1、 火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程 发布时间：2009-6-9阅读次数：84字体大小: 【小】 【中】【大】 1 范围本标准规定了火力发电厂汽轮机控制系统验收测试的内容、方法以及应达到的技术要求。本标准适用于火力发电厂单机容量为125MW600MW等级机组新建或技术改造的汽轮机控制系统的最终验收测试。电厂重大检修后的验收测试也可参照执行。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本规程中引用而构成为本规程的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本规程的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。DL 500094 火力发电厂设计技术规程DL/T 5901996 火力发电厂
2、固定式发电用凝汽式汽轮机的热工检测控制技术导则JB/TS 23491 工业控制计算机系统验收大纲SDJ 27990 电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇）电建1996第159号 火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程3 定义及缩略语3.1 数字式电液控制系统（digital electro-hydraulic control,简称DEH） 数字式电液控制系统是按电气原理设计的敏感元件、数字电路，按液压原理设计的放大元件和液压伺服机构构成的汽轮机控制系统。3.2汽轮机自启动（automatic turbine startup control,简称ATC或ATSC） 根据汽轮机的运行
3、参数及热应力计算，使汽轮机从盘车开始直至带初负荷按程序实现自启动。3.3超速保护控制（overspeed protection control,简称OPC）超速保护控制功能是一种抑制超速的控制功能，常见有以下两种方式：a) 当汽轮机转速达到额定转速的103%时，自动关闭高、中压调节汽门；当转速恢复正常时，开启这些汽门，以维持额定转速。b) 当汽轮机转速出现加速度时，发出超驰指令，关闭高、中压调节汽门；当加速度为零时由正常转速控制回路维持正常转速。3.4阀门试验 阀门试验是在机组运行过程中，为确认阀门受控动作的可靠性而进行的试验。3.5阀门管理 阀门管理是根据运行条件不同改变进汽方式的能力，对应
4、机组全周进汽和部分进汽而采用的单阀控制（节流调节）和多阀控制（喷嘴调节）的管理方式。3.6主蒸汽压力降低限制 主蒸汽压力下降到设定值时，自动关小汽轮机调节汽门开度，使主蒸汽压力维持在允许的最低值。3.7功率控制 发电机有功功率为被调量，自动控制发电机功率等于给定值，简称功控方式。用于机炉协调控制炉跟机运行方式。3.8 阀位控制 汽轮机调节汽门开度为被调量，自动控制调节汽门开度等于给定值，简称阀控方式。用于机炉协调控制机跟炉联合调节运行方式。3. 9自动发电控制（automatic generation control,简称AGC）根据电网负荷指令，控制发电机有功功率的自动控制系统。3.10 转
5、速不等率 给定值不变，在额定参数下，机组功率由零至额定值对应的转速变化，以额定转速的百分数表示。4 测试条件4.1 接入汽轮机控制系统的全部现场设备均应按照有关标准进行安装、调试、试运行并通过验收合格。4.2 汽轮机控制系统的硬件和软件应按照制造厂的说明书和有关标准完成安装和调试，并已投入连续运行。4.3 汽轮机及其辅机在试生产阶段中已经稳定运行，且控制系统已随机组连续运行时间超过90天。4.4控制系统的工作环境符合技术规范的要求。4.5机组具备带满负荷的基本条件。4.6 系统具有可靠的两套电源供电，供电品质符合制造厂的技术要求。4.7汽轮机控制系统的资料应能满足系统的运行和维护的要求，系统投
6、入运行后的运行记录应完整。运行记录的格式见附录。4.8测试所用的计量仪器应具备有效的计量检定证书。计量仪器的误差应小于或等于被校对象误差限的1/3。4.9汽轮机控制系统的接地应符合制造厂的技术条件或有关标准的规定，屏蔽电缆的屏蔽层必需单点接地。5 功能测试5.1转速控制功能5.1.1 控制系统在转速控制方式下，使机组启动升速到额定转速，按机组启动升速的各阶段设置目标转速进行控制，机组实际稳定转速与设定转速的偏差应小于额定转速的0.1%。5.1.2 结合机组的超速试验，由控制系统从额定转速升速到机组超速保护的转速定值，其转速控制性能亦应满足5.1.1的要求，检查控制系统对机组转速的全程调节功能。
7、5.1.3 按照制造厂的技术条件规定的各种升速率控制转速变化，最大升速率下的超调量应小于额定转速的0.15%。5.1.4 设定额定转速为目标转速，按机组的临界转速检查控制系统自动高速冲过临界转速的功能，其过临界转速时的升速率应满足制造厂的技术要求。5.1.5 阀门切换时，转速波动不大于规定的允许值。5.1.6 当机组升速至额定转速时，检查汽轮机控制系统与自动同期的接口功能。控制系统应能根据自动同期装置的指令完成发电机的转速匹配以保证发电机能自动并网，并给出机组应带的初负荷。5.1.7 机组在某一工况运行条件下，显示打印热应力计算结果，与同参数下实际计算结果对照，差值应符合规定的误差要求。5.1
8、.8 对于第一台新型机组或汽轮机调节系统改造后机组应做常规甩负荷试验，即：在机组带100%负荷运行的情况下，油开关跳闸，控制系统应能迅速关闭调节汽门，避免高温蒸汽进入汽轮机引起超速，维持汽轮机空转，转速动态偏差应符合规定要求。其它机组可按测功法进行试验。5.1.9OPC功能检查。通过试验确认当汽轮机转速达到规定值（例如103%额定转速）时，OPC正确动作，关闭高中压调节汽门，待转速恢复正常时重新开启这些阀门，维持正常额定转速。OPC动作的转速偏差应小于2r/min,阀门动作次数不宜大于5次。5.2负荷控制功能5.2.1 在机组带负荷运行的情况下，按给定的负荷指令和变负荷率自动改变负荷调节的给定
9、值，使机组改变负荷，实际负荷与负荷指令的偏差应小于规定值。5.2.2 按照机组的不同运行方式可进行控制回路切换，切换过程中不得引起扰动。5.2.3 负荷指令可以由运行人员给定，也可以由协调控制系统的负荷指令确定，各种方式的负荷调节精度均应能满足5.2.1的要求。5.2.4负荷变化率可以由运行人员给定。当具有热应力监控系统时，可以通过汽轮机热应力计算来确定和修改负荷变化率。在机组带负荷运行的条件下，按确定的负荷变化率改变机组负荷，以检查系统适应负荷变化率变化的功能。5.2.5 检查负荷和负荷变化率限制功能。当设置超过可调的机组最大、最小负荷和负荷变化率时，应能在最大、最小负荷和负荷变化率限制值内
10、执行负荷和负荷变化率的变化。5.2.6 在协调控制运行方式下，检查汽轮机控制系统与协调控制系统的接口是否可靠，汽轮机控制系统应能接受协调控制系统的负荷指令进行负荷调节，且满足5.2.1和5.2.2的精度要求。5.2.7 阀位限制功能检查。机组在阀位限制方式下运行，应能满足机组的正常运行要求。5.2.8 压力控制功能检查。在定压运行方式下，DEH通过压力控制器将主汽压力维持在设定值，实际压力与设定值之间的差值应小于规定值。5.2.9 控制系统与旁路匹配检查。机组在旁路配合运行的方式下，通过试验检查汽轮机开展系统与旁路的配合情况，控制系统应能发出正确的指令，且与旁路之间有可靠的接口，控制系统与旁路
11、配合应能满足机组运行的要求。5.3阀门管理和阀门在线试验功能5.3.1 在机组正常运行的条件下，通过实际试验检查阀门管理功能，多阀控制和单阀控制方式均应能有效地控制机组的正常运行。5.3.2 在机组带负荷运行过程中，开展系统置于阀门试验方式，逐个进行阀门活动试验，以检验阀门机械部分的工作情况，试验过程中引起的机组负荷扰动应小于规定值。5.4汽机自启动功能5.4.1控制系统置于汽轮机自启动运行方式，运行人员按下自启动键，机组能自动进行冷态启动，升速至目标转速，并网带初负荷，在此过程中，目标转速、升速率、过临界转速的升速率的给定、暖机过程控制以及阀切换等也应由开展系统自动给出相应的稳定数值。5.4
12、.2 机组带负荷过程中，ATC程序能根据对机组的热应力计算确定最佳目标负荷和负荷变化率，可靠地控制机组负荷。5.5机组保护功能5.5.1 超速跳闸保护（overspeed protection trip,简称OPT）功能检查。当转速达到机组超速遮断保护动作值时，控制系统应能可靠接受汽轮机保护装置发出的指令，迅速关闭主汽门和调节汽门，使机组安全停机。5.5.2 对于具有在线试验功能的汽轮机保护装置，在对电磁阀进行在线试验时，不影响机组的正常运行。5.5.3 在机组带负荷运行的工况下，汽轮机控制系统应能接受快速减负荷（run-back）指令，快速降低机组负荷，以与辅机局部故障的机组运行工况相适应。
13、5.5.4 防进水保护功能检查。通过模拟试验检查防进水保护功能是否正常。5.6机组运行监视功能5.6.1 检查监视汽轮机运行参数的功能，CRT应能显示机组运行状态及重要参数和有关趋势图，提供给运行人员操作指导。5.6.2 检查汽轮机控制系统与DCS之间的通信接口是否有效，信息是共享，传送数据的实时性是否达到设计要求。5.6.3 检查显示单元和显示面板（如有的话）的显示和操作功能。5.6.4 检查系统的定时打印和事故追忆功能。机组运行过程中系统应能按规定的时间定时打印，在事故状态下能进行事故追忆。事故追忆至少应包括事故前后不少于1min的数据，打印内容齐全。事件顺序记录的分辨率不宜超过1ms2m
14、s。5.7参加机组协调控制功能5.7.1 在机组运行的情况下，协调控制系统投入锅炉跟随的方式，运行人员从负荷管理LMCC发一个负荷变化指令，DEH能正确接受负荷变化指令，并按预置的负荷变化率改变负荷，变化方向正确，在锅炉的燃烧率变化能跟上负荷需求的情况下，实际负荷与负荷指令的偏差应小于规定值。5.7.2 在机组运行的情况下，协调控制系统投入汽机跟随的方式，运行人员从负荷管理LMCC发一个负荷变化指令，在DEH控制下汽轮机组的负荷跟踪锅炉负荷，并在主汽压力控制回路的控制下，改变进汽阀门开度，维持主蒸汽压力的稳定，压力稳定值与给定指令的偏差应小于规定值。5.7.3 在机组运行的情况下，协调控制系统
15、投入协调方式，运行人员从负荷管理LMCC发一个负荷变化指令，汽轮机控制系统能与锅炉控制系统共同作用，在满足负荷变化的同时维持主蒸汽压力到给定值，其偏差应小于规定值。5.8接受AGC调节的功能5.8.1 机组投入协调控制方式，由电网调度中心直接发出负荷变化指令，机组通过ADS接受负荷变化指令，按预定的负荷变化率改变负荷。DEH按照协调控制系统的不同模式参加协调控制，并分别能满足5.7.1、5.7.2和5.7.3的要求。6 性能测试6.1系统电源切换的测试人为切除工作电源，备用电源应能自动投入工作。在电源切除过程中，控制系统应能正常工作，中间数据不得丢失，保证机组正常运行。6.2系统容错能力的测试
16、系统容错能力的测试至少包括下列内容：（a）采用计算机的控制系统，应具有双机备份，人为退出工作主机，备用主机应能正常投入工作，在双机切换过程中，控制系统应保持正常工作，维持机组的正常运行。(b) 重要参数的检测元件应为三取二或三取中的冗余配置，采用去掉一个测量元件信号或在一个测量元件输出端改变信号的方式，检查其冗余的可靠性。6.3卡件可维护性的测试 任意拔出一块输入或输出卡件，系统应能显示该卡件的异常状态，插入该卡件后，系统能恢复正常工作。在插拔过程中，控制系统及机组的运行安全应不受到任何影响。6.4系统重置能力的测试 切除或恢复系统的外围设备，控制系统不得出现任何异常现象。6.5 CRT画面响
17、应时间的测试 通过键盘调用CRT画面时，从最后一个调用操作完成到画面全部内容显示完成的时间为画面响应时间。在调用被测画面时，平均画面响应时间和复杂画面响应时间不得超过规定值。7 文档料验收系统提供的技术文档应满足下列要求：a) 技术协议。在签定订货合同时订货方和供货方签定的技术协议，包括对系统性能和功能的各种要求，对于技术协议中提及的特殊要求应按技术协议的要求进行测试确认。b) 系统操作说明。系统供应方应提供详细的操作说明以满足系统操作运行的需要。c) 硬件配置。应具有完整的系统硬件配置，包括硬件详细清单和硬件配置图。d) 软件组态说明。应具有详细的软件组态图和配置说明，并提供组态光盘。e)
18、系统出厂试验记录。 f) 硬件测试记录。按照制造厂的测试要求和相关的技术规范对硬件进行测试的记录。g) 系统调试报告。包括系统的各项功能试验和性能试验的报告和系统试运期间的调试报告，对系统投入试运行和出现的问题应有详细的记录。h)系统运行记录。系统投运后应按照运行操作规程和运行管理的要求进行的系统运行记录。8 可用率考核8.1 汽轮机控制系统的可用率（A）应达到99.9%以上，可用率的统计范围只限于汽轮机控制系统本身，不包括接入系统的变送器和执行器等现场设备。8.2 可用率的统计工作自系统整套投入运行后即开始进行，开始计算可用率的时间可以由供需双方商定。8.3 自开始计算系统可用率的时间起，汽轮机控制系统连续运行90天，即2160h，其间累计故障停用时间小于2.2h，则可认为可用率的试验完成。若累计故障时间超过2.2h，可用率的统计应延长到180天（即4320h），在此期间，累计故障时间不得超过4.3h，完成可用率考核的最高时限为270个连续日。若超过这一时限，系统的可用率仍不合格，则认为系统的可用率考核未能通过。
