河南国网宝泉抽水蓄能有限公司 河南辉县 453636
摘要：针对一些规模较大的水电站水轮发电机组来讲，由于其内部结构复杂程度比较高，一旦设备出现运行甩负荷故障，会严重影响水电站水轮发电机组的正常运行，降低水电站的经济效益。为了保证水电站水轮发电机组运行更为稳定，文章重点研究水电站水轮发电机组运行中的甩负荷危害与应对方案。
关键词：水电站；水轮发电机组运行；甩负荷危害；应对措施
一、水电站水轮发电机组运行中甩负荷危害
水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象对水电站的发展具有一定的危害。水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象出现时，会在水电站内造成许多危险的现象，例如，引起水压的升高，严重时会造成电力的泄露威胁到水电站的工作人员的人身安全。水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象，还会造成许多电力发电设施的损害，影响了水电站的发电能力以及导致了人员和资源上的浪费，阻碍了水电站的发展。例如，水电站水轮发电机组运行中甩负荷现象出现时可能会产生一股反方向轴向力或水锤压力，从而造成机组的抬升，之后还可能会使后镜板与推力瓦产生撞击现象对两者造成一定的损害，还可能会导致许多零件之间产生摩擦和撞击，对机组的零部件产生损害。水电站水轮发电机组运行中甩负荷可能会产生水压过大的现象，对管道造成了一定的挤压，从而导致了管道的损坏。水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象还会造成电力系统的毁坏，致使线路跳闸，不利于厂内的工作人员的工作与生活。水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象出现的原因主要是因为变电站的开关出现了事故导致了跳闸，运行机组也就极容易脱离电网，发电机的转速突然升高，机组的声音也出现了异常，这可能会造成发电机出现了过电压现象。总之，水电站内出现的水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象是水电站内的一种正常现象，但是，如果水电站不能做出及时的反应解决这一问题，将会对水电站的工作造成极大的阻碍。
二、水电站水轮发电机组运行中甩负荷危害的应对措施研究
1、水电站水轮发电机组甩负荷表现形式
如果水电站水轮发电机组出现甩负荷现象，因为机组的机械能不能够有效地转换为电能被输送，机组动力矩超过了其阻力矩，使得机组转速越来越高，引水管的水压不断提高。机组中的各项保护装置处于良好的运行状态，机组转速提升到最大数值之后，在调速器的控制之下，导叶会呈现快速关闭现象，机组转速缓慢下降，最终进入到稳定状态。
若水电站水轮发电机组运行出现故障，发电机会突然将全部负荷甩出，在此期间，调速器若出现故障，或者水轮机导叶无法有效的关闭，机组转速会随着对应开度的不断升高而提升，最终超过额定的转速，机组发出较大的声音，其内部出现较大破坏。通常来讲，机组的飞逸出转速会达到额定转速的2.7倍左右，甩负荷之后，水电站水轮发电机组的转速突然提升，机端电压明显提高，引水管水压突然上升，机组设备与压力管道安全性受到较大影响。水电站水轮发电机组运行中出现甩负荷危害主要表现在以下几方面。
（1）水轮发电机组运行发出超速的运转声音。
（2）水电站水轮发电机组的无功功率与有功功率，或者定子电流短时间内没有指示，发电状态指示灯熄灭，出口位置的断路器出现分闸现象。
（3）自动测控后台机发出报警信号，显示器事故窗口界面直接弹出，音响发出较为低沉的报警声。
（4）发电机指示灯呈现熄灭状态，如果线路出现跳闸，机组的供电突然中断。
2、水轮发电机组甩负荷危害产生原因
（1）水电站水轮发电机组出现励磁或者电气事故之后，机组会发出一系列的保护动作，发电机出口断路器立即跳闸。
（2）水电站水轮发电机组调速器的油压装置发生较大故障，低油压引发紧急停机现象，发电机出口位置的断路器出现跳闸现象。
（3）主变压器的保护动作异常，或者机组内部线路出现较大故障，使得主变或者线路断路器出现跳闸。
（4）保电力系统自身故障，使得水电站水轮发电机组内部线路开关发生跳闸。
三、对我国抽水蓄能电站管理体制和运营模式的对策
1、建立完善的光伏电站信息化管理系统
每个光伏电站需要针对自身的基本信息和电站的动态信息建立各自的数据库。例如光伏电站所建地的人口数量以及交通情况等诸多方面的信息。除此之外，太阳能光伏电站信息还包括电站相关设备故障解决措施、累计供电时间以及发电量等。
2、实行责任制度管理
太阳能光伏电站作为新兴的事物，发电相关主要设备投资比较大，同时电站所处的位置大部分是一些比较偏远的贫困地区，使得光伏电站在实际运维管理工作中存在一定的困难。因此，相关工作人员必须制定明确的项目责任负责制度，对项目责任进行明确的划分，同时，当地政府应该给予大力支持与扶持，鼓励当地实力雄厚的企业参与到太阳能电站设备研发与经营当中，同时太阳能光伏电站需结合自身的实际情况，合理运用商业化管理模式，保证当地政府和个人获取相应的经济效益。
3、独立运营模式下的收益分析
储能电站在独立运营模式下，能够获得一定的收益，但这收益是以光伏电站以及其他发电商的收益降低为代价的。在负荷水平一定的情况下，针对同样的市场出清电量，必然会出现这样的情形。对于其他发电商来说，储能电站的参与使发电商中保守型报价策略更加占优，以弥补电量不中标的风险，因此，其他发电商的收益比储能电站未参与时降低。对于电网公司代理来说，由于储能电站的加入，市场多样性得到了加强，电网公司代理作为市场出清电价制定者和向发电侧的购电者，其买方市场地位得到加强，因此电网公司代理收益得到了提升。当储能电站与光伏电站联营时，由于两者的能量互补协调，储能电站和光伏电站的收益都得到了提高。这种方式下，联营主体对市场出清电价的稳定作用更加明显，其他发电商的收益也得到了显著提升。但是，对于电网公司代理来说，其收益提升不明显，因为这时发电侧的联营体作为新的市场主体，产生了一定的垄断效应。在联营模式下，储能电站和光伏电站不存在各自的运行收益。当储能电站与光伏电站在合作博弈方式下运行时，由于储能电站能够充分运用与光伏电站之间的电量协调，其收益要高于独立运营方式。这时，光伏电站的收益比储能电站独立运营方式下得到了提高，从66154美元提高到了78615美元。对于发电商来说，储能电站与光伏电站合作博弈，尽管仍然会与发电商竞争，但储能电站的参与对电力市场电价起到了稳定的作用，促进发电商制定更加激进的报价策略，从而提高收益。然而，这种情况下储能电站效益仍然明显，而发电商的收益仍然低于储能电站未参与电力市场时。对于电网公司代理来说，储能电站与光伏电站进行合作博弈，最重要作用是降低了电网公司代理对光伏电站收取的不平衡电量费用，因此电网公司代理的收益低于储能电站独立运营方式。
结束语
总之，水电站内出现的水电站水轮发电机组运行中的甩负荷现象是水电站内的一种正常现象，但是，如果水电站不能做出及时的反应解决这一问题，将会对水电站的工作造成极大的阻碍。因此，水电站的工作人员在面对这一现象时，一定要做好应急准备工作，及时发现所存在的问题，想好解决的措施，保证水电站的工作可以顺利稳定的运行下去。
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