山西西龙池抽水蓄能电站4号发电机组并网运行安全性评价报告教材.docx

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山西西龙池抽水蓄能电站4号发电机组并网运行安全性评价报告教材

山西西龙池抽水蓄能电站4号发电机组并网运行安全性评价报告

　　为贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，确保电网安全稳定运行，落实国家电监会“关于印发发电厂并网运行管理意见的通知”，开展并网运行安全性评价工作的要求，受山西西龙池抽水蓄能电站的委托，在山西电力咨询中心和山西省电机工程学会的协调下，山西和谐电力技术有限公司组织有关专家于2009年1月10日至12日,对山西西龙池抽水蓄能电站（以下简称电站）安全生产管理体系；4号发电机组、电气主接线及站用配电系统；发电机组自动发电控制、自动电压控制、一次调频功能，励磁；继电保护、电力通信、直流系统以及二次系统安全防护等方面进行了查评。

　　现将查评工作报告如下：

　　一、工程简介

　　山西西龙池抽水蓄能电站位于山西省五台县境内，是山西省境内建设的第一座抽水蓄能电站，属国家级重点工程。

西龙池电站项目于1989年开始选址等前期工作，1999年8月国家经贸委批准初步设计（电力［1999］29号），2000年4月国家计委批复项目建议书（计基础［2000］445号），2001年6月国家计委批复科研报告（计基础［2001］1101号）。

2003年国家发改委以“发改外资确字［2003］66号”文，确认西龙池电站工程为国家鼓励发展的内外资项目。

　　西龙池抽水蓄能电站设计为总装机容量1200MW，安装4台300MW的竖轴单级混流可逆式水泵水轮机组，工程总投资50.7亿元，其中资本金10亿元，中国工商银行提供约26亿元的内资贷款，外资为日本协力银行提供的日本政府贷款232亿日元（合人民币约15亿元）。

电站由山西西龙池抽水蓄能电站有限责任公司负责建设及运营。

　　西龙池电站由北京国电水利电力工程有限公司设计，土建由中国水电第四工程局、机组安装由中国水电第三工程局承担，4号机组的调试由日本HITACHI/MITSUBISHI/TOSHIB联营体的有关技术人员负责，工程监理由浙江华东工程咨询有限公司承担，励磁系统、调速系统等项有关安评试验由山西电力科学研究院负责测试。

4号机组于2008年12月28日完成30天试运行工作。

　　二、主设备简介

　　1、发电机

机号

0515040

（4#机）

容量

300MW333.3MVA（发电）319.6MW（电动）

功率因数

0.9（发电）

0.975（电动）

型式

三相、立轴、半伞式（具有上、下导轴承）、空冷、可逆式同步电机

制造厂

日本HITACHI/MITSUBISHI/

TOSHIB联营体

投产

日期

2008.8

定

子

电压

18kV

定子漏电抗Xe

电流

10691A（发电）/

10662A（电动）

负序电抗X2

0.19

结线

星形/单匝

零序电抗X0

0.13

冷却方式

空气冷却

饱和值

不饱和值

电阻

0.00130/相（75C）

0.0014/相（115C）

次暂态电抗Xd”

0.19

0.19

转

子

电压

154.7V（空载）

267.8V（额定）

暂态电抗Xd’

0.23

0.26

电流

1190A（空载）

2060A（额定）

同步电抗Xd

0.93

1.10

极对数

6

次暂态电抗Xq”

0.19

转速

500

暂态电抗Xq’

—

冷却方式

空气冷却

同步电抗Xq

0.74

　　2、水轮/水泵机

水轮机工况

水泵工况

最大

水头

额定

水头

最小

水头

最大

扬程

最优效率点扬程

最小扬程

水头/扬程（m）

687.7

640

611.6

703

626.9

634

流量（m3/s）

49.4

54.1

52.4

35.6

46.1

45.33

出力/入力（MW）

306

306

282.0

268.3

306.1

304.6

效率（%）

92.11

90.4

90.01

91.23

92.33

92.28

加权平均效率（%）

89.76

91.67

比转速（T：

m.kW）

（P：

m.m3/s）

85.9

22．21

27.1K=3395

26．94

吸出高度（m）

-75

转速（r/min）

500

转轮直径D1/D2（mm）

4270/1940

生产厂家

日立、东芝

　　3、主变压器

型式

SSP-360000/500

ODWF

三相双卷（变压器）

调压方式

高压侧无励磁调压

容量比

360/360MVA

容量

360MVA

电压比

515±2×2.5%/18kV

相数

3（相）

额定电流

403.6/11547A

接线

YN，d11

制造厂家

保定天威保变

　　三、查评情况

　　此次查评工作，是在山西西龙池抽水蓄能电站自评价的基础上进行的，电站各级领导给予了大力支持，专业人员积极配合专家组进行查评工作。

　　专家组通过听取汇报、现场检查、查阅资料、座谈询问，对发电机组有关电气设备的状态、运行工况、运行管理、技术管理等方面进行了检查。

对检查中发现的问题，同电站专业人员进行了讨论交流和认真分析，取得了共识

　　1、必备项目

　　根据评价标准必备项目有25项，实查25项，检查结果基本符合要求，但有部分项目还需要进一步完善。

　　2、标准评价项目

　　标准评价项目共219项，不适用项目有10项，实查209项，需改进的92条（包括必备）。

通过查评共提出改进建议95条（包括必备）。

　　各专业得分情况见附表1。

　　四、查评中发现的问题

　　必备项目：

　　1）4号发电机定子铁损试验未达磁通密度10000高斯要求（最高达到8721高斯）。

　　2）4号发电机组调速系统传递函数测试工作已完成，但未见各环节的参数。

　　3）4号发电机内消防水系统压力为零。

　　4）4号主变压器及2号高厂变无突发短路试验报告，未见2号高厂变抗短路能力动态计算报告。

　　5）4号主变压器消防喷淋装置无水压，且总水门上锁。

　　6）主控室模拟盘尚未使用调度统一的运行编号。

　　7）尚无关于SF6气体管理的制度。

新气气瓶无编号，无专用储放地点；地面GIS室排风装置控制按钮设在室内；地下GIS室排风装置尚未投入使用。

　　8）电站SCADA系统监视画面未按调度自动化有关技术规程实现汉化。

且画面着色与接线图图元不符合网省调标准，中控室模拟盘上方显示屏显示数据应为功率总加。

　　9）电站优化调度系统未随一次设备投运，不能执行发电负荷曲线及电压控制规定。

　　评价项目：

　　1、安全生产管理

　　1）电厂运行规程内容有错。

　　例如：

500KV设备调度范围划分没有按照省调下达的进行修改；

　　运行人员错误理解500KV设备调度管辖范围划分权限；

　　运行人员对500KV四角形接线的继电保护装置配置情况掌握的不够。

　　2）未见关于主要保护功能投退批准权限的规定。

　　3）缺陷通知单中未见缺陷处理和验收记录。

　　4）尚未制定“反事故措施计划”。

　　5）涉网技术监督机构已设立。

未见技术监督专业总结，技术监督相关单位的技术指导工作还未开始。

　　6）未见涉网技术监督统计报表。

　　7）尚未建立消防机构，未配备消防人员及消防车等；4号主变及2号高厂变室外未配备消防工具、砂箱等消防设备。

　　2、发电机

　　1）未安装发电机的局放以及过热报警装置。

　　2）发电机空气冷却器输出温度14.5℃，铁芯温度21.8℃偏低，易结露。

　　3）4号发电机定、转子绕阻的固定，定子端部固定结构件、定子铁心、转子磁极等的紧固安装检查记录不详细。

　　3、变压器

　　1）4号主变压器注油前绝缘油PH值为5.3，低于标准值5.4。

　　2）4号主变压器高、低压侧绕组频响特性相关性差，未做2号高厂变绕组频响特性试验。

4号主变交接试验A相局放量420PC大于300PC（注意值），试验报告不规范（未注明试验电压及时间）。

　　3）2号高厂变交接时未做有载分接开关的同期性试验。

　　4）主变压器呼吸器渗油。

　　4、外绝缘和构架

　　1）现场运行值班室有红外测温仪，运行人员对部分电气设备进行过检测。

检修部未配备红外测温仪器，电站尚未制定使用红外测温仪对引线接头和刀闸触头进行温度监测的具体规定。

　　2）未进行盐密值、灰密值测试。

　　5、过电压保护和接地

　　未见到接地引下线与接地网连接导通情况检测报告。

部分电气盘柜门未可靠接地。

　　6、高压电器设备

　　1）18kVGCB（SF6804）开关交接试验报告中，未见SF6密度继电器校验、微水试验报告。

　　2）GIS设备中各种刀闸位置指示器不醒目，编号牌字体太小。

　　3）500kV氧化锌避雷器未做交接试验；避雷器出厂试验报告中未测底座绝缘电阻，未校核放电记录器，未按国标要求使用5kV兆欧表测量绝缘电阻，实际使用的是1kV兆欧表，所测绝缘电阻值低于国家标准。

　　4）500kV电缆交接试验中，未测金属屏蔽层和导体电阻比。

500kV电缆穿越地面开关站楼板处固定方法欠妥。

　　5）部分电缆孔洞未封堵，未开展电缆巡回检查工作。

　　7、站用配电系统

　　1）本厂保安电源分为两部分，由电力系统供给的电源和柴油发电机电源，其中柴油发电机刚刚就位，有关安装工作尚未完成。

　　2）没有见到UPS电源装置电源切换试验时的录波图。

　　8、防误操作技术措施

　　1）高压电气设备双重编号牌不全，不规范。

　　2）控制盘等设备上的小标示牌不全。

　　3）户外构架上的“禁止攀登，高压危险”标示牌不规范。

　　4）主控室电气一次系统模拟图尚未使用调度统一编号。

　　5）防误操作装置维护责任制尚不够明确。

　　9、励磁系统

　　1）从厂家技术资料已知励磁强励倍数设计值是2倍，但是否能达到，尚没有验证数据。

　　2）未见可控硅整流柜均流系数。

　　3）专业人员技术力量比较薄弱。

　　10、继电保护和安全自动装置

　　1）新投产差动保护在投运前应测向量、差电流，测各相电流以及“中性线不平衡电流”，但未见相关的试验报告。

　　2）保护及二次设备的竣工图尚未移交，在二次回路工作暂时使用施工图，目前尚未建立规范的图纸管理台帐。

　　3）500kV线路快速保护的名称尚不符合“调度规范术语”的要求。

　　4）尚未制定2009年度《继电保护二次设备年度校验计划》。

　　5）并网继电保护设备的作业指导书尚不够完善。

　　6）未见保护用电流互感器二次负担测试记录以及相关的10％误差校验资料。

　　7）厂房和中控保护室的保护屏下方均安装了等电位接地铜排，但该铜排均未经100平方毫米的铜缆延伸至开关场，故本厂的等电位接地网尚未建成。

　　8）运行现场只有保护打印的定值，未找到系统保护的定值通知单。

　　9）尚未建立继电保护试验用仪器仪表的管理制度和检验记录。

　　10）本厂负责计算的保护定值尚未整理成册并经过审批手续形成《整定计算书》。

　　11、调度自动化

　　1）部分调度自动化系统盘柜底部孔洞未封堵。

　　2）现地控制单元室的部分烟感探头尚未安装就绪，且机房内没有配备消防器材。

　　3）自动化设备的备品备件、检测仪器仪表配置不全。

　　4）未见上传调度主站各路测量信息的测量精度试验报告。

　　5）设备运行记录中未对SOE事件的正确动作率做统计。

　　6）未按规定每月与调度进行遥信传动试验（或核对记录）。

　　7）尚未执行中调自动化管辖设备的《检修申请制度》。

　　8）调度自动化工程的部分竣工资料和图纸尚在移交过程中，部分技术资料搜集不全，尚无经济调度系统、调度数据网等资料。

　　9）自动化运行规程和自动化设备检修规程中没有涉及经济调度、调度综合管理信息系统、关口表电能量计费系统、调度数据网接入设备、相量测量装置等自动化设备的内容。

　　未见到调度自动化专业的岗位职责和工作标准；已制定了调度自动化管理方面的有关制度，但没有自动化设备运行记录、巡检记录等。

　　12、通信

　　1）未见通信专业纳入电厂安全生产管理机制的文件；通信专责人员的技术业务能力有待提高。

　　2）未见通信月报和故障记录台帐。

　　3）未见检修工作票、检修记录和检修报告台帐。

　　4）缺少部分电力通信有关的行业标准以及网省级通信主管部门为保证电网通信系统运行安全而制定的各项运行管理规定；未见有关通信专业反事故措施。

　　5）未见有关通信设备的缺陷管理制度。

　　6）未见通信设备、电路运行率的月统计记录。

　　7）技术资料不全，未见设备说明书和原理图、通信系统接线图、通信电源系统接线图与本厂通信电源安全作业指导书、设备检修测试记录台帐。

　　8）未见通信蓄电池在投入运行前对初始容量核对性试验的报告数据；未见通信蓄电池定期充放电试验和检测记录台帐。

　　9）未见配备必要的备品、备件，如各类光接口备盘等；应急事故处置预案内容欠完整。

　　10）通信机房电缆入口未封堵；通信各机房均未配置防火器材；机房门无防鼠隔板。

　　11）通信骨干路由器的部分百兆端口缺少标识。

　　12）未见高频开关电源按规定周期定期试验检测的记录台帐。

　　13）通信站各通信设备告警信息未接入电厂通信综合检测系统或纳入电厂电气运行统一监视与管理中。

　　14）部分通信设备机柜门的接地螺栓未连接；通信机房接地点没有明显接地标记。

　　15）通信站缺少环形接地母线；未见通信机房接地系统、隐蔽工程的设计及竣工验收资料。

　　16）未见通信站接地设施定期进行检查和维护的记录以及通信站接地引下线与主接地网连接情况定期检测记录台帐。

　　13、直流系统

　　1）未见到少维护电池定期测定单个端电池电压的记录。

　　2）副厂房、主变洞蓄电池室内没有温（湿）度计；蓄电池室内未配备灭火器；蓄电池室内电缆穿线管未封堵；直流盘电缆封堵未完善，门口未设置档鼠板；主变洞（蓄电池室）通风机施工尚未结束，不能投运。

　　3）直流配电室没有配置直流系统图和网络图。

　　4）事故照明切换技术措施完善，也有定期切换制度，但未能定期进行事故照明切换试验。

　　14、二次系统安全防护

　　1）尚未绘制全厂二次系统信息网络拓扑图。

　　2）未对全厂二次系统进行安全分区，由于尚未启用办公自动化系统，且其他任何信息系统在物理上与电力监控系统完全隔离，未安装单向隔离装置。

　　3）未见针对生产控制大区拨号访问服务制定有关安全防护规定。

　　4）没有制定统一管理全厂生产控制大区恶意代码防护体系的有关规定。

　　5）本厂二次系统安全防护应急预案正在整理编写中。

　　6）没有进行二次系统安全防护自评估。

　　15、调度运行

　　1）操作票不规范，操作票中未设置分项操作时间的记录栏目。

　　2）中控室未见网、省调的调度管理规程。

　　16、一次调频

　　1）电厂一次调频管理人员未设A、B角。

　　2）电厂管理制度针对设备稍差。

　　3）未见机组调速系统实测后传递函数的各环节参数。

　　4）有运行人员切除一次调频的功能。

　　五、整改建议

　　必备项目：

　　1）其余三台发电机定子铁损试验时磁通密度需达10000高斯。

　　2）向试验单位索取发电机组调速系统传递函数的各环节参数。

　　3）4号发电机内消防水系统压力应经常保持工作压力。

　　4）向厂家索要4号主变压器及2号高厂变突发短路试验报告、2号高厂变抗短路能力动态计算报告。

　　5）4号主变压器消防喷淋装置应始终保持正常水压，总水门不应上锁。

　　6）将主控室模拟盘使用的编号改为调度统一的运行编号。

　　7）建议制定关于SF6气体管理的制度；改进GIS室排风系统并尽快投入运行。

　　8）尽快实现中日合作开发的SCADA系统画面显示汉化问题；画面着色应符合网省调规定的标准；中控室模拟盘上方显示屏应显示功率总加值。

　　9）与调度部门联系，落实电站优化经济调度系统未投运原因，尽快予以解决。

　　评价项目：

　　1、安全生产管理

　　1）要求按照省调下达的批准书修订电厂运行规程；建议对运行人员加强技术培训，掌握网、省调下达的设备调度管辖范围划分并要求严格执行，掌握四角形接线继电保护装置配置情况及运行规定。

　　2）应明确主要保护功能的投退批准权限，并要求按规定严格执行。

　　3）应及时传递缺陷通知单，及时处理设备缺陷；缺陷处理完后应由检修人员在通知单上签字和记录完成时间，运行人员进行验收并在通知单上签字和记录验收时间。

　　4）应尽快制定“反事故措施计划”，同时做到整改项目、时间、负责人、费用四落实。

　　5）应尽快与技术监督相关单位进行联系，尽快开展技术监督的指导工作；要求各技术监督专责人定期作出专业总结分析，并作为技改和消缺的依据。

　　6）应尽快开展涉网技术监督统计工作，并及时对技术指标超标的设备进行技术整改。

　　7）应尽快建立完善的消防机构，落实消防人员及消防设备；在4号主变及2号高厂变室外配备消防工具、砂箱等消防设备。

　　2、发电机

　　1）尽快安装发电机的局放以及过热报警装置，调试合格投入运行。

　　2）发电机本体温度应经常保持在20℃以上。

　　3）4号机组第一次A级检修时认真检查定、转子绕组的固定、定子端部的固定结构件、定子铁心、转子磁极等的紧固安装情况，并详细记录。

　　3、变压器

　　1）重做4号主变压器绝缘油PH值测试。

　　2）利用停机机会复测4号主变压器高、低压侧绕组和2号高厂变绕组频响特性。

利用停机机会重做4号主变压器局放试验。

　　3）2号高厂变停用时补做有载分接开关的同期性试验。

　　4）尽快处理4号主变压器呼吸器渗油的问题。

　　4、外绝缘和构架

　　1）电站应统一制定有关红外测温工作的规定，落实责任，认真开展此项工作，并做好记录。

　　2）严格按规定进行盐密值、灰密值测试。

　　5、过电压保护和接地

　　1）向调试单位索要接地引下线与接地网连接导通情况检测报告或补做试验。

检查全厂各电气盘柜门接地情况，使之符合规范要求。

　　2）电站计施阶段出现总接地电阻计算数值大于系统要求的接地电阻值的情况，设计院根据水电厂接地设计导则对接地电阻值做了重新计算和修正，并在施工中安排采取了一些针对性措施，目前，接地电阻实测值可满足要求。

　　根据设计院接地计算修订报告，要求:

电站运行后应严格按有关规范要求定期对电站接地电阻值进行认真测量，尽量保证和减小接地电阻值。

可在运行后合适的时候安排补充采取引外接地、深井接地和人工降阻等措施，以保证接地电阻在合格范围内运行。

　　6、高压电器设备

　　1）创造条件补做18kVGCB（SF6804）开关的SF6密度继电器校验和微水试验。

　　2）创造条件对GIS设备中各种刀闸位置指示器不醒目，编号牌字体太小的缺陷进行整改。

　　3）创造条件补做500kV氧化锌避雷器试验。

　　4）创造条件补测500kV电缆金属屏蔽层和导体电阻比。

　　5）进一步检查和完善各项防火阻燃措施，定期进行电缆巡回检查工作。

　　7、站用配电系统

　　1）尽快完成柴油发电机组安装工作，制定试验检查制度并认真作好试验记录。

　　2）机组A级检修时，UPS电源装置进行电源切换试验时注意录波。

　　8、防误操作技术措施

　　1）规范高压电气设备的双重编号牌，并将之补齐。

　　2）补齐控制盘等设备上的各种小标示牌。

　　3）补齐、规范户外构架上的标示牌。

　　4）中控室电气一次系统的模拟图应使用调度统一编号。

　　5）进一步完善防误操作管理、维护责任制，经批准后执行。

　　9、励磁系统

　　1）当电力系统发生接地（或短路）故障机组励磁系统发生强励工况后，注意分析发电机励磁电流、励磁电压的记录数据，核实强励倍数和强励时间。

　　2）根据中华人民共和国电力行业标准DL/T650—1998，附录C－试验方法C2.1条，均流试验测试方法：

“当功率整流装置输出为80%～100%额定电流时，测量每个并联支路的电流；也可以测量支路内熔断器上的压降。

”经现场检查，厂家已经在熔断器两端装有测孔可以方便的测试。

在机组运行中、最大的励磁电流时，测试熔断器两端电压降，其电压可视同为支路电流的比例，再按DL/T583－2006行业标准中3.24计算均流系数是否大于0.85的标准。

　　3）适当增加专业人员数量，加强专业人员的学习和培训工作，提高其励磁系统的技术理论水平。

　　4）根据华北电网调（2005）4号文的精神，现在华北地区已实行励磁调节器‘准入网’的规定，国内励磁调节器制造厂已经对其产品在北京电科院进行产品鉴定，合格者获取‘准入网’证，以备电网企业的审核。

　　建议向日本厂商询问是否对励磁调节器进行鉴定并获取‘准入网’证。

如果没有获取‘准入网’证，应和电网企业联系沟通如何解决此项规定的执行。

　　10、继电保护和安全自动装置

　　1）尽快查明新投产差动保护测向量和有关电流的工作是否已做，如未做应结合定检补做该项试验。

特别要认真补测中性线电流，在接近额定电流时，其值应在几个毫安至十几毫安之间，以证实差动保护交流回路接线的正确性

　　2）尽快移交继电保护竣工图，在此基础上实现规范化的图纸管理。

　　3）按照“调度规范术语”的要求，将500kV线路快速保护的屏头标示增加“纵联”二字，即改为“光纤纵联差动”保护，并在运行规程中统一称谓。

　　4）严格依据DL/T995-2006“检验规程”的规定详细列出所辖各种保护装置本年度应进行的检验种类和检验时间，在与一次设备检修时间协调之后，形成可执行的《继电保护年度检验计划》并严格执行。

　　5）对500kV保护装置可直接采用省电力公司调度中心编写的作业指导书；对其他进口保护，应结合其厂家调试大纲自行编写，尽快完善本厂保护装置的作业指导书。

　　6）尽快完成电流互感器10％误差校验工作，以确证在发生故障时电流互感器的测量精度满足要求，避免出现“保护拒动”的严重后果。

　　7）严格按照《国家电网公司十八项电网重大反事故措施继电保护专业重点实施要求》，完善“等电位接地网”，使之达到预期的抗干扰效果。

　　8）进一步完善中控室的运行台帐，设立规范的保护定值本（或定值卡）。

　　9）应建立继电保护试验用仪器仪表的管理制度和“仪器仪表送检记录”并按时送检。

　　10）尽快将本厂负责计算的保护定值计算资料整理成册并经过审批手续形成《整定计算书》，并按年度综合电抗及时核查有关定值。

　　11、调度自动化

　　1）投运设备盘柜底