[发明专利]无备用厂用电源水电站水轮发电机组黑启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水电站水轮发电机组黑启动方法，属于电力行业技术领域。

背景技术

当电网系统发生大面积停电事故，造成厂用电源全部失去时，将不具备黑启动能力的电站造成严重后果：机组运行中事故跳闸甩负荷后若引起过速保护动作，则闸门均不能动作；机组调速器油压系统的油压和油位会下降，不能保证机组操作所需的压力和油量；直流系统失去交流电源后引起蓄电池组电压急剧下降，无法保证合闸母线电压在额定范围范围内；计算机监控系统、所有的保护、通讯、远动传送都不能维持长时间的正常工作；机组所需的制动风压也迅速下降，不能维持长时间确保机组停机时所需要的制动风压；厂房集水井水位上涨，严重威胁厂房安全。平时遇到需采取保厂用电措施时，必须开起一台机专带厂用电而不参与向系统供电，降低了系统备用容量，增大了耗水率。

发明内容

本发明的目的在于：针对当电网发生大面积停电事故、全厂失压、无备用电源的情况下，充分利用水力机组快速启动的性能，挖掘现有发电设备的潜力，对设备进行必要的改造，调整油压装置运行参数，开发黑启动的自动控制软件，从黑启动条件判断到机组开机的全过程减少人为干预的操作步骤，实现机组黑启动的自动控制，建立起厂用电源，进而为电网提供可靠电源点。

本发明目的通过以下方案实现：其启动过程如下：运行人员操作断开直流系统以及相关机组所有辅助设备和装置的交流电源，同时，事故照明系统直流电源同时自动投入，开启所有事故照明设备；在计算机监控系统中启动黑启动监视，人为虚拟“220KV母线、110KV母线、10KV厂用电母线”失压条件满足，即模拟电网处于“黑启动”状况；计算机监控系统控制程序自动判断进入“黑启动”操作画面；运行人员上位机操作，选择黑启动机组进行“黑启动”，遇条件不满足时，计算机监控系统推出指导画面，提示进行相关操作：包括断开厂用变出口开关、拉开隔离刀闸、投退有关装置压板、检查各设备状态；运行人员按计算机监控系统提示操作完毕，计算机监控系统判断机组运行状态及“黑启动”启动条件均满足，执行机组启动流程，机组开机成功并合上出口开关进入发电状态。

本发明在现有不具备黑启动能力的机组条件基础上，充分挖掘现有发电设备的潜力，需对设备进行必要的改造，调整部分运行参数，开发黑启动的自控软件，使机组具备黑启动功能。并对现机组黑启动的自动控制，建立起厂用电源，进而为电网提供可靠电源点。

附图说明

图1为本发明方法程框图；

图2为本发明实施例中发电站主接线图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例：以柘林水电站为例

本发明方法包括以下内容：

首先确定机组黑启动研究对象。从主接线图上分析，柘林电站共装有六台水轮发电机组，其中A厂四台水轮发电机组，单机容量45MW；B厂两台水轮发电机组，单机容量120MW。A厂厂用电系统由10.5KV I、II段母线各带一台500KVA厂用变(41B、42B)，厂用变400V低压母线分段(1DM、2DM)运行，并作为互为备用电源来考虑，无外来备用电源。B厂厂用电系统分别由5B、6B降压，各带一台1500KVA厂用变(43B、44B)，厂用变400V低压母线分段(3DM、4DM)运行，并作为互为备用电源来考虑，B厂的外来备用电源由A厂的近区用电提供，是一台1200KVA厂用变(45B)，其400V低压接B厂II段(4DM)母线备用。因此，当全厂失压时，只要A厂一号机组、二号机组、三号机组任何一台实现自启动，就可以建立A厂厂用电系统，从而进一步启动四号机组，建立B厂厂用电系统，达到恢复全厂厂用电系统的目的。所以，本黑启动研究对象为A厂45MW水轮发电机组的黑启动。

实现柘林电站的黑启动，需要解决的技术关键为：

①油压装置是向水轮发电机机组的调速系统供给压力油的能源设备。由于各种原因导致的厂用电失去后，能否依靠油压装置所储存的能源，安全可靠地启动机组，重建厂用电，是水电厂机组实现黑启动的关键之一。为此，需对机组的油压装置进行复核、研究和测试，以确定油压装置能否满足机组黑启动的要求，从而对油压装置进行必要的技术完善，以适应黑启动的要求。

②厂用交流电源消失后，各控制、保护、测量设备均需稳定的直流电源供电，需进行校核直流系统容量裕度，确定是否能够满足机组黑启动的要求。

③需进行机组黑启动控制软件开发、分析、试验和复核，满足在黑启动状态下，安全可靠启动机组的要求。

④黑启动试验方案的制定。

1、45Mw机组黑启动时油压装置的运行分析技术报告