水轮机调速器现场调试及试验大纲.docx
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水轮机调速器现场调试及试验大纲
水轮机调速器现场调试及试验大纲
一.充水前试验
*导叶关闭规律(拐点和分段关闭时间T1、T2)、模拟(仿真)甩负荷试验、静特性试验*
安全措施
(1)机电检修施工结束,工作票均收回;
(2)拉开发电机开关,闸刀;
(3)全关蝶阀;
(4)水车室、水涡轮内不得有人工作;
(5)试验中需操作电源、阀门的地方,由试验负责人与运行人员联系。
2.充水前试验项目与措施
2.1紧急停机与复归试验
(1)目的:
检查急停与复归动作是否正常;
(2)方法:
将导叶开启30%,按下“紧急停机”按扭,导叶应急关到全关,按“急停复归”按扭,紧急停机电磁阀应复归,导叶应能恢复至30%开度。
2.2手/自动切换试验
(1)目的:
检查手/自动切换是否正确与切换精度;
(2)方法:
a.开机至空载开度,合上油开关,置开度模式;
b.按下“导叶手动”,直至“导叶手动”灯亮,观察切换前后导叶实际开度;
c.按下“导叶自动”,直至“导叶手动”自亮,观察切换前后导叶实际开度
(3)要求:
手/自动切换时,导叶实际开度应无变化。
备注:
对轮叶手/自动切换试验同上。
2.3开机、并网、调相、甩负荷、模拟停机试验
(1)目的:
检查调速器各状态转换及各状态工作是否正常。
(2)方法:
a.分别合上交、直流电源,“急停复归”灯亮,由频率发生器模拟机频,接实际网频;
b.由中控室或水机回路向调速器接入开机、油开关、调相、停机等信号检查调速器在各种状态下工作情况。
2.4最大出力限制线与启动开度校核试验
(1)目的检查不同水头下最大出力限制线LLLO和启动开度IIYKJ2。
(2)结果:
水头
H1
H2
………
H15
YKJ1
YKJ2
LLLO
2.5调节模式切换试验
(1)目的:
检查模式切换过程与切换精度。
(2)方法:
a.调速器工作在负载状态;
b.在非频率模式时,机频超过50±0.5Hz或50±设定值时,自动切换到频率模式;
c.在功率模式下,模拟功率故障,自动切换到开度模式。
(3)要求:
各种模式手动切换。
2.6电源消失试验
(1)目的:
检查电源消失前、后接力器变化幅度。
(2)方法:
a.调速器处于负载状态;
b.先后切除直流、交流电源,观察接力器变化情况;
c.先后合交直流、交流电源,观察接力器变化情况。
(3)要求:
消失前后,接力器无变化。
2.7事故与故障信号试验
(1)目的:
检查报警信号动作是否正确。
(2)方法:
a.分别断开机频信号合功率反馈信号,轮叶反馈信号,相对应故障灯闪烁,发故障报警;
b.断开导叶反馈信号,“导叶故障”灯闪烁,调速器由“自动”自动切换到“手动”,并发出事故告警信号;
c.PLC故障,调速器动作同b。
2.8静特性试验
(1)目的:
检验调速器转速死区和非线形度。
(2)条件:
调速器处于“自动”、负载状态,转速模式,bp=6%,bt=5%,Tn=0,Td=2,开限L=100%,yG=50%,FG=50.00Hz(以上值为参照BWT-100-2.5调速器)。
(3)方法:
将机频fj从50.00Hz开始每隔0.30Hz变化一次。
使接力器单调上升或者下降,记录机频fj和相应导叶行程值。
(4)要求:
国标规定转速死区ix≤0.5%(大型调速器),非线形度ε≤5%(中型调速器)。
(5)死区计算公式:
ix=(△S/Smax)×bp
2.9步进式电液转换器试验(参照BWT-100-2.5调速器)
(1)目的:
测量并绘制电液转换器静特性曲线,测定其工作范围和死区。
(2)条件:
a.工作油压:
2.5Mpa±10%;
b.油温范围:
10℃-50℃;
c.步进电机、活塞在正常工作电流、油压下应无卡阻现象;
d.调速器带接力器(不充水状态);
e.装上调试板,脱开钢丝绳;调整好零点(接力器无漂移)。
(3)结果:
输入数
电转行程(mm)
输入数
电转行程(mm)
01
10
02
11
03
12
04
13
05
14
06
15
07
16
08
17
09
18
10
19
11
20
二.充水后试验
1.条件:
(1)静态试验中所有临时接线均恢复正常
(2)机组在纯机械手动方式下充水启动
2.安全措施:
(1)空载试验时,拉开发电机刀闸,并切断操作电源
(2)压油装置能正常工作,二台油泵,互为备用
3.试验项目与方法:
(1)手动开机、停机试验:
a.试验目的:
检查手动开机、停机过程是否正常。
b.试验前检查:
i.充水试验已经完成,确认可以进行开停机试验
ii.调速器处于纯机械手动方式,机械开限在全关位置,事故电磁阀已经复归,手动指示灯亮
iii.动态试验工作票已开
c.试验过程:
i.根据实际水头设置水头参数,打开机械开限,拔出锁锭,准备手动开机
ii.缓慢操作手柄,使导叶缓缓开启,机组转速逐渐升高
iii.如未发现异常,应调整机组至空载运行状态,观察空载开度、水头和机组频率等参数是否正常
记录3min机组手动摆动值:
当前水头(m)
空载开度(%)
当前残压频率(Hz)
当前齿盘频率(Hz)
最大频率(Hz)
最小频率(Hz)
摆动值(Hz)
1
2
3
iv.若机频、网频在30min内测量无异常,则切入自动运行工况。
记录当前水头值、空载开度
v.机组自动稳定运行30min后,如无异常,切换至机械手动将导叶关闭,手动停机
vi.根据当前水头和空载开度调整第一和第二开机度,以0.5%开度递增和递减,将开机曲线表保存(立式机组第一开机度1.3-1.6倍当前空载开度;第二开机度1.0-1.1倍当前空载开度、贯流式机组相应减小)
vii.试验过程应记录波形
(2)自动开机、停机试验
a.试验目的:
检查自动开机、停机过程是否快速平稳,开、停机时间是否符合要求
b.试验前检查:
i.手动开机试验已经完成,试验过程无异常现象
ii.调速器处于停机备用状态,网频信号正常,“急停复归”指示灯、“自动”指示灯亮
c.试验过程(开机不得由设备生产商调试人员操作)
i.Bp、Bt、Td、Tn置运行参数,水头值为当前实际值。
锁锭拔出,机械开限开启至30%开度,准备自动开停机试验
ii.由中控室(LCU)发“开机令”,导叶先开到起动开度I,经数秒后,当fj>45Hz时,导叶开度应关到起动开度II,机组到空载状态。
在机组起动过程中,严密观察机组转速及各部分状态
iii.观察记录开机过程曲线,计算机组转速超调量和开机时间
调速器自接到开机令后,机组转速到50±0.25Hz区间经历的时间为s,自动开机最高转速Hz
iv.机组稳定空载运行30min后,检查各部分状态
v.由中控室(LCU)发“停机令”机组进入停机过程至停机等待状态,观察并记录停机过程曲线,计算停机时间
vi.自动开停机试验结束,调速器停机等待,导叶锁锭投入
(超调量=(fmax-fr)/2fr*100%,开机时间=接力器开始动作至机组转速达到额定转速时所用的时间)
(3)空载扰动试验
a.试验目的:
寻找调速器最优运行参数
b.试验条件:
设置bp值
c.试验过程:
i.I中控室(LCU)发“开机令”,机组起动到空载状态,并投入励磁。
在调速器柜后接线端子上短接“油开关”信号,并置调速器为“频率模式”
ii.机组稳定运行与空载无异常现象
iii.改变频率给定,使机组频率在48~52Hz之间扰动。
频率给定改变过程为:
50Hz→52Hz→48Hz→52Hz→50Hz
iv.观察并记录空载扰动波形。
分别置四组不同的Bt、Td、Tn数值,记录空载扰动波,取超调量和调整时间最优的一组参数作为运行参数
d.试验结果:
机组参数Ta=s,Tw=s
试验次数
调节参数
调节品质
Bt(%)
Td(%)
Tn(%)
扰动
δ%
Ts(S)
波动系数
1
上
下
2
上
下
3
上
下
4
上
下
(超调量<30%即1.2Hz,调节时间<15Tw)
(4)空载频率摆动试验
a.试验目的:
检验调速器在空载运行情况下的调节品质
b.试验过程:
i.Bp、Bt、Td、Tn置扰动试验运行参数,fG=50.00Hz。
机组在空载自动状况下运行
ii.调速器处于“频率调节”模式,使调速器跟踪50.00Hz
iii.记录机组频率在3min内的波形曲线,计算频率摆动值,连续测量3次,取三次平均值空载频率摆动合格
c.试验结果:
当前水头m,空载开度%
次数频率
fmax
fmin
Δf
1
2
3
(Δf=f±(fmax-fmin)/2fr*100%,国标规定大型调速器<±0.15%,中小型调速器<±0.25%)
(5)带负荷试验
a.试验目的:
检查调速器带负荷时,机组运行情况
b.试验过程:
i.调速器处于“自动”停机等待状态,Bp、Bt、Td、Tn置运行参数,机械开限开至当前水头下最大开限
ii.由中控室(LCU)发“开机”、“并网”令,机组开至发电状态
iii.机组发电运行稳定,无任何异常现象
iv.分别在“频率模式”、“功率模式”、“开度模式”下,按“增加”、“减少”键,或者通过中控室(LCU)发“增、减负荷”命令,改变机组有功功率
v.观察并记录试验过程波形,在负荷增减过程中,机组运行应稳定,机组负荷处理波动无明显变化,接力器应无来回摆动现象
(6)甩负荷试验
a.试验目的:
检查调速器动态品质
b.试验条件:
Bp、Bt、Td、Tn置为运行参数
c.试验过程;
i.机组并网带负荷稳定运行30min,应无任何异常现象,密切注意分段关闭阀动作情况
ii.按额定负荷的25%、50%、75%、100%分四次进行甩负荷试验
iii.观察并记录每次甩负荷波形,分析每次的最高频率、调整时间和涡壳压力上升率,如有异常,应立即停止试验,重新核对调保计算值
iv.第一次增加到100%负荷时,稳定10分钟后,将负荷减至75%负荷位置,然后增到100%负荷位置,以观察接力器或拐臂是否有卡阻现象
d.试验结果:
试验水头m
最高频率
最低频率
涡壳水压
转速调整时间
极力器不动时间
要求
25%
接力器不动时间小于0.2s
50%
超过稳定转速3%额定值以上的波峰不超过两次;转速调整时间小于40s。
75%
100%
(7)紧急停机试验
a.试验过程:
i.微机处于负载状态
ii.发“紧急停机”和“停机”令,导叶应迅速关闭至全关
iii.机组停下后,按下“急停复归”按扭,复归“紧急停机”电磁阀
b.实验要求:
导叶全开和全关时满足电厂调保计算要求
转速不等率即为汽轮机控制系统静态特性曲线的斜率。
通常以对应空负荷与满负荷的转速差值与额定转速比值的百分数来表示。
转速不等率=(空载转速-满载转速)/额定转速
δ=(n1-n2)/n0*100%称为转速不等率
n1-----空负荷时的转速
n2-----满负荷时的转速
n0-----额定转速
一般转速不等率在3%---6%之间.对应水机的永态转差系数bp
汽机的迟缓率即为水电机组调速器的人工死区
调速器主令控制器的作用,是向调速器控制回路提供调速开度的实时行程量(其中包括模拟量和开关量),用于调速器的反馈和控制。
步进电机驱动器原理及会出现的障碍问题
摘要:
伺服电动机有直流和交流之分。
其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了。
。
步进电机驱动器原理是一种作为控制用的特种电机,它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的,其特点是没有积累误差(精度为100%),所以广泛应用于各种开环控制。
步进电机驱动器原理是步进电机的运行要有一电子装置进行驱动,这种装置就是步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说:
控制系统每发一个脉冲信号,通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。
所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
所以,控制步进脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,步进电机驱动器原理可以对电机精确定位目的;2.何为驱动器的细分。
要了解“细分”,先要弄清“步距角”这个概念:
它表示控制系统每发一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。
电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°(表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°),这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’,步进电机驱动器原理不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关,参见下表(还以型86BYG250A电机为例):
电机固有步距角所用驱动器类型及工作状态电机运行时的真正步距角0.9°/1.8°驱动器工作在半步状态0.9°0.9°/1.8°细分驱动器工作在5细分状态0.36°0.9°/1.8°细分驱动器工作在10细分状态0.18°0.9°/1.8°细分驱动器工作在20细分状态0.09°0.9°/1.8°细分驱动器工作在40细分状态0.045°从上表可以看出:
步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了,如驱动器工作在10细分状态时,其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一,也就是说:
‘当驱动器工作在不细分的整步状态时,控制系统每发一个步进脉冲,电机转动1.8°;而用细分驱动器工作在10细分状态时,电机只转动了0.18°’,这就是细分的基本概念。
细分功能完全是由驱动器精确控制电机的相电流所产生的,与电机无关。
步进电机驱动器原理的驱动器细分有什么优点,为什么一定建议我使用细分功能。
驱动器细分后的主要优点为:
?
完全消除了电机的低频振荡。
低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固有特性,而细分是消除它的唯一途径,如果您的步进电机有时要在共振区工作(如走圆弧),步进电机驱动器原理选择细分驱动器是唯一的选择。
步进电机驱动器原理为提高了电机的输出转矩。
尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提高约30-40%。
步进电机驱动器原理为提高了电机的分辨率。
由于减小了步距角、提高了步距的均匀度,‘提高电机的分辨率’是不言而喻的。
步进电机驱动器原理以上这些优点,尤其是在性能上的优点,并不是一个量的变化,而是质的飞跃。
根据我们的记录,原来使用不细分驱动器的用户通过比较后,大都改选为细分驱动器。
步进电机驱动器原理所以我们建议您最好选用细分驱动器。
4.何为混合式步进电机,何为反应式步进电机,两者有何区别。
步进电机驱动器原理在结构和材料上不同,反应式电机不象混合式电机那样内部具有永久磁性材料,故反应式电机没有自阻,而混合式电机有自阻(即在电机未加电的情况下有一定的自锁力)。
?
在运行性能上有差别,混合式电机运行时相对较平稳,输出力矩相对较大,运行声音小。
步进电机驱动器原理在两种电机在价格上有差别,反应式电机比混合式电机相对便宜。
5.何为步进电机的相数,我应该选择几相的步进电机。
步进电机驱动器原理的相数是指电机内部的线圈组数,目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。
电机相数不同,其步距角也不同,一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°等、五相的为0.36°/0.72°。
步进电机驱动器原理在没有细分驱动器时,用户主要选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。
如果使用细分驱动器,则‘相数’将变得没有意义,用户只需在驱动器上改变细分数,就可以改变步距角。
我正准备选择五相混合式步进电机,请问有何建议。
五相混合式步进电机处于正在淘汰状态,所以我们建议:
如果您一定要用五相的步距角(0.36°),请您选用二相混合式步进电机和配套的细分驱动器,在5细分状态下的步距角同样为0.36°,步进电机驱动器原理并且细分后的步距角比五相固有的步距角更均匀、定位精度更高、运行更平稳、出力更大。
步进电机驱动器原理使用的是西门子PLC,其输入信号应怎样和驱动器相连。
西门子PLC应用非常广泛(一般采用DC24V电源),从表面看来似乎很难和共阳的驱动器相连。
功率因素cosφ=P/S,有功P单位kW,无功Q单位kVar,视在功率S=(P2+Q2)1/2
功率因素cosφ越大网损越小,励磁电流增大----无功增加---机端电压增加
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