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一、概述
背靠背啟動方式（BTB）也稱為同步啟動方式，是用一臺機(jī)組作為發(fā)電機(jī)，提供頻率逐漸升高的電流，另一臺待啟動機(jī)組作為電動機(jī)，利用前者輸出的變頻電流同步地逐漸加速到額定轉(zhuǎn)速。
二、背靠背啟動的主要步驟如下
(1)打開作為發(fā)電機(jī)的機(jī)組的中性點隔離開關(guān)，以避免定子接地保護(hù)誤動作。
（2）將作為發(fā)電機(jī)的機(jī)組機(jī)端的拖動隔離開關(guān)合上，被拖動隔離開關(guān)打開。
（3）將作為電動機(jī)的機(jī)組機(jī)端的被動隔離開關(guān)合上，拖動隔離開關(guān)打開。
（4）合上作為發(fā)電機(jī)的機(jī)組的斷路器，將兩臺機(jī)組連接起來。
（5）給兩臺機(jī)組同時分別施加勵磁，建立電氣軸，并維持恒勵磁電流。
（6）逐漸打開作為發(fā)電機(jī)的機(jī)組的同軸水輪機(jī)的導(dǎo)葉，機(jī)組由水輪機(jī)驅(qū)動零起升速。
（7）達(dá)到同步轉(zhuǎn)速后電動機(jī)并網(wǎng)，然后斷開發(fā)電機(jī)與電動機(jī)的連接，解除電氣軸。
以上這種方式會使電網(wǎng)在短時間內(nèi)同時接到兩臺機(jī)組上。如果恰巧此時機(jī)組出口發(fā)生短路，由于兩臺電機(jī)和電網(wǎng)同時向短路點供電，短路電流將很大，但發(fā)生這種事故的概率很低。盡管如此，還是希望在并網(wǎng)之前斷開驅(qū)動電源，相應(yīng)的后續(xù)啟動步驟與sfc啟動的第二種方案類似。
為了減少啟動過程中的阻力轉(zhuǎn)矩，大都采用轉(zhuǎn)輪室充氣壓水的方式。在轉(zhuǎn)輪室壓水的條件下，背靠背啟動的功率僅為被啟動機(jī)組額定功率的6%~10%或略高（與規(guī)定的啟動加速時間有關(guān)）。背靠背啟動不需要電網(wǎng)供給電源就可啟動機(jī)組，對系統(tǒng)無擾動。
如果電站設(shè)計的是4臺機(jī)組，采用背靠背方式啟動時，總有一臺機(jī)組無法啟動，背靠背方式通常作為SFC啟動的后備手段。國外有些抽水蓄能電站利用本電站或附近電站的常規(guī)發(fā)電機(jī)組實現(xiàn)背靠背啟動，不設(shè)SFC。但這種方式在我國尚未采用過。
三、背靠背啟動案例
以某蓄電站1#機(jī)組背靠背啟動2#機(jī)組為例，1#機(jī)組工作在發(fā)電狀態(tài)作為啟動電源，啟動前將1#機(jī)組的換向開關(guān)1PRD斷開、啟動刀1G、發(fā)電機(jī)出口斷路器1GCB合閘，2#機(jī)組的2PRD工作在電動工況、被啟動刀2M合閘、2GCB斷開，這樣1#、 2#機(jī)組機(jī)端就通過1GCB、1G、啟動母線、2M連接在一起且和電網(wǎng)分開，兩臺機(jī)組的勵磁調(diào)節(jié)器均選擇在勵磁電流模式運行，被拖動動機(jī)組選擇空載勵磁電流，拖動機(jī)組勵磁電流較空載電流略大，啟動時，1#機(jī)組工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，開啟1#機(jī)組的導(dǎo)葉，其定子繞組端感應(yīng)的低頻電壓經(jīng)啟動母線施加于2#機(jī)組，并產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩，使2#機(jī)組隨1#機(jī)組同步旋轉(zhuǎn)。隨著1#機(jī)組導(dǎo)葉開度逐漸增大，轉(zhuǎn)速的逐步上升、1#機(jī)組機(jī)端電壓逐漸升高，使2#機(jī)組的電磁轉(zhuǎn)矩逐步增大，轉(zhuǎn)速隨著上升。為了確保開機(jī)伊始，被拖動機(jī)能夠獲得較大啟動轉(zhuǎn)矩，拖動機(jī)組在啟動開始，直接開到3%左右的導(dǎo)葉開度，啟動初期，被拖動機(jī)組轉(zhuǎn)速可能不能跟上拖動機(jī)組轉(zhuǎn)速，一般當(dāng)拖動機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)15%左右時，拖動機(jī)組停止開啟或回關(guān)導(dǎo)葉，直至被拖動機(jī)組轉(zhuǎn)速上升至兩臺機(jī)組轉(zhuǎn)速偏差小于3%時，拖動機(jī)組即可執(zhí)行線性開機(jī)，某蓄電站拖動執(zhí)行150s開至額定轉(zhuǎn)速，被拖動機(jī)組也將被拖動至額定轉(zhuǎn)速，啟動同期并網(wǎng)流程，2#機(jī)組通過2GCB同期并網(wǎng)，在2#機(jī)組并網(wǎng)的同時，1#機(jī)組跳開1GCB，停機(jī)，并分開1G、2M啟動刀閘，至此“背靠背”拖動啟動完成。
實際勵磁電流給定是按一個空載 一個比空載略大整定的。兩臺機(jī)組的勵磁調(diào)節(jié)器均選擇在勵磁電流模式運行，被拖動動機(jī)組選擇空載勵磁電流，拖動機(jī)組勵磁電流較空載電流略大，背靠背勵磁、調(diào)速器參數(shù)整定經(jīng)驗。
調(diào)速器就在于控制機(jī)組轉(zhuǎn)速在滿足拖動要求時間的前提下盡量慢一些，防止失步跳機(jī)，剛開始時拖動時一般設(shè)置為拖動機(jī)組一般設(shè)為空載開度的60%。轉(zhuǎn)速從10%開始就進(jìn)入閉環(huán)調(diào)節(jié)了，閉環(huán)調(diào)節(jié)后導(dǎo)葉開度就隨著頻率給定的變大而變化。
被拖動機(jī)組啟動過程
拖動機(jī)組作為整個拖動過程的原動機(jī)，隨著導(dǎo)葉的逐步開啟，為整個拖動系統(tǒng)提供源源不斷的能量。調(diào)速器控制了能量的供應(yīng)大小和速率。導(dǎo)葉慢速開啟能夠保證兩臺機(jī)組的轉(zhuǎn)速逐步上升，防止發(fā)生失步，但是機(jī)組長期處于低速蠕動，不利于機(jī)組導(dǎo)瓦油膜形成，有燒瓦的可能；快速開啟導(dǎo)葉能給機(jī)組提供較大動力源，使機(jī)組快速轉(zhuǎn)動，但是有可能造成拖動機(jī)與被拖動機(jī)的轉(zhuǎn)速有較大差值，造成失步，也會導(dǎo)致阻尼繞組電流過大發(fā)熱；因此合理的導(dǎo)葉開啟速率是背靠背拖動成功的關(guān)鍵。
拖動機(jī)組啟動過程
某蓄這樣處理：勵磁拖動機(jī)整定為額定電流給定值的0.63倍、被拖動機(jī)0.59倍。拖動機(jī)調(diào)速器首先3%開度8s，然后增開度之4%至轉(zhuǎn)速升至15%，然后執(zhí)行0.1%開度/s開機(jī)速度，大約150s至額定轉(zhuǎn)速。
而另一蓄能電站卻是這樣處理：：#1機(jī)拖#2機(jī)，雙機(jī)恒勵磁電流模式，#1機(jī)0.53Ifn,#2機(jī)0.51Ifn。調(diào)速器#1機(jī)開度曲線：起始開度8%，5s后轉(zhuǎn)一級開限9%，等轉(zhuǎn)速到7.5hz或者延時到30s，開放二級開限24%，轉(zhuǎn)為轉(zhuǎn)速PID控制模式。而2號機(jī)組拖動1號機(jī)組時，可能開度的設(shè)定值又不完全一樣，起始開度9%，5s后轉(zhuǎn)一級開限10%。
BTB拖動時，先合啟動母線刀閘，再合啟動機(jī)組的換向開關(guān)，然后合啟動機(jī)組的啟動刀閘和拖動機(jī)組的拖動刀閘，最后無壓合拖動機(jī)組GCB。待啟動機(jī)組拖動到同期并網(wǎng)后，同步分拖動機(jī)組的GCB，然后啟動機(jī)組的分啟動刀閘和拖動機(jī)組的拖動刀閘.
這兩個邏輯最好在BTB拖動前，靜態(tài)模擬下控制邏輯，驗證下控制邏輯正確后，再進(jìn)行BTB拖動試驗。
在背靠背拖動過程中由于機(jī)組轉(zhuǎn)速的上升較慢，機(jī)組在低速維持時間較長，此時保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置的低頻過流定值就非常關(guān)鍵，現(xiàn)場運行經(jīng)驗顯示：背靠背拖動過程中，由于低頻過流動作跳機(jī)的現(xiàn)象時有發(fā)生。
通過現(xiàn)場調(diào)試和長期運行經(jīng)驗可以看出，影響機(jī)組背靠背拖動的因素龐雜，涉及到的系統(tǒng)也很多。有時需要現(xiàn)場調(diào)速器和勵磁參數(shù)多試幾次，找到最佳參數(shù)組合。
