1 电站概况 
　　黄河苏只水电站位于青海省循化县与化隆县交界处，是黄河干流上游龙（羊峡）～刘（家峡）河段梯级开发中的第9座梯级电站，工程枢纽位于循化县查汗都斯乡苏只村，上游距在建的公伯峡水电站12km，下游距待建的黄丰水电站9km，距西宁市150km。安装3台单机容量为75MW的轴流转桨式水轮发电机组，多年平均发电量8.79亿kW·h。电站以330kV和110kV两级电压送出，其中330kV出线一回接入公伯峡水电站330kV开关站，、110kV出线四回，第一回送至公伯峡110kV地区变电站，第二回送至循化110kV地区变电站，另预留两回110kV出线位置。 
　　2 黑启动的必要 
　　由于征地移民问题的存在，110KV两回线路自电站投产以来长期未投入运行，出线只有330KV公苏线一条，大大限制了机组出力。 
　　苏只水库末端与公伯峡水电站尾水衔接，距公伯峡电站12公里，公伯峡电站的下泄流量就是苏只电站的入库流量，由于电站水库库容小（0.455亿立方米），一但线路故障全厂失电后将失去厂用电源，极易造成弃水或者漫坝的事故。甚至造成垮坝事故，因此电站为了安全必须具备黑启动能力。 
　　3 黑启动中的有关技术问题 
　　考虑苏只电站机组黑启动缺乏前期的基础数据，需对制约黑启动的各个环节逐一试验，故基本试验思路为：先分步试验各环节，在此基础上，再根据试验数据，决定是否进行后续完整试验。基本试验环节包括： 
　　3.1 动力失电后的压油装置油压油位的保持程度：机组启动操作导叶至空载后，其油压及油位应能维持到动力电源的恢复。 
　　3.2 冷却水中断后各部轴承轴瓦温度的上升：由于水系统无自流供水功能，初次开机，无冷却水，确保各部瓦温不会过高。 
　　3.3 工作密封的可靠性：动力失电后，加压泵不能启动，主轴密封水中断，平板、斜面、端面三密封的工作润滑水量不足，装置不能正常工作，同时有可能干摩擦烧损，导致顶盖被淹。 
　　3.4 励磁功率柜在风机停风后的工作问题：功率柜风机电源取自厂用电，需验证调节器在冷却风机停用后的对功率柜的控制行为，是否会限制整流回路工作，本环节是黑启动成功的关键。励磁功率柜停风后，验证可控硅温度的上升情况。 
　　4 系统接线及运行方式 
　　系统接线见图1：进行最终完整的试验前，系统应为以下运行方式：1FB、2FB、公苏线正常运行，厂用Ⅲ段重要负荷倒至Ⅰ、Ⅱ段，拉开3B高压侧83开关，合上3F 1303开关，拉开3F机旁3J02，此时3FB单元真正处于“全黑“状态。 
　　5 实验步骤 
　　5.1 励磁功率柜停风试验 
　　5.1.1 上位机监控开机至空转，励磁调节器按现地开机按钮，发电机自动加压至额定，观察功率柜风机在机端电压达20%Ue启动，按“逆变”按钮，灭磁，风机自动停止。 
　　5.1.2 励磁调节器盘调整机端电压给定值至10%Ue（最低值）逐步递升机端电压，达到20%Ue风机启动，后逆变灭磁。 
　　5.1.3 再次加压至20%Ue，拉开1#功率柜风机电源，调节器报“功率柜故障”，1#柜输出无变化。 
　　5.1.4 记录功率柜初始温度，切除3F机旁动力盘励磁风机主用、备用电源开关，励磁调节器盘递升加压至90%Ue，监视温度变化情况，记录运行2min后温度值。 
　　5.1.5 投入3F机旁动力盘励磁风机主用、备用电源开关，风机自动启动，整流柜温度下降0.1℃。 
　　5.1.6 上位机监控发3F停机令，3F停机备用 
　　5.2 压油装置停泵开机试验 
　　油压装置的压力决定机组能否有适当的油压正常启动，不会造成低油压事故停机或是油压过低无法推动接力器的动作从而使导叶无法动作。 
　　5.2.1 机组顶盖、加压泵、压油泵控制盘、压油装置、电调盘、励磁调节器、机旁动力盘各定点监视、操作人员到位，与中控通讯测试正常。 
　　5.2.2 3号机组单机油系统三台压油泵切除，退出工作油罐低油压保护（5.0Mpa），机组开机观察压油装置油压变化情况，详细记录开机前、后压油罐油压、各部轴承、顶盖水位数据。 
　　5.2.3 3号机组电调切“现地”、“电手动”控制、协联投入，手动退出锁定（加压泵未启动），开启导叶开度至11%，监视转速至额定，观察机组轴承、空冷器温度变化情况，详细记录开机过程中开机时间数据。 
　　5.2.4 逐台投入机组压油泵，恢复油压至额定压力。 
　　5.2.5 监视顶盖漏水情况，检查水车室无密封磨损所产生的异味。 
　　5.2.6 稳定运行20min，间隔4min记录试验数据，见表2、3。 
　　5.2.7 切除3F 三台压油泵，电调盘连续关导叶开度至全关，记录转速到零所需时间及停机前后压油罐油压数据。 
　　5.2.8 恢复3F至备用态。 
　　表2 3号机组压油装置协联投入，油压变化一览表。 
　　表3 机组各部温度一览表 
　　5.3 对励磁试验、压油泵全停、冷却水、密封水断水试验分环节试验结果进行验证分析后，进行本次完整试验。 
　　6 实验结果分析 
　　6.1 励磁系统环节试验中，整流柜风机停风，晶闸管在自然冷却环境下，2min内，输出励磁空载电流，功率柜温度上升幅度很小，表明晶闸管可以短时间内正常工作。
6.2 压油装置失电后，从开导叶至空载开度及由空载开度到全关，整个操作完成，油压、油位的仍高于低油压动作值（5.0Mpa），证明现压油罐运行方式及油位中线的运行要求可保证黑启动的完成。 
　　6.3 机组在冷却水中断情况下，各部轴承最大温升为11.8℃，绝对温度在机组运行20min后仍低于跳闸温度（60℃）23℃，为黑启动提供了有利的基础。 
　　6.4 机组密封水中断情况下，由于机组维持在空载开度，顶盖形成负压，漏水量明显减少。考虑密封水还起到对平板、端面、斜面密封橡胶材质的润滑作用，干摩擦可能引起密封发热烧损，但进一步的观察表明，这种情况并未发生，主要由于这些密封装置安装位置处于顶盖泵自动停泵的最低水位以下，这部分积水在一定程度起到了对密封的润滑效果。 
　　6.5 从试验可以看出，对开机速度影响最大的是转速的上升率，根据最近一次的1F开机并网时间统计，自动情况下：锁定拔出到转速大于90%Ne，用时1m31s，锁定拔出到到并网需时2m12s。而本次3F手动完整试验时，锁定拔出到转速大于90%Ne，用时1m47s，锁定拔出到机端电压到额定用时3min。是因为自动开机存在由启动开度1（28%）向启动开度2（10%）切换的过程，但在黑启动情况下，这种操作必将加速压油装置油压油位的过快下降，同时存在过速危险，而且开机速度上相差并不明显，因此在电站黑启动情况下，不建议开机时应用这种大幅度调节导叶开度的方式。 
　　6.6 直流系统是黑启动中唯一的电源，是电站的继电保护，操作控制，励磁，调速，通信事故照明等运行的前提，因此对蓄电池容量有较高的要求，查看厂家资料后得知在蓄电池可以单独持续供电8小时之久，有较大的容量，能满足黑启动的要求，此次试验直流系统供给事故照明1h，表面上直流系统各参数无变化，但并不意味着直流系统蓄电池绝对的可靠，因为试验中充电机仍然在工作中。因此，真正的全厂交流失电后，直流系统蓄电池的续航能力是整个电站黑启能否成功的最关键因素。 
　　7 库区水位分析 
　　上游水位的高低影响着机组的经济运行，二者相互矛盾并存，如果处置不当，极易造成漫坝事故，为此对上游来水以及全厂停电状况下水位上升情况进行了分析计算，通过分析苏只电站的设备情况和实验数据得出电站从全站失电到黑启动开机正常需要时间约为7分钟，通过表4的计算得知库区水位应该预留一定的上升区间，以保证开机带厂用电后顺利提起泄洪闸，因此库区水位建议最高不能超过1899.70m，预留处理事故的时间。 
　　通过理论分析实际操作模拟环境为今后的事故处理提供了理论和实际依据，但是此次实验中已经将重要负荷进行转移，同时库区水位正常，因此需要运行人员积极的开展事故演习，总结经验，查找不足，逐渐完善黑启动方案中的不足之处，并提高运行人员处置突发事故的能力，确保厂房大坝的安全。