1. 일반사항
1.1 적용 범위
(1) 이 기준은 수차의 제작, 시험, 운반, 설치, 검사 및 시운전에 대하여 적용되며, 주요내용은 다음과 같다.·프란시스 수차(3,000kW 초과)·프란시스 수차(3,000kW 이하)·프로펠라 수차(3,000kW 이하)
1.2 참고 기준
1.2.1 관련 법규
내용 없음
1.2.2 관련 기준
·
1.3 용어의 정의
내용 없음
1.4 요구조건
1.4.1 수위 및 낙차
(1) 수차는 다음과 같은 수위와 낙차조건에서 운전이 가능하도록 설계, 제작하여야 하며, 각 항목의 수치는 공사시방서에 따른다.① 저수지 수위가. 댐정상(EL. m)나. 홍수위(EL. m)다. 상시만수위(EL. m)라. 정격수위(EL. m)마. 저수위(EL. m)② 방수로 수위가. 홍수위(EL. m)나. 공사시방서에서 정한 대수의 전부하 운전시 방수위(EL. m)다. 저수위(정지시)(EL. m)③ 낙 차가. 최대정낙차(EL. m)나. 최대유효낙차(1대 운전시)(EL. m)다. 최대유효낙차(2대 운전시)(EL. m)라. 정격유효낙차(EL. m)마. 최저유효낙차(1대 최대출력운전시)(EL. m)사. 최저유효낙차(2대 최대출력운전시)(EL. m)④ 수차발전기 설치 중심표고가. 수차발전기 중심 표고는 공사시방서에서 정한 높이(EL. m)에 설치하여야 한다.나. 수차발전기 중심표고를 변경 제안하고자 할 때는 이에 따른 배치도면과 상세설명서를 제시하여야 한다.
1.4.2 냉각수 및 지진계수
(1) 다음과 같은 사항을 설계시에 고려하여야 한다. 각 항목의 수치는 공사시방서에 따른다.① 냉각수 취수온도 범위(℃)② 지진계수(G)
1.4.3 속도 및 수압상승율
(1) 수급인은 수차의 최대속도상승 및 최대수압을 제시하여야 하며 본 계약에 의해 공급, 설치되는 수압철관 및 발전설비의 최대속도상승율과 최대수압상승율은 공사시방서에서 정한 값(%) 이하가 되도록 설계하여야 한다. 이 제한치를 초과하는 경우 수차발전기 보호를 위한 대책을 강구하여야 한다.
1.5 제출물
(1) 제출물은
1.6 수량산출 및 대가 지급
(1) 설비에 대한 수량의 산출은 승인된 도면에 표시된 설비의 조립된 수량을 기준으로 대당으로 산출하며 기능을 완전히 발휘하기 위해 소요되는 부속품을 포함한다.(2) 설비 단가에는 설치비용을 제외한 공장시험 및 검사, 운반, 현장검사 등 모든 비용이 포함된다. 단, 필요시 설치비용을 포함할 수 있다.
2. 자재
2.1 프란시스 수차(3,000kW 초과)
2.1.1 일반사항
2.1.1.1 형식 및 정격
(1) 수차의 형식과 유효낙차(m), 정격속도(rpm)에서 윗겟트게이트(wicket gate) 전 개도시 출력(kW)의 요구 값은 각각 공사시방서에 따른다.(2) 유효낙차에서 윗겟트게이트를 약 90%개도시 공사시방서에서 정한 대수가 병렬운전할 때 최대효율을 내도록 설계 제작되어야 한다.(3) 최대수위 및 유량에서 연속운전을 할때도 과도한 진동, 소음 비정상적인 마모나 부식 없이 안전하고 원활하게 운전되어야 하고 수차는 공사시방서에서 정한 유효낙차(m) 이상에서 수차출력을 정격출력으로 제한하여야 한다.(4) 수차 회전방향은 상부에서 보아 시계방향으로 회전하여야 하고, 교류발전기(kVA)와 직결될 수 있어야 한다. 단, 교류발전기의 정격용량(kVA)은 공사시방서에 따른다.
2.1.2 규격 및 수량
(1) 규격 및 수량은 공사시방서에 따른다
2.1.3 구조 및 재질
2.1.3.1 러너(runner)
(1) 러너의 재질은 니켈을 함유한 13Cr 스테인리스강 또는 동등 이상의 재질이어야 하고 러너콘은 스테인리스 주조품 또는 동동 이상의 재질로 제작하여야 한다.(2) 러너베인의 형상은 캐비테이션 특성 및 최대효율을 갖도록 설계 제작되어야 하며 유수가 통과하는 모든 표면은 매끄럽게 가공되어 기공, 굴곡, 균열 등의 손상이 없어야 한다.(3) 러너표면 및 용접부위는 비파괴 검사를 시행하여 결함을 제거하여야 한다.(4) 러너의 하단부에는 러너로부터 유출되는 물을 안내하기 위해 러너콘을 부착하여야 한다.(5) 러너와 주축은 볼트에 의해 결합되며 결합볼트는 운전 중 물에 의한 토크 증가를 방지할 수 있도록 적당한 커버를 설치해야 한다.(6) 러너와 수차축 사이에는 회전력을 전달하기 위한 러너키를 설치하여야 하며 수차축과 정확하게 결합될 수 있도록 정밀가공하여야 한다.(7) 스터드 볼트와 너트는 운전 중 이완을 방지하도록 정위치에 고정되어야 하며, 러너 크라운에는 콘을 붙여 러너에서 흘러나가는 물을 유도하도록 하여야 하고 러너에는 헤드커버 밑의 압력이 크라운을 통하여 배출되도록 충분한 배기공이 있어야 한다.(8) 완성된 러너는 정적, 동적 평행검사 및 조정을 하여 운전 중 진동이 발생되지 않도록 하여야 한다.(9) 러너는 장래 교체 등을 위해 연결부를 키핏팅과 같이 쉽게 교체할 수 있는 방법으로 설계하여야 한다.
2.1.3.2 주축
(1) 수차축은 적절히 열처리된 탄소강 또는 동등이상의 재질로 제작하여야 한다.(2) 완전히 조립되어 운전상태가 되었을 때 가이드 베어링의 간극은 직경방향에 대한 베어링의 총 허용간극의 1/2을 초과해서는 안된다.(3) 결합플랜지 가공에는 동일한 게이지와 천공용 공구를 사용해야 하고 수차피트에서 발전기축을 조립하기에 가장 적절한 위치를 수급인이 결정하여 공사감독자를 승인을 얻어야 한다.(4) 축은 수차 헤드커버 안에 있는 실링박스를 통과하는 부분에 탈착, 교체 가능한 스테인리스 재질의 슬리브를 정밀하게 가공, 연마하여 축에 견고하게 설치하여야 한다.(5) 오일 또는 물을 반사하는 적당한 차단장치를 각 수차의 가이드 베어링과 실링박스간에 설치하여야 하며 수차 축은 정밀하게 가공하고 가이드 베어링이 통과하는 부분은 연마하여야 하며 러너와 축의 조립에 필요한 인출장치를 공급하여야 한다.(6) 수차축은 연결플랜지를 가진 탄소강으로 적당한 열처리를 한 재질이어야 하며 축과의 접합을 위한 플랜지의 규격은 발전기 축의 플랜지와 동일하여야 한다.(7) 수차축은 임계속도로 수차의 최대 무구속 속도의 공사시방서에서 정한 값(%) 이상의 속도에서 견디어야 하며, 수차의 어떠한 운전조건에서도 진동, 편심, 변형을 일으켜서는 안된다.(8) 수차와 발전기축의 연결은 편심이 일어나지 않도록 하여야 하며 정적, 동적평형을 이루도록 설치해야 한다.
2.1.3.3 가이드 베어링
(1) 가이드 베어링은 자급윤활 실린더형 또는 세그멘트형으로서 유조와 냉각관이 완비되어야 하며 최대 무구속 속도에서 발전기 브레이크를 사용하지 않고 자연 감속하여 정지하는데 손상이 없이 안전하게 견딜 수 있도록 설계하여야 한다.(2) 가이드 베어링은 베어링 지지대 또는 하우징과 탈착 가능한 배빗 라이닝 베어링 쉘로 구성되며 어느 운전조건에서도 과도한 거품이나 기화 또는 과잉 주입상태가 있어서는 안된다.(3) 쉘 및 유조는 가능한 가이드 베어링의 분해없이 보수 시 실링박스에 접근할 수 있는 구조이어야 한다.(4) 베어링 쉘의 설치분해가 용이하도록 권양용 리프팅 아이 및 스터드를 공급하여야 한다.(5) 수차 베어링에는 수차 축의 원심 펌핑작용에 의해 자기 윤활이 되는 윤활유 설비를 설치하고 접근이 용이한 곳에 충유 및 배유에 필요한 연결관을 두어야 한다.(6) 연결관 종단에는 발전기 시방에 기술된 윤활유 여과설비가 있는 섬프탱크용 윤활유 이송 펌프라인과의 연결이 용이하도록 적당한 장치를 해야 하며 베어링 유조와 윤활유 섬프탱크간의 순환은 정재유가 배수탱크에서 유조로 펌핑되어 순환되며 배유는 유조에서 섬프탱크로 중력에 의해 이송되는 구조이어야 한다.(7) 베어링 유조는 점검창으로 하고 가이드 베어링은 오일의 증발 또는 누유를 방지할 수 있는 구조로 제작하여야 한다.(8) 냉각수 코일은 동관으로 제작하여야 하고 두 개의 뱅크로 분할할 수 있어 각기 탈착이 가능해야 한다.(9) 코일헤더의 커버는 가스켓을 넣어 볼트조임으로 고정시켜 청소 시 용이하게 분리할 수 있어야 하고 모든 코일의 연결은 유조 밖에서 실시하여 베어링 또는 유조 내에서 연결 불량으로 인해 누유가 되지 않도록 해야 한다.(10) 필요한 수관, 분리 및 제어밸브를 공급하여야 하며 각 방류관에는 바이패스가 있는 계전기를 설비한 유량지시계를 설치하여야 한다.(11) 유조에는 유면의 고, 저 경보용의 유면 스위치와 투명한 유면 게이지를 설치하여야 하며, 유면 게이지에는 운전 오일 범위를 표시하여야 한다.(12) 한조의 온도감지기 및 다이얼형 온도지시계를 설치하여 베어링의 고온부를 감지하도록 하며 경보용으로 조정가능한 한조의 접점을 두어야 한다.(13) 온도지시계는 수차 제어반에 설치하고 또 하나의 온도 감지기를 설치하여 베어링의 최고온부를 감지하도록 하며 한 조의 조정 가능한 접점을 두어 차단회로용으로 사용한다.(14) 3개의 저항형 온도감지기를 베어링에 설치하고 2개는 베어링 고온부 감지용으로 다른 하나는 베어링 오일 온도 감지용이다.(15) 온도감지기는 백금소자로서 0℃에서 100Ω의 저항을 가져야 한다.(16) 베어링 유조 내의 수분을 감지하는 습기 감지기를 하나 설치하고 그룹 고장표시기에 연결하여야 한다.(17) 게이지 및 온도계는 수차 가이드 베어링에 가까운 곳으로서 점검 및 보수가 편한 곳에 설치하여야 한다.(18) 수차 피트 내의 외부 접속용 노출배관 및 배선은 수급인이 공급하여야 한다.
2.1.3.4 스테이 링
(1) 스테이 링은 주강 또는 용접강판으로 제작하여야 하며 플랜지 부착 볼트접합 단편으로 이루어져야 하며 취급상 불가피하여 분할하더라도 분할편수는 가능한 적게 하여야 한다.(2) 스테이 링은 상부 구조물의 중량과 러너에 축수력이 가해진 상태에서의 수차발전기 회전부의 중량을 지지하며 또한 스테이 링 또는 케이싱 상부에 가해지는 하중이 없을 때에 내부시험압력(MPa)으로 인해 케이싱에 발생하는 팽창응력에 견딜 수 있도록 설계하여야 한다. 단, 내부시험압력(MPa) 값은 공사시방서에 따른다.(3) 스테이 베인은 수차가 최고 효율로 운전될 때에 윗겟트게이트를 통해 나아가는 수류에 간섭을 최소화할 수 있도록 균등하게 배열하여야 한다.(4) 스테이 베인의 설계에는 스테이 베인 단편의 중량 중심에 관계된 합성 압력부하의 수직요소의 편심에 기인한 효과를 포함하여야 한다.(5) 스테이 링은 스파이럴 케이싱의 단편과 상응하도록 구획하여야 하고 각 단편은 플랜지 접합을 하여야 하며 오링(o-ring) 또는 가스켓 씰을 장치하여야 한다.(6) 헤드커버, 바텀링, 디스차지 링 및 피트라이너와 접합되는 스테이 링의 각 단편은 기계가공이 된 볼트조임 플랜지 접합을 하여야 한다.(7) 현장조립 후 스테이 링은 씰 용접을 하여야 한다.(8) 현장조립시 스파이럴 케이싱 주변에 콘크리트를 타설하는 동안 스테이 링의 레벨을 유지하고 지지하는데 필요한 적절한 수량의 젝킹용 기계가공된 패드와 체결구, 잭크와 볼트 또는 타이 롯드를 공급해야 한다.(9) 배관 접속을 위한 그라우트 및 배기구는 그라우팅 작업이 용이하도록 스테이 링의 밑부분에 설치한다.(10) 그라우팅 완료 후 그라우트 및 벤트구멍을 폐쇄하기 위한 강재 파이프 플러그를 공급해야 한다.(11) 수급인은 현장매설 작업시 스테이 링의 원형을 유지하기 위해 길이 조정이 가능한 암을 가진 견고한 철재 스파이더 브레이스를 공급하여야 한다.
2.1.3.5 스파이럴 케이싱
(1) 스파이럴 케이싱은 강판으로 제작하여 방사상 접합부는 현장에서 용접하고 취급편의상 불가피할 경우 공사감독자의 승인을 얻어 가능한 최소의 분할 단편으로 구획하여야 한다.(2) 스파이럴 케이싱은 주변의 콘크리트에 지지되지 않은 어떠한 상태에서도 최대 수두에 수격압과 서지로 인해 발생되는 수압상승분을 합한 최대압력(MPa)에 충분히 견디도록 제작하여야 한다. 단, 최대압력(MPa) 값은 공사시방서에 따른다.(3) 각 스파이럴 케이싱의 입구와 물의 통로는 최소한의 수두손실과 교란이 발생하도록 구성하여야 하며 인접 스파이럴 케이싱간의 내부표면에서의 접속공차는 공사시방서에 따른다. (철판두께 대비 치수)(4) 스파이럴 케이싱과 스테이 링은 제작공정에서 조립하여 현장에서의 조립이 착오가 없도록 맞춤표시를 하여야 한다.(5) 수급인은 현장수송, 설치 및 그라우팅 작업시 스파이럴 케이싱의 변형을 방지할 수 있도록 필요한 브레이싱을 모두 공급하여야 한다.(6) 수급인은 스파이럴 케이싱 입구를 막을 수 있도록 한 개의 테스트 헤드를 수차와 같이 공급하여야 하며 테스트 헤드는 수차 케이싱과 함께 선적하고 케이싱의 현장매설 작업완료 후 제거하여야 한다.(7) 압력계 부착 및 배수를 위한 연결구가 테스트 헤드에 설치되어 있어야 한다.(8) 원형의 수밀 맨홀과 이에 부속되는 경첩이 달린 문, 스테인리스 경첩핀, 볼트, 지지와셔, 뒤물림 스크류, 가스켓, 내식성 볼트 등을 공급하여야 하며 케이스 내부로 들어가기 좋은 위치에 설치하여야 한다. 단, 맨홀의 직경(∅, mm)은 공사시방서에 따른다.(9) 커버는 철판구조로 하고 설계압력에 견디어야 하며 이 압력에서 수밀이 되어야 하고 수위가 커버 위치보다 아래에 있는지의 여부를 점검하기 위해 테스트 콕크를 부착하여야 한다.(10) 스파이럴 케이싱내의 수압측정을 위해 스파이럴 케이싱 입구부에 지수 차압 측정용으로 2조(조당 2개)의 스테인리스 강재탭과 밸브를 부착하여야 한다.(11) 스파이럴 케이싱 내에 유량계 연결용으로 4개의 스테인리스 강재탭과 밸브를 설치하여야 한다. 단, 수급인은 정확한 유량측정에 가장 적합한 장소를 4개소 선정하고 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(12) 모든 압력계는 연결이 편리하도록 캡을 씌운 튜브와 함께 공급하여야 한다.(13) 스파이럴 케이싱에는 충수시에 내부공기 배출을 위한 공기 배출구와 배수시 공기 유입을 위한 공기 유입장치를 설치하여야 한다.(14) 스파이럴 케이싱에는 그라우팅용으로 스크류 플러그로 폐쇄할 수 있도록 천공한 탭을 두어야 하며 이들의 치수는 공사감독자의 승인을 받아야 한다.
2.1.3.6 헤드커버, 디스차지 링, 바텀 링
(1) 헤드커버, 디스차지 링, 바텀 링은 주강 또는 용접강관으로 제작하여야 하며 가능한 각각 단일체로 제작하여야 한다.(2) 디스차지 링은 스테이 링과 일체로 하며 각 디스차지 링에는 흡출관 라이너와의 연결을 위해 볼트 조임 플랜지가 설치되어야 하며 바텀 링은 디스차지 링과 일체로 할 수 있다.(3) 수차 축을 발전기 축으로부터 떼어 놓을 때 수차 러너와 축의 중량을 지지할 수 있도록 각 디스차지 링 또는 흡출관 라이너에 지지용 턱 또는 어깨를 설치하여야 한다.(4) 디스차지 링과 바텀 링에는 그라우팅 및 배기구를 두어야 하며 그라우팅이 끝난 후에 플러그를 폐쇄한다.(5) 그라우팅을 실시할 경우 모든 공소, 기낭 및 벌집 모양의 빈 곳을 채워 단단한 기초가 되도록 한다.(6) 그라우트 압력은 수급인이 정하며 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(7) 헤드커버는 윗겟트게이트(wicket gate) 웨어링 링의 베어링면과 접하며 따라서 윗겟트게이트 축 상부 베어링과 씰을 수용할 수 있도록 정확히 천공하여야 한다.(8) 윗겟트게이트 원주밖의 헤드커버 및 바텀 링 부분은 공사시방서에서 정한 수압(MPa)에 견디어야 하며 윗겟트게이트의 원주와 러너 씰 사이의 헤드커버 및 바텀 링 부분은 압력의 70%에 견디어야 한다.(9) 러너 씰 내부의 헤드커버 부분은 방수위(EL. m)의 전 수압에 견디어야 한다. 단, 방수위 높이(EL. m)는 공사시방서에 따른다.(10) 헤드커버 가이드 베어링이 받는 하중과 모든 수 추력 하중을 스테이 베인에 전달 할 수 있도록 설계하여야 하며 이때에 어떠한 변형이나 집중응력이 거의 발생하지 않도록 하여야 한다.(11) 바텀 링은 윗겟트게이트 축을 수용하도록 정확히 천공된 붓싱부 보스와 결합하여 야 한다.(12) 모든 베어링 표면, 가이드 스트립, 붓싱 및 와셔 또는 기타 상대운동에 접하는 윗겟트 게이트 표면 등은 청동제로 제작되어야 하며 정확하게 부착하고 또 대체 가능하여야 한다.(13) 헤드커버와 바텀 링에는 러너 씰의 위치에 교환 가능한 것으로 내식성 철제 웨어링 링을 설치하여야 하고 러너의 클리어린스를 체크하기 위한 장치를 같은 간격으로 원주상의 4곳에 설치하여야 한다.(14) 서보모터로부터 받는 모든 힘에 견딜 수 있도록 충분한 강성을 갖는 자리 끼워맞춤 이음을 설치하여야 한다.(15) 헤드커버의 중앙 개구부는 주축의 하부 플랜지가 통과할 수 있는 충분한 크기를 가져야 한다.(16) 진공 및 압력측정용 복합계기를 헤드커버에 설치하여 헤드커버와 러너사이의 압력을 측정할 수 있도록 하고 압력계는 수차 제어반상에 설치하여 분리용 밸브를 부착하여야 한다.(17) 윗겟트게이트 웨어링 링에 의해 동작되는 제어기구를 구비한 자동 흡출관 진공방지 밸브를 수차의 적절한 위치에 설치하여 윗겟트게이트 부분개도 운전시에는 러너하부에 공기가 유입되도록 하여야 한다.
2.1.3.7 씰링박스
(1) 주축의 헤드커버를 통과하는 위치에 압력수의 누출을 방지하기 위해 씰링박스를 설치하여야 한다.(2) 씰링박스는 메커니컬 씰형 또는 기타 구조의 것으로 최대부압에 적합한 것으로 내구성이 큰 것이라야 한다.(3) 씰링박스의 구조는 가이드 베어링을 분해하지 않고서도 보수와 조정이 가능하도록 하여야 한다.(4) 씰 하우징은 둘 또는 그 이상의 개수로 분할하여야 하며 청동 또는 스테인리스 강재의 내부식성 볼트, 너트 및 스크류를 사용하여야 하며 기타 모든 자재도 내부식성의 것이어야 한다.(5) 씰링용수는 급수설비로부터 공급되며 씰링용수 공급장치에는 두 개의 필터를 장치하여 하나는 예비용으로 두어 필터 소자의 수동 또는 자동세척과 교체의 편의를 도모하여야 한다.(6) 필터는 수봉장치의 오랜 수명을 유지할 수 있을 정도의 성능을 가져야 한다.(7) 압력계전기 및 온도계전기와 그에 부수되는 필요한 배관 등을 공급하여야 하며 온도계전기의 벌브는 씰링박스 입구와는 반대쪽에 위치하여 씰링박스 온도감지에 적합한 곳에 설치하여야 한다.(8) 씰링소자를 교환하거나 장기간 수차운전을 휴지한 경우에 누수방지를 위해 주축 씰 하부에 적합한 장치를 설치하여야 한다.
2.1.3.8 웨어링 링(wearing ring) 및 페싱 링(facing ring)
(1) 탈착이 가능하고 대체 가능한 스테인리스 강재 웨어링 링을 수차의 고정부에 설치하고 러너와 러너크라운 밴드 부분의 고정부 사이의 씰 역할을 하도록 하여야 한다.(2) 웨어링 링은 스크류로 단단히 고정시켜야 하며 웨어링 링의 위치는 수차가 조립된 상태에서도 간극의 측정이 가능한 개소이어야 한다.(3) 탈착 및 대체가 가능한 스테인리스 강재 페싱 링을 디스트리뷰터의 협착부, 탑링 및 바텀 링의 윗겟트게이트단 근접부에 설치하여야 한다.(4) 페싱 링은 탈착이 가능하도록 스크류로 부착하고 스크류는 마름질한 표면과 동일면으로 되어야 하며 운전 중 이완되지 않도록 가용접을 실시하여야 한다.(5) 마찰로 인해 발생할 수 있는 박리현상이나 파열을 방지하기 위해 고정 웨어링 링의 경도는 러너 재질의 것과 상이해야 하며 페싱 링의 경도는 윗겟트게이트와 상이하여야 한다.
2.1.3.9 윗겟트게이트 및 조작기구
(1) 윗겟트게이트는 스테인리스강으로 상하부에 크롬 18%, 니켈 8%를 함유한 슬리브를 설치하여야 한다.(2) 윗겟트게이트는 충분한 강도를 가져서 만곡되는 일이 없어야 한다.(3) 모든 윗겟트게이트는 이 계약하에 공급되는 공사시방서에서 정한 대수의 수차에 서로 교환될 수 있는 구조이어야 한다.(4) 윗겟트게이트는 폐쇄위치에서 폐쇄 토크를 낼 수 있도록 설계하여야 한다.(5) 각 게이트 스템에는 오일리스형 가이드 베어링을 설치하여야 하며 하나의 바텀 링에는 다른 두 개의 헤드카바를 각각 설치하여야 한다.(6) 바텀 링과 헤드커버 중간 위치에서 각 윗겟트게이트를 용이하게 조정할 수 있어야 하며 상하로 작용하는 추력에도 불구하고 헤드커버와 바텀 링에 있는 각 페싱 링의 중간위치에 게이트를 지지할 수 있도록 한다.(7) 윗겟트게이트와 조작기구는 그리스 윤활 베어링과 성능이 같은 무급유 베어링형이어야 한다.(8) 각 게이트 스템과 게이트 웨어링 링 사이에 파단링크 이중 전단핀을 설치해야 하며 윗겟트게이트 사이에 방해물이 끼어 움직일 수 없게 되었을 경우 전단되어 기타 조작기구를 손상시키지 않도록 하여야 한다.(9) 윗겟트게이트 축을 통한 누수를 방지할 수 있는 방법을 강구하여야 하며 윗겟트게이트의 개별 조정으로 개도가 같도록 하고 폐쇄된 상태에서 누수가 최소가 되도록 하여야 한다.(10) 웨어링 링, 모든 링크 및 레버는 주강 또는 구조강재로서 보스를 구비하여야 한다.(11) 조작기구는 최소의 시간과 작업으로 수리 및 교체가 가능하도록 설계하여야 하며 레버를 분해하지 않고 또한 수차의 부하를 변동하지 않고 어떤 개도에서 윗겟트게이트를 록크시켜 전단핀 또는 링크를 교체할 수 있도록 하여야 한다.(12) 하나의 레버 배열장치를 공급하여 공급된 수차 모두에 이용할 수 있도록 하여야 한다.(13) 윗겟트게이트의 제어를 위한 조작기구와 연결장치는 수차 케이싱 바깥쪽에 설치하여야 하며 검사, 조정 및 수리를 위해 쉽게 접근할 수 있는 위치에 설치하여야 한다.(14) 윗겟트게이트 웨어링 링은 견고한 구조이어야 하며 교체할 수 있는 가이드 스트립에 의해 적절히 안내되어야 하며 윗겟트게이트 스템 원주 내에 설치하여야 한다.(15) 윗겟트게이트 웨어링 링의 지지구조는 하나의 서보모터가 부동인 상태에서 나머지 서보모터의 추력으로 게이트 조작링을 구동할 때 주 가이드베어링과 주축의 휨을 방지할 수 있도록 적당한 강도와 경도를 갖추어야 한다.(16) 각 윗겟트게이트 조립체에는 전단핀 절단이라는 경보를 제어실에 신호할 수 있도록 적절한 전기스위치를 장치하여야 한다.
2.1.3.10 서보 모터
(1) 각 수차에서는 양방향으로 유압이 가해지는 서보 모터를 설치하여야 하며 조속기 유압장치로부터 공급되는 최소의 규정압력으로 어떠한 수력 조건하에서도 윗겟트게이트를 구동할 수 있는 용량이어야 한다. 단, 서보모터의 대수는 공사시방서에 따른다.(2) 서보 모터는 공사시방서에서 정한 개폐시간(s) 내에 무부하 속도로부터 100% 스트로크까지 윗겟트게이트를 구동시킬 수 있어야 한다.(3) 서보 모터는 적당히 가공된 베이스에 지지되며 이 베이스는 수차 피트라이너에 의해 단단히 지지되며 또한 피트라이너의 일부가 된다.(4) 서보 모터를 해체하지 않고도 헤드커버를 분리할 수 있도록 설계하여야 한다.(5) 서보 모터의 피스톤은 주철 또는 주강으로 만들어야 하며 각 피스톤은 오일의 누유를 방지하기 위해 3개 이상의 피스톤링을 끼워야 한다.(6) 씰과 패킹 누르개를 두어 피스톤 로드를 따라 실린더로 부터의 누유를 방지하여야 하며 피스톤 로드 패킹은 자동압력 작동형이어야 한다.(7) 서보 모터 양단의 적절한 위치에 서보 모터의 조작유압을 잠정적으로 측정할 수 있도록 스톱밸브가 부착된 두 개의 게이지 탭을 두어야 한다.(8) 조속기의 복원기구를 피스톤 로드의 하나에 연결하거나 선형운동 및 정확한 피스톤의 위치를 감지하는 장치를 설치하여야 한다.(9) 수압철관 내의 압력상승을 최소로 하기 위해 서보 모터의 폐쇄속도를 늦추는 폐쇄시간 가변장치가 있어야 하며 폐쇄속도를 늦추는 범위는 정격 유효낙차의 무부하개도 보다 약간 낮은 개도에서 전폐 위치까지이며 정격 유효낙차에서의 무부하 개도는 보증하여야 한다.(10) 윗겟트게이트가 개로 중일 때에는 이 쿠션작동이 피스톤의 운동속도에 영향을 주어서는 안된다.(11) 다음 장치는 공사감독자의 승인을 얻어 윗겟트게이트 웨어링 링상에 설치하여야 한다.① 윗겟트게이트의 실제 움직임과 서보 모터 스트로크를 전폐위치로부터 백분율로 정확하게 지시하는 적절한 스케일과 지침, 스케일에는 스트로크 제한 장치의 위치가 표시되어야 한다.② 개폐 양위치에서 양 서보 모터의 최대조작력에 안전하게 견딜 수 있는 단순구조의 기계적 윗겟트게이트 록킹장치③ 윗겟트게이트를 폐쇄위치에 유지할 수 있는 자동유압식 록킹장치④ 정격유효 낙차에서 정격출력을 상회하는 적절한 양의 여유 출력을 낼 수 있는 개도에 서보 모터를 제어하는 수동조정장치
2.1.3.11 흡출관
(1) 흡출관은 공사시방서에서 정한 형식으로 중간격벽이 없고, 공사시방서에서 정한 두께(㎜) 이상의 용접강판이나 주강이상의 재질로 제작하여야 한다.(2) 흡출관은 수차 중심부에서부터 수평거리로 공사시방서에서 정한 값(㎜)까지 연장하여야 한다. 이 부분을 지나서는 수급인이 설계한 형상으로 콘크리트 성형한다.(3) 흡출관의 설계는 길이, 표고, 흡출관게이트 치수 등에 제한을 두는 외에는 수급인의 설계에 맞추어 변화시킬 수 있다.(4) 흡출관 라이너의 내부는 매끄러워야 하며 방향이 급격히 변화되어서는 안된다.(5) 라이너의 보강과 앵커는 방수위(EL. m)에서의 정수압과 흡출관 내부의 절대압력의 1/2기압에 충분히 견딜 수 있어야 한다. 방수위 높이(EL. m)는 공사시방서에 따른다.(6) 흡출관 라이너의 상부에는 디스차지 링에 접속할 수 있도록 볼트조임 플랜지를 설치하여야 한다.(7) 최종 현장 용접접속에 의해 엘보 부분과 흡출관의 목부분의 배열을 현장에서 조정할 수 있도록 하여야 한다.(8) 현장 용접접속은 바깥쪽으로 버트용접을 하여야 하며 용접 시까지 위치 변경이 되지 않도록 고정시켜 주는 충분한 조임볼트를 공급하여야 한다.(9) 수급인은 용접이 완료되고 라이너에 콘크리트 작업이 완료된 후 너트를 풀고 라이너 내부에 돌출된 볼트부분은 잘라내고 표면을 연마하여야 한다.(10) 흡출관 라이너는 수송조건에 맞추어 분할하여야 하며 조립중이나 콘크리트 타설 중 변형되지 않도록 하며 중심이나 레벨을 맞추기 위하여 적당한 양의 레벨스크류 또는 잭크, 죔쇠가 있는 앵커롯트를 공급하여야 하며 1차 콘크리트 내에 매설한다.(11) 흡출관의 적당한 위치에 힌지 부착 도어의 스테인리스 힌지핀 내식성 볼트 지지와셔와 뒤물림 스크류로 된 기밀 및 수밀이 완전한 도어를 설치하여야 한다. 단, 도어의 크기는 공사시방서에 따른다.(12) 맨홀 도어는 바깥쪽으로 열 수 있도록 하고 도어의 내부표면은 흡출관 내부표면과 동일면이 되도록 하여야 한다.(13) 흡출관 내의 수위가 도어의 문턱 아래에 있는지를 알 수 있도록 흡출관 라이너에 적당한 시험용 콕을 설치하여야 한다.(14) 라이너 내에 스캐휠드(scag wheeled) 설치를 할 수 있도록 하여야 하고 가벼운 금속 합금으로 된 스캐휠드를 각 수차 공용으로 공급하여야 한다.(15) 흡출관 내에서 소용돌이가 발생하지 않도록 상부 흡출관에 흡출관 핀을 설치하여야 한다.(16) 핀의 크기 및 수량은 모형시험 결과에 따라 수급인이 결정하여 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(17) 콘크리트 타설 후 흡출관 라이너의 그라우팅을 할 수 있도록 스크류 플러그가 달린 구멍을 설치하여야 하며, 라이너의 상부에 흡출관 압력 및 진공게이지용 탭을 설치하여야 하고 게이지는 수차제어반에 설치하여야 한다.(18) 흡출관 라이너의 하부에 배수관을 설치하여야 하고 배수구를 적당한 입구격자로 보호하여야 하여야 한다. 배수밸브 접속을 위한 적당한 크기의 파이프 플랜지를 공급하여야 하며 각 흡출관에는 2개의 수동밸브를 가진 배수관을 설치하여야 한다.(19) 흡출관 라이너에 냉각수 공급 및 배수관용 연결관과 수압철관 내 배수를 위한 연결관을 설치하여야 한다.(20) 배관 접속을 위해 탭핑되어 있는 그라우트 및 배기구멍을 라이너 하부의 콘크리트 타설이 용이하도록 흡출관 라이너 하부에 설치하여야 하며 그라우팅 작업 완료 후 그라우트 및 배기 구멍을 막을 수 있도록 철 파이프 플러그를 공급하여야 한다.(21) 급기설비 공기주입장치의 연결을 위한 설비를 상부 흡출관 라이너에 설치하여야 한다.
2.1.3.12 수차 피트라이너, 도보판, 마루판 및 난간 등
(1) 수차 피트라이너는 공사시방서에서 정한 두께(㎜) 이상의 강판으로 제작하고 스테이 링 상부에서 발전기 하부 브라켓까지 설치하여야 한다.(2) 피트라이너의 직경은 헤드커버를 통째로 제거할 수 있을 만큼 커야하며 수송상 분할할 수 있으며 스테이 링에 용접하거나 스테이 링에 볼트 결합할 수 있도록 플랜지를 설치하여야 한다.(3) 피트라이너는 리브 또는 특수형상으로 보강하여야 하며 콘크리트 내에 견고하게 고정되도록 앵커를 설치하여야 한다.(4) 피트라이너는 충분히 큰 탭과 설치 및 유지보수 시 윗겟트게이트의 취급에 필요한 인양구를 부착할 적당한 장비를 구비하여야 한다.(5) 피트라이너는 축 커플링과 발전기 베어링 점검에 필요한 발판을 지지할 수 있도록 설계하여야 한다. 다른 발전기에 공용할 수 있는 경합금제 발판 한 조를 공급하여야 한다.(6) 수급인은 수차 피트 안에 계단, 난간, 안전한 바닥판, 격자판 등으로 구성된 플랫홈을 작업안전, 운전 및 검사용으로 공급하여야 하며 수차 분해작업 시 쉽게 철거할 수 있어야 한다.(7) 수차 피트 내에 생길지 모를 누수와 누유를 제거하기 위해 적당한 배수배관을 설치하여 스테이 베인을 통해 배수되도록 하여야 한다.(8) 수급인은 유지보수 및 내방객 관람이 용이토록 수차피트 공간확보 방안을 검토하여 검토서, 도면 및 구조계산서를 공사감독자에게 제출, 승인을 득해야 한다.
2.1.3.13 급기설비
(1) 수차의 운전조건을 개선하기 위해 수차 및 흡출관 내에 자연급기 또는 강제급기를 할 수 있도록 조치하여야 한다.(2) 모델시험의 결과에 따라 급기설비의 형식, 위치, 규격, 수량 등을 결정하여 공사감독자의 승인을 얻어 공급 설치하여야 한다.(3) 급기설비의 설치 여부에 대한 어떠한 결정에 관계없이 수급인은 수차 주변 콘크리트에 매설될 급기관용 직선 슬리브를 공급 설치하여야 한다.
2.1.3.14 계기 및 전기제어와 경보스위치
(1) 수차에는 다음에 기술하는 계기와 제어 및 경보 스위치를 공급하여야 하며 계기의 스케일에 대해 기술되어 있지 않은 경우 수급인은 운전조건에 맞추어 적당한 스케일을 결정하여야 한다. 압력 스케일을 MPa, 진공 스케일은 ㎜Aq, 온도 스케일은 ℃, 유량 스케일은 ℓ/min으로 하여야 한다.(2) 수급인은 수차에 공급되는 모든 계기에 대해, 크기, 스케일 범위, 전기적 정격, 제작자명을 포함하여 완벽하게 공급하여야 한다.① 수차 피트 내의 계기와 계전기가. 수급인은 수차 피트 내에 게이지, 온도계전기 및 압력스위치를 부착하기 위한 판넬을 공급하여야 한다. 외부 배선을 위한 단자반을 내장하여 판넬에 설치하여야 하며 저항온도검출용 리드선은 납땜 접속을 하고 기타의 것은 압착형으로 하여야 한다. 단자함과 저항온도 검출계와 판넬에 설치된 모든 계기와 계전기간의 배선은 수급인이 하여야 한다. 다음 설비를 판넬에 설치하여야 한다.(가) 급수배관과 실링박스 급수관 내 압력지시용 압력게이지, 저수압 경보용 접점 부착(나) 러너 상부의 압력지시용 압력 – 진공게이지(다) 수차 상부커버 또는 적절한 위치에서 진동을 측정하고 지시하기 위한 진동측정계는 감응설비, 지시계 및 기록계로 구성하여야 하며 지시계는 수차계전기반에, 기록계는 중앙제어실에 있는 주제어반에 설치하여야 한다. 이 형식의 계전설비는 형식 및 특성에 대하여 공사감독자의 승인을 받아야 한다.(라) 실링박스의 실링용수 유량계, 경보점검 필요(마) 수차 가이드 베어링 유조의 오일 지시용 플로트 또는 게이지형의 유류계를 수차피트 통로에서 관측할 수 있어야 한다.(바) 씰링박스 온도상승 검출 원격 온도계전기의 과온도 경보를 발신하기 위해 카본 링 또는 폴리에틸렌 링에 인접된 감응부를 갖춘 주축 실링박스 하우징 내에 있는 쉘에 설치하고 온도계의 구형부는 씰링박스 입구 반대편에 설치하여야 한다.(사) 가이드 베어링에 공급하는 냉각수 유량계(아) 수차 가이드 베어링 유조용 저항형 온도계는 수차 가이드 하우징 내에 설치하여야 한다.② 흡출관 진입통로 내의 계전기가. 흡출관 및 러너 밴드 내의 압력을 측정하기 위해 압력 – 진공게이지를 흡출관 진입통로에 설치하여야 한다. 이들 게이지용 판넬은 진입통로의 벽에 부착하여야 하며 게이지와 함께 공급하여야 한다.③ 온도계가. 수급인은 아래와 같이 증기압형, 다이얼형의 조정가능한 1개의 접점을 내장한 지시온도계를 공급하여야 하며 수차제어반에 설치하여야 한다. 단,지시온도계의 다이얼 규격(㎜)은 공사시방서에 따른다.(가) 수차 씰링박스 온도측정용 – 1개(나) 수차 가이드베어링 금속부 온도 측정용 – 1개④ 계기와 스위치가. 계전기(가) 게이지는 청동제 부르동형으로 동작범위가 조절가능한 형이어야 한다.(나) 스파이럴 케이스 압력게이지를 제외한 모든 게이지는 공사시방서에서 정한 규격(㎜)의 다이얼을 갖추어야 하며 스파이럴 케이스 압력게이지는 공사시방서에서 정한 규격(㎜)의 다이얼을 갖추어야 한다.(다) 수차피트와 흡출관 출입 통로에 설치하는 게이지는 벽부형, 하부 접속형이어야 하며 계기반에 설치하는 게이지는 매입형, 이면 접속형이어야 한다.(라) 각 게이지의 케이스와 링은 엷은 흑색으로 도장하고 다이얼은 백색바탕에 흑색문자로 하여야 한다. 게이지는 지시압력 및 진공게이지에 대한 규격인 ANSI B 40.1에 적합하여야 하며 규격에 명시된 바와 같이 A급 정밀도 또는 그 이상이어야 한다.(마) 모든 게이지에는 차단 콕크를 설치하여야 하고 스파이럴 케이싱, 러너 상부압력, 러너밴드 및 흡출관 압력 측정용 게이지에는 맥동방지 장치를 갖추어야 한다.나. 다이얼 온도계(가) 온도계는 별도 명시하지 않은 한 증기압형, 다이얼형이어야 한다. 단, 다이얼형의 규격(㎜)은 공사시방서에 따른다.(나) 케이스와 링은 엷은 흑색으로 하고 다이얼은 백색바탕 흑색문자로 하여야 한다.(다) 온도계 튜브는 방호되어야 하고 밸브접속은 개별 소켓형이어야 한다.다. 온도검출기(가) 온도검출기는 백금제 저항형으로서 0℃에서 공사시방서에서 정한 저항(Ω)을 가져야 하고 ANSI C 50.1의 시방에 부합하여야 하며 저항의 온도계수는 IEEE-0119 전기장치의 온도측정을 위한 시험규정과 같이 25℃에서 0.003836~0.003874 범위 내에 들어가야 한다.라. 다이얼형 액체 레벨 게이지(가) 게이지는 다음 중 하나이어야 한다.㉮ 원방다이얼형 지시계를 갖춘 브리드형 공기조작형㉯ 유압형 탱크 게이지㉰ 전기형 탱크 게이지(나) 다이어프램형 또는 기포형의 게이지는 사용할 수 없다(다) 다이얼형 지시계의 케이스는 엷은 흑색으로 하고 다이얼은 백색바탕 흑색문자로 하여야 하며 계기판에 매입할 수 있는 구조이어야 한다.(라) 수급인은 공기필터, 압력조정기, 변압기 또는 기타 게이지의 운전에 필요한 부속설비를 공급하여야 한다.(마) 수급인은 계기반에 있는 지시계와 오일탱크에 있는 설비간, 부속설비간 배관 및 배선설비를 공급하여야 한다.(바) 게이지 운영에 필요한 압축공기 압력 범위(MPa)와 전원의 정격 전압(V)은 공사시방서에 따른다.마. 온도스위치(가) 온도스위치는 증기압 구동형으로 보정된 다이얼을 가지며 동작점과 온도차를 외부에서 조정할 수 있도록 된 것이어야 한다.(나) 밸브는 유니온형 접속으로 되어야 하고 튜브는 방호가 되어 있어야 하며 각 온도 스위치는 2개의 전기적으로 분리된 스위치가 있어야 하며 각 스위치는 공사시방서에서 정한 직류 전압(V), 전류(A) 이상의 용량을 갖추어야 하며 온도 스위치의 케이스는 엷은 흑색으로 하여야 한다.바. 유량계(가) 유량계는 면적 가변형이어야 하며 스케일은 ℓ/min 이어야 하고 유량지시계의 케이스는 엷은 흑색이어야 한다.⑤ 계기배관 및 접속가. 수급인은 수차에 공급하는 계기용의 모든 배관설비를 공급하여야 하며 계기용 배관은 공사시방서에서 정한 외경(㎜)의 연동관으로서 압축 또는 플레어 튜브 핏팅으로 접속한다.나. 수차 피트 내의 모든 계기 배관에는 물관의 접촉 및 손상으로부터 보호하기 위해 차폐밸브 또는 콕크를 설치하여야 한다.다. 수급인은 압력 및 온도스위치용으로 수차 피트 내의 모든 전기배관을 공급하여야 한다.
2.1.4 도장 및 설비의 표기
(1) 도장 및 설비의 표기는
2.1.5 시험 및 검사
(1) 시험 및 검사는
2.1.6 예비품
(1) 가이드베어링 메탈 : 1세트(2) 주축용 스테인리스강 슬리브 : 1세트(3) 주축 카본 링 : 1세트(4) 윗겟트 게이트, 붓싱 및 키 포함 : 1/5세트(5) 고무 씰을 갖는 페싱 플레이트 : 1세트(6) 수차 1대의 각 형별 오링, 패킹 및 붓싱 : 1세트(7) 각 형별 웨어링 링 : 1세트(8) 윗겟트 게이트용 붓싱 메탈 : 1/4세트(9) 수차 1대의 시어핀 또는 전단링 실제 사용량의 100% : 1세트(10) 각 형별 온도계, 압력계, 진공계 : 1세트(11) 각 형별 컴파운드 게이지 : 1세트(12) 각 형별 후로우, 압력, 리미트 스위치 : 1세트(13) 가이드 베어링용 저항형 온도 검출계 : 1세트
2.2 프란시스 수차(3,000kW 이하)
2.2.1 일반사항
2.2.1.1 형식 및 정격
(1) 수차의 형식은 횡축 또는 종축으로 발전기와 직결할 수 있어야 한다.(2) 수차의 정격유효낙차(m), 회전속도(rpm)에서 윗겟트게이트 전개시 정격출력(kW)의 요구 값은 각각 공사시방서에 따른다.(3) 수차는 최대수위 및 유량에서 연속 운전을 할 때도 과도한 진동, 소음 및 마모나 부식이 발생하지 않아야 하며 안전하고 원활하게 운전되어야 한다.(4) 수차의 회전방향은 발전기측에서 볼때 시계방향으로 회전하여야 한다.
2.2.1.2 특성
(1) 최대 유효 낙차에서 발전기의 무부하, 무여자상태로 윗겟트게이트 전개 시 최대 무구속속도를 입찰시 제시하고 이 값을 보증하여야 한다.(2) 모든 회전부는 최대 무구속 속도에서 공사시방서에서 정한 시간(min) 동안은 안전하게 견디도록 설계되어야 한다.(3) 수차의 효율은 정격유효 낙차(m)에서 정격 출력으로 운전시 최고효율을 갖고 변동낙차 범위에서도 양호한 효율로 운전할 수 있어야 한다. 단, 변동낙차 범위(m)는 공사시방서에 따른다.(4) 수차 효율은 정격낙차에서 공사시방서에 정한 효율(%) 이상은 되어야 하고 입찰시 효율특성 및 시험성적서를 제출하여야 한다.
2.2.2 규격 및 수량
(1) 규격 및 수량은 공사시방서를 따른다.
2.2.3 구조 및 재질
(1) 다음에 명시하지 않은 사항은
2.2.3.1 러너
(1) 러너는 최대낙차, 최대부하에서 급차단시 및 과도한 진동방지를 위해 러너베인에 자체중량 및 수압, 원심력에 견딜 수 있는 충분한 강도를 갖도록 한다.(2) 러너의 재질은 13Cr의 스테인리스강 또는 동등 이상의 강도를 가진 재질로 마모, 부식, 침식, 피로 및 캐비테이션(cavitation)에 충분히 견디어야 하며 수류에 노출되는 표면은 평활하도록 가공 및 연마를 한다.(3) 제작 완료된 러너는 정적 및 동적으로 평형을 이루어야 한다.(4) 러너는 장래 교체 등을 위해 연결부는 키핏팅과 같이 쉽게 교체할 수 있는 방법으로 제작한다.
2.2.3.2 주축
(1) 수차축은 수차 러너 연결을 위한 연결플랜지를 가진 탄소강으로 적당한 열처리를 한 재질이어야 하며 축과의 접속을 위한 플랜지의 연결볼트 구멍은 발전기 축의 플랜지와 동일하게 가공하여야 한다.(2) 수차축의 설계는 임계속도와 수차 무구속속도의 공사시방서에서 정한 비율(%) 이상의 속도에서 견딜 수 있고 어떠한 운전조건에서도 해로운 진동, 편심 및 변형을 일으켜서는 안되며 제작 후 초음파 검사를 실시하여 결함 유무를 검사하여야 한다.(3) 수차축은 실링박스를 통과하는 부분에 탈착, 교체 가능한 스테인리스재 슬리브를 삽입하여야 한다.(4) 수차와 발전기축의 연결은 가능한한 편심이 일어나지 않도록 하여야 하며 동적평형을 이루어야 한다.
2.2.3.3 가이드베어링
(1) 베어링은 별도의 냉각설비를 갖추지 않는 2분할(또는 세그먼트형)의 수 윤활 자냉식 또는 무급유 자냉식이어야 한다.(2) 베어링 베이스는 강판 이상의 재질로 제작하며 유지보수에 편리하도록 두 부분(또는 세그먼트형)으로 나누고 양단에 밀봉커버를 부착하여야 한다.(3) 베어링은 전체하중 또는 최대 무구속 속도까지의 회전수에서 연속운전에 견딜 수 있어야 한다.(4) 베어링에는 온도 검출기를 베어링의 고온부에 설치하고, 온도 신호를 제어반에 전송해야 한다.
2.2.3.4 헤드카바
(1) 수차 발전기측 전면 헤드카바는 주강 또는 용접 강판으로 제작되어야 하며 윗겟트게이트의 상부축과 연결되어야 한다.(2) 전면 헤드카바는 마모 되기쉬운 안쪽면에는 13Cr 스테인리스강 이상의 재질로 라이너를 설치하며, 윗겟트게이트의 상부축과 접촉되는 면은 오일리스 베어링을 설치한다.(3) 수차 흡출관측 뒷면 헤드카바는 주강 또는 용접강판으로 제작되어야 하고 마모 받기쉬운 곳은 13Cr 스테인리스 재질 이상으로 라이너를 설치한다.
2.2.3.5 스테이 링
(1) 스테이 링은 주강 또는 용접강판 재질로 제작하여야 하며 운반상 지장이 없는 한, 공장에서 용접하여 케이싱과 일체로 공급하여야 한다.(2) 스테이 링은 러너에 축추력이 가해진 상태에서 안전하게 견디도록 설계하고 최대압력으로 인해 케이싱에 발생하는 팽창응력에 견디도록 설계하여야 한다.(3) 수차가 최고 효율로 운전될 때는 윗겟트게이트를 통해 나가는 수류에 간섭을 주지 않도록 균일하게 배열하여야 한다.
2.2.3.6 스파이럴 케이싱
(1) 스파이럴 케이싱은 수차카바와 베이스 프레임(base frame)으로 구성되며 케이스는 굴곡단관(short distance piece)을 통하여 입구밸브와 접속되므로 단관과의 접속부는 플랜지(flange)형으로 한다.(2) 횡축 수차는 스파이럴 케이싱 내로의 유입의 경우 하부 또는 상부유입 형태를 검토하여 설치여건에 적합하도록 설계하여야 한다.(3) 수차커버(turbine cover)는 용접 강판으로 제작하고 플랜지형으로 취급이 쉽도록 최소한 분할한다.(4) 수차커버와 흡출관 간의 접속은 면처리를 기계가공한 플랜지로 하여야 한다.(5) 수차커버의 내면은 최소의 마찰력과 러너와 수차커버 간의 공간에서 와류가 발생하지 않도록 설계해야 한다.(6) 스터핑 박스(stuffing box)를 수차 축이 수차커버를 관통하는 부분에 설치하고 밀봉 형식은 다단 카본-링형 또는 승인 받은 형으로 해야 한다.(7) 베이스 프레임은 수차의 회전부, 흡출관 및 지지물의 자중을 포함한 중량을 지지할 수 있도록 설계하여야 한다.(8) 베이스 프레임과 수차커버는 기계로 면 가공한 플랜지 접속법으로 하고 케이싱은 별도의 배수 피트 없이 집수된 누수는 자중으로 방수로로 배수되도록 하여야 한다.
2.2.3.7 웨어링 링
(1) 교체 가능한 스테인리스 강제 웨어링 링을 수차의 고정부에 설치하여 러너와 러너 크라운 밴드부분의 고정부 사이의 씰 역할을 하도록 하여야 한다.(2) 웨어링 링은 스크류로 단단히 고정시켜야 하며 수차가 조립된 상태에서도 간극의 측정이 가능해야 한다.(3) 스크류는 마름질한 표면과 동일면으로 되어야 하며 운전 중 이완되지 않도록 가용접을 한다.
2.2.3.8 흡출관
(1) 흡출관은 용접강판이나 주강재로 제작하여야 하며 흡출관과 뒷면 헤드커버, 라이너는 볼트로 접속한다.(2) 흡출관 라이너는 강판으로 제작하며 흡출관의 규격은 수차가 최대효율을 낼 수 있도록 결정해야 한다.(3) 강재 흡출관 내부는 매끄러워야 하며 갑작스러운 굴곡변화가 있어서는 안된다.(4) 라이너는 적절한 구조형 강재로 외부에 안전한 보강을 하고 발전소 기초공사의 주변 콘크리트에 흡출관을 안전하게 앵커링하도록 적당한 방법을 강구해야 한다.
2.2.3.9 윗겟트게이트 및 조작기구
(1) 러너의 수류를 안정하게 안내 및 제어할 수 있도록 설치하고 스테이 베인 및 러너베인 개수는 과도한 진동이나 소음이 발생하지 않도록 설계하여야 한다.(2) 윗겟트게이트는 일체형 스테인리스 주강으로 제작하고 상,하부 스템은 스테인리스 또는 동등이상의 재질로 된 슬리브로 구성된다.(3) 윗겟트게이트는 수류나 추력에 의한 편향에 견딜 수 있는 충분한 강도가 있어야 한다.(4) 윗겟트게이트의 축수력 설계는 폐쇄위치에 있을 때 폐쇄 회전력을 견딜 수 있어야 한다.(5) 이물질이 끼었을 때 윗겟트게이트 자체에 무리한 힘이 전달되지 않고 시어핀이 부러지도록 설계하여야 하며 시어핀이 부러졌을 때 제어실에서 이를 알 수 있도록 전기적인 감지설비를 갖추어야 한다.
2.2.3.10 서보 모터
(1) 유압작동식 서보 모터의 경우① 윗겟트게이트 구동용 서보 모터는 유압설비에서 공급되는 유압으로 어떠한 위치 및 수력조건에서도 윗겟트게이트를 규정된 시간에 개폐할 수 있는 충분한 용량과 기능을 갖추어야 한다. ② 윗겟트게이트 개폐시간은 수압상승 및 속도상승을 고려하여 수급인이 결정하여야 하며, 완충시간을 제외한 구동시간을 조정할 수 있어야 한다. ③ 서보 모터는 용접구조용 강판 또는 주강으로 만든 실린더, 실린더 덮게, 피스톤, 설치를 위한 기초판, 피스톤봉, 스토퍼 등으로 구성된다.④ 윗겟트게이트의 개도신호를 전송할 수 있는 개도변환기를 설치하며 본체 외부의 적절한 위치에 개도지시계를 설치하여야 한다.(2) 전동식 서보 모터의 경우① 윗겟트게이트은 스핀들과 조합하여야 하며 윗겟트게이트 양단은 전폐시 케이싱 커버의 내면간에 효과적인 밀폐구조가 되도록 한다.② 윗겟트게이트 조작은 전동 서보 모터를 사용하여야 하며 수급인은 전부하 차단 시 윗겟트게이트에 걸리는 최대 접선방향 모멘트에 대항하여 충분한 토크를 보증하여야 한다.③ 윗겟트게이트는 현장 및 원격 지시가 가능한 위치변환기가 부착되어야 하며 운전제어에 필요한 적합한 위치에 리미트스위치를 부착해야 한다.
2.2.3.11 계측기 및 스위치
(1) 수급인은 수차제어반에 다음과 같은 계기를 포함한 필요한 부품을 설치하여야 하며 한다.① 가이드 베어링 온도 측정용② 회전 속도계③ 윗겟트게이트 및 부하제한기 개도계④ 전력계
2.2.4 도장 및 설비의 표기
(1) 도장 및 설비의 표기는
2.2.5 시험 및 검사
(1) 시험 및 검사는
2.2.6 예비품 및 부속품
(1) 윗겟트게이트 : 총 설치수량의 10%(2) 시어핀(or 브레이킹 링크) : 총 설치수량의 20%(3) 가이드베어링 : 1대분(4) 주축용 패킹 또는 씰 : 1대분(5) 기타 제작자가 제시한 권장예비품
2.3 프로펠라 수차(3,000kW 이하)
2.3.1 일반사항
2.3.1.1 형식 및 정격
(1) 프로펠라 수차(3,000kW 이하)의 형식 및 정격은 이 기준 2.2.1.1에 따른다.
2.3.1.2 특성
(1) 프로펠라 수차(3,000kW 이하)의 특성은 이 기준 2.2.1.2에 따른다.
2.3.2 규격 및 수량
(1) 규격 및 수량은 공사시방서에 따른다.
2.3.3 구조 및 재질
(1) 다음에 명시하지 않은 사항은
2.3.3.1 러너
(1) 러너는 이 기준 2.2.3.1에 따르며, 추가사항은 다음 (2), (3)항과 같다. (2) 러너베인은 낙차별 수류조건에서 안정하게 제작하고 러너 베인의 수는 과도한 진동이나 소음이 발생하지 않도록 설계하여야 한다.(3) 러너베인은 수류나 추력에 의한 편향에 견딜 수 있는 충분한 강도를 갖추고 출력의 조정이 필요한 경우 러너 서보모터에 유입된 유압을 매체로 하여 러너의 각도 조정이 가능한 가변익 형식으로 설계하여야 한다.(4) 러너허브는 주강 또는 동등이상의 재질로 주축과 러너콘에 러너허브를 부착할 수 있는 플랜지형 구조이어야 한다.
2.3.3.2 케이싱
(1) 케이싱은 입구부인 윗겟트게이트 부분과 출구부인 콘부분으로 구획하고 두 부분의 접속은 볼트조임 접속으로 하여야 한다.(2) 수차커버는 용접강판으로 제작하고 플랜지형으로 취급이 쉽도록 최소한 분할하여야 한다.(3) 수차커버의 내면은 최소의 마찰력과 러너와 수차커버 간의 공간에서 와류가 발생하지 않도록 설계한다.(4) 횡축 수차는 스파이럴 케이싱 내로의 유입의 경우 하부 또는 상부유입 형태를 검토하여 설치여건에 적합하도록 설계하여야 한다.(5) 벌브형식은 외부케이싱과 내부케이싱으로 구성하여야 하며 내부케이싱에 발전기와 수차를 포함하고 물의 흐름을 방해하지 않도록 설치하여야 한다.(6) 내부케이싱은 상하부 스테이베인과 보강지지물에 의해 외부케이싱에 견고하게 지지하여야 한다.(7) 베이스 프레임은 수차의 회전부, 흡출관 및 지지물의 자중을 포함한 중량을 지지할 수 있도록 설계하여야 한다.(8) 베이스 프레임과 수차커버는 기계로 면 가공한 플랜지 접속법으로 하고 케이싱은 별도의 배수 피트 없이 집수된 누수는 자중으로 방수로로 배수되도록 하여야 한다.
2.3.3.3 러너베인 조작기구(필요시 적용)
(1) 러너 서버모터는 유압설비에서 공급되는 유압으로 어떠한 조건에서도 러너베인을 개폐할 수 있는 충분한 용량과 기능을 갖추어야 한다.(2) 러너베인을 조작할 수 있는 기구와 서버모터는 러너허브와 러너 콘의 내부에 위치하여 러너베인을 개폐할 수 있는 구조이어야 한다.(3) 러너 서버모터는 실린더, 실린더 커버, 피스톤, 피스톤 로드, 피스톤 링 등으로 구성된다.(4) 러너 서버모터는 피스톤의 양쪽에 격실이 있는 구조로 러너베인을 개폐할 수 있도록 발전기 및 수차쪽에 각각 설치한다.(5) 러너베인 스템과 러너 허브사이에 패킹을 설치하여 러너보스에서 오일의 누유를 방지하고 외부로부터 물의 침입을 방지할 수 있도록 하여야 한다. 단, 패킹은 2중패킹 또는 양방향 패킹의 적용을 우선 고려해야 한다.(6) 충유(충수)에 사용되는 오일은 친환경 오일을 사용하고, 수윤활 기술 적용을 고려해야 한다.
2.3.3.4 주축
(1) 주축은 이 기준 2.2.3.2 (1)~(3)에 따르며, 추가사항은 다음 (2)~(4)항과 같다. (2) 러너의 각도조절을 위한 주축은 러너베인 서버모터에 의해 개폐동작을 할 수 있는 구조로 제작하여야 한다.(3) 수차가 어떠한 운전조건에서도 진동, 편심 및 변형을 일으켜서는 안되며 제작전 초음파 검사를 실시하여 결함유무를 검사하여야 한다.(4) 수차와 발전기축의 연결은 편심이 일어나지 않도록 하여야 하며 동적평형을 이루도록 설치해야 한다.
2.3.3.5 가이드 베어링
(1) 베어링은 견고한 구조로 별도의 윤활유 공급장치와 냉각장치를 필요로 하지 않은 유 자장식 또는 무급유 베어링으로 하여야 한다.(2) 베어링 브라켓은 강판으로 제작하여야 하며 러너와 축을 지지할 수 있도록 충분한 강도를 가져야 한다.(3) 베어링 지지물, 하우징 및 탈착이 가능한 베어링 쉘로 구성하여야 하며 분해가 용이하도록 두 부분으로 나누고 양단에 밀봉커버를 부착하여야 한다.(4) 베어링 하우징은 주강 또는 압연강으로 제작하고 베어링 쉘을 지지하며 고정자 프레임으로 응력이 전달되도록 하여야 한다.(5) 경보 접점을 가진 온도검출기를 베어링의 최고온부에 설치하고 지시계는 수차발전기 제어반에 설치하여야 한다.
2.3.3.6 주축 밀봉박스
(1) 축을 따라 흐르는 누수를 방지하기 위해 메카니컬형 또는 라비린스형의 주축 밀봉박스를 설치하여야 한다.(2) 주축 밀봉박스는 외부로부터 급수를 필요로 하지 않는 기계식으로 환경문제를 야기하지 않는 윤활제를 사용하여 실링면을 윤활하고 냉각시킬 수 있어야 한다.
2.3.3.7 웨어링 링
(1) 탈착이 가능하고 대체 가능한 스테인리스제 웨어링 링을 수차의 고정부에 설치하여야 한다.(2) 웨어링 링은 스크류로 단단히 고정시켜야 하며 수차가 조립된 상태에서도 간극의 측정이 가능한 개소이어야 한다.
2.3.3.8 윗겟트 게이트
(1) 윗겟트 게이트는 스테인리스강 또는 동등이상의 재질로 제작하고 스핀들과 조합되는 구조이어야 한다.(2) 윗겟트 게이트의 양단은 전폐 시 케이싱 커버의 내면간에 효과적인 밀폐 구조가 되도록 가공 및 조립되어야 한다.(3) 윗겟트 게이트는 레버암에 의하여 전체가 같이 동작할 수 있도록 서로 연결되어야 한다.(4) 윗겟트 게이트의 조작은 유압실린더 또는 공사감독자 승인한 방식으로 전부하 차단시 윗겟트 게이트에 걸리는 최대 접선방향 모멘트에 충분한 토크를 보증하여야 한다.(5) 윗겟트 게이트 폐쇄 위치에서 폐쇄 토크를 낼 수 있도록 설계 제작하여야 한다.(6) 현장 및 원격지시가 가능한 위치 지시계가 부착되어야 하며 운전제어에 필요한 적합한 위치에 리미트스위치를 부착하여야 한다.
2.3.3.9 흡출관
(1) 흡출관은 이 기준 2.2.3.8에 따른다.
2.3.3.10 계측기 및 스위치
(1) 수급인은 수차제어반을 공급하여야 하며 수차제어반에는 다음과 같은 계기를 포함한 필요한 부품을 설치하여야 한다.① 수차 베어링 온도측정용② 발전기 가이드베어링 온도측정용③ 회전속도계④ 실린더게이트 개도계
2.3.4 도장 및 설비의 표기
(1) 도장 및 설비의 표기는
2.3.5 시험 및 검사
(1) 시험 및 검사는
2.3.6 예비품 및 부속품
(1) 예비품 및 부속품은 이 기준 2.1.3.6에 따른다.
3. 시공
3.1 일반사항
(1) 시공은