抽水蓄能电站机组启动调试研究

抽水蓄能电站机组启动调试研究

作者： 唐鹏程 李磊 辛海禹 甘超房

中国水利水电第三工程局有限公司，陕西，西安,710000

摘要：抽水蓄能电站机组启动调试是抽水蓄能电站建设中的一个重要环节，是抽水蓄能电站投产发电前的重要准备工作，机组启动调试是否成功将直接关系到工程能否顺利投产。目前，我国抽水蓄能电站机组启动调试的经验不足，本文对此进行了研究分析，在此基础上总结出了一些有价值的经验和教训。通过对抽水蓄能电站机组启动调试的总结，对后续的抽水蓄能机组启动调试具有一定的借鉴作用。

关键词：抽水蓄能；电站机组；启动调试

1.机组启动调试应具备条件

机组启动验收委员会、现场试运指挥部已按要求成立，相应组织机构已设置完成，机组启动试运行试验大纲已编制审批完成，并提交相应的调度管理部门备案，电站及相关设备的受电工作已完成，机旁盘相关设备已带电，机组启动试运行相关设备的分部调试完成。上、下水库已通过蓄水验收，输水系统充排水试验完成，并通过验收，具备过流条件，机组启动试运行相关区域土建工作完成，并通过验收，满足机组启动试运行试验要求。机组启动试运行相关区域及公用系统，已通过消防部门验收或许可，生产准备工作满足机组启动试运行要求。

2.机组启动调试

（1）机组启动调试前，水淹厂房，机组蜗壳与尾水管复充水，调速器静水调试，主进水阀静水调试，主进水阀与尾闸联动调试，机组机械保护和发变组保护联动调试， 监控流程模拟调试等调试工作，已全部完成。

（2）在机组启动前，使用压力钢管蓄水对机组进行冲转滑行，对机组的机械碰摩情况进行检查，观察机组蠕动情况，如机组未出现蠕动，则手动缓慢开启导叶，机组转速不超过5%时立即关闭导叶，使机组处于滑行状态，检查机组的机械碰摩情况。记录机组运行时的运行状态、高顶运行压力、发电机空气间隙等数据，观察机组轴承油面的变化，油位应处于正常位置。监视水轮机主轴密封工作情况及各部位水温、水压、水流量及水压差。顶盖自流排水和顶盖排水泵是否正常。测量、记录机组上导、下导和水导摆度（双幅值），机组顶盖、上机架、下机架和定子的振动。

（3）SFC拖动调试，SFC首次拖动，检查机组转向正确性，旋转部件碰磨检查。机组分段升速，观察各部有无磨擦或碰撞情况，验证转速继电器信号的正确性。监视推力、上导、下导及水导轴承温度无异常升高。初步分析机组动平衡情况，机组升速过程中，如果动平衡情况不满足设计要求，则进行动平衡调试。

（4）抽水方向动平衡调试，检测机组主轴摆度和机组振动进行测试，检查机组转动部件是否明显存在不平衡。若明显存在不平衡，则对机组转子进行配重，直至机组振动和主轴摆度满足厂家运行限值的要求。

（5）抽水方向同期模拟调试检查机组同期参数及同期回路的准确性，防止机组并网时发生非同期合闸的事故。验证SFC输出开关与GCB开关联动的功能，同时检查励磁控制模式切换是否正常。抽水方向同期并网调试，检查合闸瞬间的压差、角差及频差是否满足同期要求。

（6）抽水调相保护停机调试，检查机组在抽水调相工况下分别当机械保护动作和电气保护动作时，机组的停机流程是否正确， GCB、励磁系统、调速器及机组辅助设备是否正确动作。

（7）抽水调相工况轴承热稳定调试，验证机组轴承部件温度、止漏环温度及旋转系统振动、摆度等运行参数符合设计的要求。检查调相压水系统补气的时间间隔。

（8）首次泵水调试，验证机组在当前扬程下能否在设定的导叶初始开度下成功抽水。整定机组抽水顺控流程参数。

（9）水泵断电调试，检查机组在抽水工况下发生电气故障或主变高压侧失电的情况下，机组停机流程是否正确。检查该工况下调速器、励磁、GCB及辅助设备是否正确动作，并验证在停机的暂态过程中机组的各参数是否符合设计要求。

（10）发电方向试验，检查机组发电方向首次转动碰磨情况，发电机方向机组启动和停机流程，各轴承（上导、下导、水导、推力）温度是否异常，机组振动与主轴摆度情况，水轮机主轴密封及各部位水温、水压、流量及水压差情况，检查调速器残压测频回路是否正常。

（11）机组过速调试，检查机组过速信号是否正确，过速保护逻辑是否正确。发电方向同期模拟调试，检查机组同期参数及同期回路的准确性，防止机组并网时发生非同期合闸的事故，机组同期装置的发电方向同期功能和调节性能。

（12）机组首次发电并网调试，主要检查机组的实际同期并网功能。发电工况机械保护和电气保护调试，检查机组发电工况下机械保护和电气保护动作停机流程的准确性及所需时间，验证机械事故停机、紧急事故停机和电气事故停机时导叶关闭规律。

（13）机组发电方向甩负荷试验，检查机组转速上升和压力上升是否满足合同和设计要求，调速器的调节品质是否满足规范要求，校核导叶关闭规律，测试接力器不动时间，检验机械过速装置是否正确动作，甩负荷过程，是否有异常振动现象，引水调压室涌浪水位。

（14）机组带负荷调试，考察机组带负荷能力，观测机组稳定性参数水平，确定在额定水头附近机组带负荷运行过程中的稳定运行区间，验证监控系统的负荷调节能力，验证50%及100%负荷扰动下调速器的调节能力。

（15）发电与发电调相工况转换调试，检查工况转换过程中机组的机械、电气参数，检查机组保护在工况转换时模式的切换，检查工况转换时调相压气工作状态，检查止漏环冷却水打开是否及时，检查调速器工况转换逻辑。

（16）抽水转抽水调相调试，检查机组保护在工况转换时模式的切换，速器在工况转换时模式的切换，止漏环冷却水投退情况。

（17）黑启动试验，检验黑启动电源在电网失电的情况下是否能够支撑电厂黑启动的供电需求；电站厂用电保安段和机组自用盘在黑启动时是否能够正确的切换和给黑启动机组供电，监控系统的黑启动自动流程是否能够满足黑启动的要求，机组调速器在黑启动状态下的调频性能是否满足要求，励磁在黑启动状态下的直流起励功能是否正常。

3.机组启动调试过程中的质量控制

机组启动调试是抽水蓄能电站投产发电前的重要准备工作，是对机组安装质量进行检查、评定的重要环节。在机组启动调试过程中，严格按照启动试运行大纲进行调试，与调度做好密切配合，有关涉网调试严格按照调度指令进行。

4.结语

抽水蓄能电站作为电力系统中的重要组成部分，其机组启动调试工作的顺利进行对于保障电站的稳定运行和高效发电具有至关重要的意义。经过对抽水蓄能电站机组启动调试的深入研究，我们系统地梳理了启动调试的组织与协调、调试准备工作、机组启动调试过程中的质量控制以及存在的问题与建议等多个方面。随着电力技术的不断发展和创新，我们需要不断更新和完善机组启动调试的技术和方法，以适应电力系统的发展需求。同时，我们还应加强与其他领域的合作与交流，借鉴先进经验和技术成果，推动抽水蓄能电站机组启动调试工作的不断进步。

参考文献：

1.肖云峰.抽水蓄能电站机电调试监理管控与探索[J].建设监理,2020,(10):36-38+42.

2.罗鹏斌,汪志强,肖庆华,等.深圳抽水蓄能电站首台机整组启动调试研究[J].水力发电,2021,47(02):26-30.

3.景小兵,姜里运,许闫.某抽水蓄能电站机组运行稳定性分析[J].东北电力技术,2024,45(02):50-53+57.

4.GB/T18482-2010《可逆式抽水蓄能机组启动时运行规程》