浅谈响水涧抽水蓄能电站2#机组甩负荷试验

荀涛 单福胜

(哈尔滨电机厂有限责任公司产品设计部,黑龙江哈尔滨 150040)

浅谈响水涧抽水蓄能电站2#机组甩负荷试验

荀涛 单福胜

(哈尔滨电机厂有限责任公司产品设计部,黑龙江哈尔滨 150040)

以响水涧抽水蓄能电站2#机组甩负荷试验为例,对抽水蓄能机组甩负荷试验的试验要求,试验方法及结论分析进行了介绍。

蓄能电站 甩负荷

响水涧抽水蓄能电站装机容量1000MW,安装四台单机容量为250MW的可逆式水泵水轮机-发电电动机组。机组额定转速250r/min。为评估最恶劣工况下的机组转速变化和蜗壳压力、尾水管压力变化是否满足合同要求,为评估甩负荷试验后机组的相关性能指标是否达到供货要求,需要对机组进行甩负荷试验[1]。根据现场实际情况,甩负荷试验按照试验负荷从小到大,电气跳GCB直接甩停的原则进行,每次甩负荷后均需要对机组进行相应的检查,在确认机组设备安全,满足试验条件后再进行下一次甩负荷试验。本文以2#机甩负荷为例,对抽水蓄能机组甩负荷试验进行分析。

1 试验要求

(1)甩负荷前机组在停机状态下校核导叶开关机规律,检查是否满足过渡过程计算报告要求;(2)机组处于正常可运行状态,且无异常;(3)机组机械保护和电气保护全部正常投入;(4)机组振动监测系统、抬机量保护投入正常;(5)机组已完成各轴承热稳定运行试验;(6)机组动平衡试验完成,且满足合同要求;(7)机组调速器空载试验和负载试验完成,空载特性满足技术规范的要求;(8)机组电气过速保护,机械过速保护已经过校核;(9)水淹厂房试验保护动作正确并投入,有水淹厂房预案并经过演习;(10)机组检修排水、电站渗漏排水系统能正常工作;(11)电站的公用供水、气以及直流系统在正常运行状态;(12)机组消防系统工作正常;(13)上库事故闸门在远方控制方式,远方控制功能正常,闸门在全开位置;(14)下库闸门在远方控制方式,远方控制功能正常,闸门在全开位置;(15)上库事故闸门,下库事故闸门启闭机动作正常;(16)球阀,调速器系统事故停机回路正常;(17)现场工作照明事故照明无异常、紧急疏散各逃生通道畅通。

2 测点位置、测量仪表和测量方法

(1)水位。上下游水位由电厂水文测报系统自动读取,人工记录。

(2)有功功率。以监控表计读数为准,接入数据采集设备,在甩负荷试验前后,连续测量2-3分钟。

(3)接力器行程。采用调速器控制用导叶开度信号进行测量,接入数据采集设备,在甩负荷试验前后,连续测量2-3分钟。

(4)转速。采用调速器控制用转速信号进行测量,接入数据采集设备,在甩负荷试验前后,连续测量2-3分钟。

(5)压力。钢管压力、蜗壳压力、尾水管进口压力和尾水管出口压力采用外加压力传感器进行试验,接入数据采集设备,在甩负荷试验前后,连续测量2-3分钟。

3 试验计算和分析方法

(1)毛水头:H=Z1-Z2,Z1-上游水位(m),Z2-下游水位(m);

(2)转速上升率b=100%×(Nmax-No)/No,b-转速上升率,Nmax-甩负荷时最高转速,No -甩负荷前稳定转速;

(3)蜗壳水压上升率ζ= 100%×(Pmax-Po)/Po,ζ-蜗壳水压上升率,Pmax-甩负荷蜗壳最高水压,Po-甩负荷前蜗壳水压。

4 试验过程

(1)监控系统单步启动机组至旋转备用状态;(2)经调度同意后机组并网。(3)调速器开度模式下现地手动增加导叶开度至25%负荷,并稳定运行5-10分钟。(4)监控系统按机组紧急事故停机按钮执行电气跳机甩25%负荷。(5)检查导叶关闭规律是否正常,检查机组转速上升率和压力上升率是否正常。(6)停机检查。检查机组和记录数据正常后,重复进行甩50%负荷,甩75%负荷,甩100%负荷试验,

5 试验结论及分析

因为最恶劣的工况为100%甩负荷,25%负荷,50%负荷,75%负荷试验是为了保证甩100%负荷的安全,故本试验结论以最恶劣的工况甩100%负荷为准。

甩100%负荷试验期间,在上水库水位199.8m和下水库水位4.0m,毛水头195.8m下。

(1)在转速变化过程中,2号机组最大转速为134.8%,即337rpm,满足合同“在所有过渡过程工况中机组产生的瞬态飞逸转速不大于375r/min,稳态飞逸转速不大于350r/min”要求。

(2)在压力变化过程中,号机组蜗壳压力上升最大值为31.794bar;钢管压力上升最大值为33.144bar;满足合同“蜗壳进口中心线处最大压力值不大于3.45 MPa”的要求。

(3)在压力变化过程中,2号机组尾水管进口压力最大值为7.542bar,尾水管进口压力最小值为2.991bar;尾水管出口压力最大值为7.932bar,尾水管出口压力最小值为3.02bar;满足合同“尾水管进口(转轮出口)处最低压力值不小于0.02MPa;最大压力值不大于 0.8MPa”和“尾水管出口中心线最低压力值不小于0.1MPa;最大压力值不大于1.0MPa”的要求。

1)甩100%负荷时2号机组转速上升率为34.8%。

2)甩100%负荷时2号机组蜗壳压力上升率为37.73%。

[1]GBT 18482-2010 可逆式抽水蓄能机组启动试运行规程[S].北京:中国标准出版社,2011.

国家科技支撑计划项目:大型抽水蓄能机组控制系统装置及系统集成技术研发(2011BAF03B03)

荀涛(1978—),男,汉族,黑龙江萝北县人,硕士研究生,工程师,从事抽水蓄能电站机电设备安装调试工作。