青峰嶺教學(xué)電廠黑啟動(dòng)方案淺析

(國網(wǎng)四川省電力公司技能培訓(xùn)中心 四川 成都 610072)

一、引言

黑啟動(dòng)是在水電站失電情況下恢復(fù)生產(chǎn)的重要手段之一，目前常用的黑啟動(dòng)方案有手動(dòng)開啟具有自啟動(dòng)能力的發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)以及大網(wǎng)倒電等多種方式[1]。

青峰嶺教學(xué)電廠現(xiàn)擁有3臺(tái)HL263-LJ-100型機(jī)組，總裝機(jī)3×1250kW，是西南地區(qū)重要的水電人才培訓(xùn)基地和技能鑒定基地。本文以青峰嶺教學(xué)電廠黑啟動(dòng)實(shí)例為依據(jù)，以理論分析和實(shí)操的方式，介紹了手動(dòng)開機(jī)恢復(fù)廠用電直至安全穩(wěn)定生產(chǎn)的黑啟動(dòng)方案。為同類型電站黑啟動(dòng)方案的制定提供一定的參考，同時(shí)為水電人才培養(yǎng)提供一定的原始依據(jù)[2]。

二、設(shè)備概況

青峰嶺教學(xué)電廠3臺(tái)機(jī)均采用武漢市漢優(yōu)諾優(yōu)電控有限責(zé)任公司生產(chǎn)的YKT-1000型微機(jī)調(diào)速器[3-4]，其中3號(hào)機(jī)調(diào)速器具有手動(dòng)開機(jī)功能。蝶閥采用電動(dòng)蝶閥且具有手動(dòng)開啟功能，冷卻水采用前池蓄水池自流方式。當(dāng)電廠失電時(shí)選擇3號(hào)機(jī)作為黑啟動(dòng)機(jī)組，通過手動(dòng)開啟調(diào)速器和蝶閥的方式打開蝶閥和活動(dòng)導(dǎo)葉，從而滿足開機(jī)基本條件。

三、設(shè)備檢查

若需黑啟動(dòng)方案有效實(shí)施，需檢查機(jī)組各部分設(shè)備是否滿足開機(jī)條件，防止在開機(jī)過程中由于設(shè)備故障導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作引起再一次停機(jī)。

(一)勵(lì)磁系統(tǒng)檢查。勵(lì)磁系統(tǒng)是機(jī)組發(fā)電重要組成部分，其供電方式采用直流系統(tǒng)供電，當(dāng)黑啟動(dòng)時(shí)需考慮勵(lì)磁系統(tǒng)以下幾點(diǎn)是否滿足要求：(1)檢查勵(lì)磁系統(tǒng)直流供電正常。(2)3號(hào)機(jī)在正常啟停情況下，檢查勵(lì)磁系統(tǒng)是否能夠有效起勵(lì)和滅磁，檢查可控硅模塊的風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，可控硅是否適時(shí)動(dòng)作，記錄可控硅溫度、滿負(fù)荷勵(lì)磁電壓、滿負(fù)荷勵(lì)磁電流等關(guān)鍵參數(shù)，并與預(yù)設(shè)值校核。

(二)調(diào)速器檢查。YKT-1000型微機(jī)調(diào)速器采用雙電源供電，當(dāng)全廠失電時(shí)調(diào)速器油泵失去動(dòng)力電，僅剩保護(hù)控制電和監(jiān)控電，因此需考慮以下幾點(diǎn)：(1)檢查調(diào)速器直流供電正常。(2)調(diào)速器執(zhí)行一次全開全關(guān)操作，檢查調(diào)速器是否可靠動(dòng)作，油壓、油位是否正常；(3)為了防止黑啟動(dòng)過程中機(jī)組過速和事故低油壓動(dòng)作，從而引發(fā)和擴(kuò)大事故，需記錄調(diào)速器全開到全關(guān)所耗油量。

(三)蝶閥檢查。青峰嶺教學(xué)電廠蝶閥采用電動(dòng)的方式，且具有手搖開啟功能，因此需檢查3號(hào)機(jī)蝶閥電機(jī)無動(dòng)力電源時(shí)，檢查蝶閥是否手動(dòng)可靠開啟和關(guān)閉。

(四)供水系統(tǒng)檢查。電廠冷卻水和部分潤滑用水采用前池自流供水，供水閥門可手動(dòng)開啟，因此需要檢查冷卻水壓力是否正常，冷卻水閥門是否可靠啟閉。

(五)其他設(shè)備檢查。為了保證機(jī)組能夠正常手動(dòng)開機(jī)，還需檢查排水系統(tǒng)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、出口開關(guān)是否有效跳合、制動(dòng)系統(tǒng)是否有效投入/退出以及主機(jī)(水輪機(jī)、發(fā)電機(jī))保護(hù)是否復(fù)歸。

四、操作步驟

根據(jù)電廠實(shí)際主接線方式以及設(shè)備運(yùn)行方式(如圖1所示)，以電廠黑啟動(dòng)實(shí)例為依據(jù)，用3號(hào)機(jī)作為黑啟動(dòng)實(shí)施機(jī)組，詳細(xì)操作步驟如下：(1)檢查蝶閥位置，手搖開啟蝶閥至30%開度。(2)檢查冷卻水壓力，手動(dòng)開啟手動(dòng)供水閥，使冷卻水壓力達(dá)到0.20MPa以上。(3)檢查風(fēng)閘落到確切位置，若風(fēng)閘未復(fù)歸，需手動(dòng)復(fù)歸風(fēng)閘。(4)手動(dòng)開啟導(dǎo)葉。①在調(diào)速器控制柜上將調(diào)速器自動(dòng)狀態(tài)切換為手動(dòng)狀態(tài)。②打開調(diào)速器集油槽蓋板，手動(dòng)關(guān)閉調(diào)速器供油閥。③將調(diào)速器控制柜下方“液動(dòng)/手動(dòng)”把手切換為手動(dòng)。④逆時(shí)針操作接力器手動(dòng)轉(zhuǎn)盤，直至將轉(zhuǎn)盤及鎖定卡環(huán)旋至鎖定拉桿位置，并將拉桿“自動(dòng)”位置推進(jìn)到“手動(dòng)”位置。⑤檢查事故信號(hào)復(fù)歸，兩人順時(shí)針手動(dòng)操作轉(zhuǎn)盤，將導(dǎo)葉開度開至啟動(dòng)開度(空載開限為15%)，并注意觀察調(diào)速器控制柜上顯示屏，通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤調(diào)整機(jī)組頻率保持50Hz。(5)檢查勵(lì)磁系統(tǒng)處于備用狀態(tài)，機(jī)組轉(zhuǎn)速大于95%額定值，滿足起勵(lì)條件。(6)零起升壓。①確認(rèn)發(fā)電機(jī)斷路器在斷開位置，機(jī)組未起勵(lì)。②調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)控制器起勵(lì)電壓參數(shù)，將起始電壓調(diào)整為30%。③確認(rèn)滅磁開關(guān)在合閘位置，按下“就地啟動(dòng)”按鈕；④監(jiān)視發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，當(dāng)無電壓時(shí)，間斷按“手動(dòng)初勵(lì)”按鈕直至有電壓指示；⑤檢查勵(lì)磁風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，間斷按“就遞增磁”，待機(jī)端電壓至100%UN時(shí)停止；⑥檢查機(jī)端電壓三相平衡，修改起始電壓為100%。(7)檢查現(xiàn)地保護(hù)屏上“遠(yuǎn)方/現(xiàn)地”切換開關(guān)為現(xiàn)地操作，并手動(dòng)無壓合上3號(hào)機(jī)出口斷路器。(8)合上3號(hào)機(jī)配電屏內(nèi)勵(lì)磁風(fēng)機(jī)、調(diào)速器油泵、機(jī)端變壓器風(fēng)機(jī)以及冷卻水電磁閥四個(gè)負(fù)荷開關(guān)。(9)合上1號(hào)廠用變高壓側(cè)652開關(guān)，拉開廠用配電II段屏(1)上2號(hào)廠用變低壓側(cè)開關(guān)402QF，合上廠用配電I段屏上1號(hào)廠用變低壓側(cè)開關(guān)401QF。(10)手動(dòng)操作轉(zhuǎn)盤，監(jiān)視3號(hào)機(jī)頻率，將3號(hào)機(jī)頻率穩(wěn)定在50±4%Hz以內(nèi)。(11)切換調(diào)速器狀態(tài)。①待3號(hào)機(jī)頻率穩(wěn)定，將鎖定拉桿由“手動(dòng)”位置推進(jìn)到“自動(dòng)”位置。操作手動(dòng)轉(zhuǎn)盤，退出轉(zhuǎn)盤鎖定，并將轉(zhuǎn)盤旋出至初始位置。②檢查鎖定退出到位，順時(shí)針將轉(zhuǎn)盤及鎖定卡環(huán)一并旋出至螺桿端部。③檢查轉(zhuǎn)盤旋出到位，將調(diào)速器控制柜下方“液動(dòng)/手動(dòng)”把手切換為“液動(dòng)”。④檢查把手切換到位，手動(dòng)打開調(diào)速器集油槽內(nèi)供油閥。⑤檢查3號(hào)機(jī)頻率在50±4%Hz以內(nèi)，在調(diào)速器控制柜上將手動(dòng)狀態(tài)切換為自動(dòng)狀態(tài)，監(jiān)測3號(hào)機(jī)頻率穩(wěn)定在50Hz。⑥檢查3號(hào)機(jī)頻率穩(wěn)定在50Hz，并安裝集油槽蓋板。

圖1 青峰嶺教學(xué)電廠主接線圖

五、結(jié)論

在用3號(hào)機(jī)執(zhí)行黑啟動(dòng)恢復(fù)全廠電時(shí)，需注意各個(gè)手動(dòng)操作應(yīng)切換到位以及保護(hù)裝置的變化，同時(shí)在恢復(fù)全廠動(dòng)力電后應(yīng)立即將各個(gè)設(shè)備切換回自動(dòng)操作或遠(yuǎn)程控制模式，防止設(shè)備誤動(dòng)。

根據(jù)該黑啟動(dòng)方式，有效地恢復(fù)了青峰嶺教學(xué)電廠全廠動(dòng)力電，驗(yàn)證了該方案的有效性，為同類型電廠黑啟動(dòng)方案的制定積累經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為水電人才培養(yǎng)提供一定的原始依據(jù)。