CN112994103B - 一种燃气轮机-黑启动系统启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型燃气轮机‑黑启动系统启动方法，启动步骤如下：S1.通过PLC启动柴发机组，所述柴发机组通过真空断路器与BDA段母线接通，使BDA段母线带电；S2.所述BDA段母线通过母线联络开关BCA段母线带电；S3.所述BCA段母线使BBA段母线带电，BBA段母线与燃机组连接，启动燃机组，当燃机组达到设定转速时合闸发电机出口断路器系统，完成燃机组的启动。其优点在于，本申请不再使用Load Bank，而是采用已运行的母线以并网方式进行基本负荷试验，不仅节约了租用Load Bank费用，还大大节约Load Bank拆装时间，极大地减少了黑启动发电机本体调试时间。
Description
技术领域
本申请属于电路控制领域，具体为一种燃气轮机系统的黑启动方法。
背景技术
黑启动是指当整个电力系统，因故障全部或大面积停电后，不依赖别的系统帮助，通过启动系统中具有自启动能力的机组，带动无自启动能力的机组，并逐渐扩大恢复供电的范围，最终实现整个系统恢复供电的过程。黑启动系统是机组安全运行的重要保障，而黑启动发电机的调试是检验黑启动系统能否正常运行的关键。通常情况下黑启动发电机本体调试与燃机启动试验分别进行，且需要使用Load Bank ，其成本较高、安装程序复杂，不利用推广。
发明内容
首先提供了一种全新的黑启动发电机本体调试方法，首先，不再使用Load Bank ，而是采用已运行的母线以并网方式进行基本负荷试验，不仅节约了租用Load Bank 费用，还大大节约Load Bank拆装时间，极大地减少了黑启动发电机本体调试时间。其次，将原本需要逐台单独进行的黑启动发电机本体调试集中为分组调试，极大的提高了调试效率。其技术方案为，
一种燃气轮机-黑启动系统启动方法，包括多套柴发机组、所述柴发机组依次连接BDA段母线、BCA段母线和BBA段母线，所述BBA段母线与燃机组连接，所述燃机组与升压站连接，所述升压站与BBA段连接；
启动步骤如下：
S1.通过PLC 启动柴发机组，所述柴发机组通过真空断路器与BDA段母线接通，使BDA段母线带电；
S2.所述BDA段母线通过母线联络开关使BCA段母线带电；
S3.所述BCA段母线使BBA段母线带电，BBA段母线与燃机组连接，启动燃机组，当燃机组达到设定转速时合闸发电机出口断路器系统，完成燃机组的启动。
进一步的，所述柴发机组通过中性点隔离开关与电阻连接，所述电阻接地。
进一步的，所述BDA段母线通过变压器与BMA段母线连接，所述变压器两端设有高压侧开关和低压侧开关；所述BMA段母线接厂内负载，并为其供电。
进一步的，所述柴发机组之间的BDA段母线上设有高压侧隔离开关；当其中一套柴发机组不能正常工作时，闭合高压侧隔离开关使BCA段母线带电。
进一步的，所述柴发机组之间的BMA段母线上设有母联开关，当其中一段BMA段母线失效时，闭合母联开关，使整个BMA段母线带电。
进一步的，当其中一套柴发机组不能正常工作时，闭合BDA段母线上的高压母联开关或闭合BMA段的母联开关，使整个BDA带电，电流通过母线联络开关使BCA段母线带电，闭合进线开关，从而实现BBA开关带电。
进一步的，所述多套柴发机组之间并联设有备用柴发机，多套柴发机组之间、柴发机组与备用柴发机之间均设有高压侧母联开关。
进一步的，所述BBA段母线上设有进线开关，所述进线开关与闭锁快切装置连接。
进一步的，柴发机组组态和BBA段母线进行开关同期步骤为，
正常运行模式，并网时升压站侧开关闭合，BBA开关闭合带厂用电，同期条件满足后GCB开关合闸并网；
黑启动模式下，GCB开关和BBA段母线进线开关都在断开位置，燃机发电机定速后，同期合上GCB开关，高厂变和主变得电，主变送电到升压站，高厂变低压侧开关（BBA段母线进线开关）同期合闸后，黑启动柴发机组解列。
有益效果
首先，不再使用Load Bank ，而是采用已运行的母线以并网方式进行基本负荷试验，不仅节约了租用Load Bank 费用，还大大节约Load Bank拆装时间，极大地减少了黑启动发电机本体调试时间。其次，将原本需要逐台单独进行的黑启动发电机本体调试集中为分组调试，极大的提高了调试效率。
附图说明
图1为本申请流程图；
图2为本申请连接关系图；
图3为控制器配置示意图；
其中1-BDA段母线，2- BCA段母线,3- BBA段母线,4- BMA段母线,5-变压器，6-柴发机组，7-母线联络开关，8-高压侧开关，9-真空断路器，10-中性点隔离刀闸，11-电阻，12-低压侧开关，13-母联开关，14-进线开关，15-高压侧母联开关。
具体实施方式
以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。
一种黑启动燃气轮机启动系统，包括两套柴发机组6（第一套柴发机组G11-G16、备用G10；第二套柴发机组G21-G26、备用G20），
BDA段母线包括三段00BDA 、01BDA 、02BDA，分别为黑启动发电机13.8KV出口母线；
BCA段母线包括01BCA、02 BCA ，为电厂公用系统13.8KV母线；
11/21/41/61/12/31/51 BBA：BBA段母线的供电电源开关，比如21BBA开关，其电源取自GT21燃机，其他供电电源取自其他不同的燃机。
所述柴发机组G11-G16依次连接01BDA段母线、01BCA段母线和BBA段母线3，BBA段母线3上分别设有11BBA开关、21BBA开关、41BBA开关、61BBA开关，所述BBA段母线3与燃机组连接，所述燃机组与升压站连接，所述升压站与BBA段母线3连接。
所述两套套柴发机组之间并联设有备用柴发机，多套柴发机组之间、柴发机组与备用柴发机之间均设有高压侧母联开关15。
所述01BDA段母线一端通过母线联络开关7与01BCA段母线2连接，另一端通过各个真空断路器9与柴发机组G11-G16连接，所述柴发机组G11-G16通过对应的中性点隔离刀闸10与电阻11连接，所述电阻11接地。
所述01BDA段母线通过变压器5与00BMA段母线连接，所述01BDA段母线与变压器5之间设有高压侧开关8，所述变压器5与00BMA段母线4之间设有低压侧开关12。所述00BMA段母线与01BMA段母线2之间设有进线开关14。
两套柴发机组的BDA段母线上设有高压侧母联开关15，其中一套柴发机组失效或检修时，通过闭合高压侧母联开关15给全部燃气轮机供电。
01BDA与00BMA间的双环形状：01BDA和01BMA母线之间设有变压器5，变压器将13.8KV电压降为400V，使00BMA段母线电压为400V，给其负载供电。
400V母线00BMA和01BMA母线的进线开关和母联开关：左和右为进线开关14，中间为母联开关13，当进线开关14跳闸时或者14开关的上侧变压器检修时，00BMA失电，这时母联开关13自动合闸，对失电母线00BMA进行供电。
400V母线00BMA和00BMB上面的LOAD：其意思为母线的负载，比如润滑油泵、空压机、厂房新风机组、柴发就地控制柜等。
所述燃机组达到设定转速（3600转）时合闸发电机出口断路器系统（GCB）。
所述柴发机组6、母线联络开关7，高压侧开关8， 真空断路器9，中性点隔离刀闸10， 低压侧开关12， 母联开关13，高压侧母联开关15、进线开关14分别与控制器（单片机或PLC）连接。
图3为PLC系统配置为BCA母线上的母联开关在分位。在这种情况下，黑启动发电机组分为两个发电系统，每6台发电机加上2台备用发电机。在这种情况下，系统可以分两个步骤进行测试:
步骤1：G11-G16台发电机提供电源到母线01BCA段；
步骤2：G21-G26台发电机提供电源到母线02BCA段。
所述柴发机组6、母线联络开关7，高压侧开关8， 真空断路器9，中性点隔离刀闸10， 低压侧开关12， 母联开关13，高压侧母联开关15、进线开关14分别与控制器（单片机或PLC）连接。
实施例1
启动步骤为：
G11-G16和G21-G26同时启动，两套柴发机组通过对应法人真空断路器分别与01BDA段母线和02BDA段母线接通，使01BDA段母线和02BDA段母线带电13.8KV；其中与两台柴发机组分别并联的变压器，闭合变压器两端的高压侧开关和低压侧开关，01BDA段母线和02BDA段母线电压从13.8KV降至400V，使00BMA段母线和01BMA段母线输出400V电压，为厂内负载供电；另外闭合母线联络开关使01BCA段母线和02BCA段母线输出的13.8KV,此时，01BCA段母线和02BCA段母线之间的进线开关断开，00BMA段母线和01BMA段母线之间的母联开关。
实施例2
G11-G16或G21-G26启动，以启动G11-G16为例，关闭与G11-G16对应连接的真空断路器，此时关闭高压侧母联开关，使01BDA、00BDA、02BDA带电，通过与01BDA、02BDA连接的母线联络开关使01BCA段母线、02BCA段母联带电。
实施例3
G11-G16或G21-G26启动，以启动G11-G16为例，关闭与G11-G16对应连接的真空断路器，此时关闭01BCA、02BCA段母线之间的进行开关， 01BDA段母线输出13.8KV电压，使01BCA、02BCA段母线同时带电。
由于做黑启动试验时，公用系统中高压母线其中一段母线需要停电，进行黑启动系统启动供电，启动燃机。这就需要另一段母线的电源不能通过快切装置切到已停电的母线上。为了防止快切勿动造成全厂失电，要闭锁快切装置。
柴发机组组态和BBA进行开关同期步骤为，
正常运行模式同期时选择NORMAL GCB，并网时升压站侧开关闭合，BBA开关闭合带厂用电，同期条件满足后GCB开关合闸并网；
黑启动模式下选择BSDG GCB，GCB和BBA段母线进线开关都在断开位置，燃机发电机定速后，同期合上GCB开关，高厂变和主变得电，主变送电到升压站，高厂变低压侧开关（BBA段母线进线开关）同期合闸后，黑启动柴发机组解列。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种燃气轮机-黑启动系统启动方法，其特征在于，包括多套柴发机组、所述柴发机组依次连接BDA段母线、BCA段母线和BBA段母线，所述BBA段母线与燃机组连接，所述燃机组与升压站连接，所述升压站与BBA段连接；
启动步骤如下：
S1.通过PLC 启动柴发机组，所述柴发机组通过真空断路器与BDA段母线接通，使BDA段母线带电；
S2.所述BDA段母线通过母线联络开关使BCA段母线带电；所述BDA段母线通过变压器与BMA段母线连接，所述变压器两端设有高压侧开关和低压侧开关；所述BMA段母线接厂内负载，并为其供电；所述柴发机组之间的BDA段母线上设有高压侧隔离开关；当其中一套柴发机组不能正常工作时，闭合高压侧隔离开关使BCA段母线带电；
所述柴发机组之间的BMA段母线上设有母联开关，当其中一段BMA段母线失效时，闭合母联开关，使整个BMA段母线带电；
S3.所述BCA段母线使BBA段母线带电，BBA段母线与燃机组连接，启动燃机组，当燃机组达到设定转速时合闸发电机出口断路器系统，完成燃机组的启动；
正常运行模式，并网时升压站侧开关闭合，BBA开关闭合带厂用电，同期条件满足后GCB开关合闸并网；
黑启动模式下，GCB开关和BBA段母线进线开关都在断开位置，燃机发电机定速后，同期合上GCB开关，高厂变和主变得电，主变送电到升压站，高厂变低压侧开关同期合闸后，黑启动柴发机组解列。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机-黑启动系统启动方法，其特征在于，所述柴发机组通过中性点隔离开关与电阻连接，所述电阻接地。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机-黑启动系统启动方法，其特征在于，当其中一套柴发机组不能正常工作时，闭合BDA段母线上的高压母联开关或闭合BMA段的母联开关，使整个BDA带电，电流通过母线联络开关使BCA段母线带电，闭合进线开关，从而实现BBA开关带电。
4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机-黑启动系统启动方法，其特征在于，所述多套柴发机组之间并联设有备用柴发机，多套柴发机组之间、柴发机组与备用柴发机之间均设有高压侧母联开关。
5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机-黑启动系统启动方法，其特征在于，所述BBA段母线上设有进线开关，所述进线开关与闭锁快切装置连接。
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