Водовыпуски, водосбросы и дюкер

На РГП «Канал им. К. Сатпаева» запроектированы 3 В/в, 1 В/с, 1 Д, как элементы магистрального канала и для подачи воды потребителям.

Назначение В/в и В/с указано в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Состав и основные характеристики оборудования сооружений

Наименование сооружения	Пикет сооружения по оси канала, см	Назначение сооружения
В/в-106	0	Регулирование горизонта воды в нижнем бьефе НС-1
В/в-29	4372+22,40	Пропуск и регулирование расхода воды из Туздинского водохранилища в канал 63
В/в-126	4450+45,00	Подача воды в р. Нуру
В/с-28 1 перепад 2перепад	4249+37,00 4281+64,00	Сопряжение горизонтов воды водораздельного участка канала и Туздинского резервного водохранилища
Аварийный В/с на канале 63а	4572+20	Сброс воды из канала 63а во время аварийного отключения НС Карагандинского водопровода и аварии на Д-127

 

В/с-28 и В/в-126 все время должны работать в режиме поддержания постоянного уровня в верхнем бьефе, а Д-127 – в нижнем бьефе независимо от изменения расхода воды по каналу. Для этой цели на данных сооружениях устанавливаются регуляторы уровня. Схемой управления предусматривается возможность изменения количества автоматически работающих затворов.

Что касается В/в-29, то его функция – обеспечение заданного расхода воды из водохранилища в канал. Это осуществляется установкой затворов в заданное положение, которое при необходимости может быть изменено.

Имеется возможность управления затворами всех сооружений с места и с диспетчерского пункта. С диспетчерского пункта возможно поднять или опустить затвор полностью, или поставить его в любое промежуточное рабочее положение. Управление затворами с диспетчерского пункта, как правило, используется только при неполадках в схеме регулирования или авариях. Поэтому при управлении затвором с диспетчерского пункта автоматически отключается схема регулирования. После устранения неполадок диспетчер вновь может подключить схему регулирования. На каждом сооружении измеряются и передаются диспетчеру значения уровней бьефов и положений затворов. Диспетчеру также передается сигнал о неисправности на сооружении.

Аварийный В/с канала 63а врезан в правобережную дамбу канала. Сброс воды через его гребень осуществляется автоматически при превышении горизонта воды в канале в случае неувязки в работе Д-127 и НС 1 подъёма. Он рассчитан на случай полной остановки НС при максимальном расходе по каналу 13 м³/с.

Пересечение РГП «Канал им. К. Сатпаева» с р. Нурой на пикете 4452+03 см осуществляется Д-127, имеющим общий подводящий канал В/в-126 и образующим с ним общий узел сооружений на р. Нуре.

В конструктивном отношении Д представляет из себя двухочковую железобетонную трубу, уложенную под дном реки и оборудованную входным и выходным оголовками. Длина дюкера 273,5 м между оголовками определилось пропуском паводка р. Нуры вероятностью превышения 0,1%, равного 1800 м³/с.

В настоящем дипломном проекте будет рассмотрен только КФ РГП «Канал им. К. Сатпаева» с НС-22 [3].

 

Насосная станция

Технической эксплуатацией насосных установок является процесс их использования для выполнения государственного плана по перекачке объемов воды с целью гарантированного удовлетворения потребностей народного хозяйства, при поддержании на заданном уровне технических параметров, характеризующих технологический процесс, при обеспечении максимальной экономности работы, высоком коэффициенте полезного действия и при обеспечении надежной работы канала в целом.

НС-22 является НС повысительного типа, в здании размещаются три НА, коммуникации, арматура, контрольно-измерительная аппаратура и так далее.

Основными режимами работы НС-22 являются:

1) режим нормальной работы оборудования;

2) режим пуска отдельного НА из состояния резерва;

3) режим запуска насосной установки из состояния «ремонта»;

4) режим остановки НА.

Нормальным оперативным состоянием оборудования РГП «Канал им. К. Сатпаева» принято рабочее. Остановленные НА, кроме находящихся в ремонте, должны находиться в состоянии готовности к пуску. Тележка КРУ с ВМ-6кВ резервного агрегата должна постоянно находиться в испытательном положении, вторичные цепи ее подключены через штепсельный разъем, автоматы цепей управления и возбуждения – включены, пружины привода – заведены, блинкера (флажки) сигнальных реле – сквитированы, ВМ-6кВ – отключен. Ключи режима работы работающих и резервных агрегатов должны постоянно находиться в положении «автоматика». Запорная арматура маслопроводов НА согласно противоаварийным мероприятиям, должна быть опломбирована.

После получения команды диспетчера на включение в работу НА из состояния «резерва» инженер-оператор и слесарь должны произвести осмотр возбудителя, электродвигателя, насоса, панелей (шкафов) возбуждения, кабелей и другого оборудования КИП и выполнить следующее:

1) проверить отметки уровня воды в бьефах НС;

2) поднять ротор НА на домкраты на 10 см, затем опустить, проверить опущенное положение;

3) проверить уровень масла в ваннах верхней и нижней крестовин, при недостатке масла долить его из резервной ёмкости фильтрпрессом до нормального уровня;

4) проверить состояние запорной арматуры технического водоснабжения;

5) вентили и задвижки, обозначенные в [3] под №№ 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, открыть, вентили и задвижки, обозначенные в [3] под №№ 7, 18, закрыть;

6) при установленном верхнем направляющем подшипнике насоса с резиновыми вкладышами дополнительно открыть вентили, обозначенные в [3] под №№ 13, 3, 14, 15;

7) установить КУ технической воды в необходимое положение (Автомат - Работа);

8) убедится в наличии воды в баке, обозначенном в [3] под № 20, вентиль, обозначенный в [3] под № 19, закрыть;

9) проверить состояние запорной арматуры маслосистемы НА. Она должна быть закрыта и опломбирована;

10) проверить работу КСВ. В случае не срабатывания клапанов в автоматическом режиме, перевести их систему включения на ручное управление, направить дежурного слесаря в приемный бассейн для ручного управления клапанами. Доложить диспетчеру о неисправности системы;

11) проверить отключенной положение контактора АГП;

12) проверить включенной положение автомата управления цепей возбуждения на панели возбуждения;

13) реостат возбуждения установить в положение «работа»;

14) установить угол разворота лопастей НА по согласованию с дежурным инженером групп диспетчеризации;

15) проверить включенной положение автомата КСВ на панели управления;

16) включить в исполнительном положении ВМ НА ключом управления;

17) проверить срабатывание КСВ по загоранию сигнальных ламп;

18) отключить ВМ ключом управления;

19) отключить автомат цепей управления в релейном отсеке;

20) проверить работу сигнализации по выпавшим блинкерам;

21) осмотреть ячейку ВМ, проверить уровень и чистоту масла в бачках ВМ;

22) установить ячейку ВМ в «рабочее» положение;

23) проверить вхождение контактов ячейки;

24) включить автомат управления в релейном отсеке;

25) доложить дежурному инженеру ГД о готовности НА к пуску;

26) завести включающие пружины моторным приводом;

27) включить ВМ-6кВ НА ключом управления;

28) проследить за разворотом НА и вхождением в синхронизм;

29) по сигнальным лампам проверить закрытие КСВ;

30) отрегулировать шунтовым реостатом возбуждение с выдачей реактива 2,0 ~ 2,5 МВАр;

31) провести осмотр включенного агрегата;

32) после запуска вентиль, обозначенный в [3] под № 3, закрыть.

При перепаде давления на фильтре 3-4 м водного столба необходимо очистить фильтр. В течение 1-2 часов после пуска тщательно следить за вхождением в температурный режим. Промежуток времени между двумя последовательными включениями НА, отключенного релейными защитами или персоналом, должен составить не менее 30 минут.

При опробовании агрегата после проведения очередного комплексного ремонта оперативным персоналом должны быть выполнены следующие мероприятия:

1) произвести осмотр электрической и механической части НА, мест работы ремонтных бригад, проверить отсутствие людей, посторонних предметов, инструмента и чистоты включаемого в работу оборудования, снять установленные заземления, ограждения, плакаты, закрыть наряды, ознакомиться с записями, разрешающими пуск НА;

2) закрыть перепускной клапан всасывающей камеры НА;

3) проверить закрытое состояние люков всасывающей камеры и напорных трубопроводов НА;

4) заполнить водой всасывающую камеру насоса для создания противодавления на ремонтные затворы;

5) поднять электрическим тельфером ремонтные затворы, поместить их в места для постоянного хранения, в пазы установить сороудерживающие решетки;

6) установить и зафиксировать тележку с ВМ-6кВ в испытательном положении, предварительно проверив уровень масла в баках выключателя;

7) подключить через штепсельный разъем вторичные цепи тележки ВМ-6кВ;

8) включить автоматы цепей управления в приборном отсеке ячейки КРУ-6кВ включаемого агрегата;

9) проверить включенное положение автоматов цепей напряжения;

10) включить автомат питания цепей управления возбуждением;

11) завести пружины привода ВМ-6кВ включаемого агрегата электрическим моторным редуктором;

12) сквитировать блинкера, то есть поднять флажки сигнальных реле электродвигателя и сигнализации;

13) опробовать дистанционно от ключа управления и с места включения и отключения ВМ-6кВ в испытательном положении тележки КРУ, отключить автомат цепей управления;

14) поднять ротор агрегата на домкратах на 10 см для поступления масла под зеркало подпятника, затем опустить ротор на место, проверить опущенное положение домкратов;

15) при не заведенных пружинах привода установить и зафиксировать тележку с ВМ-6кВ агрегата в рабочем положении;

16) выполнить все мероприятия, необходимые для включения агрегата в работу из состояния резерва, перечисленные выше;

17) при включение в работу последующих агрегатов ток возбуждения работающего (работающих) электродвигателей на время пуска увеличивается, то есть перевести двигатель в режим перевозбуждения не менее 2,5 МВар.

Остановка агрегатов НС производится только по распоряжению дежурного инженеров ГД РУЭ, находящихся на вахте. Плановая остановка агрегата производится дежурным инженером НС посредством отключения ВМ-6кВ электродвигателя от ключа управления. Дежурный инженер по сигнальным лампам должен убедиться в открытии КСВ и отключении ВМ-6кВ. Остановка НА должна производиться в положении ключа режима работы «автоматика». При отказе в открытии КСВ дежурный инженер станции обязан немедленно направить дежурного слесаря в здание приемного бассейна с заданием ручного открытия КСВ, ключ режима работы агрегата при этом переводится а положение «ручное управление» (местное). Необходимо проследить за отключением главного контактора АГП (КП) за панелью возбуждения агрегата, сквитировать блинкера.

Разборка электрической схемы отключенного ВМ-6кВ агрегата, то есть выкатывание тележки в испытательное или ремонтное положение, производится после полной остановки агрегата и только по распоряжению инженера ГД РУЭ.

Во время нормальной работы агрегатов на обслуживающий персонал НС возлагаются следующие обязанности:

1) следить за уровнем воды в бьефах по уровнемерам и водомерным контрольным рейкам;

2) вести контроль температур по логометру и термосигнализаторам;

3) следить за уровнем масла в маслованнах электродвигателя;

4) следить за плавностью хода НА, нормальной работой системой техводоснабжения и чистотой фильтра;

5) следить за работой приборов учета, счетчиков, дифманометров, расходомеров, манометров;

6) периодически производить продувку импульсных линий;

7) периодичность снятия отсчетов, показаний приборов и счетчиков с заполнением с заполнением суточной ведомости устанавливается согласно [3];

8) следить за работой компенсаторов и состоянием опор трубопровода, работой торцевого уплотнения, плотностью соединений масла и водопровода, состоянием всех болтовых соединений, креплений фундаментных опор;

9) следить за исправным состоянием ограждений, средств пожаротушения и защитных средства;

10) следить за исправным состоянием КСВ, не допускать подсоса воздуха в сифон;

11) следить и поддерживать чистоту помещений и оборудования;

12) необходимо следить за величиной потребляемой активной и реактивной мощностей электродвигателя НА, токами в цепях статора, ротора и режимом возбуждения;

13) нужно следить за работой коллектора и щеточного аппарата возбудителя, не допуская работы машины с искрением щеток.

В холодное время года для отопления здания НС используют охлаждающий воздух работающего двигателя НА и отключают все другие приборы отопления (калориферы, электропечи). Для этого необходимо уменьшить подачу воды в воздухоохладитель (в зависимости от температуры наружного воздуха) и запустить вентилятор отбора горячего воздуха, открыть заслонки в вентиляционном коробе. В течение 1-3 часов, после перехода на такую систему отопления, тщательно следить за температурами меди и железа статора, не допуская превышения указанных эксплуатационных величин температур. Регулировка производится уменьшением или увеличением подачи воды в воздухоохладитель. Температура воздуха в НС при этом должна составлять 17-20 ⁰С.

Персоналу НС запрещается:

1) производить включение в работу НА при температуре масла в ванне пяты и направляющих подшипников электродвигателя ниже 5 ⁰С;

2) включать в работу НА с течью масла из гидропривода разворота лопастей;

3) включать в работу НА без предварительного подъема ротора на домкраты;

4) производить включение НА в работу без соблюдения порядка включения НА;

5) производить исправление, ремонт, смазку механизмов и сварочные работы на трубопроводах, находящихся под давлением;

6) снимать постоянные ограждения муфт вращающихся машин, хранить в помещении НС промасленные опилки и прочие материалы;

7) обслуживать вращающиеся машины без защитных касок и в одежде, создающей опасность захвата машиной;

8) полностью перекрывать запорной арматурой расходы технической воды через охладители работающих агрегатов;

9) производить включение в работу НА после длительного перерыва в зимнее время без проверки состояния льдообразования в сифонном водовыпуске и НА;

10) вмешиваться в действия релейных защит и автоматики НА, силового трансформатора и ЛЭП;

11) производить отключение ТН 6 кВ и трансформаторов питания цепей релейной защиты и автоматики НС во время работы НА;

12) допускать работу синхронных электродвигателей с недовозбуждением, перегрузкой по току статора и ротора;

13) допускать в помещение НС и ОРУ лиц, не имеющих на то полномочий, а также передавать им какую-либо информацию;

14) изменять оперативное состояние оборудования, производить разборку электрической схемы 6 кВ остановленного в резерв агрегата, без соответствующего разрешения диспетчера, производить отключение вторичных цепей коммутационными аппаратами и разъемами, во избежание выпадения блинкеров защит и сигнализации, а также для исключения повреждений оборудования при выкатывании или вкатывании тележки ВМ-6кВ.

НА должен быть немедленно остановлен:

а) при несчастном случае или угрозе его, требующего немедленного отключения;

б) при появлении недопустимой вибрации и биении вала;

в) при возникновении пожара на агрегате;

г) при нагреве подшипников и подпятников сверх допустимых температур;

д) при аварийном увеличении проточек воды через торцевое уплотнение, уплотнения и разрывы трубопровода;

е) при утечках масла, приводящих к снижению уровня масла в маслованнах электродвигателя ниже установленного минимума;

ж) при задевании лопастями рабочего колеса о камеру;

з) при переливании масла через выгородки маслованн с попаданием на статор и ротор электродвигателя;

и) при появлении течи масла из гидропривода разворота лопастей.

Электрогидропривод предназначен для разворота лопастей рабочего колеса НА во время его работы.

Для включения в работу электрогидропривода необходимо:

1) токосъемный узел приводного двигателя электрогидропривода привести в рабочее положение;

2) включить автомат питания электрических цепей электрогидропривода;

3) на панели управления нажатием соответствующих кнопок (увеличение – уменьшение угла установки лопастей) включить электрогидропривод. По шкале-указателю сельсина-приемника установить угол, соответствующий заданному режиму работы НА;

4) после установки необходимого угла разворота отключить приводной двигатель, токосъемный узел перевести в нерабочее положение.

При работе электрогидропривода могут наблюдаться следующие неисправности:

а) электрогидродвигатель маслонасоса работает, но лопасти рабочего колеса насоса не разворачиваются, причины:

1) низкий уровень масла в барабане;

2) протечка масла в соединениях;

б) разбрызгивание масла из соединений узлов гидропривода, причины:

1) высокий уровень масла в барабане;

2) негерметичность соединений.

Транспортировка воды из нижнего бьефа к приемному бассейну осуществляется с помощью напорного металлического трубопровода.

Во время эксплуатации трубопровод следует подвергать периодическому осмотру ежесменно.

Принцип работы, эксплуатация и техническое обслуживание КСВ. При включении насоса в работу на управляемый электромагнитный вентиль подается ток, вентиль перекрывает отверстие, соединяющее надмембранную полость сифона.

В начале работы насоса, при затопленном выходном отверстии водовыпуска, вода, подаваемая в напорный трубопровод, сжимает находящийся там воздух. Под действием сжатого воздуха мембрана отжимается от патрубка и открывает выход для воздуха из полости сифона в атмосферу.

Обратный клапан предотвращает повышение давления в надмембранной полости при перемещении мембраны в сторону надмембранной крышки.

После заполнения водой системы напорный трубопровод – сифон, давление в полости сифона становиться равным атмосферному. Под действием собственного веса и веса уплотнительного диска мембрана опускается и перекрывает проходное отверстие клапана. В полости сифона устанавливается давление ниже атмосферного. Под действием разницы давлений, действующих на прижимной диск мембраны, уплотнение прижимается к патрубку, обеспечивая герметичное перекрытие проходного отверстия КСВ.

При отключении электродвигателя насоса электромагнитные запорные вентили обеспечивают и сообщают надмембранную полость с полостью сифона. Воздух из подмембранной полости перетекает в полость сифона.

В надмембранной полости устанавливается давление по величине близкое давлению в полости сифона. В результате этого на части мембраны, непосредственно находящейся в контакте с атмосферным давлением, за счет разницы давлений атмосферного и в надмембранной камере возникает усилие, которое отжимает мембрану от парубка, тем самым, открывая доступ воздуха в полость сифона. Вакуум в сифоне срывается [3].

На рисунке 1.2 изображена упрощенная схема НС со всеми прилегающими строениями.