柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動運行操作導則（征求意見稿）

1T/JSEPAXXXX—XXXX柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動運行操作導則本標準規(guī)定了柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動運行操作總則、基本技術條件、黑啟動程序及應急處置。本標準適用于柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動運行能力的建設。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3100國際單位制及其應用GB/T1.1標準化工作導則第1部分∶標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則GB/T2820.5往復式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組第5部分∶發(fā)電機組DL/T5153火力發(fā)電燃氣輪機組廠用電設計技術規(guī)定T/CES095儲能系統(tǒng)輔助燃氣輪機組黑啟動系統(tǒng)現(xiàn)場試驗導則3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1黑啟動blackstart指整個電網(wǎng)因事故崩潰或部分電網(wǎng)瓦解后，在不具備任何外界電源的情況下，由系統(tǒng)中具備自啟動能力的機組率先啟動。為電網(wǎng)中其他無自啟動能力的機組提供輔助設備工作電源，使其恢復發(fā)電、進而逐步恢復整個電網(wǎng)正常供電的過程。3.2燃氣輪機組gas-turbine把熱能轉(zhuǎn)換為機械功的旋轉(zhuǎn)機械，包括壓氣機、加熱工質(zhì)的設備（如燃燒室）、透平、控制系統(tǒng)和輔助設備。3.3聯(lián)合循環(huán)combined-cycle燃氣輪機循環(huán)（簡單循環(huán)）與蒸汽或其他流體的朗肯循環(huán)相聯(lián)合的熱力循環(huán)。3.4燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)gas-steamcombined-cycle以燃氣輪機簡單循環(huán)為前置循環(huán)、以蒸汽輪機朗肯循環(huán)為后置循環(huán)的聯(lián)合循環(huán)。3.5黑啟動燃氣輪機組black-startunit燃氣輪機組中具有黑啟動能力的燃氣輪機組。3.6廠用電工作電源normalservicepowersupply燃氣輪機組在生產(chǎn)過程中確保主、輔設備正常運行的供電電源。3.7廠用電備用電源standbyservicepowersupply廠用電工作電源退出運行后，確保燃氣輪機組生產(chǎn)過程中主、輔設備繼續(xù)正常運行的供電電源。3.8黑啟動電源black-startpowersupply2T/JSEPAXXXX—XXXX當廠用電工作電源及備用電源消失時，用于啟動機組及其附屬設備的獨立于電網(wǎng)的其他電源。3.9燃氣輪機組黑啟動方式black-startmodeofgas-turbineunit利用柴油發(fā)電機機組提供的電能量或柴油發(fā)電機配合儲能系統(tǒng)提供的電能量，恢復廠用電工作電源的方式。3.10燃氣輪機組黑啟動black-startofgas-turbineunit當燃氣輪機組失去廠用電工作電源及備用電源時，通過黑啟動方式，恢復廠用電工作電源及機組設備運行的過程。3.11黑啟動負荷black-startload確保機組黑啟動至空載，由黑啟動電源或直流電源供電的軸承潤滑系統(tǒng)油泵、高壓油頂起油泵、發(fā)電機密封油泵及二次控制系統(tǒng)等必要的負載。3.12黑啟動允許（限制）時間black-startpermittedtime對電站安全和黑啟動能力有潛在影響的設備（系統(tǒng)從失去廠用電工作電源及備用電源至燃氣輪機組喪失黑啟動能力的最短時間。3.13黑啟動時間black-starttime從失去廠用電工作電源及備用電源至完成黑啟動全過程所需的時間（t包括黑啟動準備時間（t1）、機組啟動時間（t2）、廠用電工作電源恢復時間（t3），即t=t1＋t2＋t3。3.14燃氣輪機孤島運行模式Gasturbineislandoperationmode具備黑啟動能力的燃氣輪機應對燃氣輪機控制軟件進行優(yōu)化以滿足黑啟動模式運行的要求增加機組孤網(wǎng)頻率控制功能，以實現(xiàn)機組死母線合閘后能孤網(wǎng)運行，并維持頻率穩(wěn)定。3.15變頻改造frequencyconversiontransformation6kV及以上大功率的廠用電氣設備啟動時，對運行母線的沖擊較大，為此，進行必要的電氣變頻改造是必要的。4總則4.1燃氣輪機組在設計階段應根據(jù)電網(wǎng)和電站安全需要。確定該燃氣輪機組是否應具備黑啟動能力，結(jié)合設備情況選擇采用柴油發(fā)電機或柴油發(fā)電機配合儲能系統(tǒng)作為黑啟動方式，并依據(jù)本規(guī)范提出對設備功能和性能的要求。4.2具備黑啟動功能的燃氣輪機組在投產(chǎn)后應進行黑啟動試驗和黑啟動方式鑒別其滿足電網(wǎng)故障停運后黑啟動的要求。4.3黑啟動燃氣輪機組應定期進行黑啟動能力試驗，與黑啟動有關的設備在大修或技術改造后應重新進行試驗。4.4黑啟動電廠可將具備黑啟動能力的機組按照設備狀態(tài)進行選擇性排序。4.5黑啟動燃氣輪機組應具備孤網(wǎng)運行能力。4.6黑啟動電廠應結(jié)合自身情況，配合電網(wǎng)制定規(guī)范的黑啟動應急預案。4.7黑啟動電廠應每年組織黑啟動應急預案演練，熟悉各項操作，盡可能縮短黑啟動時間，并根據(jù)演練結(jié)果修訂預案。4.8具有柴油柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動能力的電廠，應制定針對廠內(nèi)設備運行的規(guī)定，并培養(yǎng)出具有黑啟動系統(tǒng)檢查、操作的運行人員。5基本技術條件5.1黑啟動電源選擇3T/JSEPAXXXX—XXXX5.1.1宜選擇柴油發(fā)電機或柴油發(fā)電機配合儲能系統(tǒng)作為黑啟動電源。5.1.2柴油發(fā)電機電源宜選用6kV或10kV電壓等級，當受到黑啟動電站負荷容量、接線和布置等條件限制時也可選用400V電壓等級。5.1.3柴油發(fā)電機組的電壓、頻率特性應滿足GB/T2820.5的要求。5.1.4黑啟動電源接入宜采用遠程控制方式，操作時應選擇倒閘操作少、送電時間短的接入點。5.2黑啟動電源容量計算5.2.1黑啟動容量應按下列條件進行校核∶a)黑啟動電源連續(xù)運行負荷校驗：負荷統(tǒng)計的計算原則與廠用變壓器的負荷計算相同，但應考慮負荷的投運規(guī)律。對于在時間上能錯開運行的負荷不應全部計算，可以分階段統(tǒng)計同時運行的負荷，取其大者作為計算功率。黑啟動負荷參見附錄A。b)黑啟動電源過負荷能力校驗：黑啟動發(fā)電機組應滿足發(fā)電機帶負荷啟動一臺最大容量的電動機及其必要負載時短時過負荷能力要求。c)黑啟動電源最大允許電壓降校驗：最大電動機啟動時，為使黑啟動母線段上的運行電動機少受影響，高壓廠用母線以保持不低于額定電壓的85%為宜，低壓廠用母線以保持不低于額定電壓的75%為宜，但不得低于DL/T51535.4及5.5條的要求。d)黑啟動電源加載能力校驗：黑啟動電源要符合一臺最大容量的電動機及其同步加載的低壓電機啟動功率對發(fā)電機組加載能力進行校驗。5.2.2黑啟動發(fā)電機組額定容量黑啟動發(fā)電機組額定容量應大于按照5.2.1中校核出的最大容量。5.3勵磁系統(tǒng)基本技術應至少包含以下要求：a)勵磁系統(tǒng)控制電源應采用交直流供電配置；b)起勵運行時應保證勵磁冷卻風機正常運行；c)當勵磁系統(tǒng)采用自勵磁方式時，應確保起勵電源可靠供電。5.4繼電保護及二次控制回路基本技術應至少包含以下要求：a)廠用電工作電源及備用電源失電時，繼電保護裝置及二次控制回路應正常工作，與黑啟動有關的斷路器應能正常分合閘；b)發(fā)電機出口斷路器控制回路應具備斷路器兩端無電壓合閘功能。5.5控制系統(tǒng)基本技術應至少包含以下要求：a)控制系統(tǒng)應滿足黑啟動要求；b)廠用電工作電源及備用電源失電時，與黑啟動流程有關的采集、控制設備應能正常工作，與黑啟動控制有關的通信應暢通；c)不間斷電源設備在帶正常運行負載時，斷開交流主用輸入電源，能自動切換至直流電源供電，負載設備運行應正常，供電時間不少于4h?；謴徒涣髦饔幂斎腚娫春?，自動切換至交流主路電源供電，負載設備應運行正常。5.6直流系統(tǒng)基本技術應至少包含以下要求：a)應劃分直流供電的黑啟動負荷及一般負荷∶黑啟動時應能夠切除一般負荷。蓄電池組容量應滿足黑啟動要求，持續(xù)供電時間不小于4h。4T/JSEPAXXXX—XXXXb)直流電源向黑啟動負荷供電的同時，應滿足直流起勵、直流電磁閥動作等脈沖負載的工作要求，還應同時滿足黑啟動所需的6kV、400V開關、發(fā)變組開關的控制、動力負載及直流控制電源負載等設備的工作需求。5.7黑啟動允許時間基本技術應至少包含以下要求：a)黑啟動電源的允許時間應大于黑啟動時間;b)黑啟動燃氣輪機組啟動后，未啟動的附屬及輔助設備不能及時恢復運行且影響黑啟動燃氣輪機組安全運行時，黑啟動允許時間應大于機組黑啟動時間與廠用電工作電源恢復時間之和。5.8黑啟動燃料供應天然氣及燃油供應應能滿足黑啟動燃氣輪機組及黑啟動電源啟動及運行時間要求。6黑啟動程序及應急處置6.1黑啟動程序黑啟動程序按以下步驟進行：1)投入與退出相應的繼電保護功能;2)投入必要的自動控制裝置;3)直流電源與UPS（不停電系統(tǒng)）持續(xù)時間滿足5.64)燃氣輪機啟動系統(tǒng)大功率設備由工頻轉(zhuǎn)為變頻運行；5)倒閘操作：燃氣輪機發(fā)電機具備送出電條件;6)倒閘操作：黑啟動燃氣輪機組自用6kV及400V系統(tǒng)至具備送電條件;7)啟動黑啟動柴油機系統(tǒng)，合閘向黑啟動燃氣輪機組自用電送電;8)手動啟動或自動啟動黑啟動燃氣輪機組至空載狀態(tài);9)檢查黑啟動燃氣輪機組及其附屬設備工作狀態(tài);10)同期條件滿足，合上廠用電變壓器送電電源開關，向廠用電供電;11)燃氣輪機組自用電由燃氣輪機發(fā)電機供給，柴油發(fā)電機出力降至最低后退出；12)根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度要求，合上出線開關，根據(jù)外部負荷提高出力。6.2應急處理黑啟動燃氣輪機組開機過程中，電氣或機械出現(xiàn)故障時應立即采取相應措施，危及人身和設備安全時立即停機。7柴油柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動系統(tǒng)的日常檢查與運行過程監(jiān)視7.1柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動系統(tǒng)的日常檢查a)啟動系統(tǒng)6kV開關及電機檢查；b)大功率電機變頻改造后變頻器裝置檢查；c)柴油發(fā)電機系統(tǒng)及柴油儲量檢查；d)柴油發(fā)電機電氣一次系統(tǒng)斷路器狀態(tài)、二次系統(tǒng)回路日常檢查在正常備用狀態(tài)；e)黑啟動系統(tǒng)操作房間、露天布置裝置照明及環(huán)境系統(tǒng)檢查。7.2柴油柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動系統(tǒng)的運行過程監(jiān)視a)繼電保護的更改、“孤島運行”模式的投入應在專業(yè)人員指導下進行；b)執(zhí)行倒閘操作的人員應具備操作資質(zhì)；c)柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動過程中應監(jiān)視好柴油發(fā)電機出力；d)燃氣輪機在黑啟動時，運行人員應嚴格在操作步驟執(zhí)行，密切注意黑啟動過程中各項參數(shù)變化；5T/JSEPAXXXX—XXXXe)同期條件滿足，合上廠用電變壓器送電電源開關，向廠用電供電后，按照輔機啟動順序間隔啟動輔機設備；f)對外供電要得到電網(wǎng)的許可，在黑啟動過程中加強與電網(wǎng)調(diào)度的溝通。6T/JSEPAXXXX—XXXX（資料性）典型柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動操作票A.1表A.1給出了典型柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動操作票表A.1典型柴油機系統(tǒng)輔助燃機電廠黑啟動操作票操作開始時間：√123456789燃氣輪機程序啟動，各輔機按順序啟動，柴油燃氣輪機到達自持轉(zhuǎn)速，啟