抽水蓄能電站一洞四機(jī)同時(shí)甩負(fù)荷進(jìn)水閥動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析

陳泓宇，景逸鳴，黃萌智，程振宇，何偉晶

（1.清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，廣東省清遠(yuǎn)市 511853；2.浙江仙居抽水蓄能有限公司，浙江省仙居縣 317300）

抽水蓄能電站一洞四機(jī)同時(shí)甩負(fù)荷進(jìn)水閥動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析

陳泓宇1，景逸鳴2，黃萌智1，程振宇1，何偉晶1

（1.清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，廣東省清遠(yuǎn)市 511853；2.浙江仙居抽水蓄能有限公司，浙江省仙居縣 317300）

進(jìn)水閥系統(tǒng)是抽水蓄能電站整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵設(shè)備，本文通過(guò)介紹一種振動(dòng)監(jiān)測(cè)的方法，監(jiān)測(cè)進(jìn)水閥系統(tǒng)在甩負(fù)荷試驗(yàn)過(guò)程中的振動(dòng)參數(shù)，利用振動(dòng)參數(shù)分析評(píng)價(jià)進(jìn)水閥體系的安裝質(zhì)量，以清遠(yuǎn)蓄能電站四臺(tái)機(jī)組同時(shí)甩負(fù)荷試驗(yàn)過(guò)程測(cè)量進(jìn)水閥相關(guān)參數(shù)為例，對(duì)進(jìn)水閥系統(tǒng)制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，為進(jìn)水閥使用長(zhǎng)期穩(wěn)定安全安全運(yùn)行提供依據(jù)，為后續(xù)電站提供參考。

抽水蓄能；進(jìn)水閥；四機(jī)同時(shí)甩負(fù)荷；振動(dòng)監(jiān)測(cè)；安裝質(zhì)量

0 引言

進(jìn)水閥系統(tǒng)是抽水蓄能電站整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵設(shè)備，根據(jù)《抽水蓄能可逆式水泵水輪機(jī)運(yùn)行規(guī)程》（DL/T293—2011）要求，進(jìn)出水閥（設(shè)置在機(jī)組蝸殼與引水輸水系統(tǒng)之間的進(jìn)水閥）在機(jī)組遇到突發(fā)情況時(shí)能夠快速關(guān)閉，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。另外機(jī)組檢修時(shí)，進(jìn)水閥可以阻斷上游來(lái)水對(duì)機(jī)組系統(tǒng)的磨損，保護(hù)水輪機(jī)和蝸殼免受各種外界荷載的不利影響。進(jìn)水閥的安裝過(guò)程中，安裝單位一般遵循《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》（GB8564—2003）標(biāo)準(zhǔn)和廠家技術(shù)要求，進(jìn)水閥體系安裝調(diào)試后的質(zhì)量評(píng)價(jià)和安裝精度的評(píng)價(jià)，目前電站開(kāi)展得較少，為此引進(jìn)一種結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能評(píng)估的方法，在機(jī)組運(yùn)行各種工況時(shí)，監(jiān)測(cè)主進(jìn)水閥系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)值以及這些動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)間變化的規(guī)律，利用這些參數(shù)在運(yùn)行過(guò)程中的表征，分析進(jìn)水閥系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題[1]。

清遠(yuǎn)抽水蓄能電站于2016年8月30日全面投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，為了檢驗(yàn)電站機(jī)組在甩負(fù)荷過(guò)程中的可靠性，在8月旬進(jìn)行一次四臺(tái)機(jī)組同時(shí)甩負(fù)荷試驗(yàn)，四機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)在國(guó)內(nèi)尚屬首次，對(duì)電站實(shí)體工程質(zhì)量和進(jìn)水閥是個(gè)較大考驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程通過(guò)測(cè)量進(jìn)水閥閥體移動(dòng)、進(jìn)水閥混凝土支墩的振動(dòng)位移和振動(dòng)應(yīng)力等參數(shù)，對(duì)進(jìn)水閥系統(tǒng)制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，為進(jìn)水閥使用長(zhǎng)期穩(wěn)定安全安全運(yùn)行提供依據(jù)[2]。

1 清遠(yuǎn)抽水蓄能電站主進(jìn)閥簡(jiǎn)介

清遠(yuǎn)抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)采用一管四機(jī)方案，每臺(tái)機(jī)組蝸殼進(jìn)口前設(shè)置一臺(tái)進(jìn)水閥，一臺(tái)機(jī)組檢修，不影響其他機(jī)組正常運(yùn)行。進(jìn)水閥采用日本東芝公司設(shè)計(jì)，位于蝸殼的延伸管上游側(cè)，通過(guò)伸縮節(jié)與蝸殼延伸管相連接。進(jìn)水閥上游側(cè)設(shè)計(jì)一個(gè)延伸管，延伸管通過(guò)兩節(jié)湊合節(jié)與壓力鋼管連接，采用焊接方式連接。進(jìn)水閥本體由閥體、閥芯、閥軸、閥軸密封、自潤(rùn)滑軸承及工作密封、檢修密封等零部件組成。進(jìn)水閥的下游側(cè)設(shè)有伸縮節(jié)，其上游側(cè)與閥體把合，下游側(cè)與蝸殼把合[3]。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

直徑：?2376mm；

設(shè)計(jì)水壓：780m；

接力器直徑：?660mm；

接力器操作方式：水壓操作；

接力器數(shù)量：1；

開(kāi)啟時(shí)間：30～80s可調(diào)；

關(guān)閉時(shí)間：30～80s可調(diào)。

2 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能評(píng)估試驗(yàn)設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)力學(xué)性能評(píng)估試驗(yàn)即在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行各種工況時(shí)，監(jiān)測(cè)主進(jìn)水球閥系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)值以及這些動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)間變化的規(guī)律，并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)主進(jìn)水閥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、安裝是否合理。同時(shí)利用這些參數(shù)在運(yùn)行過(guò)程中的表征，分析主進(jìn)水閥系統(tǒng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

2.1 試驗(yàn)內(nèi)容與參數(shù)

（1）進(jìn)水閥體移動(dòng)；

（2）進(jìn)水閥混凝土支墩的振動(dòng)位移和振動(dòng)應(yīng)力；

（3）進(jìn)水閥與混凝土支墩之間的滑動(dòng)量；

（4）伸縮節(jié)的位移和應(yīng)力。

2.2 試驗(yàn)工況

（1）機(jī)組發(fā)電開(kāi)機(jī)；

（2）機(jī)組抽水開(kāi)機(jī)；

（3）機(jī)組抽水關(guān)機(jī)；

（4）機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行；

（5）機(jī)組泵工況100%甩負(fù)荷；

（6）機(jī)組水輪機(jī)工況25%甩負(fù)荷、50%甩負(fù)荷、75%甩負(fù)荷、100%甩負(fù)荷[4]。

2.3 試驗(yàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)

圖1為振動(dòng)位移測(cè)點(diǎn)布置示意圖，其中1號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)為進(jìn)水閥振動(dòng)位移測(cè)點(diǎn)，2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、8號(hào)為進(jìn)水閥振動(dòng)位移測(cè)點(diǎn)，9號(hào)和10號(hào)測(cè)點(diǎn)為伸縮節(jié)測(cè)點(diǎn)；圖2為應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)布置示意圖，其中1～16號(hào)為混凝土振動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，17號(hào)與18號(hào)為壓力鋼管振動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 振動(dòng)位移結(jié)果與分析

（1） 試驗(yàn)結(jié)果表明（見(jiàn)表1），四臺(tái)機(jī)組甩75%負(fù)荷時(shí)，進(jìn)水閥沿水流方向最大振動(dòng)位移為0.572mm；混凝土支墩沿水流方向最大振動(dòng)位移為0.385mm；四臺(tái)機(jī)組甩100%負(fù)荷時(shí)，進(jìn)水閥沿水流方向最大振動(dòng)位移為0.641mm；混凝土支墩沿水流方向最大振動(dòng)位移為0.455mm。圖3給出了4號(hào)機(jī)組在不同甩負(fù)荷工況下進(jìn)水閥振動(dòng)位移和混凝土支墩振動(dòng)位移變化規(guī)律。根據(jù)甩負(fù)荷試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果，進(jìn)水閥和混凝土支墩的振動(dòng)位移隨甩負(fù)荷時(shí)的功率增加而增加，這表明機(jī)組所帶負(fù)荷越高，甩負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)位移越大。監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況相符。

圖1 進(jìn)水閥與支墩振動(dòng)位移測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.1 Inlet valve and piers vibration displacement measuring point layout diagram

圖2 進(jìn)水閥與支墩動(dòng)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置示意圖Fig.2 Inlet valve and piers dynamic stress measuring point layout diagram

圖3 不同甩負(fù)荷工況進(jìn)水閥和混凝土支墩振動(dòng)位移變化規(guī)律Fig. 3 Different load rejection condition of inlet valve and concrete piers vibration displacement change rule

比較4號(hào)機(jī)組左、右兩側(cè)振動(dòng)位移，除個(gè)別工況外大多數(shù)情況下，進(jìn)水閥閥體兩側(cè)的振動(dòng)位移比較接近，說(shuō)明進(jìn)水閥在流道內(nèi)水流脈動(dòng)壓力作用下基本沿水流方向振動(dòng)，沒(méi)有明顯的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這對(duì)使用單邊接力器的進(jìn)水閥是比較有利的。

（2）進(jìn)行了水泵工況四臺(tái)機(jī)組100%甩負(fù)荷試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，泵工況甩負(fù)荷時(shí)，4號(hào)機(jī)組進(jìn)水閥最大振動(dòng)位移0.088mm，100%甩負(fù)荷工況，沿進(jìn)水閥水流方向；支墩最大振動(dòng)位移0.107mm，100%甩負(fù)荷工況，進(jìn)水閥水流方向。水泵工況進(jìn)水閥、支墩振動(dòng)位移相對(duì)規(guī)律與發(fā)電工況不同，主要是進(jìn)水閥的振動(dòng)位移小于支墩振動(dòng)位移。這說(shuō)明泵工況100%甩負(fù)荷時(shí)，對(duì)主進(jìn)水閥系統(tǒng)而言，尾水產(chǎn)生的振動(dòng)能量大于進(jìn)水閥水道流激振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)能量。試驗(yàn)結(jié)果表明，泵工況100%甩負(fù)荷時(shí)，各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)位移明顯小于發(fā)電工況甩負(fù)荷時(shí)的振動(dòng)位移，進(jìn)水閥閥體產(chǎn)生的振動(dòng)位移一般不超過(guò)0.1mm，因此，泵工況甩負(fù)荷對(duì)進(jìn)水閥閥體以及機(jī)組結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響也較小，機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)也證明了這一點(diǎn)。

（3）由于泵和水輪機(jī)的開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)是機(jī)組運(yùn)行的常態(tài)化的過(guò)渡過(guò)程，該過(guò)程進(jìn)水閥體系也會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng)，而且出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于甩負(fù)荷等工況，因此應(yīng)該給予關(guān)注。試驗(yàn)監(jiān)測(cè)了發(fā)電開(kāi)機(jī)、泵開(kāi)機(jī)、泵關(guān)機(jī)等工況的振動(dòng)位移，表2給出了實(shí)測(cè)值。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，上述工況振動(dòng)位移極大值一般在0.150～0.300mm的范圍內(nèi)。實(shí)測(cè)振動(dòng)位移最大值為0.323mm，發(fā)電開(kāi)機(jī)工況。與甩負(fù)荷工況比較，開(kāi)、關(guān)機(jī)過(guò)程產(chǎn)生的最大位移與四臺(tái)機(jī)組（發(fā)電工況）50%甩負(fù)荷產(chǎn)生的振動(dòng)位移值接近，表明機(jī)組開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)工況（包括泵和水輪機(jī)兩種運(yùn)行狀態(tài)）產(chǎn)生的振動(dòng)能量與四臺(tái)機(jī)組50%甩負(fù)荷產(chǎn)生的振動(dòng)能量相當(dāng)。

表1 四臺(tái)機(jī)組甩負(fù)荷工況進(jìn)水閥體系振動(dòng)位移實(shí)測(cè)值（單位：mm）Tab .1 The measured value of the vibration displacement of the water inlet valve of the four unit load rejection

表2 其他工況進(jìn)水閥體系振動(dòng)位移實(shí)測(cè)值（單位：mm）Tab.2 Other working condition of inlet valve system vibration displacement measured values

（4）機(jī)組關(guān)機(jī)過(guò)程是先關(guān)導(dǎo)葉、再關(guān)進(jìn)水閥。表2中比較了兩者動(dòng)作過(guò)程產(chǎn)生的振動(dòng)位移。結(jié)果表明，關(guān)進(jìn)水閥產(chǎn)生的振動(dòng)明顯大于關(guān)導(dǎo)葉，可見(jiàn)關(guān)機(jī)過(guò)程對(duì)機(jī)組系統(tǒng)影響更大，而對(duì)進(jìn)水閥影響相對(duì)較小[5]。

（5）監(jiān)測(cè)了機(jī)組穩(wěn)態(tài)發(fā)電過(guò)程進(jìn)水閥系統(tǒng)的振動(dòng)位移，從表2最后一行可見(jiàn)，機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)位移普遍較小。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有不良影響。

3.2 振動(dòng)應(yīng)力結(jié)果與分析

根據(jù)結(jié)構(gòu)外觀檢查，混凝土支墩存在部分裂縫，集中在二期混凝土，且靠近進(jìn)水閥支墩的螺栓孔口四周，方向?yàn)樨Q直方向。進(jìn)水閥支墩下部混凝土（一期混凝土）基本完好，沒(méi)有明顯可見(jiàn)的裂紋。甩負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)力監(jiān)測(cè)分別針對(duì)上述兩部分混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行。第一類(lèi)為二期混凝土結(jié)構(gòu)裂縫部位，包括測(cè)點(diǎn)1、測(cè)點(diǎn)3、測(cè)點(diǎn)5、測(cè)點(diǎn)9、測(cè)點(diǎn)13～測(cè)點(diǎn)16；第二類(lèi)為進(jìn)水閥支墩一期混凝土結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要為支墩下部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力控制點(diǎn)，包括測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)4、測(cè)點(diǎn)8、測(cè)點(diǎn)12，另外測(cè)點(diǎn)6、測(cè)點(diǎn)7、測(cè)點(diǎn)10、測(cè)點(diǎn)11主要為了監(jiān)測(cè)一二期混凝土結(jié)合面的應(yīng)力情況。為了評(píng)價(jià)伸縮節(jié)的工作情況，測(cè)點(diǎn)17、測(cè)點(diǎn)18布置在伸縮節(jié)前后的壓力鋼管上，用于監(jiān)測(cè)壓力鋼管的動(dòng)應(yīng)力。

表3為不同甩負(fù)荷試驗(yàn)工況進(jìn)水閥體系各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果。表4為各種水泵或水輪機(jī)正常運(yùn)行工況各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果：

（1）進(jìn)水閥支墩二期混凝土動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果。

二期混凝土監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，甩負(fù)荷時(shí)混凝土支墩部分測(cè)點(diǎn)的最大應(yīng)力值已超過(guò)混凝土（C30混凝土）抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.43MPa《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2010），如測(cè)點(diǎn)9在進(jìn)行100%甩負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，拉應(yīng)力值達(dá)到4.57MPa，這說(shuō)明支墩混凝土的這些部位抗拉強(qiáng)度能力較弱，測(cè)點(diǎn)應(yīng)力處于發(fā)散狀態(tài)，從施工角度來(lái)看，二期混凝土沒(méi)有配筋，是素混凝土，這部分混凝土不用承受抗拉力，從承重來(lái)看，在二期混凝土澆筑前球閥已就位，大部分的力由下部與一期混凝土連接的支撐部位承擔(dān)。在機(jī)組抽水開(kāi)機(jī)、發(fā)電開(kāi)機(jī)等過(guò)渡過(guò)程運(yùn)行工況，這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力都超過(guò)了混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，說(shuō)明球閥與基礎(chǔ)之間摩擦力較大。

（2）進(jìn)水閥支墩一期混凝土動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果。

一期混凝土控制點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果表明，最大拉動(dòng)應(yīng)力值為1.21MPa，混凝土支墩上游面的底部12號(hào)測(cè)點(diǎn)，四機(jī)100%同時(shí)甩負(fù)荷工況。實(shí)際上，在發(fā)電開(kāi)機(jī)或抽水開(kāi)機(jī)工況，也有部分測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力值超過(guò)了1MPa，應(yīng)力值小于規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度值，一期混凝土在甩負(fù)荷工況、發(fā)電開(kāi)機(jī)、抽水開(kāi)機(jī)等過(guò)渡過(guò)程工況應(yīng)力普遍偏大，但在設(shè)計(jì)強(qiáng)度值范圍。

表3 各種甩負(fù)荷工況振動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)值（單位：MPa）Tab.3 Various working condition of vibration stress measured load rejection

表4 正常運(yùn)行工況振動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)值（單位：MPa）Tab.4 Normal operation condition vibration stress measured values

表5 伸縮節(jié)前后壓力鋼管各測(cè)點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力值（單位：MPa）Tab.5 Expansion after the first pressure steel pipe of each measuring point dynamic stress values

比較進(jìn)水閥混凝土支墩上游面（測(cè)點(diǎn)8號(hào)、測(cè)點(diǎn)12號(hào)）、下游面（測(cè)點(diǎn)2、測(cè)點(diǎn)4號(hào)）動(dòng)應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果，上游面動(dòng)應(yīng)力值明顯大于下游面動(dòng)應(yīng)力值，這說(shuō)明進(jìn)水閥混凝土支墩上游面的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求更高。

比較上游面底部?jī)蓽y(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)8號(hào)、測(cè)點(diǎn)12號(hào)可見(jiàn)，動(dòng)應(yīng)力值分別為0.64MPa、1.21MPa，兩者之間存在較大差異，說(shuō)明混凝土支墩在甩負(fù)荷時(shí)仍存在扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

（3）泵工況四機(jī)甩負(fù)荷與水輪機(jī)工況甩負(fù)荷動(dòng)應(yīng)力的比較。

還進(jìn)行了泵工況四機(jī)100%甩負(fù)荷試驗(yàn)。從振動(dòng)大小看，一期混凝土水泵工況甩負(fù)荷產(chǎn)生的振動(dòng)應(yīng)力最大值為0.62MPa（測(cè)點(diǎn)12號(hào)），該量值僅為水輪機(jī)工況100%甩負(fù)荷動(dòng)應(yīng)力值的50%，可見(jiàn)泵工況甩負(fù)荷產(chǎn)生的振動(dòng)應(yīng)力小于水輪機(jī)工況的動(dòng)應(yīng)力，其他測(cè)點(diǎn)和工況情況基本一樣。這與振動(dòng)位移監(jiān)測(cè)結(jié)果一致。

（4）穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是機(jī)組常態(tài)化運(yùn)行工況，監(jiān)測(cè)了機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)各測(cè)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力。結(jié)果表明，機(jī)組在穩(wěn)定運(yùn)行工況，動(dòng)應(yīng)力最大值為0.16MPa，顯然機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)混凝土支墩的動(dòng)應(yīng)力遠(yuǎn)小于甩負(fù)荷或機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)應(yīng)力，即使在二期混凝土測(cè)點(diǎn)動(dòng)應(yīng)力值也很小，而且所有測(cè)點(diǎn)的最大動(dòng)應(yīng)力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)極限?？梢?jiàn)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)安全沒(méi)有影響。

（5）進(jìn)水閥支墩一期與二期混凝土結(jié)合面被認(rèn)為是混凝土支墩的薄弱環(huán)節(jié)，為此監(jiān)測(cè)一二期混凝土結(jié)合面的動(dòng)應(yīng)力，測(cè)點(diǎn)6號(hào)、7號(hào)和測(cè)點(diǎn)10號(hào)、11號(hào)分別布置在結(jié)合面兩端豎向。試驗(yàn)結(jié)果表明，一二期混凝土結(jié)合面動(dòng)應(yīng)力最大動(dòng)應(yīng)力為0.37MPa，100%甩負(fù)荷工況。發(fā)電開(kāi)機(jī)和抽水開(kāi)機(jī)結(jié)合面最大動(dòng)應(yīng)力值也在0.35MPa左右?？梢?jiàn)混凝土結(jié)合面動(dòng)應(yīng)力普遍小于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度值1.43MPa，所以說(shuō)，混凝土結(jié)合面的強(qiáng)度是有保證。可見(jiàn)因進(jìn)水閥安裝工藝要求，對(duì)進(jìn)水閥混凝土支墩分期澆筑所形成的一二期混凝土結(jié)合面沒(méi)有強(qiáng)度方面的問(wèn)題。

（6）通過(guò)監(jiān)測(cè)動(dòng)應(yīng)力評(píng)估伸縮節(jié)功能。

表5給出了伸縮節(jié)前（17號(hào)測(cè)點(diǎn)）、伸縮節(jié)后（18號(hào)測(cè)點(diǎn)）壓力鋼管動(dòng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，泵工況、發(fā)電開(kāi)機(jī)工況、甩負(fù)荷工況等水力學(xué)過(guò)渡過(guò)程伸縮節(jié)前后的振動(dòng)應(yīng)力有明顯差異，一般情況下，伸縮節(jié)后壓力鋼管測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)應(yīng)力約為伸縮節(jié)前壓力鋼管振動(dòng)應(yīng)力的一半，這表明機(jī)組在過(guò)渡過(guò)程運(yùn)行時(shí)，伸縮節(jié)可以緩沖50%的水擊脈動(dòng)壓力。伸縮節(jié)工作狀態(tài)較好[6][7][8]。

4 結(jié)束語(yǔ)

清遠(yuǎn)抽水蓄能電站通過(guò)四臺(tái)機(jī)組同時(shí)甩負(fù)荷引入動(dòng)態(tài)力學(xué)性能評(píng)估試驗(yàn)測(cè)量進(jìn)水閥相關(guān)參數(shù)，對(duì)進(jìn)水閥系統(tǒng)制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)估，為進(jìn)水閥使用長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行提供依據(jù)，為后續(xù)電站提供參考。

（1） 甩負(fù)荷時(shí)進(jìn)水閥混凝土支墩一期混凝土強(qiáng)度小于混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（沒(méi)有考慮混凝土支墩的預(yù)壓力），結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足抗拉能力。

（2）進(jìn)水閥安裝后通過(guò)試驗(yàn)手段來(lái)驗(yàn)證安裝質(zhì)量是有必要的，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比進(jìn)水閥安裝是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

（3）進(jìn)水閥相對(duì)混凝土支墩滑動(dòng)比較均勻，說(shuō)明進(jìn)水閥移動(dòng)沒(méi)有偏移。

（4）泵工況開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)、發(fā)電工況開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)的振動(dòng)位移也較大，一般與50%甩負(fù)荷工況產(chǎn)生的振動(dòng)位移相當(dāng)。

（5）泵工況100%甩負(fù)荷產(chǎn)生的振動(dòng)位移小于發(fā)電工況100%甩負(fù)荷產(chǎn)生的振動(dòng)位移。

（6）根據(jù)一、二期混凝土結(jié)合面的應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果，兩者上下應(yīng)力接近，混凝土結(jié)合面是安全的。

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Pumped Storage Power Station and a Hole Four Load Analysis of Dynamic Monitoring of Water Inlet Valve

CHEN Hongyu1, JING Yiming2, HUANG Mengzhi1, CHENG Zhenyu1,HE Weijing1
(1.Qingyuan Pumped Storage Power Generation Co., LTD.,Qingyuan 511853, China; 2.Zhejiang Pumped Storage Power Co.,Ltd., Xianju 317300, China)

The inlet valve system is the key equipment of pumped storage power station of the whole plant structure safety， this paper introduces a method of vibration monitoring， monitoring of water in load rejection test in the process of vibration parameters of valve system， installation quality analysis and evaluation system of water inlet valve using vibration parameter， in Qingyuan pumped storage power station four units at the same time load rejection test the process of measuring the inlet valve parameters as an example，the manufacturing quality， installation quality evaluation system for the water inlet valve， inlet valve using long stable safe operation to provide a basis to provide reference for future power station.

pumped storage; the inlet valve; at the same time four load rejection ；vibration monitoring; the installation quality

TV732.7

A

570.30

10.3969/j.issn.2096-093X.2017.01.011

國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目（發(fā)改能源〔2009〕731號(hào)）；南方電網(wǎng)電力建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目（南方電網(wǎng)計(jì)〔2010〕19號(hào)）。

2016-10-09

2016-01-03

陳泓宇（1975—），男，工程師，主要研究方向：電力系統(tǒng)運(yùn)行檢修和基建工作。542120791@qq.com

景逸鳴（1999—），男，主要研究方向：電力系統(tǒng)運(yùn)行檢修水力測(cè)量。

黃萌智（1987—），男，學(xué)士，清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，主要研究方向：電站基建和電廠技術(shù)管理工作。

程振宇（1988—），男，學(xué)士，清遠(yuǎn)蓄能發(fā)電有限公司，主要研究方向：電站基建和電廠技術(shù)管理工作。E-mail：359028830@qq.com

何偉晶（1941—），男，助理工程師，主要研究方向：電力系統(tǒng)運(yùn)行檢修和基建工作。E-mail：942101682@qq.com