一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，通过设置的400V厂用水轮发电机，能够替代黑启动电源柴油发电机，在送出线路不停电的情况下进行黑启动试验，验证水电站在失电的情况下具备电网要求的黑启动能力。其包括400V水轮发电机、第二400V厂用母线、第一10kV水轮发电机和第二220kV母线；所述400V水轮发电机经保安空气开关与所述第二400V厂用母线相连；所述第一10kV水轮发电机依次经第一出口断路器、第一10kV刀闸、第一主变压器、第一220kV断路器、第一220kV刀闸与所述第二220kV母线相连；所述400V水轮发电机用于为所述第一10kV水轮发电机的第二400V厂用母线的辅机提供电源。

【技术实现步骤摘要】
一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统
本技术属于水电站黑启动
，具体涉及一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统。
技术介绍
全球因环境问题日益突出，各组织和国家针对环境问题制定了若干政策，目的在于保护环境，减少碳排放，维持能源可持续发展，建立对环境友好型的能源，实现人与自然和谐相处。中国为响应世界环境组织的号召，向世界宣布2020年碳排放强度减排目标，为此大力发展新能源，从陆地光伏和风电，再到沿海海上风电项目。新能源在传统电网的不断接入，因其发电的随机性，增加了电网的调控难度，进一步凸显了电网应对大型事故的黑启动防御重要性。我国具备黑启动能力的机组大部分为占比16.26％水电机组，燃机因受天然气资源的限制，在我国各省的占比很少，综合来看水电凭借自然优势使其成为我国电网应对大停电事故的主力电源。为高效应对电网日益剧增的黑启动能力，需要水电机组进行黑启动能力建设工作，为电网提供环保、可靠的优质黑启动电源。现有水电站黑启动技术存在以下问题：(1)当水电自身储能不能保证启动时，需要借助柴油发电机进行启动工作，而柴油发电机属于在水电属于间断性启动的电源，受制于维护、天气等其他原因，在关键时刻无法启动的事件屡有发生；(2)现有水电站应急电源通常为柴油发电机，尚未考虑利用大坝自然蓄能的优势，可通过配置400V厂用水轮发电机，应对水电站在柴油发电机无法启动的突发事故；(3)传统黑启动试验必须要腾出线路进行试验，为此黑启动试验通常在线路停电的时候才能进行。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，通过设置的400V厂用水轮发电机，能够替代黑启动电源柴油发电机，在送出线路不停电的情况下进行黑启动试验，验证水电站在失电的情况下具备电网要求的黑启动能力。本技术是通过以下技术方案来实现：一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，包括400V水轮发电机、第二400V厂用母线、第一10kV水轮发电机和第二220kV母线；所述400V水轮发电机经保安空气开关与所述第二400V厂用母线相连；所述第一10kV水轮发电机依次经第一出口断路器、第一10kV刀闸、第一主变压器、第一220kV断路器、第一220kV刀闸与所述第二220kV母线相连；所述400V水轮发电机用于为所述第一10kV水轮发电机的第二400V厂用母线的辅机提供电源。优选的，还包括第一母联刀闸、第一220kV母线、第二220kV刀闸、第三400V厂用母线、第三10kV刀闸、第一10kV断路器、第四10kV刀闸、第一10kV厂用母线和第二400V联络刀闸；所述第一母联刀闸一端与所述第二220kV母线相连，另一端经220kV母联断路器、第二母联刀闸与所述第一220kV母线相连；所述第二220kV刀闸一端与所述第一220kV母线相连，另一端与所述第一220kV断路器和第一220kV刀闸之间的公共点相连；所述第三400V厂用母线依次经第一400V联络开关、第一400V联络刀闸、第一400V厂用母线、第一400V刀闸、第一400V开关、第二400V刀闸、第一400V厂用变压器、第二10kV刀闸、第五10kV刀闸、第一厂用10kV隔离变压器、第二10kV断路器、第六10kV刀闸与所述第一10kV厂用母线相连；所述第一10kV厂用母线依次经第七10kV刀闸、第三10kV断路器、备用变压器与所述第三400V厂用母线相连；所述第四10kV刀闸一端与所述第一出口断路器和第一10kV刀闸之间的公共点相连，另一端经第一10kV断路器与所述第二10kV刀闸和第五10kV刀闸之间的公共点相连；所述第二400V联络刀闸一端与所述第三400V厂用母线相连，另一端经第二400V联络开关、第三400V联络刀闸与所述第二400V厂用母线相连。进一步的，还包括第三400V刀闸、第十10kV刀闸、第二10kV厂用母线、第一10kV联络刀闸、10kV联络断路器、第二10kV联络刀闸、第二10kV水轮发电机、第四220kV刀闸、第五220kV刀闸、第三220kV断路器、第二220kV线路、第八220kV刀闸、第四220kV断路器和第一220kV线路；所述第三400V刀闸一端与所述第二400V厂用母线相连，另一端依次经第二400V开关、第四400V刀闸、第二400V厂用变压器、第八10kV刀闸、第十一10kV刀闸、第二厂用10kV隔离变压器、第五10kV断路器和第十二10kV刀闸与所述第二10kV厂用母线相连；所述第二10kV水轮发电机依次经第二出口断路器、第十三10kV刀闸、第二主变压器、第二220kV断路器、第三220kV刀闸与所述第二220kV母线相连；所述第四220kV刀闸一端与所述第一220kV母线相连，另一端与所述第二220kV断路器和第三220kV刀闸之间的公共点相连；所述第十10kV刀闸一端与所述第二出口断路器和第十三10kV刀闸之间的公共点相连，另一端经第四10kV断路器、第九10kV刀闸与所述第八10kV刀闸和第十一10kV刀闸之间的公共点相连；所述第五220kV刀闸一端与所述第二220kV母线相连，另一端经第六220kV刀闸与所述第一220kV母线相连；所述第三220kV断路器一端与所述第五220kV刀闸和第六220kV刀闸之间的公共点相连，另一端经第七220kV刀闸与所述第二220kV线路相连；所述第八220kV刀闸一端与所述第二220kV母线相连，另一端经第九220kV刀闸与所述第一220kV母线相连；所述第四220kV断路器一端与所述第八220kV刀闸和第九220kV刀闸之间的公共点相连，另一端经第十220kV刀闸和所述第一220kV线路相连。进一步的，所述400V水轮发电机额定输出电压为400V，所述第一10kV水轮发电机额定输出电压为10.5kV，所述第一主变压器变比为242kV/10.5kV，所述第一400V厂用变压器、备用变压器和第二400V厂用变压器变比为10.5kV/0.4kV，所述第一厂用10kV隔离变压器和第二厂用10kV隔离变压器变比为10.5kV/10.5kV。进一步的，所述第一10kV水轮发电机和第一主变压器带第二220kV母线黑启动前，所述保安空气开关、第二220kV刀闸、第一400V联络开关、第三10kV断路器、第二400V联络开关、10kV联络断路器、第三220kV刀闸、第六220kV刀闸、第八220kV刀闸均处于断开状态；所述第一出口断路器、第一10kV刀闸、第一220kV断路器、第一220kV刀闸、第一母联刀闸、220kV母联断路器、第二母联刀闸、第一400V联络刀闸、第一400V刀闸、第一400V开关、第二400V刀闸、第二10kV刀闸、第三10kV刀闸、第一10kV断路器、第四10kV刀闸、第五10kV刀闸、第二10kV断路器、第六10kV刀闸、第七10kV刀闸、第二400V联络刀闸、第三400V联络刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，其特征在于，包括400V水轮发电机(1)、第二400V厂用母线(3)、第一10kV水轮发电机(4)和第二220kV母线(10)；/n所述400V水轮发电机(1)经保安空气开关(2)与所述第二400V厂用母线(3)相连；/n所述第一10kV水轮发电机(4)依次经第一出口断路器(5)、第一10kV刀闸(6)、第一主变压器(7)、第一220kV断路器(8)、第一220kV刀闸(9)与所述第二220kV母线(10)相连；/n所述400V水轮发电机(1)用于为所述第一10kV水轮发电机(4)的第二400V厂用母线(3)的辅机提供电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，其特征在于，包括400V水轮发电机(1)、第二400V厂用母线(3)、第一10kV水轮发电机(4)和第二220kV母线(10)；
所述400V水轮发电机(1)经保安空气开关(2)与所述第二400V厂用母线(3)相连；
所述第一10kV水轮发电机(4)依次经第一出口断路器(5)、第一10kV刀闸(6)、第一主变压器(7)、第一220kV断路器(8)、第一220kV刀闸(9)与所述第二220kV母线(10)相连；
所述400V水轮发电机(1)用于为所述第一10kV水轮发电机(4)的第二400V厂用母线(3)的辅机提供电源。


2.根据权利要求1所述的一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，其特征在于，还包括第一母联刀闸(11)、第一220kV母线(14)、第二220kV刀闸(15)、第三400V厂用母线(16)、第三10kV刀闸(25)、第一10kV断路器(26)、第四10kV刀闸(27)、第一10kV厂用母线(32)和第二400V联络刀闸(36)；
所述第一母联刀闸(11)一端与所述第二220kV母线(10)相连，另一端经220kV母联断路器(12)、第二母联刀闸(13)与所述第一220kV母线(14)相连；
所述第二220kV刀闸(15)一端与所述第一220kV母线(14)相连，另一端与所述第一220kV断路器(8)和第一220kV刀闸(9)之间的公共点相连；
所述第三400V厂用母线(16)依次经第一400V联络开关(17)、第一400V联络刀闸(18)、第一400V厂用母线(19)、第一400V刀闸(20)、第一400V开关(21)、第二400V刀闸(22)、第一400V厂用变压器(23)、第二10kV刀闸(24)、第五10kV刀闸(28)、第一厂用10kV隔离变压器(29)、第二10kV断路器(30)、第六10kV刀闸(31)与所述第一10kV厂用母线(32)相连；
所述第一10kV厂用母线(32)依次经第七10kV刀闸(33)、第三10kV断路器(34)、备用变压器(35)与所述第三400V厂用母线(16)相连；
所述第四10kV刀闸(27)一端与所述第一出口断路器(5)和第一10kV刀闸(6)之间的公共点相连，另一端经第一10kV断路器(26)与所述第二10kV刀闸(24)和第五10kV刀闸(28)之间的公共点相连；
所述第二400V联络刀闸(36)一端与所述第三400V厂用母线(16)相连，另一端经第二400V联络开关(37)、第三400V联络刀闸(38)与所述第二400V厂用母线(3)相连。


3.根据权利要求2所述的一种厂用水轮发电机的水电站黑启动模拟试验系统，其特征在于，还包括第三400V刀闸(39)、第十10kV刀闸(46)、第二10kV厂用母线(51)、第一10kV联络刀闸(52)、10kV联络断路器(53)、第二10kV联络刀闸(54)、第二10kV水轮发电机(55)、第四220kV刀闸(61)、第五220kV刀闸(62)、第三220kV断路器(64)、第二220kV线路(66)、第八220kV刀闸(67)、第四220kV断路器(69)和第一220kV线路(71)；
所述第三400V刀闸(39)一端与所述第二400V厂用母线(3)相连，另一端依次经第二400V开关(40)、第四400V刀闸(41)、第二400V厂用变压器(42)、第八10kV刀闸(43)、第十一10kV刀闸(47)、第二厂用10kV隔离变压器(48)、第五10kV断路器(49)和第十二10kV刀闸(50)与所述第二10kV厂用母线(51)相连；
所述第二10kV水轮发电机(55)依次经第二出口断路器(56)、第十三10kV刀闸(57)、第二主变压器(58)、第二220kV断路器(59)、第三220kV刀闸(60)与所述第二220kV母线(10)相连；
所述第四220kV刀闸(61)一端与所述第一220kV母线(14)相连，另一端与所述第二220kV断路器(59)和第三220kV刀闸(60)之间的公共点相连；
所述第十10kV刀闸(46)一端与所述第二出口断路器(56)和第十三10kV刀闸(57)之间的公共点相连，另一端经第四10kV断路器(45)、第九10kV刀闸(44)与所述第八10kV刀闸(43)和第十一10kV刀闸(47)之间的公共点相连；
所述第五220kV刀闸(62)一端与所述第二220kV母线(10)相连，另一端经第六220kV刀闸(63)与所述第一220kV母线(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇水潮，孙嘉悦，雷富坤，田磊陈，高峰，刘仕雄，杨俊，张雄，曾奇，李政，柴琦，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61