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首次水泵工况启动条件及风险探讨

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:首机首次以水泵工况启动所需上水库水位,应根据机组模型报告中所要求的水泵超低或最低扬程来确定。水泵工况启动风险。4)机架负荷剧增风险:水泵工况启动时,发电电动机所带负荷很快增加到接近最大入力甚至可能超过最大入力,定子机座、上下机架和结构部分受力突然达到较大负荷,可能造成损坏的风险。

首次水泵工况启动条件及风险探讨

首机首次以水泵工况启动所需上水库水位,应根据机组模型报告中所要求的水泵超低或最低扬程来确定。一般从安全方面考虑,可选择最低扬程启泵,并稍留裕量,而不选择超低扬程启泵。

(1)启动条件。

1)最低扬程:宝泉机组超低扬程为472.0m,但从启动安全考虑,可按最低扬程497.9m来启动机组,对应水位253.0+497.9=750.9m;考虑到下库的水位在抽水过程中的下降量0.5m水位,实际充水到750.4m水位,即具备启泵的最低扬程,因此在上库现场,只要用充水泵充满上库拦污栅前池,即可启动机组抽水。

2)淹没深度:宝泉机组淹没深度设计要求为70.0m,实际下水库为253.0m,淹没深度为103.0m,满足要求。

3)机组部分:水泵水轮机、发电电动机机组机组主体安装完成,机组调速器、压水系统、进水球阀等辅助设备静态调试完成,发电电压设备安装完成、试验合格,机组控制、监测、保护系统调试完成。

4)流道部分:引水系统充水试验完成并符合设计要求,尾水流道完成充水,尾水、进水口启闭试验完成具备挡水条件。

5)变电及受电部分:500kV开关站安装完成,耐压试验完成并已经受电;降压变压器安装完成,试验合格并已经受电;SFC 系统安装完成,试验合格并已经受电。

(2)水泵工况启动风险。

采用水泵工况比水轮机工况具有明显优点,但是首机首次以水泵工况启动时,从泵属低扬程大流量时的运行状态,具有一定风险性,其风险主要表现在以下方面:

1)过渡区域风险:水泵工况低扬程启动时,在零流量过渡到抽水工况过程的导叶小开度区域,机组压力脉动较大,可能出现有害振动、空化破坏、机组过负荷以及突然断电时可能出现的输水系统压力异常变化等风险。

2)低扬程风险:首次抽水时,水泵启动扬程是在正常运行扬程范围的下限,在抽水期间,机架和顶盖振动、机组摆度、机组入力、转轮与导叶间压力脉动、尾水管压力脉动、蜗壳压力脉动均会明显增大,这对机组稳定运行存在一定的风险。

3)轴承负荷剧增风险:水泵工况首次启前,虽然可以在SFC 空载或调相工况时进行轴承温升和轴系摆度检查,在溅水和造压过程也可进行部分负荷下的相关监测,但一旦进入抽水运行,机组入力短时增加到接近最大入力,个别情况下可能会超入力运行,轴承和轴系没有经过逐步增加负荷的缓冲期,可能存在突然损坏的风险。(www.xing528.com)

4)机架负荷剧增风险:水泵工况启动时,发电电动机所带负荷很快增加到接近最大入力甚至可能超过最大入力,定子机座、上下机架和结构部分受力突然达到较大负荷,可能造成损坏的风险。

5)异物吸附风险:水轮机工况初次启动时,由于转子不带电,其中附着的一些金属粉尘或微小灰尘可以在转动时掉落,水泵工况首次启动时转子带电,金属粉尘或灰尘会吸附在转子上,因此可能存在风险。

6)保护误动风险:由于机组未进行升流升压试验,机组电流型、电压型保护装置均未进行动态校验,可能造成在初次抽水时因保护误动而跳机。

7)水工建筑物的冲刷风险:首机首次以水泵工况启动时,由于机组以水泵工况并网后必须在满负荷的状态下抽水,因此输水系统流道内水体流速高,入库流量大,上水库水位上升速率较快,可能会对库岸或库底防渗层产生冲刷效应,因而存在冲刷风险。

(3)水泵工况启动风险规避。

通过上述分析可知,机组在水泵工况首次启动时存在一定的风险,但是只要准备充分,那么首次启动所面临的技术问题和风险都是可以规避的,主要方法如下:

1)确保设备质量:机组在水泵工况首次启动时存在的部分风险预估,主要是基于机组本身可能存在设计、制造和安装缺陷的假设上的,如果机组设计、制造和安装均能达到合同规定的性能要求和标准,则由设备质量造成的风险都是可以控制的。

2)提高起泵扬程:在确定起泵的最低扬程时,一般从安全方面考虑,可选择最低扬程启泵,并稍留裕量,以改善启泵扬程,而不选择超低扬程启泵。

3)尽快躲过低扬程区域:在低扬程下抽水,是机组最恶劣的运行工况,其振动摆度将会明显增大,在满足上水库水位上升速率的前提下,应尽可能进行连续抽水,使机组尽快进入正常运行扬程范围。

4)利用无功校保护:SFC 启动机组完成并网后,机组在水泵调相PC 工况下发出无功功率Q,利用无功电流来校验主变差动保护,从而规避主变差动保护动作误动风险。

5)编制事故预案:根据水泵运行可能出现的各种事故,编制合适的技术预案,主要包括:水泵抽水断电、水淹厂房、机组振摆度过大、瓦温偏高或烧瓦等事故预案,从而对水泵运行过程中可能发生的事故风险,起到规避作用。

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