CN214045052U - 一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，主要包括柴油发电机、水轮发电机、升压变压器和接入三分之四接线的第一500kV线路、第二500kV线路；开展发‑变‑线自励磁试验，排除启动自励磁振荡隐患，利用柴油发电机确定线路过电压倍数，为黑启动升压变压器高压侧电压限制提供参考，由柴油发电机启动水轮发电机，水轮发电机带升压变压器对线路进行充电，并恢复水轮机自带厂用10kV母线负荷小岛运行；本实用新型从设置柴油发电机备用电源、采用自动励磁AVR控制、投入黑启动压板、并网开关单侧无压合闸方式、合理简化开关和刀闸操作等多个角度提升了黑启动安全性、可控性，节省黑启动时间。

Description

一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统

技术领域

本实用新型属于水电站黑启动技术领域，具体涉及一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统。

背景技术

黑启动是电网发生极端故障全网失电后，依靠有自启动能力电厂率先供电，以“星火燎原”方式逐步扩大供电范围直至恢复整个电网正常运行。黑启动作为各国电网安全卫士，能够减轻重大自然灾害造成的停电损失，国内外多起黑启动实例表明黑启动对电网和国家安全意义重大。为保证电网安全稳定运行，规范黑启动设备运行和管理，电网依据国家相关法律法规和行业标准，先后出具多项黑启动相关的规章制度，对有黑启动能力的电厂给予经济补偿，具备条件电厂高度重视，积极配合电网开展黑启动能力建设及试验工作。开展水电黑启动试验，在短时间内快速恢复电网正常稳定运行，将负荷及经济损失降到最小，具有显著的社会效益。

现有黑启动技术以下缺陷和不足：(1)发电机和升压变压器带线路黑启动自励磁判断大都采用理论分析方式，有待从实际试验角度进行自励磁判断，实际试验更能精确判断发自励磁现象；(2)黑启动线路首末两端过电压倍数大都通过线路分布参数计算，再根据线路末端最高允许运行电压确定升压变压器高压侧的电压，尚未见到利用柴油实测线路过电压倍数，实测相比理论计算结果更为精确；(3)常见水电黑启动时并未调整发电机过电压定值，对线路充电时通常励磁系统采用手动方式，发电机电压建压至额定电压，合并网开关后线路大量容性电流导致电压超过额定值，并采用手动方式解除并网信号至励磁系统和调速系统的信号，手动短接方式合闸并网开关，降低了黑启动安全性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，结构简单，设计合理，减少运行人员操作步骤，节省启动时间，提升操作安全性。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，包括柴油发电机、厂用10kV母线、水轮发电机、第一500kV线路、第一电抗器和第二500kV 线路；

所述柴油发电机依次经第一厂用10kV开关、第一厂用10kV刀闸、第二厂用10kV开关与所述厂用10kV母线相连；

所述厂用10kV母线依次经第三厂用10kV开关和高压厂用变压器；

所述水轮发电机的接地端经中性点接地刀闸接地，发电端依次经发电机出口断路器、发电机出口刀闸、升压变压器和第一高压500kV刀闸；

所述第二500kV线路依次经第八高压500kV刀闸、第九高压500kV刀闸、第三高压500kV断路器、第十高压500kV刀闸、第二高压500kV刀闸、第一高压500kV断路器、第三高压500kV刀闸、第四高压500kV刀闸与所述第一500kV线路相连；

所述第一电抗器一端经第二电抗器接地，另一端经第五高压500kV刀闸后T接在所述第四高压500kV刀闸和第一500kV线路连接的公共点；

高压厂用变压器T接在所述发电机出口刀闸和升压变压器连接的公共点；

第一高压500kV刀闸T接在所述第二高压500kV刀闸和第十高压500kV 刀闸连接的公共点。

优选的，还包括第一500kV母线、第二500kV母线和备用电源；

所述第一500kV母线依次经第六高压500kV刀闸、第二高压500kV断路器、第七高压500kV刀闸后T接在所述第八高压500kV刀闸和第九高压 500kV刀闸连接的公共点；

所述第二500kV母线依次经第十二高压500kV刀闸、第四高压500kV 断路器、第十一高压500kV刀闸后T接在所述第三高压500kV刀闸和第四高压500kV刀闸连接的公共点；

所述备用电源经第四厂用10kV开关后T接在所述第一厂用10kV开关和第一厂用10kV刀闸连接的公共点；

所述柴油发电机作为所述水轮发电机黑启动第一安全备用电源，所述备用电源作为所述水轮发电机黑启动第二安全备用电源。

进一步的，进行所述水轮发电机、升压变压器和第一500kV线路黑启动自励磁试验时，所述水轮发电机过电压保护定值设置为115V，延时时间设置为0s，跳闸逻辑修改为断开所述发电机出口断路器，断开所述第三厂用 10kV开关、第三高压500kV断路器和第四高压500kV断路器；调整所述水轮发电机转速为104.2r/min；闭合所述中性点接地刀闸、发电机出口断路器、发电机出口刀闸、第一高压500kV刀闸、第二高压500kV刀闸、第一高压 500kV断路器、第三高压500kV刀闸、第四高压500kV刀闸和第五高压 500kV刀闸。

进一步的，进行所述水轮发电机、升压变压器和第二500kV线路黑启动自励磁试验时，断开所述第三厂用10kV开关、第一高压500kV断路器和第二高压500kV断路器；调整所述水轮发电机转速为104.2r/min；闭合所述中性点接地刀闸、发电机出口断路器、发电机出口刀闸、第一高压500kV刀闸、第八高压500kV刀闸、第九高压500kV刀闸、第三高压500kV断路器和第十高压500kV刀闸。

进一步的，进行所述水轮发电机、升压变压器、第一500kV线路和第二 500kV线路黑启动自励磁试验时，断开第三厂用10kV开关、第二高压 500kV断路器和第四高压500kV断路器；调整所述水轮发电机转速为 104.2r/min；闭合所述中性点接地刀闸、发电机出口断路器、发电机出口刀闸、第一高压500kV刀闸、第二高压500kV刀闸、第一高压500kV断路器、第三高压500kV刀闸、第四高压500kV刀闸、第五高压500kV刀闸、第八高压500kV刀闸、第九高压500kV刀闸、第三高压500kV断路器和第十高压500kV刀闸。

进一步的，进行所述柴油发电机、高压厂用变压器、升压变压器、第一 500kV线路过电压试验时，断开所述第四厂用10kV开关、发电机出口断路器、第三高压500kV断路器和第四高压500kV断路器；启动所述柴油发电机并建压至10kV额定电压；闭合所述第一厂用10kV开关、第一厂用10kV 刀闸、第二厂用10kV开关、第三厂用10kV开关、第一高压500kV刀闸、第二高压500kV刀闸、第一高压500kV断路器、第三高压500kV刀闸、第四高压500kV刀闸和第五高压500kV刀闸。

进一步的，进行所述柴油发电机、高压厂用变压器、升压变压器、第二 500kV线路过电压试验时，断开所述第四厂用10kV开关、发电机出口断路器、第一高压500kV断路器和第二高压500kV断路器；启动所述柴油发电机并建压至10kV额定电压；闭合闭合所述第一厂用10kV开关、第一厂用 10kV刀闸、第二厂用10kV开关、第三厂用10kV开关、第一高压500kV刀闸、第八高压500kV刀闸、第九高压500kV刀闸、第三高压500kV断路器和第十高压500kV刀闸。

进一步的，进行所述柴油发电机、高压厂用变压器、升压变压器、第一 500kV线路和第二500kV线路过电压试验时，断开所述第四厂用10kV开关、发电机出口断路器、第二高压500kV断路器和第四高压500kV断路器；启动所述柴油发电机并建压至10kV额定电压；闭合所述闭合闭合所述第一厂用10kV开关、第一厂用10kV刀闸、第二厂用10kV开关、第三厂用10kV 开关、第一高压500kV刀闸、第二高压500kV刀闸、第一高压500kV断路器、第三高压500kV刀闸、第四高压500kV刀闸和第五高压500kV刀闸、第八高压500kV刀闸、第九高压500kV刀闸、第三高压500kV断路器和第十高压500kV刀闸。

进一步的，所述水轮发电机和升压变压器对第一500kV线路、第二 500kV线路进行黑启动充电试验时，断开所述第四厂用10kV开关、第三厂用10kV开关、第二高压500kV断路器、第四高压500kV断路器，闭合所述中性点接地刀闸、发电机出口断路器、发电机出口刀闸、第一高压500kV刀闸、第二高压500kV刀闸、第三高压500kV刀闸、第四高压500kV刀闸、第五高压500kV刀闸、第八高压500kV刀闸、第九高压500kV刀闸、第十高压500kV刀闸、第一高压500kV断路器和第三高压500kV断路器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型能够提供在黑启动前进行自励磁和过电压试验的结构和连接，能够在黑启动前通过系统调整一、二次设备定值及操作方式，基于二次回路保证黑启动安全性；黑启动时励磁系统采用AVR自动控制方式，避免线路容性电流造成的线路过电压，利用柴油发电机启动水轮发电机，合理简化了开关和刀闸，能够在黑启动成功后及时恢复厂用10kV母线负荷由水轮发电机，实现水轮发电机自带厂用电孤岛运行方式，提升了黑启动安全性、可控性，节省黑启动时间，保证电网在失电情况下，水轮发电机电源及时送出，加快电网重构和恢复速度。

进一步的，本实用新型将备用电源作为柴油发电机第二备用电源，当黑启动时，柴油发电机不能启动、建压，投入备用电源，提升了水电站黑启动的可靠性，避免黑启动失败的事故。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图。

图2为本实用新型的第一500kV线路自励磁试验原理框图。

图3为本实用新型的第二500kV线路自励磁试验原理框图。

图4为本实用新型的第一500kV线路和第二500kV线路自励磁试验原理框图。

图5为本实用新型的第一500kV线路过电压试验原理框图。

图6为本实用新型的第二500kV线路过电压试验原理框图。

图7为本实用新型的第一500kV线路和第二500kV线路过电压原理框图。

图8为本实用新型的第一500kV线路或第二500kV线路黑启动充电原理框图。

图9为本实用新型的黑启动恢复厂用电原理框图。

图中：1-柴油发电机；2-第一厂用10kV开关；3-第一厂用10kV刀闸； 4-第二厂用10kV开关；5-厂用10kV母线；6-第三厂用10kV开关；7-高压厂用变压器；8-中性点接地刀闸；9-水轮发电机；10-发电机出口断路器； 11-发电机出口刀闸；12-升压变压器；13-第一高压500kV刀闸；14-第二高压500kV刀闸；15-第一高压500kV断路器；16-第三高压500kV刀闸；17- 第四高压500kV刀闸；18-第一500kV线路；19-第五高压500kV刀闸；20- 第一电抗器；21-第二电抗器；22-第一500kV母线；23-第六高压500kV刀闸；24-第二高压500kV断路器；25-第七高压500kV刀闸；26-第八高压 500kV刀闸；27-第二500kV线路；28-第九高压500kV刀闸；29-第三高压 500kV断路器；30-第十高压500kV刀闸；31-第十一高压500kV刀闸；32-第四高压500kV断路器；33-第十二高压500kV刀闸；34-第二500kV母线； 35-备用电源；36-第四厂用10kV开关。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

本实用新型一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，主要包括柴油发电机、水轮发电机、升压变压器和接入三分之四接线的第一 500kV线路、第二500kV线路；从而能够开展发-变-线自励磁试验，排除启动自励磁振荡隐患，利用柴油发电机确定线路过电压倍数，为黑启动升压变压器高压侧电压限制提供参考，由柴油发电机启动水轮发电机，水轮发电机带升压变压器对线路进行充电，并恢复水轮机自带厂用10kV母线负荷小岛运行；本实用新型能够排除黑启动过程存在的技术难题，从设置柴油发电机备用电源、采用自动励磁AVR控制、投入黑启动压板、并网开关单侧无压合闸方式、合理简化开关和刀闸操作等多个角度提升了黑启动安全性、可控性，节省黑启动时间，保证电网在失电情况下，水轮发电机电源及时送出，加快电网重构和恢复速度。

如图1所示，本实用新型一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，包括柴油发电机1、厂用10kV母线5、水轮发电机9、第一500kV 线路18、第一电抗器20和第二500kV线路27；

所述柴油发电机1依次经第一厂用10kV开关2、第一厂用10kV刀闸3、第二厂用10kV开关4与所述厂用10kV母线5相连；

所述厂用10kV母线5依次经第三厂用10kV开关6和高压厂用变压器 7；

所述水轮发电机9的接地端经中性点接地刀闸8接地，发电端依次经发电机出口断路器10、发电机出口刀闸11、升压变压器12和第一高压500kV 刀闸13；

所述第二500kV线路27依次经第八高压500kV刀闸26、第九高压 500kV刀闸28、第三高压500kV断路器29、第十高压500kV刀闸30、第二高压500kV刀闸14、第一高压500kV断路器15、第三高压500kV刀闸16、第四高压500kV刀闸17与所述第一500kV线路18相连；

所述第一电抗器20一端经第二电抗器21接地，另一端经第五高压500kV刀闸19后T接在所述第四高压500kV刀闸17和第一500kV线路18 连接的公共点；

高压厂用变压器7T接在所述发电机出口刀闸11和升压变压器12连接的公共点；

第一高压500kV刀闸13T接在所述第二高压500kV刀闸14和第十高压 500kV刀闸30连接的公共点。

所述柴油发电机1用于过电压试验和黑启动初期为水轮发电机9提供厂用电源，其详细参数如下表：

额定容(kVA)	有功功率(kW)	额定功率因数	额定电压(V)
				625	500	0.8	10500

所述水轮发电机9在所述第一500kV线路18和第二500kV线路27失电后，及时启动并重新将电源送出，帮助电网恢复供电，启动待启动电源，其详细参数如下表：

额定容量(MVA)	有功功率(MW)	额定功率因数	额定转速(r/min)
				777.8	700	0.9	104.2

如图1所示，还包括第一500kV母线22、第二500kV母线34和备用电源35；

所述第一500kV母线22依次经第六高压500kV刀闸23、第二高压 500kV断路器24、第七高压500kV刀闸25后T接在所述第八高压500kV刀闸26和第九高压500kV刀闸28连接的公共点；

所述第二500kV母线34依次经第十二高压500kV刀闸33、第四高压 500kV断路器32、第十一高压500kV刀闸31后T接在所述第三高压500kV 刀闸16和第四高压500kV刀闸17连接的公共点；

所述备用电源35经第四厂用10kV开关36后T接在所述第一厂用10kV 开关2和第一厂用10kV刀闸3连接的公共点；

所述柴油发电机1作为所述水轮发电机9黑启动第一安全备用电源，所述备用电源35作为所述水轮发电机9黑启动第二安全备用电源。

自励磁实际上是一种参数谐振，当发电机带有容性负载，在某种电抗参数的匹配下，即使励磁电流很小，也有可能因为励磁能量的作用产生参数谐振现象。而发电机自励磁，当发电机所带的容性负荷达到某一指标后，回路中的容性电流产生的助磁会使发电机的端电压逐渐增大，升高的电压又引起容性电流增长，机端电压因助磁作用再度增加，使机端电压自发增大，越来越高的现象；尽管自励磁引发发电机机端电压不会无限增大，但是由于输电线的长度增加所造成容抗减小，机端电压在逐步增大过程中会迅速产生更高的数值，较为严重时，将会对机组及厂站电气设备的绝缘造成损害，给设备以致整个系统带来不安全因素，甚至导致事故发生。因此，自励磁的发生与否及其严重程度将是关系到黑启动能否成功进行的关键问题之一。

如图2所示，进行所述水轮发电机9、升压变压器12和第一500kV线路18黑启动自励磁试验时，所述水轮发电机9过电压保护定值设置为115V，延时时间设置为0s，跳闸逻辑修改为断开所述发电机出口断路器10，断开所述第三厂用10kV开关6、第三高压500kV断路器29和第四高压500kV断路器32；调整所述水轮发电机9转速为104.2r/min；闭合所述中性点接地刀闸8、发电机出口断路器10、发电机出口刀闸11、第一高压500kV刀闸13、第二高压500kV刀闸14、第一高压500kV断路器15、第三高压500kV刀闸 16、第四高压500kV刀闸17和第五高压500kV刀闸19。

如图3所示，进行所述水轮发电机、升压变压器和第二500kV线路黑启动自励磁试验时，进行所述水轮发电机9、升压变压器12和第二500kV线路27黑启动自励磁试验时，断开所述第三厂用10kV开关6、第一高压 500kV断路器15和第二高压500kV断路器24；调整所述水轮发电机9转速为104.2r/min；闭合所述中性点接地刀闸8、发电机出口断路器10、发电机出口刀闸11、第一高压500kV刀闸13、第八高压500kV刀闸26、第九高压 500kV刀闸28、第三高压500kV断路器29和第十高压500kV刀闸30。

如图4所示，进行所述水轮发电机9、升压变压器12、第一500kV线路 18和第二500kV线路27黑启动自励磁试验时，断开第三厂用10kV开关6、第二高压500kV断路器24和第四高压500kV断路器32；调整所述水轮发电机9转速为104.2r/min；闭合所述中性点接地刀闸8、发电机出口断路器10、发电机出口刀闸11、第一高压500kV刀闸13、第二高压500kV刀闸14、第一高压500kV断路器15、第三高压500kV刀闸16、第四高压500kV刀闸 17、第五高压500kV刀闸19、第八高压500kV刀闸26、第九高压500kV刀闸28、第三高压500kV断路器29和第十高压500kV刀闸30。

当线路末端空载时，线路的入口阻抗为容性，线路电容效应不仅使线路末端电压高于首端，而且使线路首、末端电压高于电源电动势，导致电源在空投空载线路产生过电压。

如图5所示，进行所述柴油发电机1、高压厂用变压器7、升压变压器 12、第一500kV线路18过电压试验时，断开所述第四厂用10kV开关36、发电机出口断路器10、第三高压500kV断路器29和第四高压500kV断路器 32；启动所述柴油发电机1并建压至10kV额定电压；闭合所述第一厂用 10kV开关2、第一厂用10kV刀闸3、第二厂用10kV开关4、第三厂用10kV 开关6、第一高压500kV刀闸13、第二高压500kV刀闸14、第一高压500kV 断路器15、第三高压500kV刀闸16、第四高压500kV刀闸17和第五高压 500kV刀闸19；根据第一500kV线路18末端和首端电压之比计算过电压倍数。

如图6所示，进行所述柴油发电机1、高压厂用变压器7、升压变压器 12、第二500kV线路27过电压试验时，断开所述第四厂用10kV开关36、发电机出口断路器10、第一高压500kV断路器15和第二高压500kV断路器24；启动所述柴油发电机1并建压至10kV额定电压；闭合闭合所述第一厂用10kV开关2、第一厂用10kV刀闸3、第二厂用10kV开关4、第三厂用10kV开关6、第一高压500kV刀闸13、第八高压500kV刀闸26、第九高压 500kV刀闸28、第三高压500kV断路器29和第十高压500kV刀闸30；根据第二500kV线路27末端和首端电压之比计算过电压倍数。

如图7所示，进行所述柴油发电机1、高压厂用变压器7、升压变压器 12、第一500kV线路18和第二500kV线路27过电压试验时，断开所述第四厂用10kV开关36、发电机出口断路器10、第二高压500kV断路器24和第四高压500kV断路器32；启动所述柴油发电机1并建压至10kV额定电压；闭合所述闭合闭合所述第一厂用10kV开关2、第一厂用10kV刀闸3、第二厂用10kV开关4、第三厂用10kV开关6、第一高压500kV刀闸13、第二高压500kV刀闸14、第一高压500kV断路器15、第三高压500kV刀闸16、第四高压500kV刀闸17和第五高压500kV刀闸19、第八高压500kV刀闸26、第九高压500kV刀闸28、第三高压500kV断路器29和第十高压500kV刀闸 30；分别根据第一500kV线路18和第二500kV线路27末端和首端电压之比计算过电压倍数。

如图8和图9所示，所述水轮发电机9和升压变压器12对第一500kV 线路18、第二500kV线路27进行黑启动充电试验时，断开所述第四厂用 10kV开关36、第三厂用10kV开关6、第二高压500kV断路器24、第四高压500kV断路器32，闭合所述中性点接地刀闸8、发电机出口断路器10、发电机出口刀闸11、第一高压500kV刀闸13、第二高压500kV刀闸14、第三高压500kV刀闸16、第四高压500kV刀闸17、第五高压500kV刀闸19、第八高压500kV刀闸26、第九高压500kV刀闸28、第十高压500kV刀闸30、第一高压500kV断路器15和第三高压500kV断路器29；检查并确认所述第一500kV线路18和第二500kV线路27末端电压示值未超过最大允许运行548kV电压、相序正确；恢复所述厂用10kV母线5负荷时，断开所述第二厂用10kV开关4，闭合所述第三厂用10kV开关6；所述水轮发电机9励磁系统设置黑启动压板，投入时自动解除所述发电机出口断路器并网信号与调速、励磁系统的连接，所述水轮发电机9励磁系统采用自动励磁AVR方式对第一500kV线路18或第二500kV线路27进行黑启动充电试验；所述水轮发电机9励磁系统低励限制按照发电机P-Q曲线进行设置，(700MW、- 294MVar)、(525MW、-378Mvar)、(350MW、-408MVar)；所述水轮发电机9同期系统以单侧无压合闸方式合闸发电机出口断路器。

本实施例中，一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统的验证时，包括如下步骤：

1)进行黑启动试验准备工作，待所有前期准备工作完成后进入步骤2)；

2)开展所述水轮发电机9和升压变压器12对第一500kV线路18)或第二500kV线路27自励磁试验，根据所述水轮发电机9、第一500kV线路 18、第二500kV线路27电压和电流信号是否发生振荡判断自励磁现象，若无自励磁现象则进入步骤3，若发生自励磁现象则进入步骤6)；

3)利用所述柴油发电机1开展第一500kV线路18或第二500kV线路 27过电压试验，计算所述第一500kV线路18或第二500kV线路27末端和首端电压之比n，由末端最大允许运行电压548kV除以n确定黑启动时所述升压变压器12的高压侧目标值，随后进入步骤4)；

4)启动所述柴油发电机1为厂用10kV母线5负荷供电，进行性所述水轮发电机9和升压变压器12带所述第一500kV线路18或第二500kV线路27黑启动充电试验，检查并确认所述第一500kV线路18或第二500kV线路 27末端电压示值及相序正确，并进入步骤5)；

5)所述厂用10kV母线5负荷恢复由所述水轮发电机9供电，检查并确认所述厂用10kV母线5电压示值稳定，变化范围小于等于额定电压10kV的 3％，进入步骤6)；

6)所述水轮发电机9和升压变压器12带所述第一500kV线路18或第二500kV线路27黑启动结束。

本实施例中，所述步骤1)中运行人员操作所述第二高压500kV断路器 24和第四高压500kV断路器32转冷备用状态，断开所述第四厂用10kV开关36；

所述步骤2)中运行人员依次按照调整所述水轮发电机9转速为 104.2r/min、闭合中性点接地刀闸8、闭合发电机出口刀闸11、闭合第一高压500kV刀闸13、闭合第二高压500kV刀闸14、闭合第三高压500kV刀闸 16、第四高压500kV刀闸17、第五高压500kV刀闸19、闭合发电机出口断路器10和第一高压500kV断路器15操作，若所述水轮发电机9和第一500kV线路18电压和电流发生振荡，则产生自励磁，不能进行黑启动，立即断开所述第一高压500kV断路器15，若没有发生振荡，则可以进行第一 500kV线路18黑启动，检查并确认所述第一高压500kV断路器15处断开状态，运行人员继续依次闭合第八高压500kV刀闸26、闭合第九高压500kV 刀闸28、闭合第十高压500kV刀闸30、闭合所述第三高压500kV断路器29，若所述水轮发电机9和第二500kV线路27电压和电流发生振荡，则产生自励磁，不能进行黑启动，立即断开所述第三高压500kV断路器29，若没有发生振荡，则可以进行第二500kV线路27黑启动，再次闭合所述第一高压500kV断路器15，若所述水轮发电机9和第二500kV线路27、第一500kV 线路18电压和电流发生振荡，则产生自励磁，不能进行黑启动，立即断开所述第三高压500kV断路器29和第一高压500kV断路器15，若没有发生振荡，则可以进行第二500kV线路27和第一500kV线路18黑启动，随后断开发电机出口断路器10、第一高压500kV断路器15和第三高压500kV断路器 29；

所述步骤3)中首先启动所述柴油发电机1并建压至10kV额定电压，依次闭合第一厂用10kV刀闸3、所述第一厂用10kV开关2、第二厂用10kV 开关4、第三厂用10kV开关6和第一高压500kV断路器15，计算所述第一 500kV线路18首端和末端电压比n1，断开所述第一高压500kV断路器15，接下来闭合所述第三高压500kV断路器29，计算所述第二500kV线路27首端和末端电压比n2，再次闭合所述第一高压500kV断路器15，计算第一 500kV线路18首端和末端电压比n3，计算所述第二500kV线路27首端和末端电压比n4，选取548/n1、548/n2、548/n3、548/n4中最小值确定黑启动时所述升压变压器12高压侧电压目标值Vm，最后断开所述第一厂用10kV开关2、第二厂用10kV开关4、第三厂用10kV开关6、第一高压500kV断路器15和第三高压500kV断路器29；

所述步骤4)中运行人员依次闭合所述第一厂用10kV开关2、第二厂用 10kV开关4，启动所述柴油发电机1为厂用10kV母线5负荷供电，启动所述水轮发电机9并定速104.2r/min，闭合所述发电机出口断路器10，调整所述升压变压器12高压侧电压为Vm，闭合所述第一高压500kV断路器15，检查并确认所述第一500kV线路18末端电压示值≤548kV、相序正确，断开所述第一高压500kV断路器15，闭合所述第三高压500kV断路器29，检查并确认所述第二500kV线路27末端电压示值≤548kV、相序正确，断开所述发电机出口断路器10，闭合所述第一高压500kV断路器15，再次闭合所述发电机出口断路器10，检查并确认所述第一500kV线路18和所述第二 500kV线路27末端电压示值≤548kV、相序正确；

所述步骤5)中运行人员首先断开所述第二厂用10kV开关4，随后闭合所述第三厂用10kV开关6，所述厂用10kV母线5负荷恢复由所述水轮发电机9供电，检查并确认所述厂用10kV母线5电压示值稳定，变化范围小于等于额定电压10kV的3％；

所述步骤6)中，运行人员断开所述第三厂用10kV开关6，闭合所述第二厂用10kV开关4，关闭所述水轮发电机9励磁系统和导叶，所述水轮发电机9处停机状态，所述柴油发电机1停机，依次断开所述第一厂用10kV 开关2、第二厂用10kV开关4、发电机出口断路器10、第一高压500kV断路器15、第三高压500kV断路器29，恢复所述水轮发电机9过电压保护定值为130V，延时时间设置为5s，恢复跳闸逻辑，所述水轮发电机9和升压变压器12带所述第一500kV线路18或第二500kV线路27黑启动结束。

以上所述，仅是本实用新型专利的较佳实施例，并非对本实用新型专利作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，其特征在于，包括柴油发电机(1)、厂用10kV母线(5)、水轮发电机(9)、第一500kV线路(18)、第一电抗器(20)和第二500kV线路(27)；

所述柴油发电机(1)依次经第一厂用10kV开关(2)、第一厂用10kV刀闸(3)、第二厂用10kV开关(4)与所述厂用10kV母线(5)相连；

所述厂用10kV母线(5)依次经第三厂用10kV开关(6)和高压厂用变压器(7)；

所述水轮发电机(9)的接地端经中性点接地刀闸(8)接地，发电端依次经发电机出口断路器(10)、发电机出口刀闸(11)、升压变压器(12)和第一高压500kV刀闸(13)；

所述第二500kV线路(27)依次经第八高压500kV刀闸(26)、第九高压500kV刀闸(28)、第三高压500kV断路器(29)、第十高压500kV刀闸(30)、第二高压500kV刀闸(14)、第一高压500kV断路器(15)、第三高压500kV刀闸(16)、第四高压500kV刀闸(17)与所述第一500kV线路(18)相连；

所述第一电抗器(20)一端经第二电抗器(21)接地，另一端经第五高压500kV刀闸(19)后T接在所述第四高压500kV刀闸(17)和第一500kV线路(18)连接的公共点；

高压厂用变压器(7)T接在所述发电机出口刀闸(11)和升压变压器(12)连接的公共点；

第一高压500kV刀闸(13)T接在所述第二高压500kV刀闸(14)和第十高压500kV刀闸(30)连接的公共点。

2.根据权利要求1所述的一种500kV电压等级三分之四接线水电站黑启动系统，其特征在于，还包括第一500kV母线(22)、第二500kV母线(34)和备用电源(35)；

所述第一500kV母线(22)依次经第六高压500kV刀闸(23)、第二高压500kV断路器(24)、第七高压500kV刀闸(25)后T接在所述第八高压500kV刀闸(26)和第九高压500kV刀闸(28)连接的公共点；

所述第二500kV母线(34)依次经第十二高压500kV刀闸(33)、第四高压500kV断路器(32)、第十一高压500kV刀闸(31)后T接在所述第三高压500kV刀闸(16)和第四高压500kV刀闸(17)连接的公共点；

所述备用电源(35)经第四厂用10kV开关(36)后T接在所述第一厂用10kV开关(2)和第一厂用10kV刀闸(3)连接的公共点；

所述柴油发电机(1)作为所述水轮发电机(9)黑启动第一安全备用电源，所述备用电源(35)作为所述水轮发电机(9)黑启动第二安全备用电源。

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