水電站黑啟動監控流程探討

俸 梅,王鵬宇,吳祖平

(龍灘水電開發有限公司龍灘水力發電廠,廣西天峨547300)

水電站黑啟動監控流程探討

俸 梅,王鵬宇,吳祖平

(龍灘水電開發有限公司龍灘水力發電廠,廣西天峨547300)

考慮在國內水電廠的運行管理中監控系統已經普及,如果在水電站黑啟動過程中,能夠設置相應的黑啟動監控PLC流程,對黑啟動過程進行監視、指導、操作,減少人工判斷和操作,即可降低啟動時間、提高恢復速度。為此,對如何實現水電廠黑啟動的監控流程問題進行探討,對如何在計算機監控系統中進行設備參數配置、具體的流程處理、監控畫面、保護配置、特別注意事項等進行了分析,結果表明在水電站設置黑啟動監控流程是可行的。

黑啟動；監控流程；運行管理；水電廠

0 引 言

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

1 在監控系統上位機中設置A類或B類黑啟動機組參數配置

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：①柴油(汽油)發電機組頻率,應滿足GB/T 2820.5的要求。②柴油(汽油)發電機組電壓,應滿足GB/T 2820.5的要求。③黑啟動電源容量計算。容量應大于一臺機組所必需的黑啟動負荷。

2 監控輸入輸出點的配置

(1)所有與黑啟動流程相關的開關信號、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視,測點上送監控系統,當控制直流電源不正常的時候,相應的信號都可能為假信號,該測點對應的設備不能遠方進行操作,必須到現場確認手動操作。

水生態環境是指水因子對生物的影響及生物對不同水條件的適應，是決定生物分布、物種組成和數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，但人類對水資源的污染和破壞程度越來越高。具體而言，農村水生態環境已經不容樂觀。農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、化學性質和組成結構，降低了水資源使用價值，此現象就被稱為水污染。當前，農村水體污染較為嚴重，現代農業化肥、除蟲藥劑的使用，以及工業進程的加快，都給河流水質安全帶來了威脅，給農村水生態環境帶來了不利影響。

(3)涉及到開出操作電源應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類黑啟動監控開機過程中,應嚴格監視頂蓋水壓、氣壓、油壓、電源電壓、軸承瓦溫、集水井水位等參數,特殊情況下可派專人守護并做好極端情況下的應急措施。

3 黑啟動監控流程設置(以1號機組A類黑啟動為例)

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

(2)開機條件的解釋。調速系統A類啟動開機條件,如調速器放自動、調速器無故障、調速器直流電源正常等；勵磁系統A類啟動開機條件,如勵磁系統調節器正常、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,首先對機組及開關設備進行隔離操作,然后在切除一般負荷、保留重要的黑啟動負荷后,判斷相應的基本開機條件正常后,執行開機—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,判斷相應的黑啟動電源開機條件正常后,執行開機—空載操作,如圖2所示。

4 黑啟動監視與操作

設置專門的“黑啟動畫面”、“A類機組黑啟動畫面”、“B類柴油發電機黑啟動畫面”進行監視和操作。“黑啟動畫面”(見圖3)中可以顯示所有可有效執行黑啟動的機組或其他柴油機等設備(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行到哪個環節,另外還顯示了直流電源電壓、油壓、氣壓、頂蓋水溫、軸承瓦溫、集水井水位等數據。

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 黑啟動監控流程保護配置問題

圖5 一般機械事故停機流程(動作調速機緊停電磁閥)

(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,所以監控系統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,如動作調速機緊停電磁閥、過速限制器、關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”“水導外循環水中斷”“推力外循環水中斷” “水導外循環油中斷”“推力外循環油中斷”等保護壓板不應投入。

(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 黑啟動監控實現特別注意事項

由于監控系統遠方對現場設備實行遠方黑啟動,對現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,如對不能從監控遠方操作的開關,可以在監控流程中增加手動操作、人工確認環節,當確認無誤后再執行后續流程；監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“調速系統開機條件”“勵磁系統開機條件”“監控系統開機條件”“輔機系統開機條件”都需要重新梳理確定。

7 結 論

通過以上探討可知,實現水電站黑啟動監控流程是可行的,這是電網發展的需要,也是技術進步的需要。實現黑啟動監控流程,能夠提高安全性、可靠性,并能改善勞動條件,取得顯著的經濟效益。

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

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

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

[4]陳嶺, 岳紹華, 陳峰. 小浪底水力發電廠10號機組黑啟動方案可行性分析[J]. 現代制造, 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規范》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規范》送審稿通過水電水利規劃設計總院審查。

審查會聽取了編制組關于《規范》編制情況和主要內容的匯報，與會專家對《規范》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技術文件齊全；編制依據充分，結構清晰，用詞簡明，規定明確，與國內相關標準相協調，具有可操作性；《規范》格式規范，符合《工程建設標準編寫規定》要求。經與會專家投票表決，一致同意《規范》送審稿通過審查。會議要求編制組根據本次審查會議意見，對《規范》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布實施。

《規范》是在充分調研、認真總結國內外海上風電場海底交流電纜工程實踐經驗的基礎上，廣泛征求各方意見，經反復討論、修改和完善形成的，《規范》規定了風電機組檢修提升機設計、制造、安裝及運行維護的技術要求，適用于安裝在風電塔架內對機組進行檢修維護的爬升式提升機，對規范風電機組檢修提升機的設計、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。

《規范》由中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司、水電水利規劃設計總院與中際聯合(北京)科技股份有限公司共同編制。《規范》編制工作于2012年2月啟動，經多次調研、討論，2014年4月完成大綱編制，并通過水電水利規劃設計總院評審。2014年12月編制完成了《規范》征求意見稿，向行業廣泛征求修改意見和建議。根據反饋意見，編制組反復修改完善，2016年1月組織召開了《規范》送審稿討論會，根據討論會意見，于2016年9月修改完成了《規范》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,從事水輪發電機組檢修維護工作．

TV737(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0061- 04