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摘 要：天台县桐柏水电站报废重建运行多年来的实际， 说明采用了新的油、水、气系是成功的， 取得了较好的效益。
关键词： 重建 外循环 运行成本
1 电站基本概况
桐柏水电站始建于 1972 年， 1976 年并网发电，装机容量2×4 000 kW。1998年由于桐柏水库作为桐柏抽水蓄能电站的上水库被征用，天台县政府与桐柏抽水蓄能电站项目业主达成协议，采用“置换上水库、恢复原功能”的方案，即在桐柏水库东引水区新建黄龙水库，原桐柏电站报废。2004年，根据浙江省台州市发计委的批复 ， 对桐柏水电站进行了报废重建，重建后装机容量增加为2×5000KW。
桐柏电站主厂房为地下式，布置有两台卧式水轮发电机组。水轮机型号 HLD54—WJ—73 ，额定水头293 m ，额定转速1500 r/min，属高水头、高转速水轮发电机组。为了使报废重建后的机组运行可靠、 安全高效，采用了新的油、水、气系统。
2 电站油、水、气系统组成
报废重建后，水轮发电机组前导为径向轴承，后导为推力径向轴承，前、后轴承采用油外循环冷却。电站油外循环系统由3 台交流油泵 、1 台直流油泵、1 只高位油箱、1 只回油箱、2 只冷油器、阀门、示流信号器等自动化元件及管路组成。电站水系统由2台供水泵、2台排水泵、1只自动滤水器、1台软起动柜、阀门管路组成。电站气系统由1台空气压缩机和相关元器件管路组成。
油外循环系统和水系统共同构成油外循环冷却系统。2 台水轮发电机组共用1 套油外循环冷却系统（见图1、图2）。
3 油、水、气系统工作过程
油系统由图1示，进油从设在厂房顶部的高位油箱依靠油重力自流，从机组轴承盖顶部进入，润滑冷却后，出油在轴承座底部依靠油重力自流流入机坑内的回油箱。至设定油位后，油泵启动将回油箱的油输送到高位油箱中，维持油的循环，至设定油位后停泵。三台交流油泵循环工作，直流泵作为事故时备泵，高位油箱一直保持一定的油量，作为紧急备用。此工况即使在油泵断电及油泵故障等情况发生时，高位油箱仍能依靠油的重力作用维持轴承润滑油的供给，避免发生油泵停转后轴承断油致使的机组轴承瓦烧坏事故。水系统由图2示，2台供水泵取水来自尾水池，水经自动滤水器过滤后，进入冷油器的进水阀，使冷油器铜管内的冷却水开始流动；同时供给2台发电机定子的空冷器。
工作过程：机组正常开机时，监控自动打开油路上的电磁阀或手动打开旁通阀，使高位油箱中的油在重力作用下向下自流，经冷油器冷却后自流至水轮发电机组轴承盖顶部进入轴承，对轴承摩擦面进行润滑冷却，这时轴承座底部的示流信号器动作发信号，机组具备开机条件。当高位油箱油位较低时，1台交流油泵启动，把回油箱中的油泵至高位油箱。如果高位油箱油位继续下降过低至设定值，则自动启动第2台交流泵。若其中1台油泵故障则启动第3台交流油泵。当循环工作的3台交流油泵有故障致使高位油箱油位过低且未到事故油位时直流油泵启动。运行中润滑冷却轴承摩擦面后的热油落入轴承座底部，依靠自重流回至回油箱。回油箱中的油经滤网过滤后被油泵重新泵至高位油箱，构成轴承润滑油的外循环。正常关机时，在机组导叶关闭后转速下降过程中，油系统仍正常循环工作，直至机组转速为零。至设定延时后，自动关闭油路上电磁阀或手动关闭旁通阀，切断油路，最后关停供水泵关闭冷却水。当事故停机时，就是交流厂用电消失了，监控也会启动直流泵打油至机组转速下降到零。在紧急事故交直流厂用电都消失情况下，高位油箱中的油依靠重力自流到轴承，也能确保机组紧急事故停机过程中轴承轴瓦的润滑冷却，从而避免烧坏轴承瓦。
机组运行中，供水泵连续工作，一台供水泵工作，另一台备用。提供冷却用水的同时提供消防用水及主厂房生活用水。冷油器铜管内的冷却水和2台发电机定子的空冷器冷却水，冷却后排至尾水渠外，不流入城关供水。发电机机坑排水、水轮机主轴密封排水、球阀坑排水和生活用水流向集水井，到设定水位时，传感器发信号使排水泵工作，排干集水井的水至河道，排水泵也是一台工作一台备用。这样构成了水电站的水系统。
电站气系统由图3示，由1台空气压缩机和相关元器件组成，主要用于两台机组的制动、检修吹扫及风动工具用气。空气压缩机自动控制，启动压力0.60MPa，停机压力0.70 MPa，额定排气压力为0.80 MPa。不论是何种工况的机组停机，当机组转速下降到525r/min时，气系统投入工作，刹车制动使机组转速下降直至为零，后自动松开刹车。
4 结语
目前桐柏水电站的油、水、气系统，安全可靠，运行维护方便。特别是油外循环冷却系统，对高水头、高转速机组来说是安全生产的关键。2006 年 12 月投入运行至今，机组轴承温度控制在41℃～47℃，至今未發生一起烧瓦事故。相比重建前老机组的轴承油内循环系统，轴承瓦温度平均都在 61℃ ～ 64℃，每年会因轴承温度过高烧瓦，特别是丰水期 ， 轴承一旦烧瓦 ，水库就得弃水，造成的经济损失可达10万元。这样每年可节约检修费用2万元，减少经济损失10万元。这不但节约了运行成本，而且方便了维护，提高了经济效益，是值得向其它同类型水电站推广的经验。
作者简介：
丁天强 （1977-）， 男， 助理工程师， 主要从事水电站生产管理工作。
关键词： 重建 外循环 运行成本
1 电站基本概况
桐柏水电站始建于 1972 年， 1976 年并网发电，装机容量2×4 000 kW。1998年由于桐柏水库作为桐柏抽水蓄能电站的上水库被征用，天台县政府与桐柏抽水蓄能电站项目业主达成协议，采用“置换上水库、恢复原功能”的方案，即在桐柏水库东引水区新建黄龙水库，原桐柏电站报废。2004年，根据浙江省台州市发计委的批复 ， 对桐柏水电站进行了报废重建，重建后装机容量增加为2×5000KW。
桐柏电站主厂房为地下式，布置有两台卧式水轮发电机组。水轮机型号 HLD54—WJ—73 ，额定水头293 m ，额定转速1500 r/min，属高水头、高转速水轮发电机组。为了使报废重建后的机组运行可靠、 安全高效，采用了新的油、水、气系统。
2 电站油、水、气系统组成
报废重建后，水轮发电机组前导为径向轴承，后导为推力径向轴承，前、后轴承采用油外循环冷却。电站油外循环系统由3 台交流油泵 、1 台直流油泵、1 只高位油箱、1 只回油箱、2 只冷油器、阀门、示流信号器等自动化元件及管路组成。电站水系统由2台供水泵、2台排水泵、1只自动滤水器、1台软起动柜、阀门管路组成。电站气系统由1台空气压缩机和相关元器件管路组成。
油外循环系统和水系统共同构成油外循环冷却系统。2 台水轮发电机组共用1 套油外循环冷却系统（见图1、图2）。
3 油、水、气系统工作过程
油系统由图1示，进油从设在厂房顶部的高位油箱依靠油重力自流，从机组轴承盖顶部进入，润滑冷却后，出油在轴承座底部依靠油重力自流流入机坑内的回油箱。至设定油位后，油泵启动将回油箱的油输送到高位油箱中，维持油的循环，至设定油位后停泵。三台交流油泵循环工作，直流泵作为事故时备泵，高位油箱一直保持一定的油量，作为紧急备用。此工况即使在油泵断电及油泵故障等情况发生时，高位油箱仍能依靠油的重力作用维持轴承润滑油的供给，避免发生油泵停转后轴承断油致使的机组轴承瓦烧坏事故。水系统由图2示，2台供水泵取水来自尾水池，水经自动滤水器过滤后，进入冷油器的进水阀，使冷油器铜管内的冷却水开始流动；同时供给2台发电机定子的空冷器。
工作过程：机组正常开机时，监控自动打开油路上的电磁阀或手动打开旁通阀，使高位油箱中的油在重力作用下向下自流，经冷油器冷却后自流至水轮发电机组轴承盖顶部进入轴承，对轴承摩擦面进行润滑冷却，这时轴承座底部的示流信号器动作发信号，机组具备开机条件。当高位油箱油位较低时，1台交流油泵启动，把回油箱中的油泵至高位油箱。如果高位油箱油位继续下降过低至设定值，则自动启动第2台交流泵。若其中1台油泵故障则启动第3台交流油泵。当循环工作的3台交流油泵有故障致使高位油箱油位过低且未到事故油位时直流油泵启动。运行中润滑冷却轴承摩擦面后的热油落入轴承座底部，依靠自重流回至回油箱。回油箱中的油经滤网过滤后被油泵重新泵至高位油箱，构成轴承润滑油的外循环。正常关机时，在机组导叶关闭后转速下降过程中，油系统仍正常循环工作，直至机组转速为零。至设定延时后，自动关闭油路上电磁阀或手动关闭旁通阀，切断油路，最后关停供水泵关闭冷却水。当事故停机时，就是交流厂用电消失了，监控也会启动直流泵打油至机组转速下降到零。在紧急事故交直流厂用电都消失情况下，高位油箱中的油依靠重力自流到轴承，也能确保机组紧急事故停机过程中轴承轴瓦的润滑冷却，从而避免烧坏轴承瓦。
机组运行中，供水泵连续工作，一台供水泵工作，另一台备用。提供冷却用水的同时提供消防用水及主厂房生活用水。冷油器铜管内的冷却水和2台发电机定子的空冷器冷却水，冷却后排至尾水渠外，不流入城关供水。发电机机坑排水、水轮机主轴密封排水、球阀坑排水和生活用水流向集水井，到设定水位时，传感器发信号使排水泵工作，排干集水井的水至河道，排水泵也是一台工作一台备用。这样构成了水电站的水系统。
电站气系统由图3示，由1台空气压缩机和相关元器件组成，主要用于两台机组的制动、检修吹扫及风动工具用气。空气压缩机自动控制，启动压力0.60MPa，停机压力0.70 MPa，额定排气压力为0.80 MPa。不论是何种工况的机组停机，当机组转速下降到525r/min时，气系统投入工作，刹车制动使机组转速下降直至为零，后自动松开刹车。
4 结语
目前桐柏水电站的油、水、气系统，安全可靠，运行维护方便。特别是油外循环冷却系统，对高水头、高转速机组来说是安全生产的关键。2006 年 12 月投入运行至今，机组轴承温度控制在41℃～47℃，至今未發生一起烧瓦事故。相比重建前老机组的轴承油内循环系统，轴承瓦温度平均都在 61℃ ～ 64℃，每年会因轴承温度过高烧瓦，特别是丰水期 ， 轴承一旦烧瓦 ，水库就得弃水，造成的经济损失可达10万元。这样每年可节约检修费用2万元，减少经济损失10万元。这不但节约了运行成本，而且方便了维护，提高了经济效益，是值得向其它同类型水电站推广的经验。
作者简介：
丁天强 （1977-）， 男， 助理工程师， 主要从事水电站生产管理工作。