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紫坪铺水电站黑启动探讨


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 紫坪铺水电站黑启动探讨 作者:黄涛 江红军 朱亚波 来源:《华东科技》2013 年第 06 期 【摘要】本文根据紫坪铺电站 5.12 汶川地震黑启动过程,对水电站黑启动的必要性和黑 启动过程进行了全面分析。并针对此次黑启动的不足,对黑启动预案进行了改进和探讨。 【关键词】黑启动;电源;电网;故障 1 慨况 紫坪铺电站

位于四川省成都市西北 60 余公里的岷江上游,都江堰市紫坪铺镇。系岷江上 游干流六级开发的第五级电站。紫坪铺电站是以灌溉和供水为主,兼有发电、防洪、环境保 护、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程。正常蓄水位 877.00m,汛限水位 850.00m,死水位 817.00m,水库总库容 11.12 亿 m3,正常水位库容 9.98 亿 m3。汶川 5.12 大地震发生后,紫坪 铺电站距地震中心仅 17 公里,出线设备损坏,线路断线跳闸,4 台机组被迫停机。厂用电备 用电源也因地震而停运。通信全部中断,电站瞬间失去与电力系统的所有联系,坝区防汛电源 中断,泄水设施因地震受损短时无法开启,下游供水告急,在此情况下,电站立即启动《紫坪 铺电厂黑启动保厂用电预案》,在 1 个小时 28 分内成功恢复了全站用电并保证了下游供水, 但毕竟黑启动操作在发生特大地震且余震不断的特殊条件下进行,操作人员难以抑制恐惧紧张 心理,所以在实际操作时产生了较多不合理环节,延长了操作时间。本文以此次黑启动为例, 对水电站黑启动进行分析、总结,阐明水电站黑启动在电网事故中的重要作用。 2 黑启动对电站自身的必要性 紫坪铺电站设计送出线仅一回即 500KV 紫景线,无论何原因造成紫景线停运,则紫坪铺 的电力送出通道即被中断,那么 4 台厂高变因主变停电而均不能提供厂用电。而其他电站一般 设计有多回输出线路,则可以从不同线路取得厂用电源,相比较而言,紫坪铺厂用电要薄弱许 多。紫坪铺电站厂用电备用电源设计考虑了两路电源,但由于种种原因,最终投入运行的仅有 一路,该电源为乡镇终端变电所,在电能质量控制上显然要差于枢纽变电所,而且该变电所为 无人值班变电所,导致线路因故停电不可能在短时间内恢复。此外该变电所电源与厂用电主用 电源均来自成都电网,如果成都电网发生大面积故障,则很可能导致紫坪铺电站同时失去主用 与备用厂用电源。 3 黑启动对电网的必要性 四川电网的主要负荷集中在成都电网,而成都电网内电源相比供电负荷严重不足,为较典 型的受端电网系统,而紫坪铺电站直接接入成都电网负荷中心,是成都电网负荷中心唯一的大 容量水电调峰电源。如果成都电网运行中发生大面积停电事故甚至系统瓦解,在短时无法从其 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 它电网供电的情况下,只能利用网内具有自启动能力的机组作为启动电源带动无自启动能力机 组运行逐步恢复电网供电,即“黑启动”恢复电网,而黑启动电源中水电机组相比火电、核电有 辅机少、机组启停迅速、调节性能好等优点,一般作为为黑启动电源的首选,而紫坪铺电站又 处在负荷中心,黑启动中的机组自励磁问题、工频过电压、暂态过电压情况将明显好于其它远 距离水电机组,因此从上述两方面原因来看,对成都电网来说,紫坪铺机组如果具备较强的黑 启动能力,则无疑是电网黑启动电源的首选。 紫坪铺电站黑启动能力分析与试验 (1)调速器液压能量消耗试验。紫坪铺电站调速器为双通道双比例阀结构,主配压阀设 计、安装精度较高,油压装置运行中耗油量极小,故在试验中可不考虑调速器的渗漏消耗,仅 考虑操作消耗

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