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1、第32卷第4期水电站机电技术Vol.32No.4第4期2009年8月Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStationAug.20095抽水蓄能机组调相压水过程的控制12郑小刚,谷振富(1.华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司,浙江安吉313302;2.河北张河湾蓄能发电有限责任公司,河北井陉050300)摘要:调相压水是抽水蓄能机组工况转换过程中及调相稳定运行的一个重要的组成部分。介绍了ELIN和ALSTHOM两大公司在国内抽水蓄能电站的实际工程中调相压水的控制特点,为今后
2、国内抽水蓄能机组调相压水的流程设计和现场调试提供借鉴。关键词:抽水蓄能;调相压水;流程控制;发展;特点中图分类号:TK734文献标识码:B文章编号:1672-5387(2009)04-0005-05调相压水的控制是通过向机组转轮室内注入压下进行压气,两种情况下的压气控制将有所区别。缩空气,将转轮室内的水位压至转轮以下,以满足机2ELIN公司和ALSTHOM公司调相压水控组转轮在空气中旋转,利用气体的可压缩特征,大大制流程的特点降低机组在拖动过程和调相运行时的阻力,减小机组的振动,是抽水蓄能机组工况转换过程控制及调EL
3、IN公司和ALSTHOM公司均为国际范围内相稳定运行中的一个重要的组成部分。水电行业重要的机电设备生产厂家,并在国内均有抽水蓄能电站工程实例,其中ELIN公司提供的控1抽水蓄能机组工况及其转换制系统有浙江天荒坪电站、浙江桐柏电站以及安徽目前国内抽水蓄能电站机组基本由停机稳态琅岈山电站。ALSTHOM公司的控制系统近期在河(ST)、发电(G)、抽水(P)、发电调相(SCT)、抽水调相北张河湾电站和广东惠州电站,其中张河湾电站已(SCP)等5个稳定运行工况组成,其中机组从停机经完成1、2号机组的整组调试,两家公司在机组流
4、到抽水必须通过调相压水,发电调相是在机组发电程控制上均有各自的特点,在调相压水控制方面根工况经压水后以满足工况要求。机组工况的转换途据水机运行特点、要求以及辅助系统配置的不同,在径及调相压水介入见图1。工程实例中也有不同的体现,本文根据天荒坪电站和张河湾电站的调相压气的特点,分析近几年国内抽水蓄能机组在这方面控制的发展。2.1调相压水系统的组成调相压水系统由水机设备、尾水管水位测量系统、压缩空气供气系统、压气及排气阀门系统以及其控制系统、水环形成及排放和蜗壳平压及其控制系统等组成,其功能组成图见图2,管路示意图见图3
5、。2.2天荒坪电站机组调相压水控制介绍天荒坪电站抽水蓄能机组水泵水轮机及其主要辅助设备为挪威KVAERNER公司提供,水泵水轮机额定出力为306MW(发电)/333MW(抽水),额定图1可逆式抽水蓄能机组典型工况转换图转速为500r/min,转轮标称直径为2045mm,调相当机组从停机到抽水调相工况启动时,调相压收稿日期:200903-06水可以在零转速或低转速开始,但是在抽水转抽水作者简介:郑小刚(1977-),男,工程师,从事抽水蓄能电站生产运行调相或发电转发电调相过程中,机组将在额定转速管理工作。6水电站机电技
6、术第32卷压气气源采用中压气系统,额定气压为5.9MPa,每(MAV2)根据设计开启后由时间设定和尾水管水位台机组配置一个调相气罐,正常运行时,各调相气罐低接点共同控制,第一次压水完毕后开通尾水水位互通,保证各机组压水充足气源。高高机械跳机保护,以防止机组由于压水失败而长时间高振动运行。当机组由抽水转抽水调相时,程序执行到导叶全关并打开上下迷宫环供水阀(RLSCWV)后,此时机组在额定转速,由于导叶关闭在转轮室内形成一个建压状态,机组振动加大,程序控制立即打开主压气阀和补气阀,迅速将尾水管水位压至转轮以下,压气阀的控
7、制与低转速压水相同,其区别在于压水时间将根据机组的不同有所调整。图2调相压水系统组成框图当机组由发电转发电调相以及机组从停机到发电调相工况时,程序执行到导叶全关并判断球阀开度降到20%及以下时,程序控制立即打开主压气阀和补气阀,迅速将尾水管水位压至转轮以下,在该情况下要考虑是如何防止机组进入深度反水泵而导致机组逆功率保护动作出口,首先在压水阀的控制要求快速压气,其次在程序中在关导叶令发出前,通过硬接线传输信号闭锁逆功率保护。上下迷宫环供水阀(RLSCWV)的开启经过延时而实现。2.3张河湾电站机组调相压水介绍图3调相
8、压水系统管路示意图张河湾电站抽水蓄能机组水泵水轮机及其主要机组调相压水及回水阀门组包括主压气阀辅助设备为法国ALSTHOM公司提供(部分设备在(MAV1)、补气阀(MAV2)和回水排气阀(MAV3);调国内天津生产),水泵水轮机额定轴出力为255MW相压水过程中须操作的阀门有上下迷宫环供水阀(发电)/268MW(抽水),额定转速为333.33r
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