XXX电厂黑启动方案.docx

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XXX电厂黑启动方案

XXX电厂

XXX电厂黑启动方案

批准：

审核：

编写：

XXX发电厂

XXX年X月

XXX电厂黑启动方案

1.编制黑启动方案的目的

1.1为了提高各种人为或自然灾害等难以预料因素造成电网全部或局部瓦解、崩溃、发生大面积停电等事故的反应能力，并在不可预见的电网事故发生时能及时迅速地进行事故判断和处理，根据上级调度要求，制定XX电厂“黑启动”方案。

1.2当发生系统瓦解事故从而造成沾化电厂与系统解列带北部电网运行或仅带厂用电运行甚至厂用电中断时，各单位运行人员能做到准确、有序、迅速地恢复厂用电，保证机组正常运行，并对重要用户尽快恢复供电，从而保证整个电网尽快恢复正常供电方式。

1.3通过对本方案的编写、制定及学习、贯彻，可检验本厂各种设施、设备的配置、性能及操作、管理能力，及时发现存在的薄弱环节与隐患，以制定相应的防范措施，使运行人员得到系统的综合培训，提高对事故的处理能力。

2.标准运行方式：

XXX电厂共有四台燃煤机组：

I期装有两台2×135MW机组，II期装有两台2×165MW机组。

正常情况下#1—4机组，#1—4主变全部投入运行，负荷调整在316MW—600MW之间；#1、2机组经三绕组主变升压后分别输出到110kV、220kV母线；#3、4机组经两绕组主变升压后输出到220kV母线。

2.1220kV系统运行方式：

2.1.1正常情况下220kV1、2母线经母旁200开关联络运行，220kV4母线备用。

2.1.2#1主变201开关、#3主变203开关、XXI线212开关、XXI线215开关运行于220kV1母线。

2.1.3#2主变202开关、#4主变204、XX线211开关、XXII线213开关、XXII线214开关运行于220kV2母线

2.1.4220kV各线路运行状况及负荷统计如下：

2.1.4.1XXI、II线为XX电厂的联络线，正常情况下XXI线输出负荷：

90～190MW；XXII线输出负荷：

130～280MW。

2.1.4.2XXI、II线为单电源线路，正常情况输出负荷为20～35MW。

2.1.4.3XX线为单电源线路，正常情况充电备用。

2.2110kV系统运行方式：

2.2.1正常情况下110kV1母线运行，110kV2、4母线备用，旁路兼母联110开关旁路备用

2.2.2#1主变101、#2主变102、#1高备变111、旁母110、高公变113、XX线114、XX线115、沾富线116开关、#2高备变117开关均运行于110kV1母线。

2.2.3110kV各线路负荷统计如下：

2.2.3.1XX线正常负荷量：

0—35MW

2.2.3.2XX线正常负荷量：

25—70MW

2.2.3.3XX线正常负荷量：

8—50MW

2.3厂用电运行方式

2.3.1I期厂用电运行方式：

2.3.1.16kVI、II段甲乙分别带#1、2机吸、送风机、排粉机、给水泵、启动给水泵、循环水泵、低厂变、#1化水变、#1公用变、#1、2低备变、淡水变、海水变等负荷运行。

2.3.1.26kV公用段甲、乙带#1、2炉磨煤机、输煤变、除灰变、除尘变、煤仓变、生活变等负荷运行。

2.3.1.3400VI、II段、公用400VI段、化水400VI段、煤仓400VI、II段、输煤400VI、II段、除尘400VI、II段、淡水400V、海水400V、灰场400V、生活400V等通过各自变压器运行于6kVI、II及公用6kV系统，带#1、2机组400V主要辅机电气设备运行。

2.3.1.4直流220VI、II、III段母线正常情况下由#1、2、3硅整流供电，#1、2、3组蓄电池正常浮充备用，#1、2机组正常控制、保护用直流电源均取自该系统；其中直流220VI、II段硅整流交流电源及通讯交流电源均取自公用400V甲、乙段，直流220VIII段硅整流交流电源取自输煤400VI、II段。

2.3.1.5#1、2UPS电源柜分别给#1、2机DCS系统、TSI等重要负荷供电，交流电源取自煤仓400VI、II段，直流电源取自直流III段；正常工作在交流电源下，直流电源备用，在交流电源故障情况下，自动切至直流电源经逆变输出，在直流回路也故障情况下，靠本身蓄电池工作2小时，以延缓重要负荷停电时间。

2.3.2II期厂用电运行方式：

2.3.2.16kVIII、IV段甲乙分别带#3、4机吸、送风机、排粉机、磨煤机、给水泵、循环水泵、低厂变、#2化水变、#2公用变、#3、4低备变、除尘变、脱硫变等负荷运行。

2.3.2.2400VIII、IV段、公用400VII段、化水400VII段、除尘400VIII、IV段、脱硫400V等通过各自变压器运行于6kVⅢ、Ⅳ系统，带#3、4机组400V辅机电气设备运行。

2.3.2.3II期直流220VIII、IV段母线正常情况下，由#3、4高频电源开关装置供电，II期#3、4组蓄电池正常浮充备用，#3、4机组正常控制、保护用直流电源均取自该系统。

#3、4高频电源开关装置交流电源取自400VIII、IV段；公用高频电源开关装置作为II期直流III、IV段的备用充电电源，交流电源取自公用400VII段。

2.3.2.4#3、4UPS电源柜分别给#3、4机DCS系统、TSI等重要负荷供电，交流电源取自400VIII、IV段，直流电源分别取自II期直流III、IV段；正常工作在交流电源下，直流电源备用，在交流电源故障情况下，自动切至直流电源经逆变输出，在直流回路也故障情况下，靠本身蓄电池工作2小时，以延缓重要负荷停电时间。

2.4通讯运行方式：

2.4.1调度直通电话通讯方式

2.4.2行政通讯方式

2.4.3无线电话通讯方式

2.5机、炉运行方式：

#1、2、3、4机组分别为单元制机组，集中控制。

2.6启动电源要求：

XX电厂#1—4机组，任一机组启动时都必须具备6kV（满足循环泵、给水泵、吸风机、送风机用电）和380V（满足凝结泵、射水泵、助燃油泵、内冷水泵、调速油泵、EH油泵、火检冷却风机等低压动力用电）两种动力电源，目前XX电厂尚无较大容量的备用发电机，不具备全冷黑启动能力，一旦厂用电中断，只有通过电网反送厂用电才能满足机组最低可启动状态要求。

3.XX电厂与系统解列后的事故处理预案：

3.1XXI、II线掉闸，XX电厂带本地区电网负荷运行预案：

XX电厂#1、2、3、4机组，正常通过XXI、II线与系统并网运行。

XXI、II线同时故障214、215开关掉闸；或双联络线运行时500kVXX变与系统解列或失压；或通过单联络线（XXI或II线）并网运行时，联络线掉闸。

XX电厂带本地区负荷和厂用电负荷独网运行，因负荷过剩将造成XX电厂及北部电网高周，运行值班人员应根据具体情况做如下处理：

3.1.1若高频切机装置投入运行时，切机装置动作#2、3、4机组停运，运行人员应迅速调整#1机组周波和电压在规定范围内。

若高频切机装置未投或拒动，值班人员应根据机组当时所带负荷与本地区电网负荷的差额及系统频率情况，对#2、3、4机组全部或部分打闸停机，同时做相应的增、减负荷处理，以维持本地区电网负荷和厂用电正常运行。

3.1.2若切机或打闸停机后系统频率低于48.8Hz且继续下降时，应按顺序拉掉XX线、XX线、XX线，带XX线、XX线和厂用电运行。

同时应尽快提高#1机组锅炉参数增加负荷，维持周波、电压正常，同时做好#2、3、4机组停机工作。

若此时#1机组因负荷波动过大造成停机，XX电厂四台机组全停，厂用电全失。

应尽快汇报调度用XXI或II线或XX线向XX电厂倒送厂用电，尽快启动#1机组，以确保北部电网安全运行。

3.1.3XX电厂与系统解列独立运行后，值长应迅速向省、地调度员汇报并接受调度命令，根据保护动作情况和机组负荷情况，合理安排机组运行方式，协调机、炉、电操作，查明XXI、II线掉闸原因，尽快与系统并网。

3.1.4经请示地调并根据地区负荷情况，逐步送上本地区负荷。

3.1.5电气、锅炉、汽机相应的具体操作步骤：

3.1.5.1电气操作步骤

（1）XXI、II线掉闸后，应迅速调整#1、2机组TKL或RC维持电压稳定；#3、4机组应检查发电机电压在额定范围内。

若造成发电机强励动作，应对发电机励磁系统进行全面检查，以防滑环或励磁机碳刷过热、冒火或振动。

（2）对XX、II线及其开关、保护进行全面检查，确定故障原因，并隔离故障点，作好措施，通知检修尽快处理

（3）#2机组打闸停机，则按以下操作步骤执行：

1调整TKL及磁场电阻RC，将发电机无功减至零

2拉开#2发电机机2开关

3将发电机强励开关切至断

4调整TKL及磁场电阻RC，至输出最小

5拉开MK开关

6将发电机励磁转换开关切至RC位置

7断开TKL输出转换开关

8拉开机11刀闸

9断开机、电大联锁保护压板

（4）#3、4机组打闸停机按以下步骤执行：

1按下“减磁”按纽，将发电机无功减至零

2拉开#3或#4机组主变220kV侧开关

3按下“励磁退出”按纽，视发电机灭磁正常

4拉开发电机FMK开关

5取下发电机失磁保护投停压板

6取下机、电大连锁压板

7合上主变220kV侧中性点刀闸

8拉开#3或#4机组主变220kV侧刀闸

9停止主变、高厂变及励磁系统风扇

3.1.5.2锅炉操作步骤：

a、值班运行人员应迅速调整燃烧，尽快满足发电机有功的需要。

b、当运行值班人员发现发电机甩负荷，蒸汽流量迅速大幅度下降，主蒸汽压力迅速升高或安全阀动作，汽包水位先低后高等象征后，应做好如下操作：

①立即调整燃烧，快速停用部分火嘴，并投入油枪助燃。

②主汽压力仍高时应迅速开启一、二级旁路或向空排汽降压，根据负荷调整给水压力、流量，控制好汽包水位，主、再蒸汽温度。

③立即停止制粉系统运行，并将系统吹扫干净。

④若系统较长时间不能恢复，保持好汽包水位。

c、当高频切机保护动作#2、3、4机与系统解列，锅炉MFT，锅炉灭火按紧急停炉处理，保持好汽包水位，开启#2机电动主闸门前疏水门10分钟后关闭，将#2、3、4锅炉汽水系统、制粉系统彻底隔离严密。

3.1.5.3汽机操作步骤

a.迅速调整#1机调速汽门开度，维持汽轮机转速正常（3000rpm），检查油压、差胀、振动、轴向位移等正常。

b.调整凝结器、除氧器水位正常，除氧器压力维持0.3MPa以上，如除氧器压力不能维持影响轴封供汽时，应及时切换轴封汽源为三抽汽或新蒸汽供。

c.注意运行各参数的变化，达到停机条件时应果断停机。

d.若#2、3、4机组因高频切机保护动作停机时，应及时检查启动交流润滑油泵及顶轴油泵，关闭二、三抽对外供汽门，检查其它联锁、保护动作正常，待转子静止后，及时投入连续盘车。

3.2电网故障造成系统低周波，XX电厂与系统解列处理步骤

3.2.1当系统频率低于49.8Hz时，值长应迅速下令增加发电机出力，直至频率恢复到49.9Hz以上或发电机满负荷为止。

3.2.2当系统频率低于48.8Hz时，值长应迅速下令依次拉掉XX线、XX线、XX线、XX线、XXI、II线直至频率恢复到48.8Hz以上，然后汇报调度；经上述处理无效，频率仍下降低于46Hz时，应立即将#2、3、4机组厂用电倒为#1、2高备变运行。

将#1机组投油助燃，调整#1机组负荷与110kV系统负荷基本持平。

用#1机组带110kV系统及厂用电运行。

若系统周波继续下降，不能恢复到46Hz以上时，将#2、3、4机组与系统解列。

具体操作如下（约需用时0.5小时）：

3.2.2.1合上#1高备变111、厂03、厂04开关，拉开#2高厂变厂21、厂22、厂20开关。

3.2.2.2合上#2高备变117、厂05、厂06开关，拉开#3高厂变厂311、厂312、厂321、厂322开关。

3.2.2.3合上厂07、厂08开关，拉开#4高厂变厂411、厂412、厂421、厂422开关。

3.2.2.4为防止#2高备变同时带#3、4机组厂用电运行过负荷，可将#3、4机组电除尘或其他不重要的负荷停运，若#2高备变仍过负荷，经生产厂长或总工同意停运#3或4机组。

3.2.2.5拉开#2主变102开关。

3.2.2.6调整#1机组负荷与110kV系统负荷持平。

3.2.2.7拉开#1主变201开关，#1机组与系统解列带地区负荷及厂用电运行。

3.2.2.8若系统周波继续下降，不能恢复到46Hz以上时，将#2、3、4机组与系统解列。

3.2.3此时若由于负荷波动过大或锅炉负荷过低燃烧不稳及保护动作，造成#1机组停运，厂用电中断，则全厂进入黑启动初始状态。

3.3110kV及220kV母线故障造成沾化电厂与系统解列处理步骤：

3.3.1电气事故及处理

3.3.1.1因自然灾害等外力不可抗因素造成110kV及220kV1、2母线同时故障，则所有线路及#1、2主变高、中压开关全部跳闸，从而中断沾化电厂与系统的输电联络。

#3、4机组停运后，因#2高备变失电无法自投，#3、4机组厂用电全部失去。

运行于110kV1母线的高公变113开关跳闸后，高备变111开关不能自投，使得6kV公用段失压；若#1、2机组经投油等处理能维持带厂用电运行时，则可短时作为全厂的保安电源；若无法维持运行被迫停机，则全厂厂用电断绝，进入黑启动初始状态。

3.3.1.2220kV1母线或2母线故障，可将电源、负荷倒至另一条母线运行。

故障引起#3或4机组之一跳闸，机组按紧急停机处理；若两条母线同时故障，#1、2主变高压侧开关同时跳闸，此时应立即降低发电机负荷直至停运#2机，确保#1机带110kV负荷及厂用电运行。

#3、4机组同时跳闸，机组按紧急停机处理。

3.1.1.3110kV#1母线故障，母差保护动作，将联结于#1母线的所有开关跳开，运行于110kV1母线的高公变113开关跳闸后，高备变111开关不能自投，使得6kV公用段失压，#1、2煤仓变跳闸、#2低备变自投，维持#1、2机组运行。

因6kV公用段失压磨煤机无法启动，应根据粉仓粉位情况调整机组负荷。

此时应尽快恢复110kV2母线、线路及6KV公用段运行。

3.3.2锅炉具体操作步骤：

3.3.2.1立即调整燃烧，适当停用部分火嘴，并投入油枪助燃。

3.3.2.2主汽压力仍高时应迅速开启一、二级旁路或向空排汽降压，根据负荷调整给水压力、流量，控制好汽包水位、主、再蒸汽温度等蒸汽参数。

3.3.2.3立即停止制粉系统运行，并将系统吹扫干净。

3.3.2.4维持#1、#2炉的运行，保持好汽包水位，严格控制好各参数。

3.3.3汽机具体操作步骤：

（操作及注意事项同3.1.5.3）。

3.4注意事项

3.4.1XXI、II线掉闸后XX电厂带北部电网独网运行时，要加强电压、频率的调整，确保电能质量合格。

3.4.2高备变或低备变代替工作变运行时，应注意使其容量、温度不要越限。

3.4.3事故处理过程中，值长应及时与调度、上级领导汇报、联系，并作好I、II期之间的协调工作。

3.4.4优先考虑直流及通讯电源，保证通讯畅通。

3.4.5机组各参数超过规程要求时，按规程规定该停机时则停机。

3.4.6厂用电断绝后，直流电压不能维持时，应切断事故照明等直流负荷，确保直流油泵等重要负荷用电。

3.4.7因XX电厂不具备全冷黑启动的条件，这时，值长要联系调度及时向XX电厂倒送厂用电，以便重新启动。

4.系统瓦解，#1—4机组全停，全厂失压

4.1电气主要操作步骤

#1—4机组全部跳闸，外部电源无法送进，内部机炉全停，全厂失压进入黑启动初始状态。

4.1.1保证通讯畅通

（1）XX电厂通讯设备工作电源状况

序号

设备名称

正常状态

交流失电时工作状态

容量

1

网通交换机

交流供电

自动转入蓄电池供电

1500W

2

微波机

交流供电

自动转入蓄电池供电

1000W

3

调度机

交流供电

自动转入蓄电池供电

1000W

4

载波机

交流供电

停止工作

1900W

5

光通信设备

交流供电

自动转入蓄电池供电

1000W

6

2M保护设备

交流供电

自动转入蓄电池供电

100W

7

电脑录音仪

交流供电

停止工作

300W

（2）停电后出现的问题：

电脑录音仪停止工作。

（3）交流电源供电可靠性分析

现通讯交流电源有两路，一路为公用400VI甲至#2防雷配电柜，一路为公用400VI乙至直流母线室至#1防雷配电柜。

通讯用交流电源停电后，通讯备用电源为三组蓄电池：

一组500Ah给网通交换机、调度机用，交流消失后可继续工作24小时。

另两组300Ah的蓄电池给微波机、光保护设备用，交流消失后可继续工作24小时。

交流消失后电脑录音仪停止工作。

综上所述，XX电厂交流电源全部消失24小时内，所有通讯设施不受任何影响。

4.1.2保证直流220V系统正常

为满足XX电厂在发生重大电网事故全部失去交流电源情况下，保证机组从满负荷至机组安全停运、直流油泵开启运行，操作合闸和事故照明等所需直流电源，根据XX电厂直流系统构成特制定如下方案：

（1）蓄电池及其浮充电源运行情况

I期直流运行情况：

XX电厂直流220VI、II段，系统正常工作在硅整流方式下，当交流电源丧失后，切至蓄电池运行。

其中#1、2蓄电池容量均为1000AH（10小时放电容量），10小时放电电流为100A。

在10小时内能保证放电电流不低于100A。

#1、2蓄电池所带负荷为直流油泵电机，事故照明及二次回路控制、合闸电源。

直流负荷计算：

a、直流油泵电机容量：

22kW，静子额定电流116A

b、事故照明：

●6kVI、II段、400VI、II段事故照明负荷为：

600W×4=2.4kW

●主控及电子间事故照明负荷为：

52×7=364W

●线路保护室事故照明负荷为：

400W。

事故照明负责为：

2.4+0.364+0.4=3kW.

c、升压站储能直流油泵：

共7台，7×600=4.2kW。

d、控制二次回路负荷为：

根据浮充机充电电流一般在6-10A左右，其中0.5

至1A左右为蓄电池充电电流。

故控制等二次最大负荷容量为：

2.2kW

XX电厂上述直流总负荷为：

22+3+4.2+2.2=31kW。

最低直流负荷计算：

直流油泵1台22kW,事故照明仅保留控制室事故照明364W，升压站储能直流油泵仅考虑1台油泵电机0.6kW，控制负荷仅考虑升压站设备和#1化水变、#1、2低厂变等,按1kW考虑。

按以上要求负荷为：

22+0.364+0.6+1=24kW。

总负荷电流为：

24kW/220V=110A。

XX电厂蓄电池浮充电源消失后,最低直流负荷为110A,XX电厂#1、2蓄电池总容量为2000AH，故蓄电池浮充电源消失后保证单只蓄电池端电压不低于1.8V情况下，可维持最低直流负荷18小时。

#3蓄电池容量为800AH，供电负荷为输煤系统控制、操作及DCS、TSI、UPS等控制、保护回路，可连续工作10小时以上，满足停机要求。

II期直流运行情况：

XX电厂II期直流III、IV段，正常由高频电源开关装置供电，事故情况下交流电源消失，直流切至蓄电池供电。

II期#3、4组蓄电池容量为1000AH，II期直流所带负荷有直流油泵、UPS电源、事故照明、现场的保护及操作控制电源。

a、直流油泵电机容量：

13kW，静子额定电流70A

b、UPS电源容量为：

11KW，电流为50A。

c、事故照明：

主控及电子间事故照明负荷为：

48×7=336W

d、升压站储能直流油泵：

共4台，4×600=2.4kW。

控制二次回路负荷为：

根据浮充机充电电流一般在6-10A左右，其中

0.5至1A左右为蓄电池充电电流。

故控制等二次最在大负荷容量为：

2.2kW

II期#3、4机组上述直流总负荷为：

13+11+3.3+2.2=29.3kW。

最低直流负荷计算：

直流油泵1台13kW,事故照明仅保留控制室事故照明336W、UPS电源11KW、升压站储能直流油泵仅考虑1台油泵电机0.6kW，控制负荷仅考虑升压站设备和#3、4低厂变、#2公用变等,按1kW考虑。

按以上总负荷为13+3.36+11+0.6+1=28.96kW。

总负荷电流为：

28.96kW/220V=131.6A。

II期蓄电池浮充电源消失后,最低直流负荷为131.6A,II期#3、4蓄电池总容量为2000AH，故蓄电池浮充电源消失后保证单只蓄电池端电压不低于1.8V情况下，可维持最低直流负荷15小时，满足停机要求。

（2）采取的对策

通过上述计算，可看出若蓄电池并联使用，I期能满足最低负荷18小时（两机全停时能维持9小时）；II期能满足最低负荷15小时（两机全停时能维持7.5小时）。

如果长时间蓄电池浮充电源得不到恢复，将不能保证系统能正常启动。

采取的对策是增加交流发电机组，通过硅整流装置给蓄电池充电。

交流发电机组容量在满足蓄电池浮充情况下，要能满足I、II期最低直流负荷的需要24+28.96=52.96kW。

选用交流发电机组型号：

60GF-1W。

参数如下：

型号

型式

额定功率

定额转速

额定电压

额定电流

励增方式

60GF-1W

滑行式

60kW

1500r/min

400/230V

110.2

无刷

（3）因全黑造成浮充电源消失期间保证直流母线电压的措施

a.立即切断不重要负荷，检查直流系统运行情况，监视蓄电池及直流母线电压不低于187V，必要时停用不重要负荷，白天停所有事故照明，夜间仅保留主控制室及电子间事故照明，断开与机组安全启动无直接影响的电气设备控制及合闸电源，如钢球厂、除灰、除渣系统直流电源。

b.每隔一小时测量一次单只蓄电池电压，保证直流母线在恢复启动时满足操作及跳闸需要，单只蓄电池电压应不低于1.8V

c.直流母线室直流220V#1、2母线、II期#3、4母线分别并联运行。

d.监视蓄电池电压，作好记录。

如发现单只蓄电池电压低于1.8V时，若备有柴油发电机组可对蓄电池进行充电，使其电压控制在合格范围内。

e.当因种种原因致使220V直流电压低于176V（额定值的80%）时，应拉开所有直流负荷，保存直流电源，以备将来从系统引电合闸及保护用。

4.1.3因XX电厂不具备全冷“黑启动”的能力，这时值长要联系调度请示倒送电于XX电厂，使XX电厂得到厂用电源，而重新启动。

（一）锅炉主要操作步骤

1、#1、2炉灭火，按紧急停炉处理。

2、尽可能高的维持汽包水位，立即关闭汽机电动主闸门、锅炉连排、取样门等。

3、手动关闭各减温水门，解除各自动，手动关闭给水各电动门。

4、手动关闭制粉系统各热风门（磨煤机冷风门不关）、手动关闭风烟系统各风门、手动关闭各一次风门、给粉机入口插板、各角油枪手动门、总速断阀。

5、若长时间不能恢复机组运行，应将制粉系统中的存粉（三天以上）、存煤放掉（七天以上）。

6、冬季时锅炉达放水条件（0.5MPa，汽包壁温差﹤40℃）锅炉全面放水，并做好有关的防冻措施。

（二）汽机主要操作步骤

1、汇报值长，手动打闸阀紧急停机。

2、启动直流润滑油泵维持汽轮机惰走。

#1、2机：

手动关闭甲乙电动主闸门、各级抽汽电动门、三抽至除氧器和锅炉暖风器截门，关闭锅炉暖风器至五抽截门，关闭二抽对外供汽门，关闭高加疏水至除氧器手动门。

#3、4机：

检查带对外供热对应机组供汽快关阀应自动关闭，否则应手动关闭对外供汽入口电动门，手动关闭三抽至除氧器进