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CCS水電站技術(shù)循環(huán)供水系統(tǒng)特點淺析

文檔作者：李卓趙貝文檔來源：中國水利水電第十1匹132程局有限公司機電安裝分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月30日
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第39卷第9期
2016年09月
水電站機電技術(shù)V01．39 No．9
Mechanical&amp;amp;Electrical Technique of Hydropower Station Sep．2016 65
CCS水電站技術(shù)循環(huán)供水系統(tǒng)特點淺析
李卓，趙貝
(中國水利水電第十1匹132程局有限公司機電安裝分公司，云南昆明650001)
摘要：科卡科多辛克雷(簡稱CCS)水電站工程位于厄瓜多爾共和國Napo和Sucumbios省內(nèi)，工程由引水樞紐、輸
水隧洞、調(diào)蓄水庫、壓力管道、地下廠房及地面開關(guān)站和控制樓等組成。地下主廠房內(nèi)安裝有8臺單機容量為184．5 MW的
沖擊式水輪發(fā)電機組，地下主變洞GIS室內(nèi)安裝25臺容量為68．3 MVA的單相變壓器(1臺機組配3臺，備用l
臺)。水輪發(fā)電機的空氣冷卻器、推力軸承油冷卻器、上導軸承油冷卻器、下導軸承油冷卻器、水導軸承油冷卻器和主
變壓器均采用密閉循環(huán)冷卻水冷卻。
關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)技術(shù)供水特點；密閉循環(huán)式冷卻水；經(jīng)濟性；可靠性
中圖分類號：7Ⅳ735 文獻標識碼：B 文章編號：1672—5387(2016)09—0065—02
DOI：10．13599／j．enki．1 1-5130．2016．09．022
1傳統(tǒng)技術(shù)供水系統(tǒng)
水電站的技術(shù)供水系統(tǒng)主要針對水輪發(fā)電機組
設(shè)備進行冷卻和潤滑，各用水設(shè)備對水量、水溫、水
壓、水質(zhì)均有相應的要求。傳統(tǒng)型技術(shù)供水系統(tǒng)，比
如說：水泵供水、自流供水、水泵和自流混合供水、頂
蓋取水、蝸殼取水、壓力鋼管取水等方式，對于技術(shù)
供水水壓及水質(zhì)均能滿足要求的電站是經(jīng)濟可行
的。水電站技術(shù)供水可靠性及經(jīng)濟性在電站實際運
行中非常重要，由于部分電站水頭范圍大，可取用的
冷卻水泥沙含量大且雜質(zhì)過多，很難滿足常規(guī)傳統(tǒng)
技術(shù)供水方案的水壓及水質(zhì)要求。再加上傳統(tǒng)設(shè)計
中選用的減壓閥和濾水器等水處理設(shè)備雖然技術(shù)上
逐漸成熟，但仍存在設(shè)備環(huán)節(jié)的運行隱患，且設(shè)備投
入較為昂貴。致使技術(shù)供水系統(tǒng)的減壓及水處理設(shè)
備設(shè)置過于龐大復雜，技術(shù)供水系統(tǒng)復雜且難以檢
修維護，設(shè)備投人大且運行可靠性欠佳。
2循環(huán)式技術(shù)供水系統(tǒng)在水電站中的應用
為了盡可能提高水電站技術(shù)供水系統(tǒng)運行的經(jīng)
濟性、可靠性，循環(huán)式技術(shù)冷卻水系統(tǒng)在國內(nèi)外水電
站已得到廣泛的應用。其工作原理為采用經(jīng)過水處
理系統(tǒng)處理的清潔水源通過增壓泵進人機組各個冷
卻器系統(tǒng)，出水再通過尾水冷卻器，與自然水進行熱
量交換后回到機組冷卻器進水處。機組冷卻水在一
個往復循環(huán)的系統(tǒng)中，通過流動的溫度較低的天然
河水帶走機組運行產(chǎn)生的熱量。
由于循環(huán)水采用了經(jīng)過處理的清潔水，可有效
防堵塞、防結(jié)垢、防腐蝕、防水生物，解決了水電站機
組冷卻水水質(zhì)難以滿足技術(shù)供水要求的問題。
3 CGS水電站技術(shù)供水系統(tǒng)供水方式及工
作流程
技術(shù)供水系統(tǒng)采用密閉循環(huán)供水方式，每臺機
組供水系統(tǒng)由2臺臥式離心泵(1主1備，流量為
915 m3／h，揚程為38 m)、1臺立式離心泵(流量為
60 m3／h，揚程為8 m)、20臺尾水冷卻器、1個容積為
1．0 m3的膨脹補水箱、各種閥門自動化儀表及相關(guān)
管路等組成。冷卻水通過機組各冷卻器后，經(jīng)回水總
管流經(jīng)布置于尾水支洞中的尾水冷卻器，利用尾水
進行熱交換，降低冷卻水溫度，再通過臥式離心泵加
壓送至機組各用水設(shè)備。整個管路系統(tǒng)的充水、補水
由設(shè)置在高處的膨脹補水箱來完成。膨脹補水箱的
水來自于經(jīng)過處理的廠外高位水池的清潔水，因此，
該系統(tǒng)可有效防止管道堵塞、結(jié)垢、腐蝕和水生物滋
生。
4 CCS電站主變冷卻器及主軸密封供水
考慮到主變壓器存在空載運行和正常運行兩種
工況，因此，在系統(tǒng)中增加了1臺流量較小的立式離
收稿日期：2016—04—15
作者簡介：李卓(1987一)，男，助理工程師，從事電氣試驗工作。
萬方數(shù)據(jù)
水電姑祝電裁術(shù)第39卷
心泵，用于主變在空載運行時的供水。主軸密封材料
采用進口高分子材料，在水輪機尾水壓水運行時自
動投入，在正常運行時(無壓運行)能自動切除。主軸
密封供水水源取自經(jīng)過處理的廠外高位水池，采用
自流供水方式，在取水管路上并聯(lián)設(shè)2臺高精度濾
水器，以確保密封用水的清潔度。
5 CCS水電站循環(huán)式技術(shù)供水系統(tǒng)的主要
設(shè)備
CCS電站技術(shù)供水系統(tǒng)主要分為取水系統(tǒng)、儲
水系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。
5．1取水系統(tǒng)
CCS電站技術(shù)供水清潔水源來自電站高位水池
經(jīng)過水處理系統(tǒng)生產(chǎn)的清潔水，水處理系統(tǒng)取水來
自水源井，經(jīng)過增壓泵輸水至高位水池，而后經(jīng)過工
業(yè)水處理系統(tǒng)，生產(chǎn)出干凈的可用水。
5_2儲水系統(tǒng)
工業(yè)水處理系統(tǒng)生產(chǎn)出的清潔水儲存在高位水
池產(chǎn)水池中，產(chǎn)水池出水口經(jīng)過管道接入地下廠房
技術(shù)供水用膨脹水箱。膨脹水箱內(nèi)設(shè)置有液位浮球
開關(guān)，信號送至機組監(jiān)控系統(tǒng)，當發(fā)出膨脹水箱液位
低報警信號后，由運行人員手動打開膨脹水箱進水
閥門，給水箱補水。
5．3循環(huán)系統(tǒng)
膨脹水箱內(nèi)的水通過自流，流人機組技術(shù)供水
循環(huán)系統(tǒng)。技術(shù)供水循環(huán)系統(tǒng)由控制柜、循環(huán)水泵(2
臺離心泵A和1臺離心泵B)、尾水冷卻器、管道、減
壓閥等組成。總進水、出水管上裝有流量計，流量信
號上送至機組監(jiān)控系統(tǒng)和技術(shù)供水現(xiàn)地控制柜。其
他導軸承及空冷器冷卻器管路上安裝有機械式壓力
表計、機械式溫度計、壓力變送器、測溫RTD、冷卻
水流量開關(guān)、壓力開關(guān)等自動化元件。
當水泵控制系統(tǒng)接收到機組監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的開
啟技術(shù)供水命令時，技術(shù)供水主泵A啟動，2臺離心
泵互為主備用，啟動條件按照每臺泵的啟動時間來
判斷。若控制柜PLC判斷1號離心泵運行時間短，
則收到監(jiān)控系統(tǒng)啟動命令后，PLC向1號泵軟起裝
置發(fā)出啟動命令，1號離心泵運行，同時上送運行信
號至監(jiān)控。當1號離心泵連續(xù)運行6h后，輪換啟動
2號泵，輪換時先啟動2號泵，待2號泵啟動完成
后，延時60 S停1號泵，經(jīng)過一個輪換后泵的運行
時間清零。在啟動過程中，當其中1臺泵故障報警
時，自動發(fā)啟動另外一臺泵的命令。若2臺泵啟動均
失敗的情況下，PLC發(fā)出啟動離心泵B的命令(當
然，這種情況下各個冷卻器系統(tǒng)的流量是不能滿足
的，B泵僅供主變壓器空載運行時的冷卻水)。以上
所有泵的運行信號、壓力開關(guān)、壓力變送器、測溫
RTD及流量開關(guān)信號均上送至機組監(jiān)控系統(tǒng)。
5．4冷卻系統(tǒng)
水冷卻系統(tǒng)是通過安裝在尾水中的冷卻器進行
熱量交換的，循環(huán)水在給機組各部位冷卻降溫后循
環(huán)至尾水冷卻器，通過溫度較低的尾水進行冷卻后，
水又被循環(huán)至機組技術(shù)供水總進水管，就這樣不斷
的循環(huán)。水循環(huán)過程中，密閉系統(tǒng)內(nèi)的水會不同程度
的損失，損失的水通過膨脹水箱進行補給。
6循環(huán)式技術(shù)供水系統(tǒng)的維護
傳統(tǒng)的技術(shù)供水系統(tǒng)，冷卻水源來自天然河流，
水質(zhì)含有大量泥沙等雜物，技術(shù)供水盡管有經(jīng)過濾
水器等濾水設(shè)備，但供水管道也會經(jīng)常出現(xiàn)堵塞、腐
蝕等現(xiàn)象，現(xiàn)場維護量較大。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，
水源來自經(jīng)過處理的清潔生活用水，所以不會發(fā)生
管道堵塞等現(xiàn)象。但是，蒸發(fā)、滲漏現(xiàn)象會使密閉循
環(huán)水量逐漸減少。該系統(tǒng)的維護主要是對膨脹水箱
等補給設(shè)備、循環(huán)水泵、控制柜、尾水冷卻器等設(shè)備
的維護。維護量相對傳統(tǒng)技術(shù)供水系統(tǒng)減少很多。
7結(jié)語
目前大多數(shù)國內(nèi)外水電站應用了循環(huán)冷卻技術(shù)
供水，實踐證明，該系統(tǒng)是一種可行、經(jīng)濟、實用的技
術(shù)供水方案。在進行水電站技術(shù)供水設(shè)計時，可結(jié)合
電站實際情況，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇合適的技術(shù)
供水系統(tǒng)。
參考文獻：
[1lCCS水電站技術(shù)供水系統(tǒng)廠家技術(shù)文件[z】．
【2】龍海軍，耿清華．循環(huán)冷卻技術(shù)供水系統(tǒng)在某水電站的設(shè)計
及應用Ⅱ]巖林水利，2014(2)：50-52．
【3】楊銳．循環(huán)冷卻水在水電站技術(shù)供水系統(tǒng)的應用Ⅱ】沖國
水能及電氣化，2009(11)：35—37

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