《柴油机系统辅助燃机电厂黑启动运行操作导则》

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JSEPA

江苏省电力行业协会团体标准

T/JSEPAXXXX—XXXX

柴油机系统辅助燃机电厂黑启动运行操作

导则

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（征求意见稿）

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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

江苏省电力行业协会  发布

T/JSEPAXXXX—XXXX

柴油机系统辅助燃机电厂黑启动运行操作导则

1范围

本标准规定了柴油机系统辅助燃机电厂黑启动运行操作总则、基本技术条件、黑启动程序及应急处

置。

本标准适用于柴油机系统辅助燃机电厂黑启动运行能力的建设。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB3100国际单位制及其应用

GB/T1.1标准化工作导则第1部分∶标准化文件的结构和起草规则

GB/T2820.5往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分∶发电机组

DL/T5153火力发电燃气轮机组厂用电设计技术规定

T/CES095储能系统辅助燃气轮机组黑启动系统现场试验导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

黑启动blackstart

指整个电网因事故崩溃或部分电网瓦解后，在不具备任何外界电源的情况下，由系统中具备自启动

能力的机组率先启动。为电网中其他无自启动能力的机组提供辅助设备工作电源，使其恢复发电、进而

逐步恢复整个电网正常供电的过程。

燃气轮机组gas-turbine

把热能转换为机械功的旋转机械，包括压气机、加热工质的设备（如燃烧室）、透平、控制系统和

辅助设备。

联合循环combined-cycle

燃气轮机循环（简单循环）与蒸汽或其他流体的朗肯循环相联合的热力循环。

燃气-蒸汽联合循环gas-steamcombined-cycle

以燃气轮机简单循环为前置循环、以蒸汽轮机朗肯循环为后置循环的联合循环。

黑启动燃气轮机组black-startunit

燃气轮机组中具有黑启动能力的燃气轮机组。

厂用电工作电源normalservicepowersupply

燃气轮机组在生产过程中确保主、辅设备正常运行的供电电源。

厂用电备用电源standbyservicepowersupply

厂用电工作电源退出运行后，确保燃气轮机组生产过程中主、辅设备继续正常运行的供电电源。

黑启动电源black-startpowersupply

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当厂用电工作电源及备用电源消失时，用于启动机组及其附属设备的独立于电网的其他电源。

燃气轮机组黑启动方式black-startmodeofgas-turbineunit

利用柴油发电机机组提供的电能量或柴油发电机配合储能系统提供的电能量，恢复厂用电工作电源

的方式。

燃气轮机组黑启动black-startofgas-turbineunit

当燃气轮机组失去厂用电工作电源及备用电源时，通过黑启动方式，恢复厂用电工作电源及机组设

备运行的过程。

黑启动负荷black-startload

确保机组黑启动至空载，由黑启动电源或直流电源供电的轴承润滑系统油泵、高压油顶起油泵、发

电机密封油泵及二次控制系统等必要的负载。

黑启动允许（限制）时间black-startpermittedtime

对电站安全和黑启动能力有潜在影响的设备（系统），从失去厂用电工作电源及备用电源至燃气轮

机组丧失黑启动能力的最短时间。

黑启动时间black-starttime

从失去厂用电工作电源及备用电源至完成黑启动全过程所需的时间（t），包括黑启动准备时间（t1）、

机组启动时间（t2）、厂用电工作电源恢复时间（t3），即t=t1＋t2＋t3。

燃气轮机孤岛运行模式Gasturbineislandoperationmode

具备黑启动能力的燃气轮机应对燃气轮机控制软件进行优化以满足黑启动模式运行的要求增加机

组孤网频率控制功能，以实现机组死母线合闸后能孤网运行，并维持频率稳定。

变频改造frequencyconversiontransformation

6kV及以上大功率的厂用电气设备启动时，对运行母线的冲击较大，为此，进行必要的电气变频改

造是必要的。

4总则

燃气轮机组在设计阶段应根据电网和电站安全需要。确定该燃气轮机组是否应具备黑启动能力，

结合设备情况选择采用柴油发电机或柴油发电机配合储能系统作为黑启动方式，并依据本规范提出对设

备功能和性能的要求。

具备黑启动功能的燃气轮机组在投产后应进行黑启动试验和黑启动方式鉴别其满足电网故障停运

后黑启动的要求。

黑启动燃气轮机组应定期进行黑启动能力试验，与黑启动有关的设备在大修或技术改造后应重新

进行试验。

黑启动电厂可将具备黑启动能力的机组按照设备状态进行选择性排序。

黑启动燃气轮机组应具备孤网运行能力。

黑启动电厂应结合自身情况，配合电网制定规范的黑启动应急预案。

黑启动电厂应每年组织黑启动应急预案演练，熟悉各项操作，尽可能缩短黑启动时间，并根据演

练结果修订预案。

具有柴油柴油机系统辅助燃机电厂黑启动能力的电厂，应制定针对厂内设备运行的规定，并培养

出具有黑启动系统检查、操作的运行人员。

5基本技术条件

黑启动电源选择

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5.1.1宜选择柴油发电机或柴油发电机配合储能系统作为黑启动电源。

5.1.2柴油发电机电源宜选用6kV或10kV电压等级，当受到黑启动电站负荷容量、接线和布置等条件

限制时也可选用400V电压等级。

5.1.3柴油发电机组的电压、频率特性应满足GB/T2820.5的要求。

5.1.4黑启动电源接入宜采用远程控制方式，操作时应选择倒闸操作少、送电时间短的接入点。

黑启动电源容量计算

5.2.1黑启动容量应按下列条件进行校核∶

a)黑启动电源连续运行负荷校验：负荷统计的计算原则与厂用变压器的负荷计算相同，但应考

虑负荷的投运规律。对于在时间上能错开运行的负荷不应全部计算，可以分阶段统计同时运

行的负荷，取其大者作为计算功率。黑启动负荷参见附录A。

b)黑启动电源过负荷能力校验：黑启动发电机组应满足发电机带负荷启动一台最大容量的电动

机及其必要负载时短时过负荷能力要求。

c)黑启动电源最大允许电压降校验：最大电动机启动时，为使黑启动母线段上的运行电动机少

受影响，高压厂用母线以保持不低于额定电压的85%为宜，低压厂用母线以保持不低于额定电

压的75%为宜，但不得低于DL/T51535.4及5.5条的要求。

d)黑启动电源加载能力校验：黑启动电源要符合一台最大容量的电动机及其同步加载的低压电

机启动功率对发电机组加载能力进行校验。

5.2.2黑启动发电机组额定容量

黑启动发电机组额定容量应大于按照5.2.1中校核出的最大容量。

励磁系统

基本技术应至少包含以下要求：

a)励磁系统控制电源应采用交直流供电配置；

b)起励运行时应保证励磁冷却风机正常运行；

c)当励磁系统采用自励磁方式时，应确保起励电源可靠供电。

继电保护及二次控制回路

基本技术应至少包含以下要求：

a)厂用电工作电源及备用电源失电时，继电保护装置及二次控制回路应正常工作，与黑启动有

关的断路器应能正常分合闸；

b)发电机出口断路器控制回路应具备断路器两端无电压合闸功能。

控制系统

基本技术应至少包含以下要求：

a)控制系统应满足黑启动要求；

b)厂用电工作电源及备用电源失电时，与黑启动流程有关的采集、控制设备应能正常工作，与

黑启动控制有关的通信应畅通；

c)不间断电源设备在带正常运行负载时，断开交流主用输入电源，能自动切换至直流电源供电，

负载设备运行应正常，供电时间不少于4h。恢复交流主用输入电源后，自动切换至交流主路

电源供电，负载设备应运行正常。

直流系统

基本技术应至少包含以下要求：

a)应划分直流供电的黑启动负荷及一般负荷∶黑启动时应能够切除一般负荷。蓄电池组容量应

满足黑启动要求，持续供电时间不小于4h。

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b)直流电源向黑启动负荷供电的同时，应满足直流起励、直流电磁阀动作等脉冲负载的工作要

求，还应同时满足黑启动所需的6kV、400V开关、发变组开关的控制、动力负载及直流控制

电源负载等设备的工作需求。

黑启动允许时间

基本技术应至少包含以下要求：

a)黑启动电源的允许时间应大于黑启动时间;

b)黑启动燃气轮机组启动后，未启动的附属及辅助设备不能及时恢复运行且影响黑启动燃气轮

机组安全运行时，黑启动允许时间应大于机组黑启动时间与厂用电工作电源恢复时间之和。

黑启动燃料供应

天然气及燃油供应应能满足黑启动燃气轮机组及黑启动电源启动及运行时间要求。

6黑启动程序及应急处置

黑启动程序

黑启动程序按以下步骤进行：

1)投入与退出相应的继电保护功能;

2)投入必要的自动控制装置;

3)直流电源与UPS（不停电系统）持续时间满足5.6

4)燃气轮机启动系统大功率设备由工频转为变频运行；

5)倒闸操作：燃气轮机发电机具备送出电条件;

6)倒闸操作：黑启动燃气轮机组自用6kV及400V系统至具备送电条件;

7)启动黑启动柴油机系统，合闸向黑启动燃气轮机组自用电送电;

8)手动启动或自动启动黑启动燃气轮机组至空载状态;

9)检查黑启动燃气轮机组及其附属设备工作状态;

10)同期条件满足，合上厂用电变压器送电电源开关，向厂用电供电;

11)燃气轮机组自用电由燃气轮机发电机供给，柴油发电机出力降至最低后退出；

12)根据电网调度要求，合上出线开关，根据外部负荷提高出力。

应急处理

黑启动燃气轮机组开机过程中，电气或机械出现故障时应立即采取相应措施，危及人身和设备安全

时立即停机。

7柴油柴油机系统辅助燃机电厂黑启动系统的日常检查与运行过程监视

柴油机系统辅助燃机电厂黑启动系统的日常检查

a)启动系统6kV开关及电机检查；

b)大功率电机变频改造后变频器装置检查；

c)柴油发电机系统及柴油储量检查；

d)柴油发电机电气一次系统断路器状态、二次系统回路日常检查在正常备用状态；

e)黑启动系统操作房间、露天布置装置照明及环境系统检查。

柴油柴油机系统辅助燃机电厂黑启动系统的运行过程监视

a)继电保护的更改、“孤岛运行”模式的投入应在专业人员指导下进行；

b)执行倒闸操作的人员应具备操作资质；

c)柴油机系统辅助燃机电厂黑启动过程中应监视好柴油发电机出力；

d)燃气轮机在黑启动时，运行人员应严格在操作步骤执行，密切注意黑启动过程中各项参数变

化；

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e)同期条件满足，合上厂用电变压器送电电源开关，向厂用电供电后，按照辅机启动顺序间隔

启动辅机设备；

f)对外供电要得到电网的许可，在黑启动过程中加强与电网调度的沟通。

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附录A

（资料性）

典型柴油机系统辅助燃机电厂黑启动操作票

A.1表A.1给出了典型柴油机系统辅助燃机电厂黑启动操作票

表A.1典型柴油机系统辅助燃机电厂黑启动操作票

操作开始时间：操作结束时间：

操作任务：柴油机系统辅助燃机电厂黑启动

√顺序操作项目完成时间

1检查XX线路停役

2检查厂用电系统已闭锁快切

3检查天然气系统工作正常

4将继电保护更改至黑启动模式

5将大功率电机切换至工频运行模式

6检查控制系统满足启动条件

7检查直流及UPS系统工作正常

8检查厂用电开关已切换至黑启动模式

9启动柴油发电机对厂用电进行供电

10逐级恢复各级厂用电母线系统

11启动燃气轮机盘车，满足启动条件

12燃气轮机程序启动，各辅机按顺序启动，柴油发电机系统运行正常

13燃气轮机到达自持转速，启动系统退出，启动汽机及锅炉侧辅机设备，

14燃机3000rpm，全面检查燃机各系统

15孤岛模式下进行并网操作，发电机切换至无差模式运行

16将燃气轮机发电机同期并网至厂用电系统，检查柴油发电机负载下降直至退出

17按需求启动其他负载

18检查锅炉及汽机侧系统运行正常

19得调度令，合上燃机发电机出线断路器，对电网供电

20全面检查各系统

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