巨型水轮机控制系统技术条件与试验.doc

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1、ICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号a Q/CYPC中国长江电力股份有限公司企业标准Q/CYPC XXXXXXXXXb 巨型水轮机控制系统技术条件与试验Specifications and Test Code of Control Systems for Giant Hydraulic Turbines点击此处添加与国际标准一致性程度的标识c d XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施中国长江电力股份有限公司发布目次目次I标准名称11 范围12 规范性引用文件13 工作条件14 技术要求25 试验条件65.1 试验准备工作65.2 出厂试验条件65

2、.3 电站试验条件66 验收试验一般规定67 试验项目78 试验方法89 试验报告199.1 编写试验报告目的199.2 编写试验报告格式1910 供货范围和备品备件1911 图纸与资料1912 铭牌、包装、运输、贮存1913 保证期20附录A21标准名称1 范围本标准适用于巨型水轮机控制系统,规定了电气液压调速器(以下简称电调)以及油压装置技术条件、试验项目、方法和试验条件,并给出试验验收的一般规定。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研

3、究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 150 钢制压力容器GB/T 191 包装储运图示标志(GB/T191-2000,eqvISO780:1997)GB/T 2681 电工成套装置中的导线颜色GB/T 2682 电工成套装置中的指示灯和按钮颜色GB/T 3047.1 高度进制为20mm的面板、架和柜的基本尺寸系列GB/T 3797-2005 电气控制设备GB/T 4588.1 无金属化孔单双面印刷板分规范(GB/T4581.1-1996,idtIEC/PQC89:1990)GB/T 4588.2 有金属化孔单双面印刷板分规范(GB/T4581

4、.2-1996,idtIEC/PQC90:1990)GB/T 11120-1989 L-TSA汽轮机油(neqISO8069:1987)GB/T17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIEC61000-4-4:1995)GB/T 1032-1985 三相异步电动机试验方法GB/T 1311-1989 直流电机试验方法(neqIEEE113:1973)GB/T 9652.1-2007 水轮机控制系统技术条件GB/T 9652.2-2007 水轮机控制系统试验验收规程GB11805-2008 水轮发电机组自动化元件(装置)及其系统基本技术条件JB/T471

5、1-2003 压力容器涂敷及运输包装JB/T7041-1993 液压齿轮泵 技术条件JB/T8091-1998 螺杆泵试验方法JB/T8097-1999 泵的振动测量与评价方法JB/T7042-1993 液压齿轮泵 试验方法JB/T8091-1998 螺杆泵试验方法JB/T8097-1999 泵的振动测量与评价方法3 工作条件本标准所规定的各项调节系统静态及动态特性指标均系在下列条件下制定:3.1 水轮机所选定的调速器与油压装置合理3.1.1 接力器最大行程与导叶全开度相适应。3.1.2 调速器与油压装置的工作容量选择是合适的。3.2 水轮发电机组运行正常3.2.1 水轮机在制造厂规定的条件下

6、运行。3.2.2 测速信号源、水轮机导水机构、转叶机构、调速轴及反馈传动机构应无制造和安装缺陷,并应符合各部件的技术要求。3.2.3 水轮发电机组应能在手动各种工况下稳定运行。在手动空载工况(发电机励磁在自动方式下工作)运行时,水轮发电机组转速摆动相对值对巨型调速器不超过0.2%。3.3 对比例积分微分(PID)型调速器,水轮机引水系统的水流惯性时间常数Tw不大于4s;对比例积分(PI)型调速器,水流惯性时间常数Tw不大于2.5s。水流惯性时间常数Tw与机组惯性时间常数Ta的比值不大于0.4。3.4 海拔高度不超过2500m。3.5 调速器周围空气温度a) 不同海拔高度的最高空气温度见表1。表

7、1 不同海拔高度的最高空气温度表海拔高度,m1000100015001500200020002500最高空气温度,4037.53532.5b) 最低空气温度5。3.6 空气相对湿度:最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均温度为25。3.7 调速系统所用油的质量必须符合GB11120中46号汽轮机油或粘度相近的同类型油的规定,使用油温范围为1050。为获得液压控制系统工作的高可靠性,必须确保油的高清洁度,过滤精度应符合产品的要求。3.8 调整试验前,应排除调速系统可能存在的缺陷,如机械传动系统的死区、卡阻及液压管道与元、部件中可能存在的空气等。3.9 上述某些工作条件如不满足要求,

8、有关指标可由供需双方协商。4 技术要求4.1 产品应符合产品标准的要求,并按照规定程序批准的图样及文件制造。4.2 调速系统接力器操作功W60000Nm,接力器容量应保证达到设计规定值。4.3 调速系统静态特性应符合下列规定4.3.1 静态特性曲线应近似为直线。4.3.2 测至主接力器的转速死区和在水轮机静止及输入转速信号恒定的条件下接力器摆动值不超过表2规定值。表2 调速器转速死区及接力器摆动值调速器类型项目巨型电调转速死区ix (%)0.02接力器摆动值(%)0.14.4 水轮机调节系统动态特性应符合下列规定4.4.1 调速器应保证机组在各种工况和运行方式下的稳定性。在空载工况自动运行时,

9、施加一阶跃型转速指令信号,观察过渡过程,以便选择调速器的运行参数。待稳定后记录转速摆动相对值,对巨型电调不超过0.15%。如果机组手动空载转速摆动相对值大于规定值,其自动空载转速摆动相对值不得大于相应手动空载转速摆动相对值。4.4.2 机组启动开始至机组空载转速偏差小于同期带(+1%-0.5%)的时间tSR不得大于从机组起动开始至机组转速达到80%额定转速的时间t0.8的5倍。4.4.3 机组甩负荷后动态品质应达到4.4.3.1 甩100%额定负荷后,在转速变化过程中,超过稳态转速3%额定转速值以上的波峰不超过两次;4.4.3.2 从机组甩负荷时起,到机组转速相对偏差小于1%为止的调节时间tE

10、与从甩负荷开始至转速升至最高转速所经历的时间tM的比值,对混流式水轮机不大于8,对高水头反击式水轮机应不大于15;对从电网解列后给电厂供电的机组,甩负荷后机组的最低相对转速不低于0.9。4.4.3.3 转速或指令信号按规定形式变化,接力器不动时间:对电调不大于0.2s。对于主配直径大于DN250mm的巨型机组电调,接力器不动时间不大于0.3s。4.5 油压装置4.5.1 油压装置正常工作油压的变化范围在名义工作压力的(24)%以内(对额定油压为10MPa16MPa的油压装置,其正常工作油压的变化范围可达名义工作油压的5%)。紧急停机压力(事故停机的最小压力)PT的选择应使关机后压力不降到最低操

11、作压力PR以下。最低操作压力PR根据要求的接力器容量A(Nm)和所用的接力器容积V(m3)求得:PR=A/V10-6(MPa)4.5.2 压力罐可用油的体积在正常工作油压下限和油泵不打油时,压力罐的容积至少应能在压力降不超过正常工作油压下限和最低操作油压之差的条件下提供规定的各接力器行程数,对混流式水轮机为3个导叶接力器行程。4.5.3 在正常工作油压上限,非隔离式压力罐内油和空气体积比通常为1/31/2。4.5.4 组合式和分离式油压装置应设置不少于2台油泵,每台油泵的输油量足以补充漏油量,并有最少2倍的安全系数。通常每台泵的每分钟输油量不大于接力器容积的0.65倍。4.5.5 油泵打油时,

12、油泵出口至压力罐的压力降通常不大于0.2MPa。4.5.6 控制系统管道内油的流速不超过5m/s。4.5.7 当油压高于工作油压上限2%以上时,安全阀应开始排油;当油压高于工作油压上限的10%以前,安全阀应全部开启,并使压力罐中油压不再升高。4.5.8 安全阀的泄漏量不大于油泵输油量的1%。4.5.9 设有自动补气装置的组合式或分离式油压装置,应设空气安全阀,其动作值为工作油压上限的114%。4.5.10 当油压低于工作油压下限0.1MPa0.15MPa时,有备用油泵的2.5MPa6.3MPa油压装置应启动备用油泵。4.5.11 油压装置各压力信号器整定值的动作偏差,不超过整定值的2%。4.6

13、 调速器4.6.1 PID型调节器的调节参数应能在设计范围内整定:比例增益Kp最小不大于0.5,最大值不小于20;积分增益Ki最小值不大于0.05 1/s最大值不小于10 1/s;微分增益Kd最小值为零,最大值不小于5s。4.6.2 永态转差系数bp应能在自零至最大值范围内整定,最大值不小于8%。4.6.3 零行程的转速调整范围的上限应大于永态转差系数的最大值,其下限一般为-10%。如设有远距离控制装置时,其动作时间应符合设计要求。4.6.4 开度限制机构应能在自零至最大开度范围内任意整定。对巨型电调和中型电调,开度限制机构远距离控制装置的动作时间应符合设计规定。4.6.5 接力器的关闭时间T

14、f与开启时间Tg应能在设计范围内任意整定。4.6.6 调速器应能实现机组的自动、手动起动和停机。当调速器自动部分失灵时,应能手动运行。4.6.7 带有压力罐的调速器应装设紧急停机装置,并动作可靠。4.6.8 按水头自动调整协联关系的机构,应能手动设定水头。如设有远距离控制装置时,其动作时间应符合设计规定。4.6.9 对电调尚有下列要求:4.6.9.1 巨型电调应设冗余电源,当工作电源故障时,应自动切换至备用电源。电气装置工作电源和备用电源相互切换时,水轮机主接力器的开度变化不得超过其全行程的1%。4.6.9.2 巨型电调应设置人工失灵区,其最大值不小于额定转速1%,并能在其设计范围内调整。4.

15、6.9.3 巨型电调稳定运行时,如测速装置输入信号、水头信号、功率信号或接力器位置信号消失时,应能使机组保持所带的负荷,水轮机主接力器的开度变化不得超过其全行程的1%,同时要求不影响机组的正常停机和事故停机。4.6.9.4 对巨型微机电调应以工业控制级微机为核心。除调速器基本功能外,还应具有故障诊断和容错控制等功能,并配置与上位机通讯的接口,提供通讯协议。4.6.9.5 对巨型电调,控制模式(频率控制、功率控制、开度控制、水位控制和流量控制)切换时,水轮机主接力器的开度变化不得超过其全行程的1%。4.6.9.6 巨型电液调速器的综合漂移量折算为转速相对值,分别不得超过0.3%和0.6%。4.7

16、 对调速器及油压装置各装置的要求4.7.1 测速装置4.7.1.1 在额定转速10%范围内,静态特性曲线应近似直线,其转速死区应符合设计规定值;其实测值偏差不得超过GB11805-2008水轮发电机组自动化元件(装置)及其系统基本技术条件规定的技术要求。4.7.1.2 机械式测速装置(飞摆),在经过超速试验后不得出现变形和裂纹等不正常现象。4.7.1.3 电气测速装置最小工作信号电压应不大于规定值。4.7.2 电调电气装置4.7.2.1 电气柜的外形尺寸按GB/T3047.1的规定。4.7.2.2 设备中所装用的元、器件应选用工业级产品。4.7.2.3 电气装置内的印制板应参照GB/T4588

17、.1和GB/T4588.2的规定。4.7.2.4 设备中所用导线的颜色按GB/T2681的规定。柜上指示灯和按钮的颜色应符合GB/T2682的规定。4.7.2.5 绝缘电阻与工频耐受电压4.7.2.5.1 电气柜和液压柜中所有带电部件与裸露导电部件之间的绝缘电阻,在温度为1535及相对湿度为45%75%环境下测量,应不小于1m。4.7.2.5.2 电气柜和液压柜各独立带电部件与裸露导电部件之间,电路与金属外壳(或地)之间,在温度为1535及相对湿度为45%75%环境下试验,按其工作电压大小,应能承受表3规定的耐压试验电压,历时5s。见GB/T3797。表3 主电路耐压试验标准额定电压Ui(V)

18、工频试验电压(交流均方根值)(V)Ui60100060Ui3002000300Ui6902500对不适于由主电路直接供电的辅助电路,应能承受按表4规定的耐压试验电压,历时5s。表4 辅助电路耐压试验标准额定电压Ui(V)工频耐受电压(交流均方根值)(V)Ui1225012Ui6050060Ui2Ui+1000 其最小值为15004.7.2.6 电气装置应能承受来自电源、信号源和控制端口的干扰,以及周围环境的辐射电磁场干扰,同时设备本身的电磁干扰应减小到最低程度。至少要参照GB/T17626.4进行电快速瞬变试验,对巨型电液调速器在电气和电子设备的电源端口、信号和控制端口耦合快速瞬变脉冲群干扰信

19、号,在供电电源端口,保护接地时,试验电压峰值为2.0kV;在I/O(输入/输出)信号、数据和控制端口,试验电压峰值为1.0kV。施加干扰时,电气装置的功能和动作应正确无误,接力器不应有异常动作。4.7.3 电液和电机转换器4.7.3.1 在符合规定的使用条件下,应能正确、可靠工作。4.7.3.2 电液转换器的死区,油压漂移和放大系数实测偏差及油耗量不超过设计规定值。工作范围不得小于设计规定值。在压力油入口前,应设在线滤油器。4.7.3.3 电机转换器的操作力和行程应不小于设计值。4.7.3.4 设置的转换器在电源消失时应有回中功能;如无此功能,应采取措施,使接力器保持某一稳定位置。在稳定状态,

20、其电源消失时接力器行程变化不得超过全行程的1%。4.7.4 在规定压力降的主配压阀流量特性应符合设计规定值。4.7.5 油泵应采用高效率产品,运转应平稳。三螺杆泵在规定工况下无汽蚀运行时,其轴承处的振动烈度应符合JB/T8097的要求;在规定压力下的输油量和轴功率的性能容差参照JB/T8091,泵的效率下降值不得超过产品规定值的5%。液压齿轮泵的空载排量,在额定压力、额定转速工况下的容积效率和总效率不得低于JB/T7041的要求。4.7.6 安全阀动作应正确、可靠、无强烈振动和噪声。4.7.7 自动补气装置及油位信号装置动作应正确、可靠。4.7.8 压力罐的设计、制造、焊接和检查,应符合压力容

21、器安全监察规程和GBI50等有关规定。4.7.9 受压铸件的质量必须符合相应技术标准的规定。4.7.10 液压元件装配后,在规定油温及额定油压下的漏油量不超过设计规定值。4.8 所有指示仪表的精度不低于2.5级。下列参数实测值与指示值的偏差不应大于设计规定值。a) 转速指令信号;b) 开度指令信号;c) 功率指令信号;d) 永态转差系数;e) 暂态转差系数、缓冲时间常数,加速时间常数;f) 比例增益,积分增益,微分增益;g) 开度限制信号。4.9 外观要求4.9.1 外形尺寸及安装尺寸应符合产品图样要求。4.9.2 零部件的紧固、元件的焊接、装配、端子排编号应符合图样要求。4.9.3 零部件及

22、外壳不许有锈蚀、裂纹及明显划痕。镀层不应脱落。4.9.4 装置的金属外壳或底座应有接地端子或接地螺钉,并应有明显的接地标志。4.9.5 每台产品上的电机旋转方向及手轮、手柄转动方向,均应附有箭头标牌。5 试验条件5.1 试验准备工作5.1.1 确定试验的类别及项目,编写试验大纲。5.1.2 制定安全防范措施,注意防止事故配压阀、进水阀门或快速门失灵、机组过速保护系统及引水系统异常、触电及其他设备和人身事故。5.1.3 准备好与本试验有关的图纸、资料(包括调速系统传递函数及按此传递函数进行的仿真试验报告、控制逻辑框图、设备装配图、端子图及相关自动化元件的检验报告等。进口元器件应提供原产地证明、报

23、关单和检验报告)。5.1.4 准备必要的工具、设备、试验电源,校正仪器仪表及传感器等。5.1.5 试验现场应具有良好的照明及通讯联络。5.2 出厂试验条件5.2.1 装置(或元件、回路)组装、接线、配管正确,具备充油、充气、通电条件等。5.2.2 检查试验用油的油质、油温、气源、电源及电压波形等,应符合有关技术要求。5.2.3 出厂试验应满足GB/T 9652.1-2007水轮机控制系统技术条件、GB/T 9652.2-2007水轮机控制系统试验验收规程要求,经双方确认试验结果后方能出厂。5.3 电站试验条件5.3.1 装置各部分安装及外部配线、配管正确,具备充油、充气、通电条件。汽轮机油的油

24、质、油清洁度、油温、高压空气、电源及电压波形,应符合有关技术要求及制造厂规定。5.3.2 充水试验前,被控机组及其控制回路、励磁装置和有关辅助设备均安装完毕,并完成了规定的试验,具备开机条件。5.3.3 现场清理整洁完毕,调试过程中,不得有其他影响调试工作的施工作业。5.3.4 工作条件应满足GB/T9652.1第3章的规定。6 验收试验一般规定6.1 验收条件 除应符合本标准第5章试验条件外,还应满足如下要求:6.1.1 频率信号源特性应符合产品测频方式的技术要求。6.1.2 输入电源电压波动不超过10%,短暂波动不超过+15%-10%。6.2 验收依据 应按双方合同或技术协议、GB/T96

25、52.1及本标准,进行出厂试验验收或电站试验验收。6.3 验收准备 由有关各方首先确定验收试验大纲,明确试验项目、方法、程序及仪表等。其余参照本标准第4章进行。6.4 验收时间 应按GB/T9652.l或合同规定的保证期内,在产品出厂前和电站机组正式投运前进行验收试验。6.5 验收试验仪表与费用 试验仪表准备与验收费用应按合同(协议)规定执行。有关试验仪表刻度校验或精度,均应符合本标准及有关试验各方的商定意见。6.6 被验收试验设备 应对调速器与油压装置进行检查、调整及消除缺陷,以使设备处于正常运行状态。电站试验验收前,用户应使机组及其有关设备处于正常状态,并提供电网、引水系统、机组等有关技术

26、数据资料(如机组惯性时间常数Ta、水流惯性时间常数Tw和导叶接力器的最低操作油压等)。6.7 试验人员 一般由用户与厂家各派出足够数量合格的试验人员组成试验小组,或由用户委托有资质的第三方机构和厂家人员进行试验;亦可双方协商按一定程序委托专家组试验。6.8 仲裁方法 双方对验收试验结果有争议时,且经协商无效,可委托行业产品质量监督检测部门进行仲裁,并据仲裁结果分摊各方应承担的有关费用及责任。6.9 试验记录 测试记录应记入原始记录表格,并有观测试验人员签名,允许复写、拍照、复制,不许重抄。6.10 试验验收报告可参照本标准第9章编写,验收报告应经双方试验负责人签字,还应注明原始记录保存方。双方

27、依据试验结果进行评价,必要时可对试验设备进行调整及消除缺陷,并重复该项试验。7 试验项目可分四类,即:出厂试验、电站试验、型式试验和验收试验,详见表5。表5 调速器试验项目序号条试验项目出厂试验电站试验型式试验验收试验18.1测速装置检查试验28.2电液和电机转换器试验38.3电气协联函数发生器的调整试验48.4操作回路动作试验58.5电气回路绝缘试验68.6电气回路工频耐受电压试验78.7电气装置抗干扰试验88.8实用开环增益测定及开环增益整定试验98.9转速指令信号、开度指令信号、功率指令信号、永态转差系数校验108.10暂态转差系数bt、缓冲时间常数Td的校验或比例增益Kp、积分增益Ki

28、和微分增益Kd的校验118.11综合漂移试验128.12调速器静态特性(包括人工转速死区)及转速死区和接力器摆动值测定试验138.13随动系统不准确度测定试验148.14导叶间同步试验158.15接力器关闭与开启时间调整168.16接力器关闭与开启时间范围测定178.17调速器总油耗量测定188.18接力器反应时间常数Ty测定试验198.19接力器不动时间Tq测定试验208.20空载试验218.21调速器手/自动切换试验228.22孤立负荷突变试验(孤立运行)238.23甩负荷试验248.24一次调频试验258.24带负荷连续72h运行试验268.26压力罐耐压试验278.27油压装置密封性试

29、验及总漏油量测定288.28油泵试运转及检查298.29安全阀或阀组试验308.30油压装置各油压、油位信号整定值校验318.31油压装置自动运行模拟试验328.32故障模拟和控制模式切换试验注:如无相应的环节功能,该项试验可不作;对未列入表1的环节功能和外购件,则可按厂家规定进行试验。8 试验方法8.1 测速装置检查试验8.1.1 信号源要求采用有足够功率、稳定和高精度的信号发生器。8.1.2 测速装置带上实际负载或模拟负载,逐次改变转速信号,按单方向升高或降低,每次变化达到平衡状态后,测出其频率(或转速)及相应的输出,并绘制静态特性曲线,要求测点不少于10点。如有1/4测点不在曲线上,此试

30、验无效。从静态特性曲线求出放大系数。8.1.3 电气测速装置最小工作信号电压测定:当频率信号来自机组PT时,信号频率为额定值且恒定,由高向低改变信号电压,至相应输出发生变化时的信号电压即为最小工作信号电压。8.2 电液和电机转换器试验8.2.1 位移输出型电液转换器8.2.1.1 试验条件 电液转换器带规定负载或实际负载,在额定工作油压和正常振动电流下,活塞任一位置应无卡阻,振幅在规定范围内,中间平衡位置已调整好。油温保持在室温(或规定范围内),线圈绝缘电阻合格。8.2.1.2 静特性试验 逐次增大或减少输入信号(电流或电压),每次稳定平衡后,测量电液转换器输入信号和相应输出位移,测点不得少于

31、10点,绘制其静态特性曲线;由曲线求出其工作范围、放大系数(mm/mA或mm/V)和死区。8.2.1.3 耗油量测定 在工作油压和规定振动电流下,带上实际负载或规定负载,测定每分钟耗油量,并记录当时油温。8.2.1.4 油压漂移测定 电液转换器带实际负载或规定负载,通以规定振动电流,在正常工作油压范围内,改变油压大小,测量电液转换器漂移值(使电液转换器位移为零,所需输入电流变化与额定电流之比即相对漂移值),并记录当时油温。8.2.2 流量输出型电液转换器(伺服阀、比例阀)8.2.2.1 试验条件 同8.2.1.1(负载为零)。8.2.2.2 流量特性试验 在规定的压力降条件下逐次增大或减少输入

32、信号电流或电压,每次输入信号稳定后,用流量计或定量量筒,或试验用接力器测量电液转换器相应输出流量,测点不得少于10点,绘制其流量特性。由曲线求出其工作范围、放大系数(即流量增益指在规定的输入电流范围内,输出流量曲线的斜率)和死区。8.2.2.3 耗油量测定 在正常工作油压和规定的振动电流下,测定转换器在中间位置时的每分钟耗油量,并记录当时油温。8.2.2.4 油压漂移测定 通以规定振动电流,在正常工作油压范围内,改变工作油压大小,测量电液转换器漂移值(使控制流量为零,所需输入电流变化与额定电流之比,即相对漂移值),并记录当时油温。8.2.3 电机转换器电机转换器带规定负载或实际负载,中间位置已

33、调整好,逐次增大或减小输入信号,稳定后测量输入信号和转换器的输出行程,测点不得少于10点,绘制其静态特性曲线。由曲线求得转换器的工作范围及死区。8.3 电气协联函数发生器的调整试验将协联函数发生器的水头信号调整到待试验的水头值,输入并逐次改变模拟导叶接力器行程的电气量,测出协联函数发生器的输出量,据此绘出该水头下以电气量表示的函数发生器协联曲线。将绘制的函数发生器协联曲线按照给定的理论协联曲线进行校核。8.4 操作回路动作试验8.4.1 在制造厂内或电站水轮机蜗壳未充水条件下,进行如下试验项目:自动开机、手自动切换、增减负荷、自动停机和事故状态模拟试验,试验方法根据电站和调速器等设备的实际情况

34、制定。8.4.2 在电站水轮机蜗壳充水条件下,进行如下试验项目:手动开机、自动开机、手动停机、自动停机和手自动切换试验,试验方法根据电站和调速器等设备的实际情况制定。8.5 电气回路绝缘试验8.5.1 试验条件 环境温度1535,相对湿度45%75%。8.5.2 绝缘试验应包括所有接线和器件,试验中应采取措施,防止电子元器件及表计损坏(对于不能承受规定的兆欧表电压的元件如半导体元件、电容器等,试验时应将其短接)。8.5.3 绝缘试验时,使用兆欧表的额定电压应根据各电路的额定工作电压进行选择,详见表6:表6 绝缘试验额定工作电压额定工作电压Ui(V)兆欧表的额定电压(V)Ui4825048Ui5

35、005008.6 电气回路工频耐受电压试验8.6.1 试验条件 环境温度1535,相对湿度45%75%,对不能承受规定试验电压的元件,应将其短接,甚至采取绝缘措施,装置的柜门关闭,侧壁及金属罩应装好。8.6.2 工频耐受电压试验应在绝缘电阻合格后进行。8.6.3 工频耐受电压试验试验在设备已完全关闭后进行。对不能承受规定电压的元件,已将其短接或断开。安装在带电部件和裸露导电部件之间的抗干扰电容器不应断开,应能耐受试验电压。试验应在非电路连接的各电路之间以及各电路与外壳之间按表7的规定进行:表7 主电路工频耐受电压试验额定绝缘电压Ui(V)工频耐受电压(交流方均根值)(V)Ui60100060U

36、i3002000300Ui6902500不适于由主电路直接供电的辅助电路,按表8的规定:试验时,试验电压应从零或不超过全值的1/2开始,然后在几秒之内将试验电压稳定增加到规定的最大值并维持5s(出厂试验为1s)。试验后将电压逐渐下降至零。表8 辅助电路工频耐受电压试验额定电压Ui(V)工频耐受电压(交流方均根值)(V)Ui1225012Ui6050060Ui2Ui1000 其最小值为15008.7 电气装置抗干扰试验8.7.1 试验条件 用稳定的频率信号源模拟机组转速信号,调速器处于自动方式工况,所有调节参数置于刻度中间值,接力器稳定在某一位置。8.7.2 电快速瞬变干扰试验 将带有50终端负

37、载的电快速瞬变脉冲群发生器以共模形式将GB/T9652.1-2001规定的干扰信号耦合到受试线路。试验方法可参照GB/T17626.4。8.8 实用开环增益测定及开环增益整定试验。8.8.1 开环增益整定原则为满足转速死区和随动系统不准确度指标,选取较大值,但不得超过实用开环增益。8.8.2 缓冲型调速器实用开环增益测定首先调整导叶接力器开关时间于规定值,然后置bp、bt于最大值,Td于中间值,接力器开到适当行程位置,用由大变小的方法改变有关放大系数和杠杆比,改变总开环增益。在自动方式工况下,向调速器施加2%阶跃转速偏差信号扰动,观察各种开环增益下的接力器运动情况。能使随动系统保持稳定且不超调

38、的最大开环增益即为其实用开环增益。8.8.3 随动系统实用开环增益测定接力器开启、关闭时间已调整,符合规定要求,置放大系数和杠杆比为设计最大值,向随动系统输入端施加相当于接力器全行程10%的阶跃扰动信号,观察接力器运动情况。放大系数和杠杆比由大逐渐减小时能使随动系统保持稳定且不超调的最大开环增益即实用开环增益。8.9 转速指令信号、开度指令信号、功率指令信号和永态转差系数校验。8.9.1 转速指令信号校验在制造厂或电站水轮机静止条件下进行。置bp=2%,bt、Td和Tn为最小值,当输入额定转速信号时,调整开度指令信号,使调速系统在接力器接近全关位置处于平衡状态,再将转速指令信号分别整定在两个极

39、端位置和不同整定值,改变转速信号,使接力器回复到同一平衡位置,此时测得的转速偏差即为零行程转速调整范围和对应整定值的实测值。8.9.2 开度指令信号校验在静止状态下,置bp=6%,开度给定调到预定空载位置,用频率给定将导叶接力器调整到空载位置附近,操作开度给定,增减开度,使接力器相应平稳地开大或关小,开度给定调整到100%时,接力器亦相应为100%开度。8.9.3 功率指令信号核验在静止状态下,置bp=6%,模拟机组出口开关合闸,测频回路输入额定频率信号,将功率给定调到零位,用频率给定将接力器调整到空载位置附近,然后操作功率给定,增减功率,导叶接力器亦相应平稳地开大或关小,模拟功率变送器反馈信

40、号送入功率比较回路,功率给定调整到100%时,机组出力亦应为100%。8.9.4 永态转差系数bp(调差率ep)校验置增益为整定值,频率给定为额定值,bt、Td置最小值,或Kp为中间值、Ki为最大值,Kd置最小值。置bp(ep)=2%、6%,改变输入频率信号,测量导叶接力器某两点输出值(或机组某两点功率输出值)及对应的输入频率信号值,计算各刻度下的实测永态转差系数(调差率)。为确保试验精度,应选择25%和75%行程(或功率)位置附近作为实测点。亦可采用第8.12条实测永态转差系数。8.10 暂态转差系数bt、缓冲时间常数Td的校验或比例增益Kp、积分增益Ki和微分增益Kd的校验。8.10.1

41、暂态转差系数bt校验8.10.1.1 置bt为整定值,bp为零,缓冲装置节流孔堵死或电容短路,调速器位于自动方式平衡状态下,操作开度限制机构到全开,输入频率比额定频率高2Hz,用频率给定或转速调整机构使接力器于20%位置,记录稳定后接力器行程,降低输入频率直至比额定值低2Hz,记录稳定后接力器行程,计算bt实测值。8.10.1.2 亦可采用第8.10.3条测试方法,实测bt值。8.10.2 缓冲时间常数Td校验应用第6.3条或第6.11.3条测试方法,实测缓冲时间常数值。8.10.3 比例增益Kp、积分增益Ki和微分增益Kd校验。8.10.3.1 试验条件 在制造厂或电站水轮机蜗壳不充水条件下

42、,置bp0,频率给定为额定值。8.10.3.2 试验方法 置Kp、Ki、Kd于待校验值,调整输入转速信号使接力器稳定在5%(或95%)位置,对调节器施加阶跃转速偏差信号x,采用自动记录仪或示波器,录制调节器输出量y的过渡过程,详见图1。图1 过渡过程曲线* 对微机电调应为T1V采样周期,s。置Td为最大值或KI为最小值,重复上述试验,过渡过程曲线与图1相似,从中可得微分环节时间常数T1V。8.11 综合漂移试验8.11.1 试验条件 在制造厂或电站水轮机蜗壳不充水条件下,用稳定的频率信号源模拟机组的额定转速信号,调速器处于自动方式平衡状态和在正常工作油压范围条件下,所有调节参数置于刻度的中间值

43、,并使接力器在约50%的行程位置。8.11.2 试验方法 把试验仪器与被测装置通电30min以后,记录输入信号的频率值,电源电压、环境温度、接力器行程和油压变化,持续8h。试验过程中维持输入频率信号不变并不允许对调速器进行任何调整和操作。8.11.3 将8h试验过程中接力器行程最大变化量,按实际整定bp值折算成转速相对偏差,此值称作综合漂移值。8.12 调速器静态特性(包括人工转速死区)、转速死区和接力器摆动值测定试验8.12.1 试验条件在制造厂内或电站水轮机蜗壳不充水条件下,bp6%,开环增益为整定值。切除人工转速死区,bt、Td为最小值或KD为最小值,KI为最大值,KP为中间值,频率给定

44、为额定值。巨型调速器试验用接力器容积不小于40L。8.12.2 试验方法用稳定的频率信号源输入额定频率信号,以开度给定将导叶接力器调整到50%行程附近。然后升高或降低频率使接力器全关或全开,调整频率信号值,使之按一个方向逐次升高和降低,在导叶接力器每次变化稳定后,记录该次信号频率值、相应的接力器行程,并用千分表记录接力器的摆动值(仅记录频率升高或降低时接力器相对行程为20%、50%和80%时3min的摆动值)。分别绘制频率升高和降低的调速器静态特性曲线。每条曲线在接力器行程(5%95%)的范围内,测点不少于12点,如测点有1/4不在曲线上,则此试验无效。两条曲线间的最大区间即转速死区。静态特性曲线斜率的负数即永态转差系数。试验连续进行三次,试验结果取其平均值。人工转速死区试验方法同上,并投入人工死区。置人工死区不同整定值,据此试验结果绘制曲线,求出实测人工转速死区值,并校核其刻度值。8.12.3 用阶跃频率信号

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