一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统及方法技术方案

本发明专利技术一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统及方法，所说110kV系统呈五边形接线；通过模拟送出线路失电以后，断开黑启动试验机组400V厂用母线电源进线开关，备用电源自动投入系统自动将联络开关闭合，黑启动试验机组400V厂用母线电源恢复供电，启动柴油发电机组，并建压至额定电压，断开400V联络开关，恢复黑启动试验机组厂用负荷由柴油发电机供电。启动水轮机组，发电机带主变压器零起升压至额定电压，断开柴油发电机出口开关，投入厂用电源开关，400V厂用母线电源恢复水轮发电机自供电，合并网开关，恢复输电线路供电，通过同期方式并网连接至其他线路，提升水电站黑启动试验的安全性，提供一种新型黑启动试验系统及方法。及方法。及方法。

【技术实现步骤摘要】
一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统及方法


[0001]本专利技术属于黑启动
，具体涉及一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统及方法。

技术介绍

[0002]随着电力系统的不断发展，电网规模越来越大，国家对电网的安全等级要求越来越高，在电网大失电的情况下，此时，需要全网内具备自启动能力的机组快速启动，第一时间将电源供出，帮助电网及时恢复供电，保障电力供应，提升应对自然灾害的能力，具有重要的社会地位和效益。当前我国自启动主要电源点是水电，水电站凭借其天然的优势，在电网失电后，第一时间启动柴油发电机，恢复水电站厂用电系统供电，在水电站保证自身安全的前提下，水轮机组依次启动定速，闭合发电机至主变压器的断路器，开启励磁系统，发电机带主变压器零起升压至额定电压，合并网断路器，对送出线路进行充电试验，检查并确认发电机、变压器、线路电压正确，相序正确，恢复对侧火电机组厂用电供电，启动火电机组，将电源成功送出，再次带动无自启动能力的机组恢复，直至整个电网恢复正常。而黑启动试验的目的是为了检验水龙机组是否具备黑启动能力，模拟电网失电情况，水轮机组启动定速建压，并将电源送出，保证水轮机组在电网失电后，第一时间将电源送出。目前公知的黑启动试验技术存在以下缺陷和不足：(1)待试验水轮机组厂用电母线失电时间长，降低了水轮机组黑启动试验的安全性；(2)柴油发电机400V电源刀开关切换方式以及升压站五边形接线系统属于新型黑启动试验系统；(3)对于小型水电机组，尚未见到水型水电机在对线路进行充电时，恢复水轮发电机自带常用电负荷孤岛运行后对线路充电的方式；(4)常见的黑启动试验送出线路充电完成后完成试验，没有通过同期方式和其他线路并网。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术可以提升水电站黑启动试验的安全性，提供一种新型黑启动试验系统及方法。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，包括坝顶柴油发电机、第二水轮发电机、第二10kV厂用母线和第三110kV线路；
[0006]所述坝顶柴油发电机依次经出线空气开关、400V保安母线与刀开关公共端相连，所述刀开关非公共端的一端依次经第二保安电源开关、第二400V厂用母线、第二400V厂用进线开关、第二厂用变压器、第二厂变开关与所述第二10kV厂用母线相连；
[0007]所述第二水轮发电机经第二水轮发电机出口开关与所述第二10kV厂用母线相连；
[0008]所述第二10kV厂用母线依次经第二10kV刀闸、第二主变压器、第三110kV刀闸、第二110kV开关、第四110kV刀闸与所述第三110kV线路相连。
[0009]优选的，还包括厂用400V联络开关、第五110kV刀闸、第一110kV线路、第二110kV线
路、第一10kV刀闸、第一10kV厂用母线、第一水轮发电机和第一400V厂用母线；
[0010]所述厂用400V联络开关一端与所述第二400V厂用母线相连，另一端与所述第一400V厂用母线相连；
[0011]所述刀开关非公共端的另一端依次经第一保安电源开关、第一400V厂用母线、第一400V厂用进线开关、第一厂用变压器、第一厂变开关与所述第一10kV厂用母线相连；
[0012]所述第一水轮发电机经第一水轮发电机出口开关与所述第一10kV厂用母线相连；
[0013]所述第五110kV刀闸一端与所述第四110kV刀闸和第三110kV线路之间的公共点相连，所述第五110kV刀闸另一端依次经第三110kV开关、第六110kV刀闸、第七110kV刀闸、第四110kV开关、第八110kV刀闸、第九110kV刀闸、第五110kV开关、第十110kV刀闸、第一110kV刀闸、第一110kV开关、第二110kV刀闸与所述第二主变压器和第三110kV刀闸之间的公共点相连；
[0014]所述第一110kV线路与所述第六110kV刀闸和第七110kV刀闸之间的公共点相连；
[0015]所述第二110kV线路与所述第一110kV刀闸和第十110kV刀闸之间的公共点相连；
[0016]所述第一10kV刀闸一端与所述第一10kV厂用母线相连，另一端经第一主变压器与所述第八110kV刀闸和第九110kV刀闸之间的公共点相连。
[0017]进一步的，模拟所述第二水轮发电机和第二10kV厂用母线失电时，断开所述第二厂变开关，高连低跳所述第二400V厂用进线开关，所述厂用400V联络开关由自动电源投入系统自动闭合，所述第二10kV厂用母线负荷由所述第一10kV厂用母线供电；所述第一110kV开关、第二110kV开关、第三110kV开关均处于冷备用状态；所述出线空气开关、第二保安电源开关和第二水轮发电机出口开关均处于断开状态；所述第七110kV刀闸、第四110kV开关、第八110kV刀闸、第九110kV刀闸、第五110kV开关、第十110kV刀闸、第一10kV刀闸、第一厂变开关、第一水轮发电机出口开关、第一400V厂用进线开关均处于闭合状态。
[0018]进一步的，所述第二400V厂用母线由所述坝顶柴油发电机供电时，所述刀开关连接至所述第二保安电源开关，所述第二保安电源开关处闭合状态，所述第二400V厂用进线开关处断开状态；所述刀开关用于实现坝顶柴油发电机投入第二400V厂用母线或第一400V厂用母线。
[0019]进一步的，所述第二水轮发电机和第二主变压器带所述第三110kV线路黑启动充电试验时，所述第二保安电源开关、厂用400V联络开关、第一110kV开关、第三110kV开关均处于断开状态，所述第二400V厂用进线开关、第二厂变开关、第二水轮发电机出口开关、第二110kV开关、第三110kV刀闸、第四110kV刀闸均处于闭合状态，所述第二水轮发电机转速为300r/min。
[0020]进一步的，所述第二水轮发电机在黑启动充电试验后并网时，所述第一110kV刀闸、第一110kV开关、第二110kV刀闸、第五110kV刀闸、第三110kV开关、第六110kV刀闸均处于闭合状态。
[0021]进一步的，所述第二主变压器和第一主变压器经五边形接线形式接入所述第三110kV线路、第一110kV线路和第二110kV线路，所述第二主变压器、第一主变压器、第三110kV线路、第一110kV线路和第二110kV线路各连接至五边形的其中一个角。
[0022]一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验方法，包括如下步骤：
[0023]1)所述第三110kV线路停止运行，进入步骤2)；
[0024]2)所述第一水轮发电机负荷由第一10kV厂用母线供电，进入步骤3)；
[0025]3)断开所述第二厂变开关，并高连低联跳所述第二400V厂用进线开关，进入步骤4)；
[0026]4)检查并确认所述厂用400V联络开关自动合闸，进步步骤5)；
[0027]5)操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，包括坝顶柴油发电机(1)、第二水轮发电机(12)、第二10kV厂用母线(14)和第三110kV线路(23)；所述坝顶柴油发电机(1)依次经出线空气开关(2)、400V保安母线(3)与刀开关(4)公共端相连，所述刀开关(4)非公共端的一端依次经第二保安电源开关(5)、第二400V厂用母线(8)、第二400V厂用进线开关(9)、第二厂用变压器(10)、第二厂变开关(11)与所述第二10kV厂用母线(14)相连；所述第二水轮发电机(12)经第二水轮发电机出口开关(13)与所述第二10kV厂用母线(14)相连；所述第二10kV厂用母线(14)依次经第二10kV刀闸(15)、第二主变压器(16)、第三110kV刀闸(20)、第二110kV开关(21)、第四110kV刀闸(22)与所述第三110kV线路(23)相连。2.根据权利要求1所述的一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，还包括厂用400V联络开关(7)、第五110kV刀闸(24)、第一110kV线路(27)、第二110kV线路(34)、第一10kV刀闸(36)、第一10kV厂用母线(37)、第一水轮发电机(41)和第一400V厂用母线(43)；所述厂用400V联络开关(7)一端与所述第二400V厂用母线(8)相连，另一端与所述第一400V厂用母线(43)相连；所述刀开关(4)非公共端的另一端依次经第一保安电源开关(6)、第一400V厂用母线(43)、第一400V厂用进线开关(42)、第一厂用变压器(40)、第一厂变开关(38)与所述第一10kV厂用母线(37)相连；所述第一水轮发电机(41)经第一水轮发电机出口开关(39)与所述第一10kV厂用母线(37)相连；所述第五110kV刀闸(24)一端与所述第四110kV刀闸(22)和第三110kV线路(23)之间的公共点相连，所述第五110kV刀闸(24)另一端依次经第三110kV开关(25)、第六110kV刀闸(26)、第七110kV刀闸(28)、第四110kV开关(29)、第八110kV刀闸(30)、第九110kV刀闸(31)、第五110kV开关(32)、第十110kV刀闸(33)、第一110kV刀闸(17)、第一110kV开关(18)、第二110kV刀闸(19)与所述第二主变压器(16)和第三110kV刀闸(20)之间的公共点相连；所述第一110kV线路(27)与所述第六110kV刀闸(26)和第七110kV刀闸(28)之间的公共点相连；所述第二110kV线路(34)与所述第一110kV刀闸(17)和第十110kV刀闸(33)之间的公共点相连；所述第一10kV刀闸(36)一端与所述第一10kV厂用母线(37)相连，另一端经第一主变压器(35)与所述第八110kV刀闸(30)和第九110kV刀闸(31)之间的公共点相连。3.根据权利要求2所述的一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，模拟所述第二水轮发电机(12)和第二10kV厂用母线(14)失电时，断开所述第二厂变开关(11)，高连低跳所述第二400V厂用进线开关(9)，所述厂用400V联络开关(7)由自动电源投入系统自动闭合，所述第二10kV厂用母线(14)负荷由所述第一10kV厂用母线(37)供电；所述第一110kV开关(18)、第二110kV开关(21)、第三110kV开关(25)均处于冷备用状态；所述出线空气开关(2)、第二保安电源开关(5)和第二水轮发电机出口开关(13)均处于断开状态；所述第七110kV刀闸(28)、第四110kV开关(29)、第八110kV刀闸(30)、第九110kV刀闸
(31)、第五110kV开关(32)、第十110kV刀闸(33)、第一10kV刀闸(36)、第一厂变开关(38)、第一水轮发电机出口开关(39)、第一400V厂用进线开关(42)均处于闭合状态。4.根据权利要求3所述的一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，所述第二400V厂用母线(8)由所述坝顶柴油发电机(1)供电时，所述刀开关(4)连接至所述第二保安电源开关(5)，所述第二保安电源开关(5)处闭合状态，所述第二400V厂用进线开关(9)处断开状态；所述刀开关(4)用于实现坝顶柴油发电机(1)投入第二400V厂用母线(8)或第一400V厂用母线(43)。5.根据权利要求4所述的一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，所述第二水轮发电机(12)和第二主变压器(16)带所述第三110kV线路(23)黑启动充电试验时，所述第二保安电源开关(5)、厂用400V联络开关(7)、第一110kV开关(18)、第三110kV开关(25)均处于断开状态，所述第二400V厂用进线开关(9)、第二厂变开关(11)、第二水轮发电机出口开关(13)、第二110kV开关(21)、第三110kV刀闸(20)、第四110kV刀闸(22)均处于闭合状态，所述第二水轮发电机(12)转速为300r/min。6.根据权利要求5所述的一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，所述第二水轮发电机(12)在黑启动充电试验后并网时，所述第一110kV刀闸(17)、第一110kV开关(18)、第二110kV刀闸(19)、第五110kV刀闸(24)、第三110kV开关(25)、第六110kV刀闸(26)均处于闭合状态。7.根据权利要求2所述的一种110kV电压等级五边形接线水电站黑启动试验系统，其特征在于，所述第二主变压器(16)和第一主变压器(35)经五边形接线形式接入所述第三110kV线路(23)、第一110kV线路(27)和第二110kV线路(34)，所述第二主变压器(16)、第一主变压器(35)、第三11...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇水潮，孙钢虎，田磊陈，王慧，黎国高，兀鹏越，柴琦，徐征，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：