黑启动试验方案

水电站机组黑启动试验方案目录1 试验目的和依据 (1)2 黑启动定义 (1)3 试验机组参数 (1)4 试验准备及试验条件 (3)5 黑启动试验内容及步骤 (7)6 试验组织与分工 (9)7 安全措施及安全注意事项 (10)8 试验计划时间及参加人员 (11)9 试验附图 (12)1 试验目的和依据为防范各种人为及自然灾害或电网设备故障等意外因素造成电网大面积停电，同时造成水电站全站失压时，电网做到迅速的、有序的正确处理事故以及快速恢复水电站的厂用交流电实现对电网送电，最大程度降低电网停电造成的损失。

根据国家发改委《关于落实电力安全和应急措施有关问题紧急通知》的通知，通过对水电站机组进行黑启动试验，测试机组黑启动特征参数，检验机组黑启动安全条件和调速器在小系统中的运行性能，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、快速启动水电站机组，在保证水电站大坝、厂房、机组等的安全前提下有序快速对电网恢复送电。

2 黑启动定义电网黑启动是指整个电网（或局部电网）系统因故障停运后，不依赖别的网络帮助，通过系统中具有自启动能力的发电机组的启动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大系统恢复供电范围，最终实现整个系统供电的恢复。

水电站黑启动是指机组在无400 V厂用电情况下，依DC220V 电源迅速完成机组自启动，对内恢复厂用电，并配合调度对电网安全恢复。

水电站黑启动的基本任务为：对内恢复厂用电；对电网安全恢复，即用机组自启动后并对电网进行充电。

3 试验机组参数水轮机：型号：HLA630-LJ-174最高水头：120 m设计水头：102 m最低水头：72 m额定流量：27.5 m3/s额定转速：428.6 r/min飞逸转速：793 r/min发电机：型号：SF25－14/4000 额定容量：31.25MVA/25MW 额定电压：10.5 kV额定电流：1718.3 A额定频率：50 Hz额定励磁电压：235 V额定励磁电流：636 A调速器：电气柜/电气柜型号：BWT-80-4.0 制造厂家：压油装置运行参数：工作压力： 4.0 MPa工作泵启动油压： 3.7 MPa备用泵启动油压： 3.6 MPa事故低油压： 3.5 MPa蝶阀油压装置:工作压力：16 MPa工作泵启动油压： 6 MPa备用泵启动油压： 6 MPa励磁系统：型号：FJL-3GAI-PADBIB额定励磁电流：Ifn=636A额定励磁电压：Ufn=235V计算机监控系统：型号：南自SD8000微机监控系统4 试验准备及试验条件（1）黑启动试验前准备工作1）现场试验的前期工作＊＊＊电站为黑启动试验工作负责部门，＊＊＊为负责人。

同时与调速器励磁制造厂家、＊＊＊试验单位进行配合协调，做好了黑启动试验前的准备工作。

2）编制黑启动试验方案＊＊＊电站已拟定了《＊＊＊全厂停电事故处理预案》。

3）技术资料的准备＊＊＊电站负责提供《主接线图》《厂用电接线图》《调速器系统用户手册及试验报告》、《励磁系统用户手册及试验报告》等与黑启动试验相关的技术资料。

（2）前期性能试验1）模拟机组黑启动时，励磁风机停运后可控硅温度上升和报警试验在机组动力电源正常的情况下，开机至空载，切断励磁风机电源（记录风机电源切除时间），记录励磁可控硅温度上升情况（每5分钟测量可控硅温度一次并记录），同时记录励磁风机断电后报警时间。

2）模拟机组黑启动时，机组事故低油压试验用流程将机组开至空转，正常后断开调速器油压装置控制柜工作电源，切除机组油压装置工作及备用油泵，小开度开启压油罐排油阀调节油压装置油压到工作泵启动油压（3.7 MPa）后关闭，监视调速器压油罐上压力表指示是否正确，记录此压力下实际油位值。

小开度开启压油罐排油阀调节油压到事故低油压动作值（3.5 MPa），观察记录机组事故低油压动作情况（特别是调速器油压装置控制屏失电时，事故低油压能否正确动作。

如果事故低油压不动作，则用手动操作油压装置油泵，将压油罐油压提高至正常油压），记录事故低油压整定值和停机后的压油罐油压、油位值、机组停机时间。

恢复调速器油压装置控制柜工作电源，恢复机组油压装置油泵至自动方式。

3）油压装置的油压和油位特征值的率定切除油压装置油泵，机组分别在停机、空转、空载、负载工况下，测试记录压油罐油压和油位下降情况，确定机组黑启动油压条件，防止黑启动过程中机组过速和事故低油压动作，从而引发和扩大事故。

在机组满负荷工况下、调整机组油压装置油压到工作泵启动油压，机组油压装置油位在正常范围，切除机组油压装置工作和备用油泵。

采取必要安全措施后，在上位机将机组负荷减至“0”。

上位机发停机令。

观察并记录调速器油压，当机组停机时记录机组油压装置油压、油位值；机组维持停机状态下15分钟后，分别记录机组油压装置油压和油位值，开机至空载工况，分别记录机组油压装置油压和油位。

以上过程中，监视油压装置油压不能低于事故低油压整定值，油位不得低于低油位报警值，否则手动启动油泵维持油压和油位。

上述试验完成后，由此确定在机组调速器油压装置无工作油泵电源情况下开机至空载工况需要的最低油压和最低油位，防止黑启动过程中机组过速和事故低油压动作，同时避免调速器管路进气，从而引发和扩大事故。

4）机组推力轴承及各导轴承油温和瓦温测试机组采用蜗壳供水的，如供水阀门可以采用手动开启或直流开启的，不做该项测试。

5）顶盖排水顶盖排水采用自流排水的，不作该项测试。

6）漏油箱油位漏油箱油位上升率：0.2 cm/min；7）渗漏集水井集水井水位上升速率：1 cm/min；8）直流系统试验前确认直流系统控制、合闸母线电压正常9）计算机监控系统确认计算机监控系统在厂用交流电源消失时能否正常工作。

（3）试验条件1）调速器机械柜和电气柜直流220V供电正常，至少能确保手动操作正常；2）调速器压油装置油压和油位满足黑启动条件；3）励磁调节器直流供电正常；4）励磁起励电源直流供电正常；5）监控系统直流电源供电正常；6）主机（水轮机、发电机）保护正常投入。

5 黑启动试验内容及步骤（1）试验前的检查参照以上几点对系统进行检查，确认油位、油压、励磁、直流系统、UPS电源（或逆变电源）均满足黑启动试验条件。

（2）试验过程中的测试记录工作由＊＊＊试验单位的现场测试人员完成黑启动全过程的测试录波工作；（3）黑启动试验操作1）确认一次设备状况①2F出口开关2、2B高压侧开关102在分位，开关931、开关951、开关401在分位，开关932、开关402、开关403在合位。

②确认2F、2B、10KVⅡ段母线等一次设备外观无异常；③发电机、主变、励磁变、厂高变等设备绝缘合格。

2）检查确认2F水机保护、2T主变保护、42T厂变高压侧保护投入正常。

3）检查直流合闸、控制母线电压正常。

4）检查试验机组的油压装置油压值不得低于：3.8 MPa；油位值不得低于300 mm。

否则，通过油泵打压和补气调整油压和油位在黑启动的限制值以上。

5）将试验机组的油压装置油泵电机均置于“切除”位置；6）开机①手动高压顶起2号机转子（停机未超过48h则无需此项）；②在2号机测温制动屏上手动退出检修密封；③在LCU2的触摸屏上打开技术供水控制电动阀，退出锁定；④手动开2F导叶至当前水头下空载开度，当转速升至49.5Hz时，为避免手动调节不稳定导致机组过速（105%ne）或压油装置油压下降太快，调速器切“自动”运行。

7）建压①LCU2触摸屏执行转“空载”操作；②检查励磁建压正常，LCU2触摸屏上无压合2F出口开关2；③检查厂用电恢复正常，手动投入功率柜风机；注意：为避免“励磁事故”停机，功率柜停风时间必须控制在5分钟内。

④将试验机组的油压装置油泵电机均置于“自动”位置，检查压油装置油泵电机是否运行正常。

⑤将中低压空压机投入自动；8）恢复供电①检查机组和辅机设备运行正常；②合上开关951，恢复大坝和营地用电；③检查2F机组运行稳定正常后，再开启1号机组，将厂用电分段运行，确保厂用电可靠运行；④全面检查（大坝、开关站、操作电源系统、通讯系统及其它用电设备）；⑤等候调度命令恢复110kV开关站及出线供电⑥试验完毕，机组按照正常停机流程停机，检查并恢复试验前的状态。

6 试验组织及分工试验由＊＊＊电站、＊＊＊试验单位、调速器生产厂家及励磁厂家等相关人员组成黑启动试验工作小组。

（1）机组黑启动试验由＊＊＊电站全面负责具体试验组织工作；机组黑启动试验的测试设备和测试工作由＊＊＊试验单位负责；（2）＊＊＊电站安全监察部门负责试验全过程安全监督并负责制定和实施现场安全措施；（3）＊＊＊电站维护部门负责试验现场配合及协调工作（工作票办理、采取安全措施、信号接线、设备定值调整及与运行和试验人员协调等）；（4）＊＊＊电站运行部门负责试验有关的操作、监视及与电网调度的联系和协调等；（5）相关厂家的相关技术人员参与并配合现场试验进行相关参数及流程修改、调试；（6）＊＊＊试验单位协助电站编写试验大纲，并负责现场试验的技术工作（试验数据采集、试验数据整理和计算分析，编写试验报告等），并提供必要的技术服务；（7）试验过程中，＊＊＊试验单位的现场测试人员需测试以下参数，由电站协助完成接线工作。

（根据现场情况再行确定）调速器油压装置的压力值，取自调速器油压装置控制柜；调速器油压装置的油位值，取自调速器油压装置控制柜；机组转速（频率），取自调速器电气柜；机端电压，取自励磁柜或监控柜机端电流，取自励磁柜或监控柜励磁电流，取自励磁柜励磁电压，取自励磁柜母线电压，取自中控室母线测量盘柜；导叶开度，取自调速器电气柜；。