跋山水電站“黑啟動”運行方案探討

趙山 宋增偉 耿云彥

摘 要：針對跋山水電站的具體情況，明確了黑啟動的必要性，本文通過對相關(guān)設(shè)備、裝置進行了詳細分析，制定了相應的啟動方案。

關(guān)鍵詞：跋山水電站;黑啟動;方案

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

1 概述

所謂黑啟動，是指整個系統(tǒng)因故障停運后，電網(wǎng)停電，處于全“黑”狀態(tài)，不依賴其他網(wǎng)絡(luò)幫助，通過系統(tǒng)中具有自啟動能力的發(fā)電機組啟動，帶動無自啟動能力的發(fā)電機組，逐漸擴大系統(tǒng)恢復范圍，最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復。

跋山水電站位于山東省沂水縣跋山水庫，為引水式季節(jié)性灌溉發(fā)電工程，裝機容量4×1250千瓦加2×320千瓦，水庫最大水域面積1799公頃，總庫容5.29億立方米，興利庫容2.67億立方米，控制流域面積1782平方千米，位居全省第三。

電站運行方式以并網(wǎng)運行為主，也可與系統(tǒng)解列單獨運行。35KV為雙母線接線方式，經(jīng)35KV母線聯(lián)絡(luò)刀閘兩段可并為一段運行;3.15KV母線為發(fā)電機并網(wǎng)母線，分兩段運行，也可經(jīng)母線聯(lián)絡(luò)刀閘并為一段運行;主變兩臺2×3150KVA由3KV升壓35KV入網(wǎng);直流配電系統(tǒng)采用蓄電池組，輸出操作電壓110V，合閘電壓150V。

0.4KV廠用電運行方式。3.15KV，母線一段一臺100KVA變壓器;3.15KV二段一臺100KVA變壓器（或互為備用）;35KV母線一臺100KVA變壓器停機時作廠變用。

2 跋山水電站黑啟動的必要性

（1）從備戰(zhàn)、防汛以及預防其他各種人為或自然災害等意外因素造成電網(wǎng)全部或局部瓦解、崩潰，發(fā)生沂城全部停電的角度考慮。

（2）在系統(tǒng)發(fā)生瓦解，從而造成水電站與系統(tǒng)解列，廠用電中斷，或機組處于停運狀態(tài)，系統(tǒng)無電情況下，運行人員能做到準確有序，遵照調(diào)度指令，迅速恢復向沂城供電，確保供電負荷在4000KW以內(nèi)。

（3）電站工作人員可認真學習并模擬操作試驗，及時發(fā)現(xiàn)隱患，掌握設(shè)備狀況，采取相應措施。鍛煉提高運行管理人員的綜合素質(zhì)能力和緊急情況下開機發(fā)電處理問題的技術(shù)能力。

3 跋山水電站黑啟動方案

3.1 黑啟動可控狀態(tài)與啟動措施

運行中線路遭遇不測，電站保護動作、線路、機組、主變?nèi)刻l，中止對外供電，失去廠用電。操作如下：

（1）用3#機作黑啟動主用機組，1#、2#、4#機組作備用機組，3#機蝴蝶閥長期開啟。

（2）水機值班員發(fā)現(xiàn)機組解列，轉(zhuǎn)速會急驟上升，應立即將機組開度減至空載位置。

（3）電氣值班員發(fā)現(xiàn)機組解列，電壓會急驟上升，應立即操作62KK將RCB減至電壓額定位置。

（4）電氣值班員見水機減完水阻負荷后立即分開水阻油開關(guān)。

（5）恢復信號：聽、查、聞設(shè)備無異常。

（6）查主變高壓側(cè)油開關(guān)在斷開位置。

（7）各表計指示正常，合3#主油開關(guān)。

（8）合廠變高低側(cè)開關(guān)，帶廠變運行。

（9）合主變高壓側(cè)油開關(guān)，沂城北郊變壓站帶電。

（10）水機人員慢慢加負荷，電氣人員慢慢加無功。

（11）其余3臺機組與之并車。

（12）值班人員及時調(diào)整周波、電壓在額定值。

3.2 黑啟動初始狀態(tài)與啟動措施

電站長時間未發(fā)電：調(diào)速器油壓裝置、蝴蝶閥油壓裝置氣壓全無，無廠用電。操作如下：

（1）用3#機作黑啟動主用機組，1#、2#、4#機組作備用機組。

（2）水機值班員查上、下水導油位正常，打開3#機組冷卻水。

（3）水機值班員用手壓油泵將3#機組轉(zhuǎn)子頂起5mm，1分鐘落下。

（4）電氣值班員查主變高壓側(cè)油開關(guān)在斷開位置。

（5）電氣值班員查RCB在電阻最大值。

（6）電氣值班員查設(shè)備油位、油色正常。

（7）電氣值班員查直流系統(tǒng)燈光音響信號正常，將直流電壓調(diào)整至150V。將所有自動、控制、保護電源投入。

（8）電氣值班員合35KV電壓互感器刀閘。

（9）電氣值班員合主變高低壓側(cè)刀閘，3#電機隔離叟閘，3#機主油開關(guān)。

（10）水機值班員用手搖操把手操作3#調(diào)速器手搖油泵部分，將機組慢慢轉(zhuǎn)動至空載。

（11）電氣值班員合3#機勵磁開關(guān)。

（12）電氣值班員將TK把手打向手動準同期位置。

（13）水機與電氣值班員配合將電壓、周波調(diào)整至額定值。

（14）電氣值班員合廠變高低壓側(cè)開關(guān)，廠變帶電運行。

（15）電氣值班員合主變高壓側(cè)油開關(guān)，沂城北郊變電站帶電。

（16）水機值班員根據(jù)調(diào)度指示慢加有功負荷。

（17）電氣值班員調(diào)整電壓及無功。

（18）水機值班員啟動低壓空壓機，以備制動剎車。

（19）水機值班員啟動高壓空壓機對蝴蝶閥油壓裝置、調(diào)速器油壓裝置補氣至額定值（18kg/cm?）。

（20）水機值班員隨時調(diào)整周波在額定值（50HZ）。

（21）電氣值班員隨時調(diào)整電壓在額定值（3150V）。

4 黑啟動成功狀態(tài)

（1）機組周波50HZ;

（2）機組電壓3150V;

（3）廠變低壓指示380V;

（4）GT、GY油壓裝置氣壓在16-18 kg/cm?;

（5）低壓氣壓4-6 kg/cm?;

（6）機組冷卻水全部開啟;

（7）調(diào)速器在自動調(diào)頻狀態(tài);

（8）直流配電系統(tǒng)在“充電”或“浮充電”狀態(tài);

（9）機組保護盤、機組自動盤、變壓器控制盤、3KV線路保護盤、35KV線路保護盤、廠變保護盤等盤柜無信號動作指示;

（10）中央信號盤燈光、音響正常;

（11）發(fā)電機控制盤、發(fā)電機勵磁盤、主變控制盤、線路控制盤表計指示正常;

（12）機組水阻器水位在1.5-1.8米之間;

（13）主變聲響正常、油溫、油色、油位正常;

（14）開關(guān)站無放電設(shè)備;

（15）主廠房、主控室、開關(guān)站、水機層、蝶閥層、開關(guān)站、照明系統(tǒng)正常。