托电公司送出线全部跳闸后机组的黑启动措施

一、概述

一般情况下，电厂的电闸都不会跳闸，发电厂企业要二十四小时不间断的工作，但近年来天气变化的异常，突如其来的恶劣天气，就有可能产生电厂出线全部跳闸或部分跳闸的事故，一旦全部跳闸就会造成大面积的停电，如果发电企业没有应急预案，不能及时通电，就可能使运行机组长时间启动不了，低温情况下大量设备就可能会被冻坏，使整个系统处于瘫痪状态。因此托电公司也要有黑启动措施来保证送出线全部跳闸后机组能够正常运行。

二、黑启动措施

发电企业经常会因为天气异常情况带来的灾害而造成意外事故，不能正常运行，比如暴雨、暴雪、严寒造成发电设备的严重损坏，这时候发电企业就应该启用黑启动措施，就是启动系统中具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组，一步步的扩大启动的范围，最后使整个系统都恢复正常，不影响发电企业的送电功能。这就是黑启动。一般情况下发电企业不会出现机组跳闸，可能会有个别的机组跳闸，这时候可以不用黑启动措施，比如2012年冬季极端雨雪天气下，托电公司四条出线路中三条相继跳闸，厂用电通过联络变压器经线路反送就可以使厂用电正常运行。如果是四条线路都跳闸，而且发电企业也没有外电源的情况下，就必须实行黑启动措施以保证电网正常运行和设备的安全性。大型电厂都要有可靠的黑启动措施，否则一旦有出线及机组全部跳闸，就可能导致电网瓦解，整个电网是非常复杂和庞大的，要想重新恢复供电系统 正常会非常费时费力，停电所带来的损失也是巨大的，各行各业的生产和人们的生活都会受到影响，不利于社会安定和经济发展。目前来讲，各大型电厂也都在力求能够选择出适合的黑启动电源，以此保证设备安全稳定 又能够使发电设备经济可靠。

黑启动社会效益：托电公司的黑启动措施保障了电网的正常运行，在有意外天气造成事故的时候不至于影响电力系统的正常运行，不会给其它行业因停电造成损失，也能够使本系统设备不会因停电而损坏。快速、有效的实现黑启动，强化了电网的输送能力，保证了电力系统安全运行，保障社会经济稳定和社会安定。

三、发电企业设备概况

1.主设备概况

托电公司和呼热公司的发电工程是国家 十五 期间重点建设项目，为了保证实施 西部大开发 和西电东送 战略的完成，托电公司采用系统双母线接线方式，装设8台600MW机组，分为一到四期，每期都有两台机组组成，途经山西浑源设一个开关站，八台发电机通过七条短线路送至托电500kV升压站，然后通过四条500kV输电线路送至华北电网，其供电的可靠性占据着很重要的地位。这八组机电都采用厂内220千伏变电所，这八组机电的变电所电源都是来自于500kV升压站系统的联络变压器中压端的220kV侧，如果全厂停电，厂内就没有大容量6kV的厂用电源，为锅炉点火，夏天的话会耽误系统运行，冬天锅炉点不了火，时间长的话就可能由于低温造成设备严重损坏，目前在托电公司的电源配置低，没有更合理的电源能满足黑启动的要求，在冬季就可能会造成设备损坏，所以找到优先的电源对实行黑启动 是十分必要的。

托电公司送出电网结构示意图

2.电源系统设计的主要设备

实行黑启动，电源的选择是非常重要的，选择合适的电源可以节约能源、降低消耗，节能减排，有效的发挥黑启动的措施，为企业带来经济效益。电源的优化设计要从保护装置、五防系统、电量计费系统等方面进行了优化， 下面对这几个方面做一些简单介绍。

电源装置优化设计：

2.1电源系统优化设计

在发电厂6kV厂，用电系统继电保护中采用光纤纵向差动保护装置，这是不同于普通的电源设计的。在托电统线路总共增加13个开关柜来控制，每个开关柜都有RCS-9613CS线路光纤纵差保护装置，这种保护装置具有独特性，能够优化电源装置。 光纤纵差保护装置中，光纤可以作为继电保护的通道介质，对于高压、超高压和高电磁都具有免疫性，不会像普通电缆那样，绝缘不好，有雷电干扰就会受影响而出现保护误动，或者是因为电流互感器二次线中间接线环节多、导线不紧等原因就会造成电流互感器二次接地或者开路，光纤光纤纵差保护装置比普通电缆抗超高压与雷电电磁干扰而且绝缘性能好，衰耗低的特点，用起来要更经济和安全，这都是普通电缆的差动保护不可比的优化。

2.2五防系统

对开关柜增加五防系统，五防系统在原有开关柜的闭锁基础上，又增加了防止误操作的功能，防止开关柜在闭锁失效的时候误操作，对开关柜实行了双保险。 五防系统的闭锁功能强，能够保证设备实际状态与本次系统的设备是一致的，对断路器、隔离开关、接地刀闸进行闭锁，临时接地线、网门等都能进行闭锁，改变了从前由于接地线网门等闭锁不了而导致的误操作。而且五防系统不用去现场安装和维护，只需要把计算机与现场设备无电缆连接，用一把电脑钥匙就可以控制机械编码锁和电编码锁，用电编码锁锁住断路器，机械编码锁闭锁可以隔离开关、接地刀闸，对其它设地或远方操作也能实行闭锁功能，弥补了普通闭锁的不足。用一把电脑钥匙操控，在一站多图和多站多图的各接线图间可任意切换，可以大大简化工作量提高准确率。

四、托电公司出现全部跳闸后的应急措施

一旦发生出线全部跳闸，机组都不能启动的情况下，防止设备被冻坏，此时要采取依托呼热公司，通过呼托公用段电源向托电公司反送电的形式，由呼热公司为托电公司送电，逐步的使托电公司的八台机组重新启动工作。

1.一期厂用电恢复

把一、二机组的6kV 段开关全部断开，把备用电源开关拉在检修部位，由辅控操作人员将一期输煤 6 kV 段00BCE08 开关转热备用，然后合上开关。送完一机组6 kV 段母线电后，再给其它各变压器送电，送电前要关闭各段开关

2.二期送电

二机组通过三机组联络送电。送电前要把各段的开关都关上，给三机组开关电缆充电，给二机组 6 kV段母线送电，然后再给锅炉变压器、汽轮机变压器、保安电源和化学变压器送电。送完电后再打开各段开关。一期二期送电只有一个开关带电，另外 2 个开关负荷侧电缆带电。

3.三期厂用电恢复

在DCS 上停止6 机组6 kV A / B 段负荷，调整6kV A/B开关为试验位置，确认检查各线段，检查确认5机组 6kVA段、6 机组6kVB段母线充电良好后，恢复6 机组汽轮机变压器、锅炉变压器送电，打开保安电源开关。

4.四期厂用电恢复

在 DCS 上断开八机组的6 kV 段开关，电源开关拉到检修部位，对机组进行检修，检皮带运行条件下，调整到由呼热公司 6 kV 公用 B 段的带负荷，防止呼热公司 6 kV 公用 A 段进线电源开关过负荷。

五、结束语

黑启动措施对托电公司来讲非常重要，如何完善优化黑启动功能是托电公司当前的重要任务，只有完善的黑启动系统，能在意外事故发生时迅速、快捷的启动并投入电力系统运行当中去，才能保证电网的正常运行。皮带运行的条件下，折算至6 kV 电流约300A，这些设备可最终调整由呼热公司 6 kV 公用 B 段带负荷，以防呼热公司 6 kV 公用 A 段进线电源开关过负荷。

[1]房夸炎. 郁惟针. 能慧敏. 电力系统黑启动的研究. 中国电力. 2000. 33(1). 40-4.