淺談抽水蓄能機(jī)組球閥動(dòng)水關(guān)試驗(yàn)

安輝

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司,黑龍江哈爾濱 150040)

淺談抽水蓄能機(jī)組球閥動(dòng)水關(guān)試驗(yàn)

安輝

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司,黑龍江哈爾濱 150040)

球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)是為了評(píng)價(jià)球閥及相關(guān)設(shè)備抗震性能和安全性,通過不同負(fù)荷下模擬抽水蓄能機(jī)組在發(fā)生事故而導(dǎo)致導(dǎo)水機(jī)構(gòu)不能關(guān)閉情況下,檢驗(yàn)球閥在動(dòng)水中緊急關(guān)閉的能力,且球閥本體不產(chǎn)生損壞或有害變形。

抽水蓄能 球閥 動(dòng)水關(guān)閉

球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)作為抽水蓄能機(jī)組最重要的一項(xiàng)性能試驗(yàn),在抽水蓄能項(xiàng)目的招標(biāo)文件中都有明確要求,即從多臺(tái)機(jī)組中選擇一臺(tái)進(jìn)行該試驗(yàn),并對(duì)各項(xiàng)壓力以及球閥位移量等都有明確要求。

1 試驗(yàn)必要條件

球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)的進(jìn)行必須具備條件:(1)抽水蓄能機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài);(2)機(jī)械和電氣保護(hù)全部正常投入;(3)開機(jī)前檢查壓力鋼管排氣閥、壓力鋼管排水針閥、上庫充水閥、球閥閥體排水閥、球閥閥體排氣閥、蝸殼排水閥均處于可靠關(guān)閉狀態(tài),蝸殼頂部蝸殼排氣閥隔離閥處于打開狀態(tài);(4)試驗(yàn)前將相關(guān)控制油管路進(jìn)行加固,以避免試驗(yàn)過程中震動(dòng)大導(dǎo)致管路破裂;(5)檢查球閥和調(diào)速器系統(tǒng)確認(rèn)其工作正常且球閥檢修密封保持在退出狀態(tài)。(6)上庫事故檢修閘門、下庫事故檢修閘門在遠(yuǎn)方控制方式,閘門在全開位置,上庫事故檢修閘門啟閉機(jī)動(dòng)作正常,尾水事故閘門啟閉機(jī)動(dòng)作正常。

球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)主要監(jiān)測(cè)點(diǎn)見表1。

接力器開啟腔和關(guān)閉腔的壓力測(cè)量傳感器的布置如圖1,如圖中所示,將拉繩式位移傳感器安裝在球閥一側(cè)的接力器伸縮處上下。

使用非接觸式位移傳感器對(duì)閥體地腳相對(duì)于基礎(chǔ)板的位移進(jìn)行監(jiān)測(cè),此處需設(shè)置一個(gè)位移傳感器支架,焊接在球閥基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上,使傳感器相對(duì)固定。傳感器采用螺母把合固定在支架上,傳感器與閥體把合基礎(chǔ)板間的距離需要設(shè)置在傳感器要求范圍內(nèi)(一般5mm)。

表1 球閥主要測(cè)點(diǎn)

圖1 球閥測(cè)量傳感器布置

2 試驗(yàn)步驟

球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)包括空載、50%和100%負(fù)荷三種狀態(tài)下的試驗(yàn)。

2.1 空載動(dòng)水關(guān)閉球閥試驗(yàn)

(1)機(jī)組發(fā)電空載熱運(yùn)行,待機(jī)組振動(dòng)和軸承溫度趨于穩(wěn)定。(2)檢查確認(rèn)試驗(yàn)人員已做好錄波準(zhǔn)備,各處監(jiān)測(cè)人員已就位后,進(jìn)行機(jī)組發(fā)電空載動(dòng)水全關(guān)閉球閥試驗(yàn)。(3)各處檢查監(jiān)護(hù)人員到位,對(duì)機(jī)組運(yùn)行過程及試驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)視,如發(fā)現(xiàn)異常立即上報(bào)。(4)檢查主軸密封冷卻水流量是否正常。(5)在球閥控制柜上短接導(dǎo)葉全關(guān)信號(hào),確保可以在導(dǎo)葉不動(dòng)的條件下關(guān)閉球閥。(6)將調(diào)速器切到現(xiàn)地手動(dòng),保證倒也開度不變。(7)現(xiàn)地手動(dòng)關(guān)閉球閥,檢查機(jī)組是否有異常聲響,檢查機(jī)組是否正常停機(jī),檢查測(cè)錄波數(shù)據(jù)是否完整。(8)對(duì)錄波結(jié)果進(jìn)行分析,檢查試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否在允許范圍內(nèi),隔離機(jī)組,進(jìn)行機(jī)組全面安全檢查,如結(jié)果正常,則繼續(xù)進(jìn)行下步試驗(yàn)。

2.2 50%負(fù)荷下動(dòng)水關(guān)閉球閥試驗(yàn)

(1)向調(diào)度申請(qǐng)進(jìn)行機(jī)組帶負(fù)荷熱運(yùn)行。機(jī)組帶50%負(fù)荷熱運(yùn)行,待機(jī)組振動(dòng)和軸承溫度趨于穩(wěn)定。(2)檢查確認(rèn)試驗(yàn)人員已做好錄波準(zhǔn)備,各處監(jiān)測(cè)人員已到位后,向調(diào)度申請(qǐng)進(jìn)行機(jī)組50%負(fù)荷動(dòng)水關(guān)閉球閥試驗(yàn)。(3)各處檢查監(jiān)護(hù)人員到位,對(duì)機(jī)組進(jìn)行過程及試驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)視,如發(fā)現(xiàn)異常立即上報(bào)。(4)后將調(diào)速器切到現(xiàn)地手動(dòng),50%負(fù)荷時(shí)保持導(dǎo)葉開度不變。(5)在球閥現(xiàn)地控制盤將球閥控制方式切至現(xiàn)地。(6)現(xiàn)地手動(dòng)關(guān)閉球閥,檢查機(jī)組是否有異常聲響,當(dāng)機(jī)組有功功率小于10MW時(shí),手動(dòng)按下緊急事故跳機(jī)按鈕(電氣跳機(jī)),檢查導(dǎo)葉是否關(guān)閉,檢查機(jī)組是否正常停機(jī),檢查錄波數(shù)據(jù)是否完整。對(duì)錄波結(jié)果進(jìn)行分析,檢查試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否在允許范圍內(nèi)。隔離機(jī)組,進(jìn)行機(jī)組全面安全檢查,如結(jié)果正常,則繼續(xù)進(jìn)行下步試驗(yàn)。

2.3 100%負(fù)荷下動(dòng)水關(guān)閉球閥試驗(yàn)

機(jī)組帶100%負(fù)荷熱運(yùn)行,待機(jī)組振動(dòng)和軸承溫度趨于穩(wěn)定。查確認(rèn)試驗(yàn)人員已做好錄波準(zhǔn)備,各處監(jiān)測(cè)人員已到位后,向調(diào)度申請(qǐng)進(jìn)行機(jī)組100%負(fù)荷動(dòng)水關(guān)閉球閥試驗(yàn),其他步驟同上。

在進(jìn)行球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)過程中,存在以下幾種危險(xiǎn)因素尤其值得注意。

(1)動(dòng)水關(guān)球閥過程中水錘引起的機(jī)組抬機(jī)量過高導(dǎo)致事故;(2)反水錘引起輸水系統(tǒng)壓力聚升,輸水管路破裂,導(dǎo)致水淹廠房;(3)機(jī)組超速,引起發(fā)電機(jī)飛逸。

針對(duì)以上因素,一定要求對(duì)試驗(yàn)整個(gè)過程全程監(jiān)控,一定壓力過高或轉(zhuǎn)速超值則立即停止試驗(yàn),處理妥當(dāng)后方可繼續(xù)試驗(yàn)。

3 結(jié)語

本文中,作者結(jié)合自身多個(gè)抽水蓄能電站調(diào)試實(shí)踐,通過對(duì)球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)的必要條件和具體試驗(yàn)步驟的闡述,著重對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了剖析,力求能夠更好地指導(dǎo)抽水蓄能機(jī)組的相關(guān)調(diào)試工作。

[1]梁維燕.《中國電氣工程大典第五卷水力發(fā)電工程》.中國電力出版社,2010.

[2]鄭洪.《水利水電工程水利設(shè)計(jì)與研究》.中國水利水電出版社,2010.

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目:大型抽水蓄能機(jī)組控制系統(tǒng)裝置及系統(tǒng)集成技術(shù)研發(fā)(2011BAF03B03)。