DL∕T 711-2019 汽轮机调节保安系统试验导则(电力).pdf
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1、 DL/T 996 2019 ICS 27.100 K 54 备案号:-20 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 711 2019 代替 DL/T 711 1999 汽轮机调节保安系统试验导则 Test guide of steam turbine governing system 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL/T 711 2019 I 目 次 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语、定义和符号.错误错误!未定义书签。未定义书签。4 基本要求.4 5 试验准备.6 6 调节系统静态试验.7 7 调节系统动态试验.10 8 甩负荷试验.1
2、2 9 调节系统参与涉电网的试验.19 10 编写试验报告.20 附录 A(规范性附录)测功法甩负荷试验结果的修正方法.22 附录 B(资料性附录)常规法与测功法甩负荷试验方法的特点.23 DL/T 711 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 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。本标准代替 DL/T711-1999汽轮机调节控制系统试验导则,与 DL/T711-1999 相比除编辑性修改外主要技术变化如下:a)更新了原标准的引用标准;b)更新了原标准的部分术语、定义
3、;c)删除了原标准针对纯液压调节保安系统的部分规范和要求;d)删除了原标准针对纯液压调节保安系统的试验方法;e)新增了机组静态时的 DEH 仿真试验;f)新增了一次调频试验;g)新增了调节系统参数实测与建模试验。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电站汽轮机标准化技术委员会归口。本标准修订单位:西安热工研究院有限公司。本标准主要修订人:张亚夫 陈坤 王涛。本标准首次发布时间:1999 年。本标准为第一次修订,本标准自实施之日起代替 DL/T 711-1999。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条1 号,100761)。DL/T 71
4、1 2019 1 汽轮机调节保安系统试验导则汽轮机调节保安系统试验导则 1 范围 本标准规定了汽轮机调节保安系统应达到的性能标准和试验方法。本标准适用于火力发电厂驱动发电机的汽轮机电液调节型调节系统的验收试验。对电液调节系统相关部件改造后以及工业汽轮机可参考使用。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅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 2900.46 电工名词术语 汽轮机及附属装置 GB/T7596 电厂运行中矿物涡轮机油质量 GB/T 22198 汽轮机转速控制系统验收试验 GB/T
5、30370 火力发电机组一次调频试验及性能验收导则 DL/T 701 火力发电厂热工自动化术语 DL/T 824 汽轮机电液调节系统性能验收导则 DL/T892 电站汽轮机技术条件 DL/T1235 同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则 DL/T 1270 火力发电建设工程机组甩负荷试验导则 DL 5190.3 电力建设施工技术规范 第 3 部分:汽轮发电机组 3 术语、定义和符号 3.1 在本标准中未列入的术语,均应符合国家标准 GB/T2900.46 的规定。3.2 本标准中部分专业名词定义引用了 DL/T 701、DL/T892 的规定。3.3 基本名称、符号和单位列于表 1。
6、3.4 专业名称、定义列于表 2。表 1 基本名称、符号和单位 序 号 基 本 名 称 符 号 单 位 1 功率或负荷 power or load P MW、kW 2 转速 rotational speed n r/min、Hz 3 角速度 angular speed l/s 4 压力 pressure p MPa、kPa DL/T 711 2019 2 5 温度 temperature 、K 6 电压 voltage U V 7 电流 current I A 8 油动机位移或行程 position or stroke of servomotors S mm、rad 9 阀门位移或行程 pos
7、ition or stroke of valves h mm、rad 10 时间常数、部件特征时间 time constant characteristic time or element T s 11 独立变量时间 time as independent variable t s 12 转速或负荷的设定值 speed or load setting point y%或其他 表 2 专业名称、符号、定义和单位 序 号 专业名称 符 号 定 义 单 位 1 额定功率 rated power P0 在额定的新蒸汽参数、再热蒸汽参数、规定的背压以及补给水率为零的条件下,不超过规定寿命时,发电机端子处
8、的保证连续功率。额定功率也称铭牌功率、额定负荷、额定出力。MW 或 kW 2 最大容量 maximum capability Pmax 在规定的终端参数下,调节汽阀全部开启,汽轮机能输出的最大功率,也称阀门全开容量和最大负荷。MW 或 kW 3 最大过负荷容量maximum overload capability PH 调节汽阀全开,在过负荷时规定的终端参数(如最终给水加热器旁路或提高新蒸汽压力)下,汽轮机能输出的最大功率 MW 或 kW 4 额定转速 rated speed n0 汽轮机在额定负荷下设计规定的运行转速 Hz、r/min 5 瞬时飞升转速 temporary speed ris
9、e nmax 汽轮机在调节系统控制下甩负荷后,转速的瞬时最大升高值。若在额定转速甩去额定负荷时,为额定瞬时飞升转速 Hz、r/min 6 最高瞬时转速maximum transient speed nmax 汽轮发电机组甩负荷后,汽轮机在调节系统控制下的瞬时最高转速。若在额定转速甩去额定负荷时,为额定瞬时最高转速;若在额定转速甩去最大负荷时,为最高瞬时转速 Hz、r/min 7 危急超速飞升转速 temporary overspeed rise nW,max 汽轮机在调节系统失控的条件下甩负荷后,汽轮机转速的最大升高值。若在额定转速甩去额定负荷时,为额定危急超速飞升转速 Hz、r/min 8
10、危急超速最高转速 maximum transient overspeed nW,max 汽轮发电机组甩负荷之后,汽轮机在调节系统失控条件下的最高转速。若在额定转速甩去额定负荷时,为额定危急超速最高转速;若在额定转速甩去最大负荷时,为最大危急超速最高转速。一般在不经历实际超速的条件下,采用计算或计算与试验相结合的方法进行预测。Hz、r/min 9 危急遮断装置设定转速 overspeed trip setting nW 危急遮断装置脱扣动作转速 Hz、r/min 10 转速不等率 steadystate speed 调节系统给定值不变,机组负荷由零至额定值,对应的转速变化,以额定转速的百分率表示
11、%(无量纲)DL/T 711 2019 3 regulation (speed governing droop)11 局部转速不等率 steadystate incremental speed regulation(incremental speed droop)j 假定没有迟缓率,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负荷曲线上在给定负荷处的斜率%(无量纲)12 调节系统迟缓率 dead band of the speed goveming system 不会引起调节汽阀位置改变的稳态转速变化的总值,以额定转速的百分率表示%(无量纲)13 超速保
12、护控制(简称OPC)over-speed protection control 一种抑制汽轮机超速的超驰控制功能。该功能触发后,立即抢断调节系统控制权,瞬时短暂关闭调节汽阀,复位后交回调节系统控制。触发 OPC 的条件有并网开关跳闸、转速超速至 103%、转速变化率(加速度)超限、负荷/功率不平衡或者它们的综合作用。Hz、r/min 14 调节系统稳定性 stability of the speed goveming system 调节系统通过其控制作用,来衰减转速或负荷振荡到在可接受范围内的能力 15 蒸汽流量指令 steam flow demand dc 在汽轮机调节系统中,发出的表征汽轮
13、机所需要的蒸汽流量信号 MPa、V、A 16 流体压力(油压)fluid pressure in control system pc 控制系统和润滑系统中的流体工质(抗燃油或透平油)压力 MPa、kPa 17 安全油 safety oil Ps 安全油分为高压安全油和低压安全油。高压安全油用来控制快速卸荷阀的启闭,高压安全油失去或油压偏低时,汽轮机跳闸,快速卸荷阀打开,油动机泄油,汽阀关闭。低压安全油用来压住隔膜阀,防止高压保安油直接与回油连通而导致高压保安油失去。MPa、kPa 18 负荷最大偏差或非线性 maximum load deviations or nonlinearity 在控制
14、装置规定的环境和动力源条件下运行时,转速负荷曲线与相应于总不等率直线相比的负荷最大偏差,以额定负荷的百分率表示%(无量纲)19 短期稳定性 Short term stability 环境条件在规定的范围内,设定值、参数和转速不变,在任何 30min 的时间间隔内,以额定负荷的百分率表示的负荷变化%(无量纲)20 长期稳定性 Long term stability 设定值、参数和转速不变的情况下,在 12 个月中的两次 30min 时间间隔内,以额定负荷百分率表示的平均负荷变化。在这两次试验间隔中环境条件应在要求范围内,但并不要求精确一致%(无量纲)21 常规法甩负荷试验 常规法甩负荷试验是指发
15、电机并网开关突然断开、主汽 DL/T 711 2019 4 routine load rejection testing 阀不关闭、机组与电网解列失去全部或部分负荷的情况下,测取转速变化的动态过渡过程,考核汽轮机调节系统转速控制特性的方法。22 测功法甩负荷试验 load rejection testing by dynamometer method 测功法甩负荷试验是指在机组不与电网解列,通过瞬间关闭调节汽阀,测取发电机有功功率变化的动态过渡过程,计算后获得转速飞升曲线。23 一次调频 Primary Frequency Control 汽轮机调速系统根据电网频率的变化自动调节汽阀开度,改变
16、汽轮机功率以适应电网负荷变化,由锅炉蓄能支持一次调频的能量,以适应快速、小幅度的负荷变化 4 基本要求 4.1 调节系统转速不等率 调节系统转速不等率为 3%6%,一般取 4%5%。背压式汽轮机一般为 4.5%6.5%,用式(1)计算:=(n1n2)/n0100%(1)式中:n1油动机在空负荷位置对应的转速,r/min;n2油动机在额定负荷位置对应的转速,r/min;n0额定转速,r/min;转速不等率应平滑变化无拐点。4.2 调节系统局部转速不等率 j 调节系统局部转速不等率用式(2)计算:%100)/()/(00=nPPnj (2)式中:n在某一给定负荷下的转速变化,r/min;P在某一给
17、定负荷下转速变化引起的负荷变化,MW;0P 机组额定负荷,MW;0n 汽轮机额定转速,r/min。调节系统局部转速不等率要求见表 3 表 3 局部转速不等率 机组功率范围%局部转速不等率%090 38 90100 12 90100 10(平均局部转速不等率)4.3 调节系统迟缓率 调节系统迟缓率用式(3)计算:%100)/(0=nn (3)DL/T 711 2019 5 式中:n带负荷时为相同功率处增减负荷时的转速差;空负荷时为相同调速汽阀开度处升、降转速时的转速差,r/min;n0额定转速,r/min。迟缓率要求见表 4。表 4 迟缓率 机组功率范围 MW 迟缓率%100 0.15 1002
18、00 0.10 200 0.06 4.4 压力不等率p 当用户无特殊要求时,可调整抽汽式汽轮机或背压式汽轮机的压力不等率用式(4)计算:p=(p/p0)100%(4)式中:p最大流量变化对应的抽汽压力或背压变化,MPa;p0额定流量下的抽汽压力或背压,MPa。可调整抽汽式汽轮机当热负荷在最大范围内变化时,电负荷的变化一般不大于 20%额定负荷。可调整抽汽式汽轮机或背压式汽轮机的压力不等率列于表 5。表 5 压力不等率和迟缓率 背 压 MPa 抽汽压力 MPa 压力不等率 0.98 0.784 10%0.98 0.784 20%4.5 最高瞬时转速 nmax 汽轮发电机组甩负荷之后,汽轮机在调节
19、系统控制下,其最高瞬时转速 nmax不应使危急保安器动作。4.6 危急超速最高转速 nw,max 汽轮机在调节系统失控的条件下甩负荷后,其危急超速最高转速 nw,max,最高不得大于额定转速的18%。汽轮机转子应在制造厂内进行超速试验,试验转速应超过危急超速最大计算转速的 2%,当转速仅受危急遮断装置限制时,试验转速最高不得超过额定转速的 20%。4.7 超速保护系统 4.7.1 超速保护控制(OPC)动作时,快速关闭调节汽阀,机组不跳闸,其动作转速一般为额定转速的103%。4.7.2 电超速保护动作时,机组跳闸,电超速动作转速一般为额定转速的 110%。电超速一般设置 DEH电超速、TSI
20、电超速或转速卡电超速,其动作值均一样,各通道应分别单独试验。4.7.3 机械超速保护动作时,飞锤或飞环击出,机组跳闸,机械超速动作转速一般为额定转速的110%1%。复位转速应高于额定转速。4.7.4 附加超速保护动作机组跳闸,动作转速应比危急保安器动作转速高 1%2%,最高不得大于额定转速的 114%。DL/T 711 2019 6 4.8 汽阀关闭时间 主汽阀、调节汽阀和补汽阀的总关闭时间 t 建议值见表 6(补汽阀关闭时间与调节汽阀关闭时间要求一致)。表 6 汽阀总关闭时间 单位:秒 机组额定功率 P0(MW)主汽阀 调节汽阀 机组额定功率P0(MW)主汽阀 调节汽阀 P0100 1 0.
21、5 200P0600 0.3 0.4 100P0200 0.4 600 0.3 0.3 4.2.8 抽汽逆止阀关闭时间 与汽轮机缸体直接相连的抽汽逆止阀总关闭时间应小于 1s。5 试验准备试验准备 5.1 拟定试验计划与组织分工 5.1.1 拟定试验计划、编写试验大纲,其内容包括:试验目的、试验项目、试验方法、试验步骤、试验条件、注意事项、安全措施以及时间安排。5.1.2 成立试验领导小组,试验过程由一人统一指挥,统一行动,分工要明确,任务要具体,岗位要严明。5.1.3 参加考核、验收试验的各方,应对试验方法、标准和仪器仪表的精度等达成协议,对于进口机组也可以采用本方法以外的试验方法和标准。5
22、.1.4 参加试验的各方应明确职责,共同制定编写试验大纲和试验报告。5.2 仪器、仪表 5.2.1 试验所使用的记录(自动记录)仪器、仪表,其精度、频率响应和记录速度应能满足被测量对象的要求。最好使用专用仪器、仪表。5.2.2 试验所使用的监视(手抄记录)仪表,可以采用经过校验合格的常规运行表计。5.2.3 进行汽轮机调节系统静态特性试验和保安系统试验时,其测量变量及所使用的仪表精度列于表7。表 7 调节系统静态特性试验的测量变量和仪表精度 序 号 测 量 变 量 仪表精度 1 功率 0.2%2 转速 0.1%3 蒸汽流量 0.5%4 主蒸汽压力 1%5 再热蒸汽压力 1%6 主蒸汽温度 5
23、7 再热蒸汽温度 5 8 调节级后蒸汽压力 1%9 抽汽蒸汽压力 1%10 高压主汽阀油动机行程 1%11 再热主汽阀油动机行程 1%12 高压调节汽阀油动机行程 1%13 再热调节汽阀油动机行程 1%DL/T 711 2019 7 14 可调整抽汽调节阀油动机行程 1%15 抽汽逆止阀行程 1%16 调节系统控制流体的供给压力(主油压)0.5%17 调节系统控制流体的工作压力(调节油压)0.5%18 保护系统流体的工作压力(安全油压)0.5%19 调节、保护系统流体温度 1 20 负荷或转速给定指令 1%5.2.4 进行汽轮机调节系统动态特性试验时,其测量变量及所使用的仪表精度列于表 8。表
24、 8 调节系统动态特性试验的测量变量和仪表精度 序 号 测 量 变 量 仪表精度 1 发电机定子电流 2%2 发电机有功功率 0.5%3 转速 0.1%4 负荷给定指令 1%5 主蒸汽压力 1%6 汽轮机内的蒸汽压力 1%7 高压调节汽阀油动机行程 1%8 再热调节汽阀油动机行程 1%9 可调整抽汽调节阀油动机行程 1%10 抽汽逆止阀行程 1%11 调节系统控制流体工作压力(调节油压)0.5%12 保护系统流体压力(安全油压)0.5%5.2.5 对于大于 200MW 汽轮机的电液调节系统,测量迟缓率时,转速测量精度应为0.02%,其死区要小于实际系统迟缓率的 10%。油动机和调节汽阀行程测量
25、的精度应为0.5%。5.2.6 在进行试验之前,将试验所需要的专用仪器、仪表安装在试验机组上。5.2.7 在进行试验之前,将所使用的仪器、仪表编号,并作好记录。5.2.8 在进行试验之前,绘制好记录测量变量的表格和修正曲线。6 调节系统静态试验 6.1 汽轮机阀门启闭试验及行程(或油动机行程)测量 6.1.1 试验条件 6.1.1.1 汽轮机在静止或者盘车状态,调节系统安装、调整完毕,油质满足 GB/T7596 的要求,控制油油压、油温在要求范围内。汽轮机具备挂闸条件。6.1.1.2 阀门首次启闭试验时应缓慢、逐步开启阀门,防止定位杆、LVDT 反馈杆损坏。6.1.2 试验方法 6.1.2.1
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