今年年底豐寧抽水蓄能電站12臺(tái)機(jī)組將全部投產(chǎn)發(fā)電
綠電穩(wěn)定器 蓄能山水間
燕山深處、灤河之畔，10月23日，位于豐寧滿(mǎn)族自治縣四岔口鄉(xiāng)永利村的國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站，地下廠(chǎng)房?jī)?nèi)多臺(tái)機(jī)組高速運(yùn)轉(zhuǎn)，技術(shù)人員正在對(duì)最后一臺(tái)變速機(jī)組進(jìn)行緊張調(diào)試，為接下來(lái)的迎峰度冬做準(zhǔn)備。
今年年底，豐寧抽水蓄能電站12臺(tái)機(jī)組將全部投產(chǎn)發(fā)電。屆時(shí)，這座世界規(guī)模最大的抽水蓄能電站，每年可消納綠電87.16億千瓦時(shí)，供應(yīng)綠電66億千瓦時(shí)，將有效緩解京津冀地區(qū)電力供需矛盾，提高電網(wǎng)的調(diào)峰能力和供電可靠性。
10月23日拍攝的豐寧抽水蓄能電站內(nèi)世界單體規(guī)模最大的地下廠(chǎng)房。河北日?qǐng)?bào)記者陳寶云攝
滿(mǎn)抽滿(mǎn)發(fā)成常態(tài)，有效保障電網(wǎng)安全運(yùn)行
10月23日7時(shí)，電站中控室接到國(guó)網(wǎng)華北分部調(diào)度控制中心指令，立即啟動(dòng)8臺(tái)機(jī)組，以滿(mǎn)負(fù)荷進(jìn)入抽水狀態(tài)，全力消納綠電1864.63萬(wàn)千瓦時(shí)。
值班員立即在控制系統(tǒng)輸入指令，機(jī)組秒級(jí)響應(yīng)。地下廠(chǎng)房?jī)?nèi)，2號(hào)機(jī)組率先發(fā)力，其余機(jī)組依次跟進(jìn)。一股股清水自下水庫(kù)，經(jīng)山體內(nèi)直徑約7米的輸水管道，不斷注入425米高的上水庫(kù)。
“隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的快速增長(zhǎng)，風(fēng)電、光伏發(fā)電量激增，華北電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)供大于需的矛盾。”電站運(yùn)行部副值長(zhǎng)李達(dá)說(shuō)，為有效保障電網(wǎng)安全、減少棄風(fēng)棄光，電站滿(mǎn)抽滿(mǎn)發(fā)已成常態(tài)。
2021年12月，電站首批兩臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，圓滿(mǎn)完成北京冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)保電任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，冬奧會(huì)期間兩臺(tái)機(jī)組發(fā)電量8300萬(wàn)千瓦時(shí)，消納綠電1.15億千瓦時(shí)，有力支撐冬奧場(chǎng)館100%綠色電力供應(yīng)。
近日拍攝的國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站上水庫(kù)。 河北日?qǐng)?bào)記者田明攝
“今年，12臺(tái)機(jī)組將全部投產(chǎn)發(fā)電，我們既興奮，又緊張。”李達(dá)說(shuō)，隨著電站建設(shè)的快速推進(jìn)，特別是變速機(jī)組為國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)，沒(méi)有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可借鑒，給運(yùn)行團(tuán)隊(duì)帶來(lái)不小挑戰(zhàn)。
運(yùn)行部是確保電站平穩(wěn)運(yùn)行的“駕駛員”，負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)組設(shè)備的值守、操作、巡檢、應(yīng)急處置等工作。
把穩(wěn)握好“方向盤(pán)”，“零失誤”是合格線(xiàn)。手持操作票，按步驟輸入指令，系統(tǒng)提示無(wú)誤后，再進(jìn)入正式啟動(dòng)環(huán)節(jié)。“這是我們采用的防誤模擬系統(tǒng)，為避免人為設(shè)定的操作流程有誤，每次操作前，我們必須先進(jìn)行模擬操作。”李達(dá)說(shuō)。
電站內(nèi)有成百上千個(gè)閥門(mén)、開(kāi)關(guān)等部件，交叉作業(yè)面較多，一旦誤操作，就會(huì)發(fā)生意外。為此，電站通過(guò)優(yōu)化提升防誤模擬系統(tǒng)功能應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了“一鎖一鑰一碼”鎖具管理模式。每項(xiàng)操作，都要做到一個(gè)監(jiān)護(hù)人、一個(gè)操作人雙保險(xiǎn)，涉及重大操作時(shí)，還需安排管理人員到崗監(jiān)督檢查，做到萬(wàn)無(wú)一失。
嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精。自首臺(tái)機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，電站運(yùn)行平穩(wěn)，截至目前，累計(jì)啟動(dòng)14370臺(tái)次，發(fā)電電量80.54億千瓦時(shí)，消納綠電101.68億千瓦時(shí)。
414米長(zhǎng)、25米寬的地下廠(chǎng)房第5層為發(fā)電機(jī)層，12臺(tái)機(jī)組白色集電環(huán)室呈一字形排列，蔚為壯觀(guān)。
乘坐電梯逐層向下，母線(xiàn)層、水輪機(jī)層、蝸殼層、尾水管層，體形龐大、管線(xiàn)密布的各種裝備，組成一臺(tái)臺(tái)高約30米的機(jī)組。
“僅定速機(jī)組和變速機(jī)組的轉(zhuǎn)子，就分別重達(dá)415噸和455噸。”電站維護(hù)部專(zhuān)工王雷說(shuō)，安裝這些“大塊頭”，要用繡花功夫。
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子的空氣間隙偏大或偏小都會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能和壽命。偏小會(huì)產(chǎn)生過(guò)多熱量，降低發(fā)電機(jī)的壽命；偏大則會(huì)降低發(fā)電機(jī)效率。
變速機(jī)組轉(zhuǎn)子上下護(hù)環(huán)與定子鐵芯理論單邊間隙為5毫米，吊裝時(shí)需加裝3毫米厚的保護(hù)墊板，實(shí)際間隙僅為2毫米，為目前國(guó)內(nèi)抽水蓄能機(jī)組吊裝最小間隙。王雷說(shuō)，為順利完成吊裝工作，電站總結(jié)前期大件吊裝經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)小間隙、高難度吊裝制定專(zhuān)項(xiàng)調(diào)整方案，提前對(duì)巖錨梁、橋機(jī)、吊裝工具等52項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。
吊裝轉(zhuǎn)子難度罕見(jiàn)，調(diào)整轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)，同樣極具挑戰(zhàn)。直徑5米左右的轉(zhuǎn)子，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大離心力，一旦機(jī)組幾何中心線(xiàn)、機(jī)組中心線(xiàn)、旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)偏差過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)超限，影響機(jī)組工作效率和壽命，甚至造成機(jī)組運(yùn)行的安全隱患。
10月23日，國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站地下廠(chǎng)房中控室內(nèi)工作人員正在監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行情況。河北日?qǐng)?bào)記者陳寶云攝
“我們自主研發(fā)了一種盤(pán)車(chē)裝置，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，機(jī)組擺動(dòng)幅度控制在0.1毫米左右。”王雷自豪地說(shuō)，他們把機(jī)組各部件之間安裝誤差控制在毫米級(jí)。
精準(zhǔn)安裝、細(xì)心調(diào)試，為機(jī)組順暢運(yùn)行提供了保障。
“現(xiàn)在我們電站特別受電網(wǎng)青睞。”電站運(yùn)行部值長(zhǎng)陳沛然說(shuō)，相比火電機(jī)組，抽水蓄能機(jī)組并網(wǎng)更快。定速機(jī)組在勵(lì)磁系統(tǒng)投入后到完全并網(wǎng)只需50多秒，而變速機(jī)組僅需2秒。
陳沛然說(shuō)，抽蓄電站作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)重要的穩(wěn)壓器、調(diào)節(jié)器和存儲(chǔ)器，不僅可以減少新能源大規(guī)模隨機(jī)并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的沖擊，還可以有效防范電網(wǎng)發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)，防止事故擴(kuò)大和系統(tǒng)崩潰，成為點(diǎn)亮電網(wǎng)的“最后一根火柴”。
技術(shù)引領(lǐng)示范帶動(dòng)，一批抽水蓄能項(xiàng)目按下“快進(jìn)鍵”
連日來(lái)，在做好日常維護(hù)工作的同時(shí)，王雷正在為11月舉行的2024年度電力建設(shè)質(zhì)量管理小組活動(dòng)競(jìng)賽做準(zhǔn)備。此次，他參賽的作品是最新研發(fā)的一項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利——倒運(yùn)和升降平臺(tái)。
制動(dòng)器是機(jī)組的重要部件，位于發(fā)電機(jī)風(fēng)洞內(nèi)。由于風(fēng)洞內(nèi)設(shè)備復(fù)雜、空間狹小，造成制動(dòng)器拆裝檢修工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，風(fēng)險(xiǎn)高。
近日拍攝的國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站上水庫(kù)。河北日?qǐng)?bào)記者田明攝
“每臺(tái)制動(dòng)器重500公斤，它與上面轉(zhuǎn)子的間隙只有2厘米。此前裝卸需要用倒鏈慢慢移出制動(dòng)器，然后進(jìn)行吊裝，一次檢修需要兩三天。”王雷說(shuō)，倒運(yùn)和升降平臺(tái)可以合理調(diào)整制動(dòng)器高度和位置，安全省力轉(zhuǎn)移制動(dòng)器，保證作業(yè)安全的同時(shí)，還將檢修時(shí)間縮短到一天。
從項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)、設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試到運(yùn)行維護(hù)，電站創(chuàng)造了我國(guó)抽水蓄能發(fā)展史上多個(gè)紀(jì)錄，累計(jì)獲得12項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)、54項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)，為我國(guó)抽蓄電站建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)、夯實(shí)了技術(shù)基礎(chǔ)。
“作為承德第一座建成投產(chǎn)的抽水蓄能電站，其示范帶動(dòng)意義明顯。”承德市發(fā)展改革委主任李浩說(shuō)，緊隨其后，一批抽水蓄能項(xiàng)目正在按下“快進(jìn)鍵”。
灤平一期120萬(wàn)千瓦、隆化280萬(wàn)千瓦抽蓄項(xiàng)目加快建設(shè)，興隆安子嶺140萬(wàn)千瓦、寬城大石柱子100萬(wàn)千瓦抽蓄項(xiàng)目作為省重點(diǎn)爭(zhēng)列國(guó)家規(guī)劃，并于今年成功納規(guī)。目前，承德抽水蓄能投產(chǎn)、在建和新納規(guī)規(guī)模總量位居全省第一。（河北日?qǐng)?bào)記者 陳寶云 賈楠）
編輯：齊永濤
責(zé)編：韓巍