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摘 要 ：介 绍 了万 家寨水 电站 黑启动方案 。描述 了山西电 网利用万 家寨水 电站发 电机 组黑启动试
验 及 实时运 行状 况。试验结 果表 明，该方案 具有可操作 性 ，可作 为晋 蒙电网全停后快速 启动的
一
种应 急预案 。
关键 词：水电站 ；黑启动试验
中图分类号：Ｔ ７ ４３ 文献标识码 ：Ｂ Ｖ ３＿
如多重 复杂 故障、受端失去大 电源 、主要联络 线开关不 正确动 作或者继 电保护及安全稳定 自
助 ，通 过 本 电 网中 具有 白启 动 能力 的发 电机
组 的 启动 ，带 动 无 白启 动 能 力 的发 电机 组 ， 逐 渐扩 大 电 网恢 复范 围 ，最 终 实现 整 个 电 网
Ａ ｓ ａｔＴ ｉｐｐｒ ａ ｔ ｄ ｃｄｔ ｌｃ－ ｌ ｆ ｎｉ ｈｉ ｙ ｒｐｗｅ Ｓ ｆ ｎＡ ｄｉｈｓ ｅｃｂ ｄ ａ ｔ ｂｔ ｃ： ｈｓ ａｅ ｓｎｒ ｕｅ ｅｂａｋｕ ｐ ｎｏ Ｗａｊ ｚａ Ｈ ｄｏｏ ｒ ｍ ｏ ． ｎ ａ ｄ ｓ ｉｅ ｔ ｅ ｒ ｈ ｉｏ ｈ ｐ ａ ａ ｉ ｔ ｒ ｔ ｈ ｈ
网结构和水 电的 自身优势 ，决定 了万家寨水 电
站 在 山西 电 网和 蒙 西 电 网的特 殊 地位 和 重 要 性 ，被晋 蒙 电网选择为其 “ 黑启动 ”电源 点，
所 以对万家寨 水 电站黑启动方案及其试验研 究
十分必要 。
蒙西电网 山西电网
关 、６ Ｖ母线 开关、联络 开关 以及接 带负荷开 ｋ 关均在断 。
１１启 动 机组 选 择 ．
根据 现 场情 况 在 ｌ 、３ 、５ 发 电机 组 中 ≠ ≠ ≠ ｝ ｝ ｝ 选择确定１ 台机 组作 为 启动 机组 ；当这 ３ 台机
在 。因此对 网 内黑启动 电源研究尤为必要 。
万 家 寨 水 电 站 横 跨 山西 、 内 蒙 ， 是 晋 蒙 电 网 唯 一 一 座 大 型 水 电站 ， 电站 总 装 机 ６ ８ ＭＷ，≠ ≠ ≠ 电机 组接 入 蒙西 电 Ｘ１０ １ 、２｝ ｝ ｝ 、３ 发 网，４ 、５ 、６ 发 电机组接入 山西 电网，１ 、 ≠ ≠ ≠ ≠ ｝ ｝ ≠ ｝
所 谓 黑 启动 是 指 整 个 电网 因故 障 全 部停
电 ，处 于全 “ ”状 态 ，不 依靠 外 部 网络 帮 黑
遍 ，特别 是 山西晋东南一荆 门特 高压投产后 ， 系统运行 、操 作、维护 的复杂性不 断增大 ，发 生大面积停 电的风险在增加 。尽管针对 电网故 障采取 了各种各样 保障 电网安全稳定 的技术措 施 ，但 电网发生超 过校核水平 的严重 故障 （ 例
的恢 复 。
随着晋蒙经济 的快速发展和西 电东送进程
的加快 ， 电ห้องสมุดไป่ตู้容量不 断增大和系统互 联 日趋普
动装置不正确动作 等严重故障 ）仍可 能演变成
收稿 日期：２ １．０１ ０ １１－６
作者简介：￣
（ ７ － 男， １ ７ ， 工程师， ９ ） 从事电站运行维护管理工作。Ｅｍ ｉｗｚ ｗ ６ ． ｒ －ａ ： ｊ ＠１３ ｏ ｌ ｈ ｃｎ
ＬＩ ｅ ｇ ｗｅ Ｚｈ ｎ — ｉ
（ ｌ ｗＲｖｒ ａ ｉ ｈ ｉ ａ ｒ ｌ－ｕ ｏｅ ａ Ｐｏｅｔ ｏ ＬｄＰａ ｇ ａ，ｈ ｎｉ ３４２ Ｃ ｉ ） Ｙ ｌ ｉ ｎ ａ ａ Ｗ ｔ Ｍｕ ｉ ｒ ｓ Ｄ ｍ ｒ ｃ ． ｔ ｉｎ ｕｎＳ ａｘ０ ６ １， ｈｎ ｅｏ ｅＷ ｊ ｚ ｅ ｔ ｐ ｐ ｊ Ｃ， ， ａ
组均不 满足 条件 时，可考虑 从其它 ３ 台机组 中
选择 。选择 黑 启动 机 组单 元 应该 满足 以下条 件 ：机 组快 速 闸 门在 全 开 ；调速 器压 油 装 置 油压 油位 在 正 常范 围；机 组 各部 轴 承油 位 、 油质 合 格 ；机 组 出 口开 关直 流控 制 电源 、气
ＣＩ ＷＴ Ｐ Ｅ＆ＬＩＦＡＯ 一 柏厦 气 ｌ５ Ｈ Ａ Ａ Ｒ ＷＲ ＥＣ Ｉ ＴＮ中 水 电 化 １ Ｎ ＥＯ Ｅ￣Ｉ Ｉ Ｃ
水 电站运营
Ｈ ｄ ｏ ｏ ｒ ｔｔ ｎＯｐ ｒｔ ｎ ｙ ｒ ｐ ｗｅ ａ ｉ ｅａ ｉ Ｓ ｏ ｏ
全 网的灾难性事故 ，严重故 障及不可预见 的 自 然灾 害 情 况下 发 生全 网性 失 电的可 能 依然 存
Ａ 母 Ｂ 母
图 １ 厂 两 网 单 独 运 行 示 意 图 一
组 空转运行 正常 ；ｇ手动合上机组 出 口开关 ； ．
ｈ手动 增加机组励磁 对发变组进行零 升 ，直至 ．
１黑 启 动 方 案
当 出 现 全 电站 机 组 甩 负荷 停 机 ， 系 统４
机 组 电压 升至额 定 电压 １ ．５ Ｖ左右 ，检查发 ５７ ｋ 变组空载运行正常 。
３ ）电厂 向系统送 电 ａ ． 根据 调度命令合 上
主 变 高 压侧 开 关 向母 线 充 电 ，检 查母 线 充 电 正常 ；ｂ根据 调度 命令合上 线路开 关 向线 路充 ．
２ 黑 启 动 试 验
２ １ 年９ ６ ０ Ｏ 月２ 目在 山西调通 中心 组织指挥 下 利 用 万 家寨 水 电站 发 电机组 进 行 山西 电 网
文章编号 ：１７ — ４ （０１１－０ １ ４ ６ ３８ １ １） ０５ — ２ ２ ２ ０
ＢａｋＳａｔ ｐＰａ ｎ ｓ ｅｔ ｆ ｎｉ ｈ ｉ ｙ ｒｐ ｗ ｒ ｔ ｉｎ ｌ ｒ ｕ ｌ ａ ｄＩ ｓｏ ｊ ｚ ａＨ ｄ ｏｏ ｅ ａ ｏ ｃ ｔ ・ ｎ ｔＴ Ｗａ ａ Ｓ ｔ
ｏ ｇ ｎ ｒ ｔ ｇｕ ｉ Ｔ ｅｔ ｓ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄｃ ｔｓｔｉ ｐ ａ ｈ ｓ ｎ ｕ ｅａ ｉ ｔ， ｄｉ Ｃ ｂ ｓｄａ ｉ ｄｏ ｅ ｒ ｅ ｃ ｌ ｔ ｆ ｅ ｅａ ｉ ｎ ｎｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｉａｅ ｈ ｓ ｌ ． ｎ ｎ ａ ｍａ ｅ ｖ ｒ ｂ ｌｙ ａ ｉ ｎ ｔ ａ ｅｕ ｅ ｓ ａｋｎ ｆ ｍｅｇ ｎ ｙｐａ ｏ ｎ ｎ
２ ）迅速切除直流系统非重要负荷供 电。 ３ ）退 出主变冷 却器全 停保护 和拔 出监控 系统有功 、无功增减 开出继 电器 。
ｌ － ３机组黑启动步骤
１ ）机 组启动 ａ 动开启机 组技术供水 阀 ． 手
门，投入机组各 部技术供水 ；ｂ拔 出接力器锁 ． 锭 ；ｃ开启开停 机 电磁 阀 ；ｄ调速 器切 至备用 ． ． 箱手 动位置 ；ｅ ． 手动 开启机 组导 叶开度 ，直至 机 组转速达 到额 定转速 ；ｆ 查各部 正常 ，机 检
总第８期 第１ ３ ２ 期
２ １年 １月 ０１ ２
中国水能及电气化
Ｃ ｉａ ｔｒ ｏ ｅ ＆ Ｅｅｔｆ ａ ｏ ｈｎ ｅ ｗ ｒ Ｗａ Ｐ ｌ ｒ ｃｔ ｎ ｃｉ ｉ ｉ Ｄ ｃ． ０ １ ｅ． ｌ ２
万家寨水电站黑启动方案及其试验
李政伟
（ 黄河万家寨水利枢纽公司 ，山西 偏关 ０ ６ １ ） ３ ４ ２
度 人 员确 认 系 统状 态 ，并汇报 总工 程师 是 否 启动 黑 启动 预 案 ， 当确认 启 动预 案 时 ，按 预 案步骤进 行操作 。
动 机 组机 旁 动力 盘 母线 充 电，检 查母 线 电压
正常 ，辅助 设备运行 正常 ；ｅ ． 手动 （ 或短接 油
压 装置 开机 令 ）启动 油压 装 置油 泵 ，恢 复 油
５ １ 中一 雌 气 ＣＩ Ｗ＇ Ｐ Ｅ＆ＬＴＦＡＯ ２ 水 及电 化 ＨＡ Ａ￣ Ｏ Ｒ ＥＣ Ｉ Ｔ Ｎ Ｎ Ｉ Ｗ Ｉ Ｒ Ｅ ＲＩ Ｉ Ｃ
水电站运营
万 家
图２试验 系统组成 示意 图
压 装置 油位 油压至 正常 范 围；ｆ Ｉ 手动 （ 或短 接 水 导 外 循环 泵 系 统 开 机令 ）启 动 水 导外 循 环 油泵 ；ｇ恢 复 机 组 其 它 系 统部 位 正常 供 电 ； ． ｈ 检 查机 组接 带 厂 用 电负 荷 、调 速 器 在 孤 立 ． 电网 中能 随 实 际负 荷 变化 稳 定 运 行 ，检 查 发 变 组 继 电保 护 、调 速 器 、励 磁 等各 系 统 工 作
３ 、５ 发 电机组带厂用 电，厂用 电系统分别实 ≠ ≠ ｝ ≠
现 山西 电网和蒙 西 电网电源 互为备用 。２ ０ Ｖ ２ｋ
压 等 正 常 ；机组 及 共用 部 分控 制 、信 号 直流 电源 正 常 ；发 电机 组对 应 电站 高 变 以及 负荷
开关正常 。
ＧＩ 开关 站 母 线 采 用 两 组双 母 线 单 联 接 线 方 Ｓ 式 ，山西 、 内蒙通过分段刀 闸连接 ，正常运 行
Ｓ ａｘ Ｐ ｗ ｒ ｒ ｓｄ ｎｊ ｚａＨｙｒｐ ｗ ｒ ｔｉｎｏｃｒ ｏ ｔ ｌ ｋｕ ｅｔｎ ｃｒ ｈ ａｔ ｏ ｅａｏ ａｕ ｈｎ ｉ ｏ ｅ Ｇ ｉ ｅ Ｗａ ｉ ｈｉ ｄｏ ｏ ｅ Ｓａｏ ｔ ａ ｙ ｕ ｂａ － ｓａｄ ｅｏｄｔ ｒ ｌｉ ｐｒｔ ｎｓｔｓ ｄｕ ａ ｔ ｒ ｃ ｐｔ ｒ ｅ ｅ －ｍｅ ｉ ｔ
正常 。
３ ）对 机 组 以及 厂用 电供 电恢 复 时应 逐步 进行 ，并注意检查调整 电压、频率 ，对水厂 以 及 生活小区等站外供 电开关尽量 断开 。
４ ）为保证 机组 黑启动 成功后 小系统 稳定
运行 ，应及 时启动其 它机 组并列、备用 、或者
单独接 带部分厂用 电。
方 式 下分 段 刀 闸断 开 ，采 用一 厂 两 网单 独运 行 （ 图１ 见 ），本 电站主 要承担 晋蒙 电 网的调