汽轮机调节系统静态特性试验一.docx
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汽轮机调节系统静态特性试验一
汽轮机调节系统静态特性试验
一、目的
3T8o8h1I2$E9J'D
为检验机组大修后调速保安系统的性能，为机组创造安全、可靠的启动条件，特制定本试验规定。
6p/N"u#W!
C
二、引用标准：
7Q$V4DN/~-W0K
DL5011—1992电力建设施工及验收技术规范汽轮机组篇
JB37—1990汽轮机调节系统技术条件
$$K:
}0K6o;u;v
JB1273—1986汽轮机控制系统性能试验规程
DL/T711－1999汽轮机调节控制系统试验导则
5H3],Z/A:
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T9860型xx汽轮机厂资料
三、试验项目,C&^+t1g:
{&v+`*F9P"z6U"Q
1、汽轮机调节系统静态特性试验（包括静止试验、空负荷试验、带负荷试验）和保安系统试验。
2、汽轮机调节系统动态特性试验。
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四、试验测量项目及仪表精度
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表1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%
Y"A-z）m:
Z#I
5主蒸汽温度±5℃
6调节级后蒸汽压力±1%
7抽汽蒸汽压力±1%
8调速汽阀油动机行程±1%
1T8G2M1w:
O3D（U
9可调整抽汽油动机行程±1%
u+c9u6A9a/m&L0S*E
10抽汽速关阀行程±1%
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11调节系统主油压±0.5%
12调节系统调节油压±0.5%
4zu,r'f.E5]+P,d!
s
13保护系统安全油压±0.5%
7\'L*|0F&s-J%J
14调节、保护系统油温度±1℃
15同步器±1%
表9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%
9b.q$y9I7U
2发电机有功功率±0.5%
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3转速±0.1%
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4同步器±1%
5主蒸汽压力±1%
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6主汽调节汽阀油动机行程±1%
-A）P）q,a6Z;q4E2b
7可调整抽汽油动机行程±1%
u$O5s,S9m）c3{+{
8抽汽速关阀行程±1%
7#i%V/C&L'X
9调节系统调节油压±0.5%
10保护系安全油压±0.5%
五、试验
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L8d$K1Q
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一、调节系统静态特性试验
⑴静止试验
试验方法：
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①将同步器（转速给定）分别设定在额定转速、105%额定转速和95%额定转速的位置上，连续变化（不得停留或反向操作）转速模拟信号，控制调节汽阀油动机开启至最大，再反向连续变化转速模拟信号，控制调节汽阀油动机由最大关至最小，记录相关数据。
"N3|,a（R（v/x$L6K5`#n*m
②在无法实现模拟转速的情况下，也可以采用与转速相关的部套环节量取代。
③除进行凝汽工况的试验外，还要进行抽汽工况试验。
连续变化抽汽压力模拟信号，控制抽汽调节阀油动机开启至最大，再反向连续变化抽汽压力模拟信号，控制抽汽调节阀油动机由最大关至最小。
记录相关数据，测取调压器特性、压力不等率和抽汽调节系统静态特性。
④根据试验测量结果绘制特性曲线：
+U7Ez$x$G.^0H+I
－部套相关特性曲线：
X=f（n），S=f（X）。
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－静止无蒸汽条件下的调节系统静态特性曲线：
S=f（n）。
3M,t8@9h/}7C'f⑤根据特性曲线计算特征值：
+X!
n#!
x0d9x;m
调节系统转速不等率和调节系统迟缓率。
⑵空负荷试验
获取调节系统如下性能：
－调速器（转速敏感机构）特性；
－传动放大机构特性；
－调节汽阀油动机行程与转速相关特性；
－同步器工作范围；
－调节系统转速不等率；
－调节系统迟缓率；
－转速稳定性。
试验条件：
发电机与电网解列、汽轮机在空负荷无励磁条件下运行。
试验过程中蒸汽参数、真空尽可能保持在额定值上。
保安系统试验完毕，并符合要求。
空负荷试验方法：
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p6L0F（}3^7m
①将同步器分别设定在额定转速、105%额定转速和95%额定转速位置上，连续、缓慢、单方向减少蒸汽流量，使转速降低，控制调节汽阀油动机开至最大。
之后，再连续、缓慢、单方向地增加蒸汽流量，使转速升高，控制调节汽阀油动机由最大关至最小。
记录相关数据。
+Y6s'I0b5R②根据试验测量结果绘制特性曲线：
－调速器输出与转速关系特性曲线，X=f（n）。
4h#V*L6V1y%I2_"B3}
－传动放大机构（或其他变量）特性曲线，S=f（X）。
－调节汽阀油动机行程与转速关系特性曲线，S=f（n）。
③根据特性曲线计算特征值：
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3w,V,D
－调速器迟缓率；
－调节系统迟缓率（忽略蒸汽作用力的条件下）；
-r'],i;f1S0I
－调节系统转速不等率（在已知油动机行程与发电机有功功率关系的设计工况下）。
④同步器工作范围的测定
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j
调整同步器（转速给定）从下限位置到上限位置，改变转速，记录空负荷最高控制转速和空负荷最低控制转速。
⑶带负荷试验
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－通过试验获取调节系统在有蒸汽作用下的特性：
－配汽机构特性；
－调节汽阀重叠度特性；
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－调节汽阀提升力特性；
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%n"n*c8aU;^
－调节汽阀油动机迟缓率；
－负荷稳定性。
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试验条件：
汽轮机在额定参数下稳定运行，主蒸汽压力偏差不超过额定值的±1%，主蒸汽温度偏差不超过±5℃；给水回热系统正常投入运行；电网频率尽可能保持稳定。
*|0d6Q9sc2S3|6`
负荷试验方法：
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①负荷试验在初始负荷（或实际可能低的负荷）至额定负荷之间进行。
负荷试验点的间隔不大于5%额定负荷，在最低负荷和额定负荷附近，要适当增加负荷试验点。
尽可能选择每一只调节汽阀开启的位置作为负荷试验点。
（f.g5J7ZZ
②在每一负荷试验点下，应稳定5min～10min，记录3次～5次。
记录间隔为2min～3min。
③记录项目：
负荷设定值、发电机有功功率、调节汽阀油动机行程、调节汽阀开度、调节汽阀油动机油缸内油压、功率摆动值和蒸汽参数。
（Q2d*U.B"OO④根据试验测量结果绘制特性曲线：
*a1H"]/V%K7h7l）l7\（y9n
－调节汽阀油动机行程与发电机有功功率关系曲线（配汽机构特性），S=f（P）。
－调节汽阀油动机行程（负荷或蒸汽流量）与调节汽阀位移关系曲线（调节汽阀重叠度特性），h=f（S）。
*P%`7h%a;@,o2U#[#Y5P
⑤调节汽阀油动机提升力
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%G,b9X（j
在连续、单向、稳定的增加负荷的过程中，在每一负荷试验点上，记录调节汽阀行程和油动机活塞上、下油压差。
根据油压差计算调节汽阀开启过程中的提升力，绘制调节汽阀升程与提升力关系曲线（调节汽阀提升力特性）。
⑥调节汽阀油动机迟缓率
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Y9C
在连续、单向、稳定的增加和减少负荷的过程中，在每一负荷试验点上，记录调节汽阀油动机位移，根据对应于某一负荷设定点的油动机位移差，按空负荷试验结果油动机行程与转速关系曲线，计算在有蒸汽作用力影响下的调节汽阀油动机迟缓率。
⑷调节系统静态特性
'x7`1`'X0F5a2l
①根据调节系统静止、空负荷、带负荷试验结果，绘制调节系统静态特性曲线。
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②根据调节系统静态试验结果绘制调节汽阀重叠度特性曲线，h=f（S）。
③根据调节系统静态试验结果绘制调节汽阀提升力特性曲线，F=f（h）。
④根据调节系统静态试验结果计算特征值：
－调节系统转速不等率；
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－局部转速不等率（为静态特性曲线上各负荷点的切线斜率）；
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v－调速器迟缓率；
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－油动机迟缓率；
－调节系统迟缓率。
二、调节系统动态特性试验
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⑴常规法（甩电负荷）甩负荷试验
负荷试验方法：
①试验准备工作就绪后，由试验负责人下达试验开始命令，由运行值班人员进行甩负荷的各项操作。
②断开发电机主开关，机组与电网解列甩去全部负荷，记录有关数据，测取汽轮机调节系统动态特性。
③背压式汽轮机甩负荷试验，一般按甩50%和100%额定负荷两级进行。
当甩50%额定负荷后，转速超调量大于或等于5%时，则应中断试验，不再进行甩100%额定负荷试验。
④可调整抽汽式汽轮机，首先按凝汽工况进行甩负荷试验，合格后再投入可调整抽汽，按最大抽汽流量进行甩负荷试验。
⑤试验应在额定参数、回热系统全部投入等正常系统、运行方式和运行操作下进行。
不得采用发电机甩负荷的同时，锅炉熄火停炉、汽轮机停机等运行操作方式。
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⑥根据机组的具体情况，必要时在甩负荷试验之前，对设备的运行方式和运行参数的控制方法等，可以作适当的操作和调整。
⑦试验过程中应设专人监视转速的变化，注意锅炉汽温、汽压和水位的变化。
⑧机组甩负荷以后，在调节系统动态过程尚未终止之前，不可操作同步器。
⑨甩负荷试验过程结束、测试和检查工作完毕后，应尽快并网接带负荷。
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①机组甩负荷后应使锅炉不超压、汽轮机不超速、发电机不过压，维持机组空负荷稳定运行。
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②机组甩负荷后，当转速飞升未达到危急保安器动作转速时，待甩负荷过程结束、测试工作结束后，速将转速降至3000r/min，进行如下检查：
－主蒸汽母管压力上升及锅炉安全门动作情况。
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v#~9@1M
－汽封压力、除氧器压力、除氧器水位和凝汽器水位。
3r8a6w.x0@4E+u#Y（b－串轴、胀差和排汽压力。
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－开启汽轮机本体及抽汽管道疏水。
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－机组振动情况。
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③机组甩负荷后，若转速飞升使危急保安器动作时，应及时作如下操作和检查：
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－操作同步器至空负荷位置。
4F'm*C$y;M
－检查主汽阀、调节汽阀和抽汽逆止阀是否关闭。
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－待机组转速降至挂闸转速时挂闸。
－若机组转速继续下降时，应及时启动高压油泵。
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－设法恢复机组转速至3000r/min，并完成对有关项目的检查。
7D5~4j+o.]%j④机组甩负荷后，转速飞升至危急保安器动作转速而未动作时，应立即打闸停机。
若转速仍继续上升时，则应采取一切切断汽源的措施，破坏真空紧急停机。
⑤机组甩负荷后，调节系统严重摆动，无法维持空负荷运行时，应立即打闸停机。
0N6|+o9_7N'x'B#Z
⑥机组甩负荷后，锅炉应迅速大幅降低给煤，维持低负荷运行。
当机组恢复至空负荷运行时，维持燃烧，调整参数到额定值。
机组甩负荷后，若锅炉泄压手段失灵超压时，应紧急停炉。
⑦试验过程中若发生事故，应由试验负责人下达命令停止试验，试验人员应立即撤离现场。
试验记录与监测
2]'{3Z$M;@4O
①甩负荷试验过程中自动记录的项目有：
发电机有功功率、转速、油动机行程和有关油压变量。
可根据机组的具体情况增加记录内容。
②甩负荷试验过程中手抄记录的项目有：
发电机有功功率、转速、油动机行程、有关油压变量、蒸汽参数、排汽压力和同步器行程。
可根据机组的具体情况增加记录内容，也可以利用机组的数据采集装置自动记录代替手抄记录。
\（s）k$}7T
③手抄项目应记录甩负荷前的初始值，甩负荷过程中的极值（最大或最小）和甩负荷过程结束后的稳定值。
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7C,E-y8c
④记录中若发生仪表显示异常时，也应一并记录在表格中，以便作为分析的依据。
⑤在进行甩负荷试验的过程中，除设专人监视转速外，其他监视项目均按运行规程中的有关要求设置。
⑥试验结果整理
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三、保安系统试验
⑴超速试验
试验方法9O2v4|,{2X0N3L&W
①试验是在汽轮机空负荷状态下进行的。
除被试验的危急保安器外，其他保护装置均应投入工作。
超速跳闸指示装置动作，指示应正确。
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d②汽轮机冷态启动，应在带25%～30%额定负荷连续运行3～4h后再进行试验。
③试验前应手操就地跳闸装置，主汽阀、调节汽阀油动机应能迅速关闭，转速立即下降，确认工作正常。
④若机组设有不提升转速也可以使危急保安器动作的装置（充油装置），可先用此装置进行试验，当确认危急保安器动作正常后，再进行提升转速试验。
⑤用为提升转速而设置的超速试验装置提升转速，或用同步器升速到3150r/min后再用超速试验装置继续提升转速，直到危急保安器动作。
若转速达到危急保安器动作转速而未动作时，应立即手动停机。
⑥提升转速过程应平稳、缓慢，不要在高转速下停留。
升速率不大于每秒0.2%额定转速。
⑦试验过程记录危急保安器动作转速和复位转速。
⑧危急保安器一般进行两次试验，两次动作转速差不应超过0.6%额定转速。
⑨试验过程应严密监视汽轮机转速、轴承振动。
超过规定值应立即手动停机。
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⑵汽阀xx试验
试验方法
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①试验是在汽轮机空负荷状态下进行的。
蒸汽参数和真空应尽量保持额定。
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②最大蒸汽泄漏量应不致影响转子降速至静止。
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③在额定转速下调节汽阀（或主汽阀）处于全开状态，迅速关闭主汽阀（或调节汽阀），记录降速过程时间和最低稳定转速。
④试验过程中应注意汽轮机胀差、轴向位移、机组振动和缸温变化。
#i.Z-C,E5p6]0D7M5d
⑤试验过程中应注意保持锅炉汽压、汽温、汽包水位。
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