青峰岭教学电厂黑启动方案浅析

(国网四川省电力公司技能培训中心 四川 成都 610072)

一、引言

黑启动是在水电站失电情况下恢复生产的重要手段之一，目前常用的黑启动方案有手动开启具有自启动能力的发电机组、柴油发电机以及大网倒电等多种方式[1]。

青峰岭教学电厂现拥有3台HL263-LJ-100型机组，总装机3×1250kW，是西南地区重要的水电人才培训基地和技能鉴定基地。本文以青峰岭教学电厂黑启动实例为依据，以理论分析和实操的方式，介绍了手动开机恢复厂用电直至安全稳定生产的黑启动方案。为同类型电站黑启动方案的制定提供一定的参考，同时为水电人才培养提供一定的原始依据[2]。

二、设备概况

青峰岭教学电厂3台机均采用武汉市汉优诺优电控有限责任公司生产的YKT-1000型微机调速器[3-4]，其中3号机调速器具有手动开机功能。蝶阀采用电动蝶阀且具有手动开启功能，冷却水采用前池蓄水池自流方式。当电厂失电时选择3号机作为黑启动机组，通过手动开启调速器和蝶阀的方式打开蝶阀和活动导叶，从而满足开机基本条件。

三、设备检查

若需黑启动方案有效实施，需检查机组各部分设备是否满足开机条件，防止在开机过程中由于设备故障导致保护动作引起再一次停机。

(一)励磁系统检查。励磁系统是机组发电重要组成部分，其供电方式采用直流系统供电，当黑启动时需考虑励磁系统以下几点是否满足要求：(1)检查励磁系统直流供电正常。(2)3号机在正常启停情况下，检查励磁系统是否能够有效起励和灭磁，检查可控硅模块的风机运转是否正常，可控硅是否适时动作，记录可控硅温度、满负荷励磁电压、满负荷励磁电流等关键参数，并与预设值校核。

(二)调速器检查。YKT-1000型微机调速器采用双电源供电，当全厂失电时调速器油泵失去动力电，仅剩保护控制电和监控电，因此需考虑以下几点：(1)检查调速器直流供电正常。(2)调速器执行一次全开全关操作，检查调速器是否可靠动作，油压、油位是否正常；(3)为了防止黑启动过程中机组过速和事故低油压动作，从而引发和扩大事故，需记录调速器全开到全关所耗油量。

(三)蝶阀检查。青峰岭教学电厂蝶阀采用电动的方式，且具有手摇开启功能，因此需检查3号机蝶阀电机无动力电源时，检查蝶阀是否手动可靠开启和关闭。

(四)供水系统检查。电厂冷却水和部分润滑用水采用前池自流供水，供水阀门可手动开启，因此需要检查冷却水压力是否正常，冷却水阀门是否可靠启闭。

(五)其他设备检查。为了保证机组能够正常手动开机，还需检查排水系统是否正常运转、出口开关是否有效跳合、制动系统是否有效投入/退出以及主机(水轮机、发电机)保护是否复归。

四、操作步骤

根据电厂实际主接线方式以及设备运行方式(如图1所示)，以电厂黑启动实例为依据，用3号机作为黑启动实施机组，详细操作步骤如下：(1)检查蝶阀位置，手摇开启蝶阀至30%开度。(2)检查冷却水压力，手动开启手动供水阀，使冷却水压力达到0.20MPa以上。(3)检查风闸落到确切位置，若风闸未复归，需手动复归风闸。(4)手动开启导叶。①在调速器控制柜上将调速器自动状态切换为手动状态。②打开调速器集油槽盖板，手动关闭调速器供油阀。③将调速器控制柜下方“液动/手动”把手切换为手动。④逆时针操作接力器手动转盘，直至将转盘及锁定卡环旋至锁定拉杆位置，并将拉杆“自动”位置推进到“手动”位置。⑤检查事故信号复归，两人顺时针手动操作转盘，将导叶开度开至启动开度(空载开限为15%)，并注意观察调速器控制柜上显示屏，通过手动旋转转盘调整机组频率保持50Hz。(5)检查励磁系统处于备用状态，机组转速大于95%额定值，满足起励条件。(6)零起升压。①确认发电机断路器在断开位置，机组未起励。②调节励磁系统控制器起励电压参数，将起始电压调整为30%。③确认灭磁开关在合闸位置，按下“就地启动”按钮；④监视发电机机端电压，当无电压时，间断按“手动初励”按钮直至有电压指示；⑤检查励磁风机运转正常，间断按“就递增磁”，待机端电压至100%UN时停止；⑥检查机端电压三相平衡，修改起始电压为100%。(7)检查现地保护屏上“远方/现地”切换开关为现地操作，并手动无压合上3号机出口断路器。(8)合上3号机配电屏内励磁风机、调速器油泵、机端变压器风机以及冷却水电磁阀四个负荷开关。(9)合上1号厂用变高压侧652开关，拉开厂用配电II段屏(1)上2号厂用变低压侧开关402QF，合上厂用配电I段屏上1号厂用变低压侧开关401QF。(10)手动操作转盘，监视3号机频率，将3号机频率稳定在50±4%Hz以内。(11)切换调速器状态。①待3号机频率稳定，将锁定拉杆由“手动”位置推进到“自动”位置。操作手动转盘，退出转盘锁定，并将转盘旋出至初始位置。②检查锁定退出到位，顺时针将转盘及锁定卡环一并旋出至螺杆端部。③检查转盘旋出到位，将调速器控制柜下方“液动/手动”把手切换为“液动”。④检查把手切换到位，手动打开调速器集油槽内供油阀。⑤检查3号机频率在50±4%Hz以内，在调速器控制柜上将手动状态切换为自动状态，监测3号机频率稳定在50Hz。⑥检查3号机频率稳定在50Hz，并安装集油槽盖板。

图1 青峰岭教学电厂主接线图

五、结论

在用3号机执行黑启动恢复全厂电时，需注意各个手动操作应切换到位以及保护装置的变化，同时在恢复全厂动力电后应立即将各个设备切换回自动操作或远程控制模式，防止设备误动。

根据该黑启动方式，有效地恢复了青峰岭教学电厂全厂动力电，验证了该方案的有效性，为同类型电厂黑启动方案的制定积累经验，同时为水电人才培养提供一定的原始依据。