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大型抽水蓄能机组甩负荷试验的方法

文档作者：高怀韩轲陈福球曹凌智文档来源：湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司		点击数：	更新时间： 2025年06月06日
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58
第39卷增刊2 水电站机电技术
2016年12月Mechanical＆Electrical Technique of Hydropower Station
V01．39 No．S2
Dec．2016
大型抽水蓄能机组甩负荷试验的方法
高怀，韩轲，陈福球，曹凌智
(湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南长沙410213)
摘要：甩负荷试验是大型抽水蓄能机组调试的重要内容之一，本文以湖南某大型抽水蓄能机组的甩负荷试验为基
础，介绍了一种机组甩负荷的调试方法，主要论述了试验的项目内容和调试步骤，通过数据分析和结论判断来阐述
和探究抽水蓄能机组甩负荷试验的方法，为今后抽蓄电站甩负荷试验提供重要参考。
关键词：抽水蓄能机组；发电工况；抽水工况；甩负荷
中图分类号：TV743 文献标识码：B 文章编号：1672—5387(2016)$2—0058—03
DOI：10．135996．cnki．1 1—5130．2016．S2．018
1引言
目前，国内大型抽水蓄能电站事业蓬勃发展，全
国各地相继投运了大批大型抽水蓄能机组。大型抽水
蓄能机组在投产初期或检修后，根据实际隋况有时需
要进行抽水蓄能机组甩负荷试验。大型抽水蓄能机组
具有大容量、高水头、高转速等特点，而如何安全、正
确、规范地进行大型抽水蓄能机组的甩负荷试验工作
是—个非常值得探究的问题，本文接下来以湖南某抽
水蓄能机组甩负荷试验为例，通过数据分析、结论判
断，探究与论述抽水蓄能机组甩负荷试验的方法。
湖南某抽水蓄能电站位于湖南省长沙市望城区，
距负荷中心长沙约40km。电站安装4台300MW单
级可逆式抽水蓄能机组。机组主要参数如表1、表2。
表1电动发电机参数
型号SFD300—20／700
频率-／Hz 50
相数三相
绝缘等级F
励磁方式静止式可控硅他励励磁
发电工况
有功功率肼w
定子电压／kv
定子电流，A
转子电压厂v
转子空载电压厂v
转子电流／A
转子空载电流／A
功率因数
容量／kVA
转JlIUr／min
接线方式
冷却方式
334000
300
4Y
空冷
抽水工况
有功功率珊w 320
定子电压，kV 18
定子电流，A 10 264
转子电压厂v ’270
转子空载电压／V 130
转子电流／A 1 500
转子空载电流／A 930
功率因数0．975
表2水泵水轮机参数
2抽水蓄能机组甩负荷试验
2．1抽水蓄能机组甩负荷试验的意义和目的
抽水蓄能机组甩负荷试验是用于检验抽水蓄
能机组在故障甩负荷情况下的安全性能，检验磁
极拆装维护后机组电气、机械性能，检验机组的稳
定性以及水轮机调节保证值校核等的重要基础性
试验。
2．2抽水蓄能机组甩负荷试验项目内容
进行抽水蓄能机组甩负荷试验的前提条件是：
相关设备的单体调试和分系统调试均已完成，机组
上、下游压力钢管充水完成，主变压器带电完成。调
试的主要项目见表3。
收稿日期：2016—11—02
作者简介：高怀(1982一)，男，工程师，从事抽水蓄能设备运维及管
理工作。
瑚掩峨湖瑚㈨咖吣
万方数据
增刊2 高怀，等：大型抽水蓄能机组甩负荷试验的方法59
表3抽水蓄能机组甩负荷试验项目
序号
1
2
3
4
5
抽水蓄能机组甩负荷试验项目
发电工况甩25％负荷试验
发电工况甩50％负荷试验
发电工况甩75％负荷试验
发电工况甩100％负荷试验
抽水工况断电甩负荷试验
2．3发电工况甩负荷试验
2014年6月25日，湖南某抽水蓄能电站机组
发电工况甩负荷试验采取上位机自动开机至发电工
况，机组并网后带75 MW负荷稳定运行一段时间，通
过按下监控系统现地控制柜紧急停机按钮甩25％
负荷。试验前应记录的数据如表4：
表4甩25％负荷前机组状态记录表
按下监控系统现地控制柜紧急停机按钮甩
25％负荷后，记录的数据如表5、表6、表7：
表5甩25％负荷过程中机组转速极值
表6甩负荷过程中压力测量记录
现地运行／ ／ ／ ／
现地甩负荷(大)0．96MPa ／4．16MPa 4．18MPa
现地甩负荷(小)0．52MPa ／ 3．55MPa 3．39MPa
监控甩负荷(大)0，73MPa 0．68MPa 3，98MPa 3．93MPa
监控甩负荷(小)O．66MPa 0．62MPa 3．59MPa 3．70MPa
设计值
最大值1．48MPa ／4．9MPa ／
最小值0MPa ／ 2．0MPa ／
表7甩25％负荷过程中振摆测量记录
75Mw 运行0．04 0．08
75MW 甩负荷O．04 0．16
数据分析：机组发电工况甩25％负荷试验过程
中，从监控系统历史事件列表中可以看出，18：00：17
紧急停机按钮动作，18：00：17，GCB分闸、调速器延
时10 S回路一动作、调速器和球阀紧急停机电磁阀动
作，18：oo：28调速器延时10 S回路一复归，机组紧急
事故停机流程正常。
从表5中可以看出，甩负荷过程中转速共出现
2个波峰，转速最高到达107．32％，小于设计飞逸转
速140％，转速上升率合格。
从表6中可以看出，甩负荷过程中现地和监控
系统上位机采集蜗壳进口压力和尾水管进口压力极
值，由此判断未超过保证值，满足设计要求。
机组紧急停机时，导叶经过10．2 s延时后快速
关闭导叶，此时两段关闭投入，导叶从30．4％关至
零的时间为12．7 s。甩负荷过程中转速与导叶开度
曲线关系如图1。
L7’＼／转-L$
一
、、(
＼＼ ＼
—√导叶开度
功率1＼
图1甩25％负荷过程中转速与导叶开度曲线关系
从上述分析可以看出，甩负荷过程中紧急事故
流程动作正确，转速上升率未超过飞逸转速，各部位
压力极值均在设计压力范围内。试验结束后，对机组
进行全面检查，重点关注发电机导轴承状态、发电机
转子磁极是否开裂、输水机构是否正常等情况。
通过对甩25％负荷数据的分析核对，逐步判断
下一步甩50％、75％、100％负荷试验的安全性，依
次进行试验，试验方法与步骤与甩25％负荷试验相
同，本文不再复述。最终甩100％负荷参考数据列举
见表8～表11及图2：
表8甩100％负荷前机组状态记录表
万方数据
60 水·电站机电技术第39卷
表9甩100％负荷过程中机组转速极值表13抽水工况断电过程中压力测量记录状态
表10甩100％负荷过程中压力测量记录
现地运行， ／ ／ ／
现地甩负荷(大)1．05MPa ／ 4．78MPa 4．93MPa
现地甩负荷(小)0．13MPa ／ 3．42MPa 3．16MPa
监控甩负荷(大)0．85MPa o．63MPa 4．03 Pa 4．04MPa
监控甩负荷(小)0．49MPa 0．49MPa 3．39MPa 3．49MPa
设计值
最大值1．48MPa ／ 4·9MPa
最小值0MPa ／ 2．0MPa
表1 1甩100％负荷过程中振摆测量记录
150MW 运行
150MW 甩负荷
0．04 mill
0．46 111111
O．10mm
O．76mm
／＼
／ ＼
＼／、＆二{ 7<～
停机令一’ ＼
＼／导叶开度
＼
＼
＼状态断电前稳态压力断电时最大压力断电时最小压力
部位＼＼ ／MPa ／MPa／发生时间／s ／MPa／发生时间／s
球阀前
蜗壳进口
尾水进口
无叶区
泄流环
原球阀前
尾水管出口
3，009 3／6．6
2．991 5／5．9
0．287 5／8．1
3．060 4／6．1
0．670 9／23．4
表14抽水工况断电过程中压力测量记录2
＼状态断电前稳态压力断电时最大压力断电时最小压力部位＼ ／MPa ／MPa ／MPa
球阀前
蜗壳进口
尾水进口
3．453
3．471
0．702
4．074
4．157
中采集的球阀前、蜗壳、尾水管进El压力极值基本保
持一致，未超过设计保证值。水泵模式断电试验中紧
急事故流程动作正确，各部位压力极值均在设计压
力范围内，试验过程中抽水工况断电机组未产生过
速反转现象，试验检验机组性能满足设计要求。
“8 3结论
图2甩100％负荷过程中转速与导叶开度曲线关系
2．4抽水工况断电甩负荷试验
抽水蓄能机组在抽水工况下负荷不能调节，断
电甩负荷就是100％甩负荷，2014年6月26日，湖
南某抽水蓄能电站组织进行了4号机组抽水工况断
电试验，试验采取上位机自动开机至水泵工况，机组
并网后运行130 min，然后按下监控系统紧急停机按
钮的方法进行水泵工况断电试验。试验数据如表
12～表14：
从表中数据可以看出，抽水工况断电试验过程
表1 2抽水工况断电前机组状态记录表状态
通过机组发电工况下甩25％、50％、75％、
100％负荷试验以及抽水工况断电试验，验证了机
组的甩负荷能力，为今后安全合理的安排机组运行
方式提供有力数据支撑。
本文通过对某抽水蓄能机组甩负荷试验的分析
与论述，介绍了一种大型抽水蓄能机组的甩负荷试
验的方法。通过对各试验项目的关键步骤介绍与试
验数据分析，阐明了抽水蓄能机组甩负荷试验的各
项注意事项及判断方法，为今后抽水蓄能机组投产
前的试验提供了参考。
参考文献：
[1]佟德利．抽水蓄能电站调试(试验)项目管理标准IS]，2012．
[2]李浩良，孙华平．抽水蓄能电站运行与管理[M]．杭州：浙江
大学出版社，2013．9．
【3]国网新源控股有限公司．可逆式抽水蓄能机组启动调试导则
IS]，2007．
7
9
4●：；
Ⅲ
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