1 输水系统简介

某抽蓄电站设有三套独立的输水系统，每套输水系统由引水系统、机组段系统和尾水系统三部分组成。引水、尾水系统均采用一洞两机的布置形式，设置调压室。引水系统建筑物包括上水库进/出水口（包括引水事故闸门井）、引水隧洞、引水调压室、高压管道。机组段包括进水阀、水轮机、尾水肘管。尾水系统建筑物包括尾水事故闸门、尾水支管、尾水混凝土岔管、尾水调压室、尾水隧洞和下水库进/出水口。

2 充排水试验目标

高水头大型抽水蓄能电站输水系统的充水和排水，是电站运行管理不可缺少的一项操作，输水系统的初期充、排水试验是一套加载、卸载、检查、监测、发现问题和解决问题的过程，是对输水系统安全运行的第一次检验，涉及到土建、机电、监测等专业及相关单位。充排水试验的目的是通过试验检查验证工程质量，查找输水系统可能存在的问题，以便及时采取措施处理，消除隐患，保障电站安全运行。通过试验主要检验和观测以下几个方面：

（1）检验整个输水系统及施工支洞堵头的设计及施工质量；

（2）观测输水系统所处部位围岩的工程地质及水文地质变化情况；

（3）检验各项预埋监测仪器的运行情况及监测成果的分析；

（4）检验钢管外排水措施和排水廊道系统的效果及其可靠性；

（5）检验输水系统放空排水设备的操作程序及运行情况。

充排水试验是在单元工程质量验收评定合格的基础上，模拟机组过流段的运行工况，对机组水泵水轮机安装质量进一步验证的行为。通过试验，以便发现问题和隐患，进而采取针对性措施、消除隐患，为电站调试、安全运行提供坚实的基础。

3 输水系统充排水试验对各工程面貌的要求

3.1 尾水系统充排水阶段

（1）尾水系统充排水试验前，各系统必须达到的形象面貌如下：

下水库进/出水口拦污栅槽安装完毕，验收合格，拦污栅及锁锭装置安装调试完毕，验收合格，具备运行条件。

（2）尾水检修闸门埋件安装完毕，验收合格；闸门及启闭机安装、调试完毕，闸门连接启闭机进行无水启闭试验，验收合格，具备运行条件。

（3）尾水事故闸门埋件安装完毕，验收合格；闸门及启闭机安装、调试完毕，闸门连接启闭机进行无水启闭试验，验收合格，具备运行条件。

（4）相关勘探孔、临时孔洞等封堵完成并通过验收，相关监测仪器、设备全部安装完成并通过验收；尾水隧洞施工支洞封堵混凝土施工完成并达到28天的龄期，回填灌浆施工完毕并通过验收。

（5）检修排水系统、渗漏排水系统安装调试完成，具备运行条件。

（6）下水库、尾闸室动力电源和控制电源正常投入。

3.2 引水系统充排水阶段

（1）与高压支管相连的第一道阀门完成安装、验收工作，具备封水能力。

（2）进水阀安装、调试完成，具备封水能力。

（3）压力钢管充水泵安装调试完成。

（4）高压支管全部施工完成并通过验收，相关勘探孔、临时孔洞等封堵完成并通过验收，相关监测仪器、设备全部安装完成并通过验收。

（5）引水事故闸门埋件安装、验收完毕；闸门及启闭机安装、调试完毕，闸门连接启闭机进行无水启闭试验，验收合格，具备运行条件。引水事故闸门放置在孔口中，处于挡水状态。

4 各阶段充排水方法及技术要求

4.1 尾水隧洞充排水阶段

（1）充水前系统状态检查

1）尾水检修闸门、相邻两机组尾水事故闸门处于挡水状态，操作油压、电源已切断。

2）与尾水系统相连管路的第一道隔离阀处于关闭状态。

3）在尾水系统相连的管路上安装数显压力表，用于监测水位。

（2）充水技术要求

1）尾水隧洞（尾水检修闸门至尾水事故闸门段）充水起止水位为：尾水事故闸门底板高程~下水库水位。

2）充水速度要求一般≤5m/h。

3）充水稳压时间要求：充水完成后稳压48h，充水量约为40921m³，。

（3）充水过程及结果

尾水隧洞充水通过尾水检修闸门旁的旁通阀充水，充水期间，在厂房与尾水系统相连的管路上安装数显压力监测表，通过观察压力变化以确定充水速率和高度。同时在尾水事故闸门后安装监控，以监测闸门漏水情况。系统监测人员、充水阀操作人员、压力表读数人员及指挥人员建立工作组，将实施监测到的数据及时反馈，确保指令通畅，操作准确。待数显压力表压力不在变化，标志尾水隧洞已充水完成，保压结束后打开尾水检修闸门进行闸门静水试验。

1）某抽蓄电站1#尾水系统充水试验历时27.55h，充水速率满足要求。

2）通过在尾水肘管内设置围堰或在检修排水管路末端出口安装量筒，通过观察水位变化或量筒数值变化来测量尾水事故闸门的漏水量。

3）充水完成在保压过程中检查岩壁排水口及贴壁排水口的渗水量，岩壁及贴壁排水管渗漏量需满足设计技术要求。

4）充水过程中，时刻观察各测缝计、渗压计、接缝变形、钢板计变化量、多点位移计、锚杆应力计监测数据应无明显变化，需满足设计控制指标。

（4）尾水隧洞排水

尾水系统排水只能是相邻隧洞之间互排，即可以将1号隧洞内的水排至2号隧洞。尾水隧洞利用事故闸门上的DN300旁通阀进行排水。打开事故闸门旁通阀，同时打开尾水肘管排水阀（其余阀门关闭），利用检修排水泵将尾水隧洞内的水排至相邻隧洞内。

4.2 引水隧洞充排水阶段

（1）充水前系统状态检查

1）所有与引水压力钢管相通的第一道阀门全关。

2）进水球阀处于全关状态。

3）进水球阀工作密封、检修密封已投入，球阀位移监测装置已安装。

4）水位监测数字压力表已校验安装完成。

（2）充水技术要求

1）引水充水范围为进水阀至上水库。

2）引水系统钢衬段充水速度一般要求≤10m/h，混凝土段充水速度一般要求≤5 m/h。

3）充水稳压位置及时间，按照流道长度及布置形式根据设计要求一般分为4~7个点，多数布置在斜井与平段的转弯处。

（3）充水过程及结果

引水隧洞（上水库至进水阀）充水分为两个阶段，①自流充水阶段进水阀至下库蓄水位充水；②冲水泵充水阶段下库蓄水位至上水库水位充水。

1）1#引水系统充水试验共历时222小时30分钟。各阶段充水速率满足要求。

2）引水系统充水过程中，进水球阀门、管路运行正常，首个引水系统充水时球阀上下游密封通过打压泵供压的方式进行密封，随着引水水位增加，打压泵的压力从2MPa逐渐增加至4MPa，保证压力不降低，并检查球阀密封有无漏水情况。后续引水系统充水密封供压水源从相邻引水旁通管路上接引。

（4）引水隧洞排水

打开压力钢管排水阀将引水隧洞及高压管道水位分段降至下水库水位。水位下降速度通过调整针阀开度控制，剩余的水通过机组检修排水系统排空。

5 结语

蓄能电站输水系统长，水头高，严谨的充水流程和操作过程是保证充水安全稳定的前提。本文从充排水前各系统应达到的形象面貌、充水过程前各系统状态、充排水方式及技术要求等方面介绍了蓄能电站输水系统充排水过程，对后续类似电站充排水提供技术借鉴。

参考文献：

[1] 陈详荣，等. 锦屏二级长大引水发电系统充排水试验及其实践. 水电站设计.2016（04）：81-85

[2] 周翰青. 蒲石河抽水蓄能电站输水系统充排水试验方法. 水利水电技术.2015（5）:86-88

[3] 陈伯汉. 周宁水电站引水道充排水试验. 水力发电.2006（12）:82-84

作者简介：赵汉阳（1985），四川汉源人，工程师，从事抽水蓄能电站水轮发电机组安装技术管理。