（电力电子与电力传动专业论文）基于labview的汽轮机组甩负荷试验录波监测系统软件设计.pdf

西华大学学位论文独创性声明 i l ll l ii i iii ii ii i i ii ii y 17 5 0 4 0 0 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：- f - 6 诠晃 日期：动扣士b 指导教师签名：刊耍1 日期f ，o 罗杪 西华大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西 华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。( 保密的论文在解 密后遵守此规定) 学焦箩文作者签名：伢，芷簏 日期：伽o f i o 。 指导教师签名：t 辛乒 日期 、厂罗b 西华大学硕士学位论文 摘要 新建电厂完工或原有电厂大修后，均应作相应的甩负荷试验，以检验汽轮机甩掉负 荷后，调速系统能否控制机组转速，使转速迅速稳定。甩负荷试验时需要对整个试验过 程进行录波，记录汽轮机甩掉负荷之后的动态过程，正确反应相应安全控制机构的动作 时间。在进行甩负荷试验前首先要对汽轮机组进行稳态监测以获取准确可靠的数据，判 断是否满足试验的条件，以此确保甩负荷试验是否顺利进行，因此，要完成甩负荷试验 需要两套监测装置，即瞬态监测和稳态监测，这就需要设计两套稳定、可靠的监测系统。 传统的监测系统存在诸多问题：布线工作量大，数据采集传输易受干扰，系统功耗 高，采集控制与数据存贮未分离，经济成本高等。鉴于这些缺点，本文提出了包括前端 调理到数据采集一套完整的测试方案，利用多通道、并行数据采集器，结合了虚拟仪器 的诸多优点，利用l a b v i e w 软件设计编写了基于t c p i p 协议的网络化虚拟仪器，即友 好的监测系统软件界面，直接通过界面控制硬件的数据采集工作，本文的工作主要包括 以下几个方面： ( 1 ) 针对汽轮发电机组甩负荷试验的具体要求，提出了分布式、同步采集的测试 方案，现场布线采用网络分布式连接方式，对多路信号分别采用多通道、并行采集技术， 将信号就地数字化，然后利用以太网传输数据，这就使得抗干扰性能显著提高，现场布 线也比较简单。 ( 2 ) 甩负荷试验需要两套监测系统来完成监测工作，本文通过硬件复用，针对不 同监测的需求，灵活制定设计了两种不同用户的界面程序，即稳态监测系统软件和瞬态 录波软件的界面，来完成两种监测模式，实现“一台仪器满足多种用途需求 ，以最大 限度地发掘仪器的使用价值，从而降低了构建测试系统成本的目的。 ( 3 ) 利用l a b v i e w 软件的数据流控制模式，让多个循环同时运行，再利用 l a b v i e w 软件的网络通信功能使各个循环分别控制多通道、并行采集器，使程序能够 多线程高速运行，大大提高了c p u 的工作效率。开发了基于t ( 、p 佃协议的数据传输程 序，软件界面通过网络通信功能向采集器发送各个采集命令，采集结束后，再通过以太 网将数据上传至主控机的人机交互界面，并且可以对波形进行操作和存储。 ( 4 ) 实验室模拟波形对软件进行了系统调试，针对调试中出现的问题，提出了一 些实际的解决措施，并根据设计要求对测试方案进行了试验验证，验证了方案的正确性 与可行性，最后的测试结果基本达到了设计要求，并给出了主要的测试结果，验证了系 统功能。 本监测系统具有可靠性高、布线少、抗干扰能力强、监测灵活、操作简单、界面友 基于l a b v i e w 的汽轮机组甩负荷试验录波监测系统软件设计 好和成本比较低等优点，比较适合对大中型工程实施大范围、多测点的远程监测，在监 测系统具有很好的推广价值。 关键词：汽轮机组；分布式、并行采集；稳态监测；瞬态录波；l a b v i l ! w ；软件设计 n 西华大学硕士学位论文 a b s t r a c t a f t e rc o m p l e t i o no fn e wo rr e p a i ro fe x i s t i n gp o w e rp l a n t ，t h ea p p r o p r i a t el o a dr e j e c t i o n t e s ts h o u l db ed o n e ，i no r d e rt ot e s ts p e e dc o n t r o ls y s t e mw h e t h e ro rn o tt oc o n t r o lt h em a c h i n e s p e e da f t e rs t e a mt u r b i n es h e d i n gl o a d ，m a k es p e e dq u i c k l ys t a b i l i z e t h ew a v es h o u l db e r e c o r d e di ne n t i r et r i a lw h e nd o i n gl o a dr e j e c t i o ne x p e r i m e n t , r e c o r dt h ed y n a m i cp r o c e s s a f t e rt h et u r b i n es h e d i n gl o a d , c o r r e c t l yr e s p o n s et ot h ea c t i o nt i m eo fc o r r e s p o n d i n gs e c u r i t y c o n t r o lm a c h i n e i no r d e rt oo b t a i na c c u r a t ea n dr e l i a b l ed a t a , s t e a d y s t a t em o n i t o r i n go ft h e t u r b i n eg r o u pi st h ef i r s tt h i n gt od ob e f o r ec o n d u c t i n gl o a dr e j e c t i o nt e s t , d e t e r m i n ew h e t h e r t h ec o n d i t i o n sm e e tt h et e s t , w h i c he n s u r et h e1 0 a dr e j e c t i o nt e s ti sc o n d u c t e ds m o o t h l y t h e r e f o r e ，t h ec o m p l e t i o no fl o a dr e j e c t i o nt e s tr e q u i r e st w os e t so fm o n i t o r i n ge q u i p m e n t , t r a n s i e n tm o n i t o r i n ga n ds t e a d y - s t a t em o n i t o r i n g , w h i c hn e e d st od e s i g nt w os e t so fs t a b l ea n d r e f i a b l em o n i t o r i n gs y s t e m t r a d i t i o n a lm o n i t o r i n gs y s t e mi sp l a g u e dw i t hp r o b l e m s ：l a r g ea m o u n to fw i r i n gw o r k ， d a t aa c q u i s i t i o nv u l n e r a b l et oi n t e r f e r e n c e ，s y s t e mo fh i g hp o w e rc o n s u m p t i o n ，m i n g l e dw i t h t h ed a t aa c q u i s i t i o na n dc o n t r o ls t o r a g e ，h i g h e re c o n o m i cc o s t s i nv i e wo ft h e s es h o r t c o m i n g s ， i nt h i sp a p e r , ac o m p l e t et e s ts c h e m ew a sp r o p o s e di n c l u d i n gf r o n t - e n dc o n d i t i o n i n gt ot h e d a t aa c q u i s i t i o n ，m a k eu s eo fm u l t i - c h a n n e l ，p a r a l l e ld a t ac o l l e c t o r , c o m b i n ew i t hm a n y a d v a n t a g e so f v i r t u a li n s t r u m e n t a t i o n , d e s i g nan e t w o r k e dv i r t u a li n s t r u m e n tb a s e do nt c p l p p r o t o c o lu s i n gl a b v i e ws o f t w a r e m o n i t o r i n gs y s t e ms o f t w a r ei n t e r f a c ei sf r i e n d l y , t h ed a t a c o l l e c t i o no fh a r d w a r ei sc o n t r o l e dt h r o u g ht h ei n t e r f a c ed i r e c t l y t h i sw o r ki n c l u d e st h e f o l l o w i n ga s p e c t s ： ( 1 ) a c c o r d i n gt os p e c i f i cr e q u k e m e n t so fs t e a mt u r b i n eg e n e r a t o rl o a dt e s t ，d i s t r i b u t e d , s y n c h r o n i z e dc o l l e c t i o no ft e s tp r o g r a mi sp r o p o s e d , f i e l dw i r i n gc o n n e c t i o n su s i n gn e t w o r k d i s t r i b u t e d , m u l t i c h a n n e l ，p a r a l l e la c q u i s i t i o nt e c h n i q u e i sa d o p t e df o rm u l t i p l es i g n a l s ， d i g i t a ls i g n a l so nt h es p o t ，t h e nt r a n s f e rd a t au s i n ge t h e r n e t ，t h i sm a k e st h ea n t i - j a m m i n g p e r f o r m a n c es i g n i f i c a n t l yi m p r o v c d a n df i e l dw i r i n gi sr e l a t i v e l ys i m p l e ( 2 ) t w os e t so fm o n i t o r i n gs y s t e m sa r e r e q u i r e d t o c o m p l e t et h em o n i t o r i n g r e q u i r e m e n t si n l o a d r e j e c t i o nt e s t , t h r o u g hh a r d w a r em u l t i p l e x i n g , t w ok i n d s o fu s e r i n t e r f a c ep r o c e d u r e sn a m e l yt h ei n t e r f a c eo fs t e a d y s t a t em o n i t o r i n gs y s t e ms o f t w a r ea n d t r a n s i e n tw a v er e c o r d i n gs o f t w a r ew e r ec o m p l e t e dt oc o m p l e t et w om o n i t o r i n gm o d e s a c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n tm o n i t o r i n gr e q u i r e m e n t s i ti s ”am u l t i p u r p o s ee q u i p m e n tt om e e t 1 基于l a b v i e w 的汽轮机组甩负荷试验录波监测系统软件设计 d e m a n d ”，t h ev a l u eo fe q u i p m e n ti sm a x i m u md e v e l o p e d a n dp r o p o s eo fr e d u c i n gt h ec o s to f t h et e s ts y s t e mw a s c o m p l e t e l ya c c o m p l i s h e d ( 3 ) an u m b e ro fc y c l e sa r er u n n i n ga tt h es a m et i m et h r o u g ht h el a b v i e w sd a t af l o w c o n t r o lm o d e e a c hc y c l ei su s e dt oc o n t r o lm u l t i - c h a n n e la n dp a r a l l e lc o l l e c t o rr e s p e c t i v e l y a n dt h e p r o g r a mi s m u l t i - t h r e a d e dh i g h s p e e do p e r a t i o n ；t h ee f f i c i e n c yo ft h ec p ui s i n t e n s e l yd e v e l o p e d t h ed a t at r a n s m i s s i o np r o g r a mi sd e v e l o p e db a s eo n t h et c p i pp r o t o c 0 1 t h ed a t aa c q u i s i t i o nc o m m a n di ss e n dt ot h ec o l l e c t o rt h r o u g ht h en e t w o r kc o m m u n i c a t i o n a f t e rt h ec o l l e c t i o n ，t h ed a t aw a su p l o a d e dt ot h ei n t e r a c t i v ei n t e r f a c eo ft h eh o s tc o m p u t e r v i ae t h e m e t a n dt h ew a v e f o r mc a nb eo p e r a t e da n ds t o r a g e ( 4 ) t h es o f t w a r es y s t e md e b u g g i n gw a sc a r r i e do u tt h r o u g ht h es i m u l a t ew a v e f o r mi n t h el a b o r a t o r y s o m es o l u t i o nm e t h o dw a sp r e s e n t e di na c c o r d a n c ew i t ht h ep r o b l e mi nt h e d e b u g g i n gp r o g r e s s t h ec o r r e c t n e s sa n df e a s i b i l i t yo f t h ep r o g r a mw a sv e r i f i e d t h ef i n a lt e s t r e s u l t sb a s i c a l l ym e e tt h ed e s i g nr e q u i r e m e n t s ，a n dg i v e st h em a i nr e s u l t s ，v e r i f yf u n c t i o n a l i t y o ft h es y s t e m t h em o n i t o r i n gs y s t e mh a sa d v a n t a g e so fh i g hr e l i a b i l i t y , l e s sw i r i n g , a n t i i n t e r f e r e n c e a b i l i t y , f l e x i b l eo fm o n i t o r i n g ，s i m p l e ，m o r eu s e r - f r i e n d l ya n dl o wc o s t ，m o r es u i t a b l ef o r l a r g e s c a l ea n d m e d i u m s i z e dp r o j e c ta n dm o r em e a s u r e m e n tp o i n t sr e m o t em o n i t o r i n g ，i nt h e m o n i t o r i n gs y s t e mh a sg r e a tp r a c t i c a lv a l u e k e yw o r d s ：s t e a m s h i pu n i t ；d i s t r i b u t i o n a l ，p a r a l l e lg a t h e r i n g ；s t e a d y s t a t em o n i t o r i n g ； t r a n s i e n tw a v er e c o r d i n g ；l a b v i e w ；m a n - m a c h i n ei n t e r a c t i o nc o n t a c ts u r f a c e i v 西华大学硕士学位论文 目录 摘要1 a b s t r a c t i i i 】【； 论1 1 1 国内外现状和发展趋势。1 1 2 研究目的和意义2 1 3 主要研究内容3 1 4 本文的论文结构3 2 甩负荷试验录波监测系统总体方案设计5 2 1 甩负荷试验介绍5 2 1 1 试验目的、原则及评定标准。5 2 1 2 试验前应具备的条件5 2 1 3 试验方法与步骤7 2 1 4 试验记录、录波和监视8 2 1 5 试验的质量检查控制8 2 1 6 安全措施；8 2 1 7 试验组织措施9 2 2 测试方案设计9 2 2 1 测试方案需求论证9 2 2 2 方案的构建和测试1 l 2 3 软件开发环境介绍1 3 2 4 本章小结j 1 5 3 稳态监测系统软件设计1 6 3 1 传输包结构及协议的设定1 7 3 2 网络参数设置1 9 3 3 采集参数设置2 1 3 4 稳态监测软件设计2 2 3 4 1 网络连接。2 4 3 4 2 发送命令与接收校验信息2 4 3 4 3 接收存储数据设计2 5 3 4 4 稳态监测实时数据显示设计2 7 3 5 本章小结一2 7 v 测系统软件设计 ：1 8 2 8 ：1 9 ：；( ) ：；( ) 3 ( ) 3 1 ：1 1 3 】【 4 4 零漂采集及系统标定。3 2 4 4 1 零漂采集3 2 4 4 2 系统标定3 3 4 5 采集和显示设计。3 3 4 5 1 数据采集功能的实现3 3 4 5 2 窗口显示程序框图代码3 5 4 5 3 文件保存3 8 4 6 波形操作设计。3 9 4 6 1 窗口操作功能设计。3 9 4 6 2 波形操作功能设计。4 8 4 6 3 特征值显示功能设计5 0 4 7 数学处理5 2 4 7 1 时域处理5 2 4 7 2 数字滤波5 4 4 8 本章小结6 1 5 系统调试与软件测试：。6 2 5 1 软件系统调试综述6 2 5 2 硬件测试系统平台综述6 2 5 3 稳态监测系统软件测试6 3 5 4 甩负荷试验瞬态录波软件测试“ 5 5 本章小结6 6 6 结论与展望。6 7 6 1 总结。6 7 西华大学硕士学位论文 6 2 展望6 8 参考文献6 9 攻读硕士学位期间发表论文情况7 2 致 谢7 3 v 西华大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 国内外现状和发展趋势 甩负荷分为两种，一种是主动甩负荷：当电网提供的有功大大小于系统需要的有功， 主动甩掉部分不重要的负荷，提高电网供电质量。一种是故障甩负荷，发生这种事故的 原因除了电网不正常之外，发电机的主开关跳闸、汽机主汽门脱扣等都是引起该事故的 原因。当电站突然甩去大量负荷时，二回路蒸汽流量急剧下降，使一回路冷却剂温度及 压力迅速上升。这就是甩负荷事故【l j 。 机组甩负荷特性是汽轮机调节系统动态特性的主要指标，其调节系统具有良好的动 态品质是保障机组不发生超速事故的先决条件。发电厂新建或者大修完成之后都要进行 相应的甩负荷试验，甩负荷试验的目的在于考核机组和各配套辅机及系统的设计、制造、 安装、调试质量以及对甩负荷工况的适应能力，如若发现问题应及时采取有效措施，以 保证机组的安全投产【2 】，因此做好对机组的在线监测工作至关重要。 从2 0 世纪8 0 年代初开始，各式各样的在线监测装置在汽轮发电机上得到了推广和应 用。如何合理配置并且应用在线监测装置是一项比较复杂的策略性选择。国外在汽轮机 组在线监测方面的工作比较早，已经有了许多成功经验，并且开发了大量有效的软件成 功应用于指导电厂的运行和管理，对提高电厂运行的安全性能和经济性起着重要作用。 目前，随着计算机软件技术和硬件质量的提高以及信号采集技术的迅速发展，国内外发 电厂都逐步进入到利用计算机进行控制、管理、监测的阶段。到目前为止，国内已有许 多电厂将计算机应用于发电机组在线监测，实时在线计算分析机组运行的情况，为开展 在线监测工作提供了有效的手段【5 】。 在线监测是基于测试系统测得的数据为基础的，测试技术的发展大体经历了五个阶 段。第一代是指针式模拟仪器。此种仪器以电磁感应基本定律作为基础，如指针式电压 表、指针式电流表等，都是借助指针来显示最终结果的。这就需要利用人工抄取现场的 运行参数，但是人工抄录很容易出错，而且这种离线分析也不能及时反映机组的运行情 况，反馈信息慢。第二代是分立组建式仪器。此种仪器是在2 0 世纪5 0 年代出现电子管和 6 0 年代出现晶体管时产生的以电子电路作为基础的测控仪器。第三代是在2 0 世纪7 0 年 代，伴随着集成电路的出现，出现了以集成电路芯片为基础的数字仪器。这种仪器将测 试信号转化为信号测量之后，以数字化方式输出最终的结果。第四代则是以微处理器为 核心的智能式仪表。这种仪器内置处理器，集自动测试和数据处理于一身。但是其功能 模块是以硬件或者固化软件的形式存在，缺乏灵活性【5 1 。新一代测控仪器融入了当今计 基于l a b v i e w 的汽轮机组甩负荷试验录波监测系统软件设计 机技术、测量技术以及通信技术的最新成果，它对传统仪器的观念是一次巨大的变革， 仪器产业发展的重要方向。近年来，随着i n t e r n c t 技术的迅猛发展，又产生了网络化虚 仪器，进而提出了“网络就是仪器 的概念，虚拟仪器经过短短十几年的发展己取得 重大成就。 基于i n t e m e t 网络的工作模式代表了当前和今后仪器仪表领域的发展方向，由各种测 仪器与计算机构成的数据采集、传输与处理为一体的网络化系统，将成为今后测控领 的主导系统。网络化分布式仪器、网络化传感器、测控计算机、专家知识库甚至测试 员都将作为网络资源的一部分由整个网络共享，用户可以在任意地点操纵网络，完成 试控制任务。有专家估计，随着计算机硬、软件技术的快速发展，虚拟仪器已经获得 迅速发展，二十一世纪电测控仪器中的5 0 以上已经使用了分布式网络化虚拟仪器， 拟仪器不容置疑地成为了2 1 世纪测控仪器的重要发展方向【3 1 。 2 研究目的和意义 甩负荷主要是测取汽轮机组甩负荷后的动态过程，以考核汽轮机调节系统动态特 ，检查汽轮机调节系统的品质。根据规定，新建电厂完工或原有电厂大修后，均应作 应的甩负荷试验，以检验汽轮机甩掉负荷后，调速系统能否控制机组转速，使转速迅 稳定。发电机组运行时，其参数是分析发电机组是否正常运行的依据。这就需要对发 机组的参数进行事后或者实时监测分析，以确定甩负荷是否顺利完成和发电机组是否 常运行。对机组进行实时监测和分析基于数据采集系统把数量庞大的原始数据处理成 观的、为数较少的性能结果，及时客观的对机组的各个参数进行分析。因此通过甩负 荷试验加强电厂发电机组的在线监测，进行机组故障及时预测预报，对于大中型电厂发 电机组安全运行具有重要的意义。 传统的测试系统由电子测量仪器、测试系统由“信号采集 、“数据处理与分析”和 “处理结果的最终显示 三部分组成，这三部分都是利用电子线路即采用硬件来实现的 【6 】。这在干扰极其严重的电厂环境下，信号容易受到干扰，对运行机组的分析极为不利。 随着计算机技术、数字信号处理技术的发展，实现各种信号处理功能的软件算法精度越 来越高，速度也越来越快，在仪器的“数据处理与分析部分”，使利用软件代替硬件成 为了可能。同时“显示最终处理结果”原本就是计算机的“长项 。这样，把传统仪器 的后两部分用计算机软件来代替实现，而不再采用硬件来实现，就形成了所谓的虚拟仪 器【6 】，虚拟仪器与硬件部分通过网络再组建形成了网化虚拟仪器。 本课题采用将计算机技术和测量技术相结合通过软件实现各种功能的虚拟仪器技 术，该测试系统利用并行多通道采集器、网络通信和图形化编程语言l a b v i e w ，并结合 2 西华大学硕士学位论文 计算机实现对外围信号调理电路的控制、数据采集、数据处理和结果显示等功能。信号 实行分布式同步采集，被测信号就地数字化，随即后利用网络通信功能将数字信号传输 到p c 机主控界面上，对窄带干扰，在软件上采用多阻带滤波的方法将不同中心频率的窄 带干扰滤除，这就可以排除干扰，使测得的数据更加准确、可靠。 1 3 主要研究内容 通过本课题的研究j 根据甩负荷前的稳态监测及甩负荷瞬态录波的需求，要求基于 l a b v i e w 软件虚拟仪器技术的优点，通过复用一套采集系统硬件，设计相应的测试软件， 即稳态监测系统软件和瞬态录波软件，以实现甩负荷试验过程的两种测试要求。 整个测试系统由硬件采集部分和主控机的软件界面通过以太网连接组成，本文的主 要工作内容为： ( 1 ) 对汽轮机组的监测通常是对温度、压力、电流、电压等信号进行测试，首先 把各路非电量信号转换为电压或者电流信号，把采集来的信号通过滤波、放大、数模转 换等一系列方法进行处理。由于现场各个信号分布不集中，因此采用了网络分布式连接r 方式，提出了分布式测量的测试方案。 ( 2 ) 根据两种不同的监测模式，在使用一套硬件的基础上，分别利用l a b v i e w 软。 件设计编写稳态监测系统软件和瞬态监测软件，硬件复用以达到最终实现资源的合理配 置，节约经济成本的目的。 ( 3 ) 利用l a b v i e w 软件的网络通信功能设计编写基于t c p i p 协议的网络传输子基 程序，以实现软件界面对硬件采集系统发送各个采集命令以及将所采集的数据上传至主 控机的目的。 ( 4 ) 根据用户设置的采集参数，使用l a b v i e w 软件，设计编写测试信息设置模块、 采集参数设置模块、数据采集显示分析模块、数据通信模块与信号处理模块。为了提高 抗干扰性能，在软件上采用多阻带滤波的方法将不同中心频率的窄带干扰滤除，编写滤 波器子模块。 ( 5 ) 利用l a b v i e w 软件设计编写波形操作、显示分析以及保存等子模块，利用点 抽取的方法，根据压缩倍数从缓存器中提取数据进行显示、分析、保存，并能将所存储 的曲线读出回放，以作进一步的分析、处理。 1 4 本文的论文结构 本文的文章结构为： 第一章：绪论：本章主要介绍了本课题相关领域的国内外现状和发展趋势，研究目 稳定，也证明了本测试方案的正确性与可行性。 第六章：总结与展望：本章对本课题以及论文进行了归纳性的总结，指明了软件的 可扩展性，同时也对这一研究方向进行了展望。 4 西华大学硕士学位论文 2 甩负荷试验录波监测系统总体方案设计 2 1 甩负荷试验介绍盯1 2 1 1 试验目的、原则及评定标准 甩负荷试验的目的是测取汽轮机组甩负荷后的动态过程，考核汽轮机调节系统动态 特性，检查汽轮机调节系统的品质。检验汽轮机甩掉负荷后，调速系统能否控制机组转 速，不至使危急遮断器跳闸，使转速迅速稳定。检验主、辅设备对甩负荷的适应能力。 甩负荷按要求进行三次，即甩5 0 电负荷一次、甩1 0 0 电负荷一次和在额定抽气 流量下甩1 0 0 电负荷一次。 试验的原则是：试验应在机组经过额定负荷试运考验，机组运行稳定后进行。进行 甩5 0 电负荷试验后，转速超调量应小于5 ，然后做甩1 0 0 试验；最后做甩1 0 0 供 汽负荷试验。 评定甩负荷试验成功的标准就是：机组甩负荷后，锅炉不超压、不停炉；汽机不跳 闸、调速系统能维持汽机空载稳定运行；发电机不过压、能迅速并网带负荷。 2 1 2 试验前应具备的条件 ( 1 ) 汽轮发电机组已经整套试运行考验，能在额定负荷下长期稳定运行，振动在 合格范围内。 ( 2 ) 机组超速试验合格。危急遮断器动作转速在3 2 4 0 - - 3 3 0 0 r m i n 之间。 ( 3 ) 自动主汽门、调速汽门严密性试验合格，主汽门、调门总关闭时间应小于0 3 s ( 分别测取冷态和热态关闭时间) 。 ( 4 ) 高压缸排汽逆止门，关闭时间= 5 秒；各段抽汽逆止门( 关闭时间= 3 秒) 与 主汽门联动正常，关闭迅速严密。 ( 5 ) 手动及远方停机按钮试验正常。 ( 6 ) e h 油系统运行正常，油质合格。 ( 7 ) 润滑油系统及交、直流油泵、高压启动油泵、顶轴油系统、盘车装置运行正 常，联锁可靠，处于备用状态。低油压联锁保护试验合格，油质合格。 ( 8 ) 机组的d e h 功能和静态特性、e t s 功能、o p c 功能试验符合设计要求，并 确认超速保护已投入。 ( 9 ) 汽轮机监视仪表投入正常，指示正确，报警及记忆打印功能符合要求。 ( 1 0 ) 过热器、再热器安全门校验合格，起跳及回座灵活、可靠。 基于l a b v l e w 的汽轮机组甩负荷试验录波监测系统软件设计 ( 1 1 ) p c v 阀联锁正常、动作可靠。 ( 1 2 ) 热工电气保护接线正确，动作可靠，并能满足试验条件的要求。解除发电 主开关跳闸联锁主汽门关闭和炉m f t ( 联跳汽轮机和锅炉的功能) 。 ( 1 3 ) 厂用电源可靠，保安电源自投试验正常，柴油发电机自投试验正常、带负 正常。u p s 可靠、正常。 ( 1 4 ) 发电机主开关和灭磁开关跳合正常。 ( 1 5 ) 系统周波保持在5 0 士0 1 h z 以内，系统留有备用容量。 ( 1 6 ) 试验用仪器、仪表校验合格，并已接入系统，调试完毕。 ( 1 7 ) 甩负荷前一天向电网调度提出甩负荷申请，并取得电网调度同意进行甩负 试验。 ( 1 8 ) 辅汽联箱维持压力1 1 1 2 m p a 左右，辅汽联箱至锅炉段处于热备用状态。 ( 1 9 ) 化学备好除盐水，汽机补水箱补满水，补水箱至凝汽器的手动门应全开。 ( 2 0 ) 电泵再循环门控制由自动切回到手动状态，并打开再循环门( 甩负荷后， 重新带负荷5 0 m w 以前，应一直处于手动状态) ，启动电泵，维持电泵正常运行。运 行方式：打开出口门，维持出口压力较低1 1 m p a 左右运行。 ( 2 1 ) 凝泵再循环电动门其前后手动门应处于全开状态，辅汽联箱至除氧器启停 用汽手动门应处于全开状态，辅汽至轴封站一路打通。 ( 2 2 ) 除氧器水位调节阀应完好，除氧器维持在正常范围较高水位运行。 ( 2 3 ) 甩负荷前，全开管道及危急事故疏扩减温水门和汽机排汽缸喉部喷水门。 ( 2 4 ) 高加保护试验合格。 ( 2 5 ) 6 k v 厂用电源已从高厂变切换至启备变供电。 ( 2 6 ) 启动交流润滑油泵。 ( 2 7 ) 锅炉投入同层3 支油枪运行。( 甩前1 0 分钟就投入) ( 2 8 ) 试验的组织机构已成立。参加试验人员( 包括电厂运行人员) 应熟知试验 程序及要求，明确各自的职责。 ( 2 9 ) 事故追忆装置功能正常并投入运行。 ( 3 0 ) 辅汽联箱安全门、除氧器安全门试验合格，动作正常。 ( 3 1 ) 给水及锅炉主、再热器减温水系统各阀门严密，开关灵活。 ( 3 2 ) 汽动给水泵运行正常。 ( 3 3 ) 汽包事故放水门联锁正常、动作可靠。 ( 3 4 ) 旁路系统在甩负荷前充分暖管疏水，处于热备用状态。 所有以上条件，甩负荷前调试所必须逐条确认。 6 西华大学硕士学位论文 2 1 3 试验方法与步骤 ( 1 ) 甩负荷试验分三次进行，分别甩2 5 、5 0 、1 0 0 额定负荷，当甩5 0 额 定负荷后，转速超调量大于或等于5 ( 3 1 5 0 r m i n ) 时，则应中断试验，不再进行甩1 0 0 负荷试验。 甩2 5 额定负荷主要检查测试仪器系统是否正常，测量从发出甩负荷指令到汽机调 门开始动作的系统延迟时间，以及汽机调门在运行工况下的实际关闭时间。( 尽可能维 持较低的蒸汽参数) ( 2 ) 试验应在额定参数、回热系统全部投入等正常运行系统、运行方式、运行操 作下进行。 ( 3 ) 各专业甩负荷试验准备工作就绪后，报告试验总指挥，总指挥在试验前通知 值长告知电网调度，准备甩万负荷。 ( 4 ) 总指挥向值长下令：“甩x 万负荷。 ( 5 ) 值长向值班员下令：值班员接到甩负荷命令后，按跳发电机主开关，将此开 白 关作为采集系统的外触发条件。 ( 6 ) 甩去负荷后各专业按下列原则进行操作( 未尽事宜按运行规程中有关条款进 行操作) 。 警 ( 7 ) 甩前1 分钟启动数据采集系统。 电气专业：甩负荷时应密切注意检查发电机主开关和灭磁开关的状态，是否已跳开， 若灭磁开关未跳应立即打闸停机，若发电机主开关未跳应立即中断试验，查找原因。解 矿 列中的发电机应按预先批准的操作票尽快并列接带负荷，正常后报告值长和总指挥。 锅炉专业：甩负荷前，维持3 支油枪运行，视汽机、电气情况再决定燃料的增减， 以供给参数合格空转用汽。甩负荷后视主汽压力升高情况，当超过过热器安全门及p c v 阀动作压力整定值时，立即手动开启过热器安全门和p c v 阀，防止超压，汽压恢复后， 检查安全门落座情况。安排专人调整给水流量，维持汽包水位正常，防止满水和掉汽温， 汽包事故放水与给水调节之间应注意配合，且要注意汽包壁温差不得超过5 0 。如果锅 炉安全门等减压手段均失灵，锅炉超压时应紧急停炉、停机。 汽机专业：手动开启低压旁路阀( 甩5 0 额定负荷开3 0 ，甩1 0 0 额定负荷开 5 0 ) ，调节低旁后汽温不大于1 6 0 c 。甩负荷后汽机运行人员对控制室有关泵进行开 关复位( 必要时启动备用泵) ，并作好并网带负荷准备，3 0 0 0 r m i n 不宜久留。注意 凝结器、除氧器水位变化情况，高加应自动解列。检查各段抽汽逆止门关闭及时间( d a s 系统打印) ，光字牌显示正常。停汽泵，关其给水出口门，高低压进汽电动门；停前置 基于l a b v i e w 的汽轮机组甩负荷试验录波监测系统软件设计 泵，投入小机盘车。用电泵向锅炉供水。开凝泵再循环电动门。维持除氧器水位在正常 水位。检查并调整好电、汽泵密封冷却水压力、轴封压力。检查排汽缸温度应低于1 2 1 。 2 1 4 试验记录、录波和监视 试验中需要录波的项目有：转速；发电机功率或发电机a 、b 、c 三相端电压、励 磁电流；o p c 输出电压信号；高压自动主汽门油动机行程；高、中压调门油动机行程； 发电机主断路器跳闸信号。 需记录试验前后稳定值和试验过程中的最高值，需要记录的项目有：转速；各油动 机行程；e h 油压；主油泵出口油压；主汽压力、温度；再热器压力、温度真空；差胀、 轴位移、轴系振动；抽汽逆止门开、关状态及关闭时间。 2 1 5