水電站黑啟動(dòng)監(jiān)控流程探討

俸 梅,王鵬宇,吳祖平

(龍灘水電開(kāi)發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

水電站黑啟動(dòng)監(jiān)控流程探討

俸 梅,王鵬宇,吳祖平

(龍灘水電開(kāi)發(fā)有限公司龍灘水力發(fā)電廠,廣西天峨547300)

考慮在國(guó)內(nèi)水電廠的運(yùn)行管理中監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)普及,如果在水電站黑啟動(dòng)過(guò)程中,能夠設(shè)置相應(yīng)的黑啟動(dòng)監(jiān)控PLC流程,對(duì)黑啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、指導(dǎo)、操作,減少人工判斷和操作,即可降低啟動(dòng)時(shí)間、提高恢復(fù)速度。為此,對(duì)如何實(shí)現(xiàn)水電廠黑啟動(dòng)的監(jiān)控流程問(wèn)題進(jìn)行探討,對(duì)如何在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)備參數(shù)配置、具體的流程處理、監(jiān)控畫面、保護(hù)配置、特別注意事項(xiàng)等進(jìn)行了分析,結(jié)果表明在水電站設(shè)置黑啟動(dòng)監(jiān)控流程是可行的。

黑啟動(dòng)；監(jiān)控流程；運(yùn)行管理；水電廠

0 引 言

探討前先做如下設(shè)定：對(duì)依靠直流蓄電池儲(chǔ)存的電能量、液壓系統(tǒng)儲(chǔ)存的液壓能量直接啟動(dòng)機(jī)組,到空載后恢復(fù)廠用電的設(shè)為A類黑啟動(dòng)；對(duì)依靠柴油發(fā)電機(jī)或其他小水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電的我們?cè)O(shè)為B類黑啟動(dòng)。

1 在監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)中設(shè)置A類或B類黑啟動(dòng)機(jī)組參數(shù)配置

1.1 A類黑啟動(dòng)

1.2 B類黑啟動(dòng)

滿足B類黑啟動(dòng)配置參數(shù)：①柴油(汽油)發(fā)電機(jī)組頻率,應(yīng)滿足GB/T 2820.5的要求。②柴油(汽油)發(fā)電機(jī)組電壓,應(yīng)滿足GB/T 2820.5的要求。③黑啟動(dòng)電源容量計(jì)算。容量應(yīng)大于一臺(tái)機(jī)組所必需的黑啟動(dòng)負(fù)荷。

2 監(jiān)控輸入輸出點(diǎn)的配置

(1)所有與黑啟動(dòng)流程相關(guān)的開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬量都需要有雙電源配置,在交流電源停電情況下,直流供電正常。

(2)對(duì)輸入輸出點(diǎn)的電源進(jìn)行監(jiān)視,測(cè)點(diǎn)上送監(jiān)控系統(tǒng),當(dāng)控制直流電源不正常的時(shí)候,相應(yīng)的信號(hào)都可能為假信號(hào),該測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的設(shè)備不能遠(yuǎn)方進(jìn)行操作,必須到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)手動(dòng)操作。

水生態(tài)環(huán)境是指水因子對(duì)生物的影響及生物對(duì)不同水條件的適應(yīng)，是決定生物分布、物種組成和數(shù)量以及生活方式的重要因素[2]。水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，但人類對(duì)水資源的污染和破壞程度越來(lái)越高。具體而言，農(nóng)村水生態(tài)環(huán)境已經(jīng)不容樂(lè)觀。農(nóng)村水污染主要是人類將污水排入河流、湖泊、海洋或地下水，改變了水體生物群落的物理、化學(xué)性質(zhì)和組成結(jié)構(gòu)，降低了水資源使用價(jià)值，此現(xiàn)象就被稱為水污染。當(dāng)前，農(nóng)村水體污染較為嚴(yán)重，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化肥、除蟲(chóng)藥劑的使用，以及工業(yè)進(jìn)程的加快，都給河流水質(zhì)安全帶來(lái)了威脅，給農(nóng)村水生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不利影響。

(3)涉及到開(kāi)出操作電源應(yīng)至少有一路直流電源供電,保證在交流電源失電情況下,開(kāi)出正常。

(4)在A類黑啟動(dòng)或B類黑啟動(dòng)監(jiān)控開(kāi)機(jī)過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視頂蓋水壓、氣壓、油壓、電源電壓、軸承瓦溫、集水井水位等參數(shù),特殊情況下可派專人守護(hù)并做好極端情況下的應(yīng)急措施。

3 黑啟動(dòng)監(jiān)控流程設(shè)置(以1號(hào)機(jī)組A類黑啟動(dòng)為例)

(1)設(shè)置滿足黑啟動(dòng)條件的機(jī)組或柴油發(fā)電機(jī)組,在廠用電主、備電源消失及滿足參數(shù)配置的情況下,相應(yīng)的啟動(dòng)按鈕變色,狀態(tài)為“可操作”。

(2)開(kāi)機(jī)條件的解釋。調(diào)速系統(tǒng)A類啟動(dòng)開(kāi)機(jī)條件,如調(diào)速器放自動(dòng)、調(diào)速器無(wú)故障、調(diào)速器直流電源正常等；勵(lì)磁系統(tǒng)A類啟動(dòng)開(kāi)機(jī)條件,如勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器正常、風(fēng)機(jī)無(wú)故障、PT正常、直流控制電壓正常、PT無(wú)故障等等。由于每個(gè)電廠對(duì)各系統(tǒng)啟動(dòng)的要求不一樣,這里不一一列出。

(3)在點(diǎn)擊“A類機(jī)組黑啟動(dòng)按鈕”后,首先對(duì)機(jī)組及開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行隔離操作,然后在切除一般負(fù)荷、保留重要的黑啟動(dòng)負(fù)荷后,判斷相應(yīng)的基本開(kāi)機(jī)條件正常后,執(zhí)行開(kāi)機(jī)—空載操作,如圖1所示。

(4)在點(diǎn)擊“B類機(jī)組黑啟動(dòng)按鈕”后,首先對(duì)廠用電設(shè)備進(jìn)行隔離操作,然后在切除一般負(fù)荷、保留重要的黑啟動(dòng)負(fù)荷后,判斷相應(yīng)的黑啟動(dòng)電源開(kāi)機(jī)條件正常后,執(zhí)行開(kāi)機(jī)—空載操作,如圖2所示。

4 黑啟動(dòng)監(jiān)視與操作

設(shè)置專門的“黑啟動(dòng)畫面”、“A類機(jī)組黑啟動(dòng)畫面”、“B類柴油發(fā)電機(jī)黑啟動(dòng)畫面”進(jìn)行監(jiān)視和操作?！昂趩?dòng)畫面”(見(jiàn)圖3)中可以顯示所有可有效執(zhí)行黑啟動(dòng)的機(jī)組或其他柴油機(jī)等設(shè)備(按鈕可變色)；“A類機(jī)組黑啟動(dòng)畫面”(見(jiàn)圖4)提供了具體的機(jī)組與系統(tǒng)單元接線圖,方便觀察機(jī)組隔離情況,流程圖可以方便觀察黑啟動(dòng)具體執(zhí)行到哪個(gè)環(huán)節(jié),另外還顯示了直流電源電壓、油壓、氣壓、頂蓋水溫、軸承瓦溫、集水井水位等數(shù)據(jù)。

圖1 A類黑啟動(dòng)流程

圖2 B類黑啟動(dòng)流程

圖3 黑啟動(dòng)畫面

圖4 1號(hào)機(jī)組A類黑啟動(dòng)畫面

5 黑啟動(dòng)監(jiān)控流程保護(hù)配置問(wèn)題

圖5 一般機(jī)械事故停機(jī)流程(動(dòng)作調(diào)速機(jī)緊停電磁閥)

(1)以某電廠“一般機(jī)械事故停機(jī)流程”“緊急事故停機(jī)流程”為例,說(shuō)明A類黑啟動(dòng)過(guò)程中的保護(hù)投退情況。如圖5所示,由于A類黑啟動(dòng)過(guò)程中水泵、油泵等可能不能啟動(dòng),所以監(jiān)控系統(tǒng)黑啟動(dòng)受到影響的就是水中斷、油中斷涉及到的保護(hù),其他具體的動(dòng)作機(jī)構(gòu),如動(dòng)作調(diào)速機(jī)緊停電磁閥、過(guò)速限制器、關(guān)閉進(jìn)水口閘門都沒(méi)有受到影響。故在本例A類黑啟動(dòng)中,“密封水中斷”“水導(dǎo)外循環(huán)水中斷”“推力外循環(huán)水中斷” “水導(dǎo)外循環(huán)油中斷”“推力外循環(huán)油中斷”等保護(hù)壓板不應(yīng)投入。

(2)B類黑啟動(dòng)是使用一個(gè)獨(dú)立的外來(lái)電源,機(jī)組正常啟動(dòng)不涉及機(jī)組保護(hù)改變的問(wèn)題。

6 黑啟動(dòng)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)特別注意事項(xiàng)

由于監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)方對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)行遠(yuǎn)方黑啟動(dòng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化水平要求比較高,特殊情況還是需要特殊處理的,如對(duì)不能從監(jiān)控遠(yuǎn)方操作的開(kāi)關(guān),可以在監(jiān)控流程中增加手動(dòng)操作、人工確認(rèn)環(huán)節(jié),當(dāng)確認(rèn)無(wú)誤后再執(zhí)行后續(xù)流程；監(jiān)控黑啟動(dòng)的開(kāi)機(jī)條件比正常啟動(dòng)的條件要低一些,例如機(jī)組正常開(kāi)機(jī)需要判斷水壓、油壓正常,正常勵(lì)磁系統(tǒng)開(kāi)機(jī)條件肯定要求交流電源正常,但A類黑啟動(dòng)就不會(huì)再判斷這些條件,所有A類黑啟動(dòng)里面所有的“調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)機(jī)條件”“勵(lì)磁系統(tǒng)開(kāi)機(jī)條件”“監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)機(jī)條件”“輔機(jī)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)條件”都需要重新梳理確定。

7 結(jié) 論

通過(guò)以上探討可知,實(shí)現(xiàn)水電站黑啟動(dòng)監(jiān)控流程是可行的,這是電網(wǎng)發(fā)展的需要,也是技術(shù)進(jìn)步的需要。實(shí)現(xiàn)黑啟動(dòng)監(jiān)控流程,能夠提高安全性、可靠性,并能改善勞動(dòng)條件,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]郗淵博, 王非, 李群炬, 等. 唐山電網(wǎng)黑啟動(dòng)方案探討[J]. 華北電力技術(shù), 2014(4)： 29- 34．

[2]危鐵軍. 水電機(jī)組黑啟動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題分析及處理對(duì)策[J]. 內(nèi)蒙古電力技術(shù), 2013, 31(4)： 20- 24．

[3]楊占財(cái). 小峽水電站黑啟動(dòng)預(yù)案編制及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J]. 水電與新能源, 2013(1)： 54- 56．

[4]陳嶺, 岳紹華, 陳峰. 小浪底水力發(fā)電廠10號(hào)機(jī)組黑啟動(dòng)方案可行性分析[J]. 現(xiàn)代制造, 2011(33)： 166- 167．

[5]涂勇. 烏江梯級(jí)電站機(jī)組黑啟動(dòng)的實(shí)施[J]. 貴州水力發(fā)電, 2009, 23(1)： 45- 47．

[6]楊為民. 天生橋一級(jí)水電站黑啟動(dòng)分析和方案編制[J]. 紅水河, 2005, 24(2)： 67- 69．

[7]溫曉軍, 王鵬宇, 王金亮. 萬(wàn)家寨水電站“黑啟動(dòng)”試驗(yàn)綜述[J]. 電力學(xué)報(bào), 2004, 27(3): 218- 221．

(責(zé)任編輯 焦雪梅)

《風(fēng)電機(jī)組檢修提升機(jī)技術(shù)規(guī)范》送審稿通過(guò)審查

2017年3月13日～14日，《風(fēng)電機(jī)組檢修提升機(jī)技術(shù)規(guī)范》送審稿通過(guò)水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院審查。

審查會(huì)聽(tīng)取了編制組關(guān)于《規(guī)范》編制情況和主要內(nèi)容的匯報(bào)，與會(huì)專家對(duì)《規(guī)范》逐章逐條進(jìn)行認(rèn)真審查。會(huì)議審查認(rèn)為，編制組提交審查的有關(guān)技術(shù)文件齊全；編制依據(jù)充分，結(jié)構(gòu)清晰，用詞簡(jiǎn)明，規(guī)定明確，與國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，具有可操作性；《規(guī)范》格式規(guī)范，符合《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)定》要求。經(jīng)與會(huì)專家投票表決，一致同意《規(guī)范》送審稿通過(guò)審查。會(huì)議要求編制組根據(jù)本次審查會(huì)議意見(jiàn)，對(duì)《規(guī)范》送審稿進(jìn)一步修改完善，適時(shí)召開(kāi)定稿會(huì)，形成報(bào)批稿，盡早報(bào)國(guó)家能源局批準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施。

《規(guī)范》是在充分調(diào)研、認(rèn)真總結(jié)國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)電場(chǎng)海底交流電纜工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，廣泛征求各方意見(jiàn)，經(jīng)反復(fù)討論、修改和完善形成的，《規(guī)范》規(guī)定了風(fēng)電機(jī)組檢修提升機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)要求，適用于安裝在風(fēng)電塔架內(nèi)對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢修維護(hù)的爬升式提升機(jī)，對(duì)規(guī)范風(fēng)電機(jī)組檢修提升機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行維護(hù)，保證提升機(jī)的使用安全具有重要意義。

《規(guī)范》由中國(guó)電建集團(tuán)北京勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司、水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院與中際聯(lián)合(北京)科技股份有限公司共同編制?！兑?guī)范》編制工作于2012年2月啟動(dòng)，經(jīng)多次調(diào)研、討論，2014年4月完成大綱編制，并通過(guò)水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院評(píng)審。2014年12月編制完成了《規(guī)范》征求意見(jiàn)稿，向行業(yè)廣泛征求修改意見(jiàn)和建議。根據(jù)反饋意見(jiàn)，編制組反復(fù)修改完善，2016年1月組織召開(kāi)了《規(guī)范》送審稿討論會(huì)，根據(jù)討論會(huì)意見(jiàn)，于2016年9月修改完成了《規(guī)范》送審稿。

(冷 輝)

Discussion on Black Start Monitoring Process of Hydropower Station

FENG Mei, WANG Pengyu, WU Zuping

(Longtan Hydropower Plant, Longtan Hydropower Development Co., Ltd., Tian’e 547300, Guangxi, China)

The monitoring system has been popularized in the operation and management of domestic hydropower plants. If the black start monitoring PLC process can be set up during the black start of hydropower plant, the black start process can be monitored, guided and operated, that can reduce manual judgment and operation time and improve re-starting speed. The issues on how to achieve black start monitoring process are explored, and the equipment configuration parameters, specific process treatment, monitoring screen, protection configuration and special precautions in computer monitoring system are analyzed. The results show that the installation of black start monitoring process in hydropower plant is feasible．

black start; monitoring process; operation management; hydropower plant

2017- 02- 15

俸梅(1973—),女,廣西全州人,高級(jí)工程師,從事水輪發(fā)電機(jī)組檢修維護(hù)工作．

TV737(267)

A

0559- 9342(2017)04- 0061- 04