T-CES 188-2022 水电站能效技术监督导则

ICS27.140CCSP55/59团体标准T/CES188—2022水电站能效技术监督导则Guideforenergyefficientsupervisionofhydropowerstation2022-12-19发布2022-12-21实施中国电工技术学会发布IT/CES188—2022前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 24基本规定 25投运前技术监督 35.1规划设计 35.2安装调试 35.3施工验收 36运维检修监督 47能效试验监督 57.1水轮机效率 57.2发电机效率 57.3水轮发电机组效率 67.4变压器效率 67.5辅助设备效率 67.6水电站能效 68技术报告 6附录A（资料性附录）水电站节能技术监督统计表 7附录B（资料性附录）能效技术监督报告 8B.1报告封面 8B.2监督单位和人员 8B.3前言 8B.4监督电站 8B.5依据的规程 8B.6监督程序 8B.7结果 9B.8结果分析 9B.9结论和建议 9T/CES188—2022本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电工技术学会提出。本文件由中国电工技术学会标准工作委员会电力能效技术工作组归口。本文件起草单位：国网甘肃省电力公司电力科学研究院、国网甘肃省电力公司、刘家峡水电厂、甘肃省水力发电工程学会、兰州交通大学、兰州理工大学、大唐西北电力试验研究院。本文件主要起草人：马喜平、甄文喜、梁琛、苟小军、张云利、董晓阳、董开松、李帅兵、任明远、徐瑞、李臻、岳文婷、闵永智、李臻、张政国、杨军亭、李亚昕、王维洲、郑伟、赵龙、李晓楠、刘秀良、龚真尧、姜明君、陈柏旭、刘海伟、李威武、庄国峰。本文件为首次发布。T/CES188—20221水电站能效技术监督导则本文件规定了水电站规划设计、运行、维护、检修及试验等过程能效监督的内容和技术要求。本文件适用于新建、改建及扩建的水电站（含抽水蓄能电站）的能效监督工作。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB1094.1电力变压器第1部分：总则GB1094.11电力变压器第11部分：干式变压器GB/T7894水轮发电机基本技术条件GB/T8175设备及管道绝热设计导则GB/T8564水轮发电机组安装技术规范GB12021.3房间空气调节器能效限定值及能效等级GB17621大中型水电站水库调度规范GB18613电动机能效限定值及能效等级GB19153容积式空气压缩机能效限定值与能效等级GB19576单元式空气调节机能效限定值及能效等级GB19761通风机能效限定值及能效等级GB19762清水离心泵能效限定值及节能评价值GB24790电力变压器能效限定值及能效等级GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分GB50034建筑照明设计标准GB/T15468水轮机基本技术条件GB/T17468电力变压器选用导则GB/T20043水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验规程GB/T21031节水灌溉设备现场验收规程GB/T22140小型水轮机现场验收试验规程GB/T28545水轮机、蓄能泵和水泵水轮机更新改造和性能改善导则GB/T29314电动机系统节能改造规范GB/T38182压缩空气能效评估GB/T50649水利水电工程节能设计规范DL/T443水轮发电机组及其附属设备出厂检验导则DL/T1365名词术语电力节能DL/T5186水力发电厂机电设计规范NB/T35008水力发电厂照明设计规范SL555小型水电站现场效率试验规程T/CES188—202223术语和定义DL/T1365规定的以及下列术语和定义适用于本文件。能效技术监督energyconservationsupervision对水电站有关能耗的重要性能参数与指标进行监督、检查、评价及调整的活动。水轮机效率efficiencyofhydroturbine水轮机输出功率与水轮机输入功率之比。耗水率waterconsumptionrate机组每发单位电量，流过水轮机的流量。水库特征水位characteristicwaterlevelofreservoir水库工程为完成不同时期不同任务和各种水文情况下，需控制达到或允许消落的各种库水位。水能利用率waterpowerutilizationrate水力发电量占整个水能理论值的百分比。厂用电率auxiliarypowerconsumptionratio全厂用电设备的总耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分比。综合厂用电率integratedauxiliarypowerconsumptionratio全厂综合厂用电量占发电量的百分比。节能措施energyconservationmeasures提高能源利用效率或降低能源消耗所采用的方法。变压器经济运行economicaloperationfortransformers在确保安全可靠运行及满足供电量需求的基础上，通过对变压器进行合理配置，对变压器运行方式进行优化选择，对变压器负载实施经济调整，从而最大限度地降低变压器的电能损耗。4基本规定4.1水电站能效技术监督应包括规划可研、设计选型、设备采购、设备制造、设备验收、安装调试、竣工验收、运维检修、能效试验等全过程的能耗重要性能参数与指标的监督、检查、评价工作。4.2水电站能效技术监督工作应建立自上而下分级管理的技术监督体系，制定相应的技术监督管理制度、实施细则和技术监督大纲。4.3水电站应依靠生产管理机构，开展全面、全员、全过程的能效管理，逐项落实能效监督计划。4.4水电站能效技术监督工作应按照GB26860的规定，制定安全措施和应急预案。4.5技术监督人员应熟悉水电站设备的工作原理及结构、能效监督标准和安全工作规程，具备正确使用工器具、仪器仪表和安全防护设备的技能。T/CES188—202234.6技术监督所用工器具、仪器仪表和安全防护设备均应检验校准合格，并在有效期内。4.7技术监督工作应完整保存监督过程记录，编制技术监督报告。4.8在保证设备、系统安全可靠运行的前提下，宜采用先进的节能技术、工艺、设备和材料降低设备和系统的能耗。4.9水电站应根据实际情况确定综合经济指标和单项经济指标，落实节能措施，开展单项经济指标的考核，促进综合经济指标的完成。4.10水电站能效技术监督宜结合中、长期水情预报，科学、适时安排机组检修及设备维护，尽量缩短检修工期，减少检修弃水。5投运前技术监督5.1规划设计5.1.1水电站建设规划应贯彻执行国家的节约能源政策，合理布局，优化用能。5.1.2梯级开发的水电工程在满足梯级开发要求任务的基础上，应按综合效率最大化的原则，合理确定水库特征水位和运行方式。5.1.3水电站建（构）筑物、机电及金属结构、施工、工程管理等节能设计应符合GB/T50649的规定。5.1.4水轮机设计选型技术要求、性能指标应符合GB/T15468规定，额定值及参数、运行特性及电气连接、结构形式应符合GB/T7894的规定。5.1.5水轮发电机及额定值及参数、绝缘性能、制动系统、励磁系统、通风及冷却系统、附属设备的选型应按GB/T7894、SL321的规定执行。5.1.6水轮机的技术要求、性能保证、控制系统功能应满足GB/T15468的要求。5.1.7电力变压器选用应符合DL/T5186、GB1094.1、GB/T17468的有关规定，干式变压器的选用应符合DL/T5186、GB1094.1、GB1094.11、GB/T17468的有关规定，其5.1.8采暖通风与空调系统设备及管路等设备选型应符合GB12021.3、GB19576、GB19761的规定。5.1.9辅助油、水、气系统设备设计选型应符合GB18613、GB19762、GB19153的规定；节水灌溉设备应符合GB/T21031的规定。5.1.10照明设计应符合DL/T5186、NB/T35008的规定。水电站照明功率密度值应符合GB50034的规定。选用的照明灯具能效应符合GB/T50649的规定。5.2安装调试5.2.1水轮发电机组的安装、电气试验及试运行应符合GB/T8564的规定。机组安装时对活动导叶间隙、转轮上下迷宫环、顶盖、梳齿密封应采取控制措施并测量验收。5.2.2对上下游水位、机组蜗壳压差、拦污栅压差、蜗壳进口压力、尾水管出口压力等衡量机组能效的指标，应设置必要的水力试验测点及节能检测试验测点，试验测点应满足进行水轮机效率、发电机效率及其他经济性测试要求，具有必要的专用测点和试验时可更换的运行表计，对不完善的试验测点加以补装。具备外漏钢管的引水式机组宜安装在线式流量测量装置。5.3施工验收5.3.1出厂验收阶段，水电站应按照GB/T7894、GB/T15468、DL/T443的规定，监督设备制造工艺、性能、材质、出厂检测报告是否满足订货合同、设计图纸、相关标准和招投标文件的要求，验收人员应核对出厂验收报告中的项目和数据，并进行必要的试验，以便及时发现问题，在出厂前予以处理，使设备功能及技术指标满足用户节能设计要求。5.3.2水电机组在试生产阶段，应按水电站基本建设工程启动及竣工验收的相关规程中规定的性能、T/CES188—20224经济技术指标考核项目，按国家标准或发电企业与制造商确认的标准进行水力性能试验和技术经济指标考核验收。5.3.3新投产的水电机组，在试运行期结束前应按GB/T20043规定的主要性能试验项目和要求进行测试。主要性能试验项目应包括效率试验、稳定性试验和导叶漏水量试验。对于有流量测量条件或测试条件满足热力学法效率测试水轮机效率的机组，可使用实测绝对效率作为验收依据，无法获得机组实测绝对效率的机组可在各参与方协商后用机组指数法效率测试结果用于验收，指数效率测试获得的相对效率测试结果用于验收时，仅用于最大效率点、机组最大出力等参数验收。5.3.4水电机组性能和经济技术指标包括机组效率和耗水率，能够通过实测获得机组绝对效率的机组也应在效率测试时获得指数效率曲线，便于机组分析长期运行后的能效变化。5.3.5变压器的主要节能性能测试项目包括空载损耗和负载损耗。油浸式电力变压器的空载损耗和负载损耗应按GB1094.1要求进行测试，配电变压器的空载损耗和负载损耗应按GB1094.1、GB1094.11方法进行测试。6运维检修监督6.1水电站能效技术监督应建立完整、有效的维护与检修质量监督体系，制定检修规程，明确检修工艺和质量要求，检修维护中加强检查、监督，以提高设备运行可靠性，检修之后形成质量验收报告。6.2主要系统和设备试生产、大修以及进行重大技术改造前后，机械功率、电功率等应按GB/T20043要求进行性能试验，为节能技术监督提供依据。6.3设备出厂、到货验收阶段，通过检查设备制造工艺、性能、材质、出厂检测报告评估设备能效水平，必要时进行试验验证，能效指标应符合GB/T7894、GB/T15468、DL/T443以及订货合同和招投标文件的要求。6.4水电机组试运行阶段，应依据水电站基本建设工程启动及竣工验收的相关规程中规定的性能、经济技术指标考核项目进行监督检查，其中水力性能试验和技术经济指标考核验收应符合国家标准或水电站与制造商确认的标准要求。对于新投产的水电机组，在试运行期结束前应开展效率、导叶漏水量等性能试验，试验结果应符合GB/T20043的规定。6.5水电站应按机组的水力特性、主要辅机的最佳组合，合理安排运行方式，经济运行控制，提高水电机组运行的经济效益。其中，流域梯级水电站应按综合水能利用率最高的原则合理确定运行方式。6.6水电站能效技术监督应考虑水能利用因素，水能利用应满足以下要求：a）大中型水库调度运行应符合GB17621的规定；b）提高中长期水文预报精度，合理编制年度发电计划；c）充分考虑水电站安全、防汛、水情、通航和水资源综合利用的情况下，优化水库调度，合理控制运行水位，在允许范围内保持水库高水位；d）加强洪水预报，腾库迎峰、拦蓄洪尾，优化水库调度，降低发电耗水率；e）及时清理拦污栅、尾水淤泥，提高机组运行水头；f）有航运要求的水电站应合理有序安排过闸船舶，提高闸室有效使用面积。安排多级船闸的闸室蓄放水次序，节约船闸用水。6.7水电站能效技术监督应考虑经济运行因素，调控运行应满足以下要求：a）减少机组空载运行时间，提高机组负荷率，优化AGC运行方案，减少机组低负荷连续长期运b）加强对机组能效参数监视，各参数不应超过允许值；c）在一定的发电水头下，机组出力平稳并保持在相应水头的高效率区运行；d）维持发电机电压及母线电压在给定范围内运行，提高功率因数，降低损耗；T/CES188—20225e）优化水轮机协联关系和厂用设备运行方式，降低损耗；f）对水电站照明设备宜采用声控、时控等方式，空调通风系统宜定期切换运行，降低厂用损耗。6.8水电站宜每月统计一次发电量、发电耗水率、水能利用提高率、厂用电率等主要综合经济技术指标，水电站能效监督统计表见附录A。6.9定期根据能效监督统计情况分析设备经济运行指标，设备主要运行指标管理应满足以下要求：a）发电机效率不小于近三年平均值；b）发电耗水率不大于前五年平均值；c）多年调节水库水能利用提高率不小于2%，年调节水库水能利用提高率不小于3.5%，其他调节性能不小于5%；d）厂用电率不大于前五年平均值；e）综合场用电率不大于前五年平均值；f）单机容量大于50MW，设备渗漏率不大于1‰；单机容量不超过50MW，设备渗漏率不大于g）综合出力系数不小于设计值；h）水情预报准确率不小于90%；i）枯水期水文预报合格率不小于95%，汛期水文预报合格率不小于90%。6.10水电站设备检修的工期与周期应符合发、输、变电设备检修的相关规定，做到“应修必修，修必修好”，及时消除设备缺陷，对机组经济性影响较大的设备缺陷，应优先检修或技术改造。6.11各等级检修中应制定标准检修项目，统筹考虑机组安全与节能的关系，消除运行中发现的缺陷。6.12对于运行效率较低的水轮机，宜通过通流部件改造、精修通流部件及密封部件改造等措施，降低耗水率。6.13水轮机、蓄能泵和水泵水轮机的能效提升改造应符合GB/T28545的规定。6.14对效率较低的风机、水泵、电动机，能效技术改造应符合GB29314的规定。6.15对负荷变动较大的电动机，宜使用变速或变频技术，更新、改造及节能效果评价应符合GB/T7能效试验监督7.1水轮机效率7.1.1水轮机效率测试测量内容包括水轮机输出功率、水力功率（水轮机流量和水轮机水头），效率计算可参照SL555要求执行。7.1.2水力比能、流量、机械功率、转速及效率绝对值测试应按GB/T20043的规定进行，所得效率参数与供方给出的保证值进行比较，在分析的基础上对设备的性能进行评价，必要时提出改进措施建议。7.1.3水轮机导叶漏水量测试应采用容积法，实际导叶漏水量应考虑进水闸门漏水量的影响，进水闸门漏水量也可采用容积法测量。7.1.4水泵水轮机效率可根据电机转换的机械功率和水流转换的水力功率来计算，也可通过分别测取水力比能、流量、电功率间接测量或者采用测取水能损失引起的水温升高的直接法测量。7.1.5现场不便开展绝对效率测量的机组，可通过不同时间间隔或检修前后的指数法效率试验获得的相对效率测试结果比对机组能效变化情况。7.2发电机效率发电机效率试验监督可通过水电站监控系统监测的水位、发电机有功功率可以采用工厂设计值来确定，不必实测发电机效率，如需进行现场实测，可参照GB/T22140执行。T/CES188—202267.3水轮发电机组效率7.3.1新安装机组应进行效率试验，改造后的机组宜进行效率试验。7.3.2水轮机发电机组效率测试可通过测量发电机输出功率、水轮机流量和水轮机水头来计算，可参照SL555要求执行。也可通过水轮机效率与发电机效率计算得出，发电机效率可以采用工厂设计值（名牌值），不必实测发电机效率。7.3.3水轮机相对相率测试可通过测量水轮机输出功率、相对流量和净水头计算，可参照GB/T22140要求执行。7.4变压器效率变压器的主要节能性能测试项目包括空载损耗和负载损耗。油浸式电力变压器的空载损耗和负载损耗应按GB1094.1标准进行测试，配电变压器的空载损耗和负