DB52∕T 1211-2017 电站汽轮机数字电液控制系统并网试验及检测指标.pdf
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1、 ICS 27.100 F 23 DB52 贵州省地方标准 DB52/T 12112017 电站汽轮机数字电液控制系统并网 试验及检测指标 Testing and index detection for digital electro-hydraulic control system of steam turbine power plant getting into grid 2017 - 08 - 18 发布 2018 - 01 - 18 实施贵州省质量技术监督局 发 布 DB52/T 12112017 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定
2、义和缩略语 . 1 4 总则 . 3 5 入网试验 . 3 6 入网指标检测 . 6 附录 A(规范性附录) 汽轮机控制 系统入网实验项目. 10 附录 B(规范性附录) 汽轮机控制系统入网检测指标. 11 附录 C(资料性附录) 电液伺服阀性能参数指标. 12 附录 D(资料性附录) 汽阀关闭时间、控制系统转速不等率及迟缓率 . 13 DB52/T 12112017 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化指导原则第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准附的录A、附录B为规范性附录,附录
3、C、附录D为资料性附录。 本标准由贵州省经济和信息化委员会提出。 本标准由贵州省电力标准化委员会归口。 本标准起草单位:贵州电网有限责任公司电力科学研究院、四川东方电气自动控制工程公司。 本标准主要起草人:徐章福、邓彤天、钟晶亮、王家胜、张世海、王锁斌、姜延灿、王文强、徐正华、刘炯、彭敏、李庆、彭家强等。 本标准为首次发布。 DB52/T 12112017 1 电站汽轮机数字电液控制系统并网试验及检测指标 1 范围 本标准规定了电站汽轮发电机组并入电网,其数字电液控制系统所需要完成的试验项目与检测指标。 本标准适用于采用数字电液控制系统的电站汽轮发电机组。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文
4、件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 7596 电厂运行中汽轮机油质量 GB/T 22198 汽轮机转速控制系统验收试验 GB/T 30370 火力发电机组一次调频试验及性能验收导则 DL/T 338 并网运行汽轮机调节系统技术监督导则 DL/T 571 电厂用磷酸酯抗燃油运行与维护导则 DL/T 656 火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程 DL/T 711 汽轮机调节控制系统试验导则 DL/T 824 汽轮机电液调节系统性能验收导则 DL/T 892 电站汽轮机技术条件
5、DL/T 996 火力发电厂汽轮机电液控制系统技术条件 DL 5190.3 电力建设施工技术规范 第3部分:汽轮发电汽轮机 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 DL/T 892确定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 数字电液控制系统 digital electro-hydraulic control system 由按电气原理设计的敏感元件和数字电路,按电气、液压原理设计的放大元件和伺服机构,实现控制逻辑的汽轮机调节、保安系统。 3.1.2 执行机构 actuator 接受控制系统指令,控制汽阀的电气液压系统。 DB52/T 12112017 2 3.1.3 配汽机构 st
6、eam distributing gear 调节汽阀及其提升机构的总称。 3.1.4 阀门重叠度 valve overlap 采用喷嘴调节的汽轮机, 在上一个阀门尚未全开时下一个阀门提前开启的量, 重叠度可用上一个阀门压力降的相对值来表示。 3.1.5 控制系统静态特性 control system static characteristics 在稳定工况下,汽轮机的功率和转速之间的关系。 3.1.6 控制系统动态特性 control system dynamic performance 从一个稳定工况到另一个稳定工况过渡过程的特性,即过程中汽轮机组的功率、转速、调节汽阀开度等参数随时间的变化
7、规律。 3.1.7 转速不等率 steady-state speed regulation(speed governing droop) 在孤立机组控制系统相同的设定值、并假设没有迟缓率的情况下,负荷从零到额定值之间变化,以额定转速的百分率表示的稳态转速变化值。 3.1.8 局部转速不等率 steady-state incremental speed regulation(incremental speed droop) 假定控制系统没有迟缓率,在某一给定的稳态转速和负荷下,稳态转速相对于负荷的变化率。该值为调节系统静态特性转速一负荷曲线上在给定负荷处的斜率。 3.1.9 控制系统迟缓率 de
8、ad band of the speed control system 不会引起控制汽阀位置改变的稳态转速(或负荷)变化总值(以额定转速的百分率表示)。 3.1.10 一次调频 primary frequency compensation 汽轮机控制系统根据电网频率的变化自动控制调节汽阀的开度,改变汽轮机功率以适应负荷变化。 3.1.11 控制系统稳定性 control system stability DB52/T 12112017 3 汽轮机控制系统通过其调节作用,使转速或功率的振荡衰减到可接受范围内的能力。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AI/O:模拟量输入/出(Analog
9、 Input/Output)。 AST: 危急遮断(Automatic Shift Trip)。 CCS: 协调控制系统(Coordinated Control System)。 DEH: 数字电液控制系统(Digital Electro-hydraulic Control System)。 DPU: 过程控制站(Distributed Process Unit)。 DI/O:数字量输入/出(Digital Input/Output)。 GV: 控制汽阀(Control Valve)。 LVDT:直线位移传感器(Linear Variable Differential Transformer)
10、 OPC: 超速限制(Over Speed Protection Control)。 OPT: 超速跳闸保护(Over Speed Protection Trip)。 TV: 主汽阀(Throttle Valve)。 4 总则 4.1 汽轮机电液控制系统应符合 DL/T 996 中规定的应用功能和技术规范、应满足 DL/T 656 中规定的性能指标要求、应满足 DL/T 892 中关于验收测试内容、方法以及应达到的技术要求。 4.2 采用 DEH 的电站汽轮机,在新投产、大修、重大改造后及正常运行过程中,应按附录 A 执行相应试验项目,控制系统应符合附录 B 的指标要求。 4.3 DEH 应能
11、提供用于本标准试验及检测项目所需的输入、输出测点。 5 入网试验 5.1 静态试验 5.1.1 试验条件 5.1.1.1 控制系统中各部件应符合 DL 5190.3 中关于调节保安装置和油系统安装、调整内容的规定,并符合设计要求,控制系统各部件出厂试验报告及安装记录齐全。 5.1.1.2 汽轮机满足挂闸条件, 润滑油质应符合 GB/T 7596 中相关规定要求、 抗燃油质应符合 DL/T 571中相关规定要求,油压、油温等参数接近于汽轮机正常运行工况。 5.1.1.3 试验前汽轮机各汽阀应有防止汽阀阀芯松动的措施,并确保主汽阀前压力及真空为零,如汽轮机试验前处于热态停机状态,应做好防止缸体进汽
12、的隔离措施。 5.1.2 试验内容 5.1.2.1 汽轮机挂闸试验 远方触发挂闸指令,安全油压建立。 5.1.2.2 汽轮机打闸试验 分别在就地、远方触发跳闸指令,安全油压消失。 DB52/T 12112017 4 5.1.2.3 汽阀行程测量及标定试验 强制DEH逻辑中的阀位指令(也可以直接使用控制伺服阀的专用工具),使汽轮机各汽阀分别处于机械位置的全开、全关位,测取汽阀行程并标记位置。 5.1.2.4 汽阀回差测试及 PID 参数校验 强制DEH逻辑中试验汽阀的阀位指令, 使试验汽阀在全行程范围内, 以总行程的十分之一为间隔点,在升、降程方向各全开、全关移动一次,绘制试验汽阀阀位指令与试验
13、汽阀行程之间的关系曲线,汽阀升、降程应为线性无拐点且汽阀回差值不宜大于总行程的1%。同时在汽阀升、降程过程中可进行控制卡件的PID参数校验整定,观察试验汽阀在不同阀位点上、下波动幅值不应超过1 mm,否则需重新校验,直至合格。 5.1.2.5 DEH 保护回路试验 汽轮机并网前应完成汽轮机润滑油低、抗燃油压力低、真空低在线试验以及轴瓦温度高、轴向位移大、轴振动大等回路保护跳闸试验。 5.1.2.6 DEH 仿真试验 汽轮机处于停机挂闸状态,利用DEH仿真功能,模拟汽轮机冲转、并网带负荷并验证DEH各种功能逻辑是否正确。如TV/GV切换、单/顺阀切换、功率控制模式/阀门控制模式、阀门活动试验、一
14、次调频、甩负荷等。 5.1.2.7 汽轮机汽阀及抽汽逆止阀关闭时间测试 强制汽轮机主汽阀、 调节汽阀及各段抽汽逆止门处于全开状态, 分别手动触发和保护触发跳闸条件一次,测取汽轮机汽阀及抽汽逆止阀的关闭时间,汽阀结果应满足DL/T 711中关于不同容量汽轮机主汽阀及调节阀关闭时间的规定,抽汽逆止阀关闭时间测试结果应满足本标准中6.3.2.2中的规定值。 5.1.2.8 控制系统静态特性测试 强制设定汽轮机转速给定值在额定转速、 105%额定转速和95%额定转速, 连续变化施加在DEH转速反馈通道上模拟转速信号,控制调节阀油动机开启至最大,再反向连续变化转速模拟信号,控制调节阀油动机关闭至最小,
15、测取控制系统模拟量输出与调节汽阀油动机行程关系特性, 验证控制系统静态下的转速不等率并计算此状态下的迟缓率、汽阀静态特性曲线及重叠度等,试验结果应满足附录C、附录D中的规定。 5.1.2.9 控制系统参数建模测试静态部分 在DEH转速反馈通道上加3000 r/min模拟信号,逻辑中模拟机组并网状态,校核DEH功控回路PID及CCS负荷控制回路PID参数,测取调门动作速度、控制系统频差调节系数、迟缓率及转速反馈通道动态特性。记录总阀位、一次调频转速偏差、功率回路PID输出值、CCS负荷控制回路PID输出值、CCS负荷控制回路PID输入值、转速模拟量信号及各高压调门的阀位反馈变化曲线。 5.2 空
16、负荷试验 5.2.1 试验条件 控制系统静态试验完毕,汽轮发电机组在空负荷无励磁条件下运行,汽轮机各项参数稳定。 DB52/T 12112017 5 5.2.2 试验内容 5.2.2.1 转速稳定性试验 汽轮机维持目标转速为额定值,解除DEH逻辑中的给定转速升、降速率限制,强制给定转速,使给定转速与实际转速形成5 r/min及10 r/min的转速阶跃偏差,观察并记录汽轮机实际转速波动时间及波动范围,试验结果应满足DL/T 656中关于汽轮机控制系统对转速控制功能的要求。 5.2.2.2 控制系统保安试验 AST/OPC电磁阀组试验、喷油试验过程及结果按制造厂技术说明执行。阀门严密性试验和汽轮
17、机超速试验过程及结果按标准DL 5190.3执行。 5.3 带负荷试验 5.3.1 试验条件 5.3.1.1 汽轮机控制系统已完成静态及空负荷相关试验且合格,机组主、辅机设备运行正常,电网频率稳定。 5.3.1.2 汽轮发电机组及其主辅设备能满足带高负荷要求(煤质、锅炉燃烧情况),电厂已申报相关试验项目且调度机构已批复同意。 5.3.2 试验内容 5.3.2.1 带负荷试验 在初始负荷(或实际允许的负荷)至额定负荷之间升、降一次,以1.5%2.0%额定负荷为间隔点进行试验,每个试验点尽可能地维持额定参数运行5 min10 min。通过试验获取控制系统配汽机构特性、调节汽阀提升力特性,验证带负荷
18、下的转速不等率,计算控制系统迟缓率及局部转速不等率。试验过程及结果按GB/T 22198、DL/T 711执行。 5.3.2.2 DEH 汽阀流量特性测试 实测汽阀在不同配汽方式下的典型工况流量特性,修正DEH逻辑中设定汽阀流量特性函数与实际汽阀流量特性的偏差,汽阀的流量分配和阀门重叠度,消除配汽管理中的流量拐点。 5.3.2.3 汽阀单阀/顺阀切换试验 首次试验前应完成5.3.2.2试验内容, 试验过程按制造厂家技术说明进行。 DEH应能实现高压调节汽阀单阀/顺阀相互间的全自动切换, 单/顺阀切换逻辑应具备预防机组功率波动或振荡的功能, 能自动停止试验并恢复至试验前的初始状态,切换时间宜设置
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