今年年底豐寧抽水蓄能電站12臺機組將全部投產(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)多臺機組高速運轉(zhuǎn)，技術(shù)人員正在對最后一臺變速機組進行緊張調(diào)試，為接下來的迎峰度冬做準備。

今年年底，豐寧抽水蓄能電站12臺機組將全部投產(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臺機組，以滿負荷進入抽水狀態(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，機組秒級響應(yīng)。地下廠房內(nèi)，2號機組率先發(fā)力，其余機組依次跟進。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臺機組將全部投產(chǎn)發(fā)電，我們既興奮，又緊張?！崩钸_說，隨著電站建設(shè)的快速推進，特別是變速機組為國內(nèi)首次引進，沒有運行經(jīng)驗可借鑒，給運行團隊帶來不小挑戰(zhàn)。

運行部是確保電站平穩(wěn)運行的“駕駛員”，負責對機組設(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，再進入正式啟動環(huán)節(jié)?！斑@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，我們必須先進行模擬操作?！崩钸_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。

嚴謹細致、精益求精。自首臺機組投運以來，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。

精準安裝細心調(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)電機層，12臺機組白色集電環(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米的機組。

“僅定速機組和變速機組的轉(zhuǎn)子，就分別重達415噸和455噸?！彪娬揪S護部專工王雷說，安裝這些“大塊頭”，要用繡花功夫。

發(fā)電機轉(zhuǎn)子與定子的空氣間隙偏大或偏小都會影響發(fā)動機性能和壽命。偏小會產(chǎn)生過多熱量，降低發(fā)電機的壽命；偏大則會降低發(fā)電機效率。

變速機組轉(zhuǎn)子上下護環(huán)與定子鐵芯理論單邊間隙為5毫米，吊裝時需加裝3毫米厚的保護墊板，實際間隙僅為2毫米，為目前國內(nèi)抽水蓄能機組吊裝最小間隙。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、吊裝工具等52項內(nèi)容進行優(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，一旦機組幾何中心線、機組中心線、旋轉(zhuǎn)中心線偏差過大，就會出現(xiàn)擺動超限，影響機組工作效率和壽命，甚至造成機組運行的安全隱患。

“我們自主研發(fā)了一種盤車裝置，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，機組擺動幅度控制在0.1毫米左右。”王雷自豪地說，他們把機組各部件之間安裝誤差控制在毫米級。

精準安裝、細心調(diào)試，為機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?！彪娬具\行部值長陳沛然說，相比火電機組，抽水蓄能機組并網(wǎng)更快。定速機組在勵磁系統(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“快進鍵”

連日來，在做好日常維護工作的同時，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。

制動器是機組的重要部件，位于發(fā)電機風(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，電站創(chuàng)造了我國抽水蓄能發(fā)展史上多個紀錄，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?！背械率邪l(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)?？偭课痪尤〉谝?。（記者 陳寶云 賈楠）