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仙居電站:國產化抽蓄機組的真機試驗田

國家電網報發布時間:2021-07-13 12:37:23  作者:本報記者 韓冰

  7月5日0時15分,按照華東電力調控分中心下達的負荷計劃,國網新源浙江仙居抽水蓄能電站4臺機組先后啟動,連續抽水7個小時,為當天的早午晚用電高峰頂峰出力積蓄能量。6月初,仙居抽水蓄能電站完成最后一臺機組磁極缺陷的處理。至此,該站歷經3年多時間徹底解決了困擾電站安全穩定運行的機組磁極問題,4臺機組全部投入迎峰度夏工作中。

  仙居抽水蓄能電站位于浙江省臺州市,安裝了4臺37.5萬千瓦抽水蓄能機組,是我國目前投運的單機容量最大的抽水蓄能電站,也是我國自主研發、自主制造、自主安裝、自主調試的抽水蓄能電站。通過仙居抽水蓄能電站項目,我國抽水蓄能機組研發制造取得突破,實現了40萬千瓦級抽水蓄能機組關鍵技術自主化。

  但大容量抽水蓄能機組國產化的道路并非一路平坦。仙居抽水蓄能電站每臺機組轉子上有16塊磁極。據測算,機組以額定轉速旋轉時,一個磁極的離心力等于80輛貨車的動力,在甩負荷轉速時,一個磁極的離心力等于50架滿載波音747飛機的動力?!皺C組水頭高、容量大、轉速高,這樣的設備誰來做都存在風險,尤其是仙居電站機組還是首臺首套國產化40萬千瓦級抽水蓄能機組。即使是小部位、小材料出了問題,也可能導致大問題?!眹W新源控股有限公司生技部主任張亞武說。

  在2017年4月的機組定檢中,仙居抽水蓄能電站運維人員發現3號和4號機組磁極線圈開匝,隨后發現1號和2號機組也存在同樣的問題。一年后,1號機組又發生了磁極絕緣墊塊脫落。

  2003年,我國通過打捆招標和技貿結合的方式,從國外引進了30萬千瓦大型抽水蓄能機組設備的設計和制造技術。在核準仙居抽水蓄能電站時,有關部門確定要以該項目為試驗田,開展40萬千瓦級抽水蓄能機組研發制造,推動國產化抽水蓄能裝備上臺階。

  仙居抽水蓄能電站負責人姜成海說,雖然國內抽水蓄能設備生產廠家在研發上投入了大量的人力和物力,為打造民族品牌鉚足了勁,但實際上當時從國外引入的技術還沒有完全消化。主機設備制造廠的專家也坦言,雖然仙居抽水蓄能電站項目執行時國內的制造能力沒有問題,但當時對許多技術問題的認知和設計理念等都沒有達到現在的水平。

  “國產化道路不會一帆風順,你不可能一個坑都遇不到,畢竟是要蹚出一條新路,支持國產化技術進步。”作為仙居抽水蓄能電站帶頭人和安全生產第一責任人,姜成海雖然倍感壓力,但對要面臨的困難卻做好了準備。

  轉子是抽水蓄能機組最核心的部件之一,位于整個機組的深處,要吊裝轉子,就像人要做一臺大手術。抽水蓄能電站B級及以上檢修時方可開展轉子吊裝作業,一般8~10年吊裝一次。仙居抽水蓄能電站投運5年來一共吊裝轉子18次,除了開始階段機組安裝時的4次吊裝,為了檢修和消缺,轉子又被先后吊裝了14次。在這個過程中,電站運維人員特別是青年員工掌握了很多在機組常規運行中看不到、無法了解的細節,也對機組的情況更加熟悉,他們迅速成長起來。在其他電站出現類似問題時,仙居抽水蓄能電站不但能夠提供方法借鑒,還派出人員前去支援。今年6月份,該站運檢部業務骨干張博就趕赴牡丹江市,幫助將于年內投產發電的荒溝抽水蓄能電站培訓運維人員,做好基建轉生產的準備。

  “雖然仙居抽水蓄能電站在設備國產化的過程中承受了陣痛,但我們的抽水蓄能機組設計、制造還有運維能力都得到了很好的鍛煉和提升,為后續我國抽水蓄能的快速發展提供了技術支撐和保障?!睆垇單湔f。

  隨著缺陷被一一治理,仙居抽水蓄能電站機組健康水平逐漸提升,保障電網安全運行的作用日益凸顯。今年進入迎峰度夏以來,跨區直流持續滿送,華東電網消納壓力增大。特別是周末低谷期間,電網峰谷差增幅較大,華東電網面臨低谷調峰消納困難。作為華東電力調控分中心直調電站,在凌晨電網低谷時刻,仙居抽水蓄能電站均安排機組滿抽,在早午晚高峰時段滿發,削減電網峰谷差,促進清潔能源電力消納。

  “一般發電時,我們在上水庫會給機組保留大約1個小時的事故備用庫容。但近期,我們的備用庫容也‘上陣’了?!毕删映樗钅茈娬具\檢部主任何錚介紹,6月19~26日,電站按照華東電力調控分中心要求,在晚高峰時段先后8臺次調用事故備用庫容超發運行。為了延長晚高峰機組調峰運行時間,更好地發揮頂峰作用,電站還結合運行需要適當安排加抽補水,保障電網安全穩定運行。

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