淺談響水澗抽水蓄能電站2#機(jī)組甩負(fù)荷試驗

荀濤 單福勝

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司產(chǎn)品設(shè)計部,黑龍江哈爾濱 150040)

淺談響水澗抽水蓄能電站2#機(jī)組甩負(fù)荷試驗

荀濤 單福勝

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司產(chǎn)品設(shè)計部,黑龍江哈爾濱 150040)

以響水澗抽水蓄能電站2#機(jī)組甩負(fù)荷試驗為例,對抽水蓄能機(jī)組甩負(fù)荷試驗的試驗要求,試驗方法及結(jié)論分析進(jìn)行了介紹。

蓄能電站 甩負(fù)荷

響水澗抽水蓄能電站裝機(jī)容量1000MW,安裝四臺單機(jī)容量為250MW的可逆式水泵水輪機(jī)-發(fā)電電動機(jī)組。機(jī)組額定轉(zhuǎn)速250r/min。為評估最惡劣工況下的機(jī)組轉(zhuǎn)速變化和蝸殼壓力、尾水管壓力變化是否滿足合同要求,為評估甩負(fù)荷試驗后機(jī)組的相關(guān)性能指標(biāo)是否達(dá)到供貨要求,需要對機(jī)組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗[1]。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,甩負(fù)荷試驗按照試驗負(fù)荷從小到大,電氣跳GCB直接甩停的原則進(jìn)行,每次甩負(fù)荷后均需要對機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的檢查,在確認(rèn)機(jī)組設(shè)備安全,滿足試驗條件后再進(jìn)行下一次甩負(fù)荷試驗。本文以2#機(jī)甩負(fù)荷為例,對抽水蓄能機(jī)組甩負(fù)荷試驗進(jìn)行分析。

1 試驗要求

(1)甩負(fù)荷前機(jī)組在停機(jī)狀態(tài)下校核導(dǎo)葉開關(guān)機(jī)規(guī)律,檢查是否滿足過渡過程計算報告要求;(2)機(jī)組處于正常可運行狀態(tài),且無異常;(3)機(jī)組機(jī)械保護(hù)和電氣保護(hù)全部正常投入;(4)機(jī)組振動監(jiān)測系統(tǒng)、抬機(jī)量保護(hù)投入正常;(5)機(jī)組已完成各軸承熱穩(wěn)定運行試驗;(6)機(jī)組動平衡試驗完成,且滿足合同要求;(7)機(jī)組調(diào)速器空載試驗和負(fù)載試驗完成,空載特性滿足技術(shù)規(guī)范的要求;(8)機(jī)組電氣過速保護(hù),機(jī)械過速保護(hù)已經(jīng)過校核;(9)水淹廠房試驗保護(hù)動作正確并投入,有水淹廠房預(yù)案并經(jīng)過演習(xí);(10)機(jī)組檢修排水、電站滲漏排水系統(tǒng)能正常工作;(11)電站的公用供水、氣以及直流系統(tǒng)在正常運行狀態(tài);(12)機(jī)組消防系統(tǒng)工作正常;(13)上庫事故閘門在遠(yuǎn)方控制方式,遠(yuǎn)方控制功能正常,閘門在全開位置;(14)下庫閘門在遠(yuǎn)方控制方式,遠(yuǎn)方控制功能正常,閘門在全開位置;(15)上庫事故閘門,下庫事故閘門啟閉機(jī)動作正常;(16)球閥,調(diào)速器系統(tǒng)事故停機(jī)回路正常;(17)現(xiàn)場工作照明事故照明無異常、緊急疏散各逃生通道暢通。

2 測點位置、測量儀表和測量方法

(1)水位。上下游水位由電廠水文測報系統(tǒng)自動讀取,人工記錄。

(2)有功功率。以監(jiān)控表計讀數(shù)為準(zhǔn),接入數(shù)據(jù)采集設(shè)備,在甩負(fù)荷試驗前后,連續(xù)測量2-3分鐘。

(3)接力器行程。采用調(diào)速器控制用導(dǎo)葉開度信號進(jìn)行測量,接入數(shù)據(jù)采集設(shè)備,在甩負(fù)荷試驗前后,連續(xù)測量2-3分鐘。

(4)轉(zhuǎn)速。采用調(diào)速器控制用轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行測量,接入數(shù)據(jù)采集設(shè)備,在甩負(fù)荷試驗前后,連續(xù)測量2-3分鐘。

(5)壓力。鋼管壓力、蝸殼壓力、尾水管進(jìn)口壓力和尾水管出口壓力采用外加壓力傳感器進(jìn)行試驗,接入數(shù)據(jù)采集設(shè)備,在甩負(fù)荷試驗前后,連續(xù)測量2-3分鐘。

3 試驗計算和分析方法

(1)毛水頭:H=Z1-Z2,Z1-上游水位(m),Z2-下游水位(m);

(2)轉(zhuǎn)速上升率b=100%×(Nmax-No)/No,b-轉(zhuǎn)速上升率,Nmax-甩負(fù)荷時最高轉(zhuǎn)速,No -甩負(fù)荷前穩(wěn)定轉(zhuǎn)速;

(3)蝸殼水壓上升率ζ= 100%×(Pmax-Po)/Po,ζ-蝸殼水壓上升率,Pmax-甩負(fù)荷蝸殼最高水壓,Po-甩負(fù)荷前蝸殼水壓。

4 試驗過程

(1)監(jiān)控系統(tǒng)單步啟動機(jī)組至旋轉(zhuǎn)備用狀態(tài);(2)經(jīng)調(diào)度同意后機(jī)組并網(wǎng)。(3)調(diào)速器開度模式下現(xiàn)地手動增加導(dǎo)葉開度至25%負(fù)荷,并穩(wěn)定運行5-10分鐘。(4)監(jiān)控系統(tǒng)按機(jī)組緊急事故停機(jī)按鈕執(zhí)行電氣跳機(jī)甩25%負(fù)荷。(5)檢查導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律是否正常,檢查機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率和壓力上升率是否正常。(6)停機(jī)檢查。檢查機(jī)組和記錄數(shù)據(jù)正常后,重復(fù)進(jìn)行甩50%負(fù)荷,甩75%負(fù)荷,甩100%負(fù)荷試驗,

5 試驗結(jié)論及分析

因為最惡劣的工況為100%甩負(fù)荷,25%負(fù)荷,50%負(fù)荷,75%負(fù)荷試驗是為了保證甩100%負(fù)荷的安全,故本試驗結(jié)論以最惡劣的工況甩100%負(fù)荷為準(zhǔn)。

甩100%負(fù)荷試驗期間,在上水庫水位199.8m和下水庫水位4.0m,毛水頭195.8m下。

(1)在轉(zhuǎn)速變化過程中,2號機(jī)組最大轉(zhuǎn)速為134.8%,即337rpm,滿足合同“在所有過渡過程工況中機(jī)組產(chǎn)生的瞬態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速不大于375r/min,穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速不大于350r/min”要求。

(2)在壓力變化過程中,號機(jī)組蝸殼壓力上升最大值為31.794bar;鋼管壓力上升最大值為33.144bar;滿足合同“蝸殼進(jìn)口中心線處最大壓力值不大于3.45 MPa”的要求。

(3)在壓力變化過程中,2號機(jī)組尾水管進(jìn)口壓力最大值為7.542bar,尾水管進(jìn)口壓力最小值為2.991bar;尾水管出口壓力最大值為7.932bar,尾水管出口壓力最小值為3.02bar;滿足合同“尾水管進(jìn)口(轉(zhuǎn)輪出口)處最低壓力值不小于0.02MPa;最大壓力值不大于 0.8MPa”和“尾水管出口中心線最低壓力值不小于0.1MPa;最大壓力值不大于1.0MPa”的要求。

1)甩100%負(fù)荷時2號機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率為34.8%。

2)甩100%負(fù)荷時2號機(jī)組蝸殼壓力上升率為37.73%。

[1]GBT 18482-2010 可逆式抽水蓄能機(jī)組啟動試運行規(guī)程[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

國家科技支撐計劃項目:大型抽水蓄能機(jī)組控制系統(tǒng)裝置及系統(tǒng)集成技術(shù)研發(fā)(2011BAF03B03)

荀濤(1978—),男,漢族,黑龍江蘿北縣人,碩士研究生,工程師,從事抽水蓄能電站機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試工作。