抽水蓄能电站水力干扰试验技术

百科   其他   2024-11-20 00:00   中国  

水力干扰分析是水电站水力过渡过程分析的重要组成部分,在“一洞多机”的布置方式下,一台机组甩负荷后产生巨大的水击压力通过水力联系影响同一水力单元的其他机组,使得工作水头和引用流量发生变化,从而导致机组转速、出力变化,调速器根据预定目标进行调节,这种情况称为水力干扰。

在水力干扰过渡过程中,若机组过速或遇到其他事故,在过速保护或电气保护的作用下使得该机组从电网解列,从而也发生甩负荷,这种在第一台机组甩负荷后间隔一定时间同一水力单元的其他机组也发生甩负荷的现象称为相继甩负荷事故,对电站的安全稳定运行造成严重的威胁。掌握同一流道系统抽水蓄能机组开停机及甩负荷等对相邻运行机组功率的影响,为该电站的安全运行提供依据,并为类似工程的设计与计算提供参考。我国抽水蓄能电站多采用一管多机型式布置,同一水力单元的多台机组存在水力干扰现象,在一管多机甩负荷试验中,首先需要进行负荷扰动试验,以确定同一水力单元中一台机组甩负荷不会影响到另一台机组的安全运行。以某抽水蓄能电站为例,针对一管双机系统负荷扰动情况开展了试验研究,对受扰机组电磁稳定性变化情况进行分析,测试结果表明: 一管双机额定负荷情况下,当一台机 组甩负荷扰动另外一台机组时,被扰机组功率模式下运行,被扰机组稳定性参数中含有甩负荷机组产生的扰动频率; 被扰机组能够做出良好的响应,被扰机组稳定性参数在可控范围内,不会对其造成严重影响。

一管双机负荷扰动试验时,主要验证 2 台机组带 额定负荷后一台机组甩负荷对另外一台机组的影响, 因此需要测试被扰机组的振动、摆度、压力脉动,以确 定机组的稳定性参数是否受到影响,以及调节保证参 数是否能够满足机组的安全运行。考虑到同一流道一 台机组甩负荷将导致另一台机组负荷发生较大波动, 因此需要测试被扰机组调速器在不同模式下的响应特 性以及验证涉及过流、过负荷等方面的机组保护。

负荷扰动过程中,考虑无穷大电网条件下,被扰机组转速保持不变,因此被扰机组振动主频以转频、一倍叶片过流频率和动静干涉频率为主,摆度以转频及其倍频为主,而压力脉动则受甩负荷机组的影响严重,与甩负荷机组压力脉动测点频率基本相同。在功率模式下,由于调试器以有功功率为受控对象,而水头和流量的持续波 动以及功率闭环由调速器执行,响应速度快,在调节过程中造成的水头与流量变化叠加导致调速器将在较长的时间内才能将机组负荷稳定至额定负荷,这 一时间取决于通流系统对压力波动的阻尼效果。扰动瞬间,机组上机架、下机架以及顶盖垂直 方向的振动增大明显,尤其以顶盖的垂直振动增大最 为明显,导致这一因素的原因主要是通流系统的压力脉动增大。上机架、下机架以及定子基座的振动混频幅值增大明显,因此,可以判断在负荷扰动过程中,机组固定部件的振动并非由转动部件传递所导致。

另关于蜗壳压力上升率,有些电站认为蜗壳进口压力上升率是指在机组甩负荷过程中的蜗壳进口压力的上升比率。其值等于甩负荷过程中的蜗壳进口最大压力减去甩前的蜗壳进口压力,再除以甩前蜗壳进口压力。其实标准是有定义的,分母的基准值用正常蓄水位至安装高程之差。NBT10342-2019中的要求:

我们算这个的目的是和调节保证进行对比,建议按照规范来,要不然没法比。

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