韓伶俐，王臘芬

（水電水利規(guī)劃設(shè)計總院，北京市西城區(qū) 100120）

抽水蓄能電站一洞多機(jī)同時甩負(fù)荷試驗探討

韓伶俐，王臘芬

（水電水利規(guī)劃設(shè)計總院，北京市西城區(qū) 100120）

對于一管多機(jī)輸水方式布置的水電站，同一輸水系統(tǒng)中各臺機(jī)組是否進(jìn)行同時甩負(fù)荷試驗一直存在爭議。本文介紹了相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，以及現(xiàn)場機(jī)組甩負(fù)荷試驗的意義，探討了一管多機(jī)布置方式水電站進(jìn)行同一壓力鋼管機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗的利弊，并給出了建議。

水電站；一管多機(jī)；調(diào)節(jié)保證；甩負(fù)荷

0 引言

水電站的過渡過程是關(guān)系到電站安全和機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。運(yùn)行經(jīng)驗表明，水電站機(jī)組及附屬設(shè)備的事故，大多是在過渡過程中發(fā)生的，此時機(jī)組進(jìn)入異常的過速和制動工況，系統(tǒng)中產(chǎn)生的動負(fù)荷大，水流的不穩(wěn)定性增高，引起強(qiáng)烈的壓力脈動、振動和水擊，影響機(jī)組設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

甩負(fù)荷試驗是對輸水發(fā)電系統(tǒng)過渡過程的重要檢驗方式之一。對于采用一管多機(jī)輸水方式布置的電站，同一輸水系統(tǒng)中多臺機(jī)組是否進(jìn)行同時甩負(fù)荷試驗一直存在爭議。反對做同時甩負(fù)荷試驗的理由之一，同一輸水系統(tǒng)中多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷對機(jī)組及水道系統(tǒng)可能產(chǎn)生破壞，且多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷的概率較低。同一輸水系統(tǒng)中多臺機(jī)組是否進(jìn)行同時甩負(fù)荷試驗，到目前為止，機(jī)組啟動試驗規(guī)程和相關(guān)的規(guī)范尚未對此進(jìn)行明確。

1 相關(guān)規(guī)范和規(guī)定對機(jī)組甩負(fù)荷試驗的要求

1.1 《水電站輸水發(fā)電系統(tǒng)調(diào)節(jié)保證設(shè)計專題報告編制暫行規(guī)定》

《水電站輸水發(fā)電系統(tǒng)調(diào)節(jié)保證設(shè)計專題報告編制暫行規(guī)定》中規(guī)定調(diào)節(jié)保證設(shè)計專題報告應(yīng)對現(xiàn)場甩負(fù)荷試驗方式提出要求，現(xiàn)場甩負(fù)荷試驗應(yīng)在設(shè)計工況范圍內(nèi)進(jìn)行。暫行規(guī)定中定義的調(diào)節(jié)保證設(shè)計工況為在電站正常運(yùn)用范圍內(nèi)不利的水力過渡過程計算邊界條件下，電站正常運(yùn)用（包括開停機(jī)、增減負(fù)荷、正常工況轉(zhuǎn)換以及穩(wěn)定運(yùn)行等狀態(tài)）或正常運(yùn)用時考慮一個偶發(fā)事件（設(shè)備故障、電力系統(tǒng)故障等）引起的過渡工況。

1.2 《水輪發(fā)電機(jī)組啟動試驗規(guī)程》（DL/T 507—2014）

DL/T 507—2014規(guī)定：機(jī)組甩負(fù)荷試驗應(yīng)在額定負(fù)荷的25%、50%、75%和100%下分別進(jìn)行，若受電站運(yùn)行水頭或電力系統(tǒng)條件限制，機(jī)組不能按上述要求帶、甩額定負(fù)荷時，可根據(jù)當(dāng)時條件對甩負(fù)荷試驗次數(shù)與數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后一次甩負(fù)荷試驗應(yīng)在所允許的最大負(fù)荷下進(jìn)行。而因故未能進(jìn)行的帶、甩額定負(fù)荷試驗項目，應(yīng)在以后條件具備時完成。

對長引水隧洞和長尾水洞的機(jī)組甩負(fù)荷試驗，兩次甩負(fù)荷試驗間隔時間應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行。

機(jī)組為非單元引水輸水方式布置的電站，同一引水系統(tǒng)中各臺機(jī)組甩負(fù)荷試驗和對輸水系統(tǒng)的考核應(yīng)綜合考慮，多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗方式按設(shè)計要求進(jìn)行。

1.3 《可逆式抽水蓄能機(jī)組啟動試運(yùn)行規(guī)程》（GB/T 18482—2010）

GB/T 18482—2010規(guī)定：機(jī)組甩負(fù)荷試驗應(yīng)在額定負(fù)荷的25%、50%、75%和100%下分別進(jìn)行。

機(jī)組為非單元引水輸水方式布置的電站，同一引水系統(tǒng)中各臺機(jī)組甩負(fù)荷試驗和對輸水系統(tǒng)的考核應(yīng)綜合考慮，多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗方式按設(shè)計要求進(jìn)行。

1.4 《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》（GB/T 8564—2003）

GB 8564—2003規(guī)定：機(jī)組甩負(fù)荷試驗，應(yīng)在額定負(fù)荷的25%、50%、75%、100%下分別進(jìn)行，并記錄有關(guān)參數(shù)值。

受電站水頭和電力系統(tǒng)條件限制，機(jī)組不能帶額定負(fù)載時，可按當(dāng)時條件在盡可能大的負(fù)載下進(jìn)行上述試驗。

2 機(jī)組甩負(fù)荷試驗意義

2.1 DL/T 507—2014規(guī)定的機(jī)組過速試驗與甩負(fù)荷試驗檢查內(nèi)容

2.1.1 過速試驗檢查內(nèi)容

機(jī)組甩負(fù)荷試驗前，應(yīng)先進(jìn)行過速試驗。過速試驗過程中應(yīng)密切監(jiān)視并記錄機(jī)組各部位擺度和振動值，記錄各部軸承的溫升情況及發(fā)電機(jī)空氣間隙的變化，監(jiān)視是否有異常響聲。過速試驗停機(jī)后應(yīng)全面檢查發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動部分有無松動、移位或脫落，焊縫是否有開裂現(xiàn)象；檢查發(fā)電機(jī)定子基礎(chǔ)及上機(jī)架千斤頂?shù)臓顟B(tài)，發(fā)電機(jī)上下?lián)躏L(fēng)板、擋風(fēng)圈、導(dǎo)風(fēng)葉是否有松動或斷裂；其他相關(guān)檢查。

2.1.2 甩負(fù)荷試驗檢查內(nèi)容

機(jī)組甩負(fù)荷試驗測量參數(shù)：機(jī)組轉(zhuǎn)速、導(dǎo)葉開度、導(dǎo)葉關(guān)閉時間、接力器活塞往返次數(shù)、調(diào)速器調(diào)節(jié)時間、蝸殼實際壓力、真空破壞閥開啟時間、尾水管真空度、機(jī)組振動和擺度值、調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)、轉(zhuǎn)輪葉片關(guān)閉時間及角度（僅轉(zhuǎn)槳式機(jī)組）、轉(zhuǎn)動部分上抬量、上下游水位。

機(jī)組甩負(fù)荷試驗應(yīng)錄制過渡過程的各種參數(shù)變化曲線及過程曲線，記錄各部位推力軸承和導(dǎo)軸承瓦溫的變化情況。機(jī)組甩25%額定負(fù)荷時，記錄接力器不動時間。檢查并記錄真空破壞閥的動作情況與大軸補(bǔ)氣情況。檢查水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)性能，校核導(dǎo)葉接力器緊急關(guān)閉時間、蝸殼水壓上升率、機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率等，均應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。在額定功率因數(shù)條件下，水輪發(fā)電機(jī)組突甩負(fù)荷時，檢查自動勵磁調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性和超調(diào)量是否符合規(guī)定。

對于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)組甩負(fù)荷后，應(yīng)檢查調(diào)速系統(tǒng)的協(xié)聯(lián)關(guān)系和分段關(guān)閉的正確性，以及突然甩負(fù)荷引起的抬機(jī)情況。

2.2 機(jī)組過速試驗和甩負(fù)荷試驗的意義

機(jī)組過速試驗和甩負(fù)荷試驗時，機(jī)組進(jìn)入異常的過速和制動工況，由此引起的機(jī)組振動和擺度值遠(yuǎn)超正常運(yùn)行工況。

機(jī)組過速試驗時，機(jī)組活動導(dǎo)葉處于小開度的工況，此時機(jī)組不輸出有功功率，導(dǎo)葉開度較小，水道系統(tǒng)流速較低，導(dǎo)葉關(guān)閉引起的水道系統(tǒng)水擊壓力較小。對常規(guī)電站，一般過速試驗時的轉(zhuǎn)速高于機(jī)組甩負(fù)荷最大轉(zhuǎn)速上升值5%（絕對值），可以有效考核機(jī)組各部位擺度振動值、發(fā)電機(jī)空氣間隙、轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度等。對于蓄能電站，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升時，水泵水輪機(jī)產(chǎn)生的離心力導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪過流能力明顯降低，機(jī)組轉(zhuǎn)速難以上升至設(shè)計規(guī)定值，因此GB/T 18482明確規(guī)定“具有明顯水泵水輪機(jī)‘S’特性的機(jī)組，以上述方法無法將機(jī)組轉(zhuǎn)速上升至設(shè)計規(guī)定值時，過速試驗對機(jī)組轉(zhuǎn)動部分的考驗可用甩負(fù)荷試驗替代”。

機(jī)組甩負(fù)荷試驗時，導(dǎo)葉開度大，水道系統(tǒng)流速高，導(dǎo)葉關(guān)閉引起的水道系統(tǒng)水擊壓力大，水流的不穩(wěn)定性增高，水道系統(tǒng)壓力急驟上升和下降，同時機(jī)組轉(zhuǎn)速上升，除考核機(jī)組各部位振動擺度值、發(fā)電機(jī)空氣間隙、轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度外，還特別檢驗導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律、水道系統(tǒng)及水輪機(jī)過流部件承壓能力、頂蓋振動、調(diào)速器參數(shù)及調(diào)節(jié)性能等。

2.3 一管多機(jī)輸水系統(tǒng)單機(jī)甩負(fù)荷和多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷的差異

同一水道系統(tǒng)單機(jī)甩負(fù)荷和多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷，水道系統(tǒng)流速變化差異很大，導(dǎo)葉關(guān)閉引起的水道系統(tǒng)水擊壓力差異也很大，與一臺機(jī)組甩負(fù)荷工況相比，多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷工況蝸殼壓力上升和尾水管壓力下降更大，其次機(jī)組轉(zhuǎn)速上升也大一些，由此引起的機(jī)組振動擺度更嚴(yán)重，轉(zhuǎn)動部件和承壓部件承受更為嚴(yán)格的考驗。

以清遠(yuǎn)抽水蓄能電站機(jī)組甩負(fù)荷試驗為例，4臺機(jī)組不同組合工況機(jī)組甩負(fù)荷試驗實測值見表1。

表1 清遠(yuǎn)蓄能電站機(jī)組甩負(fù)荷試驗實測值Tab.1 Measured values of load rejection test of Qingyuan pumped storage power station

3 非單元引水輸水布置方式機(jī)組甩負(fù)荷試驗

3.1 非單元引水輸水布置方式

非單元引水輸水系統(tǒng)布置方式，首先要區(qū)分開的是一洞一室多管多機(jī)布置，還是一洞一室一管多機(jī)或一管多機(jī)布置。

一洞一室多管多機(jī)布置方式，通常是一條引水洞接一個調(diào)壓室，從調(diào)壓室向后，單管單機(jī)、單管二機(jī)，二管四機(jī)等布置方式，這種布置方式一根壓力鋼管最多接2臺機(jī)組，與一管多機(jī)布置方式有本質(zhì)上的差異。

一洞一室一管多機(jī)或一管多機(jī)布置，本文特指一根壓力鋼管接三臺及以上機(jī)組的布置方式。采用一管四機(jī)布置方式的國內(nèi)的抽水蓄能電站有：廣蓄一期、廣蓄二期、惠蓄一廠、惠蓄二廠、清遠(yuǎn)蓄能等。國外采用一洞一室一管多機(jī)布置的電站也較多，如英國的迪諾威克蓄能電站（一洞一室一管六機(jī)）和日本的奧美蓄能電站（一洞一室一管四機(jī)）等。

3.2 一洞一室多管多機(jī)布置方式機(jī)組甩負(fù)荷試驗

以一洞一室二管四機(jī)布置方式為例，機(jī)組甩負(fù)荷試驗只進(jìn)行同一壓力管道上的2臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗就可以；同一調(diào)壓室的4臺機(jī)組同時甩負(fù)荷，雖然調(diào)節(jié)保證極值大于2臺機(jī)組同時甩負(fù)荷工況，但由于設(shè)置了調(diào)壓室，調(diào)壓室是自由水面，能反射和抑制水擊壓力，因此雖使調(diào)壓室涌浪幅度加大，但機(jī)組調(diào)節(jié)保證極值增加不多，只要調(diào)壓室設(shè)計高度和通氣面積足夠，調(diào)壓室涌浪幅度增加不會產(chǎn)生不可預(yù)見的安全問題。

3.3 一管多機(jī)布置方式機(jī)組甩負(fù)荷試驗

3.3.1 常規(guī)電站一管多機(jī)布置方式機(jī)組甩負(fù)荷試驗

近幾年新建的常規(guī)電站，一般過速試驗時的轉(zhuǎn)速高于同一壓力管道機(jī)組全部甩負(fù)荷的最大轉(zhuǎn)速上升計算值，機(jī)組各部位擺度振動值、發(fā)電機(jī)空氣間隙、轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度等通過過速試驗可以得到有效考核。水輪機(jī)主要承壓部件如蝸殼、進(jìn)水閥，均按鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、制造和檢驗，壓力鋼管的設(shè)計、制造均滿足相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，焊縫的檢測手段比較可靠。此外，進(jìn)水閥一般均進(jìn)行試驗壓力不小于1.5倍設(shè)計壓力的水壓試驗，部分電站蝸殼也進(jìn)行了1.5倍設(shè)計壓力的水壓試驗，出現(xiàn)不可控制事故的可能性較小。

若水道設(shè)計不合理，輸水發(fā)電系統(tǒng)過長而未設(shè)置調(diào)壓室，則機(jī)組甩負(fù)荷工況存在安全問題。若尾水壓力管道過長、水輪機(jī)安裝高程偏高，機(jī)組甩負(fù)荷時尾水管和頂蓋部位可能會出現(xiàn)液注分離現(xiàn)象，發(fā)生強(qiáng)烈的反水錘，輕則導(dǎo)致機(jī)組頂蓋部位水壓反復(fù)震蕩，引起頂蓋振動值偏大，還可能產(chǎn)生抬機(jī)破壞機(jī)組，更嚴(yán)重的可能發(fā)生頂蓋被強(qiáng)大的水壓頂開，出現(xiàn)水淹廠房等惡性事故。若上游側(cè)輸水發(fā)電系統(tǒng)過長，蝸殼、進(jìn)水閥、壓力鋼管設(shè)計壓力偏小，沒有按同甩負(fù)荷的壓力上升值考慮，則同一壓力管道機(jī)組全部甩負(fù)荷時存在壓力管道等破壞的安全隱患。

對于常規(guī)電站，一管多機(jī)布置方式多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗對壓力管道、進(jìn)水閥、蝸殼、尾水管等過流部件的承壓能力可進(jìn)行有效考核，對機(jī)組頂蓋等過流部件的承壓能力和機(jī)組轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度的考核意義則相對較小。如果單臺機(jī)組甩負(fù)荷試驗數(shù)據(jù)驗證了調(diào)保計算值的準(zhǔn)確性，則機(jī)組調(diào)節(jié)保證設(shè)計值通常能滿足要求，一管多機(jī)布置方式電站進(jìn)行多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗意義有限。

3.3.2 抽水蓄能電站一管多機(jī)布置方式機(jī)組甩負(fù)荷試驗

對于蓄能電站，機(jī)組進(jìn)行過速試驗時，水泵水輪機(jī)產(chǎn)生的離心力導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪過流能力明顯降低，機(jī)組轉(zhuǎn)速難以上升至設(shè)計規(guī)定值，通常蓄能電站機(jī)組過速試驗轉(zhuǎn)速上升值僅110%～120%額定轉(zhuǎn)速，而機(jī)組甩負(fù)荷試驗轉(zhuǎn)速上升值超過130%額定轉(zhuǎn)速，抽水蓄能電站機(jī)組過速試驗時的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于機(jī)組甩負(fù)荷工況，機(jī)組各部位擺度振動值、發(fā)電機(jī)空氣間隙、轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度等不能通過過速試驗得到有效考核。

機(jī)組甩負(fù)荷過程中管道內(nèi)水擊壓力的產(chǎn)生來自流量變化。對常規(guī)水輪機(jī)，其流量變化基本取決于導(dǎo)葉開度的變化。對可逆式水泵水輪機(jī)，其流量受導(dǎo)葉開度和機(jī)組轉(zhuǎn)速的雙重影響。可逆式機(jī)組轉(zhuǎn)速變化對水泵水輪機(jī)過流量影響較大，特別對于高水頭/揚(yáng)程的可逆式水泵水輪機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時，離心力急劇加大，水泵水輪機(jī)流量和轉(zhuǎn)輪前后壓力將出現(xiàn)較大幅度的震蕩，從而引起蝸殼和尾水管內(nèi)較大的壓力脈動。

可逆式機(jī)組甩負(fù)荷時導(dǎo)葉可采用先快后慢、先慢后快、導(dǎo)葉延時關(guān)閉等分段關(guān)閉規(guī)律。但無論導(dǎo)葉采用哪種關(guān)閉規(guī)律，由于導(dǎo)葉關(guān)閉時間較長，離心力導(dǎo)致的轉(zhuǎn)輪前（蝸殼、頂蓋等部件）后（尾水管）壓力急劇上升和下降已經(jīng)發(fā)生，機(jī)組頂蓋等部件承受的壓力較大。

采用一管多機(jī)布置方式的抽水蓄能電站，同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗，對壓力管道、進(jìn)水閥、蝸殼、尾水管、頂蓋等過流部件的承壓能力和機(jī)組轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度均能進(jìn)行有效考核。

4 一管多機(jī)布置方式機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗幾點看法

4.1 一管多機(jī)布置方式機(jī)組同時甩負(fù)荷概率比單臺機(jī)組甩負(fù)荷低

單臺機(jī)組甩負(fù)荷概率較高，相關(guān)的任何一個設(shè)備或接入系統(tǒng)故障，都可能導(dǎo)致機(jī)組甩負(fù)荷。多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷的概率比較低，對一回出線的電站，一般電網(wǎng)故障或送出線路故障將導(dǎo)致機(jī)組同時甩負(fù)荷；對于采用一管多機(jī)布置方式、二回以上出線的電站，多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷概率相對較低。

4.2 同一壓力鋼管多機(jī)同時甩負(fù)荷比單機(jī)甩負(fù)荷風(fēng)險高

同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷與一臺機(jī)組甩負(fù)荷相比，上游過流部件承受更高的壓力上升或壓力下降，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升也有增加，由此引起的機(jī)組振動擺度更嚴(yán)重，接近或超過機(jī)組和水道系統(tǒng)的設(shè)計工況。一管多機(jī)布置方式的蓄能電站，水力系統(tǒng)及機(jī)組的邊界條件更為復(fù)雜，數(shù)值模擬計算中機(jī)組模型全特性曲線數(shù)據(jù)、導(dǎo)葉開度與接力器行程關(guān)系曲線數(shù)據(jù)、機(jī)組模型與原型相似關(guān)系均可能存在一定的誤差，特別是水泵水輪機(jī)還存在某個區(qū)域的不穩(wěn)定工況，給調(diào)節(jié)保證計算的準(zhǔn)確性造成相當(dāng)?shù)碾y度。同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷，對機(jī)組轉(zhuǎn)動部件強(qiáng)度、過流部件承壓能力均是更為嚴(yán)格的考驗，機(jī)組出故障概率更大，是否需要進(jìn)行同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗應(yīng)進(jìn)行充分的論證。

4.3 同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗可以防患于未然

同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗，對水道系統(tǒng)、機(jī)組、電網(wǎng)有較大的沖擊，存在一定的風(fēng)險，但這些風(fēng)險是設(shè)計中應(yīng)該考慮的，且風(fēng)險是可控的。

4.3.1 準(zhǔn)確預(yù)測最嚴(yán)重的工況是否滿足調(diào)節(jié)保證設(shè)計要求

同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗之前，機(jī)組已進(jìn)行多次甩負(fù)荷試驗，根據(jù)試驗工況的試驗實測值和復(fù)核計算成果，可以充分驗證機(jī)組調(diào)節(jié)保證計算的準(zhǔn)確程度，分析各工況機(jī)組甩負(fù)荷時相關(guān)參數(shù)和極值與調(diào)節(jié)保證計算成果的關(guān)系，從而預(yù)測最嚴(yán)重的工況是否滿足調(diào)節(jié)保證設(shè)計要求，以確保機(jī)組及水道安全。

4.3.2 采取適當(dāng)措施預(yù)防事故發(fā)生

分步試驗過程可提前發(fā)現(xiàn)不符合調(diào)節(jié)保證計算的預(yù)期值并采取相應(yīng)措施（如蓄能機(jī)組壓力脈動超過預(yù)期值，可增加壓力脈動的修正值）；若甩負(fù)荷試驗發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)保證設(shè)計值裕量偏小，如轉(zhuǎn)速上升值小而蝸殼壓力很大或尾水真空度數(shù)值較大，可采用調(diào)整導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律、延長導(dǎo)葉關(guān)閉時間等措施解決，反之則采用縮短導(dǎo)葉關(guān)閉時間等措施解決。對于轉(zhuǎn)速上升值和蝸殼壓力值均超過設(shè)計保證值時，則應(yīng)停止試驗，分析原因，研究解決的辦法。

在采取調(diào)整導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律等措施后，根據(jù)試驗和計算成果，判斷蝸殼壓力值或尾水管真空度可能超過設(shè)計值，可在上游水位較低或下游側(cè)水位較高時進(jìn)行甩滿負(fù)荷試驗，根據(jù)試驗結(jié)果復(fù)核上游正常蓄水位或下游低水位時，蝸殼壓力或尾水管真空度能否滿足設(shè)計要求。

4.3.3 制定事故處置預(yù)案

試驗前，電站將進(jìn)行充足的準(zhǔn)備工作，并制定事故處置預(yù)案，試驗過程中若發(fā)生事故，現(xiàn)場人員將按事故處置預(yù)案，及時采取合適的措施，防止出現(xiàn)更大的事故。試驗后停機(jī)檢查機(jī)組轉(zhuǎn)動部分和螺栓是否松動，固定部分連接是否緊固，頂蓋螺栓是否出現(xiàn)松動或變形，若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理，可有效避免事故擴(kuò)大。

4.3.4 預(yù)防機(jī)組投運(yùn)后出現(xiàn)事故

試驗時配有完善的測量、監(jiān)控儀器，儀器儀表均經(jīng)過率定，可有效分析試驗過程中出現(xiàn)的各種狀況，通過試驗可為以后電站運(yùn)行提供有力的技術(shù)支撐。

4.4 同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗的意義

（1）雖然目前采用多種多樣的模擬數(shù)值計算分析軟件都可以對一管多機(jī)甩負(fù)荷過渡過程預(yù)測計算，其成果可作為工程現(xiàn)場試驗的實際運(yùn)行時參考。但實際的一管多機(jī)同時甩負(fù)荷后的壓力波分布情況和機(jī)組轉(zhuǎn)速上升仍有待試驗時進(jìn)一步驗證。

（2）及時發(fā)現(xiàn)機(jī)組設(shè)計、制造、安裝和輸水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計、施工過程中的質(zhì)量問題和隱患，工程建設(shè)各方均還在現(xiàn)場，問題處理較投產(chǎn)運(yùn)行后要快捷。

（3）同一壓力鋼管多臺機(jī)組若未進(jìn)行同時甩負(fù)荷試驗，機(jī)組運(yùn)行過程中出現(xiàn)多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷的故障，需要對所有機(jī)組進(jìn)行細(xì)致全面的檢查，確認(rèn)無誤后再投入運(yùn)行。做過同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗之后，機(jī)組和流道經(jīng)受了全面考驗，機(jī)組運(yùn)行過程中若出現(xiàn)類似的事故，根據(jù)安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)信息對相關(guān)設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行檢查、處理，可不對所有機(jī)組、輸水發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查。

（4）同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗，對水道、機(jī)組、電氣設(shè)備、各輔助系統(tǒng)均進(jìn)行了全面考驗，為電站機(jī)組實現(xiàn)全水頭、滿負(fù)荷方式運(yùn)行創(chuàng)造條件，提供有力的技術(shù)支撐，給機(jī)組更好地為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行服務(wù)奠定堅實基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

（1）根據(jù)相關(guān)規(guī)范對機(jī)組甩負(fù)荷試驗要求，一管多機(jī)布置方式的電站，機(jī)組甩負(fù)荷試驗方式按設(shè)計要求進(jìn)行。是否進(jìn)行同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗由工程設(shè)計單位提出要求，若工程設(shè)計單位經(jīng)分析論證，確認(rèn)同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷是校核工況，出現(xiàn)的概率極低，且工程設(shè)計單位和制造廠復(fù)核的機(jī)組調(diào)保設(shè)計各項參數(shù)均能滿足設(shè)計和合同要求，并得到業(yè)務(wù)主管部門認(rèn)可，則不必再進(jìn)行多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗。

（2）對于可逆式機(jī)組的抽水蓄能電站，若同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷工況屬設(shè)計工況，建議進(jìn)行多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗。

（3）對常規(guī)電站，即便只有一回出線，若已進(jìn)行較高轉(zhuǎn)速的過速試驗和蝸殼水壓試驗，且工程設(shè)計單位和制造廠復(fù)核的機(jī)組調(diào)保設(shè)計各項參數(shù)能滿足設(shè)計和合同要求，并得到業(yè)務(wù)主管部門認(rèn)可，可不進(jìn)行多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗。

（4）同一壓力鋼管多臺機(jī)組是否進(jìn)行多機(jī)同時甩負(fù)荷試驗應(yīng)充分聽取業(yè)主的意見，工程建設(shè)單位、工程設(shè)計單位和電力系統(tǒng)應(yīng)充分協(xié)商。進(jìn)行同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗，在試驗前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備和應(yīng)急預(yù)案；對于不進(jìn)行同一壓力鋼管多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷試驗的電站，應(yīng)在運(yùn)行規(guī)程中明確規(guī)定，運(yùn)行過程中若出現(xiàn)此類工況，機(jī)組不能立即投入運(yùn)行，在對機(jī)組和流道進(jìn)行安全檢查，并確認(rèn)無誤后才允許再次投入運(yùn)行。

（5）建議業(yè)務(wù)主管部門盡快完善相關(guān)規(guī)程規(guī)范的修訂，增強(qiáng)可操作性。

（6）同一輸水系統(tǒng)內(nèi)的多臺機(jī)組同時甩負(fù)荷時，各臺機(jī)組產(chǎn)生的壓力波在高壓輸水系統(tǒng)中傳播時產(chǎn)生干擾，壓力波可能相互疊加，也可能相互削弱。如果壓力波相互削弱，則對水力系統(tǒng)的安全有利，可降低同一鋼管內(nèi)的多臺機(jī)同時甩負(fù)荷時的最大壓力上升值。如果壓力波相互疊加，則可能威脅水力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，給輸水系統(tǒng)帶來隱患。

同一輸水管道內(nèi)的多臺機(jī)組采用不同的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律，能使機(jī)組甩負(fù)荷時的壓力波峰互相削減，從而更容易滿足調(diào)節(jié)保證設(shè)計的要求。建議對一管多機(jī)的輸水發(fā)電系統(tǒng)，開展各臺機(jī)組采用不同關(guān)閉規(guī)律的調(diào)節(jié)保證計算研究工作。

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Discussion on Simultaneous Load Rejection Test of One Pumped Multi Station in Pumped Storage Power Station

HAN Lingli，WANG Lafen
(Planning and Design Institute of Water Conservancy and Hydropower, Beijing 100120, China)

For a hydropower station which is arranged in a pipe with multiple machines， whether or not the unit is carried out at the same time， the load rejection test has been controversial.The article introduces the relevant regulations and requirements，the significance of load rejection test field unit， discusses the advantages and disadvantages of hydropower more than one machine layout of station of the same pressure pipe unit and load rejection test， and suggestions are given.

hydropower station； one tube multi machine；regulation guarantee

TV732.7

A

570.30

10.3969/j.issn.2096-093X.2017.01.010

2016-10-23

2016-12-30

韓伶俐（1971—），女，教授級高級工程師。主要研究方向：水利水電工程水力機(jī)械專業(yè)的審查、咨詢、設(shè)計和研究工作。

王臘芬（1963—），女，高級工程師。主要研究方向：水利水電工程控制保護(hù)和通信專業(yè)的審查、咨詢、設(shè)計和研究工作。