高水头大容量抽水蓄能机组主轴密封改进
抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的不同知识讲解
抽水蓄能电站的运行方式与及常规水电机组的不同 抽水蓄能电站有发电和抽水两种主要运行方式，在两种运行方式之间又有多种从一个工况转到另一工况的运行转换方式。正常的运行方式具有以下功能： (1) 发电功能。常规水电站最主要的功能是发电，即向电力系统提供电能，通常的年利用时数较高，一般情况下为3000－5000h。 蓄能电站本身不能向电力系统供应电能，它只是将系统中其他电站的低谷电能和多余电能，通过抽水将水流的机械能变为势能，存蓄于上水库中，待到电网需要时放水发电。蓄能机组发电的年利用时数一般在800～1000h 之间。蓄能电站的作用是实现电能在时间上的转换。经过抽水和发电两种环节，它的综合效率为75%左右。 (2) 调峰功能。具有日调节以上功能的常规水电站，通常在夜间负荷低谷时不发电，而将水量储存于水库中，待尖峰负荷时集中发电，即通常所谓带尖峰运行。而蓄能电站是利用夜间低谷时其他电源(包括火电站、核电站和水电站)的多余电能，抽水至上水库储存起来，待尖峰负荷时发电。因此，蓄能电站抽水时相当于一个用电大户，其作用是把日负荷曲线的低谷填平了，即实现“填谷”。“填谷”的作用使火电出力平衡，可降低煤耗，从而获得节煤效益。蓄能电站同时可以使径流式水电站原来要弃水的电能得到利用。 (3) 调频功能。调频功能又称旋转备用或负荷自动跟随功能。常规水电站和蓄能电站都有调频功能，但在负荷跟踪速度（爬坡速度）和调频容量变化幅度上蓄能电站更为有利。 常规水电站自起动到满载一般需数分钟。而抽水蓄能机组在设计上就考虑了快速起动和快速负荷跟踪的能力。现代大型蓄能机组可以在一两分钟之内从静止达到满载，增加出力的速度可达每秒1 万kW，并能频繁转换工况。最突出的例子是英国的迪诺威克蓄能电站，其6 台300MW 机组设计能力为每天起动3～6 次；每天工况转换40 次；6 台机处于旋转备用时可在10s达到全厂出力1320MW。 (4) 调相功能。调相运行的目的是为稳定电网电压，包括发出无功的调相运行方式和吸收无功的进相运行方式。常规水电机组的发电机功率因数为0.85～0.9，机组可以降低功率因数运行，多发无功，实现调相功能。 抽水蓄能机组在设计上有更强的调相功能，无论在发电工况或在抽水工况，都可以实现调相和进相运行，并且可以在水轮机和水泵两种旋转方向进行，故其灵活性更大。另外，蓄能电站通常比常规水电站更靠近负荷中心，故其对稳定系统电压的作用要比常规水电机组更好。 (5) 事故备用功能。有较大库容的常规水电站都有事故备用功能。 抽水蓄能电站在设计上也考虑有事故备用的库容，但蓄能电站的库容相对于同容量常规水电站要小，所以其事故备用的持续时间没有常规水电站长。在事故备用操作后，机组需抽水将水库库容恢复。同时，抽水蓄能机组由于其水力设计的特点，在作旋转备用时所消耗电功率较少，并能在发电和抽水两个旋转方向空转，故其事故备用的反应时间更短。 此外，蓄能机组如果在抽水时遇电网发生重大事故，则可以由抽水工况快速转换为发电工况，即在一两分钟内，停止抽水并以同样容量转为发电。所以有人说，蓄能机组有两倍装机容量的能力来做为事故备用。当然这种功能是在一定条件下才能产生的。 (6) 黑启动功能。黑启动是指出现系统解列事故后，要求机组在无电源的情况下迅速起动。常规水电站一般不具备这种功能。现代抽水蓄能电站在设计时都要求有此功能。 抽水蓄能机组的正常运行和工况转换可能有下列的多种操作方式。可见蓄能机组的运行方式是相当复杂的，同时也说明蓄能机组的功能是很完善的。 水轮机工况发电及停机2种操作方式
抽水蓄能电站继电保护技术探讨
抽水蓄能电站继电保护技术探讨 发表时间：2019-11-29T15:47:46.030Z 来源：《中国电业》2019年16期作者：张力天 [导读] 在经济快速发展的同时，它促进电力公司的快速发展 摘要：在经济快速发展的同时，它促进电力公司的快速发展，因为对社会活动和生产的电力和能源需求不断增加。这也为中国电力公司的发展提供相应的动力。因此，有必要强调继电保护装置的重要性。因此要引起足够的重视。所以在本文中，主要针对我国的抽水蓄能电站继电保护的对策做出全面的分析研究，与此同时也在此基础上提出下文内容，希望能够给予同行业工作人员提供出相应的参考价值。 关键词：抽水蓄能电站；继电保护技术；措施 引言 电力系统对现代的人们来说，在一定程度上可以说是生活中必不可少的能源系统，如果出现问题就可能会造成非常大的影响。而在其运行时会通过多个环节进行，过程中如果某一环节出现问题，可能就会导致整个系统无法正常的运行。而继电保护就是可以为电力系统的运行提供保障的一个组件，经过它的守护就可以减少系统故障的发生，在出现故障时，也能尽可能的减少故障所带来的影响。当然，如果它发生问题，对电力系统的影响也是较大的。 1抽水蓄能电站继电保护概述 抽水蓄能电站继电保护装置是通过一系列的自动化装置实现的，它的主要作用是保障电力系统安全稳定的运行。其主要工作原理为：当电力系统中出现故障或异常时，继电保护装置通过电气量发生的变化，对电力系统是否发生故障以及发生故障的范围和类别进行鉴定，并在确定故障发生时发出报警信号或是直接将故障部分从系统中切除，让维护人员能够及时找出故障部位并进行维修。 2继电保护的重要性 2.1继电保护是抽水蓄能电站安全生产的重要保障 抽水蓄能电站的安全生产，直接关系到电力事业的发展。在电厂安全生产中，通过继电保护体系的构建，能够更好地保障抽水蓄能电站的运行安全，为电力安全生产创设良好的环境条件。因此，继电保护是抽水蓄能电站安全生产的重要依托，能够通过对电力设备等的实施监测，以更好地监控电厂的运行情况，为电厂安全生产提供预警防护。在电力是事业现代化发展的当前，继电保护的构建为抽水蓄能电站的安全生产提供了有力保障，充分体现出继电保护在抽水蓄能电站安全运行中的重要作用。 2.2继电保护是抽水蓄能电站安全构建的重要措施 在抽水蓄能电站的安全生产中，继电保护是重要的防护措施，能够在设备检测运行中，发挥到安全防护的重要作用。抽水蓄能电站的运行环境复杂，各设备、各系统的安全防护，要求建立完善的继电保护体系，为抽水蓄能电站的安全构建提供有力支撑。因此，继电保护装置能够在电力设备的运行中，通过异常信号的捕捉反馈，为安全故障的隔离、切断等措施的实施，创设良好的时间条件。对于电力生产而言，大量设备元件的有效保护，是保障电力安全稳定生产的重要基础。继电保护的构建，能够从安全生产的角度出发，保障电力系统与故障元件的隔离，以更好地避免大范围内设备元件的损坏。 3继电保护系统常见故障 近年来，国内电力产业发展趋势良好，继电保护系统不断改进，各种先进技术的使用也相对成熟，不断降低变电站继电保护系统故障的可能性，但不容忽视的是，继电保护系统的实际运行中仍存在多种故障，主要问题有2:1)干扰噪音。继电保护装置会受到干扰因素的负面影响，从而导致继电保护装置出现故障。一般来说，外部干扰因素缺乏计算机系统的抗干扰能力，继电保护装置周围有通信设备，变电站继电保护装置必然会受到周围通信信号的负面影响，这严重干扰继电保护内部逻辑组件的正常运行，从而导致无法做出正确判断，故障行为现象最终会导致继电保护装置出2)设置区域错误。设置值设置区域中的失败主要是在执行电源调度任务期间突然出现调度错误，或者继电器保护工作人员输入的设置值不正确，则表示不符合电源系统操作标准。 4抽水蓄能电站继电保护系统的安全风险措施办法 4.1科学开展整体方案的设计 想要提升继电保护运行的可靠性，要从最初对继电保护装置的设计和整个抽水蓄能电站的运行设计方面入手。应积极搜集各方材料，对不同的设计方案进行仔细的比对，挑选出其中最优的一个，并根据选定的设计方案选择最适合的设备材料。要确保整体设计思路的安全性和科学性，考虑其是否符合国家标准与规定，避免错误的发生。 4.2对抽水蓄能电站的继电保护进行正确的配置 在水力抽水蓄能电站中，变压器主要分为主变压器和工厂变压器。主变压器的继电保护装置包括差压，重气和零序以及低压侧接地。根据实际情况，可以适当增加间隙零序过电流和差动快速断开保护，以简化二者的外部布线过程。然而，工厂变压器的继电保护装置最初安装在高压开关设备上。并且可以去除保护配置，从而可以方便地保护和维护保护设备。提高变压器运行的整体效率，所以在配置过程中，必须根据自己的实际要求，合理选择配置，保证继电器可以稳定的工作，提高抽水蓄能电站整体的效率，为人们提供出舒适和安全的供电环境，因此必须要引起足够的重视。 4.3依据继电保护设备使用的要求进行维护 在对设备进行维修时，要依照设备运行、维修的要求进行，依据要求对其数据、结构进行调整，使设备可以较好的发挥维护电力系统安全的作用。并依据设备的说明书对设备的各项功能进行检测，如果发现问题就及时进行解决，以保证设备能够继续使用。 4.4强化人员技术水平，实现继电保护合理配置 继电保护的科学构建，对技术人员的能力水平有较高要求。为此，抽水蓄能电站要注重人才培养建设，为继电保护的合理设置提供保障。一是要强化继电保护技术人员的专业能力水平，通过教育培训等方式，强化技术业务学习，更好地适应岗位环境，提高继电保护装置的运行效率；二是要强化人才引进，特别是高素质综合型人才，是实现继电保护系统科学构建的有力支撑；三是要建立完善的考核制度，并将考核结果与职务晋升、职称评定等直接挂钩，进而更好地提高技术人员的工作积极性，实现继电保护科学合理配置。 4.5确保设备能够适应当地的环境 不同的地域环境也会不同，而气候、气压等因素也会影响到继电保护设备的使用。在不同的环境下，如果希望设备能给正常的使用，
抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设计分析
抽水蓄能电站发电电动机的特点及选型设 计分析 水力发电第36卷第7期 2010年7月 抽水蓄能电站发电电动机的特点及 选型设计分析 徐立佳 (中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,湖南长沙410014) 摘要:对发电电动机的特点,额定容量,功率因数,额定转速和电压,电压调压范围以及结构型式,冷却方式, 起动和制动方式等方面进行了较全面的总结和分析.并介绍了黑麋峰和白莲河抽水蓄能电站发电电动机的参数,可 供参考. 关键词:发电电动机;参数;结构;制动;起动CharacteristicsandSelectionAnalysisofGenerator-motorofPumped-storagePowerStatio n XuLijia (HydroChinaZhongnanEngineeringCorporation,ChangshaHunan410014) Abstract:Thecharacteristics,theselectionofratedcapacity,powerfactor,ratedspeedandvol tageandvoltageregulatorrange, thestructuraltype,thecoolingmethodandthestartingandbrakingmethodsofgenerator-mot orwereanalyzedcomprehensively. Theparametersofgenerator-motorsforHeimifengandBailianhepumped—storagepowerstationswereintroducedherein. KeyWords:generator-motor;parameter;structure;brake;starting 中图分类号:TM341;TV743文献标识码:A文章编号:0559—9342(2010)07—0060—03
抽水蓄能电站水泵调相工况转水泵工况控制流程优化
抽水蓄能电站水泵调相工况转水泵工况控制流程优化 发表时间：2018-03-15T16:04:19.830Z 来源：《防护工程》2017年第31期作者：朱益鹏 [导读] 随着我国电力系统的逐渐完善，对于电力设备的使用也需要不断的全面。 江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司江苏 213334 摘要：随着我国电力系统的逐渐完善，对于电力设备的使用也需要不断的全面。水泵调相工况转水泵工况是抽水蓄能电站重要而常见的工况转换，本文介绍了在抽水蓄能电站该过程调试中遇到的问题，并对其进行分析，在此基础上优化了控制流程，满足了机组控制要求。关键字：抽水蓄能电站；水泵调相工况；转水泵工况；控制流程优化 引言 抽水蓄能电站的主要作用是对电网进行用电负荷的调峰填谷，以缓解峰谷差所带来的用电矛盾。与常规水电厂相比，抽水蓄能电站一个最大的不同就是具有发电和抽水可逆式运行的特点，因此机组工况转换非常频繁。要想让这些工况转换快捷有序，安全可靠地进行，就必须对监控系统控制进行科学设计，以实现监控系统对机组的有效科学控制。 1水泵调相工况转水泵工况的过程分析 水泵调相工况转水泵工况是抽水蓄能机组一种常见的工况转换过程。抽水蓄能机组必须被SFC或拖动机组从静止状态拖动至水泵调相工况后才能继而转换至水泵工况。因此水泵调相工况转水泵工况是机组转轮由在空气中转动变为在水中转动，并带满负荷抽水的过渡过程，其中关键问题是机组排气回水的过程与主进水阀、水泵水轮机导叶的打开时间以及励磁和调速器等分系统工作模式转换的配合。机组在水泵调相工况时，主进水阀、导叶处于全关状态，尾水水位被高压压缩空气压至水泵水轮机转轮以下，转轮在空气中向水泵方向旋转。当工况转换开始以后，机组监控系统首先调用排气回水流程，停止向转轮内充入压缩空气，关闭充气阀和补气阀，然后关闭蜗壳平衡阀。在上述过程完成后打开排气阀，使转轮内的空气排出，尾水锥管内的水位逐渐上升，当水位上升至与转轮相接触后，机组便进入造压阶段。当造压至满足抽水工况条件时，打开导叶，水泵水轮机将下库来水泵至上库，机组转至水泵工况运行。 2水泵水轮机的性能和结构特点 2.1效率 水轮机工况的最高效率已接近模型推算值，水泵」一况效率偏低，我们认为主要是水泵工况的试验扬程较低所致。因测量范围有限和测量误差，我们不能全面判断最高效率和加权平均效率能否达到模型试验的推算结果，但从多年来的抽水电量与发电电量统计表明，全厂的综合效率接近80%，由此可反映机组的效率比较高。 2.2汽蚀 合同要求水泵水轮机汽蚀量为机组运行3000小时转轮材料的失重量不大于2公斤。据统计，目前失重最多的一台机组运行12000小时，汽蚀补焊焊条约4.0公斤，汽蚀性能优于合同规定。我们现场检查发现，汽蚀一般发生在转轮叶片的水泵工况进口，且多发生在正压面，由此推断汽蚀多由水泵工况运行产生，说明水泵工况的汽蚀性能比水轮机工况要差。 2.3振动 合同要求水泵水轮机的大轴相对振动(即大轴摆度)不大于150um，顶盖垂直振动不大于1.8mm/so据运行资料，1#水泵水轮机大轴摆度较大，发电工况约为240um，抽水约为160um，3#,4#水泵水轮机发电工况次之，约为170um，其余机组、工况均小于150um。最新的《水轮发电机组安装技术规范GB/T8564-2003》规定大轴运行摆度应小于导轴承总间隙的75%。天荒坪电站水导轴承的总间隙为0.40、0.50mm 左右，照此标准，只要大轴运行摆度小于300um即符合规范要求。顶盖垂直振动基本小于合同要求。 3调试过程问题分析 如上所述，抽水蓄能电站水泵调相工况转水泵工况的初始流程设计中“停止充气压水”和“调用排气回水”两步分别对充气压水和排气回水两个子流程进行操作，在此工况转换过程中主要用到的排气回水子流程。在现场试验过程中，排气回水子流程被开始调用后便按初始设计顺序执行，对充气、排气执行过程中的相关设备进行操作，并在各设备正确动作后将“排气回水成功”状态变量返回给主流程。排气回水初始流程中考虑造压阶段的机组特性，造压成功判据设定为机组有功功率小于-40MW或转轮与导叶之间的压力大于25Bar。但在试验过程中，排气阀打开瞬间，转轮与导叶之间的压力迅速上升至33Bar，造压成功条件满足，子流程延时10s后关闭排气阀，并向主流程发送“排气回水成功”状态变量。主流程收到“排气回水成功”标志以后打开主进水阀，并在开度达到40%时打开水泵水轮机导叶。但导叶打开后，机组负功率没有明显增大，且上位机功率显示及转轮以下磁翻板水位计均出现水位大幅波动现象，机组振动显著增大，工况转换失败。工况转换失败的原因是排气进水子流程中造压条件不正确，排气过程时间过短，在排气回水试验中机组正常的排气时间大约需要60s，本次试验中排气时间明显不足，而造压成功时造压功率仅为-21MW。主进水阀和导叶打开以后，由于排气阀提前关闭，大量气体无法顺利排出，造成气混水现象，致使功率、水位及压力表现的极为不稳定，图中转轮与导叶之间压力、转轮与顶盖之间压力以及转轮以下水位等曲线均出现剧烈波动。由于转轮在气水混合物中转动，与水接触不充分，水泵水轮机无法将水泵至上库，负功率曲线也始终没有增大至水泵满负荷的趋势，工况转换失败。 4程序优化 由上述分析可知，排气进水子流程中造压成功条件去除了压力判断，只保留功率小于-40MW条件。另外为缩短流程时间，加快排气过程，考虑到主进水阀打开过程需要的过渡时间，在主流程中将主进水阀打开时间提前，增加充气阀、补气阀、平衡阀的位置判断，达到全关位置后便开启主进水阀，使主进水阀的开启与排气回水过程同时进行。迷宫环冷却水阀现场设计为电动阀，打开关闭执行时间较长。迷宫环冷却水阀打开是调相压水的必要条件，但排气回水时，因为管路安装有逆止阀，其关闭位置信号不必作为排气回水成功的必要条件，检查到其收到控制命后开始关闭，不在全开位即可。程序修改后重新进行试验，各参数曲线如图2所示，图中转轮与导叶之间压力、转轮与顶盖之间压力以及转轮以下水位等曲线趋势变化平稳，导叶打开后负功率增大至-306MW。工况转换时间较之以前也明显缩短，工况转换成功。根据抽水蓄能机组水泵调相工况转水泵工况的实际试验情况，对出现的问题和现象进行了分析研究，并进行了科学实用的优化改
抽水蓄能机组调相工况简介
抽水蓄能机组调相工况简介 摘要：由于抽水蓄能机组在我国发展较晚，还有很多人，包括一些常规机组的建设者和运行人员都对抽水蓄能机组不太了解，本文简要的介绍抽水蓄能机组的特有工况：调相，以让更多的人增加对抽水蓄能机组了解。 关键词：抽水蓄能调相简介 1、抽水蓄能机组发展简介 在国外从最早的原始装置算起，抽水蓄能电站已有上百年的历史，但是具有近代工程意义的设施，则是近四五十年才出现的。 抽水蓄能建设早期是以蓄水为目的，在西欧的一些多山的国家里，利用工业多余电能把汛期的河水抽到山上的水库贮存起来，到枯水季节再放下来发电。这相当于是季调节的抽水蓄能工程。 从刚开始蓄能电站使用的单独工作的抽水机组和发电机组，到将水泵与水轮机和一台兼作电动机与发电机的电机连接在一起的而形成的三机式机组，1937年在巴西安装的佩德拉机组和1954年在美国安装的弗拉特昂机组则是可逆式机组的先声。从20世纪60年代起，可逆式机组就成为了主要的机型，开始得到广泛应用。 当时间进入到21世纪，无论是技术还是运营模式，抽水蓄能机组都得到的相当的发展。 2、抽水蓄能机组简介 抽水蓄能机组由可逆式水泵式轮机和发电电动机，配以常规的辅助设备，如调速器、球阀、尾水事故闸门、上库检修闸门、下库检修闸门、励磁系统等。 另外，抽水蓄能机组还有其特有的、区别于常规机组的设备：（参见图1） 换相开关或换相闸刀：由于水泵水轮机二种运行工况的水流方向相反，所以发电电动机二种运行工况旋转方向必须相反。为此应使电动机运行时其旋转磁场的旋转方向与发电机运行时的旋转磁场方面相反，这就需改变三相绕组相序排列，所以发电电动机需加装相应的换相开关或换相闸刀SFC：变频启动装置，用于机组抽水调相工况启动，相当于抽水调相启动过程中的调速器； 拖动闸刀和被拖动闸刀、启动母线：为了满足抽水调相启动而专设的电气连接； 调相压水气系统：在机组抽水调相启动过程中和机组调相运行过程中，利用高压气将转轮室的水圧下去，使转轮在空气在旋转，即可以减少有功消耗，又可以减小机组的振动、噪音，减少对机组的损伤； 监控系统：为了适应抽水蓄能机组的各种工况，监控增设了抽水、抽水调相、发电调相等工况及相互转换程序。 目前抽水蓄能电站中广泛使用的混流可逆式水泵水轮机是以一个离心泵或混流泵的叶轮为基础，配以近似水轮机的活动导叶和固定导叶而形成的。为了同时满足水泵和水轮机两种工况的良好性能，它和常规水轮机有以下不同：1、转轮较矮；2、直径大；3叶片数目少，如华东天荒坪300MW 机组和华东宜兴250MW机组的转轮都只有9 个叶片；4、由离心泵转化而来，流道长，离心力大，流量下降快；5、水泵工况效率高。 3、抽水蓄能机组的工况简介 由于抽水蓄能机组同时具有抽水和发电两种功能，所以也就具有较常规水轮机组更多的工况: 机组顺序控制中出现的各种状态可分为稳态、特殊状态、特定的暂态、暂态四种。稳态可由操作员或成组控制逻辑进行选择，并可不受时间限制运行下去，它包括停机(ST)、发电(GO)、发电调
抽水蓄能机组水泵工况启动概述
抽水蓄能机组水泵工况启动概述 【摘要】近年来抽水蓄能电站在国内大量兴建，引发越来越多的人关注。但由浅入深介绍该型机组特点的文章为数不多，本文力求以浅显的原理介绍抽水蓄能机组的特点，以供非此专业人士快速熟悉抽水蓄能机组之用。由于作者水平有限，请各位专业人士不吝赐教，给予斧正。 【关键词】抽水蓄能机组；充气压水；变频启动装置；排气充水；排气造压 引言 抽水蓄能机组与常规水轮发电机组最大的区别就是不仅可以发电，还可以反向旋转以水泵的形式抽水。当电网电能超过负荷需求时，启动机组以水泵工况运行将下库水抽到上库暂时存放起来；当电网电能低于负荷需求时，启动机组以发电工况运行利用存储在上库的水能发电供给电网。机组将电能以水力势能的形式临时存储起来，实现了电能的存储，故而称为蓄能机组。抽水蓄能机组有效的均衡了电网负荷的峰谷差，确保电网的安全经济运行。 机组的水泵工况启动较发电工况启动更为复杂，以下将进行详细说明。 1、水泵启动方式 抽水蓄能机组水泵工况运行实质上是同步电动机运行。众所周知，同步电动机不可以直接启动，目前最为经济便捷的启动方式是变频启动方式。因此，抽水蓄能电站几乎均设置一台静止变频启动装置（SFC）。SFC拖动机组从零转速到额定转速，实现了同步电动机的平稳启动。这只是为启动机组提供了可能性，光有SFC还不能立即实现机组水泵方式启动。 为了尽量提高机组调节电网峰谷差能力，抽水蓄能机组容量被尽可能地增大。但受目前技术所制约，国内大型抽水蓄能机组单机容量最高已达300MW，即将向400MW，甚至更高的容量发展。然而就300MW容量机组来说，其转动惯量已达数百（kN·m）数量级。转动惯量越大，需要的启动转矩就越大，SFC 的容量也越大，而SFC的造价随着容量增加成倍增加。 因此，为尽量降低SFC的容量，人们想方设法减轻机组启动的阻力矩。水泵如能在空气中被启动，阻力矩的减少将是非常可观的。 2、充气压水 为实现水泵在空气中启动，在SFC拖动机组启动之前，需要将水泵轮暴露在空气中。这样就需要一套高压空气压缩系统，利用压缩空气将水位压低直到泵轮从水中完全脱离为止。这个过程就是抽水蓄能机组水泵工况启动的第一步：充气压水。
可逆式机组中GMH550在线监测系统的应用
可逆式机组中GMH550在线监测系统的应用 发表时间：2018-09-18T10:12:10.990Z 来源：《知识-力量》4中作者：罗雯茜 [导读] 本文对某抽水蓄能电站可逆式机组中GMH550状态监测系统的应用进行分析。通过比对技术改造前后的状态监测系统特点，并结合机组实测数据与检修情况分析，展现了技改后状态检测系统在可靠性、适用性、运行稳定性等方面具有的提升，并具有良好的故障分析能力。关键词：可逆式机组 （河海大学能源与电气学院，江苏南京 210098） 摘要：本文对某抽水蓄能电站可逆式机组中GMH550状态监测系统的应用进行分析。通过比对技术改造前后的状态监测系统特点，并结合机组实测数据与检修情况分析，展现了技改后状态检测系统在可靠性、适用性、运行稳定性等方面具有的提升，并具有良好的故障分析能力。 关键词：可逆式机组；状态监测系统；技术改造 引言 抽水蓄能技术在电力系统中起到了良好的调峰作用，为保证抽水与发电状态的转换，抽水蓄能电站多使用可逆式机组进行运行。随着我国水电站自动化水平不断提高，机组的检修模式也由传统的、具有盲目性“计划检修”向更加高效的、更具针对性的“状态检修”转变。 1 电站概况 （1）状态监测技术改造前的状态监测系统 该抽水蓄能电站自2013年3月起，使用集成振摆监测系统对机组进行状态监测，至2016年11月，运行时间超过三年。 然而该状态监测系统在使用中出现了各种设备问题，且在小负荷振动和过渡过程中测量准确性较低。由于设备本身的性能问题，在检测过程中甚至出现死机、信号受严重干扰等情况，使得后续的故障诊断环节受到干扰，无法满足状监测的基本要求。此外，单一项目的状态监测系统无法进行网络化系统分析与远程联网诊断。因此，对该状态监测系统进行技术改造是必要的。 （2）状态监测技术改造后的状态监测系统 改造后的状态监测系统使用GMH550状态监测系统，加装了盘柜、智能数据采集仪、现地工作站、显示器、接线端子排。测点包括上导摆度、下导摆度、机架水平振动、顶盖水平振动、压力脉动等。改造后进行了现场稳定性试验，通过数据分析可得，机组额定负荷预期的测量值与实际值基本相同。 技术改造后，状态监测系统的性能和功能较原系统有了明显的提高。GMH550 状态监测系统的采集设备采用高集成设计，并具有完备的系统自检功能，提高了系统运行的可靠性和稳定性。设备的采集系统采用高分辨率和高精度、低噪声的 16 位 AD 系统，因此数据测量精度和可靠性有了大幅的提升。 2 数据横向分析 以可逆式机组抽水时摆度趋势（上导x、y向摆度、下导x、y向摆度、水导y向摆度、有功功率）为例，进行相关数据采集，并分析在不同时刻下数据的变化趋势，从而推断出各时刻机组的运行状况。 根据机组在抽水工况下上导摆度、下导摆度、水导摆度的时域波形数据对比分析显示，机组在抽水工况下，上导、下导、水导摆度幅值在限定值之内，三部摆度幅值在限定值之内，趋势稳定性好。 3 数据纵向分析 以可逆式机组抽水时尾水管压力脉动（进口压力脉动、肘管压力脉动、有功功率）与上机架振动趋势（x向水平振动、y向水平振动、垂直振动、有功功率）为例，进行相关数据采集，并分析在同一时刻二者相对数值的关系，掌握机组的工作状态。
抽水蓄能发电技术思考题
抽水蓄能发电技术思考题 1 电力系统调峰主要有哪几种手段？ 火电机组调峰、燃气轮机组调峰、内燃机组调峰、抽水蓄能机组调峰 2 什么就是抽水蓄能电站？抽水蓄能电站在电力系统中有什么作用 在电网用电高峰时，将海拔高得上水库水放至下水库，将水势能转化为电能输送电网；用电低谷时将下水库得水抽到上水库，将电能以势能形式存储下来，消纳电网中多余得电量。发挥“调峰填谷”作用得水电站。 1对改善电网运行得作用 （1）发电调峰一个供电系统得负荷每时每刻都在变化。一般电网在发电设备容量与用电负荷基本平衡得情况下，每天都会出现两个用电高峰，即早高峰与晚高峰。电网用电高峰时负荷上升速率较快，而火电等电源不能满足负荷上升速率要求，需要抽水蓄能电站进行发电调峰，以缓解电网供电之不足。抽水蓄能电站承担电网调峰运行得优势在于：与煤电相比，开、停机迅速、灵活，负荷跟踪性能好；可替代火电容量或降低火电机组得调峰深度，与油电（燃汽轮机）相比，它节省了燃料消耗，降低了运行费用，调峰能力强，能提高电网运行得可靠性与经济性；与常规水电相比，它不仅能调峰，而且能填谷。 （2）抽水填谷 在用电低谷时，电网内大量得富裕电能无法利用，而电能又不能储存，系统必须减少发电设备得出力，以保证电网内电能得供需平衡，同时还需保证电网得供电安全与供电质量。对于以火电为主得电网，火电机组因受机组技术最小出力得限制，一般最小负荷可降低到机组额定容量得50％～70％，如降低得幅度超过机组技术最小出力，就容易造成机组灭火停机事故，这就就是通常所说得火电机组压负荷调峰。对于以水电为主得电网，可停运部分水电机组。对于调节性能不好得 水电站，特别就是径流式水电站，就会造成大量得弃水。有了抽水蓄能电站就能以水作为载体将电网得富裕电能转化为势能。达到储存电能得目得，这样可减少火电机组压负荷调峰与水电站弃水。调峰得问题，减少火电机组因压负荷运行所增加得煤耗。当以水电站作为抽水电源时，可减少电站弃水，增加电站效益，还可使火电机组得运行状态大大改善。
抽水蓄能机组的调相步骤
抽水蓄能机组的调相步骤： 1、发电调相的启动 发电调相的启动相对来说比较简单，按照发电的流程，先将机组启动，并上电网，然后将机组有功设置为0，球阀、调速器、励磁都进入调相模式运行，执行关导叶，关球阀，调相压水气系统往转轮室注入高压气体，把转轮室水位压低到并保持在调相水位，同时给转轮上下迷宫和主轴密封注入冷却水，以防止干磨擦，损坏密封，等到了预设的稳态后即是发电调相工况了。 2、发电转发电调相 发电转发电调相和发电调相启动的区别在于：发电调相启动是从发电启动到并网，但还没有到发电稳态就开始转发电调相，而发电转发电调相是从发电稳稳转发电调相。 3、抽水调相的启动 目前广泛应用的抽水调相启动方式以SFC变频启动为主，辅以背靠背启动。 （1）SFC变频启动：利用SFC变频启动装置，将主变低压侧电源转变为从零到额定值的变频电源，同步地将机组拖动起来。 （2）背靠背启动：让两台机组通过电气联系在一起，其中一台作发电机启动，称拖动机；另一台作抽水调相启动，称被拖动机。两台机组都加上励磁，同时启动，即利用拖动机将被拖动机组同步地拖动起来。等被拖动机并网后，拖动机要立刻断开与被拖动机的电气联系，然后可以转为发电、发电调相运行，或者转为停机。 为了减小启动时的阻力，一般在转速升高到10%－20%，监控发令给调相压水气系统，开始往转轮室注入高压气，在第一次将转轮室水位压到调相水位后，调相压水气系统通过其控制系统和水位信号反馈，自动调节补气和停止补气，在整个调相过程中维持转轮室水位在调相水位。 4、抽水调相转抽水 抽水转抽水调相是从抽水稳态开始，调速器、球阀、励磁进入调相模式，关闭球阀、导叶，调相压水投入运行，转轮上下迷宫和主轴密封冷却水投入，等到了稳态即可。 5、结束调相运行 在发电调相转发电，抽水调相转抽水的时候，都要先排尽转轮室的空气，蜗壳建压，再打开导叶、球阀，待机组的出力或入力达到额定，就达到相应的发电或抽水工况了。 发电调相停机和抽水调相停机都是先将机组从电网解列，然后走相应的停机流程，调相压水气系统先将进气阀关上，再将排气阀打开，经过一段时间（这段时间应充分考虑转轮室内的气体已排完），在到达停机转换前关上即可。
抽水蓄能发电电动机变压器组继电保护配置导则(标准状态：现行)
I C S29.120.50 K45 中华人民共和国国家标准 G B/T32898 2016 抽水蓄能发电电动机变压器组继电保护 配置导则 C o n f i g u r a t i o n g u i d e o f r e l a yp r o t e c t i o n f o r p u m p-s t o r a g e g e n e r a t o r a n d t r a n s f o r m e r u n i t 2016-08-29发布2017-03-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
目 次 前言Ⅲ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 总则2 5 发电电动机保护2 6 变压器保护8 7 对相关回路及设备的要求10 附录A (资料性附录) 抽水蓄能电站发电电动机变压器组保护配置参考样例12 附录B (资料性附录) 抽水蓄能电站发电电动机变压器组保护出口方式参考样例15 附录C (资料性附录) 抽水蓄能电站发电电动机变压器组保护闭锁逻辑参考样例1 8 参考文献21
前言 本标准按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 请注意本文件的某些内容可能涉及专利三本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任三 本标准由中国电力企业联合会提出并归口三 本标准主要起草单位:国网新源控股有限公司二南网调峰调频发电公司二南京南瑞继保电气有限公司二华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司二湖北白莲河抽水蓄能有限公司二国网新源控股有限公司北京十三陵蓄能电厂二华东宜兴抽水蓄能有限公司三 本标准主要起草人:冯伊平二李建光二郝国文二李华二王光二贺儒飞二叶炜敏二景城二吕志娟二孟繁聪二李德华二蔡朝晖二陈俊二王凯二张永会二黄建德二李建辉二沈全荣二黄坤二余晓燕二杨剑虹二张磊三
抽水蓄能电站检修
抽水蓄能电站检修 1 范围 本标准规定了抽水蓄能电站主要设备检修的原则、项目及质量要求。 本标准适用于装机容量为250MW及以上的抽水蓄能电站，250MW以下的抽水蓄能电站参照本标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 150 压力容器 GB/T 4980 容积式压缩机噪声的测定 GB 5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T 5616 无损检测应用导则 GB/T 5972 起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废 GB/T 7595 运行中变压器油质量 GB/T 7596 电厂运行中汽轮机油质量 GB/T 7597 电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法 GB/T 7777 容积式压缩机机械振动测量与评价 GB/T 7894 水轮发电机基本技术条件 GB/T 8564 水轮发电机组安装技术规范 GB/T 8905 六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则 GB/T 9652.1 水轮机控制系统技术条件 GB/T 10597 卷扬式启闭机 GB 11120 涡轮机油 GB/T 14173 水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范 GB/T14285 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 14627 液压式启闭机 GB/T 18482 可逆式抽水蓄能机组启动试运行规程 GB/T 20834 发电电动机基本技术条件 GB/T22384 电力系统安全稳定控制系统检验规范 GB/T 22581 混流式水泵水轮机基本技术条件 GB/T 28570 水轮发电机组状态在线监测系统技术导则 GB/T 29531 泵的振动测量与评价方法 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB 50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB 50766 水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范 DL/T 444 反击式水轮机气蚀损坏评定标准 DL/T 527 静态继电保护装置逆变电源技术条件
抽水蓄能水电站
抽水蓄能电站 摘要：抽水蓄能电站，是一种具有启动快、负荷跟踪迅速和快速反应的特殊电源它既是一个电站又是一个电网管理工具，它有发电、调峰、调频、调相、事故备用、黑启动等诸多功能，同时还有节约能源和保护环境等特点。抽水蓄能电站有利于“全国电网”的稳定运行；有利于经济地进行“西电东送”；有利于节能减排，优化电源结构。 关键词：抽水蓄能电站、顶峰填谷、静态效益、动态效益 一、抽水蓄能电站概述 1、抽水蓄能电站定义 抽水蓄能电站是装设具有抽水及发电两种功能的机组，利用电力机组低谷负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能，再在系统高峰负荷期间从水库放水发电的水电站。 2、抽水蓄能电站介绍 抽水蓄能电站不同于一般水力发电站。一般水力发电站只安装有发电机，将高水位的水一次使用后弃之东流，而抽水蓄能电站安装有抽水——发电可逆式机组，既能抽水，又能发电。在白天或前半夜，水库放水，高水位的水通过机组发电，将高水位的水的机械能转化为电能，向电网输送。缓解用电高峰时电力不足问题；到后半夜，电网处于低谷，电网中不能储存电能，这时机组作为抽水机，将低水位的水抽向高水位，注入上库。这样，用电低谷电网中多余的电能转化为水的机械能储存在水库中，解决了电能不能储存的问题。
抽水蓄能电站包括上水库、高压引水系统、主厂房、低压尾水系统和下水库。按电站有无天然径流分为纯抽水蓄能电站和混合式抽水蓄能电站。 （1）、纯抽水蓄能电站：没有或只有少量的天然来水进入上水库来补充蒸发、渗漏损失，而作为能量载体的水体基本保持一个定量，只是在一个周期内，在上、下水库之间往复利用；厂房内安装的全部是抽水蓄能机组，其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务，而不承担常规发电和综合利用等任务。 （2）、混合式抽水蓄能电站：其上水库具有天然径流汇入，来水流量已达到能安装常规水轮发电机组来承担系统的负荷。因而其电站厂房内所安装的机组，一部分是常规水轮发电机组，另一部分是抽水蓄能机组。相应地这类电站的发电量也由两部分构成，一部分为抽水蓄能发电量，另一部分为天然径流发电量。所以这类水电站的功能，除了调峰填谷和承担系统事故备用等任务处，还有常规发电和满足综合利用要求等任务。 3、中国抽水蓄能电站的发展 1968年和1973年分别建成两座小型混合式抽水蓄能电站。我国抽水蓄能电站建设起步较晚，由于后发效应，起点较高，近几年建设的几座抽水蓄能电站技术已达到世界水平。至2005年底，全国（不计台湾）已建抽水蓄能电站总装机容量达到6122MW，装机容量跃居世界第五位，遍布全国14个省市。
抽水蓄能机组
抽水蓄能机组 配置原则 抽水蓄能机组与常规机组的主要区别是前者运行方式多和工况转换频繁，同时在一次设备上要增加抽水启动装置、换相开关和启动母线等，这些都给继电保护功能的实现带来了困难。 要确保抽水蓄能机组保护的正确、可靠运行，必须合理处理好以下几个关键环节： ? 机组运行工况的判别； ? 换相和倒极对保护的影响； ? 水泵工况启动过程对保护的影响； ? 换相和倒极开入异常时保护的闭锁逻辑。 抽水蓄能机组的不同运行工况对应不同的保护配置。发电和水泵工况均投入的保护有纵差动保护、过流保护、失磁保护、基波零序电压定子接地保护、过电压保护、转子一点接地保护等；只在发电工况投入的保护是逆功率保护；水泵工况下应投入的保护：次同步过流保护，低功率保护，溅水功率保护、低频保护、低电压保护等。 RCS-985发电机变压器成套保护装置满足规程要求和抽水蓄能机组各种运行工况的保护要求，具有抽水蓄能机组需要的所有保护配置。 2推荐方案 GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》中4.2.21明确规定，对于100MW 及以上容量的发电机变压器组装设数字式保护时，除非电量保护外，应双重化配置。针对大中型抽水蓄能机组的常用主接线方式，推荐如图2?1所示的保护配置方案。
图2?1 抽水蓄能机组RCS-985GW/TW发变组保护配置方案 配置两套RCS-985 GW型装置，实现发电机、励磁变所有电量保护的双重化。 配置两套RCS-985TW型装置，实现主变、厂变所有电量保护的双重化。 配置非电量保护，根据主变、厂变非电量保护配置需求确定非电量保护装置的型号和数量。 非电量保护的出口回路独立于电量保护的回路，完全符合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则中6.3节第2)条的要求。 配置断路器操作箱，提供断路器手合、手跳及保护跳闸输入回路，并实现断路器跳、合闸线圈监视功能。 GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》中4.1.12.1明确规定，对仅配置一套主保护的设备，应采用主保护与后备保护相互独立的装置。对于100MW以下的抽水蓄能机组，保护按单套配置，且采用主后分开的独立的装置，推荐如图2?2所示的保护配置方案。
抽水蓄能水电站
抽水蓄能电站论文 班级：热动一班 姓名：徐涛 学号：0802020131 指导老师：郑源
摘要：抽水蓄能电站，是一种具有启动快、负荷跟踪迅速和快速反应的特殊电源它既是一个电站又是一个电网管理工具，它有发电、调峰、调频、调相、事故备用等诸多功能，同时还有节约能源和保护环境等特点。抽水蓄能电站有利于“全国电网”的稳定运行；有利于经济地进行“西电东送”；有利于节能减排，优化电源结构。 关键词：抽水蓄能电站、顶峰填谷、静态效益、动态效益 一、抽水蓄能电站概述 1、抽水蓄能电站定义 抽水蓄能电站是装设具有抽水及发电两种功能的机组，利用电力机组低谷负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能，再在系统高峰负荷期间从水库放水发电的水电站。 2、抽水蓄能电站介绍 抽水蓄能电站不同于一般水力发电站。一般水力发电站只安装有发电机，将高水位的水一次使用后弃之东流，而抽水蓄能电站安装有抽水——发电可逆式机组，既能抽水，又能发电。在白天或前半夜，水库放水，高水位的水通过机组发电，将高水位的水的机械能转化为电能，向电网输送。缓解用电高峰时电力不足问题；到后半夜，电网处于低谷，电网中不能储存电能，这时机组作为抽水机，将低水位的水抽向高水位，注入上库。这样，用电低谷电网中多余的电能转化为水的机械能储存在水库中，解决了电能不能储存的问题。 抽水蓄能电站包括上水库、高压引水系统、主厂房、低压尾水系统和下水库。按电站有无天然径流分为纯抽水蓄能电站和混合式抽水蓄能电站。 （1）、纯抽水蓄能电站：没有或只有少量的天然来水进入上水库来补充蒸发、渗漏损失，而作为能量载体的水体基本保持一个定量，只是在一个周期内，在上、下水库之间往复利用；厂房内安装的全部是抽水蓄能机组，其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务，而不承担常规发电和综合利用等任务。 （2）、混合式抽水蓄能电站：其上水库具有天然径流汇入，来水流
抽水蓄能电站技术概况简介
抽水蓄能电站技术概况简介 安徽省电力试验研究所倪安华 1989年7月 1抽蓄能电站的作用 抽水蓄能电站是水力发电站的一种特殊形式。它兼具有发电及蓄能功能。抽水蓄能电站有上、下两个水库(池)。当上库的水流向下库时，就如常规的水力发电站，消耗水的位能转换为电能；相反，将下库的水输到上库时就是抽水蓄能，消耗电能转换为水的位能。由于机械效率和各种损耗的原因，在同样水位差和同样水流量的条件下，抽水时所消耗的电能总 是大于发电时产生的电能。那末，建设抽水 蓄能电站的经济效益表现在哪里呢? 众所周知，随着工业化水平的发展和 人民生活用电的增加，电网用电负荷的峰谷 差愈大。图1是典型的日负荷曲线。在上午 8：00左右开始和晚上19：00左右开始为两 个高峰负荷，此期间电网的发电出力必须满 足P max的要求；晚上23：00以后为低谷负荷， 电网的发电出力又必须限制在P min。 也就是说，发电出力必须满足调峰要求。随着电网的发展，大机组在电网中的比重将增加，用高压高温高效率的大机组来调节负荷不仅在经济上是不合算的，而且对设备的安全和寿命也有影响。今后核电机组更要求带固定负荷。因此，电网调峰将更为困难。抽水蓄能电站的作用就是在低谷负荷期间吸取电网中的电能将水抽至上库，积蓄能量；而在高峰负荷期间再将上库的水发电。亦即在图l中增加了“V”部分的用电负荷，使常规机组负荷不必降到P min。而在高峰负荷时，“P”部分的负荷由抽水蓄能机组承担，使常规机组的负荷不需要升高到P max塞。V的面积必然是大于P的面积，在电能平衡上是要亏损的，：然而却减小了大机组的调峰幅度，降低了大机组由于带峰荷而引起的额外的燃料消耗，提高了大机组的利用率。从全电网来衡量经济效益是显著的。 抽水蓄能电站的综合效率一般在65—75％，这—数字包括了抽水和发电时所损耗的机械效率。然而，大火电机组利用率的提高即意味着煤耗的降低。如火电厂在30—40％酌额定工况远行时，其煤耗约比额定工况增加35％，而且低负荷远行可能要用油助燃，厂用电率也要比正常增加1—2个百分点。煤耗和厂用电的减少也可认为是在同样的能耗时发电量的增加。 此外，常规水力发电站虽然也具备调峰功能，但其发电出力往往与灌溉、防洪等矛盾。因为常规水电站的水库调度是一个综合的系统工程。而抽水蓄能电站的发电量及蓄水量是可以按日调节的，可以做到按日平衡，不影响水库的中长期调度。 综上所述，抽水蓄能电站的优越性可以归纳为以下几点： (1)对电网起到调峰作用，降低火电机组的燃料消耗、厂用电和运行费用。 (2)提高火电机组的利用率，火电装机容量可有所降低。 (3)避免水电站发电与农业的矛盾，有条件按电网要求进行调度。