二、调速系统的检修与试验
调速系统的日常维护主要包括调速器设备部件外观等的检查,电站可根据设备运行情况制定相应的维护周期。对于调速器电气系统应着重关注电气控制柜是否有报警,电气控制参数设置是否正常,各电气模块卡件、继电器外观是否正常等。对于调速器机械液压系统,应着重关注油压系统的压力、油位、油温是否正常,液压柜内的电磁阀、管接头是否有渗漏情况等。
按照工作性质、内容及工作涉及的范围,调速器的检修工作分为三类:B类检修、C类检修、D类检修。维护人员应根据相关标准规范和电站设备运行的实际情况,制定合适的检修周期及内容,并编制检修规程。在设备运行过程中,需要定期对检修规程进行修编。
(一)D类检修
D类检修主要是设备常规检查及消缺。
(二)C类检修
C类检修是指根据设备的磨损、老化规律,有重点地对机组进行检查、评估、修理、清扫。C类检修可进行少量零件的更换、设备的消缺、调整等作业。
(三)A(B)类检修
A(B)类检修是指针对调速器设备存在的问题,对部分设备进行解体检查和修理。除此之外,还包括调速器功能和性能试验。按照《水轮机电液调节系统及装置调整试验导则》(DL/T496—2001)规定,调速器试验主要包括电气绝缘试验、油压装置试验、I/O元件试验、电液调节装置电气部分试验、机械液压部分试验、电液调节装置整机试验以及动态开机试验等几大类。电站可以根据调速器实际运行情况制定具体的试验方案。以下简单介绍部分试验内容及注意事项。
1.电气绝缘试验
绝缘试验应针对所有的接线和器件进行。试验时应采取措施,防止电子元器件及表计损坏。试验时分别用250V电压等级的兆欧表(回路电压小于100V时)和500V电压等级的兆欧表(回路电压为100~250V时)测定各电气回路间及其与机壳、大地间的绝缘电阻,在温度为15~35℃、相对湿度为45%~90%的环境中,其值不小于1MΩ,若为单独盘柜,其值不小于5MΩ。
2.油压装置试验
油压装置试验包括油泵启动试验、油泵输油量测定试验、油压装置密封性试验等。进行油压装置密封性试验时,将压力油罐的油压和油位保持在正常工作范围内,关闭所有阀门,8h后油压下降不得大于额定油压的4%。若油压下降而油位不变,则说明是漏气所致。当油压、油位均下降时,可启动油泵将油位恢复至原值,若油压能恢复至原值,则说明是漏油所致;若油压仍低于原值,则说明在漏油的同时,还有漏气现象。根据试验结果,应查找漏点并处理。
3.I/O元件试验
调速器系统包含很多数字量及模拟量输入输出卡件、模块、表计等,需定期校验。如转速表的校验,用频率信号发生器作信号源,其输出信号电压应与实际转速信号的电压相当。在信号频率为额定值时,调整转速测量电路或表计附加电路,使转速表的指示为额定转速值,然后逐次改变信号频率,校验转速表的其他刻度。在15~85Hz范围内,表计指示的允许误差为±1.5%,否则应检查表计和转速测量回路,并作适当调整
4.电液调节装置电气部分试验
电液调节装置电气部分试验包括模块通电检查、参数整定及显示的检查试验、工况转换及状态显示的检查试验、调节模式和控制方式的检查试验等。在进行调节模式和控制方式切换试验时,模拟调速器处于发电工况,控制导叶接力器在中间某一开度,完成功率调节模式和开度调节模式的切换,以及自动、电气手动、机械手动等控制方式的切换,检查切换功能是否正常,并测定接力器行程变化是否满足设计要求。
5.机械液压部分试验(www.xing528.com)
在进行机械液压部分试验时,油压装置一般应投入自动,并处于工作油压条件下。机械液压部分试验包括接力器手动开启试验、接力器开关时间测定和关闭规律检查、接力器定位检查。接力器关闭规律检查的目的是核对导叶关闭速率是否与设计值一致。对于具有分段关闭装置的机械液压系统,还要测定分段关闭的拐点是否与设计值一致。为了保证试验安全和可靠,机组大修后进行甩负荷试验前必须进行上述试验。
6.电液调节装置整机试验
电液调节装置整机试验包括电液调节装置静态特性试验(转速死区测定及bp值校验)、接力器不动时间测定、电源切换试验、转速信号丢失试验、电液调节装置漏油量及耗油量测定等。用静态特性法测定转速死区时,将bp值置于6%,输入稳定的频率信号,用“功率给定”将接力器调整到50%行程附近。然后调整输入信号频率值,使之按一个方向逐次升高和降低(必须是单向的,不可回调)。在接力器每次变化稳定后,记录该次输入信号频率值及相应的接力器行程。在10%~90%的接力器行程范围内,测点不得少于8点。如果有1/4以上测点有非正常误差,则试验无效。根据上述试验数据,用作图法或一元线性回归分析法算出转速死区和线性度误差。试验应连续进行两次以上,试验结果取其平均值。
7.动态开机试验
(1)手动空载转速摆动值测定
机组空载运行并稳定于额定转速后,励磁调节器投入并置于自动运行方式,用自动记录仪测定机组手动空载工况下运行3min的转速最大摆动值,重复测定3次。
(2)空载扰动试验及自动空载转速摆动值测定
在自动方式空载工况下,对调速器系统施加频率阶跃扰动,记录机组转速、接力器等的过渡过程,转速摆动值、超调量、波动次数应符合设计要求,重复测定3次。
(3)突变负荷试验
机组带负荷后,根据现场情况,用不同方式使机组突增或突减负荷,其变化量不大于机组额定负荷的25%。观察并记录机组转速、水压、功率和接力器行程的过渡过程。
(4)甩负荷试验
将空载及负载参数置于设定值,依次分别甩掉25%、50%、75%、100%的额定负荷,用自动记录仪记录机组转速、接力器行程、蜗壳水压及发电机定子电流等参数的过渡过程。试验中应特别注意做好安全措施,防止机组飞逸和水压过高。
(5)事故低油压关闭导叶试验
机组并网带25%和50%负荷运行,油压装置切为手动,使油压逐渐降至事故低油压。此时压力信号器应作用于紧急停机电磁阀,使机组停机。若在事故低油压下不能可靠关闭导叶,说明事故低油压整定值偏低,必须适当调高后重复进行试验。然后将负荷调整至100%,重复上述试验。试验时应在水轮机进水闸门或快速闸门处设置专人负责安全工作,以便在紧急情况下停机,防止事故扩大。
(6)带负荷72h连续运行试验
整机试验全部完成后,拆除全部试验接线,使机组所有设备恢复到正常运行状态,然后进行带负荷72h连续运行试验。试验中应对各有关部位进行巡回监视并认真做好运行记录。
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