VDI VDE 3523-1999 Acceptance test guideline for steam turbine control systems.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DERELEKTROTECHNIKELEKTRONIKINFORMATIONSTECHNIKAbnahmerichtlinie frRegel- und Steuereinrichtungenvon DampfturbinenAcceptance Test Guidelinefor Steam Turbine Control SystemsVDI/VDE 3523Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisi

2、erungstechnik (GMA)Ausschu Regelung von DampfturbinenVDI/VDE-Handbuch RegelungstechnikVDI-Handbuch EnergietechnikVDI/VDE-RICHTLINIENZubeziehen durch / Available fromBeuth VerlagGmbH, 10772 Berlin AlleRechtevorbehalten / Allrights reservedVereinDeutscherIngenieure, Dsseldorf 1999Vervielfltigung auchf

3、r innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 27.040; 29.120.60 November 1999The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . 21 Zweck und Umfang . . . . . . . . . . . . . . . 22 Allgemeine Vereinbarungen . . . . . . . . . . 32.1 Umfang der Abnahmemessungen. . . . . . 32.2 Zeitpunkt der Abnahmemessungen . . . . . 32.3 Ort der Abnahmemessungen . . . . . . . . 32.4 Leitung der Abnahmemessungen . . . . . . 32.5

5、 Auswertung der Abnahmemessungen . . . 32.6 Wiederholung der Abnahmemessungen . . 42.7 Kosten der Abnahmemessungen . . . . . . 42.8 Vorprfungen . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Abnahmemessungen der Turbinenregelung . 44 Abnahmemessungen zum Nachweis derNichtberschreitung zulssiger ber-drehzahlen .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Untersuchung des regeldynamischen Verhaltens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Contents PagePreliminary Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Purpose and Extent . . . . . . . . . . . . . . . 22 General Agreements . . . . . . . . . . . . . . .

7、32.1 Extent of the Acceptance Measurements . . 32.2 Time of the Acceptance Measurements . . . 32.3 Place of the Acceptance Measurements . . . 32.4 Direction of the Acceptance Measurements. 32.5 Evaluation of the Acceptance Measurements 32.6 Repetition of the Acceptance Measurements 42.7 Costs of the

8、 Acceptance Measurements . . . 42.8 Prior Functional Tests . . . . . . . . . . . . 43 Acceptance Measurements of Turbine Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Acceptance Measurements for Testingthe Compliance with the Maximum Allowable Overspeed . . . . . . . . . . . . . . 55 Testin

9、g of Control Dynamics . . . . . . . . . . 5Frhere Ausgabe:9.98 EntwurfFormeredition: 9/98 draftB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1999 2 VDI/VDE 3523VorbemerkungDie Abnahme ist das letzte Glied in der Kette d

10、er Pla-nung, Herstellung und Inbetriebnahme einer Anlage.Sie ist deshalb von besonderer Bedeutung fr dieSicherstellung der Qualitt dieser Anlage.Die vorliegende Abnahmerichtlinie schafft eine ein-heitliche Basis fr den Gte- und Sicherheitsnach-weis der Regel- und Steuereinrichtungen von Dampf-turbin

11、en nach dem derzeitigen Stand der Technik.Dies trifft auch fr die erforderlichen Voraussetzun-gen, z.B. die im Abschnitt 2 aufgefhrten Allgemei-nen Vereinbarungen“ zu. Die notwendige Abgren-zung der Gltigkeitsbereiche fr diese Richtliniewird im Abschnitt 1 vorgenommen.Die hier vorgelegte Richtlinie

12、VDI/VDE 3523 wurdevom Fachausschu Regelung von Dampfturbinen“der VDI/VDE-Gesellschaft Me- und Automatisie-rungstechnik (GMA) erarbeitet. Sie steht im Zusam-menhang mit den Richtlinien fr die Untersuchungder Regelungen von Dampfturbinen“ VDI/VDE3521 in ihren Blttern 1 bis 4.1 Zweck und UmfangZweck de

13、r Abnahmerichtlinie ist es, die Abnahme-messungen zum Nachweis der auslegungsbedingtenund sicherheitsbezogenen Eigenschaften der Regel-und zugehrigen Steuereinrichtungen von Dampftur-binen festzulegen.Der Umfang der Abnahmemessungen orientiert sichan den Zusicherungen, die im Rahmen der Lieferver-ei

14、nbarung festgelegt werden, und an den sicherheits-bezogenen Notwendigkeiten.Die im Rahmen dieser Richtlinie whrend der Erst-inbetriebnahme durchzufhrenden Abnahmen glie-dern sich in Manahmen zur berprfung der Turbi-nenregelung (siehe Abschnitt 3) und zum Nachweisder Nichtberschreitung zulssiger berd

15、rehzahlenim Lastnderungs- bzw. Strfall (siehe Abschnitt 4)sowie zur Beurteilung des regeldynamischen Verhal-tens des Turbosatzes (siehe Abschnitt 5).Steuereinrichtungen werden in dieser Richtlinie so-weit behandelt, wie sie die erfaten Regeleinrichtun-gen ergnzen, d.h. bei deren Bereichsberschreitun

16、-gen oder Fehlverhalten begrenzend bzw. abschaltendeingreifen.Die Richtlinie betrifft im wesentlichen Drehzahl-,Leistungs- und Druckregelungen von Dampfturbi-nen, die mit Generatoren gekuppelt sind. Sie kannsinngem auch auf Dampfturbinen, die anderenZwecken dienen, bertragen werden.Preliminary NoteA

17、cceptance is the last phase in a chain of planning,manufacture, and operational installation of a plant. Itis, therefore, of particular importance for the asser-tion of the quality of the plant.The submitted acceptance guideline provides a uni-form basis for the proof of quality and safety of thecon

18、trol system for steam turbines conforming to thepresent technical state of art. This applies to the re-quired premisses, e.g. to the ”General Agreements“stated in Section 2, as well. The necessary boundingof the validity ranges of this guideline is defined inSection 1.The hereby presented guideline

19、VDI/VDE 3523 hasbeen drafted by the Technical Committee ”Control ofSteam Turbines“ of the VDI/VDE-Gesellschaft Me-und Automatisierungstechnik (GMA). It is related tothe ”Guidelines for the Examination of Steam Tur-bine Controls“ VDI/VDE 3521 as Parts 1 to 4.1 Purpose and ExtentIt is the purpose of t

20、he acceptance guideline to definethe acceptance measurements in the sense of a confir-mation of the design-appropriate and safety-relatedproperties of the control system of steam turbines.The extent of the acceptance measurements dependsupon assurances settled within the frame of the sup-ply agreeme

21、nt and on the safety-related necessities.The acceptances in the sense of this guideline, to beobtained during the first operational run, refer tomeasures proving the functional integrity of the tur-bine control system (see Section 3) and assuring thecompliance with the maximum allowable overspeedin

22、case of load changes or perturbations (see Section4) as well as to the discernment of the controlled dy-namic behaviour of the turboset (see Section 5).Feedforward-control systems are covered by thisguideline insofar as they complement the control sys-tems dealt with, i.e. for limiting or switch-off

23、 interac-tion in case of range transgressions and malfunction.The guideline concerns essentially speed, power, andpressure controllers coupled to generators. It may beappropriately extended to steam turbines servingother purposes.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Al

24、le Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1999 VDI/VDE 3523 3 2 Allgemeine Vereinbarungen2.1 Umfang der AbnahmemessungenLieferer und Betreiber vereinbaren gemeinsam unterBercksichtigung der Lieferbedingungen frDampfturbinenanlagen“ und bezogen auf die Greund Art der Anlage den Umf

25、ang der Abnahmemes-sungen entsprechend den Empfehlungen der VDI/VDE 3521 Richtlinien fr die Untersuchung der Re-gelungen von Dampfturbinen“. Hierbei sind auchfestzulegen der zeitliche Ablauf der Messungen, dieMestellen und Meverfahren sowie die Betriebszu-stnde, unter denen die Messungen erfolgen so

26、llen.2.2 Zeitpunkt der AbnahmemessungenLieferer und Betreiber vereinbaren gemeinsam denZeitpunkt der Abnahmemessungen.Zum Zeitpunkt der Abnahmemessungen soll die Ge-samtanlage folgende Voraussetzungen erfllen:Die Inbetriebsetzungsarbeiten sind abgeschlossen;die Sicherheitsventile sind erprobt; Drehz

27、ahl-, Lei-stungs- und Druckregelung sind den betrieblichenErfordernissen entsprechend eingestellt; alle fr dieAbfang- und Abschaltprfung erforderlichen Steuer-und Regeleinrichtungen sowie die berwachungs-,Sicherheits- und Schutzeinrichtungen der Gesamtan-lage sind betriebsbereit.2.3 Ort der Abnahmem

28、essungenDie Messungen erfolgen am Aufstellungsort der Tur-bine.Sofern in diesem Zusammenhang einzelne Kompo-nenten auf dem Prffeld des Herstellers geprft wer-den sollen, ist dies besonders zu vereinbaren.2.4 Leitung der AbnahmemessungenDer Turbinenlieferer bernimmt fr den Bereich sei-nes Lieferumfan

29、gs die Leitung der Abnahmemes-sungen. Die Koordination der Abnahmemessung imRahmen der Gesamtanlage einschlielich Dampf-erzeuger, Nebenanlagen und Netz obliegt dem Be-treiber.2.5 Auswertung der AbnahmemessungenDie Auswertung der Messungen und Prfungen unddie Erstellung des Abnahmeberichtes sind Aufg

30、abedes Lieferers.Der Bericht soll eine Gegenberstellung der Garan-tie- bzw. Richtwerte zu den Istwerten sowie Angabenber die verwendeten Megerte entsprechend derRichtlinie VDI/VDE 3521 enthalten.2 General Agreements2.1 Extent of the Acceptance MeasurementsThe supplier and the user define jointly con

31、formingto ”Supply Conditions for Steam Turbine Plants“ andwith due regard to the size and type of the plant theextent of the acceptance measurements in the sense ofthe recommendations of VDI/VDE 3521 ”Guidelinesfor Testing Control Systems of Steam Turbines“.This agreement shall also settle the time-

32、sequence ofthe measurements, the measurement points, and themethods of measurement, as well as the operationalstates in which the measurements are to be carriedout.2.2 Time of the Acceptance MeasurementsThe supplier and the user shall reach agreement uponthe time of the acceptance measurements.At th

33、e time of the acceptance measurements, thewhole plant should fulfil the following conditions:The operational installation work is completed; thesafety valves have been tested; speed, power andpressure controls have been adjusted to operationalrequirements; all necessary control systems for theturbin

34、e trip and load shedding tests as well as the su-pervision, safety and protection systems of the wholeplant are operational.2.3 Place of the Acceptance MeasurementsThe measurements are carried out at the place of in-stallation of the turbine. A special agreement is necessary if in this connec-tion p

35、articular components are to be tested at thetesting site of the manufacturer.2.4 Direction of the Acceptance MeasurementsThe turbine supplier assumes the direction of the ac-ceptance measurements for the area of his scope ofsupply. The coordination of the acceptance measure-ment within the plant, in

36、cluding the steam generator,auxiliary systems and the electrical grid, is the re-sponsibility of the user. 2.5 Evaluation of the Acceptance MeasurementsThe evaluation of measurements and tests, and thedrafting of the acceptance report is the responsibilityof the supplier.The report shall comprise a

37、comparison of the guar-anteed values, respectively the desired values, to theactual valnes, as well as statements on the measuringinstruments used in accordance with the guidelineVDI/VDE 3521.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ing

38、enieure, Dsseldorf 1999 4 VDI/VDE 3523Bei der Beurteilung der Abnahmeergebnisse sind diefestgelegten Liefer- und Verantwortungsgrenzen zubercksichtigen.2.6 Wiederholung der AbnahmemessungenDie Messungen sind ganz oder teilweise zu wieder-holen, wennwegen nicht erfllter Zusicherungen Nachbesse-rungen

39、 erforderlich waren,die Prfungen milungen sind, das Meergebnis begrndet angezweifelt wird,der Lieferer vor Ablauf der Garantiezeit wesent-liche nderungen an den Regel- oder zugehrigenSteuereinrichtungen vorgenommen hat.Gehen diese nderungen auf ausdrcklichen Wunschdes Betreibers zurck, so sind im Hi

40、nblick auf die et-waige Wiederholung der Abnahmemessungen beson-dere Vereinbarungen zu treffen.2.7 Kosten der AbnahmemessungenDer Lieferer trgt fr den Bereich seines Lieferum-fanges die Kosten fr die Beistellung, den Einbau unddie Kalibrierung der verwendeten Megerte, fr dasAbnahmepersonal sowie fr

41、die Erstellung des Ab-nahmeberichtes.Der Betreiber trgt die Kosten fr die erforderlichenBetriebsstoffe und das Bedienungspersonal der An-lage. Bei begrndeten Wiederholungsmessungensind bezglich der Kostenaufteilung besondere Ver-einbarungen zu treffen.2.8 VorprfungenBereits im Rahmen der Inbetriebna

42、hme sind unab-hngig von den Abnahmemessungen Prfungen ent-sprechend den Funktionsprfungen (Richtlinie VDI/VDE 3521 Bl. 2 Abschnitt 2) durchzufhren. DenAbschalt- und Abfangprfungen (Richtlinie VDI/VDE 3521 Bl. 2, Abschnitt 3) mssen die zuvor ge-nannten Funktionsprfungen vorausgehen. Fernersind die in

43、 dieser Richtlinie beschriebenen Funk-tionsprfungen zusammenhngend in vorgezeichne-ter Reihenfolge, ohne grere zeitliche Unterbre-chungen, durchzufhren.3 Abnahmemessungen der TubinenregelungFr die Durchfhrung soll VDI/VDE 3521 Richt-linien fr die Untersuchung der Regel- und Steuerein-richtungen von

44、Dampfturbinen“, Blatt 1 (Drehzahl-,Frequenz-, Leistungs- und Druckregelung“) bzw. frTurbinen mit Mehrgrenregelung, Blatt 3 (Mehr-grenregelung an Entnahmeturbinen“) angewendetwerden.Agreed supply and responsibility limits must betaken into account in the evaluation of the acceptancetest results.2.6 R

45、epetition of the Acceptance MeasurementsThe measurements must be wholly or partly repeatedwhenever:improvements have been necessary because of un-fulfilled assertions,the examinations have failed, the result of a measurement is provingly doubtful,the supplier has undertaken essential changes onthe c

46、ontrol system before the elapse of the guaran-teed period.If these changes have been prompted by the ex-pressed wish of the user, special agreements with theview to a possible repetition of the acceptance meas-urements should be made.2.7 Costs of the Acceptance MeasurementsThe supplier pays the cost

47、s within the area of hisscope of supply i.e. of the delivery, installation andcalibration of the measuring instruments used by theacceptance personnel, as well as of the drafting of theacceptance report.The user pays the costs of the required operationalmaterial and of the plant operating personnel.

48、 In caseof reasonable repetition measurements, specialagreements concerning the splitting of costs shouldbe made.2.8 Prior Functional TestsAlready at the time of the operational installation andindependent of the acceptance measurements, tests inthe sense of functional tests (guideline VDI/VDE3521 P

49、art 2, Section 2) have to be carried out. Thefunctional tests shall preceed the turbine trip and loadshedding tests (guideline VDI/VDE 3521 Part 2, Sec-tion 3). Also, the functional tests described in thisguideline have to be performed connectedly in the in-dicated sequence and without any major interrup-tions.3 Acceptance Measurements of Turbine ControlThe VDI/VDE 3521 ”Guidelines for Testing ControlSystems of Steam Turbines“, Part 1 (Speed, Fre