首次启动步骤 ：如何启动首机

3.10.4.1 简述

抽水蓄能电站首机首次启动调试有4种方式。

（1）利用尾水系统向水泵水轮机流道和引水系统充水，直至引水系统水位和下水库水位持平。在零扬程下，利用水泵水轮机以水泵工况方式直接启动，向上水库充水，然后完成机组所有的调试项目。这种方式对机组设计要求苛刻，一般在招标文件中要求设备制造厂的设计制造必须满足零扬程启动能力，但采用方式启动，机组将具有较大的振动、空蚀等危害。同时，水泵这种运行范围与正常工作范围相差较大，即使模型试验可行，真机运行还是有相当的差距。

（2）利用外加充水泵向上水库充水，充水满足机组水泵工况启动的最低扬程，机组以水泵工况方式启动，并向上水库充水，然后完成机组所有的调试项目。水泵工况在极低扬程启动向上水库充水，国外应用较多，国内目前已有应用，但技术经验还不足。此种方式启动机组有较大的振动和压力脉动，虽然振动和压力脉动超过了正常允许范围，但历时较短，理论上仍然可以接受。国内在上水库及流道排空检查时，一般采用此种方式恢复电站运行，这时机组各设备处于正常状态，较首机首次启动风险小。

（3）利用天然来水或外加充水泵向上水库充水至上水库死水位以上，水量足以满足首机依照水轮机方式进行全部启动的需要，首先完成水轮机工况的所有的调试，然后进行水泵工况调试、工况转换等调试。这种方式对机组启动最为有利，与常规水电机组一样完成机组所有的升速、升流、升压试验和并网试验，但因充水量太大、充水时间太长而不易实现，同时经济代价大。

（4）抽水蓄能机组首次启动利用天然来水或外加充水泵向上水库充水，蓄水量仅满足首机首次按照水轮机方式进行必要的空载调试项目的需要，然后机组以水泵工况方式启动，向上水库抽水，进一步完成机组所有的调试项目。采用水轮机工况首次启动，所需水量较小，对工程进展比较有利。工程实践中一般采用方式二和方式四完成首机首次启动，以下分别简称水泵工况方式启动、水轮机工况方式启动。

3.10.4.2 首机首次启动方式的确定

《可逆式抽水蓄能机组启动试运行规程》建议，上水库无天然径流或未充（蓄）水的电站，宜选择水泵工况方式启动；上水库已蓄水但下水库未完全充（蓄）水或蓄水量不足的电站，宜选择水轮机工况方式启动；上水库及下水库均已蓄水，上水库有天然径流或上水库蓄水水量和电站水头能够满足进行水轮机工况下大部分或全部试验项目，则应优先选择水轮机工况方式启动。水轮机工况方式启动，机组转速、电流、电压可以分别升高、分别检验，机组负荷可以逐步上升，相关机械、电气试验可以从简单到负责逐步进行。水泵工况方式启动，励磁系统工作于恒电流模式，机组升速过程就是升压过程，无法进行升流试验，抽水工况机组直接带满负荷，调试过程直切主题，对机组转动部件、轴系质量、电气连接以及保护、励磁、监控设备安装调试质量考验大；机组启动前，电站必须提前受电。水泵工况作为首次启动方式，在安全性、可行性上饱受争议和质疑，中国抽水蓄能电站首机首次启动基本以水轮机工况作为首次启动方式为主。

为了降低机组设备调试风险，实现电站机组尽早投产，呼蓄公司结合电站实际情况，确定首机首次选用水轮机工况方式启动。呼蓄电站外送线路建设滞后，2014年8月初，首台机组无水调试已完成，2014年9月18日，外送系统才具备倒送电条件，如采用水泵工况方式启动，必将影响机组投产时间。2013年7月底，上水库库盆已具备蓄水条件，离首机首次启动还有近一年的时间，具有上水库蓄水的时间空间，上水库库盆建设有施工供水系统，利用施工供水系统对上水库进行蓄水，既有利于对上水库库盆施工质量检验，提前发现质量缺陷并进行处理，也有利于降低首机首次启动安全风险，实现机组提前投产。

上水库初期陆续蓄水80万m3左右，水位达到1906.50m左右，比死水位高3.50m左右，死水位下40万m3左右。上水库蓄水过程中，对库盆防渗、抗冻、闸门漏水等问题进行了很好的检验。2013年12月，下水库蓄水开始蓄水，下水库完成初期蓄水后，开始对尾水系统充水，通过蜗壳至尾水管循环阀向引水系统充水，待引水压力钢管与下水库水位平齐后，关闭球阀，利用外加压力钢管充水泵向引水系统充水，充水至上平段后，提起上水库闸门充水阀，进一步向引水系统充水至闸门平压，然后进行闸门静水试验等工作。压力钢管首次充水要求按照设计充水速率进行，要做好引水系统监测工作。(www.xing528.com)

3.10.4.3 水轮机方式启动调试流程

首次以水轮机工况方式启动，只需完成发电机升流、升压简单试验、主变升流简单试验，就实现了水轮机工况方式启动的基本任务。而后根据上水库水量情况，决定是否进一步继续水轮机方向其他试验，如水量已所剩无几，就可不再进行水轮机方向试验，先开展水泵方向试验了。首机首次以水轮机方式启动典型调试流程，如图3.10.9所示。呼蓄电站首机首次启动试验进展顺利，上水库节余了不少调试水量，因此在水轮机方式启动初期试验完成后，又接着完成了动平衡试验、轴承温升试验、过速试验，全面检验了机组转动部件、电压回路、电流回路，主要设备安装调试质量已心中有数，才转入水泵方向开机试验，有效回避了水泵工况方式启动安全风险高、调试经验不足等问题，为机组后续其他调试项目顺利开展提供了保障。

图3.10.9　以水轮机方式启动调试流程

3.10.4.4 小结

2014年8月19日，呼蓄电站首机首次以水轮机方式启动，2014年10月20日，所有调试工作完成，进入15d考核试运行。国内同类电站首机有水调试一般需要4个月左右时间，呼蓄电站首台机组有水调试仅用了62d。呼蓄电站首台机组安装质量优良，调试工作进展顺利，无调试引起的设备事故、无重大质量缺陷，首机选择以水轮机工况方式启动，避免了外送系统建设滞后影响，保证了启动安全可靠性，实现了首机调试又好又快进行。

图3.10.9　以水轮机方式启动调试流程

3.10.4.4 小结

2014年8月19日，呼蓄电站首机首次以水轮机方式启动，2014年10月20日，所有调试工作完成，进入15d考核试运行。国内同类电站首机有水调试一般需要4个月左右时间，呼蓄电站首台机组有水调试仅用了62d。呼蓄电站首台机组安装质量优良，调试工作进展顺利，无调试引起的设备事故、无重大质量缺陷，首机选择以水轮机工况方式启动，避免了外送系统建设滞后影响，保证了启动安全可靠性，实现了首机调试又好又快进行。