周德飛

摘 要：我國抽水蓄能電站建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，設(shè)計(jì)、施工和機(jī)組設(shè)備制造水平不斷提升，已形成較為完備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行管理體系，相繼建成了一批具有世界先進(jìn)水平的抽水蓄能電站。到2013年底，建成抽水蓄能電站2151萬千瓦，為我國電力安全發(fā)揮了重要作用。特別是在西部日前，自治區(qū)發(fā)改委公布，國家發(fā)改委已批復(fù)同意新疆阜康抽水蓄能電站開展前期工作，標(biāo)志著我區(qū)首個(gè)抽水蓄能電站將正式啟動(dòng)建設(shè)。但是在這個(gè)設(shè)計(jì)，施工和機(jī)組設(shè)備制造水平不斷提升的時(shí)代，對(duì)于西部新疆獨(dú)特的氣候和地理環(huán)境，抽水蓄能電站機(jī)組保護(hù)裝置仍然存在著一些故障，面對(duì)這些故障，我們需要制定相應(yīng)的對(duì)策來完成。

關(guān)鍵詞：抽水蓄能電站；電站機(jī)組保護(hù)裝置；新疆；故障；對(duì)策

目前國家為保障抽水蓄能電站健康有序發(fā)展，電力體制“廠網(wǎng)分開”改革后，國家陸續(xù)出臺(tái)了抽水蓄能電站建設(shè)運(yùn)行管理的有關(guān)政策，有效規(guī)范和促進(jìn)了抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但受認(rèn)識(shí)差異和體制機(jī)制等影響，前期規(guī)劃不完善、建設(shè)進(jìn)度與發(fā)展需要不適應(yīng)、建設(shè)管理體制不規(guī)范、監(jiān)督管理體系不完善、運(yùn)行效益發(fā)揮不充分、配套政策不夠落實(shí)，受自然環(huán)境等問題突出，導(dǎo)致新疆抽水蓄能電站機(jī)組保護(hù)裝置的故障越來越大，影響了西北抽水蓄能電站的建設(shè)進(jìn)程和健康發(fā)展。

1.新疆抽水蓄能電站現(xiàn)階段的狀況

由于我國新疆抽水蓄能電站的建設(shè)起步較晚，技術(shù)儲(chǔ)備不多。沒有廣東的從化，北京的十三陵，浙江的天荒坪，安徽的瑯那山抽水蓄能電站的優(yōu)勢(shì)多，這些項(xiàng)目有的已經(jīng)開工，有的已開始初設(shè)，有的已通過可行性研究。但是新疆的在2013年的一批才正式啟動(dòng)。目前華東地區(qū)目前峰谷差已達(dá)3000MW，大機(jī)組比重較高，秦山核電站即將投產(chǎn)，調(diào)峰任務(wù)艱巨，抽水蓄能電站的建設(shè)已很迫切。天荒坪位于浙江北部的安吉縣，它是一個(gè)人工圍建上、下庫的純抽水蓄能電站，能承擔(dān)3600MW的調(diào)峰能力?，樼鹕轿挥诎不諙|部的滁州市，它是利用已有的城西水庫作為下庫，人工修建上庫的純抽水蓄能電站，能承擔(dān)900MW的調(diào)峰能力。響洪甸位于皖西的金寨縣，它是利用已建成的響洪甸水電站的水庫作為上庫，人工修建下庫，改造后成為混合式的抽水蓄能電站，包括原有40MW的水輪發(fā)電機(jī)在內(nèi)，其調(diào)峰能力有200MW。新疆的阜康抽水蓄能電站項(xiàng)目位于昌吉州阜康市境內(nèi)白楊河上游，工程總投資為71億元，初定建設(shè)4臺(tái)30萬千瓦的立軸單極混流可逆式機(jī)組，總裝機(jī)容量120萬千瓦。電站主要由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、下水庫及地面開關(guān)站等建筑物組成，由國家電網(wǎng)公司全資建設(shè)。工程施工總工期為69個(gè)月，建成后年發(fā)電量20.06億千瓦時(shí)，相當(dāng)于2012年烏魯木齊全社會(huì)用電量的十分之一。

2.新疆抽水蓄能電站的作用

新疆抽水蓄能電站是水力發(fā)電站的一種特殊形式。它兼具有發(fā)電及蓄能功能。抽水蓄能電站有上、下兩個(gè)水庫（池。當(dāng)上庫的水流向下庫時(shí)，就如常規(guī)的水力發(fā)電站，消耗水的位能轉(zhuǎn)換為電能；相反，將下庫的水輸?shù)缴蠋鞎r(shí)就是抽水蓄能，消耗電能轉(zhuǎn)換為水的位能。由于機(jī)械效率和各種損耗的原因，在同樣水位差和同樣水流量的條件下，抽水時(shí)所消耗的電能總是大于發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的電能。 此外，常規(guī)水力發(fā)電站雖然也具備調(diào)峰功能，但其發(fā)電出力往往與灌溉、防洪等矛盾。為常規(guī)水電站的水庫調(diào)度是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程。而抽水蓄能電站的發(fā)電量及蓄水量是可以按日調(diào)節(jié)的，可以做到按日平衡，不影響水庫的中長期調(diào)度。所以在抽水蓄能電站的機(jī)組保護(hù)過程中需要很大保護(hù)力度。

3.新疆抽水蓄能電站機(jī)組保護(hù)裝置故障與對(duì)策分析

3.1發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)一般是最重要的核心部分，由于新疆的氣候比較異常，溫度不是穩(wěn)定。所以在抽水蓄能機(jī)組雙向旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)推力軸承、上導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承，以及水輪機(jī)水導(dǎo)軸承RTD的布置應(yīng)考慮雙向旋轉(zhuǎn)所帶來的軸瓦進(jìn)、出邊油溫的變化，即同一塊瓦進(jìn)、出邊應(yīng)分別裝設(shè)RTD，某一RTD在發(fā)電方向是進(jìn)油邊，所測(cè)溫度低，在水泵方向時(shí)則是出油邊，測(cè)出來溫度較高。造成發(fā)電機(jī)組的運(yùn)作不穩(wěn)定。所以針對(duì)上述故障，一般現(xiàn)在機(jī)組各個(gè)廠往往有所改動(dòng)。如空冷器出口溫度高多已改報(bào)警，不出口跳機(jī)。這樣能夠有效的發(fā)現(xiàn)問題，解決故障。

3.2水輪機(jī)

一般水輪機(jī)的主軸密封溫度太高；調(diào)相時(shí)上迷宮溫度太高，上迷宮冷卻水流量太低；調(diào)

相時(shí)下迷宮溫度高，上迷宮冷卻水流量太低；調(diào)相時(shí)尾水管水位太高；水導(dǎo)軸承瓦溫高、

油溫高、油位高、油位低；水導(dǎo)、頂蓋振動(dòng)大，使得頂蓋水位太高；導(dǎo)致葉拐臂剪斷銷折斷。這種情況主要是壓水補(bǔ)氣時(shí)轉(zhuǎn)輪排氣閥未關(guān)閉，使得下迷宮冷卻水流量高時(shí)將增大機(jī)組從電網(wǎng)吸收的有功，振動(dòng)加大，造成折斷現(xiàn)象。所以在使用之前一定要檢查壓水補(bǔ)氣時(shí)轉(zhuǎn)輪排氣閥未關(guān)閉與否。

3.3水力系統(tǒng)

現(xiàn)階段在新疆水位不穩(wěn)定的情況下一般會(huì)出現(xiàn)水淹廠房；上庫水位太高、太低；下庫水位太高、太低；上庫進(jìn)水口閘門異常下滑或誤關(guān)閉；下庫進(jìn)出水口閘門（尾水閘門）異常下滑或誤關(guān)閉；上、下庫進(jìn)出水口閘門欄污柵堵塞。所以針對(duì)這些情況，通常檢查浮子開關(guān)是否完好，有沒有跳機(jī)。如果在運(yùn)作的過程中出現(xiàn)這些情況，要申請(qǐng)停機(jī)，重新運(yùn)行。

結(jié)語：抽水蓄能電站機(jī)組保護(hù)是抽水蓄能電廠保護(hù)中至關(guān)重要的組成部分。同時(shí)它又是最牽動(dòng)維護(hù)人員的神經(jīng)核心的內(nèi)容。由于抽水蓄能機(jī)組大多進(jìn)口，技術(shù)大多為外國技術(shù)，這就為現(xiàn)階段新疆的水機(jī)機(jī)組運(yùn)作帶來了很多先進(jìn)的技術(shù)理念。保障機(jī)電設(shè)備可靠?，F(xiàn)階段建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)抽水蓄能電站建設(shè)條件，選擇安全可靠、運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)合理的機(jī)電設(shè)備。鼓勵(lì)新疆機(jī)電設(shè)備自主化。設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)制造質(zhì)量控制體系建設(shè)，建立健全內(nèi)部質(zhì)檢機(jī)構(gòu)，不斷改進(jìn)質(zhì)量控制措施。監(jiān)造單位應(yīng)按照有關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件要求，認(rèn)真開展設(shè)備監(jiān)造工作。施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備安裝，加強(qiáng)質(zhì)量控制和質(zhì)量檢查。為我國西部發(fā)展做進(jìn)一步的規(guī)劃。

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