电源电站＂黑启动＂的实现
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电源电站 “ 黑启动” 的实现
张五泉 中电投云南国际电力投资有限公司 云南昆明 ６ ５ ０ ２ ２ ４
励 磁系统可以 自动起动外 部辅助 电源供 电的起励 回路， 外 部 【 摘要 ｌ水力 发电厂具备 “ 黑启动” 的能力对发电 设备及电网的安 全具 励 失败时，
有重要意义。 本文介绍 了 缅甸 伊 洛瓦底 江（ 简 称： 伊 江） 上游水电站施 工电源 辅 助采用直流 电源起 励方 式 ， 整流 柜风 机随机 组黑启 动时励 磁建压 启 确保 孤网 “ 黑启动 ” 功 能实现 。 电 站 在孤 网系统运行 条件下， 利用柴油发电 机 组提供的厂用及蓄电池直流 动 ， 系 统 的能量 自 启动机组 ， 恢复用电； 分析了 在“ 黑启动”中的相关问题 及采
启动 条件相 对较 好 的发 电机组 开机 ， 使厂用４ ０ ０ Ｖ电源 电源 系统恢 复供 能 。 但油压 低紧急事故停机功能 出口 仍 保留。 电， 为电网系统 的恢复供电创造先决 条件 。 ３ ． ５ 后备 电源系统 电厂按 要求在厂房 配置 了 ＿ 一台８ ０ ０ Ｋｗ柴油发 电机作为备用 电源 ， 并 使其供 电机组机 旁动 力屏及渗 漏排 水泵 。 若 因机旁 供 电失 压导 致调 调 速器 油 压 装 置系统 是 提 供水 轮 机 组液 压 操 作动 力的 装 置 。 在 速器压油 系统 油压低无法启动机组 ， 则可启动柴油发 电机供机组 机旁动 ４ ０ ０ ｖ 厂用电消失以后 ， 程序 ２ 中水轮发电机 组的启动操作仅依 靠油压装 力柜 ， 保证调速器压油泵正常运 行， 以确 保机组黑启动成功 。 置压 力油罐 储存 的 能量 来操 作水轮 机调速 器装 置， 因此 调速器油 压装 此 外， 电厂按要求 在大坝 配电室配置 了一台柴油发 电机作为备用电
３ ． ４ ． １ 系统电源 系统 配备专用的ＵＰ Ｓ 电源 系统 和监 控专用蓄电池组 。 在厂用４ ０ ０ Ｖ 电源消失 工况时 ， 监 控系统蓄电池组 （ １ ５ ＫＶ Ａ， 持 续供 电２ ４ － ｂ 时 以上 ）
其 培镇 约１ ２ ｋ ｍ， 电站 厂房 位于恩梅开江 左 岸， 距 上游 其培镇 约９ ｋ ｎ， ｉ 距离 下游 密松 水 电站约 ６ ２ ｋ ｍ， 距离上 游 其培 水电站 约２ ０ ｋ ｍ。 电站 为 能 自 动 切换 为Ｕ Ｐ Ｓ 供电 ， 保证 监控 系统在 “ 黑启动 ” 过 程 中该 系统稳 定 针对 电源 电站孤 网运行 特点， 在 系统设 计和设 备选型等 方面都注 地面 式 厂房 ， 共布 置三 台套立 式 冲击式 水 轮发 电机 组 ， 机 组单 机容 量 运行。 ３ ３ ＭＷ， 送 出电压等 级为ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ ｏ 值得一 提的是 ， 电站初期 运行方式为孤 意孤 网负荷特点， 并满足 “ 黑启动 ” 要求 。 网运 行， 如果 电源电站停 电， 整 个系统 只能依靠 ８ ０ ０ ｋ Ｗ 的厂用柴 油发电 ３ ． ４ ． ２ 监控系统 程序优化 机提 供零 时电源供 电启动机组 ， 恢复系统供 电。 ［ １ ］ 本 文以缅甸伊 江项 目 施 工电源电站孤 网运 行为背景， 对孤 网运行 电 （ １ ） 自 动 开机程序优化 电源 电站 计算 机 监 控 系统选 用 北京 中水 科水 电科 技 开发有 限 公
厂成 功取得 “ 黑启动 方案 进行和 采取 的措施 进行分 析， 为类似 电厂 运 司 的Ｈ９ ０ ０ ０ Ｖ ４ ． ０ 系统， 在 全厂 交流失 压的情况下， 系统若 仍能 实现 自 动 行工况提 供借鉴。 开机 将极大 缩短 厂用电恢复时 间 ， 为 系统恢 复做 出贡 献 。 电源 电站 自 动 开机程 序 中， 能 否自动开机受 开机条件 中两 个电气故障点 限制 ， 一 个是 ２ ． 电厂 “ 黑启动” 的指导思想 电源 电站机 组停 电后， 整个 缅北 ｌ ３ ２ ｋ Ｖ系统 电网停 电， 电源电站 厂 “ 调速 器压油装 置失电” ， 一个是 “ ＧＣ Ｂ 交流 失电” 。 自动开机时 ， 这两 用电系统全 部 消失， 为了尽快 回复供 电， 确保用 电设备及人身安全 ， 电源 个条件 均不是 重要条件 ， 不影 响机 组 正常开机 与黑启动操作 。 因此在 自 电站 运行 值班 人员即启 动机组 “ 黑启动 ” 程序 。 启动程 序 １ ： 即启动 厂用 动开机流 程剔除 “ 调 速器压油 装置失电” ， 并 在ＧＣ Ｂ 同期程序 中 “ 允许无 柴油 发电机 ， 恢复厂用 ４ ０ ０ Ｖ 电源 ， 利用恢 复的厂用４ ０ ０ Ｖ 电源及２ ２ ０ Ｖ 直 压合Ｇ Ｃ Ｂ ” ， 保 留两个 电气报警功能。 流 系统 启动发电机组 。 启动 程序２ ： 即全厂外来电源全部 消失后， 利 用机 组压 油装 置系统 所储存 的液 压能量 和厂 内２ ２ ０ Ｖ 直 流系统 电源， 选择自 （ ２ ） 取消事故低 油压事故停机 出口 监控 程 序中取消调 速 器事故低 油 压停机 功能 出 口， 只保 留报 警功
级支流 其培河 （ Ｃ ｈ ｉ ｐ ｗｉ Ｈｋ ａ ） 交汇区域 ， 是伊江 密支那以 上流域七级 水 动” 要求 。 电项 目的施 工电源 。 电源电站 为引水式 电站 ， 工程 由大坝 、 引水系统 和 ３ ． ４ 监控 系统 厂房等 组成 。 大 坝正常蓄水位Ｅ Ｌ ７ ４ ０ ｍ， 最大坝高４ ７ ． ５ ｍ， 坝址 多年 平均 流量 ４ ０ ． １ ｍ ／ ｓ ， 电站 装机 容量３ Ｘ ３ ３ ＭＷ。 大坝位于其 培河 上南乌村
１ ． 概 述 母 线分段运行 方式运 行， 共 设有２ 组 以浮充电方式运 行的蓄 电池 装 置。 电 源 电 站 位 于 缅 北 克 钦 邦 其 培 市 附 近 ，伊 洛 瓦 底 江 电源 电站 单组蓄 电池 组容量为４ ９ ０ Ａ ｈ ， 失去 交流电源以后 ， 单组蓄 电池 （ Ｉ ｒ ｒ ａ ｗａ ｄ ｙ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ）（ 以下简称 ： 伊 江） 上游千流 恩梅开江（ Ｎ ｍａ ｉ Ｈｋ ａ ） － 正常运行可满足厂内供 电２ ｈ 以上 ， 电源电站２ ２ Ｏ Ｖ 直流 系统可满足 “ 黑启
取 的措 施 。
３ ． ３ ２ ２ ０ Ｖ 直流 系统 电源电站 厂用４ ０ ０ Ｖ 交流电源消失后 ， 厂 内事故 照明、 主要控 制系统 和 重要 操作 电源只能依 靠厂内２ ２ ０ Ｖ 直 流系统供 电 ， 因此 ， “ 黑启动 ” 对 直流 系统的 蓄电池容量有 较高的 要求 。 电源电站 ２ ２ ０ Ｖ 直 流 系统 采用双
张五泉 中电投云南国际电力投资有限公司 云南昆明 ６ ５ ０ ２ ２ ４
励 磁系统可以 自动起动外 部辅助 电源供 电的起励 回路， 外 部 【 摘要 ｌ水力 发电厂具备 “ 黑启动” 的能力对发电 设备及电网的安 全具 励 失败时，
有重要意义。 本文介绍 了 缅甸 伊 洛瓦底 江（ 简 称： 伊 江） 上游水电站施 工电源 辅 助采用直流 电源起 励方 式 ， 整流 柜风 机随机 组黑启 动时励 磁建压 启 确保 孤网 “ 黑启动 ” 功 能实现 。 电 站 在孤 网系统运行 条件下， 利用柴油发电 机 组提供的厂用及蓄电池直流 动 ， 系 统 的能量 自 启动机组 ， 恢复用电； 分析了 在“ 黑启动”中的相关问题 及采
启动 条件相 对较 好 的发 电机组 开机 ， 使厂用４ ０ ０ Ｖ电源 电源 系统恢 复供 能 。 但油压 低紧急事故停机功能 出口 仍 保留。 电， 为电网系统 的恢复供电创造先决 条件 。 ３ ． ５ 后备 电源系统 电厂按 要求在厂房 配置 了 ＿ 一台８ ０ ０ Ｋｗ柴油发 电机作为备用 电源 ， 并 使其供 电机组机 旁动 力屏及渗 漏排 水泵 。 若 因机旁 供 电失 压导 致调 调 速器 油 压 装 置系统 是 提 供水 轮 机 组液 压 操 作动 力的 装 置 。 在 速器压油 系统 油压低无法启动机组 ， 则可启动柴油发 电机供机组 机旁动 ４ ０ ０ ｖ 厂用电消失以后 ， 程序 ２ 中水轮发电机 组的启动操作仅依 靠油压装 力柜 ， 保证调速器压油泵正常运 行， 以确 保机组黑启动成功 。 置压 力油罐 储存 的 能量 来操 作水轮 机调速 器装 置， 因此 调速器油 压装 此 外， 电厂按要求 在大坝 配电室配置 了一台柴油发 电机作为备用电
３ ． ４ ． １ 系统电源 系统 配备专用的ＵＰ Ｓ 电源 系统 和监 控专用蓄电池组 。 在厂用４ ０ ０ Ｖ 电源消失 工况时 ， 监 控系统蓄电池组 （ １ ５ ＫＶ Ａ， 持 续供 电２ ４ － ｂ 时 以上 ）
其 培镇 约１ ２ ｋ ｍ， 电站 厂房 位于恩梅开江 左 岸， 距 上游 其培镇 约９ ｋ ｎ， ｉ 距离 下游 密松 水 电站约 ６ ２ ｋ ｍ， 距离上 游 其培 水电站 约２ ０ ｋ ｍ。 电站 为 能 自 动 切换 为Ｕ Ｐ Ｓ 供电 ， 保证 监控 系统在 “ 黑启动 ” 过 程 中该 系统稳 定 针对 电源 电站孤 网运行 特点， 在 系统设 计和设 备选型等 方面都注 地面 式 厂房 ， 共布 置三 台套立 式 冲击式 水 轮发 电机 组 ， 机 组单 机容 量 运行。 ３ ３ ＭＷ， 送 出电压等 级为ｌ ｌ ０ ｋ Ｖ ｏ 值得一 提的是 ， 电站初期 运行方式为孤 意孤 网负荷特点， 并满足 “ 黑启动 ” 要求 。 网运 行， 如果 电源电站停 电， 整 个系统 只能依靠 ８ ０ ０ ｋ Ｗ 的厂用柴 油发电 ３ ． ４ ． ２ 监控系统 程序优化 机提 供零 时电源供 电启动机组 ， 恢复系统供 电。 ［ １ ］ 本 文以缅甸伊 江项 目 施 工电源电站孤 网运 行为背景， 对孤 网运行 电 （ １ ） 自 动 开机程序优化 电源 电站 计算 机 监 控 系统选 用 北京 中水 科水 电科 技 开发有 限 公
厂成 功取得 “ 黑启动 方案 进行和 采取 的措施 进行分 析， 为类似 电厂 运 司 的Ｈ９ ０ ０ ０ Ｖ ４ ． ０ 系统， 在 全厂 交流失 压的情况下， 系统若 仍能 实现 自 动 行工况提 供借鉴。 开机 将极大 缩短 厂用电恢复时 间 ， 为 系统恢 复做 出贡 献 。 电源 电站 自 动 开机程 序 中， 能 否自动开机受 开机条件 中两 个电气故障点 限制 ， 一 个是 ２ ． 电厂 “ 黑启动” 的指导思想 电源 电站机 组停 电后， 整个 缅北 ｌ ３ ２ ｋ Ｖ系统 电网停 电， 电源电站 厂 “ 调速 器压油装 置失电” ， 一个是 “ ＧＣ Ｂ 交流 失电” 。 自动开机时 ， 这两 用电系统全 部 消失， 为了尽快 回复供 电， 确保用 电设备及人身安全 ， 电源 个条件 均不是 重要条件 ， 不影 响机 组 正常开机 与黑启动操作 。 因此在 自 电站 运行 值班 人员即启 动机组 “ 黑启动 ” 程序 。 启动程 序 １ ： 即启动 厂用 动开机流 程剔除 “ 调 速器压油 装置失电” ， 并 在ＧＣ Ｂ 同期程序 中 “ 允许无 柴油 发电机 ， 恢复厂用 ４ ０ ０ Ｖ 电源 ， 利用恢 复的厂用４ ０ ０ Ｖ 电源及２ ２ ０ Ｖ 直 压合Ｇ Ｃ Ｂ ” ， 保 留两个 电气报警功能。 流 系统 启动发电机组 。 启动 程序２ ： 即全厂外来电源全部 消失后， 利 用机 组压 油装 置系统 所储存 的液 压能量 和厂 内２ ２ ０ Ｖ 直 流系统 电源， 选择自 （ ２ ） 取消事故低 油压事故停机 出口 监控 程 序中取消调 速 器事故低 油 压停机 功能 出 口， 只保 留报 警功
级支流 其培河 （ Ｃ ｈ ｉ ｐ ｗｉ Ｈｋ ａ ） 交汇区域 ， 是伊江 密支那以 上流域七级 水 动” 要求 。 电项 目的施 工电源 。 电源电站 为引水式 电站 ， 工程 由大坝 、 引水系统 和 ３ ． ４ 监控 系统 厂房等 组成 。 大 坝正常蓄水位Ｅ Ｌ ７ ４ ０ ｍ， 最大坝高４ ７ ． ５ ｍ， 坝址 多年 平均 流量 ４ ０ ． １ ｍ ／ ｓ ， 电站 装机 容量３ Ｘ ３ ３ ＭＷ。 大坝位于其 培河 上南乌村
１ ． 概 述 母 线分段运行 方式运 行， 共 设有２ 组 以浮充电方式运 行的蓄 电池 装 置。 电 源 电 站 位 于 缅 北 克 钦 邦 其 培 市 附 近 ，伊 洛 瓦 底 江 电源 电站 单组蓄 电池 组容量为４ ９ ０ Ａ ｈ ， 失去 交流电源以后 ， 单组蓄 电池 （ Ｉ ｒ ｒ ａ ｗａ ｄ ｙ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ ）（ 以下简称 ： 伊 江） 上游千流 恩梅开江（ Ｎ ｍａ ｉ Ｈｋ ａ ） － 正常运行可满足厂内供 电２ ｈ 以上 ， 电源电站２ ２ Ｏ Ｖ 直流 系统可满足 “ 黑启
取 的措 施 。
３ ． ３ ２ ２ ０ Ｖ 直流 系统 电源电站 厂用４ ０ ０ Ｖ 交流电源消失后 ， 厂 内事故 照明、 主要控 制系统 和 重要 操作 电源只能依 靠厂内２ ２ ０ Ｖ 直 流系统供 电 ， 因此 ， “ 黑启动 ” 对 直流 系统的 蓄电池容量有 较高的 要求 。 电源电站 ２ ２ ０ Ｖ 直 流 系统 采用双