《抽水蓄能机组性能验收试验导则》

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中国电力企业联合会标准

T/CEC××××—××××

抽水蓄能机组现场性能试验导则

Guideforfieldperformanceacceptancetestsofpumped-storageunits

（征求意见稿）

××××-××-××发布××××-××-××实施

中国电力企业联合会发布

I

1抽水蓄能机组现场性能试验导则

21范围

3本文件规定了抽水蓄能电站水泵水轮机、发电电动机现场性能试验的基本要求、试验项

4目、试验方法、验收要求和试验报告等。

5本文件适用于定速可逆式抽水蓄能机组的现场性能试验，可用于机组性能评价和合同验

6收，其他型式机组可参照执行。

72规范性引用文件

8下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

9的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

10所有的修改单）适用于本文件。

11GB/T755旋转电机定额和性能

12GB/T1029三相同步电机试验方法

13GB/T3785.1-2010电声学声级计第1部分：规范

14GB/T5321量热法测定电机的损耗和效率

15GB/T10069.1旋转电机噪声测定方法及限值第1部分旋转电机噪声测定方法

16GB/T15468水轮机基本技术条件

17GB/T15469.2水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定第2部分：蓄能泵和水泵水轮机的

18空蚀评定

19GB/T17189水力机械（水轮机、蓄能泵和水泵水轮机）振动和脉动现场测试规程

20GB/T20043水轮机、蓄能泵、水泵水轮机水力性能现场验收试验规程

21GB/T20834发电电动机基本技术条件

22GB/T22581混流式水泵水轮机基本技术条件

23GB/T28566发电机组并网安全条件及评价

24GB/T28570水轮发电机组状态在线监测系统技术导则

25GB/T32584水力发电厂和蓄能泵站机组机械振动的评定

26GB/Z35717水轮机、蓄能泵和水泵水轮机流量的测量超声传播时间法

27DL/T293抽水蓄能可逆式水泵水轮机运行规程

28DL/T305抽水蓄能可逆式发电电动机运行规程

29DL/T1523同步发电机进相试验导则

30DL/T2431抽水蓄能电站过渡过程试验技术导则

313术语和定义

1

32下列术语和定义适用于本文件。

333.1

34性能试验performancetest

35确定机组特性是否满足规定要求的一系列试验。

363.2

37验收试验acceptancetest/conformancetest

38确定机组性能是否满足设备采购合同约定性能指标或规程规范要求的系列试验。

393.3

40预试验pretest

41仪器仪表安装完成后，正式试验前，用于确定安装传感器有效性、数据采集系统可靠性、

42测试大纲可行性进行验证的试验。

434基本规定

444.1抽水蓄能机组符合下列条件时应做现场性能试验：

45a)依据设备采购合同确定机组是否满足约定的性能指标，此时宜在试验机组投入商业

46运行后性能保证期内任选一台机组实施，超过性能保证期时设备采购合同双方应对机

47组性能劣化产生的不利影响进行评估；

48b)当机组性能指标出现劣化，判断机组劣化情况，以决定是否需要更新改造；

49c)机组达到预期寿命后，评估机组性能是否能够延寿运行；

50d)水泵水轮机、发电电动机A级检修或更新改造后，评价相应部件更新改造效果；

51e)其它情况。

524.2试验单位应具备国家、行业认可的试验检测工作机构资质。

534.3试验人员应熟悉试验实施方案，以及人身、设备、系统安全事项。

544.4试验前应完成试验方案的编制、审核与批准工作，试验方案应报电网调度部门备案。

554.5试验方案应包括试验目的、试验机组参数、试验项目、试验依据标准、试验步骤、试验

56仪器仪表及安装位置、试验数据处理方法、试验结果的有效性判据、试验计划、安全技术措

57施、试验组织机构、各单位责任与分工、试验危险点与应急处理方案等内容。

584.6机组现场性能试验项目参见附录A。

594.7试验机组应处于正常状态，水泵水轮机运行满足DL/T293相关要求，发电电动机运行满

60足DL/T305相关要求。

614.8宜采用数字仪器仪表进行现场性能验收试验。用于测量电压、电流、电阻、功率等电量

62测量仪器及其附件精度不应低于0.2级准确度，用于测量振动、压力脉动等传感器不应低于

63GB/T28570相关要求，用于测量噪声的仪器仪表应满足GB/T10069.1相关要求，且在检定或

64校准有效合格期内。

2

654.9宜采用预试验对安装后传感器有效性、数据采集系统可靠性、测试大纲可行性进行验证。

664.10验收试验应按设备采购合同约定的标准或方法实施；当合同未约定时，应按本标准要

67求实施。验收试验结果评价应根据设备采购合同约定执行，当合同未约定时，应按本标准要

68求执行。

694.11试验报告内容参见附录B。

705水泵水轮机性能验收试验

715.1能量指标试验

725.1.1试验项目

73水泵水轮机能量指标试验项目如下：

74a)水轮机出力/水泵入力；

75b)水轮机效率/水泵效率；

76c)水泵流量；

77d)导叶漏水量。

785.1.2试验标准

795.1.2.1能量指标试验应按照GB/T20043实施。

805.1.2.2能量指标评价应满足GB/T22581和和GB/T20043要求。

815.1.3试验要求

825.1.3.1宜在设备采购合同约定的工况点进行能量指标试验。

835.1.3.2采用“一管多机”型式水道布置的机组，当本机组进行能量指标试验时，其它机组

84宜保持在停机状态且主进水阀全关、主进水阀工作密封投入。

855.1.3.3对首台机组采用抽水工况启动的电站，水泵最大入力试验宜在首台机组启动抽水时

86测量；其它情况根据水文和调度情况综合考虑。

875.1.3.4宜采用测量发电电动机输出功率或输入功率并考虑发电电动机效率的方式确定水

88泵水轮机出力或入力，发电电动机效率应采用实际测量结果。

895.1.3.5效率试验宜采用热力学法或基于超声波测流量的方法。

905.1.3.6当采用基于热力学法的水泵水轮机效率试验时，宜采用局部膨胀法测量高、低压断

91面单位比能。

925.1.3.7可采用流道内布置支架的直接方法测量断面单位比能，试验前应对支架的刚强度进

93行校核，支架应在两个方向、不同流速下保持稳定。

945.1.3.8采用超声波流量计测流量时，换能器宜布置在尾水流道内，不宜布置在压力钢管段

95内，其它参照GB/Z35717执行。

965.1.3.9效率试验时应对差压流量系数进行标定。

3

975.1.3.10能量指标试验时单个工况点测程不应少于5次；多个工况点测试时，每个运行工

98况点测程数应相等。

995.1.3.11单个测程中功率变化不应超过平均值的±1.0%，水头/扬程不应超过平均值的±

1000.2%，转速变化不应超过平均值的±0.2%，其它指标偏差参照GB/T20043执行。

1015.1.3.12试验结果换算与修正按照GB/T20043相关要求实施。

1025.1.3.13导叶漏水量应在机组甩负荷试验完成后测量。

1035.1.3.14采用容积法测量导叶漏水量时，应考虑斜井、竖井等上游输水管路系统压力变化

104率要求，试验前应对上游检修闸门漏水量进行评估。

1055.1.3.15当采用声学法在主进水阀平压管路测量导叶漏水量时，试验前应评估主进水阀平

106压管路安全性。

1075.2稳定性指标试验

1085.2.1试验项目

109水泵水轮机稳定性试验项目如下：

110a)顶盖振动；

111b)水导轴承位置处主轴径向振动；

112c)流道压力脉动；

113d)噪声。

1145.2.2试验标准

1155.2.2.1振动和压力脉动应按照GB/T17189测量，噪声应按照GB/T10069.1测量。

1165.2.2.2振动与压力脉动传感器应满足DL/T2431相关要求，声级计应符合GB/T3785.1-2010

117中2型的规定。

1185.2.2.3振动与噪声应满足GB/T22581规定，当GB/T22581无规定时，按GB/T32584执

119行；压力脉动应满足GB/T15468相关要求。

1205.2.3试验要求

1215.2.3.1主轴径向振动传感器安装应满足以下要求：

122a)用于测量主轴径向振动的两个位移传感器应相互垂直（90±5°）共面安装，测量平面

123应垂直于轴线方向且不应与主轴振动节点重合；

124b)传感器与主轴外缘切线方向垂直偏差不超过±5°；

125c)测量表面光洁度不大于Ra1.6且无磁化现象；

126d)同一位置相邻两个电涡流位移传感器探头间距应不小于60mm；

127e)同一测量方向上，传感器安装位置在竖直方向投影角度偏差不应超过±5°；

128f)传感器探头中心与轴领间距不应小于14mm；

129g)用于测量旋转部件摆度的支架固有频率应不低于被测信号最高频率的10倍；

130h)安装间隙宜为传感器线性量程的二分之一。

4

1315.2.3.2振动传感器应刚性连接在被测部件上，所选位置应能反映被测部件振动特征。应有

132防止传感器松动脱落的措施。

1335.2.3.3压力脉动传感器测头宜与流道内侧齐平。当条件不满足时，应采用长度不大于0.3m

134的刚性管路引水测量。

1355.2.3.4水轮机稳定运行范围内和抽水工况稳定运行时测量水泵水轮机机坑地板上方1m和

136尾水管进人门1m处的A声级噪声。

1375.2.3.5采用分位数法计算峰峰值时，上、下分位数宜为2.5%与97.5%或1.5%与98.5%。

1385.2.3.6试验应在设备采购合同约定的工况点下实施。

1395.3调节保证指标试验

1405.3.1试验项目

141水泵水轮机调节保证试验项目如下：

142a)测量蜗壳进口中心线处压力变化以得到极值；

143b)测量尾水管进口（转轮出口）处压力变化以得到极值；

144c)测量机组转速变化以得到最大值。

1455.3.2试验标准

146试验应按照DL/T2431执行，试验结果应满足调节保证设计要求。

1475.3.3试验要求

1485.3.3.1压力信号采样时应采用抗混叠滤波器抑制高频噪声干扰，抗混叠滤波器的截止频率

149应高于活动导叶数与额定转速频率乘积的2.56倍。

1505.3.3.2压力传感器的安装应满足5.2.3.3要求。

1515.4其它试验

1525.4.1过流部件空蚀和磨损检测应按GB/T15469.2相关要求实施。

1535.4.2不宜进行水轮机工况飞逸转速试验。如需进行，各有关方应对试验的风险进行评估，

154并事先达成专门协议。

1556发电电动机性能验收试验

1566.1损耗与效率试验。

1576.1.1试验项目

158发电电动机损耗与效率试验包括：

159a)额定转速空转试验，确定通风损耗；

160b)额定转速三相稳态短路试验，确定杂散损耗；

161c)额定转速空载试验，确定铁心损耗；

162d)不同负载工况试验，确定轴承损耗；

5

163e)其它必要试验，如：不同负载下的轴向水推力测量，不同负载工况校核损耗试验结果、

164励磁损耗等。

1656.1.2试验标准

1666.1.2.1采用量热法根据GB/T5321测量发电电动机损耗并确定效率。

1676.1.2.2发电电动机损耗构成按GB/T20834执行。

1686.1.2.3发电电动机效率应满足设备采购合同要求，分项损耗应满足发电电动机长期安全运

169行时的温升与绝缘要求。

1706.1.3试验要求

1716.1.3.1试验前，定子绕组和转子绕组直流电阻应在电机实际冷态下测量，绕组温度与环境

172温度之差不应超过2K，并记录环境温度与湿度。

1736.1.3.2通风损耗测量时应记录发电机风洞内空气湿度。

1746.1.3.3宜在0.6、0.8和1.0倍额定短路电流下测量杂散损耗，以确定定子电流与杂散损耗

175之间的关系。

1766.1.3.4试验时，应调节冷却水流量以保证进出口温差不低于5K。

1776.1.3.5宜通过测量承重机架扰度或者应变的方法确定不同负载工况下的轴向水推力。轴向

178水推力测量前应采用高油压顶起装置进行率定。

1796.1.3.6碳刷电损耗计算时，碳刷压降按1.0V取值。

1806.1.3.7应根据GB/T20834要求，将各种损耗修正至绝缘热分级的基准工作温度。

1816.2温升试验

1826.2.1试验项目

183发电电动机温升试验项目如下：

184a)发电工况时，额定容量下发热部件温度及冷却介质温度测量；

185b)抽水工况时，设计轴功率下发热部件温度及冷却介质温度测量；

186c)进相运行时，定子端部温度测量。

1876.2.2试验标准

1886.2.2.1试验应按照GB/T1029执行，试验结果应满足GB/T20834和GB/T755要求。

1896.2.3试验要求

1906.2.3.1应在额定冷却水流量条件下进行温升试验。

1916.2.3.2温升试验时应记录发电电动机定子铁心、定子绕组、导轴承、推力轴承等部件、以

192及一次、二次冷却介质温度，记录定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流、有功功率、

193无功功率等电气量。

1946.2.3.3应结合励磁电压和励磁电流通过电阻法计算得到励磁绕组平均温度。

1956.2.3.4温升试验时应满足GB/T755中关于最低环境空气温度和冷却水温的要求。

6

1966.2.3.5发电电动机达到热平衡稳态标准为：各发热部件温度变化在最后1h内不超过2K；

197冷却介质进口温度稳定，并且冷却介质温升和流量在两小时内变化不超过±1%，或冷却介质流

198量不变、冷却介质温升在一小时内变化不超过±1%。

1996.2.3.6温升试验时励磁电流变化范围不应超过±1%，定子电压、电流及功率变化范围不应

200超过±3%，功率因数宜为额定值。

2016.2.3.7温升限值应根据发电电动机额定电压、使用海拔高程以及冷却空气温度等按照GB/T

20220834中的相关要求进行修正。

2036.3电气参数和时间常数试验

2046.3.1试验项目

205发电电动机电气参数与时间常数试验项目如下：

206a)空载特性试验；

207b)短路特性试验；

208c)低转差率试验；

209d)三相突然短路试验；

210e)电压恢复试验；

211f)转子任意位置外施电压试验；

212g)两相稳态短路试验；

213h)两相对中性点稳态短路试验；

214i)三相绕组外施单相电压试验；

215j)零功率因数试验；

216k)空载自减速试验；

217l)甩负荷加速试验；

218m)零功率因数时的过励试验；

219n)电压波形、全电压谐波畸变测定。

2206.3.2试验项目与各参数关系见表1。

221表1电气参数与试验项目相互关系

参数试验项目备注

直轴同步电抗Xd空载特性试验与短路特性试验非饱和值

短路比Kc空载特性试验与短路特性试验

交轴同步电抗Xq低转差率试验非饱和值

三相突然短路试验（非）饱和值

'

直轴瞬态电抗Xd

电压恢复试验非饱和值

三相突然短路试验（非）饱和值

''

直轴超瞬态电抗Xd电压恢复试验非饱和值

转子任意位置外施电压试验非饱和值

''

交轴超瞬态电抗Xq转子任意位置外施电压试验（非）饱和值

7

负序电抗X2两相稳态短路试验非饱和值

负序电阻R2两相稳态短路试验非饱和值

两相对中性点稳态短路试验或三相

零序电抗非饱和值

X0绕组外施单相电压试验

两相对中性点稳态短路试验或三相

零序电阻非饱和值

R0绕组外施单相电压试验

空载特性试验、短路特性试验和零

保梯电抗

Xp功率因数时的过励试验

'

直轴瞬态开路时间常数Td0三相突然短路试验或电压恢复试验

''

直轴超瞬态短路时间常数Td三相突然短路试验

电枢电路时间常数Ta三相突然短路试验

单位加速时间Tj甩负荷加速试验

储能常数H甩负荷加速试验

2226.3.3试验标准

2236.3.3.1试验应按照GB/T1029执行，试验结果应满足设备采购合同要求。

2246.3.4试验要求

2256.3.4.1空载特性试验要求

226a)空载特性试验应在额定转速下进行。当转速存在偏差时，应根据GB/T1029相关要求

227进行修正。

228b)空载特性试验前，应调整发电机过压保护整定值，防止过压保护动作。

229c)空载特性试验时，调节励磁电流应使空载电枢电压达到额定值的1.3倍或额定励磁电

230流所对应的电压值作为空载特性的起始点。

231d)空载特性试验应从电枢最高电压向最低电压方向进行，不应采用发电机端电压上升段

232数据；除非机组残压很高，否则应至少降低到0.2倍额定电压。

233e)空载特性曲线应满足：60%额定电压以下读取6个点（包含励磁电流为零时的值），

23460%~110%额定电压每隔5%额定电压进行测点读取（不少于10个点），超过110%额定电压

235时至少读取两个点（其中一个点在120%额定电压附近）。

2366.3.4.2短路特性试验

237a)短路特性试验前，应调整发电机过流保护整定值，防止过流保护动作。

238b)短路特性试验时，调节励磁电流应使空载电枢电流达到额定值的1.2倍作为短路特性

239的起始点。

240c)短路特性试验应从电枢最高电流向最低电流方向进行，试验点数不少于7个。

2416.3.4.3其它试验要求

242a)采用低转差率法确定同步电抗时，转差率应小于1%，剩磁产生的电压不应超过外施电

243压的0.3倍。

244b)采用两相稳态短路试验确定负序电抗时，短路电流宜限制在不超过0.3倍额定电流，

245试验总时间不宜超过5分钟，短路电流点数不宜少于3个。

8

246c)采用两相对中性点稳态短路确定零序电抗时，短路电流宜限制在不超过0.3倍额定电

247流，试验总时间不应超过5分钟，短路电流点数不宜少于3个。

248d)采用发电机出口断路器进行三相突然短路试验时，短路前空载电压不应超过0.4倍额

249定电压。

250e)采用发电机出口断路器进行电压恢复试验时，应保证断路器分开后机端电压不超过0.7

251倍额定电压。

252f)宜根据进相试验确定零功率因数和V型特性曲线，进相试验应按照DL/T1523相关要

253求实施。

254g)当采用甩负荷测量机组转动惯量时，发电机甩负荷不宜超过20%额定负荷，甩负荷后

255调速器应退出运行以保持导叶开度不动，励磁系统不应退出运行。当机组转速达到1.05倍额

256定转速或转速下降时投入调速器。

2576.4进相试验

2586.4.1试验项目

259发电电动机进相试验项目如下：

260a)发电工况不同负荷下的进相能力测试；

261b)设计入力抽水工况下进相能力测试；

262c)发电调相或抽水调相时进相能力测试。

2636.4.2试验标准

2646.4.2.1试验应按照DL/T1523实施，试验结果应满足GB/T28566要求。

2656.4.3试验要求

2666.4.3.1进行试验时应监视定子端部及相关金属构件温度，温升应符合GB/T20834和GB/T

267755相关要求。

2686.4.3.2进相试验时应监视各级母线电压，电压不应超过试验电厂运行规程限值。

2696.4.3.3进行试验时应防止电机功角失稳。

2706.4.3.4当有陪试机组时，陪试机组应退出成组运行和自动电压调节功能。

2716.5振动试验

2726.5.1试验项目

273发电电动机振动试验项目如下：

274a)上机架、下机架振动；

275b)定子铁心与定子机座振动；

276c)上导轴承与下导轴承位置处径向振动。

2776.5.2试验标准

2786.5.2.1固定部件与主轴径向振动测量按GB/T17189实施。

9

2796.5.2.2发电电动机振动应满足GB/T20834规定。当GB/T20834无规定时，按GB/T32584、

280GB/T6075.5和GB/T11348.5实施。

2816.5.3试验要求

2826.5.3.1振动传感器及其安装位置应满足GB/T17189和GB/T32584相关要求。

2836.5.3.2振动传感器安装要求见5.2.3.1和5.2.3.2。

2846.5.3.3发电方向，试验工况点应包括额定转速空转、额定转速额定机端电压空载、保证出

285力范围内稳定运行工况。

2866.5.3.4抽水方向，试验工况应包含保证入力范围内的工况点。

2876.5.3.5工况转换时，工况点应包括发电与抽水之间互转、发电调相与发电之间互转、抽水

288调相与抽水之间互转。

2896.6电压波形全谐波畸变因数（THD）测试

2906.6.1试验项目

291测试发电机空载额定电压的电压波形全谐波畸变因数（THD）。

2926.6.2试验标准

293试验应按照GB/T1029相关要求实施，试验结果应满足GB/T20834要求。

2946.6.3试验要求

2956.6.3.1试验应在发电机空载额定电压和额定频率时实施。

2966.6.3.2试验结果应取三个线电压测试值的最大值。

2976.7噪声测试

2986.7.1试验项目

299试验应在额定有功功率、额定功率因数下实施。

3006.7.2试验标准

301试验应按照GB/T10069.1要求实施，试验结果应满足GB/T20834要求。

3026.7.3试验要求

303噪声测试应在正常运行时距发电电动机上盖板边缘以上高1m处测量A计权声压级噪声。

3046.8发电机V型曲线测定

3056.8.1试验项目

306测定发电机并网运行，系统电压和机组输出有功功率不变条件下，发电机定子电流与励

307磁电流的关系曲线，测定发电机额定励磁电流和额定励磁电压。

3086.8.2试验标准

309试验应按照GB/T1029相关要求实施，试验结果应满足设备采购合同要求。

3106.8.3试验要求

3116.8.3.1本试验宜与发电机进相试验同步进行。

3126.8.3.2试验过程中视在功率应不大于额定视在功率。

10

3136.8.3.3宜分别在0%、50%、75%、100%额定有功功率下，测定发电机V形曲线。

3146.9过负荷试验和定、转子短时过电流试验按GB/T1029相关要求实施。

3156.10电动机试验

3166.10.1试验项目

317电动机试验项目如下：

318a)电动机输入功率试验；

319b)电动机温升试验；

320c)电动机噪声测试；

321d)电动机效率测定。

3226.10.2试验标准

323试验应按照GB/T1029相关要求实施，结果应满足GB/T20834相关要求。

3246.10.3试验要求

3256.11电动机试验要求参照发电机相应试验内容要求实施。

326

11

327附录A

328（规范性）

329抽水蓄能机组性能试验项目表

330A.1抽水蓄能机组性能试验项目可按参照表A.1实施。

331表A.1抽水蓄能机组性能试验项目表

试验项目属性备注

效率▲

水泵抽水量△

水水泵最大入力△

泵振动与压力脉动▲宜在每台机组上实施。