DL／T 496-2016  水轮机电液调节系统及装置调整试验导则

式中： Q—油泵的输油量，L/s; D一压力罐的内径，mm; t油位上升100mm所需时间，S。 测定3次油泵输油量，取其平均值。 对于采用油、气分离式蓄能器的油压装置，考虑到蓄能器的油位无法直接测量，油泵输油量的测定， 可根据回油箱油位下降50mm所需时间与回油箱面积进行折算。 除上述方法外，还可采用流量计直接测定油泵输油量。

4.2.2阀组调整试验

4.2.2.1卸载阀的调整试验

4.2.2.1.1对于采用纯机械方式加载/卸载的阀组，需通过改变节流孔大小，调整加载/卸载时间；当油 泵达到额定转速时节能标准规范范本，卸载阀排油孔应正好被封闭。 4.2.2.1.2对于采用电磁阀控制加载/卸载的阀组，则只需直接通过油压装置电气控制柜（箱）设置加载/卸 载时间。

2.2安全阀的调整试验

4.2.2.2.1调整安全阀的调节螺栓，使油压高于工作油压上限2%时，安全阀开始排油，油压高于工作 油压上限的10%以前，安全阀应全部开启，且压力罐/蓄能器中油压不再升高。 4.2.2.2.2油压低于工作油压下限以前，安全阀应完全关闭，此时安全阀的漏油量不得大于油泵输油量 的1%。 4.2.2.2.3在上述调整试验过程中安全阀应无剧烈的振动和噪声，

4.2.2.3单向阀（止回阀）的试验

压力罐/蓄能器油压在额定油压以下时，手动启动油泵，当压力开至止常压力上限时停泵，油 专不得超过2周。

4.2.3油压装置的密封性试验

4.2.3.1压力罐/蓄能器的油压和油位均保持在正常工作范围内，关闭所有阀门，8h后油压下降不得大 于额定油压的4%；宜在油泵停动30min后开始记录压力和油位，8h内环境温差应不大于8℃。 4.2.3.2若油压下降而油位不变，则说明是漏气所致。当油压、油位均下降时，可启动油泵将油位恢复 到原值，若油压能恢复至原值，则说明是漏油所致；若油压仍低于原值，则表明在漏油的同时，还有漏 气现象。 4.2.3.3对于采用油、气分离式蓄能器的油压装置，考虑到蓄能器的油位无法直接观测，可根据回油箱 油位变化反推蓄能器油位变化。

4.2.4压力信号器和油位信号器整定

通过对压力罐/蓄能器输油和排油的方式来改变油压和油位， 进行压力信号器和油位信号器的 力信号器动作值与整定值的允许偏差为整定值的土2%：油位信号器的动作值允许偏差为土10m

气分离式蓄能器的油位，可通过回油箱油位间控

4.2.5.1试验时，通过对压力罐人为排油、排气的方法控制油压和油位的变化，使压力信号器和油位信 号器动作，以控制油泵按各种方式运转并对压力罐进行自动补气。 4.2.5.2通过模拟试验，检查油压装置电气控制回路、控制流程及压力信号器、油位信号器动作的正确性 4.2.5.3不得采用人工拨动信号器接点的方式进行模拟试验。对于采用油、气分离式蓄能器的油压装置 只需通过对蓄能器人为排油的方法进行油泵自动启、停试验

通电气组件的调整试验及设备绝缘与电磁兼容性

4.3.1电源的检查试验

4.3.2转速表的校验

4.3.3开度表的校验

4.3.4有功功率变送器的校验

按GB/T13850的相关规定执行。

4.3.5.1试验时应采取措施，防止电子元器件及表计损坏，对于不能承受规定的绝缘电阻表电压的元件 如半导体元件、电容器等，试验时应将其短接，或采取绝缘措施。 4.3.5.2分别用250V电压等级的绝缘电阻表（回路电压小于100V时）和500V电压等级的绝缘电阻表 （回路电压为100V～250V时）测定各电气回路间及其与机壳、大地间的绝缘电阻，在温度为15℃～35℃、 相对湿度为45%～75%的环境中，其值应不小于1M2。 4.3.5.3在绝缘电阻合格后，按DL/T563的有关规定进行绝缘强度试验，应无击穿或闪络现象。试验 时对于不能承受规定电压的元件或组件模块，应将其短接或断开；安装在带电部件和裸露导电部件之间

的抗于扰电容器不应断开，应能耐受试验电压。

4.3.6电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

4.3.6.1按GB/T17626.4有关规定进行试验，试验等级为3级，试验参数贝

1.3.6.1按GB/T17626.4有关规定进行试验，试验等级为3级，试验参数见表1。

DL/T4962016

表1电快速瞬变脉冲群抗扰度试验参数

4.3.6.2电气部分在额定工作条件下进行试验，其输出应整定在中间值，从供电电源端口和频率信号输 入端口输入瞬变脉冲干扰信号，试验持续时间应不少于1min，干扰引起的输出变化量不得大于1%，在 试验过程中，允许其显示装置的显示性能暂时降低，但应能自行恢复；试验结束后，电气部分的性能还 应满足DL/T563的规定。 4.3.6.3试验应在专用设备上进行，在输入干扰信号时应采取保护措施，防止受试设备损坏，

4.4数字式电液调节装置电气部分试验

4.4.1模块通电检查

接入频率信号、接力器行程信号和各外部控制信号，接通电源，检查各功能模块的指示灯或测点电 位，确认各模块处于正常工作状态。

4.4.2频率测量环节试验

对频率信号整形电路的各路频率输入通道，分别输入与实际电压互感器（TV）信号电压相当的频 率信号（包括系统TV、发电机机端TV)，以及反映机组大轴转速的齿盘探头脉冲信号，逐一改变信号 频率，记录频率测量值与输入值。在设计的工作频率范围内，其分辨率、测频稳定性、线性度、测频响 应的实时性、对频率信号源的适应性等测量性能，应满足DL/T563的要求。

4.4.3参数整定及显示的检查试验

4.4.3.1检查调节装置面板上的指示仪表，显示器件及相应的人机交互设备工作是否正常。 4.4.3.2通过键盘或触摸屏分别输入b、Kp、K、K（或b、b、Ta、T.）等参数，观察显示值是否与整 定值相同，并检查各参数范围是否符合设计值。 4.4.3.3模拟改变机组频率/电网频率信号、接力器行程信号、机组的有功功率信号、水头/扬程信号， 分别记录输入值和显示值，检查显示是否正确

4.4.4通信功能检查

通过RS232/RS422/RS485串行通信接口或其他与监控系统约定的通信接口，将调节器与计算机连 接，检查其双向通信功能。

4.4.5数字调节器静态特性试验

将K,、K,置最大值，K，置于零（或b、T、T置最小值），接入频率信号源。在输入频率信号

DL/T4962016

值时，用“功率给定”或“开度给定”将调节器输出相对值调整至50%。 2分别将永态转差系数b置于2%、4%、6%、8%，改变输入频率信号，测量调节器输出电压Y 按下式计算b.的实测值：

4.4.6数字调节器动态特性试验

4.4.6.2调节器的参数体系

Ax(s) Ti,s +I Kp=Z+T b,Ta 1 b,Ta 1 K, = b b.= Tm 2K,Ks 2Ks Ta = Tm 2K

1 b, = K, 1 T, =0

式中： 4y(s) PID调节器输出的拉氏变换值： Ax(s) PID调节器输入的拉氏变换值： Kp 比例增益； K， 积分增益，1/s； K 微分增益，S; TV 微分衰减时间常数，S; 暂态转差系数； T 缓冲时间常数，S； T. 加速时间常数，S。 反映上述PID数字调节器正常调节规律的控制输出过渡过程曲线，见图1；其中，y.轴为调节器控 制输出的相对值。

.6.3调节器输出响应的

）数字调节器内部计算的控制输出

图1PID数字调节器控制输出过渡过程曲线

对模拟量输出的数字调节器，直接按4.4.6.4～4.4.6.7所述方法进行校验；对数字量输出的数字调节 器，校验时将功率放大器（综放）的放大系数置为1，时间常数置最小值，视功率放大器的模拟输出为 数字调节器的输出，按同样方法进行校验；当无法提供上述测试接口时，也可通过接力器位移响应曲线 进行参数校验。

DL/T4962016

4.4.6.4K,的校验

4.4.6.4.1试验条件

b、K，（或T.）置于零，K,置于零（或T置最大值），人工频率/转速死区E,置于零，将Kp（或b） 置于待校验值。

4.4.6.4.2试验方法

对数字调节器施加相当于一定相对转速的频率阶跃扰动信号△x，用自动记录仪记录调节器输出的 过渡过程曲线，见图2。

4.4.6.4.3试验结果处理

图2中OBC是通过模拟量接口实测的过渡过程曲线，OAC为调节器内部计算的控制输出。将直线 段BC反向延长，与y轴交于A点，则OA=K,Ax，即：

4.4.6.5K的校验

4.4.6.5K的校验

4.4.6.5.1试验条件

.0A Ax N b, = OA

图2调节器输出的过渡过程曲线1

b、K（或T）置于零，人工频率/转速死区E,置于零，K，（或b）置于已校验值，将K 置于待校验值。

4.4.6.5.2试验方法

对数字调节器施加相当于一定相对转速的频率阶跃扰动信号△x，用自动记录仪记录调节 过渡过程曲线，见图3。

4.4.6.5.3试验结果处理

图3中OBC是通过模拟量接口实测的过渡过程曲线，ODC为调节器内部计算的控制输 线段BC反向延长，与t轴（时间轴）交于A点，与y.轴交于D点，则调节参数的实测值可按 式求出：

4.4.6.6用频率阶跃法校验K，

4.4.6.6.1试验条件

图3调节器输出的过渡过程曲线2

OD OA.Ax T. =OA

K，（或b.）置于已校验值，b、K,置于零（或T置最大值），人工频率/转速死区E,置于零，K，（或 T.）置于待校验值。其中，自动记录仪的测量时间常数应小于20ms。 注：用本方法试验时，记录仪测量环节的时间常数对K，、T.的校验结果有影响

4.4.6.6.2试验方法

对数字调节器施加相当于一定相对转速的频率阶跃扰动信号△x，记录调节器输出的过渡过程曲线， 见图4。

4.4.6.6.3试验结果处理

图4调节器输出的过渡过程曲线3

4中OHEFG是通过模拟量接口记录的过渡过程曲线，OAEFG为调节器内部计算的控制输出。 部FG接近于水平线，延长GF与y轴相交于D，依据AB=0.632AD求出B点，过B点作水

记PID数字调节器的采样周期为t，则：

T的近似值可按下式求

4.4.6.7用斜坡规律的频率信号校验K，

4.4. 6.7.1试验条件

Ax （忽略T值） Ax T=K K

Kp、K，、b,置于零，人工频率/转速死区E，置于零，K，置于待校验值。其中，自动记录仪的 常数应小于20mS。 用本方法试验时，记录仪测量环节的时间常数不影响K，校验值，但对工.的校验结果有影响

4.4.6.7.2 试验方法

对数字调节器施加相当于一定相对转速的频率斜坡扰动信号^x：

k—频率变化斜率；一般取0.1Hz/s或0.2Hz/s； 一时间，S。 记录调节器输出的过渡过程曲线，见图5。

图5频率斜坡信号和调节器输出的过渡过程曲线

4.4.6.7.3试验结果处理

B；从频率变化开始时刻起，至y.响应值为目标值的0.632倍为止 即为微分衰减时间常数T，。

4.4.7电气协联的调整试验

4.5模拟式电液调节装置电气部分试验

4.5.1频率测量环节试

4.5.1.1测频环节带实际负载或模拟负载。 4.5.1.2逐一改变输入信号的频率，测量相应频率下测频环节的输出电压，并绘制测频环节静态特性曲线。 4.5.1.3青 静态特性曲线的线性范围应为50Hz士5Hz，线性度误差应小于5%。 4.5.1.4不 在50Hz士1Hz范围内，测频环节传递系数的实测值与设计值相比，其误差不得超过设计规定值的5%。 4.5.1.5在15Hz~85Hz内，测频环节静态特性曲线应是单调变化的

4.5.2暂态反馈回路试验

4.5.2.1暂态转差率b刻度校验

置b，于待校验刻度，将暂态反馈回路电容短路，向暂态反馈回路输入与接力器全行程反馈电压相等 的电压，测出暂态反馈回路输出电压U。按下式计算出该刻度下的实测b值：

4.5.2.2缓冲时间常数T刻度校验

置T。于待校验刻度，向暂态反馈回路分别输入正、负阶跃信号，用自动记录仪记录输出量衰减的过 渡过程曲线。输出量由初始值100%衰减到36.8%的历时即为该刻度下T的实测值。试验3次，取其平 均值。时间常数偏差△按下式计算：

式中： 理论时间常数，S；

4.5.3电子调节器静态特性试验

4.5.3.1将b、T。和T.置于最小值（或Kp、K,置于最大值，K,置于零），用直流电压或测频环节输出电 压作为输入信号（对应于频差）。在输入信号为零时，用“功率给定”或“开度给定”将调节器输出相 对值调整至50%。 4.5.3.2分别将永态转差系数b置于2%、4%、6%、8%的刻度，改变输入电压信号，测量调节器某两 个输出电压Yu、Yu2。 4.5.3.3按下式计算h的实测值

4.5.4电子调节器动态特性试验

参照本标准4.4.6的方法进行，但采样周期t取值为零

4.5.5电气协联函数发生器调整试验

4.6电气备用组件更换试验

紧固件标准4.6.1更换前的准备工作

a） 记录更换前电液调节装置的工作状态和有关参数。 b 更换前应对备用组件的调节参数、放大倍数及电路的其他特征参数进行调整，使其与待更换组 件的参数相同。 6.2操作步骤及试验检查： a）将电液调节装置切为手动控制方式，并切除电源，然后更换组件。 b） 组件更换后，恢复供电，并作必要的检查及调整，然后切为自动控制方式，此时电液调节装置 应能恢复到更换前的状态。 对调节规律有影响的组件，更换后应重新进行电液调节装置的动态特性试验，其动态特性应与 更换前一致。

4.6.2操作步骤及试验检查

试验应在装直工作正常， 563规定的范围内GB／标准规范范本，当正常工作需额 预振信号

4.7.3静态特性试验

4.7.4动态特性试验