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水電站黑啟動與電網安全

  
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  2.1 對內恢復廠用電
  
  電網全停事故后,具有黑啟動電源的水電廠(站)現場運行人員在直流電源消失前和確認設備正常后,遵循以下原則對內恢復廠用電:
  
  (1)運行人員應自行拉開所有220kV(110kV)出線開關;
  
  (2)自動或手動啟動機組至“空轉”,將勵磁裝置切至“逆變”狀態;
  
  (3)合上發電機開關,而后對10kV母線(或主變)快速另升;
  
  (4)恢復廠用400V電源。
  
  眾所周知,水電站自啟動要立足“快”字,這是決定后續電網黑啟動恢復的關鍵步驟。如2001-05-20伊朗電網停電事故發生后約16min電網就開始恢復送電。這得益于電網中個別機組甩負荷后成功實現帶廠用電運行,否則廠用電停電時間越長黑啟動恢復就越被動。
  
  2.2 對電網安全恢復的方法選用
  

  就具體某個電站而言,在黑啟動進程中,必須對空載或輕載長輸電線路充電。由于分布電容的存在,勢必產生大量無功,造成電網電壓抬高。如何選擇對外恢復電網的方法,應根據電站主接線的結構和設備來定,不能一概而論。
  
  從理論上講,對電網恢復一般有3種方法:①采用低電壓對電網安全恢復(以下簡稱低電壓恢復);②采用全電壓對電網安全恢復;③采用另起升壓對電網安全恢復。
  
  不論何種方式投入,都將面臨過電壓的威脅。采用全電壓對電網安全恢復,充電恢復過程中的過電壓接近3倍相電壓,雖一般不會威脅絕緣,但會造成發電機過電壓保護和避雷器動作;采用另起升壓恢復,雖能很好控制過電壓倍數,但時間較長,操作緩慢;而采用低電壓恢復不僅可以彌補以上兩種方法的不足,而且可以避免損壞設備或避雷器動作而重復停電等異常。因此從安全和實踐角度考慮,為了控制恢復過程中過電壓的威脅,以低電壓恢復更為合理。
  
  3 低電壓恢復
  
  低電壓恢復是采用發電機運行在低電壓情況下,對供電區域內的系統進行充電。低電壓恢復要注意的兩個問題是:確定發電機實施充電的低電壓安全工作范圍;限制操作過程中的過電壓在合理的控制范圍內。
  
  如何確定發電機實施充電的低電壓安全工作范圍?鑒于電網系統過渡過程的復雜性,從被實施充電的組成系統角度出發,通過設計標準、繼電保護、電能質量三者對空載線路合閘控制過電壓的標準要求分析,得出恢復操作中過電壓可能出現的最大倍。

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