GB T 9652.2-2007 水轮机控制系统试验.pdf

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1、ICS 27140K 55 a目中华人民共和国国家标准GBT 965222007代替GBT 965221997水轮机控制系统试验Test code of control systemsfor hydraulic turbines2007_0621发布 20080201实施-_-_-_-_一宰瞀鹳紫瓣訾雠瞥星发布中国国家标准化管理委员会友仲GBT 965222007目 次前言I1范围12规范性引用文件13试验条件14验收试验一般规定25试验项目26试验方法47试验的不准确度138试验报告13附录A(规范性附录)测试系统误差和分辨率14刖 舌GBT 965222007本部分是对GBT 965221

2、997水轮机调速器与油压装置试验验收规程的修订，采用了IEC 60308水轮机控制系统试验中一些主要内容，并结合我国多年水电建设的实践经验编制而成，试验方法有较大增补。本部分自实施之日起，同时代替GBT 965221997。本部分附录A是规范性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国水轮机标准化技术委员会归口。本部分起草单位：天津电气传动设计研究所、哈尔滨大电机研究所、贺江电力开发公司、西安启元自控技术研究所、湖南省电力试验研究所、能达通用电气公司、上饶开元电站控制设备制造公司、天津科音自控设备公司、二滩水电厂。本部分起草人：李晃、刘卫亚、朴秀日、黄秉铨、雷践仁、盂佐宏、刘文斌、江朝荣

3、、米建国、谭中美。水轮机控制系统试验GBT 9652220071范围本部分规定了水轮机控制系统的试验项目、方法和条件，并给出试验验收的一般规定。本部分适用于工作容量350 Nm及以上的水轮机调速器与油压装置。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注It期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB 150钢制压力容器GBT 1032-1985三相异步电动机试验方法GBT 13111989直流电机试验方法(neq

4、 IEEE 113：1973)GBT 3797-2005电气控制设备GBT 965212007水轮机控制系统技术条件GBT 1762641998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idt IEC 61000 44：1995)JBT 70421993液压齿轮泵试验方法JBT 8091-1998螺杆泵试验方法JBT 8097-1999泵的振动测量与评价方法3试验条件31试验准备工作：311 确定试验的类别及项目，编写试验大纲。312制定安全防范措施，注意防止事故配压阀、进水阀门或快速门失灵、机组过速保护系统及引水系统异常、触电及其他设备和人身事故。313准备好与本试验有关的图纸

5、、资料。314准备必要的工具、设备、试验电源，校正仪器仪表及传感器等。315试验现场应具有良好的照明及通讯联络。32出厂试验条件：321装置(或元件、回路)组装、接线、配管正确，具备充油、充气、通电条件等。322检查试验用油的油质、油温、气源、电源及电压波形等，应符合有关技术要求。33电站试验条件：331装置各部分安装及外部配线、配管正确，具备充油、充气、通电条件。汽轮机油的油质、油清洁度、油温、高压空气、电源及电压波形，应符合有关技术要求及制造厂规定。332充水试验前，被控机组及其控制回路、励磁装置和有关辅助设备均安装完毕，并完成了规定的试验，具备开机条件。333现场清理整洁完毕，调试过程中

6、，不得有其他影响调试工作的施工作业。334工作条件应满足GBT 965212007第3章的规定。1GBT 9652220074验收试验一般规定41验收条件：除应符合3试验条件的要求外，还应满足如下要求：411频率信号源特性应符合产品测频方式的技术要求。412输入电源电压波动不超过土10，短暂波动不超过-15一10。42验收依据：应按双方合同或技术协议、GBT 965212007及本部分，进行出厂试验验收或电站试验验收。43验收准备：由有关各方首先确定验收试验大纲，明确试验项目、方法、程序及仪表等。其余参照3进行。44验收时间：应按GBT 965212007或合同规定的保证期内，在产品出厂前和电

7、站机组正式投运前进行验收试验。45验收试验仪表与费用：试验仪表准备与验收费用应按合同(协议)规定执行。有关试验仪表刻度校验或精度，均应符合本部分及有关试验各方的商定意见。46被验收试验设备：应对调速器与油压装置进行检查、调整及消除缺陷，以使设备处于正常运行状态。电站试验验收前，用户应使机组及其有关设备处于正常状态，并提供电网、引水系统、机组等有关技术数据资料(如机组惯性时间常数T、水流惯性时间常数丁二和导叶(喷针)及桨叶(折向器)接力器的最低操作油压加等)。47试验人员：一般由用户与厂家各派出足够数量合格的试验人员组成试验小组，或由用户委托第三方(费用由用户自理)和厂家人员进行试验；亦可双方协

8、商按一定程序委托专家组试验。48仲裁方法：双方对验收试验结果有争议时，且经协商无效，可委托行业产品质量监督检测部门进行仲裁，并据仲裁结果分摊各方应承担的有关费用及责任。49试验记录：测试记录应记入原始记录表格，并有观测试验人员签名，允许复写、拍照、复制，不许重抄。410试验验收报告：试验验收报告可参照8缩写，验收报告应经双方试验负责人签字，还应注明原始记录保存方。双方依据试验结果进行评价，必要时可对试验设备进行调整及消除缺陷，并重复该项试验。5试验项目可分四类，即：出厂试验、电站试验、型式试验和验收试验，详见表1。表1序号 条 试验项目 出厂试验 电站试验 型式试验 验收试验1 61 测速装置

9、检查试验 2 62 电一液和电一机转换器试验 3 63 缓冲装置试验 a 电气协联函数发生器的调整4 64 a试验5 65 操作回路动作试验 a a a6 66 电气回路绝缘试验 7 67 电气回路工频耐受电压试验 A8 68 电气装置抗干扰试验 a表1(续)GBT 965222007序号 条 试验项目 出厂试验 电站试验 型式试验 验收试验实用开环增益测定及开环增益9 69 整定试验转速指令信号、开度指令信号、Io 610 功率指令信号、永态转差系数6D 校验暂态转差系数b：、缓冲时间常数11 611 Td的校验或比例增益KP、积分 增益K-和微分增益K。的校验12 612 综合漂移试验 调

10、速器静态特性(包括人工转速13 613 死区)、转速死区k和接力器摆 动值测定试验协联曲线及桨叶随动系统不准14 614 确度i测定试验15 615 导叶(喷针)间同步试验 接力器关闭时间Tf与开启时间16 616 L调整接力器关闭与开启时间范围17 617 测定18 618 调速器总油耗量测定 接力器反应时间常数t(主配压19 619 阀的流量特性)测定试验20 620 接力器不动时间L测定试验 21 621 空载试验 22 622 孤立负荷试验 23 623 甩负荷试验 24 624 带负荷连续72 h运行试验 25 625 压力罐耐压试验 油压装置密封性试验及总滑油26 626 量测定2

11、7 627 油泵试运转及检查 28 628 安全阀或阎组试验 油压装置各油压、油位信号整定29 629 o 值校验30 630 油压装置自动运行模拟试验 3l 631 故障模拟和控制模式切换试验 注：如无相应的环节功能，该项试验可不作，对未列入表1的环节功能和外购件，则可按厂家规定进行试验。8微机型调速器除外b指容积4 m3及其以下的组合式袖压装置。3GBT 9652220076试验方法61 测速装置检查试验611 信号源要求采用有足够功率、稳定和高精度的信号发生器。612测速装置带上实际负载或模拟负载，逐次改变转速信号，按单方向升高或降低，每次变化达到平衡状态后，测出其频率(或转速)及相应的

12、输出，并绘制静态特性曲线，要求测点不少于10点。如有14测点不在曲线上，此试验无效。从静态特性曲线求出放大系数。613 电气测速装置最小工作信号电压测定：当频率信号来自机组PT时，信号频率为额定值且恒定，由高向低改变信号电压，至相应输出发生变化时的信号电压即为最小工作信号电压。614飞摆应作逸速试验：飞摆装于专用试验台上，调整中间位置后，使其转速上升到2倍飞摆额定转速值(对于轴流式、贯流式水轮机调速器要求上升到不低于水轮机飞逸转速所相应的值)，连续运行5 min，然后检查有无异常。62电一液和电-机转换嚣试验621 位移输出型电一液转换器6211试验条件电一液转换器带规定负载或实际负载，在额定

13、工作油压和正常振动电流下，活塞任一位置应无卡阻，振幅在规定范围内，中间平衡位置已调整好。油温保持在室温(或规定范围内)，线圈绝缘电阻合格。6212静特性试验逐次增大或减少输入信号(电流或电压)，每次稳定平衡后，测量电一液转换器输入信号和相应输出位移，测点不得少于lo点，绘制其静态特性曲线；由曲线求出其工作范围、放大系数(mmmA或mmV)和死区。6213耗油量测定在工作油压和规定振动电流下，带上实际负载或规定负载，测定每分钟耗油量，并记录当时油温。6214油压漂移测定电一液转换器带实际负载或规定负载，通以规定振动电流，在正常工作油压范围内，改变油压大小，测量电一液转换器漂移值(使电液转换器位移

14、为零，所需输入电流变化与额定电流之比即相对漂移值)，并记录当时油温。622流量输出型电一液转换器(伺服阀、比例阀)6221试验条件同6211(负载为零)。6222流量特性试验在规定的压力降条件下逐次增大或减少输入信号电流或电压，每次输入信号稳定后，用流量计或定量量筒，或试验用接力器测量电一液转换器相应输出流量，测点不得少于10点，绘制其流量特性曲线。由曲线求出其工作范围、放大系数(即流量增益指在规定的输入电流范围内，输出流量曲线的斜率)和死区。6223耗油量测定在正常工作油压和规定的振动电流下，测定转换器在中间位置时的每分钟耗油量，并记录当时油温。5224油压漂移测定通以规定振动电流，在正常工

15、作油压范围内，改变工作油压大小，测量电一液转换器漂移值(使控制流量为零，所需输入电流变化与额定电流之比，即相对漂移值)，并记录当时油温。623电机转换器电一机转换器带规定负载或实际负载，中间位置已调整好，逐次增大或减小输入信号，稳定后测量输人信号和转换器的输出行程，测点不得少于10点，绘制其静态特性曲线。由曲线求得转换器的工作范围及死区。63缓冲装置试验液压缓冲装置在带实际负载情况下且飞摆处于额定转速工作状态，分别用专用工装上下两个方向给主动活塞一阶跃位移输入信号，其值一般不小于1 mm，用人工读数(千分表和秒表)或自动记录仪录制缓冲活塞回复平衡位置自然衰减时的若干组位移值及相应时间(或衰减曲

16、线)。4GBT 965222007输出量由初始值(100)衰减到368所经历时间，即为该整定缓冲时间常数Td的实测值。试验3次，取其平均值。缓冲装置特性曲线上，同一时间坐标的两个方向输出量的绝对值之差与其和的比值为相对偏差。在同一特性图上，应取从输出量由初始值回复到10所经历的时间(以先到为准)全线段4等分中间3点的相对偏差的平均值进行核算比较。缓冲时间常数偏差系指实测时间常数与理论时间常数之差和理论时间常数之比。理论时间常数则为与实测曲线输出量的初始值回复到10所经历的时间相等的理论指数衰减的时间常数。时间常数偏差t按下式计算： 。一竿100式中：T=t”z3，为理论缓冲时间常数，单位为秒(

17、s)；其中to，为缓冲装置输出量由初始值(100)衰减到10所经历的时间，单位为秒(s)。仅考核缓冲时间常数约为5 s6 S时的特性曲线。64电气协联函数发生器的调整试验将协联函数发生器的水头信号调整到待试验的水头值，输入并逐次改变模拟导叶接力器行程的电气量，测出协联函数发生器的输出量，据此绘出该水头下以电气量表示的函数发生器协联曲线。以同样方法绘出几个水头下的转桨式水轮机函数发生器协联曲线。将绘制的函数发生器协联曲线按照给定的理论协联曲线进行校核。65操作回路动作试验651在制造厂内或电站水轮机蜗壳未充水条件下，进行如下试验项目：自动开机、手自动切换、增减负荷、自动停机和事故状态模拟试验，试

18、验方法根据电站和调速器等设备的实际情况制定。652在电站水轮机蜗壳充水条件下，进行如下试验项目：手动开机、自动开机、手动停机、自动停机和手自动切换试验，试验方法根据电站和调速器等设备的实际情况制定。66电气回路绝缘试验661试验条件环境温度15735，相对湿度4575。662绝缘试验应包括所有接线和器件，试验中应采取措施，防止电子元器件及表计损坏(对于不能承受规定的兆欧表电压的元件如半导体元件、电容器等，试验时应将其短接)。663绝缘试验时，使用兆欧表的额定电压应根据各电路的额定工作电压进行选择，详见表2表2额定工作电压UfV 兆欧表的额定电压vy时，K一025。62725压力点的实测轴功率P

19、IP。一Pg，oi式中：P。试验电动机输入功率，单位为千瓦(kw)；试验电动机效率。62726当试验转速、粘度与规定值不同时，则压力点的轴功率P。(kw)应按下式换算；Pj一(P。一P。)+P。(吾)”i ，i62727泵的输出功率P。(kw)和效率1P。一PiQm36_一Fa-u100式中：P；油泵出口压力，单位为兆帕(MPa)。6273液压齿轮泵的排量和容积效率试验按JBT 7042进行。6274螺杆泵和液压齿轮泵型式试验分别按JBT 8091和JBT 7042进行。6275泵的振动测量与评估方法按JBT 8097。628安全阀或阀组试验6281试验条件可在真机或试验压力罐上进行安全阀或阀

20、组动作模拟试验(后者应模拟真机油系统)。6282安全阀调整试验启动油泵向压力罐中送油，用压力罐上压力表来测定油泵安全阀开启和全开压力。用手动补气方式向压力罐中补气，用压力罐上压力表测得空气安全阀的动作压力。测定3次，取其平均值。6283卸载阀试验调整卸载阀中的节流面积大小，或调整延时时间，油泵电动机达到额定转速后，减载排油孔被关闭，如从观察孔看到油流截止，则整定正确。629油压装置各油压、油位信号整定值校验人为控制油泵启动或压力罐排油排气，改变油位及油压，记录压力信号器和油位信号器动作值，其动作值与整定值的偏差不得大于规定值。12GBT 965222007630油压装置自动运行模拟试验模拟自动

21、运行，用人为排油或排气方式控制油压及油位变化，使压力信号器和油位信号器动作，以控制油泵按规定方式运转或进行自动补气。通过模拟试验，检查油压装置电气控制回路及油压、油位信号器动作的正确性。不允许采用人为拨动信号器接点的方式进行模拟试验。631 故障模拟和控制模式切换试验6311用开关断开信号，模拟测速装置输入信号、水头信号、功率信号、接力器位置信号消失故障和工作电源故障自动切换至备用电源，用千分表检查接力器摆动情况。6312控制模式(频率控制、功率控制、开度控制、水位控制和流量控制)切换时，用千分表检查接力器摆动情况。7试验的不准确度所有试验都存在误差，其中测量系统误差不可能借助重复测量而消除，

22、它们是由测试仪器特性和测量的设置决定的；然而，偶然误差可以由重复测量而减小。如偶然误差没有确定，真实的测量不准确度由于偶然误差的存在而加大。测试系统误差和分辨率见附录A。8试验报告81编写试验报告目的编写试验报告的目的是正式记载所观测的数据和计算结果。它应拥有足够资料证明按本试验验收规程所作全部试验，已达到试验目的。此外，还应将各试验结果列出表格或绘制曲线，可包括经证实的原始记录(或复制件)，测量仪表读数应符合观测所得记录。82编写试验报告格式全部试验均应包括下述内容：a)试验依据，目的。b)被试验设备制造厂、型号、出厂编号及出厂日期。c) 电站、机组及被试验设备主要技术参数。d)试验项目(包

23、括条件、方法、仪表及原始数据等)。e)试验结果(包括数据、曲线、图表、照片等)。f)试验结论、验收意见。g) 主持、参加单位和人员。GBT 965222007附录A(规范性附录)测试系统误差和分辨率A1 一般测试系统误差要求转速测量系统误差 ，x士025“温度测量系统误差 ，T05水压测量系统误差，p，土10油压测量系统误差 知15时间测量系统误差 ，t5功率测量系统误差 ，N-+-1流量测量系统误差 ，q士15指令信号测量系统误差 ，d土5接力器行程测量系统误差lA2特殊要求测试系统误差或分辨率要求14转速信号(转速死区、综合漂移测定试验)测量系统分辨率应小于转速死区规定值的110。接力器行

24、程(转速死区、不准确度测定试验)测量系统(含转换机构、传感器、AD变换)误差相对值应不大于转速死区规定值的25倍。主要测试仪表的容许系统误差范围要求超低频信号发生器 (分辨率o001 Hz)数字频率计 (分辨率o001 Hz，采样周期o04 s)位移传感器 (精度：大型调速器510一；中型调速器110-3压力变送器各型流量计功率测量变送器真空压力表工频周波表交直流电流表交流电压表直流电压表微机动态测试仪压力表小型调速器1510。)(精度05级)(精度15级)(精度o2O5级)(精度15级)(精度02o5级)(精度02o5级)(精度02O5级)(精度02o5级)(所配超低频信号发生器、频率计及位移传感器等的要求同上)(精度15级)