水电站透平油智能净化和机组智能换油系统及运行方法

技术领域

本发明属于水力发电领域，具体为水电站透平油智能净化和机组智能换油系统及运行方法。

背景技术

高水头大容量的水电站由于机组的各导轴承和推力轴承的荷载及损耗均较大，导致机组透平油的劣化速度较一般水电站更快，故透平油系统的注排油及净油流程的操作也更为频繁，传统的透平油系统的注排油和净油流程相当繁琐，主要的流程有：运行油罐充油，运行油自循环精滤，运行油罐向另一运行油罐净油，运行油罐存入净油罐，净油罐向机组充油，机组检修排油，管路冲洗，事故排油等。一般的设计思路为：在透平油罐室内针对运行油罐、净油罐的注排油接口设置4根注排油干管，各油罐接口与对应干管刚性连接，然后在干管上设置诸多快速接头，根据所要执行的功能使用钢丝软管连接干管快速接头与相应的净油设备，再通断某些手动阀门，运行净油设备，完成注排油或净油程序。

传统的设计思路缺点比较明显，透平油系统操作流程相当复杂繁多，大约有十多种操作流程，即便是根据操作系统图进行设备连接，仍存在错接漏接的风险，从而引发安全事故。此外油罐之间的净化流程并无规范的评判标准，仅告知通过滤油机净化了几个循环，而并不了解最终的油品质量，也不知道净化之后的透平油是否达到L-TSA46#汽轮机油的技术要求。此外透平油系统向机组充油的流程通常需要多人进行操作，分工协作进行设备操作和轴承油槽油位观测。净注排油流程极为不便，且净油之后的油质也无可靠的保障，故需设置一种新的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统以解决上述问题。

因此，本发明提出一种简化系统操作，保证透平油油品质量，缩短机组检修时间和维持机组轴承稳定运行的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统。

发明内容

本发明研发目的是为了解决现有的透平油系统注排油和净油流程繁琐，净油油质无可靠保障的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

方案一：水电站透平油智能净化和机组智能换油系统，包括运行油罐组、净油罐组、透平油事故油池、真空滤油机、总排油管和总供油管，运行油罐组包括多个运行油罐，净油罐组包括多个净油罐，每个运行油罐和每个净油罐分别通过第一连接管与透平油事故油池连接，第一连接管上设置有第二连接管，第二连接管与总供油管连接，运行油罐与净油罐分别通过第三连接管与总供油管连接，运行油罐与净油罐分别通过第四连接管与第一汇集管连接，第一汇集管与总排油管连接，第一汇集管上设置有第一支管，真空滤油机通过管路与第一支管连接，真空滤油机通过第五连接管与总供油管连接。

进一步的，还包括回油箱、上导、推导联合轴承和水导，上导通过第六连接管与总供油管连接，上导通过第七连接管与总排油管连接，回油箱、推导联合轴承和水导分别通过管路与第六连接管和第七连接管连接，总排油管和总供油管上分别设置有油用流量计，回油箱、上导、推导联合轴承和水导上设置有液位变送器，总排油管与总供油管连通。

进一步的，所述第七连接管上设置有油泵，油泵的两端设置有阀门。

进一步的，所述总供油管上并联有固定式油泵。

进一步的，所述运行油罐组上的第二连接管和第四连接管上分别设置有油品传感器，净油罐组的第三连接管和第四连接管上分别设置有油品传感器。

进一步的，所述第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四连接管、第五连接管、第六连接管和第七连接管上分别设置有阀门。

方案二：基于方案一所述的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统的运行方法，包括运行油罐充油、运行油自循环精滤、运行油罐净油存入净油罐、净油罐向机组充油、机组检修排油和管路冲洗；

所述运行油罐充油具体为：开启运行油罐组的每个运行油罐的第四连接管的阀门，将第一汇集管与油车连接，开启油车的排油阀，开启第一汇集管上的阀门，关闭第一汇集管与净油罐组的阀门，透平油通过重力自流注入透平油罐组的每个透平油罐内；

所述运行油自循环精滤具体为：开启运行油罐组的每个运行油罐的第二连接管和第四连接管的阀门，开启第一支管和第五连接管的阀门，启动真空滤油机，使运行油罐组的其中一个正在运行的运行油罐自身形成油路循环，通过每个运行油罐的第二连接管和第四连接管上的油品传感器实时监测透平油油质指标，当油品传感器的监测数据满足汽轮机油的相关指标，关闭真空滤油机，再将第二连接管、第四连接管、第一支管和第五连接管上的阀门关闭，完成运行油自循环精滤工作；

所述运行油罐净油存入净油罐具体为：开启运行油罐组的其中一个正在运行的运行油罐第三连接管的阀门，开启第一支管和第五连接管上的阀门，再开启净油罐组的每个净油罐的第四连接管上的阀门，启动真空滤油机，运行油罐组的其中一个正在运行的运行油罐内的净油通过真空滤油机过滤后注入净油罐组的其中一个正在运行的净油罐内，通过净油罐组的其中一个正在运行的净油罐上第四连接管上的油品传感器实时检测注入净油罐的油质；

所述净油罐向机组充油具体为：开启净油罐组的其中一个正在运行的净油罐上第三连接管上的阀门，开启固定式油泵输入与输出端管路的阀门，开启第六连接管上的阀门，再开启回油箱、推导联合轴承和水导与第六连接管连接管路上的阀门，启动固定式油泵，净油罐组的其中一个正在运行的净油罐内的净油通过固定式油泵的加压分别注入回油箱、上导、推导联合轴承和水导内，回油箱、上导、推导联合轴承和水导上的液位变送器检测各用油设备油槽中的油位数据，当油位上升至设定值时，停止固定式油泵，同时关闭所有阀门，完成净油罐向机组充油流程；

所述机组检修排油具体为：开启第七连接管上的所有阀门，同时开启回油箱、推导联合轴承和水导与第七连接管连接管路上的阀门，开启总排油管上的阀门以及运行油罐组的其中一个正在运行的运行油罐的第四连接管的阀门，启动油泵将回油箱、上导、推导联合轴承和水导内的油通过第七连接管、总排油管排入其中一个正在运行的运行油罐内，根据回油箱、上导、推导联合轴承和水导上的液位变送器降低至预设值，关闭油泵，同时将所有管路上的阀门关闭，完成机组检修排油工作；

所述管路清洗具体为：开启净油罐组的其中一个正在运行的净油罐上第三连接管的阀门，开启总排油管和总供油管连接处的阀门以及固定式油泵输入和输出端的阀门，再将总排油管输向第一汇集管的阀门打开，再开启运行油罐组的其中一个正在运行的运行油罐上第四连接管的阀门，所有阀门开启后，启动固定式油泵，使净油罐组中正在运行的一个净油罐内的净油冲洗排油干管，最后流入运行油罐组的运行油罐内，当运行油罐组正在运行的运行油罐的第四连接管上的油品传感器与净油罐组的净油罐上第三连接管处的油品传感器对应参数差别值达到要求范围内，总排油管和总供油管的管路冲洗工作完成，且清洁程度达到要求。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统简化透平油系统的操作流程，提高净油的油品质量，对于缩短机组检修时间，维持导轴承及推力轴承运行环境大有裨益；

2、本发明的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统使透平油系统的净化及注排油程序无需运行人员现场干预，仅需在现地柜或计算机监控选择预设的程序，从而使得透平油系统的相应流程全部自动运行，简化系统操作，并保证了透平油油品质量，有利于缩短机组检修时间和维持机组轴承稳定运行。

附图说明

图1是水电站透平油智能净化和机组智能换油系统原理图；

图2是图1的局部示意图；

图3是机组设备的示意图。

图中1-运行油罐组，2-净油罐组，3-透平油事故油池，4-真空滤油机，5-固定式油泵，6-油泵，7-回油箱，8-上导，9-推导联合轴承，10-水导，11-总排油管，12-总供油管，13-第一连接管，14-第二连接管，15-第三连接管，16-第四连接管，17-第一汇集管，18-第一支管，19-第五连接管，20-第六连接管，21-第七连接管，22-油品传感器，23-液位变送器，24-油用流量计。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1，结合图1说明本实施例，本实施例的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统，包括运行油罐组1、净油罐组2、透平油事故油池3、真空滤油机4、总排油管11和总供油管12，运行油罐组1由三个运行油罐组成，净油罐组2由两个净油罐组成，每个运行油罐和净油罐分别连接有四条管路，运行油罐和净油罐分别通过第一连接管13与透平油事故油池3连通，每根第一连接管13上连接有第二连接管14，第二连接管14与总供油管12连通，运行油罐和净油罐分别通过第三连接管15与总供油管12连通，运行油罐和净油罐分别通过第四连接管16与第一汇集管17连通，第一汇集管17与总排油管11连通，第一汇集管17上连接有第一支管18，第一支管18通过管路与真空滤油机4连通，真空滤油机4通过第五连接管19与总供油管12连通；

所述第一连接管13、第二连接管14、第三连接管15、第四连接管15、第一汇集管17、第一支管18、第五连接管19和第六连接管20上分别设置有电动球阀，每个运行油罐的第二连接管14和第四连接管16上安装有油品传感器22，每个净油罐的第三连接管15和第四连接管16上安装有油品传感器22，总排油管11和总供油管12上分别设置有油用流量计24，通过油用流量计24监测供油量和排油量，总供油管12上并联有固定式油泵5；

还包括机组设备，机组设备包括回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10，上导8通过第六连接管20与总供油管12连接，上导8通过第七连接管21与总排油管11连接，回油箱7、推导联合轴承9和水导10分别通过管路与第六连接管20和第七连接管21连接，回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10上设置有液位变送器23，第六连接管20为进油管，通过第六连接管20向回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10供油，第七连接管21为排油管，将回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10内的油排出；

第六连接管20和第七连接管21上分别设置有电动球阀，回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10与第六连接管20和第七连接管21连接的管路上也设置有电动球阀，第七连接管21上安装有油泵6，总排油管11和总供油管12的连接管路上设置有连通阀。

实施例2，结合图1说明本实施例，本实施例的水电站透平油智能净化和机组智能换油系统的运行方法，其特征在于：包括运行油罐充油、运行油自循环精滤、运行油罐净油存入净油罐、净油罐向机组充油、机组检修排油和管路冲洗；

所述运行油罐充油具体为：开启运行油罐组1的每个运行油罐的第四连接管16的阀门，将第一汇集管17与油车连接，开启油车的排油阀，开启第一汇集管17上的阀门，关闭第一汇集管17与净油罐组2的阀门，透平油通过重力自流注入透平油罐组1的每个透平油罐内；

所述运行油自循环精滤具体为：开启运行油罐组1的每个运行油罐的第二连接管14和第四连接管16的阀门，开启第一支管18和第五连接管19的阀门，启动真空滤油机4，使运行油罐组1的其中一个正在运行的运行油罐自身形成油路循环，通过每个运行油罐的第二连接管14和第四连接管16上的油品传感器22实时监测透平油油质指标，当油品传感器22的监测数据满足汽轮机油的相关指标，关闭真空滤油机4，再将第二连接管14、第四连接管16、第一支管18和第五连接管19上的阀门关闭，完成运行油自循环精滤工作；

所述运行油罐净油存入净油罐具体为：开启运行油罐组1的其中一个正在运行的运行油罐第三连接管15的阀门，开启第一支管18和第五连接管19上的阀门，再开启净油罐组2的每个净油罐的第四连接管16上的阀门，启动真空滤油机4，运行油罐组1的其中一个正在运行的运行油罐内的净油通过真空滤油机4过滤后注入净油罐组2的其中一个正在运行的净油罐内，通过净油罐组2的其中一个正在运行的净油罐上第四连接管16上的油品传感器22实时检测注入净油罐的油质；

所述净油罐向机组充油具体为：开启净油罐组2的其中一个正在运行的净油罐上第三连接管15上的阀门，开启固定式油泵5输入与输出端管路的阀门，开启第六连接管20上的阀门，再开启回油箱7、推导联合轴承9和水导10与第六连接管20连接管路上的阀门，启动固定式油泵5，净油罐组2的其中一个正在运行的净油罐内的净油通过固定式油泵5的加压分别注入回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10内，回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10上的液位变送器23检测各用油设备油槽中的油位数据，当油位上升至设定值时，停止固定式油泵5，同时关闭所有阀门，完成净油罐向机组充油流程；

所述机组检修排油具体为：开启第七连接管21上的所有阀门，同时开启回油箱7、推导联合轴承9和水导10与第七连接管21连接管路上的阀门，开启总排油管11上的阀门以及运行油罐组1的其中一个正在运行的运行油罐的第四连接管16的阀门，启动油泵6将回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10内的油通过第七连接管21、总排油管11排入其中一个正在运行的运行油罐内，根据回油箱7、上导8、推导联合轴承9和水导10上的液位变送器23降低至预设值，关闭油泵6，同时将所有管路上的阀门关闭，完成机组检修排油工作，其中在总排油管11和总供油管12上分别设置了油用流量计24，所述油用流量计24为涡轮式流量计，通过油用流量计24记录油槽的回油流量，通注入的注油量进行对比，分析出各导轴承透平油的油雾化程度，从而判断轴承的运行状态；

所述管路清洗具体为：开启净油罐组2的其中一个正在运行的净油罐上第三连接管15的阀门，开启总排油管11和总供油管12连接处的阀门以及固定式油泵5输入和输出端的阀门，再将总排油管11输向第一汇集管17的阀门打开，再开启运行油罐组1的其中一个正在运行的运行油罐上第四连接管16的阀门，所有阀门开启后，启动固定式油泵5，使净油罐组2中其中一个正在运行的净油罐内的净油冲洗排油干管，最后流入运行油罐组1的运行油罐内，当运行油罐组1正在运行的运行油罐的第四连接管16上的油品传感器22与净油罐组2的净油罐上第三连接管15处的油品传感器22对应参数差别值达到要求范围内，总排油管11和总供油管12的管路冲洗工作完成，且清洁程度达到要求。

本实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。