跋山水电站“黑启动”运行方案探讨

赵山 宋增伟 耿云彦

摘 要：针对跋山水电站的具体情况，明确了黑启动的必要性，本文通过对相关设备、装置进行了详细分析，制定了相应的启动方案。

关键词：跋山水电站;黑启动;方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.151

1 概述

所谓黑启动，是指整个系统因故障停运后，电网停电，处于全“黑”状态，不依赖其他网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。

跋山水电站位于山东省沂水县跋山水库，为引水式季节性灌溉发电工程，装机容量4×1250千瓦加2×320千瓦，水库最大水域面积1799公顷，总库容5.29亿立方米，兴利库容2.67亿立方米，控制流域面积1782平方千米，位居全省第三。

电站运行方式以并网运行为主，也可与系统解列单独运行。35KV为双母线接线方式，经35KV母线联络刀闸两段可并为一段运行;3.15KV母线为发电机并网母线，分两段运行，也可经母线联络刀闸并为一段运行;主变两台2×3150KVA由3KV升压35KV入网;直流配电系统采用蓄电池组，输出操作电压110V，合闸电压150V。

0.4KV厂用电运行方式。3.15KV，母线一段一台100KVA变压器;3.15KV二段一台100KVA变压器（或互为备用）;35KV母线一台100KVA变压器停机时作厂变用。

2 跋山水电站黑启动的必要性

（1）从备战、防汛以及预防其他各种人为或自然灾害等意外因素造成电网全部或局部瓦解、崩溃，发生沂城全部停电的角度考虑。

（2）在系统发生瓦解，从而造成水电站与系统解列，厂用电中断，或机组处于停运状态，系统无电情况下，运行人员能做到准确有序，遵照调度指令，迅速恢复向沂城供电，确保供电负荷在4000KW以内。

（3）电站工作人员可认真学习并模拟操作试验，及时发现隐患，掌握设备状况，采取相应措施。锻炼提高运行管理人员的综合素质能力和紧急情况下开机发电处理问题的技术能力。

3 跋山水电站黑启动方案

3.1 黑启动可控状态与启动措施

运行中线路遭遇不测，电站保护动作、线路、机组、主变全部跳闸，中止对外供电，失去厂用电。操作如下：

（1）用3#机作黑启动主用机组，1#、2#、4#机组作备用机组，3#机蝴蝶阀长期开启。

（2）水机值班员发现机组解列，转速会急骤上升，应立即将机组开度减至空载位置。

（3）电气值班员发现机组解列，电压会急骤上升，应立即操作62KK将RCB减至电压额定位置。

（4）电气值班员见水机减完水阻负荷后立即分开水阻油开关。

（5）恢复信号：听、查、闻设备无异常。

（6）查主变高压侧油开关在断开位置。

（7）各表计指示正常，合3#主油开关。

（8）合厂变高低侧开关，带厂变运行。

（9）合主变高压侧油开关，沂城北郊变压站带电。

（10）水机人员慢慢加负荷，电气人员慢慢加无功。

（11）其余3台机组与之并车。

（12）值班人员及时调整周波、电压在额定值。

3.2 黑启动初始状态与启动措施

电站长时间未发电：调速器油压装置、蝴蝶阀油压装置气压全无，无厂用电。操作如下：

（1）用3#机作黑启动主用机组，1#、2#、4#机组作备用机组。

（2）水机值班员查上、下水导油位正常，打开3#机组冷却水。

（3）水机值班员用手压油泵将3#机组转子顶起5mm，1分钟落下。

（4）电气值班员查主变高压侧油开关在断开位置。

（5）电气值班员查RCB在电阻最大值。

（6）电气值班员查设备油位、油色正常。

（7）电气值班员查直流系统灯光音响信号正常，将直流电压调整至150V。将所有自动、控制、保护电源投入。

（8）电气值班员合35KV电压互感器刀闸。

（9）电气值班员合主变高低压侧刀闸，3#电机隔离叟闸，3#机主油开关。

（10）水机值班员用手摇操把手操作3#调速器手摇油泵部分，将机组慢慢转动至空载。

（11）电气值班员合3#机励磁开关。

（12）电气值班员将TK把手打向手动准同期位置。

（13）水機与电气值班员配合将电压、周波调整至额定值。

（14）电气值班员合厂变高低压侧开关，厂变带电运行。

（15）电气值班员合主变高压侧油开关，沂城北郊变电站带电。

（16）水机值班员根据调度指示慢加有功负荷。

（17）电气值班员调整电压及无功。

（18）水机值班员启动低压空压机，以备制动刹车。

（19）水机值班员启动高压空压机对蝴蝶阀油压装置、调速器油压装置补气至额定值（18kg/cm?）。

（20）水机值班员随时调整周波在额定值（50HZ）。

（21）电气值班员随时调整电压在额定值（3150V）。

4 黑启动成功状态

（1）机组周波50HZ;

（2）机组电压3150V;

（3）厂变低压指示380V;

（4）GT、GY油压装置气压在16-18 kg/cm?;

（5）低压气压4-6 kg/cm?;

（6）机组冷却水全部开启;

（7）调速器在自动调频状态;

（8）直流配电系统在“充电”或“浮充电”状态;

（9）机组保护盘、机组自动盘、变压器控制盘、3KV线路保护盘、35KV线路保护盘、厂变保护盘等盘柜无信号动作指示;

（10）中央信号盘灯光、音响正常;

（11）发电机控制盘、发电机励磁盘、主变控制盘、线路控制盘表计指示正常;

（12）机组水阻器水位在1.5-1.8米之间;

（13）主变声响正常、油温、油色、油位正常;

（14）开关站无放电设备;

（15）主厂房、主控室、开关站、水机层、蝶阀层、开关站、照明系统正常。