抽水蓄能电站机组水泵断电试验过程及分析

荀涛+刘宏宝

【摘 要】 以响水涧抽水蓄能电站机组水泵断电试验为例，对抽水蓄能机组水泵断电试验的注意事项，试验步骤，试验结果及分析进行了介绍。

【关键词】 水泵  断电

水泵断电试验是检查抽水蓄能机组在水泵工况下发生电气故障或500kV失电的情况下，机组的尾水管压力，蜗壳压力是否满足合同要求，机组的电气紧急停机流程是否正确，调速器、励磁及机组辅助设备是否正确动作[1]。它是机组水泵方向非常重要的试验。在试验过程中还需要记录导叶关闭速率、机组振动、摆度、温度、压力脉动、尾水压力和压力钢管压力等数据，以及机组转速的变化曲线。鉴于水泵断电试验的重要性，本文以响水涧抽水蓄能电站为例，介绍水泵断电试验的试验方法及试验分析。

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，水泵最大/最小扬程220.05m/175.4m，水泵工况额定容量277.15MW。过渡过程参数保证要求为：（1）蜗壳进口中心线处最大压力值不大于3.45 Mpa，最小压力值不小于0.02 Mpa;（2）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：（3）尾水管口出口中心线处最低压力值不小于0.1Mpa，最大压力值不大于1.0Mpa。

1 注意事项

水泵断电试验通常安排在首次抽水试验即将结束时进行，故试验前应注意检查相关试验条件是否满足。主要包括：（1）调速器静止转抽水调相，抽水调相转抽水，抽水转停机，抽水转抽水调相工况模拟试验已经完成。（2）调速器抽水开启规律，抽水正常关闭规律，抽水故障关闭规律满足调节保证计算要求。（3）抽水调相转抽水时调速器机械柜短接抽水方向令，确保调速器水泵方向关闭电磁阀长期励磁，关闭规律不会由水泵方向关闭规律切换至水轮机方向关闭规律。（4）调速器故障模拟试验已完成。（5）集水井处有人值班，当发现集水井水位异常时，及时启动渗漏排水泵排水。（6）球阀阀体已完成充水，且球阀的现地手动，现地自动，远方自动开启关闭试验已完成。（7）监控系统事故停机功能正常，工况转换流程正常。（8）充气压水时间间隔、开启球阀时间点、开启导叶时间点均已经过主机设备供货商的确认。（9）启动前确保发变组保护和主变保护模式正确，并正确投入。

2 数据采集

主要测量导叶开度，机组出力，转速，调速器工况，钢管压力，蜗壳压力，尾水管进口压力，尾水管出口压力，活动导叶开启腔，关闭腔压力，机组振动摆度数据。

3 试验步骤

（1）检查机组启动条件是否满足抽水启动。（2）检查监控系统临时措施已到位（监控发调速器“抽水令”继电器和发球阀开启令继电器已复位）。（3）在操作员站选择机组抽水调相模式。（4）自动启动机组至抽水调相稳态运行状态。（5）检查调相压水装置运行情况，检查上下迷宫环冷却水工作正常。（6）检查调速器、励磁系统和发变组保护的模式是否正确。（7）机组在抽水调相状态稳态运行10-30分钟。（8）监控系统发“抽水”令。（9）就地检查机组“排气充水”情况。（10）通过监控和调速器共同检查机组吸收功率情况。（11）通过数据采样系统密切观察“转轮与导叶压力”、“蜗壳压力”。（12）观察机组振动情况。（13）就地观察水轮机顶盖积水情况。（14）就地观察球阀开启情况。（15）观察机组抽水调相转抽水工况的合理性。（16）调速器电柜观察异步导叶位置处于同步状态。（17）试验期间，机组状态监测系统工作人员及时汇报机组振动摆度情况，按上导摆度0.50mm、下导摆度0.56mm、水导摆度0.46mm控制，超出此限制，向运行指挥人员汇报，按紧急停机事故按钮跳机。（18）抽水运行时间，按照上库水位要求日变幅不超过2m进行抽水。（19）按电气事故停机按钮跳机，观察机组停机过程是否异常并录取水泵断电试验数据。（20）讨论分析试验数据

4 试验结果及分析

试验期间上库水位196.9米，下库水位4.6米，水泵断电试验机组吸入功率-277.2MW。水泵断电过程中，机组无反转。图1为水泵断电期间尾水管压力变化曲线，图2为水泵断电期间蜗壳压力变化曲线。由图1，图2可知，水泵断电时导叶关闭规律为：第一段导叶关闭速度5.99%/s，第二段导叶关闭速度1.63%/s，导叶关闭拐点为     9.4%。尾水管出口压力最高值8.008bar，尾水管出口压力最低值    3.347bar。尾水管进口压力最高值8.5bar;尾水管进口压力最低值   4.0bar。蜗壳压力最高值25.93bar，蜗壳压力最低值19.06bar，上述参数均满足过渡工况参数要求。

5 结语

本文详细介绍了水泵断电试验的注意事项，数据采集，试验步骤，试验结果及数据分析。这些方法具有一定的通用性，对于抽水蓄能电站机组水泵断电试验具有普遍的指导意义。

参考文献：

[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.endprint

【摘 要】 以响水涧抽水蓄能电站机组水泵断电试验为例，对抽水蓄能机组水泵断电试验的注意事项，试验步骤，试验结果及分析进行了介绍。

【关键词】 水泵  断电

水泵断电试验是检查抽水蓄能机组在水泵工况下发生电气故障或500kV失电的情况下，机组的尾水管压力，蜗壳压力是否满足合同要求，机组的电气紧急停机流程是否正确，调速器、励磁及机组辅助设备是否正确动作[1]。它是机组水泵方向非常重要的试验。在试验过程中还需要记录导叶关闭速率、机组振动、摆度、温度、压力脉动、尾水压力和压力钢管压力等数据，以及机组转速的变化曲线。鉴于水泵断电试验的重要性，本文以响水涧抽水蓄能电站为例，介绍水泵断电试验的试验方法及试验分析。

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，水泵最大/最小扬程220.05m/175.4m，水泵工况额定容量277.15MW。过渡过程参数保证要求为：（1）蜗壳进口中心线处最大压力值不大于3.45 Mpa，最小压力值不小于0.02 Mpa;（2）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：（3）尾水管口出口中心线处最低压力值不小于0.1Mpa，最大压力值不大于1.0Mpa。

1 注意事项

水泵断电试验通常安排在首次抽水试验即将结束时进行，故试验前应注意检查相关试验条件是否满足。主要包括：（1）调速器静止转抽水调相，抽水调相转抽水，抽水转停机，抽水转抽水调相工况模拟试验已经完成。（2）调速器抽水开启规律，抽水正常关闭规律，抽水故障关闭规律满足调节保证计算要求。（3）抽水调相转抽水时调速器机械柜短接抽水方向令，确保调速器水泵方向关闭电磁阀长期励磁，关闭规律不会由水泵方向关闭规律切换至水轮机方向关闭规律。（4）调速器故障模拟试验已完成。（5）集水井处有人值班，当发现集水井水位异常时，及时启动渗漏排水泵排水。（6）球阀阀体已完成充水，且球阀的现地手动，现地自动，远方自动开启关闭试验已完成。（7）监控系统事故停机功能正常，工况转换流程正常。（8）充气压水时间间隔、开启球阀时间点、开启导叶时间点均已经过主机设备供货商的确认。（9）启动前确保发变组保护和主变保护模式正确，并正确投入。

2 数据采集

主要测量导叶开度，机组出力，转速，调速器工况，钢管压力，蜗壳压力，尾水管进口压力，尾水管出口压力，活动导叶开启腔，关闭腔压力，机组振动摆度数据。

3 试验步骤

（1）检查机组启动条件是否满足抽水启动。（2）检查监控系统临时措施已到位（监控发调速器“抽水令”继电器和发球阀开启令继电器已复位）。（3）在操作员站选择机组抽水调相模式。（4）自动启动机组至抽水调相稳态运行状态。（5）检查调相压水装置运行情况，检查上下迷宫环冷却水工作正常。（6）检查调速器、励磁系统和发变组保护的模式是否正确。（7）机组在抽水调相状态稳态运行10-30分钟。（8）监控系统发“抽水”令。（9）就地检查机组“排气充水”情况。（10）通过监控和调速器共同检查机组吸收功率情况。（11）通过数据采样系统密切观察“转轮与导叶压力”、“蜗壳压力”。（12）观察机组振动情况。（13）就地观察水轮机顶盖积水情况。（14）就地观察球阀开启情况。（15）观察机组抽水调相转抽水工况的合理性。（16）调速器电柜观察异步导叶位置处于同步状态。（17）试验期间，机组状态监测系统工作人员及时汇报机组振动摆度情况，按上导摆度0.50mm、下导摆度0.56mm、水导摆度0.46mm控制，超出此限制，向运行指挥人员汇报，按紧急停机事故按钮跳机。（18）抽水运行时间，按照上库水位要求日变幅不超过2m进行抽水。（19）按电气事故停机按钮跳机，观察机组停机过程是否异常并录取水泵断电试验数据。（20）讨论分析试验数据

4 试验结果及分析

试验期间上库水位196.9米，下库水位4.6米，水泵断电试验机组吸入功率-277.2MW。水泵断电过程中，机组无反转。图1为水泵断电期间尾水管压力变化曲线，图2为水泵断电期间蜗壳压力变化曲线。由图1，图2可知，水泵断电时导叶关闭规律为：第一段导叶关闭速度5.99%/s，第二段导叶关闭速度1.63%/s，导叶关闭拐点为     9.4%。尾水管出口压力最高值8.008bar，尾水管出口压力最低值    3.347bar。尾水管进口压力最高值8.5bar;尾水管进口压力最低值   4.0bar。蜗壳压力最高值25.93bar，蜗壳压力最低值19.06bar，上述参数均满足过渡工况参数要求。

5 结语

本文详细介绍了水泵断电试验的注意事项，数据采集，试验步骤，试验结果及数据分析。这些方法具有一定的通用性，对于抽水蓄能电站机组水泵断电试验具有普遍的指导意义。

参考文献：

[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.endprint

【摘 要】 以响水涧抽水蓄能电站机组水泵断电试验为例，对抽水蓄能机组水泵断电试验的注意事项，试验步骤，试验结果及分析进行了介绍。

【关键词】 水泵  断电

水泵断电试验是检查抽水蓄能机组在水泵工况下发生电气故障或500kV失电的情况下，机组的尾水管压力，蜗壳压力是否满足合同要求，机组的电气紧急停机流程是否正确，调速器、励磁及机组辅助设备是否正确动作[1]。它是机组水泵方向非常重要的试验。在试验过程中还需要记录导叶关闭速率、机组振动、摆度、温度、压力脉动、尾水压力和压力钢管压力等数据，以及机组转速的变化曲线。鉴于水泵断电试验的重要性，本文以响水涧抽水蓄能电站为例，介绍水泵断电试验的试验方法及试验分析。

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，水泵最大/最小扬程220.05m/175.4m，水泵工况额定容量277.15MW。过渡过程参数保证要求为：（1）蜗壳进口中心线处最大压力值不大于3.45 Mpa，最小压力值不小于0.02 Mpa;（2）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：（3）尾水管口出口中心线处最低压力值不小于0.1Mpa，最大压力值不大于1.0Mpa。

1 注意事项

水泵断电试验通常安排在首次抽水试验即将结束时进行，故试验前应注意检查相关试验条件是否满足。主要包括：（1）调速器静止转抽水调相，抽水调相转抽水，抽水转停机，抽水转抽水调相工况模拟试验已经完成。（2）调速器抽水开启规律，抽水正常关闭规律，抽水故障关闭规律满足调节保证计算要求。（3）抽水调相转抽水时调速器机械柜短接抽水方向令，确保调速器水泵方向关闭电磁阀长期励磁，关闭规律不会由水泵方向关闭规律切换至水轮机方向关闭规律。（4）调速器故障模拟试验已完成。（5）集水井处有人值班，当发现集水井水位异常时，及时启动渗漏排水泵排水。（6）球阀阀体已完成充水，且球阀的现地手动，现地自动，远方自动开启关闭试验已完成。（7）监控系统事故停机功能正常，工况转换流程正常。（8）充气压水时间间隔、开启球阀时间点、开启导叶时间点均已经过主机设备供货商的确认。（9）启动前确保发变组保护和主变保护模式正确，并正确投入。

2 数据采集

主要测量导叶开度，机组出力，转速，调速器工况，钢管压力，蜗壳压力，尾水管进口压力，尾水管出口压力，活动导叶开启腔，关闭腔压力，机组振动摆度数据。

3 试验步骤

（1）检查机组启动条件是否满足抽水启动。（2）检查监控系统临时措施已到位（监控发调速器“抽水令”继电器和发球阀开启令继电器已复位）。（3）在操作员站选择机组抽水调相模式。（4）自动启动机组至抽水调相稳态运行状态。（5）检查调相压水装置运行情况，检查上下迷宫环冷却水工作正常。（6）检查调速器、励磁系统和发变组保护的模式是否正确。（7）机组在抽水调相状态稳态运行10-30分钟。（8）监控系统发“抽水”令。（9）就地检查机组“排气充水”情况。（10）通过监控和调速器共同检查机组吸收功率情况。（11）通过数据采样系统密切观察“转轮与导叶压力”、“蜗壳压力”。（12）观察机组振动情况。（13）就地观察水轮机顶盖积水情况。（14）就地观察球阀开启情况。（15）观察机组抽水调相转抽水工况的合理性。（16）调速器电柜观察异步导叶位置处于同步状态。（17）试验期间，机组状态监测系统工作人员及时汇报机组振动摆度情况，按上导摆度0.50mm、下导摆度0.56mm、水导摆度0.46mm控制，超出此限制，向运行指挥人员汇报，按紧急停机事故按钮跳机。（18）抽水运行时间，按照上库水位要求日变幅不超过2m进行抽水。（19）按电气事故停机按钮跳机，观察机组停机过程是否异常并录取水泵断电试验数据。（20）讨论分析试验数据

4 试验结果及分析

试验期间上库水位196.9米，下库水位4.6米，水泵断电试验机组吸入功率-277.2MW。水泵断电过程中，机组无反转。图1为水泵断电期间尾水管压力变化曲线，图2为水泵断电期间蜗壳压力变化曲线。由图1，图2可知，水泵断电时导叶关闭规律为：第一段导叶关闭速度5.99%/s，第二段导叶关闭速度1.63%/s，导叶关闭拐点为     9.4%。尾水管出口压力最高值8.008bar，尾水管出口压力最低值    3.347bar。尾水管进口压力最高值8.5bar;尾水管进口压力最低值   4.0bar。蜗壳压力最高值25.93bar，蜗壳压力最低值19.06bar，上述参数均满足过渡工况参数要求。

5 结语

本文详细介绍了水泵断电试验的注意事项，数据采集，试验步骤，试验结果及数据分析。这些方法具有一定的通用性，对于抽水蓄能电站机组水泵断电试验具有普遍的指导意义。

参考文献：

[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.endprint