宝鸡市冯家山水库二级水电站安全检测方案.doc

宝鸡市冯家山水库二级电站现场安全检测方案陕西省泵（电）站检测调试中心二0一一年十一月十八日宝鸡市冯家山水库二级电站现场安全检测方案一、工程概况冯家山电站位于水库大坝下游，属于小（一）型工程，四级建筑物，按8度地震设防。二级电站位于大坝下游，距输水洞出口约300m。借助宝鸡第二发电厂取水节制闸调节前池水位高低。从总干渠桩号0+235处右岸设引水口，布置前池，并正交于渠道布设压力管道，采用钢管引水，通过总干渠右岸平台与千河河道之间的管坡落差发电。冯家山二级水电站装机容量12000kW，安装HL220-WJ-84卧式混流水轮机一台，额定出力2153kW,工作水头46.6m,引水5.39m/s，转速600r/min，效率0.87，机组连接方式为直连；SFW-K-2000-10/1730型发电机,额定容量2000千瓦，额定电压6300伏，功率因数0.8，效率0.95，密闭循环空气冷却器冷却，采用SFKL-2A型自并激静止可控硅励磁。冯家山电站馈电电网由35kV3560县长线路、10kV111陈冯线、35kV变电站、10kV开关站及冯家山水库库区自用电网组成。10kV111陈冯线由陈村变电站供，经12km线路,送开关站；35kV3560县长线由县功变电站供，线路全长19.1km，一级站建户外变一座，经主变降压为6.3kV并入一级站母线，再有一级站B2配电变升压10kV送开关站。两路电源在开关站采用隔离刀闸机械闭锁、由开关站倒闸供库区配电线路。二、检测标准（1）小型水电站技术改造规程 （SL 193-97）；（2）水力发电厂安全性评价；（3）水力发电厂安全性评价查评依据；（4）水闸安全鉴定规定 （SL 214-98）；（5）水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程 （DL/T 835-2003）；（6）压力钢管安全检测技术规程 （DL/T 709-1999）；（7）水利水电工程金属结构报废标准 （SL 226-98）；（8）随机技术资料、设计资料及和合同文件。二、检测任务 完成该站机械电气、金属结构的安全检测及1台水轮机的现场效率测试。三、检测目的为确保水力发电厂机械电气、金属结构的安全、稳定、经济运行；鉴定水轮机的效率曲线，提供最基础最重要的技术资料。四、检测方式对于机械电气、金属结构采用集中检测方式进行；针对水轮机效率的测试，鉴于测准水轮机轴功率难度太大，遂采用间接测试的方式进行，即先测得水力机组效率（综合效率）后，通过水轮发电机的效率特性换算得到水轮机效率。五、现场检测时间安排计划于2011年11月21日11月25日进行现场检测；六、检测内容6.1.机械电气：水轮机、调速器及油压装置、进口阀（包括闸阀、球阀、蝶阀）及油压装置、辅助设备（油气水系统）、发电机及重要电动机、电气设备（包括主变压器和厂用变压器、高低压配电设备、励磁系统、继电保护及自动装置、直流系统、电缆及电缆用构筑物、通信）、水电厂自动装置（水轮发电机组自动装置、机组自动准同期装置、机组自动加闸装置、空压机自动装置、排水泵自动装置、电气机械仪表是否定期检验、计算机监控系统）等。6.2 金属结构：压力管道、闸门、启闭机、拦污栅等。6.3 水轮机效率测试 过机流量、工作水头、输出功率、水的重度、导叶开度、功率因数、周波。七、检测方法、仪器配置及技术要求7.1 机械电气依据水力发电厂安全性评价内容项目逐条进行，必要时辅以现场试验； 金属结构依据检测标准进行。7.2 水轮机效率测试7.2.1 过机流量考虑该站的外界条件比较理想，过机流量采用超声波法进行；根据超声波流量计的检定证书，所使用的F601型超声波流量计符合1.5级使用，即其允许最大误差为1.5%；要求必须有外露的直钢管段长2d（压力钢管直径）以上，不同声道有不同直段要求，同时要求测量断面上的流速分布要均匀。7.2.2 工作水头式中：P1：蜗壳进口表压力，在蜗壳进口装设标准压力表（量程01.0MPa、0.25级）相连，直接读取进口压力值。P2：尾水管表压力，在尾水管处装设真空压力表（量程-0.040MPa、0.4级）相连；Z1-Z2表计垂直高差，用水准仪测量；V1、V2分别为蜗壳进口断面水流平均速度(m/s)、尾水管出口断面水流平均速度(m/s)，通过流量及测压管径的测量计算所的：V1=4Q/D12，V2=4Q/D22g:重力加速度，其值为9.81m/S2；：水的重度Nm3。7.2.3 输出功率采用两瓦特表法，电流及电压均从发电机出线断路器处采集，功率表采用0.5级功率表，测试前已经过计量检定。要求发电机的中性点不引出或引出但不与电网连结或试验时不接地时可采以；若发电机中性点引出并与电网联结或者接地，则必须采用三瓦特表法进行测量；7.2.4 水的重度在蜗壳排水阀处取水样，用1000ml标准容器盛水，经过滤后，将泥沙烘干，以1/1000天平称重，即得单位容积含沙量值，进而求的重度值：=W/V7.2.5 导叶开度：导叶开度观测点采用观测接力器行程，可应用接力器刻度标尺进行间接测量。7.2.6 周波：以中控室周波显示装置处予以记录。7.2.7 功率因数要求发电机必须在额定电压、额定转速下运行，而且应尽可能使cos=1，至少应保持额定的cos，试验时务必记下该数值，以便修正由于cos的改变而引起输出功率的变化。7.2.8 尾水噪声：采用精密声级计在尾水处进行测量。7.2.9 振动：采用振动测试仪。八、设备、人员配置水轮机原型试验设备、人员配置表序号测试项目测试设备数量测试人数备注1过机流量超声波流量计1部22工作水头压力表2块201.0MPa、0.25级压力表-0.040MPa、0.4级真空表水准仪1部3输出功率瓦特表2块24导叶开度直尺1根10300mm5功率因数1中控室予以记录6周 波1中控室予以记录7尾水噪声精密声级计1部18振 动振动测试仪1部19对讲机2对10相 机1部九、组织工作9.1 设立试验现场总指挥1人，副指挥12人，联络员1人，试验现场总指挥由水电厂厂长或总工程师担任，副指挥由试验单位技术负责人和水电厂调度部门负责人担任。建议试验指挥机构以水轮机专业的富有经验的工程师为主体。9.2主要分工泵（电）站检测调试中心：负责作好现场测试工作；委托方：负责配合检测中心做好水轮机运行及监护测试装置的安全、调度及开停机、改变工况操作等工作。试验现场总指挥：下达开机试验的指令，调度全部机组运行操作人员和全部试验人员。副指挥：组织试验前的全面检查、证实一切试验条件具备。9.3为确保现场测试工作过程中的测试人员、配合人员的人身安全及机械电气设备安全，建议双方各指派1名熟悉机械电气的安全监督人员。十、开机前准备工作10.1 收集查阅与试验有关的图纸、技术资料，主要包括：电站及机组的主要技术参数、电站运行规程、试验机组近期的检修记录、电站引水管路布置图、电站油气水系统图、水轮机制造图纸、产品说明书和技术条件、发电机产品说明书、技术条件、效率特性曲线和CT、PT精度及布置图、水轮机模型综合特性曲线与运转特性曲线、机组水力测量系统图、调速器产品说明书。10.2 全面检查各个测点的安装质量，安装记录。10.3 组织专人对安装工作面清理情况作仔细检查。10.4 检查全部过流部件：蜗壳、压力钢管、固定导叶、活动导叶、座环过流面、转轮、转轮室、尾水管等处应无凸凹部位和气蚀磨损损坏。10.5 实测导叶开度与接力器行程的关系，做好正式记录并根据导叶开度校核调速器柜上的导叶开度指示表计。10.6 校核标高：对压力表的中心高程(或上下游水位的标高)进行校核记录。10.7 所有测压管路用高压水或高压气进行冲洗，以保证管道畅通无阻、清洁无污、无渗漏现象。10.8 进行部分仪器仪表在静水状态下调零工作。10.9 检查全部照明线路、指挥信号线路与联络工具是否可靠，并对全部试验人员进行指挥信号的预演，并落实相应安全措施。十一、现场试验程序11.1 开机后，当机组运行稳定，各测点工作正常后才能开始进行测试。11.2 测试前将有关测试仪器调试好，零点校核好，一切条件具备后报告指挥台。11.3 按预先安排好的水头值，手动调整导叶开度值，逐个工况点进行测试。每次调整导叶开度后1015min方能开始读书记录，以保证工况的稳定。对于长引水管道的电站，工况的稳定时间还要适当加长。每个工况点读数3次并都记录下来以求均值。每次读数间隔时间不少于1min。11.4 每个水头值下的测试过程重复上述4条步骤。11.5 在测试全过程中，一切听从现场总指挥的安排与调度，测试人员做到：听准铃声、认真读数、坚守岗位。试验指挥机构的联络员要经常巡视各个量测工作面和机组及其测压管路是否正常，检查测试数据是否正确。11.6 收取试验的原始记录。11.7 拆除全部试验装置、测试仪表，恢复原来运行的仪表。11.8 机组因试验而变动的部位按原来运行方式进行复归，机组投入电网正常运行。11.10 清扫、整理试验现场。十二、注意事项12.1 被试机组的电气、机械各部分应调整好，能正常工作。12.2 被试机组的调速器亦须调整好，无任何缺陷和不稳定现象。12.3 试验时系统周波必须等于额定值，其偏差不得超过0.2HZ。12.4 试验时必须保持功率因数cos为额定值，有条件的最好保持cos=1.12.5 试验次数（即不同导叶开度的试验次数）可根据厂家提供的资料，绘制试验水头附近的效率特性曲线来确定。一般而言，