《抽水蓄能电站水道充排水技术规程》（2016征求意见稿）

'抽水蓄能电站水道充排水技术规程(征求意见稿)二零一六年九月13 目次目次2前言31范围42规范性引用文件43术语和定义44总则55工作程序56充水条件67充水程序和要求98排水条件109排水程序和要求1110监测监控12附录A充排水工作组织架构14附录B充排水主要资料文件15附录C充排水过程安全监测项目监测频次表1613 前言本规程是根据国家能源局《关于下达2015年能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技[2015]283号，计划编号：20150442）要求制定的。抽水蓄能电站水头高，其输水系统的充排水工作对建筑物结构和相关机电设备影响较大。为规范抽水蓄能电站输水系统充排水工作的实施，明确充排水工作程序和技术要求，确保输水系统安全运行，结合充排水工作实践经验和现行的相关规程规范要求，制定本规程。本规程由中国电力企业联合会归口管理。本规程的主要起草单位：本规程参加起草单位：本规程主要起草人：本规程在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市西城区白广路二条一号，100761）13 抽水蓄能电站水道充排水技术规程1范围本规程规定了抽水蓄能电站输水系统的充排水工作程序和技术要求。本规程适用于抽水蓄能电站建设期充排水试验和运行期充排水工作。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而构成本规程的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规程。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规程。《可逆式抽水蓄能机组启动试运行规程》（GB/T18482）《抽水蓄能电站设计导则》（DL/T5208）《水电站基本建设工程验收规程》（DL/T5123）《水工隧洞设计规范》（DL/T5195）《压力钢管安全检测技术规程》（DL/T709）《水电站压力钢管设计规范》（NB/T35056）《水电站进水口设计规范》（DL5398）《水工钢闸门和启闭机安全运行规程》（SL722）《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》（DL／T835，SL101）3术语和定义下列术语和定义适用于本规程。3.1上、下水库上、下水库为抽水蓄能电站存储水量的工程设施。在电网负荷低谷时段利用剩余电力将水从下水库抽到上水库存蓄起来，负荷高峰时段由上水库放下来发电。3.2输水系统用于发电和抽水的进水、引水与尾水的渠道、隧洞、管道以及水流控制建筑物，划分为13 引水道、尾水道和机组过流段。引水道一般包括上水库进出水口、引水隧洞（上平洞、引水竖井或斜井、下平洞、引水岔管、引水支管）、上游调压室等；尾水道一般包括下水库进出水口、尾水隧洞（尾水主洞、尾水岔管、尾水支管）、尾水调压室等；机组过流段指进水主阀和尾水事故闸门之间的流道。3.3进出水口建于上、下水库内用于控制输水系统水流的工程设施。由于抽水蓄能电站具有抽水和发电两种运行工况，水流是双向流动的，故简称进出水口。3.4厂房系统抽水蓄能电站中装置水泵水轮发电机组及其辅助设备并为其安装、检修、运行及管理服务的建筑物总称。厂房系统一般包括主厂房、副厂房、主变洞、尾闸室、交通洞、通风洞等建筑物。4总则4.1在实施充排水工作前，应根据本规程及其他相关标准的要求，结合电站实际情况，明确充排水工作的具体要求，制定实施方案。4.2建设期首次充水试验工作宜按照尾水道、机组过流段、引水道的顺序进行。充水后，相关水工建筑物和机电设备无异常，可不进行排水试验工作。4.3首次充水时，上下水库总蓄水量不宜小于上下水库的死库容、输水系统充水量及机组初期调试所需用水量之和。4.4实施过程中，必须严格控制充排水速率。4.5运行期充排水工作前，应对输水系统及其监测数据、相关机电设备进行评估。5工作程序5.1充排水前，应完成以下工作：（1）项目建设或运行单位组织成立工作机构，明确职责及工作内容。（2）相关的技术要求、实施方案及程序文件通过审批。（3）对充排水条件进行检查确认。（4）对地质探洞、施工支洞等需进人检查的有限空间进行空气质量检测。13 5.2建设期首次充排水试验前，应完成相关的验收及质量监督工作，遗留问题应整改落实。5.3充排水时，应执行批复的实施方案，调整实施方案应通过审批。5.4充排水后，应进行总结并提出报告。6充水条件6.1土建工程6.1.1输水系统首次充水时，土建工程应满足以下条件：（1）输水系统施工完成并通过验收。（2）与充水水道相关的厂房系统建筑物施工完成并通过验收。（3）输水系统及附近的勘探孔、临时孔洞等封堵及灌浆完成并通过验收。（4）存在多条钢筋混凝土衬砌输水系统时，未充水的相邻水道存在渗漏风险部位的衬砌及灌浆应完成施工。（5）进出水口围堰等临时设施拆除并通过验收。（6）相关监测仪器宜具备自动监测功能。6.1.2运行期充水前，与输水系统相关的检修项目应通过验收。6.2机电工程6.2.1首次充水前，与充水相关的机电设备安装及无水调试完成并验收通过，总体要求见表6-1。电站具体涉及的机电工程条件应根据其实际情况，在充排水实施方案中进一步明确。6.2.2运行期输水系统充水前应完成计划安排的机电设备检修工作并验收通过，与充水相关的机电工程条件参照表6-1的要求检查确认。6.2.3未设置尾闸室时，尾水道充水前与机组过流段充水前应具备的条件相同。表6-1机电工程条件序号设备名称尾水道充水前机组过流段充水前引水道充水前备注1下水库进出水口闸门、启闭机及其控制系统√√√2尾水调压室水力测量装置√√√13 3充水相关的尾水事故闸门、启闭机及其控制系统√√√4厂房渗漏排水系统√√√5厂房检修排水系统√√√6与尾水道相连接的全部管路和阀门√√√7水淹厂房保护系统√√√8厂房公用LCU√√√9相关厂用电及控制设备√√√10相关直流和UPS系统√√√11相关区域照明系统√√√12引水道充水泵及控制系统√√√13充水相关的进水主阀及操作系统√√14与机组过流段水道连接的全部管道和阀门√√√15首台发电电动机及其附属设备（含制动系统、高压油减载系统等）√√16首台水泵水轮机及其附属设备（含调速器系统、技术供水系统、水力测量系统等）√√17相关气系统√√18与引水道连接的全部管道和阀门√19上水库进出水口闸门、启闭机及其控制系统√√√6.3设备状态6.3.1充水前，与输水系统相关的机电设备应明确设备状态并检查确认。具体机电设备状态应针对各电站的实际情况，在水道充排水实施方案中进一步明确。6.3.2相关的设备状态见表6-2：13 表6-2充水前主要设备状态表序号设备名称尾水道充水前机组过流段充水前引水道充水前备注1下水库进出水口闸门关闭开启开启2下水库进出水口闸门充水阀关闭//3尾水管排水阀开启关闭关闭4除排气阀和监测水压的管路阀门外，其余所有与尾水道相连的阀门关闭//5充水相关的尾水事故闸门关闭关闭开启6充水相关的尾水事故闸门旁通阀关闭关闭关闭7充水相关的进水主阀/关闭并锁定关闭并锁定8机组导水机构/关闭并锁定/9机组主轴工作密封/投入/10机组机械制动/投入/11除排气阀和监测水压的管路阀门外，所有与机组段水道相连的阀门/关闭/12上水库进出水口闸门关闭关闭关闭上水库已蓄水//开启上水库无蓄水13上水库进出水口闸门充水阀关闭关闭关闭14除排气阀和监测水压的管路阀门外，所有与引水道相连的阀门//关闭15施工支洞进人门//关闭6.4其他6.4.1充水前应确定输水系统水位～水量关系、水位～截面积关系。6.4.2首次充水前应拟定充水设备的开度～流量关系和操作指引，并根据充水过程实测数据13 进行复核修正。6.4.3对钢筋混凝土衬砌水道，应提供充水期稳压位置的水道内水外渗设计估算值。6.4.4应根据水文地质资料，分析可能的渗水出露位置，明确需重点关注的监测部位及监测项目。6.4.5充水前，钢管外排水管的阀门应处于关闭状态。6.4.6充水前应完成以下重点检查项目：（1）输水系统钢衬段外观及涂装、灌浆孔封焊、钢衬水平段底部及现场焊缝补漆处理等细部。（2）各部位进人孔的密封质量。（3）输水系统内部杂物清理，闸门及进出水口水下部分的检查清理。6.4.7充水前，应确保各监测点与充排水指挥部之间通信畅通。7充水程序和要求7.1充水程序7.1.1输水系统充水应根据布置特点分阶段、分部位进行。7.1.2有条件时，对钢筋混凝土衬砌水道宜在充水前利用充水设施对水道进行冲洗清理工作。7.1.3首次充水时，宜先进行尾水道充水，开启下库进出水口闸门充水阀（或其他充水设施）充水。充水结束后检查确认尾水道、厂区附属洞室、尾水事故闸门、与尾水道相连的各类管道等处于正常状态，再进行机组过流段充水。7.1.4机组过流段充水时，开启尾水事故闸门旁通阀充水。充水结束后，检查确认机组过流段、厂区附属洞室、相关机电设备等处于正常状态，再进行引水道充水。7.1.5引水道充水时，宜先通过压力钢管排水管或进水主阀旁通管路等相关设施充水至下库水位高程，再进行后续充水。当上水库蓄水量满足引水道充水要求时，开启上库进出水口闸门充水阀进行后续充水，对较高水头引水道宜采用临时充水泵充水；当上水库蓄水量不满足引水道充水要求时，采用引水道充水泵进行后续充水。7.2充水控制要求7.2.1不同阶段和部位的充水流量应满足水道水位上升速率控制要求，并结合水道抗冲刷能13 力综合分析后确定，实施过程中可根据监测数据进行调整。7.2.2分级稳压控制（1）充水时结合水道系统布置的特点，按水头段分级确定稳压高程和时间，确认监测数据无异常后，进行下一水头段充水；尾水道水头不高，充水过程可不设置稳压时间。（2）钢筋混凝土衬砌引水道充水时，水位每上升100m～150m，进行稳压，每级稳压时间宜取24h～48h；钢衬引水道充水时，水位每上升150m～200m，进行稳压，每级稳压时间宜取24h～48h；稳压高程宜选取在充水至斜（竖）井部分，便于同时进行水道渗水量测量。（3）亦可采用小流量缓慢充水代替稳压，总用时应不少于采用分级稳压方式充水的总用时；钢筋混凝土衬砌引水道采用小流量缓慢充水时，尚应在斜（竖）井部位暂停充水，以测量水道渗漏量。7.2.3充水速率控制（1）钢筋混凝土衬砌水道系统斜（竖）井水位上升速率宜控制在4m/h以内；钢板衬砌水道系统斜（竖）井水位上升速率宜控制在10m/h以内。（2）充水水位由平洞段上升至斜（竖）井段时，应提前减小充水流量，控制水位上升速率。8排水条件8.1与输水系统相关的机电设备排水前应明确设备状态并检查确认。具体机电设备状态应针对各电站的实际情况，在水道充排水实施方案中明确。8.2相关的设备状态见表8-1：表8-1水道排水前主要设备状态表序号设备名称尾水道排水前机组过流段排水前引水道排水前备注1厂房渗漏排水系统运行运行运行2厂房检修排水系统运行运行运行3排水相关的尾水事故闸门关闭关闭开启4排水相关的尾水事故闸门旁通阀关闭关闭关闭5除排气和监测水压的阀门外，所有与机组过流段水道相连的阀门/关闭/13 6排水相关的进水主阀关闭并锁定关闭并锁定关闭并锁定7下水库进出水口闸门和充水阀关闭/开启8除排气和监测水压的管路阀门外所有与尾水道相连的阀门关闭关闭/9机组蜗壳、尾水管进人门关闭关闭关闭10上库进出水口闸门及其充水阀//关闭11除监测水压的管路阀门外，所有与引水道相连的阀门//关闭12引水道排水设备//正常消能功能正常，防振措施完备13施工支洞进人门//关闭8.3水道排空后进入检查前主要设备状态：（1）机组过流段排空后，尾水事故闸门应关闭并保持锁定状态，尾水事故闸门旁通阀电源应切除，进水主阀应关闭并保持锁定状态。（2）尾水道排空后，下库进出水口闸门及其充水阀处于关闭状态并切除启闭机电源；引水道未排空时，进水主阀也应关闭并保持锁定状态。（3）引水道排空后，上库进出水口闸门及其充水阀处于关闭状态并切除启闭机电源；尾水道未排空时，尾水事故闸门应关闭并保持锁定状态，尾水事故闸门旁通阀电源应切除。8.4其他8.4.1排水前应确定输水系统水位～水量关系、水位～截面积关系。8.4.2排水前应拟定排水设备的开度～流量关系和操作指引，并根据排水过程实测数据进行复核修正。8.4.3排水前应确定水道衬砌允许的设计外水压力值。8.4.4排水前，钢管外排水管的阀门应处于开启状态。9排水程序和要求9.1排水程序9.1.1可根据需要分别对机组过流段、尾水道及机组过流段、引水道及机组过流段单独进行。13 9.1.2机组过流段、尾水道及机组过流段排水，开启尾水管排水阀进行排水。9.1.3引水道排水，宜通过开启不同高程的排水设施分级进行，平洞段可通过机组导叶小开度或导叶漏水进行排水。引水道排水宜首先通过尾水道直接排入下水库，待引水道的水位降至下水库水位高程后，关闭尾水事故闸门，打开主进水阀，再通过尾水管排水阀经厂房渗漏排水系统进行后续排水。9.1.4输水系统排水过程中，衬砌外水压力与内水压力之差接近允许的设计外水压力值时，应暂停排水。9.1.5输水系统排空后，应完成对相关设备状态的确认，方可进入检查。9.2排水控制要求9.2.1输水系统排水时，应控制衬砌最大外水压力与内水压力之差不大于允许的设计外水压力值。9.2.2排水速率控制（1）输水系统排水水位下降速率宜控制在4m/h以内。（2）排水水位由平洞段下降至斜（竖）井段时，应提前减小排水流量，控制水位下降速率。9.2.3不同阶段和部位的排水流量应根据9.2.1和9.2.2的要求确定，实施过程中可根据监测数据进行调整。9.2.4排水过程中，对钢筋混凝土衬砌引水道宜在斜（竖）井部位暂停排水，以测量水道渗漏量。10监测监控10.1监测10.1.1首次充水前，输水发电系统所有监测项目应完成安装埋设及取得初始值，并对监测资料进行系统分析。10.1.2充排水过程中，宜采用自动连续监测，若因特殊原因不能实现，监测频次应满足附录C的要求。10.1.3充排水过程中应定期进行巡视检查并做好记录，主要内容包括：（1）输水系统区域顶部岩体厚度相对较薄与地质条件相对较差的地表冲沟段，地表有无冒水点，冲沟排水量有无增大；13 （2）探洞、施工支洞及堵头、地下厂房及附属洞室、排水廊道、交通洞等临空面渗水点、渗水量及浑浊度有无变化，衬砌混凝有无开裂，围岩有无挤压、搓动、松动和鼓出；（3）量水堰槽有无淤积及水位有无超量程，外置监测设施外观有无异常或破坏。10.1.4输水隧洞放空后应及时进行巡视检查并做好记录，必要时对斜井及竖井可采用录像方式检查。10.1.5充排水过程中应定期进行监测资料分析，当存在异常情况应及时分析原因并报告。10.2监控10.2.1充、排水期间，应当安排专人进行24小时值班，严密监控水道内水位及其变化速率、地下水位、外内压差等关键控制指标，若超出本规程和具体充排水方案的要求，应当及时报告指挥人员，要求运行人员调整充、排水手段和操作，甚至暂停充、排水工作。10.2.2充、排水期间，值班人员应当针对充、排水不同阶段，对监测数据的变化进行监控和综合分析，发现异常及时汇报、处置。10.2.3充、排水期间，值班人员还应当监控监测设施的运行状态、监测人员的工作，监控和记录运行人员的具体操作，全面收集掌握和记录充、排水有关信息。10.2.4充、排水期间，建设或运行单位还应当根据机电设备的运行状态，加强监控。10.2.5充水时应有专人监测各设备状态情况。13 附录A资料性附录充排水工作组织架构1现场指挥部现场指挥部设总指挥/副总指挥、专家组、现场工作组和秘书档案组。总指挥负责充排水全过程指挥和总体协调，副总指挥协助总指挥工作。专家组负责提供咨询意见。现场工作组负责现场指挥协调。秘书档案组负责全过程档案资料的收集、整理和归档。2现场工作组现场工作组下设操作小组、监测巡视小组、应急小组、机电设备小组、安全监察小组、后勤保障小组等六个工作小组。（1）操作小组主要职责：按总指挥/副总指挥的指令进行充排水各相关机电设备的操作。（2）监测巡视小组主要职责：负责相关的监测巡视工作。（3）应急小组主要职责：组织工程抢险和紧急救援。（4）机电设备小组主要职责：负责机电设备状态的检查确认和故障排除。（5）安全监察小组主要职责：负责现场安全监察，在输水系统各出入口处值班登记，确保充水前洞内人员全部撤出。（6）后勤保障小组主要职责：负责充排水期间办公后勤保障服务。13 附录B资料性附录充排水主要资料文件1充排水技术要求2充排水实施方案3充排水操作工作程序4充排水应急预案5充排水安全监察方案6充排水监测监控方案7输水系统水位～水量关系表8输水系统水位～截面积关系表13 附录C资料性附录充排水过程安全监测项目监测频次表序号监测项目监测频次首次充水前充排水中充排水后7天充排水后1个月1上下库水位、1次/天2次/天1次/天1次/天2水道水位/1次/小时//3地下水位1次/周2次/天1次/天1次/3天4内外水压力2次/天1次/天1次/3天5渗流量1次/周2次/天1次/天1次/3天6锚杆、钢筋、钢板应力1次/周2次/天1次/天1次/3天7围岩变形1次/周2次/天1次/天1次/3天8接缝、裂缝1次/周2次/天1次/天1次/3天9温度1次/周2次/天1次/天1次/3天10应力应变1次/周2次/天1次/天1次/3天11巡视检查1次/周2次/天1次/天1次/3天注：以上频次是人工监测的最低要求，当出现异常情况时应适当增加频次。13'