[發明專利]一種具有小型水電的火電廠黑啟動系統及方法

在審

• 申請號: 202011305830.7
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112311011A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 寇水潮;兀鵬越;孫鋼虎;田磊陳;陳聰平;王小輝;柴琦;李志鵬;孫夢瑤;張立松
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/06;H02J3/24;F03B15/06;F03B13/00;F01K23/00;F01K13/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明一種具有小型水電的火電廠黑啟動系統及方法，包括第一水輪發電機、第二水輪發電機、第三水輪發電機、第四水輪發電機、第一主變壓器、第二主變壓器、第一降壓變壓器、第二降壓變壓器、第一三繞組廠用變壓器、第二三繞組廠用變壓器、第一雙繞組廠用變壓器、第二雙繞組廠用變壓器、35kV送出T接線路；在火電機組送出線路失電后，通過火電廠廠內小型水電快速啟動，小型水電為火電機組廠用電系統一段母線供電，另一段母線由接有小型水電母線經三繞組變壓器穿越供電，火電廠兩段廠用母線均恢復供電，快速恢復為失電系統供電；火電機組送出線路正常運行時，小型水電可輔助火電機組參與AGC調頻或者通過T接線路為電網供電。

技術領域

本發明屬于具有小型水電的火電廠黑啟動技術領域，具體涉及一種具有小型水電的火電廠黑啟動系統及方法。

背景技術

目前我國黑啟動主要以水電、燃機為主，火電因受限因素太多并不具備黑啟動能力，主要原因在于火電輔機眾多，黑啟動時需要很大的電源才能夠拖動火電輔機運行，同時電網失電后，火電機組廠用輔機時間一段時間后，鍋爐、汽機溫度逐漸朝冷態過渡，在所有復雜工藝均無故障的時候，再次啟動需要數個小時或者一天以上，因此，火電因其特殊的運行工況和物理特性一直是制約其黑啟動的關鍵技術。火電具備黑啟動能力的條件是，電網失電后，所有輔機能切換至容量較大的電源供電，即可在鍋爐、汽機極熱態的情況下，在短時間內快速送出電源，目前火電急需一個可儲能、可控的、容量大于廠用輔機的電源實現黑啟動。

目前火電廠黑啟動技術主要存在以下問題：(1)火電廠除啟動備用電源外無容量滿足可啟機可控的小型水電，導致其黑啟動能力受到制約；(2)尚未見到火電廠用小型水電輔助火電廠機組的相關文獻資料；(3)目前尚無小型水電輔助火電機組進行AGC調頻的案例及報道；(4)目前尚無小型水電輔助火電機組黑啟動時，利用三繞組變壓器穿越供電實現機組啟動的相關技術。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種具有小型水電的火電廠黑啟動系統及方法，能夠使得火電機組具備黑啟動能力，為電網提供安全保證。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種具有小型水電的火電廠黑啟動系統，包括第一水輪發電機、第二水輪發電機、第三水輪發電機、第四水輪發電機、第四6kV開關、第一6kV母線、第二6kV母線、第二主變壓器、第三35kV開關、第一35kV母線、第二35kV母線、第六35kV開關、第三6kV母線、第四6kV母線、第九6kV開關、第十6kV開關、第一三繞組廠用變壓器和第一20kV斷路器；

所述第一水輪發電機經第一6kV開關與所述第一6kV母線相連；所述第二水輪發電機經第三6kV開關與所述第一6kV母線相連；所述第三水輪發電機經第五6kV開關與所述第二6kV母線相連；所述第四水輪發電機經第七6kV開關與所述第二6kV母線相連；

所述第四6kV開關的兩端分別連接第一6kV母線和第二6kV母線；

所述第二主變壓器一端與所述第二6kV母線相連，另一端經第二35kV開關與所述第二35kV母線相連；

所述第三35kV開關一端與所述第二35kV母線相連，另一端依次經第一35kV母線、第五35kV開關、第一35kV開關、第一主變壓器與所述第一6kV母線相連；

所述第六35kV開關一端與所述第二35kV母線相連，另一端依次經第三35kV刀閘、第一降壓變壓器、第八6kV開關與所述第三6kV母線相連；

所述第一20kV斷路器一端與第一發電機機端相連，另一端與所述第一三繞組廠用變壓器高壓側相連，所述第一三繞組廠用變壓器低壓側A分支經第九6kV開關與所述第三6kV母線相連，所述第一三繞組廠用變壓器低壓側B分支經第十6kV開關與所述第四6kV母線相連。