DLT 563-2004 水轮机电液调节系统及装置技术规程

I CS 2 7 1 4 0 P 59 备案号 1 4 6 2 9 2 0 0 4 R I L 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 DL T 5 6 3一 2 0 0 4 代替 D L T 5 6 3一 1 9 9 5 水轮机电液调节系统及装置 技术规程 C o d e o f e l e c t r o h y d r a u l i c r e g u l a t i n g s y s t e m a n d u n i t f o r h y d r a u l i c t u r b i n e s 2 0 0 4 1 0 2 0发布 2 0 0 5 0 4 0 1实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会发 布 DL T 5 6 3一2 0 0 4 目次 前言 1 1 1 范围 1 2 规范性引用文件 二 1 3 基本技术条件 1 4 试验及验收 7 附录A 规范 性附录 水轮机电液调节系统及装置 术语 定义和符号 S 附录 B 规范性附录 油压装置压力容器的容量 1 0 DL T 5 6 3一2 0 0 4 月 1j吕 本标准是对 D L T 5 6 3 1 9 9 5 水轮机电液调节系统及装置技术规程 的修订版 修订时结合我国 水轮机调速器多年来研制 运行和试验的实践经验 本标准与D L T 5 6 3 1 9 9 5 版比 较有以下一些主要变化 适用范围的工作容量从大于或等于 1 8 0 0 0 N m 的水轮机电液调速器降低为大于或等于 3 0 0 0 N m的 水轮机电 液调速器 针对数字型 微机型 调速器的 迅速发展和广泛应用 增写了数字式电 液调节装置的有关条 款 为了更好地检查和评估电液调速器电气部分抗干扰性能 增写了电快速瞬变脉冲群抗扰动性 能要求条款 考虑己有电 力行业标准 D UT 4 9 6 2 0 0 1 水轮机电液调节系统及装置调整试验导则 将原 DUT 5 6 3 1 9 9 5 第 4 章试验和验收中的 试验 一节全部取消 改为按照 D UT 4 9 6 2 0 0 1 水 轮机电液调节系统及装置调整试验导则 的相关规定进行 考虑到电 液调速器设计 研制等方面的实际需要 增加了新的附录 B 油压装置压力容器的 容量 删除原有的附录 B 水轮机电液调节装置结构图 本标准由电力行业水电站 自动化设备标准化技术委员会提出 归口并解释 本标准起草单位 中国水利水电科学研究院自动化研究所 本标准参加起草单位 长江水利委员会武汉长江控制设备研究所 河海大学 国家电力公司电力 自 动化研究院 广东江海机电工程有限公司 西安理工大学 长沙星特自 控设备实业有限公司 宜昌 市能 达通用电气公司 三门峡水利枢纽管理局机电 工程有限公司 本标准主要起草人 孔昭年 赵坤耀 吴应文 郭建业 沈祖治 陈仲华 王春桐 邵宜祥 雷 践仁 刘文斌 张建明 贾宝良 陈建民 石永伟 本标准自 实施之日起 代替D U T 5 6 3 1 9 9 5 0 DL T5 6 3一2 0 0 4 水轮机电液调节系统及装置技术规程 范围 本标准规定了水轮机电 液调节系统及装置的 基本技术条件以 及试验验收的相关规定 本标准适用于工作容量大于或等于 3 0 0 0 N m 的水轮机电液调节系统及装置的设计 制造 安装 验收 运行 不包括用于可逆式及双向 水轮机的电液调节系统及装置 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日 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标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方 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标准 G B 1 5 0 钢制压力容器 G B T 2 6 8 1 电工成套装置中 导线颜色 G B T 2 6 8 2 电工成套装置中的指示灯和按钮的 颜色 G B 3 0 4 7 1 高度进制为2 0 m m的面板 架和柜的基本尺寸系列 G B T 5 4 6 5 2 电气设备用图形符号 G B T 7 1 5 9 电气技术中的 文字符号制订通则 G B 1 1 1 2 0 L r T S A 汽轮机油 G B 1 3 3 8 4 机电 产品 包装通用技术条件 D U T 4 9 6 水轮机电 液调节系统及装置调整试验导则 J B 9 1 1 一般工业用低压电器电 气间隙和 漏电距离 J B 3 1 3 6 电 力装置 用印 刷电 器电 路板装焊技术规范 3 基本技术条件 3 1 适用条件 3 1 1 电液调节装置与油压装置的工作容量选择合理 导叶实际最大开度要对应于接力器最大行程 的 8 0 以上 3 1 2 水轮发电 机组满足下列要求 a 水轮机在制造厂规定的条件下运行 b 测频信号源 水轮机导水机构 转桨机构 喷针 折向 器机构 调速轴及反馈传动机构的制造 安装质量应符合有关规定 c 水轮发电 机组应能在手动各种工况下稳定运行 在发电 机励磁装置自 动运行条件下 机组手动 空载转速摆动相对值 对配用大型电 液调节装置者不超过士0 2 对配用中 型电液调节装置者 不超过士0 3 对配用小型电液调节装置者不超过士0 4 a 3 1 3 无调压设施的水轮机过水系统的水流惯性时间 常数T w 不大于4 s 机组惯性时间常数T 反击式 机组不小于4 s 冲击式机组不小于2 s 同时 比值T J T 不大于0 4 3 1 4 使用地点的 海拔高度不大于2 5 0 0 i n 3 1 5 电 液调节装置周围空气温度 3 1 5 1 不同海拔高度 C h 下的最高空气温度 见表 1 0 DL T5 6 3一2 0 0 4 表 1 不同海拔高度 h 下的最高空气温度 海拔高度 n1 h 1 0 0 01 0 0 0 h 1 5 0 01 5 0 0 h 2 0 0 02 0 0 0 h 2 5 0 0 最高空气温度 4 0刀3 7 53 5 03 2 5 3 1 5 2 最低空气温度 5 C o 3 1 6 空气相对湿度 最湿月的月平均相对湿度不大于 9 0 1 同时该月的月平均温度不低于2 5 C 3 1 7 调速系统所用油的质量必须符合 G B 1 1 1 2 0中 4 6号汽轮机油或茹度相近的同类型油的规定 工 作油温范围为1 0 0 C 5 0 0C e 3 1 8 水轮发电机组上所安 装的与电 液调节装置有关的传感器应能在最大加速度为 2 5 g g 9 8 1 m s 2 振动负载下 在相应的频率范围内不产生共振 且不损 伤元件的性能 相应频率下的双振幅为 频率双振幅 2 5 Hz 1 6 mm 5 0 H z 0 4 mm 1 0 0 Hz 0 1 mm 3 2 系统要求 3 2 1 电 液调速器应优先采用以下系统结构 a 电子调节器加电液随动装置 b 电子调节器加中间 接力器 或电 机伺服机构 加液压随动装置 3 2 2 永 态 转差 率 b 应 能 在 零至 最 大 设 计 值 范围 内 整 定 最 大 设计 值 不 小 于 8 零 刻度 实 际 值 不 大 于 0 1 且必须为正值 3 2 3 调节参数有两种表达方式 其调整范围必须分 别包容如下规定值 比 例增益K p 0 5 2 0 积分增益K 0 0 5 1 s 1 0 U s 微分增益凡 O s 5 s 或 暂态转差系数b 1 2 0 0 缓冲时间 常数几 I s 2 0 s 加速时间 常数兀 O s 2 s 上述参数应能连续整定或分档整定 各组调节参数应能随 机组运行工况而自 动转换 3 2 4 速 度 指令 信 号的 最 小 调 整范 围 上限 应大 于 永 态转 差 率 气的 设 计 最大 值 下限 一 般 为 一 1 0 应设有远距离控制装置 其全行程动作时间 应符合设计规定 一般为l O s 4 0 s a 3 2 5 开度 负荷 限制装置应能自 零至最大开度范围内任意整定 应设有远距离 控制装置 其全行 程动作时间 应符合设计规定 一般为l O s v 4 0 s 3 2 6 接力器的开启和关闭时间 应能在设计范围内 任意整定 3 2 7 水轮机电液调节装置应能实现机组以自 动和手动方式启动 停机和紧急停机 应设置远方自 动 开停机操作的装置 3 2 8 对于大型电调和重要电 站的中型电 调 可设置一个以 上的 测频信号源 当 测频单元输入信号全 部消失 时 应能使机组基本保持所带的负 荷 且不影响机组的正常和事故停机 3 2 9 电液调节装置应保证机组在下列工况下稳定运行 a 空载 DL T 5 6 3一2 0 0 4 b 单机带负荷运行 对贯流式机组不作考核 C 并网 运行 3 2 1 0 双调节水轮机的轮叶伺服控制 装置应具有 a 根据水轮机协联曲 线实现协联关系的装置或功能 b 能 接受水头信号并按实际水头自 动选择相应协联关系的功能 保证机组在停机后 自动将轮叶开到启动角度 并在启动过程中按一定条件自动转换到正常的协 联关系的功能 d 手动控制轮叶角度的 装置口 3 2 1 1 下列辅助功能及装置 由 供需双方协商选定 a 人工转速死区 整定范围一般为0 2 b 频率自 动 跟踪 C 自 动发电 控制的 接口 d 按实际水头 自动整定启动开度 e 按实际水头自动整定限制开度 f 自动到手动的无扰动自动切换 9 容错 故障诊断和其他辅助功能及装置 h 接力器分段关闭装置 3 2 1 2 电 源装置应能同时 接入交 直流电 源 互为备用 其中之一故障时 可自 动转换并发出 信号 电 源切换引 起的导叶接力器行程变化不得大于全行程的2 0 3 2 1 3 对数字式调速器的 数字调节器部分的 基本技术要求 a 应采用工业控制计算机或工业级可编程控制器 b 应具备自 诊断 容错自 处理功能 自 诊断范围 一般应包括 主板 A I 板 D A板 U O板 内存板等 以 及测频 功率反馈 重要的位移传感器 电气一机械 液压转换装置 电液随动 装置等 C 与外部输入 输出环节之间 应采取隔离及抗干扰措施 d 与电 站控制系统之间的信号接口 应能根据电 站情况配置下列形式的 接口 I 与电 站级或单元级计算机之间的串行通信接口 2 脉冲控制给定方式的输入接口 3 绝对值给定方式的输入接口 信号标准为O V 5 V或4 m A 2 0 m A o e 计算机的软件应采用模块化设计 并设置程序和数据的失电 保护功能 f 采用双机系统时 则应具 有双机通信功能 且应满足无扰动的 切换要求 9 应能显示或测量电液调节装置的 主要参量 h 应能对电 液调节装置主要故障发出 显示信号 并能与电站音响系统相结合口 3 2 1 4 用于冲击式水轮机的调速器 应直 接对喷针接力器进行P f 或P I D控制 3 2 1 5 电液调节装置的工作油压等级为2 5 MP a 4 O MP a 6 3 MP a I O MP a 1 6 MP a 等 3 2 1 6 电液调节装置应尽量采用标准液压件 选用的滤油器应满足装置中 液压件对滤油精度的要求 3 2 1 7 对油压装置的 基本要求 a 油压装置的压力容器可采用油 气接触式压力罐 也可采用油 气分离式蓄能器 油 气接触 式压力罐的工作油压不宜超过6 3 M P a b 系统油温应保持在 1 0 0 C 6 0 之间 否则应设置油温调节装置 C 对容量及静态耗油量较大的 调节系统 油压装置可配置连续工作的小泵 避免大泵频繁启动 3 3 性能要求 3 3 1 电液调节装置的主接力器容量及主配压阀的流量特性应达到设计要求 DL T 5 6 3一2 0 0 4 3 3 2 平均无故障间隔时间不少于 1 2 0 0 0 b 平均大修间隔时间不少于4年 3 3 3 电 液调节装置的静态特性 a 静态特性曲线 应近似为直线 线性度误差不超过5 b 测至主接力器的转速死区i z 大型电 液调节装置不超过0 0 4 中 型电 液调节装置不超过0 0 8 小型电液调节装置不 超过0 1 2 C 双调节电 液调节装置的协联随动装置不准确度ie 不超过1 0 3 3 4 电液调节装置的动态特性 在电液调节装置 或电 液随动装置 开 环增益不小于 6 0 极限开环增益的 条件下 输入阶跃频率 信号 各种调节参数组合下的动态特性应具 有良 好的P I 或P I l 规律 不得有抽动及其他异常现象 由 电 子 调 节 器 动 态 特 性 示 波 图 上 求 取 的 K p 即 生 或 互 共 T T d 值 与 理 论 值 的 偏 差 不 得 超 过 1 0 0 一 b b T d 3 3 5 水轮机调节系统的动态特性 3 3 5 1 在各种工况下均能稳定运行 3 3 5 2 自 动空载运行时 任意3 m i n 内 机组转速摆动相对值应满足如下要求 a 对于配用大型电液调节装置的系统 不超过士0 1 5 对于配用中型电液调节装置的系统 不 超过士0 2 5 对于配用小型电液调节装置的系统 不超过士0 3 5 b 手动空载转速摆动相对值大于规定值的机组 其自 动空载 3 m i n内转速摆动相对值不得大于相 应手动空载转速摆动相对值 3 3 5 3 接力器不动时间 对于配用大型电液调节装置的系统 不得超过 0 2 s 对于配用中 小型电 液调节装置的系统不得超过 0 3 s 3 3 5 4 机组甩1 0 0 负荷时的动态品质为 a 偏离稳态转速 1 5 H z以上的波动次数不超过2次 机组最低转速不低于9 0 额定值 从甩负荷后 接力器首次向开启方向移动时 起 到 机组转速摆 动相对值不 超过士 0 5 为止 历时几不大于4 0 s b 从甩负荷开始到机组转速摆动相对值不超过士 0 5 为止的调 节时间几也可参照I E C 6 1 3 6 2 标准 按下述原则考核 从甩负荷开始到机组转速升至最大值所经历的时间 T M为基数 轴流式和中 低水头混流式水轮机的调节时间 几不超过 4 踢 8 几 冲击式和高水头混流式水轮机的调节时 间几不超过 1 0 端一1 5 几 3 3 6 电气装置的性能要求 a 测频环节在额定转速士1 0 范围内 静态特性曲 线应近似为直线 在额定转速士 7 0 范围内 测 频环节应能正常工作 b 形成调节规律的缓冲电路 其动态特性应为对称的指数衰减曲 线 与理论曲 线比较 其时间 常 数偏差不得超过 1 0 0 c 参数刻度均应以实际单 位标出 刻度值与实际值的误差不得超过满刻度的5 0 d 在温度为 1 5 0C 3