DLT1270-2013 火力发电建设工程机组甩负荷试验导则

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  • 6.1甩负荷试验记录应来自分散控制系统(distributedcontrolsystem,DCS)、就地记录和自动采集仪 器。 6.2主、辅机及附属设备重要监视项日和调整参数记录,视不同机组类型和具体特点而定。应包括转 速、主蒸汽压力和温度、再热蒸汽压力和温度、调节级压力、高压缸排汽压力和温度、给水流量、汽 包/汽水分离器水位、总风量、润滑油压力、燃料量等, 6.3甩负荷前初始值、甩负荷过程中极值和甩负荷过程结束稳定值记录可见表1。

    6.4自动采集仪记录的项目应至少包括:

    并网开关跳闸信号: OPC动作信号: 汽轮机转速; 调节汽阀以及参与调节的主汽阀阀位。 其余记录项目可根据机组的具体情况确定,采集机组有功功率、主蒸汽压力和温度、再热蒸汽压 力和温度、调节级压力、抽汽止问阀阀位和控制油压力等信号。 6.5通过自动采集仪测取的转速信号,其测量精度应为土0.03%及以上。若DEH测速卡件无法满足要 求,宜通过直接测量米自汽轮机轴测速齿轮盘的脉冲信号进行。 6.6自动采集仪宜采用12位以上A/D转换器实现,采样频率应不小于500Hz。

    7.1汽轮发电机组已经过满负荷运行考验,应符合GB/T5578、DL5190.3和DL/T892等标准的规 定。主机重要监视参数应在要求范围内,设备无缺陷,性能良好。 7.2调节系统静态特性应符合DL5190.3、DL/T711和DL/T824等标准的规定和制造商的要求。 7.3DEH调节品质良好,应符合DL/T824和DL/T656等标准的规定,应设有完善的甩负荷逻辑,电 液伺服阀包括各类型电液转换器的性能符合要求。 7.4汽轮机、主要辅机重要监视仪表,尤其是转速表应投入正常,指示正确,报警及讯忆打印功能符

    灌溉水质标准DL/T 12702013

    整抽汽式供热机组,供热管道抽汽止问阀、快速关断截止阀应关闭迅速、严密,连锁

    7.38对于可调整抽汽式供热机组,供热管道抽汽止回阀、快速关断截正阀应关闭迅速、 动作川靠。

    8常规法用负荷试验方法

    8.1试验组织及人员安扭

    8.2用负荷前机组的运行状态

    3.2.1.1辅助蒸汽系统、轴封、 8.2.1.2高、低压加热器应维持正常运行。 8.2.1.3高、低旁路控制方式应按机组实际进行设置,确认旁路喷水隔离阀已经开启。并于甩负荷 试验前1h,稍开旁路对其管道进行暖管。根据系统配置及机、炉运行状态决定旁路系统是否置“自 动”状态。 8.2.1.4疏水扩容器减温水、低压缸喷水应处于“自动”状态。 8.2.1.5 高、低压加热器,凝汽器,除氧器应调整至合理水位,调整方式置“白自动”。 8.2.1.6 给水泵组、凝结水泵组和精处理系统应以合理方式运行。 8.2.1.7 应全面检查并记求汽轮机重要参数,确认处于正常的范围内。 8.2.1.8 核合汽轮机相关连锁保扩状态,应满足甩负荷试验要求。 8.2.2锅炉 8.2.2.1 主、再热蒸汽温度、压力、汽包水位应调整至试验要求,锅炉运行正常。 8.2.2.2 核食锅炉相关连锁保护状态应满定也负荷试验要求。 8.2.2.3 甩负荷试验前,宜采取锅炉稳燃措施,满足甩负荷试验要求。 8.2.2.4 检个PCV阀应处正常备用状态。 8.2.3电气 8.2.3.1 确认/调整厂用电系统应在合理运行方式, 8.2.3.2 确认发电机过电压保护应正常投入,AVR处」·“H动”,可根据电网要求调整发电机无功功率。 8.2.3.3 应做好发电机有关参数的快速记录和人员准备工作。 8.2.3.4 核查电气柑关连锁保扩状态应满足甩负荷试验要求。 823.5宜锁先准备好重新油网的操作票

    8.2.3.1确认/调整厂用电系统应在合理运行方式。 8.2.3.2 确认发电机过电压保扩应正常投入,AVR处于“白动”,可根据电网要求调整发电机 8.2.3.3 应做好发电机有关参数的快速记录和人员准备工作。 8.2.3.4 核查电气相关连锁保扩状态应满足甩负荷试验要求。 8.2.3.5宜预先准备好重新并网的操作票

    应确认相关组态逻辑、连锁保护状态已满足用负荷试验要求

    8.3.1将机组负荷调整至试验目标值,参数应符合试验要求,维持稳定运行。 8.3.2试验总指挥应对现场通信设备进行核对,保证联络畅通。 8.3.3各专业应进行全而检查,确认机组运行状态稳定,满足甩负荷条件,及时向试验总指挥报 告。 8.3.4应山试验总指挥下令,通过值长向电网调度中请甩负荷,批准之后,告知试验总指挥。 8.3.5试验总指挥宜以倒计时的方式,以“10、91、甩!”发令,当发到“甩”口令时,山指定 操作人员断开发电机并网开关,机组与电网解列儿去负荷。期间试验人员按发令问隔次序进行相应 操作。 8.3.6试验过程中,试验人员如发现紧急情况,应发出中请求,试验总指挥可决定中山试验 8.3.7具备FCB功能的机组,FCB试验可与甩负荷试验同时进行,见附录F。 8.3.8甩负荷后,参加试验人员应按措施进行相应的操作和记录。 8.3.9测试完毕,机组参数稳定,应由总指挥宜布试验结束,恢复机组止常状态

    应根据自动采集仪记录的山线(见图1),测取有关数据,包括初始转速n0、第:次飞开转递 nmax1、瞬时最高转速nmax、稳定转速ns、调节汽阀关闭后的转子继续飞升转速Anr、转速波动值An、 转速滞后时间"、达到最高转速的时间tmax、稳定时间1s、调节汽阀延迟时间11、调节汽阀自身关闭时 间。

    器自动复位的全液压型调节系统/电液型调节系 二次飞升的常规法用负荷试验记录曲线示意图

    可将自动记录曲线测取的有关动态参数列于表2

    甩负荷试验自动记录动态参数汇总表

    同步器不自动复位的全液压调节系统甩负荷试验自动记录曲线示意见图2。相关特征值可计算 如下:

    b)转了初始(最大)加速度an[r/(min·s)],计算方法参见附录G,计算见式(2)。

    转子时间常数T.(s)计算见式(3)。

    d)转子转动惯量J(kg·m)计算见式(4)。 arn

    式中: 发电机效率,%: Po—机组功率,kW: 一初始转速角速度,rad/s。 e)蒸汽容积时间常数Ti(s)计算见式(5)

    )转速不等率8(%)计算见式(6)

    g)动静差比β(无量纲)计算见式(7)

    DL/T12702013

    h)稳定时问ts(s),甩负荷后,当转速趋于稳定值nsH其波动△ns应达到式(8)的时间 S

    定时间ts(s),甩负荷后,当转速趋于稳定值ns且其波动△ns应达到式(8)的时间,即

    同步器自动复位的全液压调节系统或电液型调

    同步器自动复位的全液压调节系统或电液型调节系统DEH甩负荷试验自动记录曲线示意 关特征值可计算如下:

    图3同步器自动复位的全液压调节 系统或电液型调节系统DEH 用负荷试验自动记录曲线示意图

    b)转了初始(最大)加速度an[r/(min·s)],计算方法参见附录G,计算见式(10)。

    d)转子转动惯量J(kg·m)计算见式(12)。 J=1000TP

    式中 发电机效率,%: Po 机组功率,kW: 00 一初始转速角速度,rad/s: e) 蒸汽容积时间常数T(s)计算见式(13)

    10安全措施及注意事项

    a)汽轮机旁路系统应无水冲击,支吊架、管道无异常: b OPC动作应正常; c)主、辅机重要监视参数,如主、再热蒸汽压力和温度,高压缸排汽温度,汽包/汽水分离器水 位,除氧器、凝汽器水位、压力等,应在允许范围内; d) 抽汽止回阀应关闭: e) 汽轮机本体及抽汽系统疏水阀动作应正常; f 中压缸启动方式的机组,应确认高压缸通风阀处于“开片”; g) 给水泵组、凝结水泵进/出口压力、进口滤网压差应在允许范围内: h) 甩负荷安全措施中需要检查的其他项日。 2 2荐转速飞升使危急遮断器或超速保扩动作,应及时进行下列操作和检查: 全液压调节系统,应将同步器摇至零位; b) 高、中压主汽阀和调节汽阀、抽汽止回阀、供热抽汽止叫阀、高压缸排汽止回阀应处于关闭 状态: c) 待机组转速降至复位转速时应及时复位: d) 机组转速下降至2900r/min时,启动有关油泵。 3若出现下列情况,应立即打闸停机: a)汽轮机各项参数达到主保扩动作值面保护术动

    A.1.1在机组不与电网解列,突然关闭进汽阀的情况下,测取发电机有功功率变化的过渡过程,经计 算获得转速的飞升曲线。 A.1.2用于新投产机组的验收试验,机组A、B级检修前后的校核试验

    A.2.1应已取得该型机组转子实测转动惯量,或制造商提供了该试验机组设计转动惯量值。 A.2.2调节系统静态特性应符合要求。 A.2.3保安系统应动作可靠,危急遮断器/电气超速保护设定转速值合格,各项主机保护试验合格,动 作可靠。就地及远方停机装置应动作正常。 A.2.4 汽轮机、主要辅机监视仪表系统应正常,指示正确,报警及记忆打印功能符合要求。 A.2.5 高压启动油泵,交、直流润滑油泵连锁动作应正常。 A.2.6 数据采集系统及事件顺序记录应正常。 A.2.7 机组保护连锁,主、辅设备的热1和电气连锁保护应校验正常、动作可靠。 A.2.8 汽轮机调节系统OPC回路应正常。 A.2.9 调节系统液压执行机构蓄能器应投用,压力正常。 A.2.10 调节汽阀关闭时间应符合要求。 A.2.11 主机润滑油和液压控制油油质应合格, A.2.12 高、低压加热器保护试验应合格。抽汽止回阀、高压缸排汽止叫阀、抽汽电动阀、本体疏水 阀和排汽缸喷水阀等连锁动作正确。 A.2.13 汽轮机旁路系统应处于热备用状态,手动快开、关闭正常。 A.2.14 锅炉过热器和再热器安全阀、PCV阀应校验合格。 A.2.15 MFT试验,各连锁、保扩试验应合格,动作可靠。 A.2.16 保安电源、柴油发电机白动投入功能及带负荷能力应正常,并置于备用位置。UPS可靠、正 A.2.17 其他辅助设备应运行正常,不存在影响试验进行的隐患。 A.2.18 电网频率保持在50Hz土0.2Hz以内。应取得电网调度的同意,并在调度安排下进行。 1.2.19 试验现场备有足够的消防器材,消防系统应处于可用状态。道路畅通,安全通道设有明显标 识,照明(包括事故照明)良好。 1.2.20 现场安全保卫措施应已落实,试验无关人员撤离现场。 4.2.21 通信设施齐全,应经调校确认可靠。 1.2.22 燃煤、油、压缩空气气源、辅助蒸汽汽源等公用系统应正常、可靠。 A.2.23机组接入的电网、供热网应具备进行用负荷条件

    A.2.1应已取得该型机组转子实测转动惯量,或制造商提供了该试验机组设计转动惯量值。 A.2.2调节系统静态特性应符合要求。 A.2.3保安系统应动作可靠,危急遮断器/电气超速保护设定转速值合格,各项主机保护试验合格,动 作可靠。就地及远方停机装置应动作正常。 A.2.4 汽轮机、主要辅机监视仪表系统应正常,指示正确,报警及记忆打印功能符合要求。 A.2.5 高压启动油泵,交、直流润滑油泵连锁动作应正常。 A.2.6 数据采集系统及事件顺序记录应正常。 A.2.7 机组保护连锁,主、辅设备的热1和电气连锁保护应校验正常、动作可靠。 A.2.8 汽轮机调节系统OPC回路应正常。 A.2.9 调节系统液压执行机构蓄能器应投用,压力正常。 A.2.10 调节汽阀关闭时间应符合要求。 A.2.11 主机润滑油和液压控制油油质应合格, A.2.12 高、低压加热器保护试验应合格。抽汽止回阀、高压缸排汽止叫阀、抽汽电动阀、本体疏水 阀和排汽缸喷水阀等连锁动作正确。 A.2.13 汽轮机旁路系统应处于热备用状态,手动快开、关闭正常。 A.2.14 锅炉过热器和再热器安全阀、PCV阀应校验合格。 A.2.15 MFT试验,各连锁、保扩试验应合格,动作可靠。 A.2.16 保安电源、柴油发电机白动投入功能及带负荷能力应正常,并置于备用位置。UPS可靠、正 A.2.17 其他辅助设备应运行正常,不存在影响试验进行的隐患, 4.2.18 电网频率保持在50Hz土0.2Hz以内。应取得电网调度的同意,并在调度安排下进行。 1.2.19 试验现场备有足够的消防器材,消防系统应处于可川状态。道路畅通,安全通道设有明显标 识,照明(包括事故照明)良好。 1.2.20 现场安全保卫措施应已落实,试验无关人员撤离现场。 4.2.21 通信设施齐全,应经调校确认可靠。 1.2.22 燃煤、油、压缩空气气源、辅助蒸汽汽源等公用系统应正常、可靠。 1.2.23 机组接入的电网、供热网应具备进行用负荷条件

    A.3自动采集仪测量要求

    A.3.1自动采集仪记录的项日至少应包括:

    b)调节汽阀、丰汽阀阀位; c)发电机有功功率。 其余记录项H可根据机组的具体情况确定。 A.3.2自动采集仪应采用12位以上A/D转换器实现,采样频率不小于500Hz。 A.3.3发电机有功功率的测量精度应达土0.2%,时间常数应小于50ms。当采用功率变送器时,宜选 用不自带有源滤波的功率变送器。也可通过发电机的电流互感器(currenttransformer,CT)、电压互感 器(phasevoltagetransformers.PT)测量其电流1、电压U以及相角差角α,通过向量计算的方法求出 有功功率P。

    A.4.1机组启动前,应将试验用仪器、仪表校验接入系统,调试完毕,确保可靠 A.4.2应记录主、辅机及附属设备重要监视项日和调整参数之甩负荷前初始值、甩负荷过程中极值和 甩负荷过程结束稳定值。 A.4.3机组在带负荷不与电网解列的条件下,应采取措施确保调节汽阀和抽汽止叫阀可以关闭。 A.4.4可视情况对OPC动作后的延时时间进行更改,保证调节汽阅持续关闭时间足以使发电机负荷 到零并出现逆功率。 A.4.5试验可不分级,直接进行甩100%额定负荷试验。 A.4.6试验应在机组额定参数、问热系统全部投入的正常方式下进行。可调整抽汽式汽轮机,应投入 正常抽汽量, A.4.7宜模拟信号触发OPC动作,发出试验起始指令,迅速关闭高、中压调节汽阀,抽汽止回阀 A.4.8锅炉应迅速降低负荷与该T.况适应。 A.4.9应确认发电机负荷到零并出现逆功率时,待逆功率保护动作关闭主汽阀,联跳发电机并网开 关,或4s~6s后于动打闸,严禁带负荷解列。 A.4.10测试完毕,应山试验总指挥宣布试验结束,恢复机组.正常状态。 A.4.11 试验中的其他操作和安全事项,可按常规法和有关运行规程执行

    根据试验获取的发电机有功功率过渡曲线,可按式(A.1)对有功功率进行数值积分计算, 出在时间t转子转速n,绘制转速飞升曲线,见图A.1。

    DL / T 1270 2013

    应简要说明试验的背景,可介绍试验机组、委托方、承担方等的概况:试验性质是考核试验还是 验收试验:试验方法采用的是常规法还是测功法:试验过程和结论,问题与处理等。

    B.2.2试验目的及范围

    应说明试验进行的主要目的,是考核调节系统的动态特性,还是验证机组对甩负何 性,说明试验涉及的系统。

    机、电、炉设备的型式、汽轮机调节保安系统的类型、动作原理,热力系统简述。 .2.4试验依据的标准

    列出试验中实际采用的有关标准、规定

    B.2.5测量用仪器仪表

    测点一次元件位置、前置器、自动采集仪接入方式,测量仪器的精度、量程、频率特性及校验 状况。

    试验前的准备工作,机组甩负荷前的起动、运行方式,预备性试验如汽门关闭时间测试、活动试 验、转速提升试验、静态预测瞬时最高转速及其结果等,对试验条件进行评估。应描述甩负荷试验进 行时的主要参数。

    B.2.7试验结果及分

    参数调整过程、转速飞升曲线描述, 理和过程,必要时,可进行误差分析和说明,

    DL /T 1270 = 2013

    附录C (资料性附录) 汽轮机调节系统超速保护控制0

    汽轮机调节系统超速保护控制OPC的典型型式

    大容量汽轮机组转了具有相对较小的转动惯量和转子飞升时间常数,发电机并网开关断开时,为 抑制转速的过度飞升引入了超速保护控制OPC,它立即强行关闭调节汽阀,复位后交回调节系统控 制。我国首批引进型机组,提出采用并网开关跳闸及转速103%触发OPC,得到广泛认同,许多机组 OEH借鉴了这·思想。 OPC的实现遍采用了两位控制方式,使调节汽阀在甩负荷后关闭速度达到很高的水平。触发 OPC的条件更加完善,除并网开关跳闸及转速103%触发OPC外,还有负荷水平、转速值、转速变化 率、负荷功率不平衡及它们的综合。 不同DEH设计OPC动作后有不同的复位策略,复位后交出DEH按PID参数从当前转速值恢复同 步标转速

    在液压调节系统中引入附加加速度信号,设计随动活塞运动落后于主滑阀,利用其重叠度, 调节汽阀快速关闭的口的,传递函数为

    式(C.1)中T2为时间常数,出于是一·个实际微分环节,故而称微分器,是采用加速度限制 PC的典型。

    2.2发电机并网开关跳闸及超速至103%额定

    采用两位控制方式实现。当转速超过额定转速103%,或在30%额定负荷以.上发电机并网开 OPC动作,通过OPC电磁阀强行迅速关闭调节汽阀,经2.5s~8s延时,且转速低于309( 3060r/min),OPC复位

    C.2.3超加速度保护和负荷/功率不平衡

    C.2.3.1汽轮机的转速.1:升到额定转速的102%,即3060r/min,且.测算出的升速率也超过57.5r (min·s),OPC触发,快速关闭调节汽阀。转速降同到3015r/min以下,OPC复位。 C.2.3.2任何时刻检测或计算在:10ms内代表负荷的发电机定子电流与额定电流的百分比,与代表汽 轮机机械功率的中压联合汽阀出口压力与额定压力的百分比出现40%及以上的偏差,OPC触发,在可 调的时间范围如2s~5s后差值仍未消失则复位

    C.2.4负荷/功率不平衡和转速频差信号

    C.2.4.1机组运行参数进入图C.1阴影区OPC将动作:

    a)甩负荷时,汽轮机中压缸进汽压力的变化滞后发电机电流变化,两者相差60%时; b)甩负荷转速达额定转速的107%: c)在以上2种边界状态中问的阴影区域。当返回非阴影区后,OPC复位。 C.2.4.2该型OPC设计空负荷运行时,仅当转速超过107%额定转速动作,甩25%额定负荷不动作; 甩50%额定负荷时,转速飞升至相对应数值时动作:甩75%以上负荷,OPC立即动作,带60%以上负

    DL/T12702013

    图C.1负荷/功率不平衡和转速频差信号综合的OPC

    DL / T 1270 2013

    汽轮发电机组用负荷试验励磁调节系统要求及发电机电压静差率和电压调差率测量

    在额定功率因数下,当发电机突然甩额定负荷后吊环标准,发电机电压超调量不大于15%额定值,振荡次 数不超过3次,调节时间不大于10s。

    2用负荷发电机电压静差率和电压调差率测量

    D.2.1电压静差率测定

    D.2.1.1方法1:在额定负荷、无功电流补偿率为零的情况下测得机端电压U和给定值UREF1后项目管理、论文,在 发电机空载试验中相同调节器增益下测量的给定值UREF1对应的机端电压Uo,按式(D.1)计算电压静 差率,即

    D.2.2电压调差率测量

    在功率因数为零情况下,甩50%~100%额 定无功功率,应测量甩负荷前后发电机端电压和无功电流值,按式(D.2)计算电压调差率D,即

    ....
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