一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统及方法，包括燃煤发电机、主变压器、厂用变压器、燃煤机组厂用辅机及其他负荷、燃机厂用辅机及其他负荷、厂用进线断路器、厂用6kV母线段、燃机系统、保安变压器、保安PC段母线、保安MCC段馈线断路器、保安MCC段进线断路器、保安MCC段母线、柴油发电机进线断路器、柴油发电机、同期装置、燃机TCS系统及备自投装置，燃机系统包括燃机发电机及燃机发电机出口断路器，该系统及方法解决北方地区由于缺乏水电资源或大型燃气机组的缺点，且系统的安全性较高。的安全性较高。的安全性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统及方法


[0001]本专利技术属于火电厂黑启动
，涉及一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统及方法。

技术介绍

[0002]黑启动是指电力系统因故障停运后，不依赖其他网络的帮助，通过启动系统中具有自启动能力的电源，带动无自启动能力的电源，使其重新恢复发电能力，并与黑启动电源并列形成小系统的过程。其目标是在最短时间内实现停机机组的安全启动，为系统后续恢复提供电源支持。
[0003]近年来国内逐渐将电网是否具有黑启动能力作为考核电网是否安全的重要指标。各区域、省公司都加大了对电网黑启动研究工作的投入，制定了与地区电网实际情况相适应的黑启动方案，相继进行了黑启动试验并获得成功。
[0004]根据黑启动电源选取原则，接入电压等级高、距离重要负荷中心近且有利于快速恢复其他电源的电厂应优先考虑作为黑启动电源，之后在电厂内选择额定功率高、启动和调节性能好、具备进相运行能力的机组。水电机组和燃气机组因其厂用电负荷低，启动速度快，可在5～10min完成自启动，成为黑启动电源的首选。然而受地域资源条件的限制，如西北地区的水电站较少，不太可能选择水电机组作为黑启动电源。而新能源电站由于接入系统电压较低，输送功率能力有限，再加上一般场站比较分散，作为黑启动电源的优势也并不突出。火力发电机组一般容量较大，接入电压等级较高，具有一定进相能力，非常适合作为缺少水资源的北方地区的黑启动电源，但是启动工艺流程复杂，辅助设备功率较大，需要的厂用电量较大，对具有自启动能力的发电机组要求非常高，利用大型柴油发电机组并联作为火电厂的自启动电源一方面投资较大，而且在机组正常运行时柴油发电机组闲置会造成资源浪费。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统及方法，该系统及方法解决北方地区由于缺乏水电资源或大型燃气机组的缺点，且系统的安全性较高。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统包括燃煤发电机、主变压器、厂用变压器、燃煤机组厂用辅机及其他负荷、燃机厂用辅机及其他负荷、厂用进线断路器、厂用6kV母线段、燃机系统、保安变压器、保安PC段母线、保安MCC段馈线断路器、保安MCC段进线断路器、保安MCC段母线、柴油发电机进线断路器、柴油发电机、同期装置、燃机TCS系统及备自投装置，燃机系统包括燃机发电机及燃机发电机出口断路器；
[0007]燃煤发电机的机端分别与主变压器的一侧及厂用变压器的一侧相连，主变压器的另一侧与电网系统相连，厂用变压器的另一侧通过厂用进线断路器与厂用6kV母线段相连；
燃机发电机通过燃机发电机出口断路器与厂用6kV母线段相连，燃煤机组厂用辅机及其他负荷与厂用6kV母线段相连，燃机厂用辅机及其他负荷与厂用6kV母线段相连，厂用6kV母线段通过保安变压器与保安PC段母线相连接；
[0008]保安PC段母线通过保安MCC段馈线断路器及保安MCC段进线断路器与保安MCC段母线相连接；柴油发电机通过柴油发电机进线断路器与送电至保安MCC段母线相连接；
[0009]同期装置与厂用进线断路器及厂用6kV母线段相连接；燃机TCS系统与燃机系统相连接；备自投装置与保安MCC段进线断路器及柴油发电机进线断路器相连接。
[0010]主变压器通过主变高压侧断路器与电网系统相连。
[0011]厂用6kV母线段通过保安PC段进线断路器及保安变压器与保安PC段母线相连接。
[0012]柴油发电机通过柴油发电机出口断路器及柴油发电机进线断路器与送电至保安MCC段母线相连接。
[0013]燃煤机组厂用辅机及其他负荷通过燃煤机组厂用负荷断路器与厂用6kV母线段相连。
[0014]燃机厂用辅机及其他负荷通过燃机厂用负荷断路器与厂用6kV母线段相连。
[0015]本专利技术所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动方法包括以下步骤：
[0016]1)机组正常运行时，燃煤发电机并网发电，将主变高压侧断路器处于合位，厂用进线断路器处于合位，燃煤机组厂用负荷断路器处于合位，燃机厂用负荷断路器处于合位，燃机发电机出口断路器处于合位，厂用6kV母线段由厂用变压器及燃机发电机联合进行供电；
[0017]2)将保安PC段进线断路器处于合位，保安MCC段馈线断路器处于合位，保安MCC段进线断路器处于合位，柴油发电机进线断路器处于分位，柴油发电机出口断路器处于分位，保安PC段母线及保安MCC段母线的电压正常；
[0018]3)备自投装置正常投入，柴油发电机处于冷备用状态；
[0019]4)当燃机系统发生震荡时需要调频时，由燃机TCS系统对燃机系统调节发出调频指令，调整燃机发电机的出力进行调频；
[0020]5)当燃机系统发生震荡造成燃煤机组脱网后，燃煤发电机的零功率切机保护动作，跳开主变高压侧断路器及厂用进线断路器；
[0021]6)燃机TCS系统接收到进入FCB模式的指令后，则根据燃煤机组厂用辅机及其他负荷及燃机厂用辅机及其他负荷的负荷大小调节燃机系统的出力；
[0022]7)燃机系统进入FCB模式后，当燃机发电机能够维持燃煤机组厂用辅机及其他负荷和燃机厂用辅机及其他负荷稳定运行时，则转入步骤8)，否则，则转至步骤9)；
[0023]8)待燃机发电机运行稳定后，则重新启动燃煤机组，待燃煤发电机重新建压后，利用同期装置合入厂用进线断路器，同时合入主变高压侧断路器，对线路充电，燃机发电机作为黑启动电源；
[0024]9)燃机发电机跳机并跳开燃机发电机出口断路器，厂用6kV母线段失压，跳开燃煤机组厂用负荷断路器及燃机厂用负荷断路器；
[0025]10)备自投装置发出指令至柴油发电机启动建压，待柴油发电机建压成功后自动合入柴油发电机出口断路器，备自投装置跳开保安MCC段进线断路器，合入柴油发电机进线断路器，保安MCC段母线由柴油发电机进行供电；
[0026]11)保安MCC段母线无异常后合入保安MCC段进线断路器，保安PC段母线由柴油发
电机供电，保安PC段母线无异常后合入保安PC段进线断路器，厂用6kV母线段由柴油发电机供电；
[0027]12)合入燃机厂用负荷断路器，依次投入燃机厂用辅机及其他负荷，再启动燃机发电机，待燃机发电机建压后合入燃机发电机出口断路器，由燃机发电机对厂用6kV母线段进行供电；
[0028]13)断开柴油发电机进线断路器及柴油发电机出口断路器，柴油发电机退出；
[0029]14)合入燃煤机组厂用负荷断路器，依次投入燃煤机组厂用辅机及其他负荷，再启动燃机发电机，待燃煤发电机建压后，利用同期装置合入厂用进线断路器；
[0030]15)燃煤发电机的运行参数无异常后，合入主变高压侧断路器对线路充电，燃煤发电机作为黑启动电源。
[0031]本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，其特征在于，包括燃煤发电机(1)、主变压器(2)、厂用变压器(4)、燃煤机组厂用辅机及其他负荷(5)、燃机厂用辅机及其他负荷(6)、厂用进线断路器(7)、厂用6kV母线段(10)、燃机系统、保安变压器(14)、保安PC段母线(15)、保安MCC段馈线断路器(16)、保安MCC段进线断路器(17)、保安MCC段母线(18)、柴油发电机进线断路器(19)、柴油发电机(21)、同期装置(22)、燃机TCS系统(23)及备自投装置(24)，燃机系统包括燃机发电机(11)及燃机发电机出口断路器(13)；燃煤发电机(1)的机端分别与主变压器(2)的一侧及厂用变压器(4)的一侧相连，主变压器(2)的另一侧与电网系统相连，厂用变压器(4)的另一侧通过厂用进线断路器(7)与厂用6kV母线段(10)相连；燃机发电机(11)通过燃机发电机出口断路器(13)与厂用6kV母线段(10)相连，燃煤机组厂用辅机及其他负荷(5)与厂用6kV母线段(10)相连，燃机厂用辅机及其他负荷(6)与厂用6kV母线段(10)相连，厂用6kV母线段(10)通过保安变压器(14)与保安PC段母线(15)相连接；保安PC段母线(15)通过保安MCC段馈线断路器(16)及保安MCC段进线断路器(17)与保安MCC段母线(18)相连接；柴油发电机(21)通过柴油发电机进线断路器(19)与送电至保安MCC段母线(18)相连接；同期装置(22)与厂用进线断路器(7)及厂用6kV母线段(10)相连接；燃机TCS系统(23)与燃机系统相连接；备自投装置(24)与保安MCC段进线断路器(17)及柴油发电机进线断路器(19)相连接。2.根据权利要求1所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，其特征在于，主变压器(2)通过主变高压侧断路器(3)与电网系统相连。3.根据权利要求2所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，其特征在于，厂用6kV母线段(10)通过保安PC段进线断路器(12)及保安变压器(14)与保安PC段母线(15)相连接。4.根据权利要求3所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，其特征在于，柴油发电机(21)通过柴油发电机出口断路器(20)及柴油发电机进线断路器(19)与送电至保安MCC段母线(18)相连接。5.根据权利要求4所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，其特征在于，燃煤机组厂用辅机及其他负荷(5)通过燃煤机组厂用负荷断路器(8)与厂用6kV母线段(10)相连。6.根据权利要求5所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，其特征在于，燃机厂用辅机及其他负荷(6)通过燃机厂用负荷断路器(9)与厂用6kV母线段(10)相连。7.一种联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动方法，其特征在于，基于权利要求6所述的联合具有FCB功能小型燃机的火电厂黑启动系统，包括以下步骤：1)机组正常运行时，燃煤发电机(1)并网发电，将主变高压侧断路器(3)处于合位，厂用进线断路器(7)处于合位，燃煤机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王团结，赵勇，邓巍，李铭志，李阳，李毅，铁大为，
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：