對某水電站1號機(jī)組進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析

李 娜， 周 蓉

(四川中鼎科技有限公司，四川 成都 610045)

對某水電站1號機(jī)組進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析

李 娜， 周 蓉

(四川中鼎科技有限公司，四川 成都 610045)

對某水電站1號機(jī)組進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)中有關(guān)測點(diǎn)布置、試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其分析進(jìn)行了介紹，希望能給閥門生產(chǎn)廠家、水電站以及同行在進(jìn)行進(jìn)水閥門動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)時(shí)提供參考。

進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)；試驗(yàn)數(shù)據(jù)；振動(dòng)；變形；分析；水電站

1 概 述

水輪發(fā)電機(jī)組在機(jī)組發(fā)生事故時(shí)因?qū)畽C(jī)構(gòu)失靈不能關(guān)閉或進(jìn)水閥門操作機(jī)構(gòu)失電或油源突然消失，需要在動(dòng)水情況下緊急關(guān)閉進(jìn)水閥門以防止事故擴(kuò)大。GB/T14478-2012《大中型水輪機(jī)進(jìn)水閥門基本技術(shù)條件》第4.3款中規(guī)定，機(jī)組在任何運(yùn)行工況下，進(jìn)水閥門應(yīng)能動(dòng)水關(guān)閉且不產(chǎn)生有害振動(dòng)，因此，進(jìn)水閥門能否在緊急、特殊情況下實(shí)現(xiàn)動(dòng)水關(guān)閉是水輪發(fā)電機(jī)組能否安全可靠運(yùn)行的保證。某水電站裝機(jī)容量為3×140 MW，設(shè)計(jì)最高水頭為268.2 m，采用一管三機(jī)聯(lián)合供水方式，壓力鋼管與水輪機(jī)之間通過球閥連接控制。電站采用臥軸球閥，公稱直徑2.7 m，為目前國內(nèi)直徑最大的進(jìn)水球閥。受電站業(yè)主方委托，筆者于2016年11月進(jìn)場對該電站1號機(jī)組進(jìn)行了進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)過程

2.1 測點(diǎn)布置

在閥體和閥體前后壓力鋼管處各安裝一組水平和垂直的振動(dòng)測點(diǎn)，閥體左右基座和接力器左右基座處各安裝一組水平和垂直的振動(dòng)測點(diǎn)。在閥體和閥體前后壓力鋼管處各安裝一組水平和垂直的變形量測點(diǎn)，在伸縮節(jié)處安裝一個(gè)軸向的變形量測點(diǎn)。在閥體前后壓力鋼管和球閥操作接力器處各安裝一個(gè)壓力測點(diǎn)，接入機(jī)組頻率和有功功率信號。

2.2 試驗(yàn)步驟

退出機(jī)組計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有功閉環(huán)功能，將機(jī)組無功降到最低運(yùn)行狀態(tài)；將PSS及一次調(diào)頻功能退出；調(diào)速器切至“現(xiàn)地手動(dòng)”狀態(tài)，調(diào)速器事故停機(jī)流程退出；球閥控制切至“現(xiàn)地手動(dòng)”狀態(tài)，球閥平壓控制退出，關(guān)閉球閥旁通閥并確保在關(guān)閉球閥期間旁通閥不能開啟；1號機(jī)組開機(jī)至試驗(yàn)工況，水輪機(jī)導(dǎo)葉開度保持不變，按下球閥關(guān)閥按鈕，球閥動(dòng)水關(guān)閉；當(dāng)球閥全關(guān)或當(dāng)負(fù)荷降低到10 MW以下時(shí)，按“緊?！卑粹o，機(jī)組停機(jī)。停機(jī)完成后，對球閥和機(jī)組進(jìn)行檢查，確認(rèn)無異常后再進(jìn)行下一工況的試驗(yàn)。本次試驗(yàn)共進(jìn)行了空載、50%額定負(fù)荷和額定負(fù)荷三個(gè)工況下的動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)。

3 對所取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

3.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

所取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1和表2。

表1 某水電站1號機(jī)組進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)振動(dòng)測值表 /μm

注：表中數(shù)據(jù)為試驗(yàn)過程中測得的最大值。

表2 某水電站1號機(jī)組進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)測值表

注：表中數(shù)據(jù)為試驗(yàn)過程中測得的最大值。

3.2 數(shù)據(jù)分析

對所測得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后可以看出各工況下球閥前后鋼管壓力上升值均不大。閥體、閥體前后鋼管、閥體基礎(chǔ)和球閥接力器基礎(chǔ)的振動(dòng)測值均呈現(xiàn)隨試驗(yàn)工況所帶負(fù)荷的增加而增大的趨勢，在額定負(fù)荷工況下做球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)時(shí)達(dá)到了最大值，試驗(yàn)后經(jīng)檢查各處焊縫無裂紋，重新開啟球閥至試驗(yàn)前同樣工況各處振動(dòng)測值均能恢復(fù)到試驗(yàn)前狀況，說明各振動(dòng)測值只是在試驗(yàn)過渡過程中瞬態(tài)的增大，并未對球閥和接力器產(chǎn)生破壞性影響。閥體、閥體前后鋼管和伸縮節(jié)在各工況試驗(yàn)后均有一定的變形量，在靜止一段時(shí)間后重新平壓開啟球閥后各變形量均能恢復(fù)，說明測得的變形量只是彈性變形，并無危害球閥安全的變形產(chǎn)生，從而得出以下結(jié)論：某水電站1號機(jī)組在任何運(yùn)行工況下進(jìn)水閥門均能動(dòng)水關(guān)閉且不產(chǎn)生有害振動(dòng)。

4 結(jié) 語

筆者在試驗(yàn)前后查找資料時(shí)發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)大部分水電站并未進(jìn)行過進(jìn)水閥門動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)，也無相應(yīng)的國家和行業(yè)規(guī)程對試驗(yàn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)做出限定要求。希望筆者對某水電站進(jìn)水球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析能給閥門生產(chǎn)廠家、水電站以及同行進(jìn)行進(jìn)水閥門動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)時(shí)提供參考。

TV7;TV737

B

1001-2184(2017)05-0104-02

2017-07-10

李 娜(1986-)，女，四川南充人，助理工程師，從事水電站機(jī)組調(diào)試試驗(yàn)工作；

周 蓉(1972-)，女，廣東廣州人，助理工程師，從事水電站機(jī)組調(diào)試試驗(yàn)工作.

(責(zé)任編輯李燕輝)