AGC方式调度运行对水轮发电机组振动影响研究任乐鸣1求晓明1钱1刘礼华2,袁文阳2,肖黎2(1.紧水滩水力发电厂,浙江丽水323000;2武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072)过水力振动区引起构件振动加强。尾水管压力波动大,机组部件产生循环交替应力造成疲劳破坏。从生产角度,提出了重新确定机组调峰起点、是高机组工作部件抗疲劳强度等解决问题的基本方法;这些方法简便科学,具有较好的实用价值。
律、大小和途径等研究不多,还没有见到有关的细致研究成果。本文结合紧水滩电站4号机组振动实例,进行了现场测试和运行总结,基本上掌握了AGC运行对水力机组影响的机理。
1基本情况紧水滩电站4号水轮发电机基本参如表1.随着我国电力事业的发展,近几年主力火电、水电机组陆陆续续都投入了自动发电控制(AGC)方式调度运行。在技术和管理上满足了电网需要的同时,AGC方式调度运行也给水力机组带来了一系列问题,如机组振动量加大、水轮机部件易损坏和松动,导水叶开度产生变化等,给机组运行带来负面影响,缩短机组的使用寿命。
目前就AGC方式调度运行对机组影响的规表1紧水滩电站水轮发电机基本参数水轮机发电机型号额定出力/kW型号640额定转速/.min一1*高水头/m额定转速/r.min*额定电压/kV飞逸转速/.min1*低水头/m飞逸转速/r°min功率因素转子重/t设计水头/m吸出高度/m须定出力/kW推力负荷/t保证效率/%额定电流/A制造厂家杭州发电设备厂制造厂家杭州发电设备厂09m,下游水位19m.水轮机*高效率92.5%,吸出高度2.5m,尾水管为Zb型,水轮机配有WT-S-100型电液调速器和YS-2.5型油压装置。水轮机安装高程为99.6m,相应1台机额定流量时下游水位的Hs=*2.88m装置气蚀系数=0.185.转轮采用0Cr13Ni4CuMo不锈钢叶片。发电机额定电压10.5kV,CD2=4X107N-m2,调相和进相容量均为4万kVar,并配有可控硅励磁装置。
2运行总结电厂6台水轮发电机,自1997年10月起投入蜗壳脉动压力AGC方式调度运行。运行中发现,调度中心为了负荷调节方便,经常让机组处于旋转备用状态,即机组空载运行;负荷调节频繁。从1995~1999年的机组发电运行情况统计来看(表2)机组AGC方式调度运行投入后,单位运行小时发电量明显减少,说明机组带局部负荷运行时间增加;单机年平均启停次数大幅度增加。如1998年电厂的总发电量基本上与1995年相当,但其单位小时发电量要少21%,而单机平均启停次数达到856.2次,比1995年多49%.*近的一次统计表明:机组会在不到1h的时间内,从空载运行到带局部负荷运行,来回往复达6次之多。
表2紧水滩电站机组1995~1999年发电运行情况统计年份总发电量万kW°h总运行小时/h单机小时发电量万kW°h机组总启停次数单机平均启停次数注:①电厂总装机容量为6X50MW.②电厂机组AGC投入时间为1997年10月。③1996年流域为枯水年,机组发电属于非正常情况。