水電站黑啟動監(jiān)控流程探討

俸 梅,王鵬宇,吳祖平

(龍灘水電開發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

水電站黑啟動監(jiān)控流程探討

俸 梅,王鵬宇,吳祖平

(龍灘水電開發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

考慮在國內(nèi)水電廠的運行管理中監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)普及,如果在水電站黑啟動過程中,能夠設(shè)置相應(yīng)的黑啟動監(jiān)控PLC流程,對黑啟動過程進行監(jiān)視、指導(dǎo)、操作,減少人工判斷和操作,即可降低啟動時間、提高恢復(fù)速度。為此,對如何實現(xiàn)水電廠黑啟動的監(jiān)控流程問題進行探討,對如何在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中進行設(shè)備參數(shù)配置、具體的流程處理、監(jiān)控畫面、保護配置、特別注意事項等進行了分析,結(jié)果表明在水電站設(shè)置黑啟動監(jiān)控流程是可行的。

黑啟動；監(jiān)控流程；運行管理；水電廠

0 引 言

探討前先做如下設(shè)定：對依靠直流蓄電池儲存的電能量、液壓系統(tǒng)儲存的液壓能量直接啟動機組,到空載后恢復(fù)廠用電的設(shè)為A類黑啟動；對依靠柴油發(fā)電機或其他小水輪發(fā)電機組進行發(fā)電的我們設(shè)為B類黑啟動。

1 在監(jiān)控系統(tǒng)上位機中設(shè)置A類或B類黑啟動機組參數(shù)配置

1.1 A類黑啟動

1.2 B類黑啟動

滿足B類黑啟動配置參數(shù)：①柴油(汽油)發(fā)電機組頻率,應(yīng)滿足GB/T 2820.5的要求。②柴油(汽油)發(fā)電機組電壓,應(yīng)滿足GB/T 2820.5的要求。③黑啟動電源容量計算。容量應(yīng)大于一臺機組所必需的黑啟動負荷。

2 監(jiān)控輸入輸出點的配置

(1)所有與黑啟動流程相關(guān)的開關(guān)信號、模擬量都需要有雙電源配置,在交流電源停電情況下,直流供電正常。

(2)對輸入輸出點的電源進行監(jiān)視,測點上送監(jiān)控系統(tǒng),當控制直流電源不正常的時候,相應(yīng)的信號都可能為假信號,該測點對應(yīng)的設(shè)備不能遠方進行操作,必須到現(xiàn)場確認手動操作。

水生態(tài)環(huán)境是指水因子對生物的影響及生物對不同水條件的適應(yīng)，是決定生物分布、物種組成和數(shù)量以及生活方式的重要因素[2]。水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，但人類對水資源的污染和破壞程度越來越高。具體而言，農(nóng)村水生態(tài)環(huán)境已經(jīng)不容樂觀。農(nóng)村水污染主要是人類將污水排入河流、湖泊、海洋或地下水，改變了水體生物群落的物理、化學性質(zhì)和組成結(jié)構(gòu)，降低了水資源使用價值，此現(xiàn)象就被稱為水污染。當前，農(nóng)村水體污染較為嚴重，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化肥、除蟲藥劑的使用，以及工業(yè)進程的加快，都給河流水質(zhì)安全帶來了威脅，給農(nóng)村水生態(tài)環(huán)境帶來了不利影響。

(3)涉及到開出操作電源應(yīng)至少有一路直流電源供電,保證在交流電源失電情況下,開出正常。

(4)在A類黑啟動或B類黑啟動監(jiān)控開機過程中,應(yīng)嚴格監(jiān)視頂蓋水壓、氣壓、油壓、電源電壓、軸承瓦溫、集水井水位等參數(shù),特殊情況下可派專人守護并做好極端情況下的應(yīng)急措施。

3 黑啟動監(jiān)控流程設(shè)置(以1號機組A類黑啟動為例)

(1)設(shè)置滿足黑啟動條件的機組或柴油發(fā)電機組,在廠用電主、備電源消失及滿足參數(shù)配置的情況下,相應(yīng)的啟動按鈕變色,狀態(tài)為“可操作”。

(2)開機條件的解釋。調(diào)速系統(tǒng)A類啟動開機條件,如調(diào)速器放自動、調(diào)速器無故障、調(diào)速器直流電源正常等；勵磁系統(tǒng)A類啟動開機條件,如勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正常、風機無故障、PT正常、直流控制電壓正常、PT無故障等等。由于每個電廠對各系統(tǒng)啟動的要求不一樣,這里不一一列出。

(3)在點擊“A類機組黑啟動按鈕”后,首先對機組及開關(guān)設(shè)備進行隔離操作,然后在切除一般負荷、保留重要的黑啟動負荷后,判斷相應(yīng)的基本開機條件正常后,執(zhí)行開機—空載操作,如圖1所示。

(4)在點擊“B類機組黑啟動按鈕”后,首先對廠用電設(shè)備進行隔離操作,然后在切除一般負荷、保留重要的黑啟動負荷后,判斷相應(yīng)的黑啟動電源開機條件正常后,執(zhí)行開機—空載操作,如圖2所示。

4 黑啟動監(jiān)視與操作

設(shè)置專門的“黑啟動畫面”、“A類機組黑啟動畫面”、“B類柴油發(fā)電機黑啟動畫面”進行監(jiān)視和操作。“黑啟動畫面”(見圖3)中可以顯示所有可有效執(zhí)行黑啟動的機組或其他柴油機等設(shè)備(按鈕可變色)；“A類機組黑啟動畫面”(見圖4)提供了具體的機組與系統(tǒng)單元接線圖,方便觀察機組隔離情況,流程圖可以方便觀察黑啟動具體執(zhí)行到哪個環(huán)節(jié),另外還顯示了直流電源電壓、油壓、氣壓、頂蓋水溫、軸承瓦溫、集水井水位等數(shù)據(jù)。

圖1 A類黑啟動流程

圖2 B類黑啟動流程

圖3 黑啟動畫面

圖4 1號機組A類黑啟動畫面

5 黑啟動監(jiān)控流程保護配置問題

圖5 一般機械事故停機流程(動作調(diào)速機緊停電磁閥)

(1)以某電廠“一般機械事故停機流程”“緊急事故停機流程”為例,說明A類黑啟動過程中的保護投退情況。如圖5所示,由于A類黑啟動過程中水泵、油泵等可能不能啟動,所以監(jiān)控系統(tǒng)黑啟動受到影響的就是水中斷、油中斷涉及到的保護,其他具體的動作機構(gòu),如動作調(diào)速機緊停電磁閥、過速限制器、關(guān)閉進水口閘門都沒有受到影響。故在本例A類黑啟動中,“密封水中斷”“水導(dǎo)外循環(huán)水中斷”“推力外循環(huán)水中斷” “水導(dǎo)外循環(huán)油中斷”“推力外循環(huán)油中斷”等保護壓板不應(yīng)投入。

(2)B類黑啟動是使用一個獨立的外來電源,機組正常啟動不涉及機組保護改變的問題。

6 黑啟動監(jiān)控實現(xiàn)特別注意事項

由于監(jiān)控系統(tǒng)遠方對現(xiàn)場設(shè)備實行遠方黑啟動,對現(xiàn)場的自動化水平要求比較高,特殊情況還是需要特殊處理的,如對不能從監(jiān)控遠方操作的開關(guān),可以在監(jiān)控流程中增加手動操作、人工確認環(huán)節(jié),當確認無誤后再執(zhí)行后續(xù)流程；監(jiān)控黑啟動的開機條件比正常啟動的條件要低一些,例如機組正常開機需要判斷水壓、油壓正常,正常勵磁系統(tǒng)開機條件肯定要求交流電源正常,但A類黑啟動就不會再判斷這些條件,所有A類黑啟動里面所有的“調(diào)速系統(tǒng)開機條件”“勵磁系統(tǒng)開機條件”“監(jiān)控系統(tǒng)開機條件”“輔機系統(tǒng)開機條件”都需要重新梳理確定。

7 結(jié) 論

通過以上探討可知,實現(xiàn)水電站黑啟動監(jiān)控流程是可行的,這是電網(wǎng)發(fā)展的需要,也是技術(shù)進步的需要。實現(xiàn)黑啟動監(jiān)控流程,能夠提高安全性、可靠性,并能改善勞動條件,取得顯著的經(jīng)濟效益。

[1]郗淵博, 王非, 李群炬, 等. 唐山電網(wǎng)黑啟動方案探討[J]. 華北電力技術(shù), 2014(4)： 29- 34．

[2]危鐵軍. 水電機組黑啟動關(guān)鍵技術(shù)問題分析及處理對策[J]. 內(nèi)蒙古電力技術(shù), 2013, 31(4)： 20- 24．

[3]楊占財. 小峽水電站黑啟動預(yù)案編制及現(xiàn)場試驗[J]. 水電與新能源, 2013(1)： 54- 56．

[4]陳嶺, 岳紹華, 陳峰. 小浪底水力發(fā)電廠10號機組黑啟動方案可行性分析[J]. 現(xiàn)代制造, 2011(33)： 166- 167．

[5]涂勇. 烏江梯級電站機組黑啟動的實施[J]. 貴州水力發(fā)電, 2009, 23(1)： 45- 47．

[6]楊為民. 天生橋一級水電站黑啟動分析和方案編制[J]. 紅水河, 2005, 24(2)： 67- 69．

[7]溫曉軍, 王鵬宇, 王金亮. 萬家寨水電站“黑啟動”試驗綜述[J]. 電力學報, 2004, 27(3): 218- 221．

(責任編輯 焦雪梅)

《風電機組檢修提升機技術(shù)規(guī)范》送審稿通過審查

2017年3月13日～14日，《風電機組檢修提升機技術(shù)規(guī)范》送審稿通過水電水利規(guī)劃設(shè)計總院審查。

審查會聽取了編制組關(guān)于《規(guī)范》編制情況和主要內(nèi)容的匯報，與會專家對《規(guī)范》逐章逐條進行認真審查。會議審查認為，編制組提交審查的有關(guān)技術(shù)文件齊全；編制依據(jù)充分，結(jié)構(gòu)清晰，用詞簡明，規(guī)定明確，與國內(nèi)相關(guān)標準相協(xié)調(diào)，具有可操作性；《規(guī)范》格式規(guī)范，符合《工程建設(shè)標準編寫規(guī)定》要求。經(jīng)與會專家投票表決，一致同意《規(guī)范》送審稿通過審查。會議要求編制組根據(jù)本次審查會議意見，對《規(guī)范》送審稿進一步修改完善，適時召開定稿會，形成報批稿，盡早報國家能源局批準發(fā)布實施。

《規(guī)范》是在充分調(diào)研、認真總結(jié)國內(nèi)外海上風電場海底交流電纜工程實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，廣泛征求各方意見，經(jīng)反復(fù)討論、修改和完善形成的，《規(guī)范》規(guī)定了風電機組檢修提升機設(shè)計、制造、安裝及運行維護的技術(shù)要求，適用于安裝在風電塔架內(nèi)對機組進行檢修維護的爬升式提升機，對規(guī)范風電機組檢修提升機的設(shè)計、制造、安裝及運行維護，保證提升機的使用安全具有重要意義。

《規(guī)范》由中國電建集團北京勘測設(shè)計研究院有限公司、水電水利規(guī)劃設(shè)計總院與中際聯(lián)合(北京)科技股份有限公司共同編制。《規(guī)范》編制工作于2012年2月啟動，經(jīng)多次調(diào)研、討論，2014年4月完成大綱編制，并通過水電水利規(guī)劃設(shè)計總院評審。2014年12月編制完成了《規(guī)范》征求意見稿，向行業(yè)廣泛征求修改意見和建議。根據(jù)反饋意見，編制組反復(fù)修改完善，2016年1月組織召開了《規(guī)范》送審稿討論會，根據(jù)討論會意見，于2016年9月修改完成了《規(guī)范》送審稿。

(冷 輝)

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,廣西全州人,高級工程師,從事水輪發(fā)電機組檢修維護工作．

TV737(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0061- 04