中，应对顶盖排水系统进行合理设计和优化，确保发电系统的安全可靠运行。
2机组顶盖排水系统概述及其重要性
在水电站水轮机组中，顶盖排水系统的主要作用就是将积聚在水轮机顶盖上的水轮机主轴密封漏水、导叶套筒漏水、以及其他漏水排走，避免发生水淹事故，确保水轮机组的正常运行。以本水电厂所用的轴流转桨式水轮机为例，其顶盖排水系统与混流式水轮机不同，主要依靠水泵进行排水，由于水轮机运行时，其主轴密封盒导叶轴套不可避免会出现漏水现象，且漏水量较大，容易导致水轮机组的频繁启停，而且如果漏水量较大可能将轴承淹没，水进入水导轴承的轴颈处容易造成其发生锈蚀等问题，会引起机组的被迫停机或退出热备用，需要对水导轴承以及油槽等进行清洗或更换，并对相应的控制回路进行全面检查，且检查和维修的工作量较大，需要短则数小时长则数日的停机检修，给水电厂造成严重的经济损失[1]。
3轴流转桨式机组顶盖排水系统存在问题
3.1顶盖排水能力不足
正如前文所述，轴流转桨式水轮机的顶盖排水系统采用的是水泵排水，以本水电厂为例，采用的是2台排水能力为0.25m3/min的排水泵，且设置有备用排水泵，排水管道为DN80钢管，将漏水排入机组的供水排水干管中最后排入尾水中，由于轴流转桨式水轮机的主轴密封导叶轴套的漏水量比较大，需要2台水泵频繁地轮流启停，而且在水轮机低负荷运行时的漏水量更大，需要2台排水泵同时运转才能满足排水量的要求，此时如果其中的某台排水泵出现故障，则很容易导致顶盖水位的迅速上升而发生水淹水导的问题。
3.2水轮机组漏水量过大
如前文所述，水电厂水轮机组的漏水主要有主轴密封漏水和导叶套筒漏水等，此外其他设备或部位也会存在少量漏水的问题，这是水电厂水轮机组普遍存在的问题，但是对本水电厂实际运行中的观察发现，其顶盖水位长时间处于高水位的状态，而且顶盖水位随水轮机组的运行状况波动较大，在低负荷时的水位较高，分析其原因可能与水轮机组的运行工况较差有关系。
3.3顶盖排水方式不合理
本电厂所采用的轴流转桨式水轮机组的漏水，如主轴密封漏水和导叶套筒漏水等是通过顶盖的排水泵将积聚的水由特定管道抽入技术供水排水干管然后再排到尾水中，此技术供水排水干管系统属于封闭式系统，内部具有一定的压力，而且其水位低于尾水的水位，所以当顶盖排水泵停止运行时会出现干管内部压力降低而尾水倒灌的现象。
4轴流转桨式机组顶盖排水系统改造分析
4.1 顶盖漏水量的计算
其中，r为每台泵的排水管半径，r=80mm。
经过计算可以算出2台排水泵的排水量所需管道的总截面积约为15000mm2，如果选取r=150mm，则总截面积约为17600 mm2，满足设计要求。
5结语
本水电厂由于投入运行时间较长，在实际运行中其轴流转桨式水轮机组的顶盖排水系统容易出现水淹事故，而且排水泵频繁启动，运行时间过长，分析其原因是由于水轮机组的漏水量较大、排水泵的排水能力不足、排水系统排水方式不合理等因素造成的，所以对顶盖的有效容积和水轮机组的漏水量进行重新计算，并以此对排水泵的排水性能、排水管道的规格尺寸等进行重新选择和改造，经过一段时间的运行，运行状况基本稳定，得到预期效果。
参考文献：
[1] 李天智，张英.水电站顶盖排水系统设计优化探讨[J].水电站机电技术，2013，36（1）：20-22
[2] 丁凯.轴流转桨式机组顶盖排水系统改造浅析[J].四川水利发电，2011，30（s2）：117-118
论文作者:安昭先
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
标签：顶盖论文; 轴流论文; 机组论文; 水轮论文; 水轮机论文; 水电厂论文; 排水系统论文; 《电力设备》2017年第26期论文;