1抽水蓄能电站的发展概况

具有调谷、削峰、调频和调相、事故备用及“黑启动”等多种功能的特殊电力装置是抽水蓄能电站，有着稳定电力系统运行的重要作用。抽水蓄能电站有着百年的发展历史，全世界各个国家特别是一些发达国家和地区，都曾经努力建设抽水蓄能电站，在运行和建设的过程中累积了许多经验。我国现今正处于电力需求很大的时期，核能和光电等新能源发展迅速，电源结构多种多样，因此需求大型的储能设施。通过学习和借鉴国外先进的技术与经验，可以促进我国抽水蓄能电站的健康持续发展。

2抽水蓄电站机电安装中存在的主要问题

抽水蓄能电站的机电安装存在的问题有以下十种：

第一，金属部件中焊接的质量是在机电安装的过程中需控制的重点环节。只有焊缝的探伤合格率会很高，才能保证最终的合格率达到全部合格。但是现场检测到存在很多的问题，有进口的尾水管焊缝存在较多的夹渣，还有电站发现蜗壳焊缝、上下机架焊缝、基座的焊缝等达不到规范要求。

第二，转子磁极绕组的机构设计和材料选择不满足规范要求，致使机组转动部件出现磁极结构和质量问题，从而导致机组损坏等后果。

第三，由于机组金属结构器件的强度和刚度在现场无法检查，例如机组压力过大吊装伸缩节时，可能会有形变，充水后变圆形。在充水完成后抽水蓄能电站的球阀才可以密封锁定检修，和金属部件的刚度与强度有很大关联。

第四，在安装现场下线后的定子线棒才能进行绝缘试验，电站的线棒在安装过程中经过长时间的干燥处理仍是还未能符合规范，符合规范要求需要放入机组坑搁置一段时间。还有的抽水蓄能电站出现了线棒极化指数、泄漏电流等问题，由于未能按照规范操作进行交流耐压试验。

第五，在定子铁芯叠装的问题上，有些抽水蓄能电站会出现运行之后定子铁芯的铁片翘曲问题，在定子铁芯叠片后，经过了磁化试验，但机组启动之后有铁芯穿心螺杆绝缘损坏的问题，造成损坏机组的严重事故。

第六，在部分机组运转后检测各个部分的振动、摆度数据较大。因为中拆机组出现了问题，由于轴系比较长，所以调整难度大。需要协调上、下、水导各导轴承间隙的紧密同步，还有需要应用动平衡以调整配置，也有些是因为水压脉动引起的。

第七，在材料和推力轴承设计上存在问题和漏洞，导致机组启动后有推力瓦过热的情况发生，从而造成了抽水蓄能电站的事故。有推力瓦的进油角略小，还有推力瓦的质量不达标，有些是因为高顶装置的油泵量较小，从而出现油膜过薄的问题，除此之外，运行以后发现推力支撑的固定卡发生形变、机组频繁启停使销钉无法承受其压力。

第八，由于机组的初次启动处于低水头的缘故，在空载开度区域进入S弯，转轮有不稳定的现象，发生了空载转动时不能稳定转速的情况。国外发达国家投产的机组也出现了此问题，但运用了2个不同步都还未能解决稳定的问题，故运用4个不同步导叶，还有些电站则应用6个不同步导叶，都未能解决低水头空载不稳定与不同步导叶投入的震动的问题。

第九，在机组调试时出现了导叶小开度时的振动问题，某些抽水蓄能电站机组在水泵停机关闭小导叶开度时会有猛烈的振动，由于考虑到震动可能会引发导叶轴承的事故，因此在电动机负载过大的情况下跳开发电机断路器关机，出现了电机断路器损坏严重的现象。抽水蓄能电站机组在调试水泵的调相时，导叶小开度也会出现激烈振动，致使导叶联接板销钉脱落的事故。第十，调试初期抽水蓄能电站有主轴顶起和工作密封烧损的问题，有的是由于工作密封设计原理与抽水蓄能机组工况转换不符。还有因为结构设计当中的材料刚度未达标，比如在水导轴承盖上密封布置的机械强度，除此之外还有因密封环材料的刚度不达标。

3抽水蓄能电站的机电施工中存在的主要问题

对于机电施工过程中，有以下问题值得研究与探索：

第一，安排与组织机电安装技术人员：土建标施工存在缺少机电方面专业人员的问题，为满足工程又好又快的目标，需以点带面，进行高效率施工，选一些技术能力强和有领导能力的技术人员是最有力的解决方法。

第二，对图纸和技术文件进行深入的学习与了解，组织技术人员交流，使施工人员对工程有大致的了解与认识，明白轻重缓急，掌握常识性的技术质量知识。在施工中掌握主次，循序渐进，瞄准重点，把握住关键部位。就能在安装工程质量与机电埋设上有强力保证。

第三，通过对施工技术方法的指导实践和编写，来确定施工方案的编撰，对于工程专业人员的设计和优化，最终确定符合本工程设计的规范要求，而且在施工中严格实施和现场指导施工。第四，施工过程中提高队伍素质，掌握质量。虽然机电施工专业技术人员充足，工作接触多。但是干好本职工作的同时，也会出现一些问题，如一块规格很精密的埋件，测量误差符合设计标准规范。在许多根钢筋固定在钢筋网上时，遗漏了钢筋网的物理因素等客观原因，或者在浇筑时由于混凝土的下料受力不均匀致使的变形，在混凝土浇筑完工后，诱使埋件超出误差的范围。出现此问题是加固生根未在混凝土或稳固的岩石的基面上。

4避免安装和施工中出现的问题的策略

为保证工程质量需要在前期机电装备的设计与选型、工厂制造、现场安装和启动调试等各个环节进行严格的质量监督检查。在机电装备的设计、选型时期，设计需从土建施工的角度思考，且需考虑选择的抽水蓄能电站水利设计的参数是否有利于设备的加工制造，必须严格按照施工的规范，监督水泵水轮机埋设部件的焊接和安装形位偏差、水泵水轮机机轮和倒水机构等部件、机组推力轴承和导轴承等安装，还有电气一次、二次设备的安装及机组调试的记录，严格把关认真做记录。为保证机组设备正常运行有以下避免事故的策略：

第一，抽水蓄能电站在站址选择之初应为水利设计创造良好条件，需设计方土建和机电多联系和交流，为机组水力设计提供适合的工程参数。运营单位已掌握了抽水蓄能电站运行的宝贵经验，借鉴已建电站的建设与机组运行的经验和教训，在建设期间就应该为生产运行考虑。

第二，在不同工况换转时水泵水轮机与发电电动机受力情况变化大，设计方需要对相关混凝土强度进行合理有效的计算和分析，尽可能地躲开机组振动频率，以确保机组稳定可靠地运转。并且制造商对蜗壳、座环、导叶、顶盖、主轴和轴承体、控制环、机座、大轴、转子、上下机架等器件进行针对性的刚强度分析与计算机有限元的运算。

第三，机电安装监理需要对现场抽样检测，而且重要焊缝需现场探伤；机电监理的质量监督报告实时汇报应包括设备部件与材料到达工地的检验情况，还需要对压力容器和管道等器件按照规范进行现场压力试验；对绝缘部件进行现场安装的电气试验和耐压试验。对于有问题的结构部件可以让制造商给予技术支持，以此确保机电设备的量，还需对铁芯叠片和转子磁轭叠片进行抽样检测。

第四，工程质量的关键是质量，质量把关是措施。监督技术措施的实施是质量管理的重点任务，考核工程的质量，在重要的质量问题上不妥协，次要的问题一略带过，把握过程管理，不要简单的质量把关。应将技术和质量有机地结合起来，过程控制与质量把关协调统一起来，关键是施工过程的控制。机电设备基础埋设和安装工程，划分在土建标段里施工。这样在施工中，加强了承包商统筹安排资源，合理组织施工，避免施工干扰，加快施工计划。

第五，机组的启动调试是设施设计和制造质量的重要考核，在启动调试前需要制定调试章程，根据合同与规范操作以进行各项现场试验。考虑到抽水蓄能电站的特点下列试验需要进行：（1）动平衡试验是蓄能机组应在两个不同的旋转方向来试验；（2）机组热运行试验是在热运行过程中检测推力轴承和各导轴承以及铁芯的温度是不是稳定，检查上下机架和定子铁芯以及顶盖等器件的振动是不是达到规范标准；（3）过速试验即按照调试规范，在完成了动平衡和热运行试验后进行机组过速试验；（4）甩负荷试验即测取机组调节系统动态特性，有发电甩负荷试验和水泵断电试验两部分；（5）球阀动水关闭试验即是检查球阀在带水流的情况下能否可靠关闭；（6）机组黑启动试验，实现黑启动是蓄能机组重要的功能。大多数电站应用了机组带线路零升，设置的监控上面有线路充电的程序，带线路充电目的是检查线路电容电流会不会出现发电机自励磁；（7）无功进相试验即检查电机的励磁回路以及定子铁芯端部是否过热；（8）紧急工况转换试验即检查监控的转换程序。

5结语

质量和安全是生产与工程中关键的问题，在抽水蓄能电站机电安装中要保证质量对各个阶段的质量严格把控，而启动调试是对机组性能的重要检查。需要设置合理的项目管理责任岗位，落实各个职位的目标和任务，既要保证工程安全顺利进行，又要确保质量规格符合规范。机组运行初始阶段需要进行实时监控，来确保抽水蓄能电站的机组可以安全稳定地运行，并且按照电网要求来运营。