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仙居电站:国产化抽蓄机组的真机试验田

国家电网报发布时间:2021-07-13 12:37:23  作者:本报记者 韩冰

  7月5日0时15分,按照华东电力调控分中心下达的负荷计划,国网新源浙江仙居抽水蓄能电站4台机组先后启动,连续抽水7个小时,为当天的早午晚用电高峰顶峰出力积蓄能量。6月初,仙居抽水蓄能电站完成最后一台机组磁极缺陷的处理。至此,该站历经3年多时间彻底解决了困扰电站安全稳定运行的机组磁极问题,4台机组全部投入迎峰度夏工作中。

  仙居抽水蓄能电站位于浙江省台州市,安装了4台37.5万千瓦抽水蓄能机组,是我国目前投运的单机容量最大的抽水蓄能电站,也是我国自主研发、自主制造、自主安装、自主调试的抽水蓄能电站。通过仙居抽水蓄能电站项目,我国抽水蓄能机组研发制造取得突破,实现了40万千瓦级抽水蓄能机组关键技术自主化。

  但大容量抽水蓄能机组国产化的道路并非一路平坦。仙居抽水蓄能电站每台机组转子上有16块磁极。据测算,机组以额定转速旋转时,一个磁极的离心力等于80辆货车的动力,在甩负荷转速时,一个磁极的离心力等于50架满载波音747飞机的动力。“机组水头高、容量大、转速高,这样的设备谁来做都存在风险,尤其是仙居电站机组还是首台首套国产化40万千瓦级抽水蓄能机组。即使是小部位、小材料出了问题,也可能导致大问题。”国网新源控股有限公司生技部主任张亚武说。

  在2017年4月的机组定检中,仙居抽水蓄能电站运维人员发现3号和4号机组磁极线圈开匝,随后发现1号和2号机组也存在同样的问题。一年后,1号机组又发生了磁极绝缘垫块脱落。

  2003年,我国通过打捆招标和技贸结合的方式,从国外引进了30万千瓦大型抽水蓄能机组设备的设计和制造技术。在核准仙居抽水蓄能电站时,有关部门确定要以该项目为试验田,开展40万千瓦级抽水蓄能机组研发制造,推动国产化抽水蓄能装备上台阶。

  仙居抽水蓄能电站负责人姜成海说,虽然国内抽水蓄能设备生产厂家在研发上投入了大量的人力和物力,为打造民族品牌铆足了劲,但实际上当时从国外引入的技术还没有完全消化。主机设备制造厂的专家也坦言,虽然仙居抽水蓄能电站项目执行时国内的制造能力没有问题,但当时对许多技术问题的认知和设计理念等都没有达到现在的水平。

  “国产化道路不会一帆风顺,你不可能一个坑都遇不到,毕竟是要蹚出一条新路,支持国产化技术进步。”作为仙居抽水蓄能电站带头人和安全生产第一责任人,姜成海虽然倍感压力,但对要面临的困难却做好了准备。

  转子是抽水蓄能机组最核心的部件之一,位于整个机组的深处,要吊装转子,就像人要做一台大手术。抽水蓄能电站B级及以上检修时方可开展转子吊装作业,一般8~10年吊装一次。仙居抽水蓄能电站投运5年来一共吊装转子18次,除了开始阶段机组安装时的4次吊装,为了检修和消缺,转子又被先后吊装了14次。在这个过程中,电站运维人员特别是青年员工掌握了很多在机组常规运行中看不到、无法了解的细节,也对机组的情况更加熟悉,他们迅速成长起来。在其他电站出现类似问题时,仙居抽水蓄能电站不但能够提供方法借鉴,还派出人员前去支援。今年6月份,该站运检部业务骨干张博就赶赴牡丹江市,帮助将于年内投产发电的荒沟抽水蓄能电站培训运维人员,做好基建转生产的准备。

  “虽然仙居抽水蓄能电站在设备国产化的过程中承受了阵痛,但我们的抽水蓄能机组设计、制造还有运维能力都得到了很好的锻炼和提升,为后续我国抽水蓄能的快速发展提供了技术支撑和保障。”张亚武说。

  随着缺陷被一一治理,仙居抽水蓄能电站机组健康水平逐渐提升,保障电网安全运行的作用日益凸显。今年进入迎峰度夏以来,跨区直流持续满送,华东电网消纳压力增大。特别是周末低谷期间,电网峰谷差增幅较大,华东电网面临低谷调峰消纳困难。作为华东电力调控分中心直调电站,在凌晨电网低谷时刻,仙居抽水蓄能电站均安排机组满抽,在早午晚高峰时段满发,削减电网峰谷差,促进清洁能源电力消纳。

  “一般发电时,我们在上水库会给机组保留大约1个小时的事故备用库容。但近期,我们的备用库容也‘上阵’了。”仙居抽水蓄能电站运检部主任何铮介绍,6月19~26日,电站按照华东电力调控分中心要求,在晚高峰时段先后8台次调用事故备用库容超发运行。为了延长晚高峰机组调峰运行时间,更好地发挥顶峰作用,电站还结合运行需要适当安排加抽补水,保障电网安全稳定运行。

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