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抽水蓄能机组启动试验程序研究 0 机组启动试验阶段 随着污水蓄能站建设的增多，越来越多的废水蓄能站不得不投资于电网。为了确保新安装装置的安全、可靠性和稳定运行，新安装装置必须经过严格的初始试验程序，验证安装和制造质量，并评估安装和安装是否能进入电网的稳定运行。 世界和我国已投运抽水蓄能机组, 由于大多数抽水蓄能电站上库无天然水源, 在机组整体启动调试顺序和启动方式上存在混乱, 造成标准制定困难。同时, 我国近两年投产的可逆式抽水蓄能机组, 在机组分系统调试完成, 进入整体启动试验阶段, 各电站编制和报批的启动方案存在着技术结构不合理, 试验顺序紊乱等许多不妥之处, 造成了试验资源的浪费和电站建设成本的上升。 比较常规水轮发电机组相对标准化的启动试验技术, 我们受中国水电四局、泰安抽水蓄能电站有限公司的委托, 从2004年初期开始进行研究, 并借鉴和吸收国外知名公司的先进调试理念, 历时两年, 在2005年底首次编写了《泰安抽水蓄能电站机组整体启动试验大纲》, 很好地指导了电站1号机组的整体启动调试。后经过反复修改和完善, 逐步形成了一套系统化、标准化的《整体启动试验技术》, 通过山东泰安抽水蓄能电站4台机组和张河湾抽水蓄能电站前两台机组的启动试验, 证明该技术结构合理, 有很强的现场使用性和可操作性。 1 关于第一个电池方案的研究 1.1 发电发电机组与主变压器 抽水蓄能电站一般由上水库、下水库、输水系统、地下厂房系统、中控楼及开关站等组成。引水系统采用两机一洞布置方式, 机组进水口设球阀。 电站发电电动机组与主变压器采用一机一变接线方式, 同期、换相均在主变低压侧进行, 发电电动机出口断路器兼作电动机工况起动及同期用。全厂设一套变频起动装置供机组电动工况起动用, 同时以背靠背起动方式备用。 1.2 第一台机组的第一个启动方法分析 (1) 水泵启动调试 对于上库无天然径流的抽水蓄能电站, 一般利用尾水系统向水泵水轮机流道和上引水系统充水, 直至流道内的水位和下库水位持平。首机首次启动调试有四种方式:方式一, 在零扬程下, 利用水泵水轮机以水泵工况方式直接启动, 向上库充水, 然后完成机组所有的调试项目;方式二, 利用外加充水泵向上库充水, 充水至满足机组水泵工况启动的极低扬程水位, 依照机组水泵工况方式启动调试, 并以水泵工况向上库充水, 然后完成机组所有的调试项目;方式三, 利用外加充水泵向上库充水至上库死水位以上, 水量足以满足首机依照水轮机方式进行全部启动的需要, 然后完成机组所有的调试项目;方式四, 利用外加充水泵向上库充水, 蓄水量仅满足首机首次按照水轮机方式进行必要的空载调试项目的需要, 然后机组以水泵工况方式启动, 向上库充水, 完成机组所有的调试项目。 (2) 不同的中断方法的比较分析 水泵零扬程启动 一般在招标文件中要求设备制造厂的设计制造必须满足此运行工况, 但该种方式是水泵水轮机以水泵工况作零扬程启动, 机组将具有较大的振动、空蚀等危害。同时, 水泵这种运行范围与正常工作范围相差较大, 尽管模型试验可行, 但与真机运行还是有相当的差距。 启动向上库充水 考虑到机组在上库放空检修完成后, 以水泵工况在极低扬程启动向上库充水。泰安和张河湾电站模型试验以为机组在该工况下运行, 有较大的振动和压力脉动, 历时较短, 虽然振动和压力脉动超过了正常允许范围, 但理论上仍然可以接受。 机组升流、升降试验和并网试验中的问题 对机组启动最为有利, 与常规机组一样完成机组所有的升流、升压试验和并网试验, 但因充水量太大、充水时间太长而不易实现, 同时经济上也存在较大困难。 方法4 采用水轮机工况首次启动, 所需水量较小, 对工程进展比较有利。 1.3 中国一些典型的电压机启动方法的分析 (1) 机组启动试验工况 这几个电站, 尽管主机合同要求首机启动采用水泵工况, 但考虑到机组和水工建筑物的安全, 都采用了方式四的启动方式, 即上库具备挡水条件后, 用临时施工供水系统向上库充水至死水位以上, 机组首次启动采用水轮机方式, 完成机组空载和动平衡试验后, 机组转入水泵调相工况、水泵抽水工况、水轮机发电工况和各种工况转换等试验。 (2) 机组运行工况 考虑到引水系统不具备水轮机方式启动条件, 在机组电气和主机设备安装调试完毕后, 决定采用SFC方式首次起动机组, 在各项动态试验完成后并入电网作调相运行。同时泰安电站像其它电站一样, 上库已用临时充水泵充水至死水位以上。在完成了水泵调相工况、手动分步抽水试验后, 机组转入水轮机工况进行了水轮机工况的全部试验, 然后完成工况转换试验。 (3) 机组试验工况转换 首机启动采用水轮机工况, 但由于上库水位较低, 机组空载试验转速仅达到了80%额定转速, 然后机组进入调相工况, 手动分步进