黑启动预案0410.docx

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黑启动预案0410

国投哈密发电有限公司企业标准

QB/HMPCJS-001-2014

黑启动技术预案

2014—04—01发布2014—04—10实施

国投哈密发电有限公司发布

黑启动技术预案

1.编制“黑启动”预案的目的：

1.1.黑启动（Black-start），是指整个电力系统因故障停运后，我公司依靠外部系统黑启动电源的帮助，逐步恢复我公司机组的运行，最终恢复整个系统的运行。

1.2.黑启动电源一般是指具有自启动能力的发电机组。

该机组在没有外界电源帮助的情况下，停运后能快速恢复发电，并通过输变电线路输送功率至其它机组，带动其它机组恢复运行。

1.3.本方案中的黑启动电源，既包括新疆电网中的具有自启动能力的发电机组，也包括与新疆电网相邻未停电的电网。

1.4.为预防各种人为、自然灾害等意外因素，而造成的电网全部或局部瓦解、崩溃发生大面积停电事故，特编制此预案。

1.5.在发生我厂与系统解列及其它事故时各专业要做到准确、有序、迅速地恢复机组运行，并能对用户尽快恢复供电。

1.6.下列人员应熟悉并认真执行本方案：

总经理、生产副总经理、生产各部门经理、经理助理、值长、专工、运行人员、检修人员。

2.“黑启动”预案组织机构：

2.1.领导小组

组长：

生产副总

副组长：

安全技术部经理

成员：

发电运行部经理、经理助理，设备管理部经理、经理助理、安全技术部经理助理。

2.2.工作小组

组长：

安全技术部经理

副组长：

发电运行部经理、设备管理部经理、安全技术部经理助理

成员：

发电运行部经理助理、设备管理部经理助理、当班值长、安全技术部专工、发电运行部专工、设备管理部专工。

3.系统概况

3.1.本工程装机容量2×660MW，1、2号机组采用发电机-变压器单元接线方式接入500kV升压站。

500kV系统采用3/2接线方式，送出经南山I线架空线至距离39公里的天山换流站，另一回路经南山II线与国电哈密电厂出线接到一起至天山哈密换流站±800kV直流系统。

3.2.每台机组设一台50/28-28MVA分裂绕组高压厂用变压器A和1台容量为28MVA的双绕组高压厂用变压器B，为机组和公用负荷供电。

3.3.两台机组设一台50/28-28MVA启备变，从500kV配电装置母线引接，作为2台机组厂用6kV工作A、B、C段启动/备用电源，6kV工作A、B、C段装设快切装置。

3.4.我公司外部电源点分布及与我公司的联系如下：

外部电源点

电源点位置

与我厂的连接线路

800kV天山换流站

大南湖乡，距我厂39km

500kV南山I线，500kV南山II线

3.5.我公司电气主接线及厂用电接线图：

见附件一、附件二

3.6.我公司500kV系统一次电气设备正常运行方式：

3.6.1.三串完整运行：

两机两线三串多路环状供电，高抗跟据电网需要投入或退出。

3.6.2.单台机组停运：

1/2号机停运，相应串开环。

3.6.3.起备变停运：

51B起备变停运，相应串开环。

3.6.4.一条母线停运：

1/2号母线停运，2/1号母线单母线运行。

3.6.5.任一开关停运：

任一开关停运，相应串开环。

3.7.保安系统的配置情况

3.7.1.每台机组设置两段保安MCC，每段保安MCC设计三路电源，包括工作电源、第一备用电源（瞬时）、第二备用电源（延时）。

脱硫岛不设专用柴油机组，由所属机组保安MCCA段引接一路电源做为保安备用电源。

3.7.2.正常运行时保安MCC由对应400V工作PC段供电，MCC段失电时，经DCS自动切换到相邻工作PC段，同时启动柴油发电机组。

若保安MCC电压恢复，则柴油发电机组停机，若保安MCC电压未恢复则经过一定延时投入柴油发电机组，然后分批次投入保安负荷。

3.7.3.两台机组的保安系统之间无联络，且无外接保安电源。

3.7.4.柴油机日用柴油油箱容积为3m³，油箱全容积可满足柴油机组满负荷连续运行10h需求。

3.7.5.柴油机正常使用0#轻柴油，20W50CD号机油。

零下10度以上使用-10#柴油，15W40CD号机油。

零下20度以上使用-20#柴油，1OW40CD号机油。

3.8.直流系统配置情况

3.8.1.蓄电池容量

蓄电池容量

数量

可联络

最少可用时间

集控220V直流

1600Ah/套

1套/机组

是

3小时

集控110V直流

2×600Ah/套

2套/机组

是

7小时

网控110V直流

2×400Ah/套

2套

是

18小时

中水泵110V直流

100Ah

1套

否

18小时

南湖泵110V直流

100Ah

1套

否

18小时

通讯48V直流

2×500Ah/套

2套

是

10小时

3.8.2.充电装置电源

3.8.2.1.集控110V、220V直流：

集控保安MCC段。

3.8.2.2.网控110V直流：

网控室MCC段。

3.8.2.3.输煤综合楼220V直流：

集控220V分流屏。

3.8.2.4.水源地110V直流：

水源地PC段。

3.8.2.5.通讯48V直流：

网控室MCC段。

3.8.2.6.脱硫岛220V：

集控220V分流屏。

3.8.3.UPS配置情况

3.8.3.1.每台机组设两组并机工作的UPS，容量为2×60kVA和一套旁路柜。

3.8.3.2.集控UPS交流电源取自集控保安MCC段，直流电源取自本机220V直流母线。

3.8.3.3.网络控制室设一组UPS，容量为15kVA和一套旁路柜。

3.8.3.4.网控UPS交流电源取自集控保安MCC段，直流电源取自网控110V直流母线。

4.制约因素与对策

4.1.制约调度通讯系统可控的因素

通讯48V直流系统最少能维持10小时，10小时内恢复外部电源或调用临时柴油发电车供电，能保证本厂对外通讯畅通。

4.2.制约500kV系统运行方式可控的因素

4.2.1.网控110V直流蓄电池最少能维持18小时，18小时内恢复外部电源或调用临时柴油发电车供电，能保证500kV开关站电气系统继电保护、自动装置在可控状态。

4.2.2.操作动力电源：

刀闸动力电源取自网控MCC。

500kV开关为弹簧储能，电源取网控MCC，开关“合闸—储能”状态，能保证完成一次“O—C—O”操作循环。

4.2.3.网控MCC失电后，刀闸动力电源随之失去，厂用电源恢复前只能依靠人工应急手摇操作。

4.2.4.网控MCC失电后，500kV开关能利用上次储能完成无故障状态下对本厂厂用电系统一次合闸送电，如合闸失败则不能进行第二次操作。

4.3.制约厂用系统运行方式可控的因素

4.3.1.控制直流系统

4.3.1.1.集控110V直流蓄电池最少能维持7小时，7小时内恢复外部电源或至少一台柴油发电机运行，能保证厂用电系统继电保护、自动装置、运行方式在可控状态。

4.3.1.2.水源地110V直流蓄电池最少能维持18小时，18小时内恢复外部电源或调用临时柴油发电车供电，能保证水源地电气系统继电保护、自动装置、运行方式在可控状态。

4.3.2.动力直流系统

4.3.2.1.220V直流系统带全部必要直流负荷连续运行时，放电到最低电压允许值190V，时间大约为3小时。

4.3.2.2.集控UPS在220V直流蓄电池放电至最低允许值前能保证正常工作，能保证机组在可监视状态。

4.3.2.3.全厂停电同时柴油机故障，机组保安停机负荷全部由220V直流系统供电时，为防止直流母线电压降低太快，尽量推迟出现全黑状态的时间，对直流负荷进行必要控制：

破坏真空停机惰走期间（约30分钟），主机直流润滑油泵保持连续运行。

汽轮机停止转动后，间断开启主机、小机直流润滑油泵，开启10分钟，停止30分钟，到汽轮机缸温低于150℃时，停止主机直流油泵运行。

采取上述措施后，全厂失电时220V蓄电池大约能维持8小时。

4.3.2.4.两台机组其中一台机组柴油机故障时，利用两台机组220V直流母线可联络的条件，用另一台机组的220V直流系统（充电机）接带该机组的直流动力负荷，此时两台机组的动力负荷全部由一台柴油机接带。

4.3.2.5.外部电源消失，两台柴油机均故障时，最晚3小时内恢复至少一台柴油发电机运行，才能保证主机不被损坏。

4.3.2.6.柴油机恢复供电能力时，优先使用柴油机提供动力负荷，并为直流蓄电池充电。

4.3.3.保安电源系统

4.3.3.1.油罐储油加上市场应急采购，只要不是极端低温气候条件，柴油机燃料不致成为影响黑启动的因素。

4.3.3.2.低温季节，必须保证柴油机预热装置工作正常，柴油机坚持执行定期试转制度。

4.3.3.3.脱硫系统要求3小时内恢复事故保安电源，否则可能造成吸收塔、管路、浆液泵内部凝固堵塞，无法重新启动。

5.黑启动程序

5.1.第一阶段：

全冷黑启动状态至黑启动可控状态

5.1.1.恢复应急交流电源

5.1.1.1.恢复机组柴油发电机组运行，为集控保安MCC供电，集控保安MCC向脱硫保安MCC和事故照明MCC供电。

5.1.1.2.网控MCC用临时柴油发电车供电，或从集控保安MCC接临时电源。

5.1.1.3.输煤控制直流和主控直流一起恢复。

5.1.1.4.水源地控制直流用临时柴油发电车供电。

5.1.2.恢复调度通讯电源

5.1.2.1.启动调度通讯电源充电装置，调度通讯蓄电池充电。

5.1.2.2.启动调度通讯系统，恢复与调度正常通讯。

5.1.3.恢复UPS电源

5.1.3.1.启动集控UPS，恢复机组DCS控制系统运行。

5.1.3.2.恢复热控UPS盘、电磁阀、DEH、MEH、TSI、ETS等供电。

5.1.4.恢复交流保安负荷

5.1.4.1.启动集控220V直流充电装置，220V直流蓄电池充电。

5.1.4.2.启动集控110V直流充电装置，110V直流蓄电池充电。

5.1.4.3.启动网控110V直流充电装置，110V直流蓄电池充电。

5.1.4.4.恢复热控电动门配电盘、热控电磁阀等送电。

5.1.4.5.启动汽机交流润滑油泵、顶油油泵、盘车电机运行。

5.1.4.6.启动发电机密封油泵运行。

5.1.4.7.启动小机交流润滑油泵运行。

5.1.4.8.启动空预器辅电机、火检风机运行。

5.1.5.恢复直流控制电源

5.1.5.1.集控直流220V电压达220V，逐步送出各直流动力负荷。

5.1.5.2.集控直流110V电压达110V，逐步送出各保护、控制直流负荷。

5.1.5.3.网控直流110V电压达110V，逐步送出各保护、控制直流负荷。

5.1.5.4.脱硫和输煤直流电压达220V逐步送出各保护、控制直流负荷。

5.1.5.5.水源地直流110V电压达110V，逐步送出各保护、控制直流负荷。

5.1.5.6.恢复电气厂用监控系统ECS运行。

5.1.5.7.恢复500kV监控系统NCS运行。

5.2.第二阶段：

黑启动可控状态至最低可启动状态

5.2.1.汇报调度本厂单机启动最低负荷需求：

21273kW。

设备名称

台数

单台容量（kW）

合计容量（kW）

引风机

3700

送风机

1300

一次风机

2100

制粉系统

630

1260

密封风机

160

等离子

1×4

空气预热器

炉水循环泵

500

空压机

250

500

启动锅炉

210

循环水泵

3600

凝输泵

凝结水泵

2100

电动给水泵

3700

闭式冷却水泵

主机交流润滑油泵

顶轴油泵

盘车电机

定冷水泵

空侧密封油泵

真空侧密封油泵

汽、励端氢侧密封油泵

EH油泵

真空泵

132

264

工业水泵

110

补给水泵

400

800

消防水泵

除盐水泵

杂用辅机

300

合计

21273

5.2.2.本厂500kV开关均在断开状态，联系调度，500kV南山I线和南山II线至少恢复一条运行。

5.2.3.确认500kV线路电压正常，汇报调度，准备倒送厂用电。

5.3.第三阶段：

最低可启动状态至黑启动成功状态

5.3.1.倒送厂用电

5.3.1.1.根据调度命令，在NCS操作画面中，用南山Ⅰ线5012开关进行启备变充电正常并恢复厂用电的运行。

5.3.1.2.由于400V公用PCA、B段失电，启备变的冷却器电源将失电，要在启备变充电前，申请公司领导退出启备变冷却器故障保护压板；按调度令合上5012开关，检查启备变充电正常。

5.3.1.3.合上6kV工作段和公用段备用电源进线开关，6kV工作段和公用段送电。

（1号机组优先恢复，否则恢复2号机组）

5.3.1.4.合上照明变高低压侧开关，400V照明PC段送电，恢复现场正常照明。

5.3.1.5.上公用变高低压侧开关，恢复公用PC所有MCC馈线开关。

5.3.1.6.合上辅冷变和间冷变高低压侧开关，恢复辅冷PC和间冷PC所有MCC馈线开关，空压机房、循环水泵房等MCC送电，网控MCC恢复电源。

5.3.1.7.合上各低厂变高低压侧开关，400V工作PC段送电，汽机、锅炉MCC送电。

5.3.1.8.集控保安MCC倒为正常电源供电，停运柴发做备用。

5.3.1.9.合上化水变高低压侧开关，400V化水PC段送电。

5.3.1.10.脱硫变恢复供电，恢复脱硫PC和MCC供电，恢复各设备。

5.3.1.11.合上6kV输煤段馈线、工作电源进线开关，6kV输煤段送电。

5.3.1.12.合上水源地升压变6kV开关，水源地送电，通知水源地恢复水源电源正常运行方式，水源地直流充电装置改接正式电源。

5.3.1.13.合上输煤变高低压侧开关，400V输煤PC段送电。

5.3.1.14.合上输煤PC所有MCC馈线开关，各MCC送电。

5.3.1.15.合上电除尘变高低压侧开关，电除尘PC送电。

5.3.1.16.合上检修变高低压侧开关，检修PC送电。

5.3.2.辅助系统恢复

5.3.2.1.汽轮机连续盘车。

转子热态停止时间较长时，应手动盘车180度，静置相应时间，待热弯曲基本消失后投入连续盘车。

5.3.2.2.发电机置换充氢。

5.3.2.3.电除尘投瓷套加热。

5.3.2.4.启动水源地补水泵，中水、南湖或深井补水。

5.3.2.5.启动压缩空气系统，厂用压缩空气系统恢复。

5.3.2.6.启动风机、磨煤机油站，引风机轴冷风机。

5.3.2.7.启动循环水、辅机冷却水、定冷水、大小汽机调速油系统。

5.3.2.8.启动启动锅炉，辅汽联箱供汽。

5.3.2.9.除盐水储量满足要求，热态启动1000t，冷态启动2000t，否则启动制水。

5.3.2.10.凝汽器补水，启动凝结水系统冲洗，炉水循环泵管路冲洗及注水。

5.3.2.11.除氧器上水加热，启动电动给水泵锅炉上水冲洗。

5.3.2.12.投汽轮机轴封、启动真空泵抽真空。

5.3.2.13.锅炉冲洗完成，上水至正常水位，启动炉水循环泵建立启动流量。

5.3.2.14.恢复脱硫相关设备。

启动一侧风机组，复归MFT，锅炉吹扫，准备点火。

5.3.3.锅炉点火至并网前

5.3.3.1.锅炉点火，投入A层等离子，启动磨煤机A。

5.3.3.2.锅炉升温升压，投入高低压旁路系统。

5.3.3.3.发电机充氢完成，汽轮机盘车时间、偏心合格。

5.3.3.4.主再热蒸汽参数达到要求，汽轮机冲转，视缸温和膨胀情况进行中速暖机。

5.3.3.5.发变组恢复热备用。

5.3.3.6.暖机结束，升速3000rpm定速，汇报调度机组可以并网。

5.3.4.并网至自带厂用电

5.3.4.1.发电机自动准同期并网成功，按调度要求进行升负荷操作，确保电网频率稳定。

5.3.4.2.保安电源切为自供。

5.3.4.3.启动第二台磨煤机，机组负荷60—120MW。

5.3.4.4.厂用电切为高厂变供电，至此厂用系统供电不受限制，输煤系统开始启动。

第二台机组开始点火启动。

5.4.黑启动成功状态至黑启动结束状态

5.4.1.负荷120MW，辅汽切为冷再自供，启动炉退出。

5.4.2.启动一台汽泵并入，给水切为主路，升负荷至240MW，锅炉转直流。

5.4.3.升负荷至300MW，启动第3台磨煤机，并入第2台汽泵。

5.4.4.启动第4台磨煤机，按调度要求接带负荷，第1台机组启动结束。

5.4.5.继续完成第2台机组启动工作。

5.5.最低可启动状态至黑启动结束时间表

项目

时限（小时）

机组热态

机组冷态

倒送厂用电

1.5

辅助系统恢复

1.5

锅炉点火至冲转

1.5

汽机冲转至并网

0.5

并网至300MW

1.5

300MW至600MW

单机启动成功时间（并网）

17.5

单机启动结束时间（额定负荷）

全厂启动结束时间（额定负荷）

10.5

备注：

根据电网恢复进程，如电网容量充足，第2台机组启动时间可以不受本厂第一台机组制约。

5.5.1.后期处置

5.5.1.1.普查设备送电情况和运行方式，对设备运行方式进行优化完善。

5.5.1.2.普查热力、水工系统运行方式，对设备运行方式进行优化完善。

5.5.1.3.普查阀门内漏情况，统计补水率、真空度、机组热效率等各项经济指标。

5.5.1.4.搜集整理设备缺陷，督促进行缺陷处理，提高设备健康水平。

5.5.1.5.收集各班组处理经过及基本情况，进行分析研究，总结经验，进一步完善应急预案。

6.保障措施

6.1.通讯保障

6.1.1.自动程控交换机、通信电源失电后，生产现场可使用对讲机。

6.1.2.值长台至少具备两种以上调度联系方式，保持调度通信畅通，现场配置调度通迅电话表。

6.2.物资保障

6.2.1.哈密地区累年极端最低气温-32℃，低温季节到来前应提前了解-20#柴油及1OW40CD号机油的市场供应情况，并做好相应储备。

6.2.2.配备不少于两台，单台功率不小于3kW临时应急柴油发电机，配备必要的车辆。

6.2.3.配备不少于两条，每条长度不小于500米的400V临时电缆。

6.2.4.个人配备必要的手电筒，集控配备两台强光手电。

6.3.组织保障

6.3.1.调度管辖的设备，未经调度员许可，不得改变其运行方式。

厂用电系统运行方式，不经值长同意，不得改变其运行方式，只有在发生人身或设备事故的紧急情况下，允许先改变运行方式，然后汇报值长和调度员。

6.3.2.最低可启动状态至黑启动成功状态期间的运行方式和设备启停由值长统一调度，系统容量不足时不得同时启动两台以上大型转机，两台机组同时启动注意防止启备变过载。

7.培训和演习制度

7.1.下列人员应熟悉并定期学习本方案：

生产副总经理、发电运行部经理、生产技术部经理、各专业专工、值长、运行人员、维护班组人员。

7.2.经营管理部每年组织一次黑启动反事故演习，各部门积极配合。

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