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9E级燃机电厂中的黑启动负荷浅析 摘要：本文对电厂的黑启动负荷进行统计和分析，通过计算选择出合理的黑启动柴油发电机容量。 关键词：黑启动负荷 计算电厂 引 言 随着近年来电网规模的不断扩大和电网结构的改善,电网的稳定运行水平有了显著提高。但也要考虑到电网实际运行过程中存在的不稳定因素,如多种故障的发生、继电保护的拒动和误动、灾难性天气现象的出现以及人员的误操作等等,容易引发电网解列甚至崩溃,造成大面积停电。 1 负荷分析 通过对某9E级燃机电厂的负载情况进行分析，可知，一台燃机机组低压启动负载容量总计 1474.7kVA，高压启动负载容量总计3332.5kVA，且系统中最大负载为一台功率1450kW的燃机启动电动机，起动电流倍数为3倍，其次为一台功率为800kW的循环水泵，起动电流倍数为5.5倍，其他负载均为相对较小的负载，因此，我们在计算发电机组功率时，可以只考虑空载投入 1450kW 燃机启动电动机和800kW的循环水泵时电流冲击这一种情况即可，系统其他情况对发电机组功率的要求均小于这种情况。 黑启动高低压负荷统计表 序号 名称 电压（kV） 额定容量（kW） 综合系数K 安装台数 连续台数 间断台数 工作容量（kVA） 1 燃机启动电动机 6 1450 0.85 1 1 1232.5 2 高压给水泵 6 500 1 2 1 500 3 循环水泵电机 6 800 1 2 2 1600 4 低压负荷统计(明细见黑启动低压负荷) 6 2106.76 0.7 1 1 1474.7 黑启动计算容量（kVA） 4807.2 黑启动低压负荷统计表 序号 名称 额定容量（kW） 综合系数K 安装台数 连续台数 间断台数 工作容量（全kVA） 1 燃机启动负荷 160 1 1 1 160 2 LNG接受气化站启动电负荷 200 1 1 1 200 3 天然气处理站启动电负荷 30 1 1 1 30 4 高压启动油泵 110 1 1 1 110 5 顶轴油泵 22 1 2 1 22 6 EH油抗燃油泵 11 1 2 1 5.5 7 EH油输送泵 1.5 1 1 1 0.75 8 凝结水泵 185 1 2 1 185 9 真空泵 75 1 2 1 75 10 闭式冷却水泵 185 1 1 1 185 11 仪表用空压机 75 1 2 1 75 12 仪表用微热再生空气干燥装置 9 1 2 1 9 13 原水泵 45 1 3 2 90 14 超滤水泵 18.5 1 4 3 55.5 15 高压泵 75 1 4 4 300 16 中间水泵 45 1 3 2 90 17 除碳器风机 7.5 1 2 1 7.5 18 除盐水泵 45 1 3 2 90 19 化学加药装置 26 1 1 1 26 20 水汽集中取样分析装置 22 1 2 2 44 21 补给水泵电机 30 1 3 2 60 22 旋转滤网 4.5 1 3 2 9 23 旋转滤网冲洗水泵 4.5 1 3 2 9 24 反应池搅拌机 0.37 1 3 3 1.11 25 反应池搅拌机 0.55 1 3 3 1.65 26 反应池搅拌机 0.75 1 3 3 2.25 27 加药装置 7.5 1 4 2 15 28 排泥泵 18.5 1 4 2 37 29 浓缩脱水一体机 18.5 1 1 1 18.5 30 水平无轴螺旋输送机 1.5 1 2 2 3 31 服务水泵电机 45 1 3 2 90 32 热控负荷 100 1 1 1 100 黑启动计算容量（kVA） 2106.76 2 系统基本概况及要求 2.1系统负载总容量：4807.2 kVA 2.2 燃机启动电动机容量：1450kW 2.3 燃机启动电动机起动方式：软起动 2.4 燃机启动电动机起动电流倍数：3倍 2.5 循环水泵电动机容量：800kW 2.6循环水泵电动机起动方式：直接启动 2.7 循环水泵电动机起动电流倍数：5.5倍 2.8 燃机启动电动机及循环水泵电动机起动时系统允许最低压降：25 2.发电机组容量计算 公式一（全部负载正常运行时发电机组容量计算） Se14807.2（kVA） Pc=Sc* COS=4807.2*0.86=4134.19kW 其中：Se1柴油发电机组的额定功率（kVA）； COS负载功率因数,取0.86； 公式二(根据发电机短时过负荷能力计算发电机组容量) Se2Se1+(1.25Kq-K) PDm/1.5 其中:Se2柴油发电机组的额定功率(kVA)； Se1全负载定常运行时总容量，取公式一的计算结果（kVA）； Kq起动电流倍数； K常数，取 0.8； PDm最大电动机额定功率（kW）； 所以：Se24807.2+(1.255.5-0.8) 800/1.5=6444.8kVA 公式三（根据加载时允许的电压降决定发电机组容量的计算） Se3PDmKqXdUm/(1-Um)COS 其中：Se3柴油发电机组的额定功率； COS负载功率因数； PDm最大电动机额定功率（KW）； Kq起动电流倍数； Xd发电机的暂态电抗，这里取 0.218； Um系统允许的最低电压； 所以：Se38005.50.21875%/(1-75%)0.86=3346.05kVA 公式四（柴油机的首次加载能力计算） P2.5KqPeDCOS1 其中：P-柴油机有功功率； Kq起动电流倍数； PeD初始投入负荷的额定功率（kW），在此采用较为严格情况，取PeD=PDm； COS1负载起动功率因数；P2.55.58000.25=2750kW 综上所述，柴油发电机组容量至少应大于6444.8kVA，有功功率至少应大于 4134.19kW， 3 发电机组选型 根据机组容量计算结果，我们选择以下方案。选择3台常用功率为1800kW/2250kVA的柴油发电机组。 4 发电机组功率校验 4.1 校验柴油机有功功率：由计算结果可知，系统起动所需最大有功功率为4134.19kW，而方案中所选机组的功率为1800kW，由318004134.19可知，所选方案满足负载起动时系统所需有功功率的要求。 4.2 压降水平校核 4.2.1 根据发电机功率计算母线压降 其中：Um系统允许的最低电压水平（计算值）； Se修正后的发电机功率,取Se=32250=6750kVA； Kq-起动电流倍数,取K=3； PDM最大负载额定功率,取PDM=1450KW； Xd发电机的暂态电抗,根据选定发电机的参数取Xd=0.218； 所以：UmSe/(Se+1.25KqPDMX 6750/(6750+1.255.58000.218)84.9 即系统电压降低 15.1，满足系统压降的要求 4.2.2 根据堵转容量校验母线压降P=PmK/COS 其中:P-负载堵转容量(kVA)； Pm负载额定功率； COS负载功率因数； K起动电流倍数； 所以：P=14505.5/0.86=9273kVA 根据所选发电机及堵转容量，根据软件模拟加载计算，当最大电动机起动时的系统压降为18%，满足系统压降的要求。 5 黑启动注意问题 5.1保厂用电机组和黑启动机组应取自不同单元，避免相互影响； 5.2 线路的高频保护必须投跳；黑启动机组加减处理视负荷送出情况而定，值班员应予密切关注并跟现场说明是黑启动，黑启动机组允许其调频、调压。 6 结束语 通过以上计算，我们知道，选