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摘取世界最大抽水蓄能电站“皇冠上的明珠”
2021/12/3 6:59:34    新闻来源:国网新源

小雪节气刚过,位于京北承德境内的国网新源丰宁抽水蓄能电站迎来今冬第一场雪。捷报伴着瑞雪而来,11月24日及25日,这座全球最大抽水蓄能电站的1号、10号机组甩100%负荷试验顺利完成。负责机组整组调试的国网新源技术经济研究院调试人员激动得互相拥抱,击掌庆贺。


机电调试上承工程建设,下启电站运行,是对工程设计制造安装的最终验证,是电站投产前最为重要的环节之一。甩100%负荷试验是指带满负荷运行的机组突然与电网解列的大波动状态,以最恶劣的工况检验机组的转速变化和压力变化是否满足合同要求,因其技术要求高,安全风险大,被喻为摘取“皇冠上的明珠”。

*调试人员郭鹏、杜诗悦在水轮机层检查水轮机辅助设备控制柜。


丰宁电站总装机360万千瓦,共安装3家不同厂家的12台抽蓄机组,首次接入张北柔性直流电网示范工程,是目前世界在建装机容量最大的抽水蓄能电站,也是配套北京冬奥会的绿色能源重点工程,这些无不考验着调试团队的专业技术能力、资源配置能力和组织协调能力。


1号和10号机组分别由哈尔滨电机厂有限责任公司和东方电机有限公司制造。在同一个厂房里,两台不同厂家的抽蓄机组同步调试,在国内尚属首次。技术经济研究院高度重视,集结了电气、水机等专业技术骨干,组建了两支专尖结合、精明强干的调试团队。面对工期紧、任务重、天气恶劣、疫情反弹等严峻挑战,调试项目部全体成员心往一块想、劲往一处使,超前谋划,精心组织。

自10月13日以来,从各主体设备的分部调试开始,再到机组整组的联动、联调,他们分散在现场的各个工作面上,一遍又一遍地试验、操作、记录……等到全天的试验结束,再聚到办公室或宿舍,总结当天工作、探讨技术难题、分享试验经验,保障各项试验顺利推进。


*调试人员徐亚鹏、郭鹏、杜诗悦在发电机层测录、分析机组振摆数据。


但当调试进行到发电方向试验时,他们还是遇到了“拦路虎”——由于丰宁电站上水库特别大,蓄水到满足发电方向试验所需水量的时间较普通抽水蓄能电站多出4倍,而完成全部发电方向试验至少要抽水30台次,这将对计划工期产生重大影响。


项目部立刻调整试验方案,组织调试人员白天抽水,晚上试验,每天从早8点到晚12点,大家一直坚守在地下厂房里,披星戴月持续攻关,各项试验按计划安全稳步推进。


抽水蓄能机组甩负荷试验存在很大的危险性,和常规水电机组相比,抽蓄机组发电电动机转子运行转速要高出许多。以丰宁电站为例,该电站单机容量不到三峡电站机组的一半,但转速却是它的6倍。尤其是在甩100%负荷试验时,机组转速瞬间飙升到额定转速的127%左右,机组各项稳定性参数也会瞬间变化,比如蜗壳进口最大压力由4MPa左右上升到6MPa以上,这些对机组和厂房的安全性都是一个巨大的考验。


*调试人员曹坦坦、尚欣在水轮机层对主进水阀油压装置控制柜进行检查。


承担着全球最大抽水蓄能电站甩负荷试验,每一名调试人员都能感觉到身上担子的分量,不敢有丝毫掉以轻心。“'时刻紧绷安全弦,全面把好安全关',这绝不仅仅是句口号,而是我们工作的标准。”调试项目负责人刘仁说,“甩负荷试验的安全把控从试验条件的检验开始,到隔离措施的操作,再到调试步骤的具体实施,事无巨细。问心无愧地说,我们真的做到了。”


11月23日,技术经济研究院调试人员便开始反复校核导叶关闭规律,这是甩负荷前的一项重要安全保障,导叶能否按照设计的目标关闭,将直接影响到甩负荷后机组的最大转速和蜗壳最大压力。“这就好比是雨天高速行驶的汽车,加装了ABS(制动防抱死系统)后,可以避免因制动过猛引起的汽车失控。”技术经济研究院试验检测中心主任秦俊介绍道。


*试验负责人李佳霖试验前同工作人员明确试验方案细节。


此外,调试人员还完成了机组动平衡等一系列前期试验,精细配重,确保机组在良好的稳定状态运行。特别重要的是,鉴于甩负荷试验的高风险性,试验负责人除了对方案进行安全交底,还组织开展了水淹厂房安全逃生演练,让每个参加试验的人员紧绷安全弦。

试验当天,在调试指挥部的会议室里,一块背景板上详细列出了两台机组甩负荷试验步骤,清晰直观,这让调试人员在试验时能够严格按照方案一步一步操作,确保万无一失。

每个工作面都有专业人员进行严密监视,检查机组甩负荷时机组运行情况。上库闸门旁,也派有专人待命,做好异常情况下紧急事故停机和紧急落门的应急准备。



11月24日16时13分49秒和11月25日00时03分28秒,丰宁抽水蓄能电站1号、10号机组指挥长王庭政、赵博分别按下机组电气事故停机按钮。随着轰隆一声巨响,地板震动,机组轰鸣,所有人的心都提到了嗓子眼。机组监控系统显示,蜗壳进口最大压力由4兆帕上升到6兆帕,两台机组转速正常攀升至额定转速的127%。很快,相关数值稳步回落,机组各部位状态无异常。两台机组的试验过程均持续10分钟,各项试验指标均优于合同要求。



*国网新源技术经济研究院丰宁调试团队。


“甩负荷试验虽然仅仅持续10分钟,但这10分钟却验证了机组各个系统良好的调节性能,它凝聚了几千名电站建设者10年的心血。”国网新源技术经济研究院总经理倪晋兵介绍道,“试验的成功为丰宁电站后续机组的调试提供了可供参考借鉴的宝贵经验,为全球最大抽水蓄能电站全面投产奠定了坚实的基础。”


供稿:邓拓夫 梁轩语

供图:杜诗悦 尚欣 刘子琳

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