天生桥一级水电站黑启动分析和方案编制

〔摘要〕阐述了水电站黑启动与常规启动初始条件的差异，讨论了天生桥一级水电站黑启动方式的选择，通过对黑启动路径相关设备动力要求的分析，找出不具备启动条件的部位采取相应对策，介绍了黑启动的编制、危险点分析及试验和组织中相应的注意事项。

〔关键词〕水电站；黑启动；危险点；方案编制；试验组织

美国8·14大停电事件对我国电力行业来说是一次震动，随后各地电力企业相继开展了一系列自查活动，重点检查了电站、变电站、系统应对突发事件的能力，尤其是预防系统崩溃和系统出现大事故后的快速恢复能力。

根据电网和上级公司的要求，天生桥一级水电站制订了新的黑启动方案并进行实战演练，将电站黑启动参数，如黑启动最短时间和最长时间、最大外送容量等报电网公司。

电站对原有黑启动方案进行了全面分析和推演，发现并修正了存在的问题，获得了黑启动的关键数据，同时大胆采用自动启动方式，极大地提高了黑启动的速度和安全性。

天生桥一级水电站下游7km处是天生桥二级水电站，由于该电站库容小，装机容量大，一级电站机组快速启动对该电站黑启动有关键作用；加上天生桥地区是西电东送的关键结点，是多条500kv线路的起点，也是天广直流的起点，而一级电站的机组容量大，进相能力强，一级电站机组的快速启动对电网快速恢复有极其重要的作用。

1黑启动的分析

1.1黑启动的相关定义

准确定义黑启动是制订黑启动方案的重要前提，黑启动的定义涉及：黑启动的初始条件，黑启动成功的标志。

（1）黑启动的初始条件：对火力或核动力电站，由于机组辅助设备动力要求较高，黑启动必须依赖于外来或厂内应急动力电源，但对于水电站，机组辅助设备对动力要求没有那么严格，因此准确而言，凡依赖原动机驱动的交流动力电源启动厂内机组的都不能作为黑启动。由此水电站黑启动初始条件是：电站没有任何交流动力电源（包括外来电源和经倒闸即可恢复的电源），只依赖厂内蓄能设备提供的能源如：直流系统蓄电池、ups装置、机组油压装置和气系统储气罐等剩余能量启动机组。

（2）黑启动成功的标志。对电站必须具备不依赖外来动力电源，靠机组维持电站连续安全运行，能启动相邻机组，并能向外供电。

1.2黑启动路径分析

一般来说，电站机组控制方式都能满足黑启动条件下手动开机的要求，但手动开机对操作人员要求高、启动操作时间长，且现在操作人员平时多采用自动开机，手动开机锻炼较少，在应急照明和巨大的心理压力下容易发生误操作。自动启动方式对电站来说速度快、安全性好，对操作人员要求不高，操作员在黑启动操作中不需要走出控制室，符合日常使用计算机操作的习惯，因此黑启动最好能采用自动启动方式。

对黑启动路径分析先按自动开机方式进行，根据黑启动的初始条件，逐一比对自动开机流程的路径，路径走不通的，并且是不可替代的关键路径，则设法列为启动条件之一；有替代路径的，则使用替代方式操作。机组自动开机过程中操作的部分设备及其电源和在开机流程中的作用见表1，该表较实际简化。

1.3机组黑启动路径与初始条件校合

（1）通过对自动开机方式黑启动的路径分析，得出机组启动的条件是：出口隔离开关必须在推上位置；机组技术供水必须手动投入或采用顶盖供水方式。但以上条件在正常情况下很难达成，因按原能源部有关规定：100mw以上机组在停机后必须拉开机组出口隔离开关。该规定主要根据刘家峡经验得来，用以防止出口断路器误合闸导致发电机意外加电压。在天生桥一级电站，该措施有效防止了断路器误合导致的设备损坏事故，因此机组停机备用时出口隔离开关是断开的。