水电站黑启动监控流程探讨

俸 梅,王鹏宇,吴祖平

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

水电站黑启动监控流程探讨

俸 梅,王鹏宇,吴祖平

(龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂,广西天峨547300)

考虑在国内水电厂的运行管理中监控系统已经普及,如果在水电站黑启动过程中,能够设置相应的黑启动监控PLC流程,对黑启动过程进行监视、指导、操作,减少人工判断和操作,即可降低启动时间、提高恢复速度。为此,对如何实现水电厂黑启动的监控流程问题进行探讨,对如何在计算机监控系统中进行设备参数配置、具体的流程处理、监控画面、保护配置、特别注意事项等进行了分析,结果表明在水电站设置黑启动监控流程是可行的。

黑启动；监控流程；运行管理；水电厂

0 引 言

探讨前先做如下设定：对依靠直流蓄电池储存的电能量、液压系统储存的液压能量直接启动机组,到空载后恢复厂用电的设为A类黑启动；对依靠柴油发电机或其他小水轮发电机组进行发电的我们设为B类黑启动。

1 在监控系统上位机中设置A类或B类黑启动机组参数配置

1.1 A类黑启动

1.2 B类黑启动

满足B类黑启动配置参数：①柴油(汽油)发电机组频率,应满足GB/T 2820.5的要求。②柴油(汽油)发电机组电压,应满足GB/T 2820.5的要求。③黑启动电源容量计算。容量应大于一台机组所必需的黑启动负荷。

2 监控输入输出点的配置

(1)所有与黑启动流程相关的开关信号、模拟量都需要有双电源配置,在交流电源停电情况下,直流供电正常。

(2)对输入输出点的电源进行监视,测点上送监控系统,当控制直流电源不正常的时候,相应的信号都可能为假信号,该测点对应的设备不能远方进行操作,必须到现场确认手动操作。

水生态环境是指水因子对生物的影响及生物对不同水条件的适应，是决定生物分布、物种组成和数量以及生活方式的重要因素[2]。水资源是人类赖以生存的基础，但人类对水资源的污染和破坏程度越来越高。具体而言，农村水生态环境已经不容乐观。农村水污染主要是人类将污水排入河流、湖泊、海洋或地下水，改变了水体生物群落的物理、化学性质和组成结构，降低了水资源使用价值，此现象就被称为水污染。当前，农村水体污染较为严重，现代农业化肥、除虫药剂的使用，以及工业进程的加快，都给河流水质安全带来了威胁，给农村水生态环境带来了不利影响。

(3)涉及到开出操作电源应至少有一路直流电源供电,保证在交流电源失电情况下,开出正常。

(4)在A类黑启动或B类黑启动监控开机过程中,应严格监视顶盖水压、气压、油压、电源电压、轴承瓦温、集水井水位等参数,特殊情况下可派专人守护并做好极端情况下的应急措施。

3 黑启动监控流程设置(以1号机组A类黑启动为例)

(1)设置满足黑启动条件的机组或柴油发电机组,在厂用电主、备电源消失及满足参数配置的情况下,相应的启动按钮变色,状态为“可操作”。

(2)开机条件的解释。调速系统A类启动开机条件,如调速器放自动、调速器无故障、调速器直流电源正常等；励磁系统A类启动开机条件,如励磁系统调节器正常、风机无故障、PT正常、直流控制电压正常、PT无故障等等。由于每个电厂对各系统启动的要求不一样,这里不一一列出。

(3)在点击“A类机组黑启动按钮”后,首先对机组及开关设备进行隔离操作,然后在切除一般负荷、保留重要的黑启动负荷后,判断相应的基本开机条件正常后,执行开机—空载操作,如图1所示。

(4)在点击“B类机组黑启动按钮”后,首先对厂用电设备进行隔离操作,然后在切除一般负荷、保留重要的黑启动负荷后,判断相应的黑启动电源开机条件正常后,执行开机—空载操作,如图2所示。

4 黑启动监视与操作

设置专门的“黑启动画面”、“A类机组黑启动画面”、“B类柴油发电机黑启动画面”进行监视和操作。“黑启动画面”(见图3)中可以显示所有可有效执行黑启动的机组或其他柴油机等设备(按钮可变色)；“A类机组黑启动画面”(见图4)提供了具体的机组与系统单元接线图,方便观察机组隔离情况,流程图可以方便观察黑启动具体执行到哪个环节,另外还显示了直流电源电压、油压、气压、顶盖水温、轴承瓦温、集水井水位等数据。

图1 A类黑启动流程

图2 B类黑启动流程

图3 黑启动画面

图4 1号机组A类黑启动画面

5 黑启动监控流程保护配置问题

图5 一般机械事故停机流程(动作调速机紧停电磁阀)

(1)以某电厂“一般机械事故停机流程”“紧急事故停机流程”为例,说明A类黑启动过程中的保护投退情况。如图5所示,由于A类黑启动过程中水泵、油泵等可能不能启动,所以监控系统黑启动受到影响的就是水中断、油中断涉及到的保护,其他具体的动作机构,如动作调速机紧停电磁阀、过速限制器、关闭进水口闸门都没有受到影响。故在本例A类黑启动中,“密封水中断”“水导外循环水中断”“推力外循环水中断” “水导外循环油中断”“推力外循环油中断”等保护压板不应投入。

(2)B类黑启动是使用一个独立的外来电源,机组正常启动不涉及机组保护改变的问题。

6 黑启动监控实现特别注意事项

由于监控系统远方对现场设备实行远方黑启动,对现场的自动化水平要求比较高,特殊情况还是需要特殊处理的,如对不能从监控远方操作的开关,可以在监控流程中增加手动操作、人工确认环节,当确认无误后再执行后续流程；监控黑启动的开机条件比正常启动的条件要低一些,例如机组正常开机需要判断水压、油压正常,正常励磁系统开机条件肯定要求交流电源正常,但A类黑启动就不会再判断这些条件,所有A类黑启动里面所有的“调速系统开机条件”“励磁系统开机条件”“监控系统开机条件”“辅机系统开机条件”都需要重新梳理确定。

7 结 论

通过以上探讨可知,实现水电站黑启动监控流程是可行的,这是电网发展的需要,也是技术进步的需要。实现黑启动监控流程,能够提高安全性、可靠性,并能改善劳动条件,取得显著的经济效益。

[1]郗渊博, 王非, 李群炬, 等. 唐山电网黑启动方案探讨[J]. 华北电力技术, 2014(4)： 29- 34．

[2]危铁军. 水电机组黑启动关键技术问题分析及处理对策[J]. 内蒙古电力技术, 2013, 31(4)： 20- 24．

[3]杨占财. 小峡水电站黑启动预案编制及现场试验[J]. 水电与新能源, 2013(1)： 54- 56．

[4]陈岭, 岳绍华, 陈峰. 小浪底水力发电厂10号机组黑启动方案可行性分析[J]. 现代制造, 2011(33)： 166- 167．

[5]涂勇. 乌江梯级电站机组黑启动的实施[J]. 贵州水力发电, 2009, 23(1)： 45- 47．

[6]杨为民. 天生桥一级水电站黑启动分析和方案编制[J]. 红水河, 2005, 24(2)： 67- 69．

[7]温晓军, 王鹏宇, 王金亮. 万家寨水电站“黑启动”试验综述[J]. 电力学报, 2004, 27(3): 218- 221．

(责任编辑 焦雪梅)

《风电机组检修提升机技术规范》送审稿通过审查

2017年3月13日～14日，《风电机组检修提升机技术规范》送审稿通过水电水利规划设计总院审查。

审查会听取了编制组关于《规范》编制情况和主要内容的汇报，与会专家对《规范》逐章逐条进行认真审查。会议审查认为，编制组提交审查的有关技术文件齐全；编制依据充分，结构清晰，用词简明，规定明确，与国内相关标准相协调，具有可操作性；《规范》格式规范，符合《工程建设标准编写规定》要求。经与会专家投票表决，一致同意《规范》送审稿通过审查。会议要求编制组根据本次审查会议意见，对《规范》送审稿进一步修改完善，适时召开定稿会，形成报批稿，尽早报国家能源局批准发布实施。

《规范》是在充分调研、认真总结国内外海上风电场海底交流电缆工程实践经验的基础上，广泛征求各方意见，经反复讨论、修改和完善形成的，《规范》规定了风电机组检修提升机设计、制造、安装及运行维护的技术要求，适用于安装在风电塔架内对机组进行检修维护的爬升式提升机，对规范风电机组检修提升机的设计、制造、安装及运行维护，保证提升机的使用安全具有重要意义。

《规范》由中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司、水电水利规划设计总院与中际联合(北京)科技股份有限公司共同编制。《规范》编制工作于2012年2月启动，经多次调研、讨论，2014年4月完成大纲编制，并通过水电水利规划设计总院评审。2014年12月编制完成了《规范》征求意见稿，向行业广泛征求修改意见和建议。根据反馈意见，编制组反复修改完善，2016年1月组织召开了《规范》送审稿讨论会，根据讨论会意见，于2016年9月修改完成了《规范》送审稿。

(冷 辉)

Discussion on Black Start Monitoring Process of Hydropower Station

FENG Mei, WANG Pengyu, WU Zuping

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

The monitoring system has been popularized in the operation and management of domestic hydropower plants. If the black start monitoring PLC process can be set up during the black start of hydropower plant, the black start process can be monitored, guided and operated, that can reduce manual judgment and operation time and improve re-starting speed. The issues on how to achieve black start monitoring process are explored, and the equipment configuration parameters, specific process treatment, monitoring screen, protection configuration and special precautions in computer monitoring system are analyzed. The results show that the installation of black start monitoring process in hydropower plant is feasible．

black start; monitoring process; operation management; hydropower plant

2017- 02- 15

俸梅(1973—),女,广西全州人,高级工程师,从事水轮发电机组检修维护工作．

TV737(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0061- 04