今年年底豐寧抽水蓄能電站12臺機(jī)組將全部投產(chǎn)發(fā)電
綠電穩(wěn)定器 蓄能山水間
10月23日拍攝的豐寧抽水蓄能電站內(nèi)世界單體規(guī)模最大的地下廠房。河北日報記者 陳寶云攝
燕山深處、灤河之畔,，10月23日,，位于豐寧滿族自治縣四岔口鄉(xiāng)永利村的國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站，地下廠房內(nèi)多臺機(jī)組高速運轉(zhuǎn),，技術(shù)人員正在對最后一臺變速機(jī)組進(jìn)行緊張調(diào)試,，為接下來的迎峰度冬做準(zhǔn)備。
今年年底,，豐寧抽水蓄能電站12臺機(jī)組將全部投產(chǎn)發(fā)電。屆時,，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，供應(yīng)綠電66億千瓦時,，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。
滿抽滿發(fā)成常態(tài),，有效保障電網(wǎng)安全運行
10月23日7時,，電站中控室接到國網(wǎng)華北分部調(diào)度控制中心指令，立即啟動8臺機(jī)組,，以滿負(fù)荷進(jìn)入抽水狀態(tài),，全力消納綠電1864.63萬千瓦時。
值班員立即在控制系統(tǒng)輸入指令,，機(jī)組秒級響應(yīng),。地下廠房內(nèi)，2號機(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，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,。
“隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的快速增長,，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,。”電站運行部副值長李達(dá)說，為有效保障電網(wǎng)安全,、減少棄風(fēng)棄光,，電站滿抽滿發(fā)已成常態(tài)。
2021年12月,，電站首批兩臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,，圓滿完成北京冬奧會和冬殘奧會保電任務(wù)。據(jù)統(tǒng)計,，冬奧會期間兩臺機(jī)組發(fā)電量8300萬千瓦時,，消納綠電1.15億千瓦時，有力支撐冬奧場館100%綠色電力供應(yīng),。
“今年,，12臺機(jī)組將全部投產(chǎn)發(fā)電，我們既興奮,，又緊張,。”李達(dá)說，隨著電站建設(shè)的快速推進(jìn),，特別是變速機(jī)組為國內(nèi)首次引進(jìn),，沒有運行經(jīng)驗可借鑒，給運行團(tuán)隊帶來不小挑戰(zhàn),。
運行部是確保電站平穩(wěn)運行的“駕駛員”,，負(fù)責(zé)對機(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”,，“零失誤”是合格線,。手持操作票，按步驟輸入指令,，系統(tǒng)提示無誤后,，再進(jìn)入正式啟動環(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,。
電站內(nèi)有成百上千個閥門,、開關(guān)等部件，交叉作業(yè)面較多,，一旦誤操作,，就會發(fā)生意外。為此,，電站通過優(yōu)化提升防誤模擬系統(tǒng)功能應(yīng)用,，實現(xiàn)了“一鎖一鑰一碼”鎖具管理模式。每項操作,，都要做到一個監(jiān)護(hù)人,、一個操作人雙保險，涉及重大操作時,，還需安排管理人員到崗監(jiān)督檢查,，做到萬無一失。
嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,、精益求精,。自首臺機(jī)組投運以來，電站運行平穩(wěn),，截至目前,，累計啟動14370臺次，發(fā)電電量80.54億千瓦時,，消納綠電101.68億千瓦時,。
近日拍攝的國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站上水庫。 河北日報記者 田明攝
精準(zhǔn)安裝細(xì)心調(diào)試,，“大塊頭”上巧用繡花功
414米長、25米寬的地下廠房第5層為發(fā)電機(jī)層,，12臺機(jī)組白色集電環(huán)室呈一字形排列,，蔚為壯觀。
乘坐電梯逐層向下,，母線層,、水輪機(jī)層、蝸殼層,、尾水管層,，體形龐大、管線密布的各種裝備,，組成一臺臺高約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)部專工王雷說,，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影響發(fā)動機(jī)性能和壽命,。偏小會產(chǎn)生過多熱量,，降低發(fā)電機(jī)的壽命；偏大則會降低發(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,，吊裝時需加裝3毫米厚的保護(hù)墊板，實際間隙僅為2毫米,，為目前國內(nèi)抽水蓄能機(jī)組吊裝最小間隙,。王雷說，為順利完成吊裝工作,，電站總結(jié)前期大件吊裝經(jīng)驗,，針對小間隙、高難度吊裝制定專項調(diào)整方案,，提前對巖錨梁,、橋機(jī)、吊裝工具等52項內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,。
吊裝轉(zhuǎn)子難度罕見,，調(diào)整轉(zhuǎn)子軸線，同樣極具挑戰(zhàn),。直徑5米左右的轉(zhuǎn)子,，高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生巨大離心力，一旦機(jī)組幾何中心線,、機(jī)組中心線,、旋轉(zhuǎn)中心線偏差過大，就會出現(xiàn)擺動超限,，影響機(jī)組工作效率和壽命,，甚至造成機(jī)組運行的安全隱患。
“我們自主研發(fā)了一種盤車裝置,，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試,，機(jī)組擺動幅度控制在0.1毫米左右。”王雷自豪地說,，他們把機(jī)組各部件之間安裝誤差控制在毫米級,。
精準(zhǔn)安裝、細(xì)心調(diào)試,，為機(jī)組順暢運行提供了保障,。
“現(xiàn)在我們電站特別受電網(wǎng)青睞,。”電站運行部值長陳沛然說，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,，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)器和存儲器,，不僅可以減少新能源大規(guī)模隨機(jī)并網(wǎng)對系統(tǒng)的沖擊,，還可以有效防范電網(wǎng)發(fā)生故障的風(fēng)險，防止事故擴(kuò)大和系統(tǒng)崩潰,，成為點亮電網(wǎng)的“最后一根火柴”,。
技術(shù)引領(lǐng)示范帶動，一批抽水蓄能項目按下“快進(jìn)鍵”
連日來,，在做好日常維護(hù)工作的同時,，王雷正在為11月舉行的2024年度電力建設(shè)質(zhì)量管理小組活動競賽做準(zhǔn)備。此次,，他參賽的作品是最新研發(fā)的一項實用新型專利——倒運和升降平臺,。
制動器是機(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，造成制動器拆裝檢修工作費時費力,，風(fēng)險高,。
“每臺制動器重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器,，然后進(jìn)行吊裝，一次檢修需要兩三天,。”王雷說,，倒運和升降平臺可以合理調(diào)整制動器高度和位置，安全省力轉(zhuǎn)移制動器,，保證作業(yè)安全的同時，還將檢修時間縮短到一天,。
從項目開工建設(shè),、設(shè)備研發(fā)設(shè)計、安裝調(diào)試到運行維護(hù),，電站創(chuàng)造了我國抽水蓄能發(fā)展史上多個紀(jì)錄,，累計獲得12項發(fā)明專利授權(quán),、54項實用新型專利授權(quán)，為我國抽蓄電站建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗,、夯實了技術(shù)基礎(chǔ),。
“作為承德第一座建成投產(chǎn)的抽水蓄能電站，其示范帶動意義明顯,。”承德市發(fā)展改革委主任李浩說,，緊隨其后，一批抽水蓄能項目正在按下“快進(jìn)鍵”,。
灤平一期120萬千瓦,、隆化280萬千瓦抽蓄項目加快建設(shè)，興隆安子嶺140萬千瓦,、寬城大石柱子100萬千瓦抽蓄項目作為省重點爭列國家規(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,。（河北日報記者 陳寶云 賈楠）
