《纯抽水蓄能电站上水库和高压管道首次充排水问题的探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纯抽水蓄能电站上水库和高压管道首次充排水问题的探讨（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、六、运行与维护 3 9 1 纯抽水蓄能电站上水库和高压管道 首次充排水问题的探讨 周 益 ( 北京勘测设计研究院) 【关键词】纯抽水蓄能电站、上水库、高压管道、首次充排水、机组动平衡试验 1 前言 近十几年来，我国抽水蓄能技术发展迅速，已兴建和正在兴建许多抽水蓄能电站。在这 些电站中，大部分的上水库无天然来水，系纯抽水蓄能电站，采用的都是高水头大容量单级 混流式水泵水轮机。在兴建这些电站时，都要经历上水库和高压管道首次充排水问题，本文 将对此问题进行分析和探讨，供大家参考。 首次充排水是指上水库或高压管道施工完毕后第一次进行的充水和排水，它与以后的充 排水有所区别，由于是第一次充排水，应特别小
2、心谨慎，需要考虑的问题多。上水库的首次 充排水和高压管道的首次充排水有所不同，下面分别讨论。 2 上水库首次充水 纯抽水蓄能电站上水库首次充水是个很重要的问题，它与施工计划、水泵水轮机组带水 调试和水工对水位上升速度及冲刷的要求等有关。向上水库首次充水有两种方法：一是在厂 外设置泵站或利用施工泵站向上水库充水；二是利用机组水泵工况首次向上水库充水。 2 1 设置泵站或利用施工泵站向上水库充水 一般水泵水轮机组都采用水轮机工况进行首次转动和带水调试，这时必须设置泵站或利 用施工泵站向上水库充水，显然上水库无水是不能进行水轮机工况带水调试的。从带水调试 角度上讲，充水量愈多愈好，可多调试一些项目，
3、以保下一步水泵工况启动调试安全和成 功。但泵站充水流量较小，为满足带水调试的要求，需花很长的时间来充水，根据泵站充水 流量的大小和上水库库容特性，通常要求在带水调试前4 6 个月开始充水，也就是说上水 库应在带水调试前4 。6 个月建好，在制订施工计划应考虑这点。由于泵站充水流较小，用 它充水，完全能满足上水库首次充水时水工对水位上升速度和进出水口冲刷等的要求。 水泵水轮机组水轮机工况带水调试的试验项目与常规机组相同。主要有：机组动平衡试 验、调速和励磁系统试验、主进水阀试验、空载试验、升速试验、相序和同期试验、主断路 器和主变压器试验、继电保护试验、压水试验、轴承温升试验、带负荷试验、甩负荷
4、试验 等。这些试验都要消耗一定的水量，如果像常规机组那样将他们全部作完，上述水量是不够 的，为此只有将一些不影响水泵工况安全启动调试的项目移至水泵工况调试后再作，因为水 泵工况调试完成后，可以用机组向上水库充水，这时不愁没有水了。轴承温升试验、长时间 带负荷试验和主进水阀动水关闭试验等需要大量的水，也不影响水泵工况安全启动调试，可 移至水泵工况调试后再作。常规机组一般需作7 2 h 连续带负荷运行试验，由于受上水库库容 3 9 2抽水蓄能电站工程建设文集纪念抽水蓄能专业委员会成立十周年 限制，水泵水轮机组一般可分几次进行4 6 h 连续带负荷运行试验。 上述水轮机工况带水试验需要的水量，可按水
5、轮机工况空载流量持续运行的时间进行估 算，下述时间供大家在估算水量时参考： 机组动平衡试验 5 h 调速和励磁系统试验 1 h 空载试验 l h 升速试验 2h 主进水阀试验0 5 h压水试验0 5h 相序和同期试验 2 h 主断路器和主变压器试验 1 h 继电保护试验1 h甩负荷试验8 h 短时间带负荷试验 4 h 上述时间共计约 2 6 h 上述试验完成后，上水库的水位不要低于极限最低水位。 2 2 利用机组水泵工况首次向上水库充水 水泵水轮机组在水泵工况运行时能将下水库的水抽向上水库，这是它的正常功能。因 此，人们往往从感性上想到利用机组水泵工况首次向上水库充水。这样做既节省投资又可缩
6、短工期，在许多水泵水轮机组招标书和技术合同中，都要求机组应能在水泵工况首次启动， 向上水库充水。在投标和订技术合同时几乎所有的外国公司都同意这一要求，表示没有问 题，但是在具体施工过程中，外国公司提不出可行的方法和措施，最后电站不得不设置泵站 或利用施工泵站向上水库充水，将水泵工况首次启动充水改为先进行水轮机工况带水调试， 然后再进行水泵工况抽水调试。至今为止，几乎所有的国内外纯蓄能电站都是先按水轮机工 况进行带水调试的。 为什么不宜以水泵工况首次启动向上水库充水，主要有以下原因： ( 1 ) 为保证安全稳定运行，对于高水头大容量水泵水轮机组，当它安装完毕后必须作动 平衡试验和升速试验。如上水
7、库有水，按水轮机工况方向旋转作这些试验是很方便的；如上 水库没有水，从理论上讲，可以考虑采用变频器驱动，按水泵工况方向旋转作这些试验。这 时首先要考虑的是变频器容量，因为一般变频器都是按额定转速短时间运行设计的，如变频 器容量足够，从原则上讲可以实现用水泵工况首次启动向上水库充水。可惜至今为止，作者 尚未发现国内外有这样的实例。 ( 2 ) 混流可逆式水泵水轮机在水泵工况并网抽水后，必须按额定转速旋转，它的导叶调 节作用较小，机组输入功率接近或等于最大输入功率。如在没有作过动平衡和升速等试验 下，机组首次按水泵工况并网抽水，尽管机组生产厂同意极低扬程抽水，风险极大，从安全 考虑是不允许的。 (
8、 3 ) 水轮机工况甩负荷试验的目的是全面检查机组、调速、励磁、主断路器和保护等是 否符合设计要求。为了安全，一般是从额定功率的2 5 、5 0 、7 5 、1 0 0 逐步向上进行 试验。如果在没有作过甩负荷试验下，将机组首次按水泵工况并网抽水，7 万一发生问题，引 起水泵断电，这相当于一开始就甩1 0 0 负荷，当然也是有一定的风险的。 ( 4 ) 如用机组首次按水泵工况并网抽水，流量很大，应慎重研究水位上升速度以及水流 对上水库与进，出水E l 冲刷等问题。 3 高压管道首次充排水 高压管道首次充排水的方法与以后的充排水方法相同，仅首次充排水的速度慢些。 3 1 高压管道首次充水 六、运
9、行与维护 在高压管道内未充满水时，不允许机组按水泵工况并网抽水，否则入力和振动大，有可 能损坏机组。高压管道首次充水前，应先向尾水道和机组充水，并使高压管道内的水充与尾 水位齐平，然后采用下述方法进行首次充水： ( 1 ) 当上水库有水时，可开启进水口闸门的充水阀，按水工要求的水位上升速度逐步充 水。这种方法简单经济，国内大部分电站采用它。 ( 2 ) 如由于一些原因，水工不同意用进水口闸门的充水阀充水，可在厂内设置专用充水 泵来进行首次充水。充水泵扬程应能将水充至进水口闸门底坎以上；充水泵的额定流量不宜 选择过大。充水泵低扬程运行时宜用闸阀减压，也可用节流片或装置节流减压。 3 2 高压管道首次排水 高压管道可采用下述方法进行首次排水： ( 1 ) 在主进水阀上游侧设置流量调节阀和节流片排水。这种方法简单，很多电站采用 它。 ( 2 ) 如果电站投运多年，导叶漏水量较大，而在某段高压管道要求很低的水位下降速度 时，可考虑关闭进水阀、进水阀的液压旁通阀和导叶，微开进水阀液压旁通阀上游的闸阀， 利用导叶漏水排水。 ( 3 ) 开启进水阀，微开导叶，启动机组慢速转动排水。此时应投人高压油减载装置，对 于有上下油箱的水轮机导轴承，由于转速低，应采取措施防止跑油。
