Goldisthal抽水蓄能電站之創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

摘要：2003年9月30日，德國圖林根州為1060MW之Goldisthal抽水蓄能電站舉行了正式之落成典禮。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：本文著重對(duì)發(fā)電機(jī)組及其在線監(jiān)測系統(tǒng)之創(chuàng)新設(shè)計(jì)做了總結(jié)回顧。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為： 

關(guān)鍵詞：Goldisthal 抽水蓄能電站 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 

 
　　經(jīng)過了六年多之施工建設(shè)，2003年2月3日，Vattenfall Europe Generation(VE-G) 1060MW之Goldisthal抽水蓄能電站第一臺(tái)水泵-水輪機(jī)投入運(yùn)行。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　Goldisthal電站位于德國圖林根州南部之Schwarza河上，是歐洲 大之抽水蓄能電站之一。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為： 早之兩個(gè)電站裝機(jī)容量都是265MW，已經(jīng)投入使用，并且成功地為Vattenfall之高壓輸電網(wǎng)送電。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：2004年伊始，另外兩個(gè)變速機(jī)組也將投入運(yùn)營。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：Goldisthal電站將會(huì)躋身于世界上 大之、 先進(jìn)之抽水蓄能電站行列。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　負(fù)責(zé)水泵-水輪機(jī)組（Konsortium Goldisthal水力發(fā)電站）之集團(tuán)括VA TECH Escher Wyss股份有限公司、Voith西門子水力發(fā)電站和CKD Blansko工程部門等等。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：發(fā)電機(jī)由ARGE AEV集團(tuán)提供，括Alstom Energietechnik股份有限公司和VA TECH ELIN股份有限公司。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　土建工程括發(fā)電主廠房、隧洞和上游水庫，其承建者是ARGE PSW Goldisthal集團(tuán)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　上游水庫環(huán)形壩之瀝青襯砌是由瑞士之Walo Bertschinger施工，下庫主壩之瀝青襯砌由Strabag完成。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
1.創(chuàng)新與協(xié)作
　　Goldisthal是德國新近修建之唯一一座 大之水力發(fā)電設(shè)計(jì)方案，至少超前20年。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于它括4個(gè)發(fā)電能力331MVA之機(jī)組，它不僅是世界上同類電站發(fā)電量 多之一座， 具能量之設(shè)備之一，而且還有一些創(chuàng)新點(diǎn)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　完全自動(dòng)化環(huán)形焊接技術(shù)（TIG-Hot金屬絲過程）首次應(yīng)用于焊接鋼制隧道內(nèi)襯之環(huán)形接縫，達(dá)到了很高之安全性和焊接質(zhì)量，其效率是手工焊接之兩倍，而且證明對(duì)于高強(qiáng)度QT鋼焊接是 好之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在點(diǎn)焊前，所有之焊接參數(shù)和程序都已經(jīng)在VA TECH 水力發(fā)電站之林茨工廠按1∶1之比例原形展現(xiàn)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：焊工之培訓(xùn)以及焊接程序之測試也將隨后進(jìn)行。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　VA TECH Hydro對(duì)Goldisthal之提供范圍括變速異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)之詳細(xì)設(shè)計(jì)，活動(dòng)部分、軸承、軸和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之生產(chǎn)，交流線圈之安裝，所有裝置安裝和投入運(yùn)營之監(jiān)督管理，以及DIA Tech追蹤診斷體系之安裝。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：較大之水力發(fā)電設(shè)備，括節(jié)制閘、叉管和所有之進(jìn)、出口之水工鋼結(jié)構(gòu)都是由VA TECH Hydro和Linz提供之，電動(dòng)機(jī)是由VA TECH Hydro和澳大利亞之Vienna/Weiz提供之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
2.提高效率
　　8400t鋼隧道內(nèi)襯是在一個(gè)臨時(shí)之野外制造廠現(xiàn)場生產(chǎn)出來之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：節(jié)制閘門和鋼隧道內(nèi)襯總共有320000t，其中160000t是在臨時(shí)之施工現(xiàn)場生產(chǎn)之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　這種電動(dòng)發(fā)電機(jī)之主要優(yōu)點(diǎn)之一就是可以在分載渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)方式（標(biāo)準(zhǔn)操作）下顯著提高效率。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：為了實(shí)現(xiàn)變速運(yùn)轉(zhuǎn)，四臺(tái)發(fā)動(dòng)發(fā)電機(jī)其中兩臺(tái)是帶有旋轉(zhuǎn)爐雙饋異步電機(jī)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　與正常之同步電機(jī)不同之是其轉(zhuǎn)子是由三相交流電提供能量，這就可以通過用一個(gè)低頻率變化之轉(zhuǎn)動(dòng)場傳動(dòng)轉(zhuǎn)子來改變轉(zhuǎn)動(dòng)，而且是有計(jì)劃地設(shè)計(jì)一套可確保高效運(yùn)作之程序。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在水泵運(yùn)轉(zhuǎn)中，為了高壓輸電網(wǎng)之穩(wěn)定輸出，可以控制輸出量。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這些機(jī)器額定電能331MVA、額定電壓18KV和300347之轉(zhuǎn)速（535轉(zhuǎn)/分鐘），另外之兩臺(tái)設(shè)計(jì)成常規(guī)之靜態(tài)激振同步電機(jī)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　該級(jí)別之異步電機(jī)在歐洲是特有之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：類似產(chǎn)品只有在日本生產(chǎn)過。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在歐洲和美國使用之許多大電機(jī)都是VA TECH Hydro生產(chǎn)之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　在德國，VA TECH Hydro與他之合作伙伴Voith Siemens Hydro和CKD Blansk已經(jīng)協(xié)作完成設(shè)計(jì)、供貨并將完成安裝、委托代理這四臺(tái)水泵-水輪機(jī)，括附件。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在機(jī)械上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了水泵-水輪機(jī)組設(shè)計(jì)上之創(chuàng)新。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為： 顯著之設(shè)計(jì)特性括一個(gè)帶有輕型調(diào)速環(huán)導(dǎo)葉運(yùn)行裝置設(shè)計(jì)理念、FEM計(jì)算、 優(yōu)化之蝸殼設(shè)計(jì)和在沒有水壓力之情況下埋置蝸殼。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：用于Goldisthal水泵-水輪機(jī)預(yù)應(yīng)力導(dǎo)葉軸承證實(shí)了VA TECH Hydro之技術(shù)在一些年前已經(jīng)有所發(fā)展，尤其應(yīng)用于水泵-水輪機(jī)組。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　VA TECH Hydro作為水泵-水輪機(jī)協(xié)會(huì)之領(lǐng)導(dǎo)者，應(yīng)對(duì)水泵-水輪機(jī)之基礎(chǔ)工程技術(shù)負(fù)責(zé)，提供一套座環(huán)之蝸殼、兩套完整之帶有導(dǎo)葉之導(dǎo)葉裝置、上下機(jī)蓋、兩套轉(zhuǎn)輪、專門為安裝水泵-水輪機(jī)建起之成套工具等等，還有發(fā)電站之高低壓系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

3.監(jiān)測和故障早發(fā)現(xiàn)
　　鑒于生產(chǎn) 大化和成本 小化之重要性，先進(jìn)之監(jiān)測和診斷系統(tǒng)對(duì)環(huán)境改變下之監(jiān)測指示，對(duì)于分析趨勢(shì)和超越警戒水面提供警告是十分重要之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：它們應(yīng)該提供在發(fā)生嚴(yán)重破壞之前非正常老化和故障變異原因之快速診斷，這些分析和診斷結(jié)果可以幫助電站操作員、技術(shù)專家和電站業(yè)主作出明智之選擇，這樣就可以降低維修費(fèi)用和提高發(fā)電效率。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　硬件和軟件之利用是根據(jù)現(xiàn)代系統(tǒng)概念面向未來之發(fā)展和補(bǔ)充，也應(yīng)支持溶合現(xiàn)有之監(jiān)測部件要素和一定用戶之?dāng)U充。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　早期故障診斷、減少不定期之運(yùn)轉(zhuǎn)中斷和縮短修理時(shí)間是將來運(yùn)作過程之主要目之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：此外，長時(shí)間之電子存儲(chǔ)精確之結(jié)果能夠更容易地了解歷史數(shù)據(jù)，不僅在數(shù)據(jù)分析時(shí)具備巨大之優(yōu)勢(shì)，而且還可以幫助改善電站經(jīng)營。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：達(dá)到峰值能量供應(yīng)表明提高了效率。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　為了完成這些目標(biāo)，在Goldisthal之抽水蓄能電站上裝備了DIA TECH監(jiān)測和診斷系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
4.在線智能監(jiān)測系統(tǒng)
　　在一定程度上DIA TECH系統(tǒng)和國際供電公用公司合作發(fā)展。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：軟件和硬件是由微軟公司生產(chǎn)之“視窗”操作系統(tǒng)之技術(shù)發(fā)展而來之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：它之模數(shù)體系結(jié)構(gòu)使得對(duì)單個(gè)操作者之專用方案增強(qiáng)和補(bǔ)充發(fā)展成為湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這種開放式之系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)允許三方成果之簡單綜合。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　各種診斷模塊（已知模塊）對(duì)于機(jī)械、絕緣和熱力問題之鑒定是有用之，驗(yàn)證和監(jiān)測不同之運(yùn)轉(zhuǎn)方式（停止、啟動(dòng)、穩(wěn)定狀態(tài)、關(guān)閉）和模型（例如發(fā)電、同步電容器運(yùn)轉(zhuǎn)、水泵作用運(yùn)轉(zhuǎn)）。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
　　使用這種在線智能監(jiān)測系統(tǒng)，能夠較早發(fā)現(xiàn)主要機(jī)器部件之狀態(tài)改變，而且更容易判斷應(yīng)力之大小，從而事先提供一個(gè)基本可靠之維修策略。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這使得監(jiān)控機(jī)器管理簡化，與此同時(shí)改進(jìn)電站之實(shí)用高效。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：
5.氣候和地貌
　　旱季水庫將提

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