[发明专利]一种水电站黑启动机组励磁系统及并网信号投入、切除方法

说明书

本发明公开了一种水电站黑启动机组励磁系统及并网信号投入、切除方法，所述系统包括机组LCU、UPS电源与励磁并网信号切换继电器；机组LCU设置第一开入点与第二开入点；机组LCU设置第一开出点与第二开出点；第一开出点、第二开出点分别与励磁并网信号切换继电器相连。励磁并网信号通过励磁并网信号切换继电器的两对常开接点并联输入到励磁调节器。本发明能够有效解决黑启动零起升压依赖人员到现场手动操作的难题，实现了水电站黑启动的全流程自动化、智能化；有利于电网尽快恢复供电，缩短了停电时间，提高了黑启动的时效性，降低停电带来的损失。

技术领域

本发明涉及水电站黑启动技术领域，尤其涉及一种水电站黑启动机组励磁系统及并网信号投入、切除方法。

背景技术

水轮发电机组与火电、核电机组相比，具有辅助设备简单、厂用电少、开机速度快等优点，因此当电力系统因故障停运后，根据电网和电站安全需要，很多水电厂都需要具备快速恢复厂用电、机组开机、逐步恢复电网电源的功能，故水电站黑启动的时效性对系统恢复、设备安全和快速恢复对重要用户供电极为重要。

水电站的黑启动是指在无厂用交流电的情况下，仅仅利用电厂储存的两种能量——直流系统蓄电池储存的电能量和液压系统储存的液压能量，完成机组自启动，对内恢复厂用电，对外配合电网调度恢复电网运行。机组具有黑启动功能不仅是电站在全厂失电情况下安全生产自救的必要措施，也是电网发展的需要。目前黑启动涉及调整的设备多、范围广，大多数设备操作均需要现场手动操作，影响时效性。其次，厂用辅助设备不能长时间失压，需要电站快速实现黑启动。最后，由于黑启动操作多、范围广的特点，利用传统操作票方式来把控黑启动过程的安全性、流畅性有一定的困难。

由于黑启动过程很多需要现场操作和人工判断，且此未知的因素较多，一定程度上制约了黑启动恢复厂用电的时效性，如何降低启动时间、提高恢复速度成了黑启动需要特别关注的一个问题。

现有水电站采用发电机变压器组单元接线，发电机组励磁装置为广科所EXC9000微机励磁装置，发电机组起励建压的条件是：发电机转速95%,发电机出口断器分闸,发电机组灭磁开关合闸。发电机组黑启动带厂用电有两种方式：一是发电机组励磁方式设置为零起升压，发电机起励建压后，合上发电机出口断路器，然后人工增磁将发电机电压升至10.2kV左右；二是发电机励磁方式设置为零起升压，解开励磁装置的并网信号，合上发电机出口断路器，然后起励建压，并人工增减将发电机电压升至10.2kV左右。以上两种方式均需要人工现场操作。由于励磁系统的封闭性，导致无法修改励磁系统内部逻辑使其在机组出口断路器合闸情况下带主变压器进行零起升压，从而成为实行自动黑启动流程的“瓶颈”。发生事故停电后电站运维人员到现地启动柴油发电机带厂用电运行，现地对机组进行黑启动进一步恢复厂用电，如遇道路交通中断，将会延误恢复厂用电时间，可能导致事故扩大。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水电站黑启动机组励磁系统，包括：

机组LCU、UPS电源与励磁并网信号切换继电器；

机组LCU连接励磁并网信号切换继电器；

机组LCU设置第一开入点与第二开入点，第一开入点用于励磁并网信号投入监视，第二开入点用于励磁并网信号退出监视；第一开入点、第二开入点分别与励磁并网信号切换继电器的常闭、常开接点相连；

机组LCU设置第一开出点与第二开出点，第一开出点连接投励磁并网信号，第二开出点连接退励磁并网信号；第一开出点、第二开出点分别与励磁并网信号切换继电器相连；

当机组正常开机时，机组LCU控制第一开出点动作时，励磁并网信号继电器为闭合状态，并网信号按正常接入；当机组黑启动时，机组LCU控制第二开出点动作时，励磁并网信号继电器为断开状态，励磁装置的并网信号解除，发电机励磁系统带主变预置升压；