对某水电站1号机组进水球阀动水关闭试验数据的分析

2017-11-01李娜，周蓉

四川水力发电 2017年5期

关键词：动水球阀阀体

李娜，周蓉

(四川中鼎科技有限公司，四川成都 610045)

对某水电站1号机组进水球阀动水关闭试验数据的分析

李娜，周蓉

(四川中鼎科技有限公司，四川成都 610045)

对某水电站1号机组进水球阀动水关闭试验中有关测点布置、试验数据及其分析进行了介绍，希望能给阀门生产厂家、水电站以及同行在进行进水阀门动水关闭试验时提供参考。

进水球阀动水关闭试验；试验数据；振动；变形；分析；水电站

1 概述

水轮发电机组在机组发生事故时因导水机构失灵不能关闭或进水阀门操作机构失电或油源突然消失，需要在动水情况下紧急关闭进水阀门以防止事故扩大。GB/T14478-2012《大中型水轮机进水阀门基本技术条件》第4.3款中规定，机组在任何运行工况下，进水阀门应能动水关闭且不产生有害振动，因此，进水阀门能否在紧急、特殊情况下实现动水关闭是水轮发电机组能否安全可靠运行的保证。某水电站装机容量为3×140 MW，设计最高水头为268.2 m，采用一管三机联合供水方式，压力钢管与水轮机之间通过球阀连接控制。电站采用卧轴球阀，公称直径2.7 m，为目前国内直径最大的进水球阀。受电站业主方委托，笔者于2016年11月进场对该电站1号机组进行了进水球阀动水关闭试验。

2 试验过程

2.1 测点布置

在阀体和阀体前后压力钢管处各安装一组水平和垂直的振动测点，阀体左右基座和接力器左右基座处各安装一组水平和垂直的振动测点。在阀体和阀体前后压力钢管处各安装一组水平和垂直的变形量测点，在伸缩节处安装一个轴向的变形量测点。在阀体前后压力钢管和球阀操作接力器处各安装一个压力测点，接入机组频率和有功功率信号。

2.2 试验步骤

退出机组计算机监控系统有功闭环功能，将机组无功降到最低运行状态；将PSS及一次调频功能退出；调速器切至“现地手动”状态，调速器事故停机流程退出；球阀控制切至“现地手动”状态，球阀平压控制退出，关闭球阀旁通阀并确保在关闭球阀期间旁通阀不能开启；1号机组开机至试验工况，水轮机导叶开度保持不变，按下球阀关阀按钮，球阀动水关闭；当球阀全关或当负荷降低到10 MW以下时，按“紧停”按钮，机组停机。停机完成后，对球阀和机组进行检查，确认无异常后再进行下一工况的试验。本次试验共进行了空载、50%额定负荷和额定负荷三个工况下的动水关闭试验。

3 对所取得的试验数据进行分析

3.1 试验数据

所取得的试验数据见表1和表2。

表1 某水电站1号机组进水球阀动水关闭试验振动测值表 /μm

注：表中数据为试验过程中测得的最大值。

表2 某水电站1号机组进水球阀动水关闭试验测值表

注：表中数据为试验过程中测得的最大值。

3.2 数据分析

对所测得试验数据进行分析后可以看出各工况下球阀前后钢管压力上升值均不大。阀体、阀体前后钢管、阀体基础和球阀接力器基础的振动测值均呈现随试验工况所带负荷的增加而增大的趋势，在额定负荷工况下做球阀动水关闭试验时达到了最大值，试验后经检查各处焊缝无裂纹，重新开启球阀至试验前同样工况各处振动测值均能恢复到试验前状况，说明各振动测值只是在试验过渡过程中瞬态的增大，并未对球阀和接力器产生破坏性影响。阀体、阀体前后钢管和伸缩节在各工况试验后均有一定的变形量，在静止一段时间后重新平压开启球阀后各变形量均能恢复，说明测得的变形量只是弹性变形，并无危害球阀安全的变形产生，从而得出以下结论：某水电站1号机组在任何运行工况下进水阀门均能动水关闭且不产生有害振动。