汽轮机调节系统静态特性试验一

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1、汽轮机调节系统静态特性试验、目的3 T8 o8 h1 I2$ E9 J 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。6 p/ N u# W! C二、引用标准：7 Q$ V4 D N/ - W0 KDL50111992 电力建设施工及验收技术规范汽轮机组篇JB371990 汽轮机调节系统技术条件$ K:0 K6 o; u; vJB12731986 汽轮机控制系统性能试验规程DL/T 7111999 汽轮机调节控制系统试验导则5 H3 , Z/ A:?T9860 型 xx 汽轮机厂资料三、试验项目，C& A+ t1 g:& v+ *F9 Pz6 U

2、Q1、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。! h7 M7 C( H3 q5 / 8 e& _四、试验测量项目及仪表精度4 ! c:A5 T 1( H$ x* S! m Rg9 C$ i E2 y9 a4、/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# I5主蒸汽温度5C6 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%1 T8 G2 M1 w:O3 D( U9 可调整抽汽

3、油动机行程1%u+ c9 u6 A9 a/ m& L0 S* E10 抽汽速关阀行程1%7j（ B, d. u- g11 调节系统主油压0.5%12 调节系统调节油压0.5%4 z u, r f. E5 + P, d! s13 保护系统安全油压0.5%7 L* |0 F& s- J% J14调节、保护系统油温度115 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%9 b. q$ y9 I7 U2 发电机有功功率0.5%+ N! A; d5 i# _8 r8 w3 转速0.1%8 o4 p+ E4 G% C6 +M% P0 * u4 同步器1

4、%5 主蒸汽压力1%4 E% P） b（ h % V d36 主汽调节汽阀油动机行程1%- A)P) q, a6 Z; q4 E2 b7 可调整抽汽油动机行程1%, u$ O5 s, S9 m) c3 + 8 抽汽速关阀行程1%7# i% V/ C& L X9 调节系统调节油压0.5%10 保护系安全油压0.5%五、试验; e1 x- a1 J) - s5 w, - M:L8 d$ K1 Q3 s) d/ _4 4 e% e一、调节系统静态特性试验静止试验试验方法：; t4 l6 * & |. A6 H6 o 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，

5、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$ L6 K5 # n* m 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。 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。 根据试验测量结果绘制特性曲线：+ U7 E z$ x$ G. A0 H

6、+ I部套相关特性曲线：X=f (n)， S=f (X)。, N$ d) D C$ A# P2 l静止无蒸汽条件下的调节系统静态特性曲线：S=f (n)。3 M, t8 9 h/ 7C f根据特性曲线计算特征值：+ X! n#! x0 d9 x; m调节系统转速不等率和调节系统迟缓率。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。

7、空负荷试验方法：; L; r:p6 LOF( 3 A7 m 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。+ Y6 s 10 b5 R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)。4 h# V* L6 V1 y% 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)。根据特性曲线计算特征值：,

8、 6 p:b0 i0 2 ?3 w, 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; f1 S0 I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)。同步器工作范围的测定& m) Z, Q7 g( # C N! 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。带负荷试验. R& Q- o4 X- R1 Q% G4 e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；F) i* a3 U8 &、/ A调节汽阀提升力特性；Y4 ?% n n*c8 a U; A

9、调节汽阀油动机迟缓率；负荷稳定性。 ) e* Z1 |3 K! i- s3 w. 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5C；给水回热系统正常投入运行；电网频率尽可能保持稳 定。*|0 d6 Q9 s c2 S3 |6 负荷试验方法：4 g/ D3 J9 K# v; W 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. g5 J7 Z Z 在每一负荷试验点下，应稳定5min10mi

10、n,记录3次5次。记录间 隔为2min3min。 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。（Q2 d* U. B O 0根据试验测量结果绘制特性曲线：* a1 H / V% K7 h7 l） l7（ y9 n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% 7 h% a; , o2 U# # Y5 P 调节汽阀油动机提升力1 I1 e, t0 H:?% G, b9 X（ j在

11、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）。 调节汽阀油动机迟缓率.z+ v/ L) A1 f& M! f! Y9 C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。调节系统静态特性x7 T X0F5 a2 l 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

12、态特性 曲线。$P6 m$ y/ o3 p% N/ 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)。 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)。 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；1 B7 u3 l8 m% Z局部转速不等率(为静态特性曲线上各负荷点的切线斜率)；P/ b0 x1 S8 X5 K- m5 Y! v调速器迟缓率；( v% 4 d W) k, 0 e6 |油动机迟缓率；调节系统迟缓率。二、调节系统动态特性试验% O; Q+ T. N! i1 - a(1)常规法(甩电负荷)甩负荷试验负荷试验方法： 试验准备工作就

13、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。 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。 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。 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。 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。/ u7

14、 H3 Z3 m U1 f) S 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。 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。 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。 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。 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。% o6 O E!八# W2 | 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

15、汽母管压力上升及锅炉安全门动作情况。2 a7 k; H:v# 91 M汽封压力、除氧器压力、除氧器水位和凝汽器水位。3 r8 a6 w. x0 4 E+ u# Y( b串轴、胀差和排汽压力。* R( 2 A3 a! w开启汽轮机本体及抽汽管道疏水。1 6 x! 4 o j+ 5 D0 i, O机组振动情况。* v; BS0 ; N9s8 n( D 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：2 s+ _ |) _1 w3 L* P1 & d4 Q操作同步器至空负荷位置。4 F m* C$ y; M检查主汽阀、调节汽阀和抽汽逆止阀是否关闭。2| g# |. r/ w%

16、8 f X! n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。9 F, l. L2 A M+ g$ T2M设法恢复机组转速至3000r/min,并完成对有关项目的检查。7 D5 4 j+ o. % j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。 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。0 N6 |+ o9 _7 N x B# Z 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

17、甩负荷后，若锅炉泄 压手段失灵超压时，应紧急停炉。 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 3 Z$ M; 4 O 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。 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$ 7 T 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

18、程结束后的稳定值。） Z2 Z2 |9 ?7C, E- y8 c 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。 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。 试验结果整理K） f& u; g+ ?） _2 s! % U三、保安系统试验超速试验试验方法 9 O2 v4 |, 2 X0 N3 L& W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。# C5 g4 M; A _8 o5 Q! d汽轮机冷态启动，应在带25%30%额定负荷连 续运行34h后再

19、进行试验。 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。 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。 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。 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。 试验过程记录危急保安器动作转速和复位转速。 危急保安器一般进行两次试验，两次动作转速

20、差不应超过0.6%额定转 速。 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。! , v; s+ h+ e7 w8 L8 汽阀xx试验试验方法 G5 p8 * ?, i.z2 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。$ W（ w# P/ v J/ n% D+ A（ P. 最大蒸汽泄漏量应不致影响转子降速至静止。/ m1 N2 * R& I& D/ A 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。 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, E5 p6 0 D7M5 d 试验过程中应注意保持锅炉汽压、汽温、汽包水位。* II* x u:C3 L& H! M