柴油发电机组的黑起动机理

所谓黑起动，是指在重大装置损坏或全装置范围停电的状况下，在没有电网支持的情形下重启无自起动能力的发电机组，逐渐扩大机构恢复范围，较终实现整个机构的恢复。简单来讲黑起动的目的就是以较快转速启动更易发电电源，从而恢复更多的发电能力。业内部分人士将“黑启动”形象的比喻为电网的“打火机”。

发电厂按操作能源划分有下述基础规格：火力发电厂（火电厂）、水力发电厂以（水电站）及核能发电厂（核电站）等等。火力发电厂的发电机组按照柴油发动机的形式，又可分成燃煤的汽轮发电机组、燃气轮机发电机组，两者特点的有效率的燃气轮机-汽轮机联合循环发电机组。因为600KW级及1000KW级的超临界燃煤汽轮发电机组的国产化技术成熟，效率明显高于300KW级及以下的小功率发电机组，相应排放也优于小功率发电机组，国家出台了燃煤火力发电厂“上大压小”的政策，按照该政策康明斯发电机型号规格，除非是分布式能源配套项目、热电联产发电机组或者钢铁厂等用电大户的自备电厂等项目，新建的燃煤火力发电厂只核建600KW级及以上汽轮发电机组。

另外，随着环境压力的日益严峻，新建的燃煤火力发电厂需要同步配套建设脱硫、脱硝以及除尘等环保设施，国家电厂上网电价政策中，也考虑到了电厂的环保成本并进行相应补贴。我国煤炭资源丰富，因此火力发电厂占有发电市场绝大部分份额，近年来随着太阳能板价格的下降带来发电成本的下降，新能源发电竞争力的提升，以及国家对节能减排和环保问题的重视，将大力发展清洗能源和可再生能源，燃煤火力发电厂的份额连续下降，而燃气火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂以及其他可再生能源型号的发电厂，包括地热发电厂柴油发电机按键图、潮汐发电厂和太阳能发电厂等占有的发电市场份额在不断提高。其中，火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂由于事关人身安全和设备安全的装置众多，相关规范和标准一直都有配套备用保安柴油发电机组的要求，特别是2011年日本大地震引发海啸导致的福岛第一核电站损坏，对电厂保安柴发机组的重要性敲响了警钟，各国对保安柴发机组的重视程度空前提升，在国内核电站的安全应对方案中有一个PF项目（Post Fukushima nuclear power plant accident），其中很重要的一项就包括对核电站配套的后备柴发机组的构造形式、冗余备份程度、机动能力和功率进行重新评估，在原来已经配置的机房装配的开放式备用柴发机组和大容量储能蓄电池的基本上，增加移动式后备柴油发电机组以及集中存放，具备直升机投放、快速机动能力的移动式后备柴发机组。

现阶段火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂针对保安柴发机组分别出台了相关规范及标准，包括实用于火力发电厂的《GB 50660-2011大中型火力发电厂布置规范》、《DL／T5153-2014火力发电厂厂用电规划技术规程》，适合于水力发电厂的《NB／T 35044-2014水力发电厂厂用电规划规程》和适合于核能发电厂的《EJ／T625-2004核电厂备用电源用柴油发电机组准则》、《GB／T 12788-2000核电厂安全级电力系统准则》以及《EJ／T639-1992核电厂安全级电力装置及装置保护准则》，对不一样型号发电厂的保安柴油发电机组的技术规格、控制功能、功率和选用都提出了主要的要求。

除配置前述的保安柴油发电机组外，在一些市电调度*的个别需要具备黑起动作用的发电厂，还需要配置黑启动柴油发电机组，当然也可以通过优化电气主接线，将上述保安柴发机组和黑起动柴油发电机组合二为一，统一考虑容量及选定，合并设置一台具备黑起动能力的保安柴发机组。

所谓黑起动，是指大面积停电后的系统自恢复，整个系统因事故停运后，系统全部停电（不排除孤立小市电仍维持运转），处于全“黑”状态，不依赖别的网络帮助，通过机构中具有自启动能力的发电机组起动，带动无自启动能力的发电机组，逐渐扩大装置恢复范围，较终实现整个系统的恢复。由于燃煤发电厂启动工艺流程复杂，辅助装置容量较大，需要的厂用电量较大，对具有自起动能力的发电机组要求非常高，因此常采用柴发机组作为燃煤发电厂的黑启动电源。发电机组具有黑启动用途不仅是电站在全厂失电情况下安全生产自救的必要方案，也是市电发展的需要。

选定发电机组销售中心，有做过发电机组黑启动的作为首先讲解。由于黑起动电源通常都是高压发电机组。必须经太高压测试。而当前发电机组制造商水平层次不齐。

因为黑启动柴油发电机组价格比较昂贵，于是设计中尽可能地降低功率和优化配置以节约费用，主要方法有：

因为柴油发电机容量在费用上的影响大于发电机，而且，在选定中往往柴油发电机容量能满足起动和连续有功功率要求而发电机无法满足电压降的kVA要求，康明斯可以发电机kVA功率尽量大于柴油发电机功率，而不是标准的配套配置。

黑启动柴发机组的费用不随功率的变大呈正比例延迟，而是越大时延长越快。故而可以采用小容量常见电机组并机的步骤。而且，小发电机组的起动成功率远大于大发电机组。缺点是要考虑小发电机组并行的同期装置和负载分配。

由于交流发电机可以短时过载运转，也能承受短时过热，可以采用其过负荷能力尽量减少柴发机组的功率。通常柴油发电机在冷机情况下有120% 运行1h的过负荷能力。如果增加柴油发电机排气冷却器，可以在费用增加不多的状况下提高出力50%，也是一个不错的选型办法。

另外，使用快速可靠响应的励磁控制装置（建议采用永磁机发电机组），在电压降落时快速反应进行强励，从而改进电压降和减轻发电机需要容量，也是很好的经济型举措。该方案需要软件模拟以确认其暂态调节能力。

由于这些火电发电机组其实是要边发电边用电的，尤其是发电机组一旦停转，启动步骤可从几十分钟到几个小时不等，这个流程中无法提供电量柴油发电机故障图标大全。

（2）然后各类黑启动厂家：发电机组开始发力，使各个电力孤岛开始内部运转，让区域内更多的负载亮起来；

某电厂由两台30KW汽轮发电机组成，以供热、供气、发电综合运行。在电厂建设初期，用外部市电临时将辅机带起来，当电厂建成后，汽轮发电机由柴油发电机来起动，整个电厂形成一个完全独立的自备电站。

柴发机组详细负载为高压给水泵，高压循环水泵、高压引风机，高压送风机，高压负载根据工艺要求顺序起动，因1000kW高压给水泵启动功率较大，在柴油发电机已带部分负荷情况下，起动高压给水泵会致使柴发机组较大的电压跌落，因此对高压给水泵采用变频器的起动程序，不采用软起动器来起动是因为软启动器仍需较大起动功率，而且起动力矩受限，存在谐波等问题，采用变频器启动容量小，启动力矩大，起动完成后，还可通过改变变频器频率进行节能运转。

2005年9月26日，受第18号台风“达维”的危害，海南省产生了罕见的全省范围大面积停电，当时负责运营处于孤岛运行的海南市电的广东市电公司子公司海南电网公司立即实施了黑启动措施，这是国内当时第一次实战的“黑起动”。在正式下达“黑启动”命令后仅1h25min，就有电厂宣告“黑起动”成功，机构开始逐步恢复供电。