大盈江四级水电站2号机组黑启动试验方案

盈江县多源水电开发有限公司

大盈江四级水电站2号机组黑启动试验方案

云南电力技术有限责任公司

2015年03月23日

盈江县多源水电开发有限公司

大盈江四级水电站2号机组黑启动试验方案

1 概述

水电站黑启动的目的是为防范各种人为及自然灾害或电网设备故障等因素造成电网大面积停电，在水电站全站失压时，做到迅速、有序的正确处理事故以及快速恢复水电站的厂用电、实现对电网送电，最大程度降低电网停电造成的损失。

水电站黑启动是指在厂用电消失的情况下，利用水轮发电机组的自身特点或利用电厂事故备用电源（如柴油发电机等）完成机组启动、建压、恢复厂用电并对外配合调度恢复电网送电的过程。

根据云南电网公司的有关规定和要求，大盈江四级水电站所在电网发生大面积停电时，要求在无外供电的情况下通过黑启动恢复电站厂用电，并且在电站厂用电恢复后具备对外送电能力，以降低电网的损失。因此，要求电站通过对机组进行黑启动试验，测试机组黑启动特征参数，调速及励磁系统带厂用电运行能力，从而验证机组的黑启动能力，以保证在发生电网瓦解事故情况下能够安全、快速启动机组并具备对电网送电能力。

2 电厂及机组概况

盈江县多源水电开发有限公司大盈江四级水电站位于德宏州盈江县境内的大盈江干流下游河段，地处深山峡谷，是大盈江干流中国境内规划的最后一个梯级电站。电站属径流引水式电站，最大坝高为35.5m，水库正常蓄水位585.0m，死水位584.0 m，相应库容约15.99×104立方米，不具有调节能力，在系统中担负基荷运行。电站引水隧洞全长13974.5m，设计引用流量292立方米/秒，装机容量为5×175MW，共875MW，保证出力92.21MW，多年平均发电量34.18亿kW·h，装机利用小时4883h。

电站500kV主系统采用GIS设备，四角型接线，一回出线，线路全长50km（至500kV 太平德宏变电站）。“发-变组”采用单元接线，1号、2号、5号“发-变组”，3号、4号“发-变组”分别组成联合单元接入500kV母线。电站厂用系统由厂区供电、调压井供电、新村、坝区、沉砂池供电系统组成。其中厂区供电系统由3台厂用变组成，1号厂用变（1CB）电源取自2号发电机组13.8kV母线，供厂区400V主盘A段，2号厂用变（2CB）电源取自4号发电机13.8kV母线，供厂区400V主盘B段，5号厂用变（5CB）取自5号发电机组13.8kV母线，供5号机组400V主盘A段，5号机组400V主盘B段由厂区400V 主盘B段供电，正常运行时，厂区400V主盘A段、B段分段运行，A、B段之间设备自投装置，5号机组400V主盘A段、B段分段运行，两段之间设备自投装置；3号厂用变（3CB）经升压至35kV后供调压井、坝区、沉砂池用电，由400V C段供电，电源由厂区400V主盘A段或B段供电，另由1号发电机组13.8kV母线侧设4号厂用变（4CB）至35kV（坝区施工时留下），外来35kV电源取自户撒河四级站35kV开关站，作为厂房、调压井、沉砂池、坝区的备用电源；生活区400V电源由400V主盘B段供电，新村供电由生活区400V经生活区变及新村变供电。当厂用电400V主盘A、B段母线均失电时且500kV系统无法倒送时，手动启动柴油发电机，经出口403开关向厂区重要负荷供电。

机组及柴油发电机相关技术参数如下：

（1）水轮机技术参数

型号HL（TF5008）-LJ-380

额定出力178.6MW

额定流量（m3/s）67.8

最大水头Hmax（m）331

额定水头Hr（m）289

最小水头Hmin（m）285

转轮公称直径（mm）3814

尾水管型式弯肘型尾水管

蜗壳型式金属蜗壳

额定工况点效率（η）≧93.03% 水轮机最大功率Nmax（r/min）204MW

比转速（m·kW）106.4

最大水头时轴向最大推力（F）490t

（2）发电机技术参数

技术参数

型号SF175-20/7050

型式三相立轴、半伞、凸极、混流同步发电机

额定容量200000kV A

额定电压13800V 额定电流8368A 功率因数（cosθ）0.875 相数 3 额定转速300r/min 飞逸转速542 r/min

额定频率50Hz 励磁方式静止可控硅额定励磁电压371V 额定励磁电流1370A 空载励磁电压175V 空载励磁电流755A

定、转子绝缘等级F/F 发电机效率（额定

工况）

98.73%

发电机冷却方式密封循环空气冷却推力轴承冷却方式外循环油冷却发电机制动方式机械制动发电机旋转方向俯视顺时针制造厂家东芝水电设备（杭州）有限公司

（3）调速器及油压装置技术参数

电气柜

交流输入电源220V AC 直流输入电源220V DC

测频方式PT测频/齿盘测频永态转差系数bp 0～10%(无级可调) 频率给定范围fg 45Hz～56 Hz 功率给定范围Pg 0～120%(调整分辨

率0.01Hz)

开度限制整定范围0～100%(调整分辨

率1%)

频率人工死区△f 0～1%

转速死区ix ≤0.02%接力器不动时间Tq <0.18s

静态特性曲线非线

性度误差ε

≤5%比例增益Kp 0.5～20(无级可调)

积分增益Ki (0.05~10)1/s（有级可

调）

微分增益Kd 0～5s(无级可调)

机械柜

型号WDT-100-6.3

主配压阀活塞直径100 mm 接力器行程247mm

额定工作油压 6.3MPa 导叶接力器全开启

时间

2s～25s

导叶接力器全关闭

时间

2s～25s

油压装置

型号HYZ-4.0-6.3

额定油压 6.3MPa 压力罐设计压力 6.93MPa

压力罐容积 4.0 m3回油箱容积 5.4 m3

电动机额定功率55 kW 电动机工作电压AC380V （4）励磁系统

电站采用广科所EXC9000型励磁系统，由励磁调节柜、励磁功率柜、灭磁开关柜、非线性电阻柜柜、励磁变压器及测量用PT、CT组成。励磁调节器有两个自动电压调节通道(A、B)和一个手动调节通道C，三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立，自动电压调节通道(A、B)含自动和手动单元，手动控制模式主要用于调试，或作为在A VR 故障时的备用控制模式；三相全控整流桥功率柜两个，整流功率柜励磁风机电源有两路，分别取自机组自用电A、B段，正常运行时，二个功率柜应全部投入，并联运行；整流功率柜冷却方式为双风机循环主备用强迫风冷；当功率柜输出电流大于100A时，自动