某抽水蓄能电站双泵断电试验技术
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同《 ｓ ）
导叶 关 两时 抽 水 耗 电 量 双泵 断 电 断 电前 ６ ８ ． ４ １ ０ ０ ． ０ ５ ． １ ８ ４ ． １ ４ ０ ． ７ ３ Ｏ． ７１ ０ ． ７ ３ ５ ． ６ １ ４ ． ５ １． １ｌ ０ ３ ７ ． ４ ５ ． ８ ２ ５ ． ９ ８ １ ． ２ ８ ２ ３ ． ７ 亿 度。 ｌ号机 组 断 电中 Ｏ． ８ ４ １ ．Ｏ １ 断 电后 ０ ０ ／ ０ ． ８ ７ ０ ． ７ ５ 双机水泵 断电试验 时 ， 大流量 Ｏ ． ７ ２ ５ ． ７ １ ４ ． ４ 双泵 断 电 断 电前 ６ ７ ． ７ １ ０ ０ ． ０ ５ ． １ １ ４ ． ２ ９ ０ ． ７ ３ 的反 向水 流 夹杂 着转 轮处 形 成 的 断 电中 ０ ３ ９ ． ６ ５ ． ８ ６ ６ ． ０ ５ １ ． ３ ０ １ ． ０ ６ Ｏ ． ８ ４ 涡流进入 尾水管 ， 导 致 其 内部 水 流 ２号机 组 ０． ７４ 断 电后 ０ ０ ／ ０ ． ８ ９ ／ 流线杂乱 ，不断撞击 尾水管壁 面 ， 给 电站 稳 定 运 行 造 成 威 胁 ， 是针对 尾水管出 口最大压力 的控制性工况。 为了进一步发挥抽水蓄能电站 电试 验后 应对机组进行全 面检查 ， 主要 针对尾 闸 、 尾水管进 人 门顶 水导轴承及相关水工及土建设施进行 全面检查 。 机组紧急频率 控制能力 ， 研究“ 一管切多机 ” 的可行性 ， 确保 电网安 盖 、 ３ ． ３试验数据。双机泵断 电试验结 果汇总见表 １ 。 全、 稳定 、 可靠地运行 ， 根据国家电网公司华东分部关于电网实施 安 ４ 试 验 结 果 分析 控切泵工作要求 ， 经电站 、 设备商 、 试验负责单 位共 同协商 ， 于２ ０ １ ６ 与设计计算对 比分析 年 ７月 完 成 了 国 内首 个 高 水 头抽 水 蓄 能 电站 １ 、 ２号 机 组 双 泵 断 电 试验 。 ４ ． １ 调保 计算复核所 采用 的数学 模型 、 参数 、 边界 条件正确 ， 复 核计算结果与现场试验数据基本一致 。 ２ 电站 主 要 参 数 ４ ． ２断 电试验前上 、 下游水位分别为 ７ ３ ７ ． ９ ９ ｍ和 ２ ８ １ ． ７ ４ ｍ。水泵 ２ ． １ 水力特性参 数 。某 电站上水库正 常蓄水位 ７ ４ １ Ｉ １ ２ ，死水位 ７ １ ５ １ Ｔ Ｉ ； 下水 库正常蓄水 位 ２ ９ ４ ｍ， 死水位 ２ ６ ６ ｍ， 发 电最大净 水头为 断电试验 时 ， １ 号、 ２号机组入力分别为 一 ３ ０ ４ ． ５ ＭＷ 和 一 ３ ０ ０ ． ４ Ｍ Ｗ， 机
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ｌ ５ ８ ・
科 技 论 坛
某抽 水蓄能 电站 双泵 断电试验 技术
张 厚 瑜 ， 林 文峰
（ １ 、 国网福建电力有限公 司电力科学研 究院， 福建 福 州 ３ ５ ０ ０ ０ ７ ２ 、 福建仙游抽 水蓄能有限公 司， 福建 莆田 ３ ５ １ ２ ６ ７ ）
摘 要： 以某抽水蓄能电站 为例 ， 从 试验测点布置 、 试验 条件 、 试验流程及试验程序控制等方 面论述进行抽水蓄 能机组双机水 泵断电 试验的方法、 安全控制及有关试验技术 问题 ， 对其他 同类型电厂进行 类似试验具有重要参考价值 。 关键词 ： 抽水蓄能机组 ； 尾水进 １ ： ２ 压力； 尾 水 闸 门压 力
监控系统逻辑 正确 ， 电气及机械 回路动作 正常 ， ４ ４ ７ ． ０ ｍ。输水 系统 全长约 ２ ０ ６ １ ． ８ ｍ， 采用两 洞四机布置 ， 共分两个 组抽水断电动作后 ， 号机组导 叶开度从 Ｇ Ｃ Ｂ分闸 ０ ． ５ ｓ 后由 ６ ８ ． ８ ％经过 １ ４ ． ５ ｓ 至全关 ， 水 力单元 ， 每个水力单元 的机组 上游侧为“ 一洞两机” 形式输水 ， 机 １ 组下游侧 为“ 两机一洞 ” 形式输 水。 导叶全关时机频为 ３ ７ － ４ ％额定转速 ； ２号机组导 叶开度从 Ｇ Ｃ Ｂ分 闸 ． ４ ｓ 后由６ ８ ． ０ ％经过 １ ４ ． ５ ｓ 至全关 ， 导叶全关时机频为 ３ ９ ． ６ ％额定转 ２ ． ２水泵水轮机参数 。某 电站水泵水轮机额定 出力 ３ ０ ６ ＭＷ， 额 ０ 定水 头 ４ ３ ０ ｍ， 水泵扬程 ４ ２ １～ ４ ７ ５ ｍ。 额定流量 ７ ９ ． １ ６ ｍ３ ／ ｓ， 额定转 速 。双泵 断电时 １ 号、 ２号 机组尾水 进 口最大压 力分别 为 １ ． ２ ７ ＭＰ ａ 和１ ． ２ ６ ＭＰ ａ ，分别出现在 ５ ． ６ ｓ 和 ５ ． ７ ｓ ， １ 号、 ２号机组尾水 出 口最大 速４ ２ ８ ． ６ ｒ ／ ｍ。 吸 出 高度 一 ６ ５ ｒ ｎ ， 稳态飞逸转速小于 ５ ５ ６ ． ０ ２ ｒ ／ ｍ。 ． １ １ ＭＰ ａ和 １ ． ０ ６ ＭＰ ａ ，均 不 超 过 设 计 调 保 计 算 值 ２ ３发电 电动机参数 。发电电动 机型 式为立轴 三相悬式 空冷可 压 力 分 别 为 １ 逆 式 同 步 发 电 电 动 机 ，发 电 工 况 额 定 出力 ３ ０ ０ Ｍ Ｗ，额 定 入 力 １ ． ６ Ｍ Ｐ ａ 。断 电时 １号尾水 闸门上游侧最大压力 为 １ ． ０ １ Ｍ Ｐ ａ ， 出现在 ． ２ ｓ ， 不超过设计调保计算值 １ ． ２ ８ ＭＰ ａ 的要 求 。 ３ ２ ５ ＭＷ， 发电 电动 机额定电压 １ ５ ． ７ ５ ｋ Ｖ ， 额 定功率 因数 （ 发 电工 况） 为 ５ ４ ． ３水泵 断电试验 时 ， １ 号、 ２号 机组转 轮与导 叶间最大 压力分 ０ ． ９ 带 后） 。
１ 工 程概 况
表 １双 机 水 泵 断 电试 验数 据表
名称 记录 时段 导时 转速 蜗壳 进 转轮 ｓ 昆承 管 尾 水 开度 （ ％ ‰ 日压 力 导时 阃 进口乐 管出 （ ％ ） ） （ １ ｇ Ｐ ａ ） 筮力 力 Ｐ ａ ） 口压 （ Ｍ Ｐ ａ ） 力
（ ａ １
福 建 某抽 水 蓄能 电站 为周 调 节 纯抽水蓄能 电站 ， 电站工程 为一 等大（ １ ） 型 工程 ， 电站 设 计安 装 ４ 台单机容量 ３ ０ ０ ＭＷ 的可逆式 抽水 蓄能机组 ， 总装机容量 １ ２ ０ ０ Ｍ Ｗ， 年
尾 永 闸门 上游
锄压
昆 水管进 ８匿力峰 值 出现 时
导叶 关 两时 抽 水 耗 电 量 双泵 断 电 断 电前 ６ ８ ． ４ １ ０ ０ ． ０ ５ ． １ ８ ４ ． １ ４ ０ ． ７ ３ Ｏ． ７１ ０ ． ７ ３ ５ ． ６ １ ４ ． ５ １． １ｌ ０ ３ ７ ． ４ ５ ． ８ ２ ５ ． ９ ８ １ ． ２ ８ ２ ３ ． ７ 亿 度。 ｌ号机 组 断 电中 Ｏ． ８ ４ １ ．Ｏ １ 断 电后 ０ ０ ／ ０ ． ８ ７ ０ ． ７ ５ 双机水泵 断电试验 时 ， 大流量 Ｏ ． ７ ２ ５ ． ７ １ ４ ． ４ 双泵 断 电 断 电前 ６ ７ ． ７ １ ０ ０ ． ０ ５ ． １ １ ４ ． ２ ９ ０ ． ７ ３ 的反 向水 流 夹杂 着转 轮处 形 成 的 断 电中 ０ ３ ９ ． ６ ５ ． ８ ６ ６ ． ０ ５ １ ． ３ ０ １ ． ０ ６ Ｏ ． ８ ４ 涡流进入 尾水管 ， 导 致 其 内部 水 流 ２号机 组 ０． ７４ 断 电后 ０ ０ ／ ０ ． ８ ９ ／ 流线杂乱 ，不断撞击 尾水管壁 面 ， 给 电站 稳 定 运 行 造 成 威 胁 ， 是针对 尾水管出 口最大压力 的控制性工况。 为了进一步发挥抽水蓄能电站 电试 验后 应对机组进行全 面检查 ， 主要 针对尾 闸 、 尾水管进 人 门顶 水导轴承及相关水工及土建设施进行 全面检查 。 机组紧急频率 控制能力 ， 研究“ 一管切多机 ” 的可行性 ， 确保 电网安 盖 、 ３ ． ３试验数据。双机泵断 电试验结 果汇总见表 １ 。 全、 稳定 、 可靠地运行 ， 根据国家电网公司华东分部关于电网实施 安 ４ 试 验 结 果 分析 控切泵工作要求 ， 经电站 、 设备商 、 试验负责单 位共 同协商 ， 于２ ０ １ ６ 与设计计算对 比分析 年 ７月 完 成 了 国 内首 个 高 水 头抽 水 蓄 能 电站 １ 、 ２号 机 组 双 泵 断 电 试验 。 ４ ． １ 调保 计算复核所 采用 的数学 模型 、 参数 、 边界 条件正确 ， 复 核计算结果与现场试验数据基本一致 。 ２ 电站 主 要 参 数 ４ ． ２断 电试验前上 、 下游水位分别为 ７ ３ ７ ． ９ ９ ｍ和 ２ ８ １ ． ７ ４ ｍ。水泵 ２ ． １ 水力特性参 数 。某 电站上水库正 常蓄水位 ７ ４ １ Ｉ １ ２ ，死水位 ７ １ ５ １ Ｔ Ｉ ； 下水 库正常蓄水 位 ２ ９ ４ ｍ， 死水位 ２ ６ ６ ｍ， 发 电最大净 水头为 断电试验 时 ， １ 号、 ２号机组入力分别为 一 ３ ０ ４ ． ５ ＭＷ 和 一 ３ ０ ０ ． ４ Ｍ Ｗ， 机
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科 技 论 坛
某抽 水蓄能 电站 双泵 断电试验 技术
张 厚 瑜 ， 林 文峰
（ １ 、 国网福建电力有限公 司电力科学研 究院， 福建 福 州 ３ ５ ０ ０ ０ ７ ２ 、 福建仙游抽 水蓄能有限公 司， 福建 莆田 ３ ５ １ ２ ６ ７ ）
摘 要： 以某抽水蓄能电站 为例 ， 从 试验测点布置 、 试验 条件 、 试验流程及试验程序控制等方 面论述进行抽水蓄 能机组双机水 泵断电 试验的方法、 安全控制及有关试验技术 问题 ， 对其他 同类型电厂进行 类似试验具有重要参考价值 。 关键词 ： 抽水蓄能机组 ； 尾水进 １ ： ２ 压力； 尾 水 闸 门压 力
监控系统逻辑 正确 ， 电气及机械 回路动作 正常 ， ４ ４ ７ ． ０ ｍ。输水 系统 全长约 ２ ０ ６ １ ． ８ ｍ， 采用两 洞四机布置 ， 共分两个 组抽水断电动作后 ， 号机组导 叶开度从 Ｇ Ｃ Ｂ分闸 ０ ． ５ ｓ 后由 ６ ８ ． ８ ％经过 １ ４ ． ５ ｓ 至全关 ， 水 力单元 ， 每个水力单元 的机组 上游侧为“ 一洞两机” 形式输水 ， 机 １ 组下游侧 为“ 两机一洞 ” 形式输 水。 导叶全关时机频为 ３ ７ － ４ ％额定转速 ； ２号机组导 叶开度从 Ｇ Ｃ Ｂ分 闸 ． ４ ｓ 后由６ ８ ． ０ ％经过 １ ４ ． ５ ｓ 至全关 ， 导叶全关时机频为 ３ ９ ． ６ ％额定转 ２ ． ２水泵水轮机参数 。某 电站水泵水轮机额定 出力 ３ ０ ６ ＭＷ， 额 ０ 定水 头 ４ ３ ０ ｍ， 水泵扬程 ４ ２ １～ ４ ７ ５ ｍ。 额定流量 ７ ９ ． １ ６ ｍ３ ／ ｓ， 额定转 速 。双泵 断电时 １ 号、 ２号 机组尾水 进 口最大压 力分别 为 １ ． ２ ７ ＭＰ ａ 和１ ． ２ ６ ＭＰ ａ ，分别出现在 ５ ． ６ ｓ 和 ５ ． ７ ｓ ， １ 号、 ２号机组尾水 出 口最大 速４ ２ ８ ． ６ ｒ ／ ｍ。 吸 出 高度 一 ６ ５ ｒ ｎ ， 稳态飞逸转速小于 ５ ５ ６ ． ０ ２ ｒ ／ ｍ。 ． １ １ ＭＰ ａ和 １ ． ０ ６ ＭＰ ａ ，均 不 超 过 设 计 调 保 计 算 值 ２ ３发电 电动机参数 。发电电动 机型 式为立轴 三相悬式 空冷可 压 力 分 别 为 １ 逆 式 同 步 发 电 电 动 机 ，发 电 工 况 额 定 出力 ３ ０ ０ Ｍ Ｗ，额 定 入 力 １ ． ６ Ｍ Ｐ ａ 。断 电时 １号尾水 闸门上游侧最大压力 为 １ ． ０ １ Ｍ Ｐ ａ ， 出现在 ． ２ ｓ ， 不超过设计调保计算值 １ ． ２ ８ ＭＰ ａ 的要 求 。 ３ ２ ５ ＭＷ， 发电 电动 机额定电压 １ ５ ． ７ ５ ｋ Ｖ ， 额 定功率 因数 （ 发 电工 况） 为 ５ ４ ． ３水泵 断电试验 时 ， １ 号、 ２号 机组转 轮与导 叶间最大 压力分 ０ ． ９ 带 后） 。
１ 工 程概 况
表 １双 机 水 泵 断 电试 验数 据表
名称 记录 时段 导时 转速 蜗壳 进 转轮 ｓ 昆承 管 尾 水 开度 （ ％ ‰ 日压 力 导时 阃 进口乐 管出 （ ％ ） ） （ １ ｇ Ｐ ａ ） 筮力 力 Ｐ ａ ） 口压 （ Ｍ Ｐ ａ ） 力
（ ａ １
福 建 某抽 水 蓄能 电站 为周 调 节 纯抽水蓄能 电站 ， 电站工程 为一 等大（ １ ） 型 工程 ， 电站 设 计安 装 ４ 台单机容量 ３ ０ ０ ＭＷ 的可逆式 抽水 蓄能机组 ， 总装机容量 １ ２ ０ ０ Ｍ Ｗ， 年
尾 永 闸门 上游
锄压
昆 水管进 ８匿力峰 值 出现 时