一种9E和9F燃机联合黑启动的电气系统的制作方法

本实用新型属于电气设计领域，涉及一种9e和9f燃机联合黑启动的电气系统。

背景技术：

9e、9f燃机位于负荷中心，容量大，启动速度快，是成为黑启动电源点的优选。燃机成为黑启动电源点的关键是配置合理的黑启动电源，黑启动电源通常采用快速启动的柴油发电机，也有选用储能设备的。由于压气机的存在，燃机的自启动负荷很大，9e燃机大约2000kw，9f燃机大约9000kw。这个容量的高压柴油发电机和储能设备制造困难，且价格昂贵。

设计规范规定，200mw以上的发电机组需要设置事故保安电源保障全厂失电时重要负荷不停电，确保厂内设备的安全，通常选择快速启动的柴油发电机作为事故保安电源。

因此，需要寻找一种兼具可靠性和经济性的9e和9f燃机联合黑启动的电气系统，该系统可以实现9e和9f燃机的联合黑启动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种9e和9f燃机联合黑启动的电气系统，该系统能够实现9e和9f燃机的联合黑启动，且能够实现黑启动柴油发电机的小型化，解决9f燃机黑启动电源制造困难、价格昂贵的难题。

为达到上述目的，本实用新型所述9e和9f燃机联合黑启动的电气系统包括9e燃机黑启动电源单元、第一9e燃机高厂变、第一9e燃机高压厂用电单元、第一9f燃机高压厂用电单元、第一9f燃机主接线单元、第二9e燃机高厂变、第二9e燃机高压厂用电单元、第二9f燃机高压厂用电单元、第二9f燃机主接线单元、9e燃机启备变、9e燃机高压备用段、9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关、9e燃机高压备用段启备变电源进线开关；

所述9e燃机黑启动电源单元包括1号柴油发电机、2号柴油发电机、黑启动柴油发电机及黑启动380v段，其中，1号柴油发电机、2号柴油发电机及黑启动柴油发电机与黑启动380v段相连接，黑启动380v段经9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关与9e燃机高压备用段相连接，第一9f燃机主接线单元经第一9f燃机高压厂用电单元及第一9e燃机高压厂用电单元与第一9e燃机高厂变及9e燃机高压备用段相连接，第二9f燃机主接线单元经第二9f燃机高压厂用电单元及第二9e燃机高压厂用电单元与9e燃机高压备用段及第二9e燃机高厂变相连接，第一9f燃机高压厂用电单元与第二9f燃机高压厂用电单元相连接；

9e燃机启备变经9e燃机高压备用段启备变电源进线开关与9e燃机高压备用段相连接。

所述9e燃机黑启动电源单元还包括1号柴油发电机出口断路器、1号柴油发电机出口380v段、第一9f燃机事故保安段柴发进线开关、第一9f燃机事故保安段、2号柴油发电机出口断路器、2号柴油发电机出口380v段、第二9f燃机事故保安段柴发进线开关、第二9f燃机事故保安段、黑启动柴油发电机出口断路器、黑启动380v段第一进线开关、黑启动380v段第二进线开关、黑启动变低压侧开关及黑启动变；

1号柴油发电机通过1号柴油发电机出口断路器与1号柴油发电机出口380v段相连接，1号柴油发电机出口380v段通过第一9f燃机事故保安段柴发进线开关与第一9f燃机事故保安段相连接，1号柴油发电机出口380v段通过黑启动380v段第一进线开关与黑启动380v段相连接；2号柴油发电机通过2号柴油发电机出口断路器与2号柴油发电机出口380v段相连接，2号柴油发电机出口380v段通过第二9f燃机事故保安段柴发进线开关与第二9f燃机事故保安段相连接，2号柴油发电机出口380v段通过黑启动380v段第二进线开关与黑启动380v段相连接；黑启动柴油发电机通过黑启动柴油发电机出口断路器与黑启动380v段相连接；黑启动380v段经黑启动变低压侧开关、黑启动变及9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关与9e燃机高压备用段相连接。

所述第一9e燃机高压厂用电单元包括第一9e燃机高压厂用母线、第一9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关和第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关；

第二9e燃机高压厂用电单元包括第二9e燃机高压厂用母线、第二9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关和第二9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关；

第一9e燃机高厂变通过第一9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关与第一9e燃机高压厂用母线相连接；9e燃机高压备用段通过第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关与第一9e燃机高压厂用母线相连接；第二9e燃机高厂变通过第二9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关与第二9e燃机高压厂用母线相连接；9e燃机高压备用段通过第二9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关与第二9e燃机高压厂用母线相连接；

第一9f燃机高压厂用电单元与第一9e燃机高压厂用母线相连接，第二9f燃机高压厂用电单元与第二9e燃机高压厂用母线相连接。

所述第一9f燃机高压厂用电单元包括第一9f燃机高压厂用母线、第一9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关、第一9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关及互联开关一；

第二9f燃机高压厂用电单元包括第二9f燃机高压厂用母线、第二9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关、第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关及互联开关二；

第一9f燃机主接线单元通过第一9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关与第一9f燃机高压厂用母线相连接；第一9e燃机高压厂用电单元通过互联开关一与第一9f燃机高压厂用母线相连接；

第二9f燃机主接线单元通过第二9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关与第二9f燃机高压厂用母线相连接；第二9e燃机高压厂用电单元通过互联开关二与第二9f燃机高压厂用母线相连接；

第二9f燃机高压厂用母线通过第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关及第一9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关与第一9f燃机高压厂用母线相连接。

所述第一9f燃机主接线单元包括第一9f燃机发电机、第一9f燃机出口断路器、第一9f燃机主变压器、第一9f燃机主变高压侧断路器、第一9f燃机高压母线及第一9f燃机高厂变；

第二9f燃机主接线单元包括第二9f燃机发电机、第二9f燃机出口断路器、第二9f燃机主变压器、第二9f燃机主变高压侧断路器、第二9f燃机高压母线及第二9f燃机高厂变；

第一9f燃机发电机通过第一9f燃机出口断路器与第一9f燃机主变压器的低压侧相连接，第一9f燃机高压母线经第一9f燃机主变高压侧断路器与第一9f燃机主变压器的高压侧相连接，第一9f燃机主变压器的低压侧经第一9f燃机高厂变与第一9f燃机高压厂用电单元相连接；

第二9f燃机发电机经第二9f燃机出口断路器与第二9f燃机主变压器的低压侧相连接，第二9f燃机高压母线经第二9f燃机主变高压侧断路器与第二9f燃机主变压器的高压侧相连接，第二9f燃机主变压器的低压侧经第二9f燃机高厂变与第二9f燃机高压厂用电单元相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的9e和9f燃机联合黑启动的电气系统在具体操作时，1号柴油发电机组、2号柴油发电机组及黑启动柴油发电机并联构成9e燃机的黑启动电源，以实现黑启动柴油发电机的小型化，降低制造难度和成本；同时9e机组黑启动成功为9f机组提供黑启动电源，解决9f燃机黑启动电源难以实现的问题；1号柴油发电机和2号柴油发电机既作为9f燃机的事故保安电源，又作为黑启动电源，提高了柴油发电机的利用率，解决了9f燃机黑启动电源制造困难、价格昂贵的难题，实现9e和9f燃机的联合黑启动，可以广泛的应用于大型燃机电气系统设计中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程图。

其中，1为黑启动电源单元、2为第一9e燃机高厂变、3为第一9e燃机高压厂用电单元、4为第一9f燃机高压厂用电单元、5为第一9f燃机主接线单元、6为第二9e燃机高厂变、7为第二9e燃机高压厂用电单元黑启动380v母线、8为第二9f燃机高压厂用电单元、9为第二9f燃机主接线单元、10为9e燃机启备变、11为9e燃机高压备用段、12为9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关、13为9e燃机高压备用段启备变电源进线开关、14为1号柴油发电机、15为1号柴油发电机出口断路器、16为1号柴油发电机出口380v段、17为第一9f燃机事故保安段柴发进线开关、18为第一9f燃机事故保安段、19为2号柴油发电机、20为2号柴油发电机出口断路器、21为2号柴油发电机出口380v段、22为第二9f燃机事故保安段柴发进线开关、23为第二9f燃机事故保安段、24为黑启动柴油发电机、25为黑启动柴油发电机出口断路器、26为黑启动380v段第一进线开关、27为黑启动380v段第二进线开关、28为黑启动380v段、29为黑启动变低压侧开关、30为黑启动变、31为第一9e燃机高压厂用母线、32为第一9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关、33为第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关、34为第一9f燃机高压厂用母线、35为第一9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关、36为互联开关一、37为第一9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关、38为第一9f燃机高厂变、39为第一9f燃机主变压器、40为第一9f燃机主变高压侧断路器、41为第一9f燃机高压母线、42为第一9f燃机发电机、43为第一9f燃机出口断路器、44为第二9e燃机高压厂用母线、45为第二9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关、46为第二9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关、47为第二9f燃机高压厂用母线、48为第二9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关、49为互联开关二、50为第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关、51为第二9f燃机高厂变、52为第二9f燃机主变压器、53为第二9f燃机主变高压侧断路器、54为第二9f燃机高压母线、55为第二9f燃机发电机、56为第二9f燃机出口断路器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述9e和9f燃机联合黑启动的电气系统包括9e燃机黑启动电源单元1、第一9e燃机高厂变2、第一9e燃机高压厂用电单元3、第一9f燃机高压厂用电单元4、第一9f燃机主接线单元5、第二9e燃机高厂变6、第二9e燃机高压厂用电单元7、第二9f燃机高压厂用电单元8、第二9f燃机主接线单元9、9e燃机启备变10、9e燃机高压备用段11、9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关12、9e燃机高压备用段启备变电源进线开关13。其中，1号柴油发电机14、2号柴油发电机19和黑启动柴油发电机24并联为9e燃机提供黑启动电源；第一9f燃机和第二9f燃机高压厂用电采用手拉手接线方式，互为备用电源；第一9e燃机高压厂用母线通过互联开关一36为第一9f燃机提供黑启动电源；第二9e燃机高压厂用母线通过互联开关二49为第二9f燃机提供黑启动电源。

所述9e燃机黑启动电源单元1包括1号柴油发电机14、1号柴油发电机出口断路器15、1号柴油发电机出口380v段16、第一9f燃机事故保安段柴发进线开关17、第一9f燃机事故保安段18、2号柴油发电机19、2号柴油发电机出口断路器20、2号柴油发电机出口380v段21、第二9f燃机事故保安段柴发进线开关22、第二9f燃机事故保安段23、黑启动柴油发电机24、黑启动柴油发电机出口断路器25、黑启动380v段第一进线开关26、黑启动380v段第二进线开关27、黑启动380v段28、黑启动变低压侧开关29、黑启动变30构成，其中，1号柴油发电机14通过1号柴油发电机出口断路器15为1号柴油发电机出口380v段16供电，1号柴油发电机出口380v段16通过第一9f燃机事故保安段柴发进线开关17为第一9f燃机事故保安段18供电，1号柴油发电机出口380v段16通过黑启动380v段第一进线开关26为黑启动380v段28供电；2号柴油发电机19通过2号柴油发电机出口断路器20为2号柴油发电机出口380v段21供电，2号柴油发电机出口380v段21通过第二9f燃机事故保安段柴发进线开关22为第二9f燃机事故保安段23供电，2号柴油发电机出口380v段21通过黑启动380v段第二进线开关27为黑启动380v段28供电；黑启动柴油发电机24通过黑启动柴油发电机出口断路器25为黑启动380v段28供电；黑启动380v段28经黑启动变低压侧开关29连接黑启动变30，黑启动变高压侧经高压备用段黑启动电源进线开关12为9e燃机高压备用段11供电。

所述第一9e燃机高压厂用电单元3包括第一9e燃机高压厂用母线31、第一9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关32和第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关33，其中，第一9e燃机高厂变2通过第一9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关32为第一9e燃机高压厂用母线31提供工作电源；9e燃机高压备用段11通过第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关33为第一9e燃机高压厂用母线31提供备用电源。

所述第二9e燃机高压厂用电单元7包括第二9e燃机高压厂用母线44、第二9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关45和第二9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关46，其中，第二9e燃机高厂变6通过第二9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关45为第二9e燃机高压厂用母线44提供工作电源；9e燃机高压备用段11通过第二9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关46为第二9e燃机高压厂用母线44提供备用电源。

所述第一9f燃机高压厂用电单元4包括第一9f燃机高压厂用母线34、第一9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关35、第一9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关37和互联开关一36，第一9f燃机高厂变38通过第一9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关35为第一9f燃机高压厂用母线34提供工作电源；第二9f燃机高压厂用母线47通过第一9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关37为第一9f燃机高压厂用母线34提供备用电源；第一9e燃机高压厂用母线31通过互联开关一36为第一9f燃机高压厂用母线34提供黑启动电源。

所述第二9f燃机高压厂用电单元8包括第二9f燃机高压厂用母线47、第二9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关48、第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关50和互联开关二49，第二9f燃机高厂变51通过第二9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关48为第二9f燃机高压厂用母线47提供工作电源；第一9f燃机高压厂用母线34通过第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关50为第二9f燃机高压厂用母线47提供备用电源；第二9e燃机高压厂用母线44通过互联开关二49为第二9f燃机高压厂用母线47提供黑启动电源。

所述第一9f燃机主接线单元5包括第一9f燃机发电机42、第一9f燃机出口断路器43、第一9f燃机主变压器39、第一9f燃机主变高压侧断路器40、第一9f燃机高压母线41和第一9f燃机高厂变38，第一9f燃机发电机42、第一9f燃机出口断路器43、第一9f燃机主变压器39、第一9f燃机主变高压侧断路器40和第一9f燃机高压母线41依次连接，第一9f燃机高厂变38采用t方式接于第一9f燃机主变压器39的低压侧。

所述第二9f燃机主接线单元9包括第二9f燃机发电机55、第二9f燃机出口断路器56、第二9f燃机主变压器52、第二9f燃机主变高压侧断路器53、第二9f燃机高压母线54及第二9f燃机高厂变51，第二9f燃机发电机55、第二9f燃机出口断路器56、第二9f燃机主变压器52、第二9f燃机主变高压侧断路器53及第二9f燃机高压母线54依次连接，第二9f燃机高厂变51采用t方式接于第二9f燃机主变压器52的低压侧。

参考图2，本实用新型的工作过程为：

1)黑启动柴油发电机24、1号柴油发电机14及2号柴油发电机19准备就绪；

2)黑启动柴油发电机24启动；

3)1号柴油发电机14及2号柴油发电机19启动，9e燃机黑启动电源单元1准备就绪；

4)9e燃机黑启动；

5)第一9f燃机黑启动；

6)第二9f燃机黑启动；

7)1号柴油发电机14及2号柴油发电机19恢复至热备用状态。

步骤1)的具体操作为：

11)将黑启动柴油发电机24处于热备用状态，即柴油发电机柴油充足、蓄电池状态良好、润滑油油压正常和电子设备状态良好；

12)将1号柴油发电机14处于热备用状态，即柴油发电机柴油充足、蓄电池状态良好、润滑油油压正常和电子设备状态良好；

13)将2号柴油发电机19处于热备用状态，即柴油发电机柴油充足、蓄电池状态良好、润滑油油压正常和电子设备状态良好。

步骤2)的具体操作为：

21)电网崩溃，9e机组全厂失电，9e燃机启备变10、第一9e燃机高压厂用母线31、第二9e燃机高压厂用母线44、第一9e燃机高厂变2及第二9e燃机高厂变6均处于失电状态，黑启动柴油发电机24接收9e机组黑启动指令；

22)黑启动柴油发电机24收到9e机组黑启动指令后启动，黑启动柴油发电机24的转速升至额定转速，黑启动柴油发电机24励磁，待黑启动柴油发电机24建压成功后，黑启动柴油发电机出口断路器25合闸，黑启动380v段28带电；

23)闭合黑启动变低压侧开关29，黑启动变30带电；闭合9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关12，9e燃机高压备用段11恢复供电；

24)1号柴油发电机14及2号柴油发电机19与黑启动380v段28并网后，9e燃机黑启动电源准备就绪。

步骤3)的具体操作为：

31)9f燃机全厂失电，即两台9f燃机高压厂用母线、9f燃机主变、9f燃机高厂变和9f燃机高压厂用母线全部失电；

32)1号柴油发电机14及2号柴油发电机19检查到第一9f燃机事故保安段18及第二9f燃机事故保安段23失电后，自动启动，当1号柴油发电机14及2号柴油发电机19达到额定转速后，励磁自动投入，1号柴油发电机14及2号柴油发电机19建压成功，1号柴油发电机出口断路器15及2号柴油发电机出口断路器20合闸，黑启动380v段28带电；

33)第一9f燃机事故保安段柴发进线开关17及第二9f燃机事故保安段柴发进线开关22合闸，第一9f燃机事故保安段18及第二9f燃机事故保安段23恢复供电；

34)第一9f燃机事故保安段18及第二9f燃机事故保安段23上的负荷恢复供电；

35)1号柴油发电机出口380v段16通过黑启动380v段第一进线开关26与黑启动380v段28并网；2号柴油发电机出口380v段21通过黑启动380v段第二进线开关27与黑启动380v段28并网。

步骤4)的具体操作为：

41)闭合第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关33，通过9e燃机高压备用段11给第一9e燃机高压厂用母线31提供黑启动电源；第一9e燃机利用9e燃机高压备用段11提供的黑启动电源启动，第一9e燃机完成升速及吹扫后，第一9e燃机定速3000转/分钟，第一9e燃机发电机建压至额定电压，第一9e燃机高厂变2恢复供电；

42)将第一9e燃机高压厂用母线备用电源进线开关33分闸，第一9e燃机高压厂用母线工作电源进线开关32合闸，第一9e燃机高压厂用母线31恢复由第一9e燃机高厂变2供电；

43)断开9e燃机高压备用段黑启动电源进线开关12及黑启动变低压侧开关29，黑启动变30停电；

44)断开黑启动380v段第一进线开关26，断开黑启动380v段第二进线开关27，断开黑启动柴油发电机出口断路器25，黑启动380v段28停电；对黑启动柴油发电机24手动停机，停机成功后恢复黑启动柴油发电机24热备用状态；

步骤5)具体操作过程为：

51)闭合互联开关一36，第一9e燃机高压厂用母线31通过互联开关一36为第一9f燃机提供黑启动电源；

52)第一9f燃机利用第一9e燃机高压厂用母线31提供的黑启动电源启动，第一9f燃机完成升速及吹扫后，第一9f燃机的机组定速3000转/分钟，第一9f燃机发电机42建压至额定电压，第一9f燃机发电机出口断路器43合闸，第一9f燃机高厂变38恢复供电；

53)断开第一9f燃机高压厂用母线互联开关一36，闭合第一9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关35，第一9f燃机高压厂用母线34恢复由第一9f燃机高厂变38供电；

54)对1号柴油发电机14手动停机，停机成功后恢复1号柴油发电机14热备用状态；

步骤6)的具体操作为：

61)闭合第一9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关37及第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关50，第一9f燃机高压厂用母线34对第二9f燃机高压厂用母线47提供黑启动电源；

62)第二9f燃机利用第一9f燃机高压厂用母线34提供的黑启动电源启动，第二9f燃机完成升速及吹扫后，第二9f燃机的机组定速3000转/分钟，第二9f燃机发电机55建压至额定电压，第二9f燃机发电机出口断路器56合闸，第二9f燃机高厂变51恢复供电；

63)断开第二9f燃机高压厂用母线备用电源进线开关50，闭合第二9f燃机高压厂用母线工作电源进线开关48，第二9f燃机高压厂用母线47恢复由第二9f燃机高厂变51供电；

64)对2号柴油发电机19手动停机，停机成功后恢复2号柴油发电机19热备用状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。