DLT 496-2001水轮机电液调节系统及装置调整试验导则.doc

水利|水电|电力标准 水轮机电液调节系统及装置调整试验导则中华人民共和国电力行业标准DLT 496-2001分类号：K55备案号：83912001Regulating and testing guide of electro-hydraulicregulating system and device for hydraulic turbine2001-02-12 发布 2001-07-01 实施中华人民共和国国家经济贸易委员会 发 布对应的旧标准:DL/T 496-92前 言 本标准是在DL4961992水轮机电液调节系统及装置调整试验导则的基础上，结合我国多年来水电站调整试验的实践经验进行修订的。 与原标准相比，本标准重点在数字式电液调节装置、电调电气装置的电磁兼容性、电气机械液压转换装置、接力器不动时间的测定等方面，对有关条文作了较多的修改与补充。 本标准自实施之日起，即代替DL4961992。 本标准由电力行业水电站水轮机标准化技术委员会调速器分委会提出并归口。 本标准由中国水利水电科学研究院、长江水利委员会长江控制设备研究所、广东省水利水电机械厂、西安理工大学等单位负责起草。 本标准主要起草人：赵坤耀、郭建业、吴应文、王春桐、雷践仁。 本标准由电力行业水电站水轮机标准化技术委员会调速器分委会负责解释。目 次前 言1 范围2 引用标准3 调整试验的类别、项目及一般规定4 调整试验的内容及方法附录A(提示的附录) 调节参数选择参考资料附录B(提示的附录) 一元线性回归分析法简介附录C(提示的附录) 试验报告的基本内容及格式中华人民共和国电力行业标准水轮机电液调节系统及装置调整试验导则DLT 4962001代替 DL4961992Regulating and testing guide of electro-hydraulicregulating system and device for hydraulic turbine1 范围 本标准规定了水轮机电液调节系统及装置调整试验的项目、条件和方法，并给出了一些试验常用参考资料。 本标准适用于工作容量大于或等于3000Nm的水轮机电液调节系统及装置的出厂试验、交接验收试验和检修后的调整试验(不包括用于可逆式水轮机及双向水轮机的电液调节系统和装置)。2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。 本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GBT 9652.11997 水轮机调速器与油压装置技术条件 GBT 17626.41998 电磁兼容性试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 DLT 5631995 水轮机电液调节系统及装置技术规程 3 调整试验的类别、项目及一般规定3.1 调整试验的类别 调整试验分为三类，即出厂试验、电站试验和型式试验。所有试验中的考核指标均应符合GBT 9652.1或DLT 563的规定。3.2 调整试验的项目调整试验项目见表1，表中标有符号“”的是应作项目。如被试电液调速器不具备与某试验项目有关的结构和功能，则该项目无需进行。表1 试 验 项 目序 号调 整 试 验 项 目出厂试验电站试验型式试验4.1一般检查试验4.2油压装置的调整试验 4.2.1压力罐的耐压试验 4.2.2油泵试验 4.2.3阀组调整试验 4.2.4油压装置的密封试验 4.2.5压力信号器和油位信号器整定 4.2.6油压装置自动运行的模拟试验4.3共用电气部件的调整试验 4.3.1电源的检查试验 4.3.2转速表的校验4.4数字式电液调节装置电气部分试验 4.4.1模块通电检查 4.4.2频率变换电路试验 4.4.3参数整定及显示的检查试验 4.4.4工况转换及状态显示的检查试验 4.4.5调节模式和控制方式的切换试验 4.4.6通信功能检查 4.4.7故障诊断及处理功能试验 4.4.8数字调节器静态特性试验 4.4.9数字调节器动态特性试验 4.4.10电气协联的调整4.5模拟式电液调节装置电气部分试验 4.5.1测频环节试验 4.5.2暂态反馈回路试验 4.5.3电子调节器静态特性试验 4.5.4电子调节器动态特性试验 4.5.5电气协联函数发生器调整4.6电快速瞬变脉冲群抗扰度试验4.7电气机械/液压转换装置试验 4.7.1线圈内阻及绝缘电阻的测定 4.7.2静态特性试验 4.7.3动态特性试验 4.7.4电气液压转换装置油压漂移的测定 4.7.5电气机械转换装置及位移输出型电气液压转换装置负载漂移的测定 4.7.6电气液压转换装置静态耗油量的测定4.8机械液压部分的调整试验 4.8.1充油前的检查和初步调整 4.8.2充油 4.8.3低油压下手动操作部分的调整试验 4.8.4手动排气 4.8.5额定油压下的调整试验 4.8.6自动调节部分的调整试验 4.8.7双调节电液调节装置机械液压部分的调整试验4.9电液随动装置试验 4.9.1极限开环增益测定 4.9.2动态特性试验 4.9.3静态特性试验 4.9.4油压漂移试验4.10电液调节装置的整机调整试验 4.10.1位移变送器的调整试验 4.10.2接力器开关时间的调整和紧急停机试验 4.10.3接力器反应时间的测定 4.10.4转速指令校验 4.10.5功率指令校验 4.10.6电液调节装置静态特性试验及转速死区测定 4.10.7电液调节装置动态特性试验 4.10.8接力器不动时间的测定 4.10.9电气协联关系校验 4.10.10操作回路检查及模拟动作试验 4.10.11电源切换模拟试验 4.10.12转速信号消失模拟试验 4.10.13电气备用插件更换试验 4.10.14电液调节装置漏油量及耗油量的测定 4.10.15综合漂移试验4.11机组充水后电液调节系统的调整试验 4.11.1手动开机试验 4.11.2永磁机和齿盘测速装置特性试验 4.11.3手动空载转速摆动值测定 4.11.4空载扰动试验及自动空载转速摆动值测定 4.11.5自动开、停机试验 4.11.6突变负荷试验 4.11.7甩负荷试验 4.11.8事故低油压关闭导叶试验 4.11.9带负荷72h连续运行试验3.3 调整试验前应具备的条件3.3.1 出厂调试或电站调试前，电液调节装置各部分应安装完毕，具备充油、充气、通电条件，所需透平油、高压空气及电源符合有关技术要求。3.3.2 在电站进行调试时，调试工作所在机组段，不得有影响调试工作的施工作业；被控制机组及其控制回路、励磁装置和有关辅助设备均安装、调试完毕，并完成了规定的模拟试验，具备开机条件。3.4 调整试验的准备工作3.4.1 根据本章的规定(见表1)，确定调试内容，编写试验大纲。3.4.2 准备好必须的工具、设备、仪器、仪表及试验电源。3.4.3 调试现场应有良好的照明及通信联络设备，并规定必要的联络信号。3.4.4 在进行电站调整试验时，还应事先确切了解被试设备及相关设备的状态，制定安全防护措施，特别注意防止在导叶间和转轮室内发生人身事故。3.5 试验仪器、仪表DL T 49620013.5.1 计量仪器、仪表应处于检验或检定的有效期内。3.5.2 自动记录仪在试验前应对其所记录的各物理量的变换系数进行率定，试验后应及时对率定值进行复核。各率定值的名称、数值和单位应标注在相应的图表上。3.5.3 用计算机进行测试记录时，该计算机所采用的专用软件和附属装置应通过必要的评审或鉴定，以确保其测试精度不低于常规测试仪器。3.5.4 用计算机仿真装置进行调节系统试验时，应在试验报告中写明仿真模式及仿真对象的主要特征参数。4 调整试验的内容及方法4.1 一般检查试验4.1.1 开箱检查 盘柜上标志应正确、完整、清晰，各部件无缺损，按装箱单检查文件资料、装置及其附件、备品备件等是否齐全。4.1.2 表计检查校验 按有关规程对平衡表、电压表、频率表、导叶和桨叶开度表、压力表等进行检查校验，其精度应符合相应的技术要求。4.1.3 电气接线检查 对所有电气接线进行正确性检查，其标志应与图纸相符，屏蔽线的接法应符合抗干扰的要求。4.1.4 绝缘试验4.1.4.1 绝缘试验应包括所有接线和器件，试验时应采取措施， 防止电子元器件及表计损坏。4.1.4.2 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100V250V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1535、相对湿度为45%90%的环境中，其值不小于1M；如为单独盘柜，其值不小于5M。4.1.4.3 按DLT 563中3.3.6的有关规定进行绝缘强度试验，应无击穿或闪络现象。4.2 油压装置的调整试验4.2.1 压力罐的耐压试验4.2.1.1 向压力罐充油： a) 在压力罐的排气孔上安装排油管并接至回油箱； b) 开启油泵截止阀和压力表针阀，其余阀门全部关闭； c) 用手转动油泵，检查是否灵活，然后通电检查油泵转动方向是否正确； d) 将油泵注满汽轮机油，以手动方式启动油泵向压力罐充油。4.2.1.2 当压力罐充满油后停泵，封闭排气孔，用试压泵升压。4.2.1.3 油压升到额定值后，检查有无漏油现象。若无漏油，可继续升压到1.25倍额定油压值，保持30min，再检查焊缝有无漏油，同时观察压力表读数有无明显下降。若无漏油和压力下降，可降压至额定值，用500g手锤在焊缝两侧25mm范围内轻轻敲击，应无渗漏现象。4.2.1.4 在试压过程中，如发现管道或管道附件漏油，只能在无压条件下进行处理。若发现焊缝漏油，则应停止试验，排油后进行处理。4.2.2 油泵试验4.2.2.1 油泵运转试验。在阀组调整前进行。油泵先空载运行1h，然后分别在25%、50%、75%额定油压下各运行10min，最后在额定油压下运行1h。试验中， 油泵应连续运转，工作应平稳正常。通常用改变压力罐内的气压并同时调节排油阀或安全阀的方法来控制油泵工作压力。4.2.2.2 油泵输油量的测定。在压力罐的油压接近额定值，油温在3050的条件下，启动油泵向压力罐送油，测量油位上升100mm所需的时间，按下式计算油泵的输油量： Q7.85D2105t式中：Q油泵的输油量；Ls； D压力罐的内径，mm； t油位上升100mm所需时间，s。 测定三次油泵输油量，取其平均值。4.2.3 阀组调整试验4.2.3.1 减载阀的调整试验。改变节流孔大小，以调整减载时间。要求当油泵达到额定转速时，减载阀排油孔刚好被封闭。4.2.3.2 安全阀的调整试验。调整安全阀，使得油压高于工作油压上限2%时，安全阀开始排油，油压高于工作油压上限的16%以前，安全阀应全部开启，压力罐中油压不再升高；油压低于工作油压下限以前，安全阀应完全关闭，此时安全阀的漏油量不得大于油泵输油量的1%。在上述过程中安全阀应无强烈的振动和噪声。4.2.4 油压装置的密封试验 压力罐的油压和油位均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到原值，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。4.2.5 压力信号器和油位信号器整定 以向压力罐充油和自压力罐排油的方式来改变油压和回油箱油位，进行压力信号器和油位信号器的整定。压力信号器动作值与整定值的允许偏差为名义工作油压的2%；回油箱油位信号器的动作允许偏差为10mm。4.2.6 油压装置自动运行的模拟试验 试验时，用人工排油排气的方式控制油压和油位的变化，使压力信号器和油位信号器动作， 以控制油泵按各种方式运转并进行自动补气。通过模拟试验，检查油压装置电气控制回路及压力信号器、油位信号器动作的正确性。不允许采用人工拨动信号器接点的方式进行模拟试验。4.3 共用电气部件的调整试验4.3.1 电源的检查试验4.3.1.1 电源在空载及额定负载情况下，使输入电压偏离额定值10%，检查直流输出电压是否符合设计规定值。4.3.1.2 检查电源短路保护动作是否正确。4.3.1.3 在交流与直流供电相互切换时，检查输出直流电压是否符合设计规定值。4.3.2 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15Hz85Hz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电路， 并作适当调整。4.4 数字式电液调节装置电气部分试验4.4.1 模块通电检查 接入频率信号、接力器反馈信号和各状态控制信号，接通电源，检查各功能模块的指示灯或测点电位，确认各模块处于正常工作状态。4.4.2 频率变换电路试验 从频率变换电路的频率输入端，输入与实际转速信号电压相当的频率信号，逐一改变信号频率，记录其输出值与输入值。在设计工作频率范围内，其变换特性应满足设计要求。4.4.3 参数整定及显示的检查试验 检查调速器面板上指示仪表，显示器件及相应的人机对话装置工作是否正常；通过键盘或其他工具分别输入bp、KP、KI、KD(或bp、bt、Td、Tn)等参数，观察显示值是否与整定值相同，并检查各参数范围是否符合设计值；模拟改变机组频率电网频率信号、接力器位置反馈信号和机组的功率信号，分别记录给定值和显示值，检查显示是否正确。4.4.4 工况转换及状态显示的检查试验 模拟开机、空载、发电、调相、停机等工况及工况之间的转换，观察工况转换及状态显示是否正常。4.4.5 调节模式和控制方式的切换试验 在额定频率信号下，模拟断路器关合，接力器开至中间位置，分别进行频率调节模式与开度调节模式之间，以及自动、电气手动、机械手动等控制方式之间的相互切换，检测接力器行程的变化是否满足设计要求。4.4.6 通信功能检查 通过RS232串行通信接口或其他约定的通信接口将调节器与计算机连接起来，检查其双向通信功能。4.4.7 故障诊断及处理功能试验 按各型数字式调速器的设计特点进行相应的故障诊断及处理功能试验。分别模拟主要模块故障、机组频率信号和电网频率信号消失故障、电液随动装置故障、以及电源电压降低和消失故障，检查调节器对故障的诊断能力；检查数字式调节器故障后的动作是否符合设计要求； 模拟电源消失故障时，在电源恢复后，还应检查调节器的主要调节、控制功能和主要调节参数是否保持原有状况。模拟故障试验时，应先作好安全措施，确保安全。 数字式调速器故障处理功能设置的一般原则是：对于双机(通道)系统，如工作机(通道)出现模块级故障时，应能自动、无扰动地切换到备用机(通道)工作，并有显著的标志或故障报警信号；如出现系统级故障或电源故障时，应能自动、无扰动地切换为手动控制方式，并有显著的标志或故障报警信号；对于单机(通道)系统，无论出现上述哪种故障，均应自动、无扰动地切换为手动控制方式，并有显著的标志或故障报警信号；对于具有容错控制功能者，则应按产品技术条件的规定进行相应试验。4.4.8 数字调节器静态特性试验将KP、KI置最大值，KD置最小值(或bt、Td和Tn置最小值)，输入适当的频率信号。在输入信号为额定值时，用“功率给定”将调节器输出相对值调整到约50%，分别将永态转差率bp置于2%、4%、6%、8%，改变输入频率信号， 测量调节器输出电压Yu，1、Yu，2。按下式计算bp的实测值：式中： fr额定频率，Hz； Yu，1、Yu，2调节器输出电压，V； f、f相应的输入频率，Hz； Yu,max调节器输出电压最大值，V。 为保证试验精度，应使yu，2yu，150%yu,max。4.4.9 数字调节器动态特性试验 动态特性试验是为了检查数字调节器的调节规律是否正确，并对调节参数进行校验。4.4.9.1 PID数字调节器的调节规律可用下列传递函数描述：yu（s）x(s)KPKIsKDs(1TIVs)式中：yu(s)PID调节器输出的拉氏变换值；x(s)PID调节器输入的拉氏变换值； KP比例增益； KI积分增益； KD微分增益； TIV微分衰减时间常数。4.4.9.2 对模拟输出的数字调节器，直接按4.4.9.3、4.4. 9.4所述方法进行校验；对数字输出的数字调节器，校验时将功率放大器的放大系数置为1，时间常数置最小值，视功率放大器的模拟输出为数字调节器的输出，按同样方法进行校验。4.4.9.3 KP和KI的校验。bp、KD(或Tn)置最小值，将KP和KI(或bt和Td)置于待校验值，对数字式调节器施加相当于一定相对转速的频率阶跃扰动信号X，用自动记录仪记录调节器输出的过渡过程曲线如图1所示。图1 调节器输出的过渡过程曲线1图中OBC为过渡过程曲线，将直线段BC反向延长，与t轴(时间轴)交于A点，与yu轴交于D点，则ODKPx。调节参数的实测值可按下列各式求出： KPODx KIOD(ADx)btxOD TdOA4.4.9.4 KD的校验。KP(或bt)置于已校验值，bp、KI置于最小值(或Td置最大值)，KD(或Tn)置于待校验值。对数字调节器施加相当于一定相对转速的频率阶跃扰动信号x，记录调节器输出的过渡过程曲线如图2所示。曲线后部FG接近于水平线。延长GF与yu轴相交于D，依据AB0.63AD求出B点，过B点作水平线与曲线交于E点，再过E点作垂线与t轴交于C点，则OC可近似视为微分衰减时间常数TIV值。记PID数字调节器的采样周期为，则：ADKDx（TIV）或 ADKDxTIV(忽略值)KD、Tn的近似值可按下式求出：KDAD (TIV)x或 KDADTIVx(忽略值)TnKDKP图2 调节器输出的过渡过程曲线24.4.10 电气协联的调整4.4.10.1 将水头信号调整到某一待试验值，输入并逐次改变模拟导叶接力器行程的电气量，测出电气协联的输出量，据此绘出该水头信号下以电气量表示的实际协联关系曲线。用同样的方法绘出各水头信号下的实际协联关系曲线，与转换为电气量的给定协联关系曲线比较，误差较大时应进行修正。对机组出力限制线以外的协联关系曲线，其误差可不予修正；对运行机会很少的工况区，其误差可不予严格修正。4.4.10.2 当使用函数记录仪直接记录各水头下以电气量表示的实际协联关系曲线时，应注意电气量的变化速度不能太快，否则不能得到准确的协联关系曲线。4.5 模拟式电液调节装置电气部分试验4.5.1 测频环节试验 测频环节带实际负载或模拟负载。逐一改变输入信号的频率，测量相应频率下测频环节的输出电压，并绘制测频环节静态特性曲线。静态特性曲线应近似直线，线性范围为5Hz。在1Hz范围内，测频环节传递系数的实测值与设计值相比，其误差不得超过设计规定值的5%。在15Hz85Hz范围内，测频环节静态特性曲线必须是单调的。 用机组残压信号作频率信号源的测频环节，还应测量最低工作信号电压。其方法如下：将信号的频率调整于额定值，自高向低逐步改变信号电压，直到测频环节输出电压发生变化为止，此时的信号电压即为最低工作信号电压，其值应不大于设计规定值。4.5.2 暂态反馈回路试验4.5.2.1 暂态转差率bt刻度校验。置bt于待校验刻度，将暂态反馈回路电容短路，向暂态反馈回路输入与接力器全行程反馈电压相等的电压， 测出暂态反馈回路输出电压Ubt。按下式计算出该刻度下的实测bt值：btKbtUbt式中：Kbt折算系数由制造厂给出，V-1。4.5.2.2 暂态反馈时间常数Td刻度校验。置Td于待校验刻度，向暂态反馈回路分别输入正负阶跃信号，用自动记录仪记录输出量衰减的过渡过程曲线。输出量由初始值(100%)衰减到36.8%的历时即为该刻度下Td的实测值。试验三次，取其平均值。时间常数偏差t按下式计算： Tt0.12.38式中：T理论时间常数，s； t0.1暂态反馈回路输出量由初始值(100%)衰减到10%的历时，s。4.5.3 电子调节器静态特性试验将bt、Td和Tn置于最小值(KP、KI置于最大值，KD置于最小值)，用直流电压或测频环节输出电压作为输入信号。在输入信号为零时，用“功率给定”将调节器输出相对值调整到约50%，分别将永态转差率bp置于2%、4%、6%、8%的刻度，改变输入电压信号，测量调节器某两个输出电压Yu,1、Yu，2。按下式计算bp的实测值：式中： Kf测频环节传递系数，VHz； fr额定频率，Hz； Yu，1、Yu，2调节器输出电压，V；U、U相应的输入电压，V； Yu,max调节器输出电压最大值，V。 为保证试验精度，应使Yu，2Yu，150%Yu,max。4.5.4 电子调节器动态特性试验 参照4.4.9的方法进行，但采样周期值取为零。4.5.5 电气协联函数发生器调整 电气协联函数发生器种类较多，一般可按下述方法进行调整试验： a) 将电气协联函数发生器的水头电路调整到待试验的水头下，输入并逐次改变模拟导叶接力器行程的电气量，测出电气协联函数发生器的输出量，据此绘出该水头下以电气量表示的实际协联关系曲线。 b) 用同样的方法绘出各水头下的实际协联关系曲线，并与转换为电气量的给定协联关系曲线比较，误差较大时应进行调整。对机组出力限制线以外的协联关系曲线，其误差可不予调整；对运行机会很少的工况区，其误差可不予严格调整。 c) 当使用函数记录仪直接记录各水头下以电气量表示的实际协联关系曲线时，应注意电气量的变化速度不能太快，否则不能得到准确的协联关系曲线。4.6 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 按GBT 13926.4有关规定进行试验，试验等级为3级，试验参数见表2：表2 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验参数表开路输出试验电压(10%)和脉冲群的重复频率(20%)在供电电源端口在频率信号输入端口电压峰值kV重复频率kHz电压峰值kV重复频率kHz2515 电气部分在额定工作条件下进行试验，其输出应整定在中间值，从供电电源口和频率信号输入端口输入瞬变脉冲干扰信号，试验持续时间不少于1min，干扰引起的输出变化量不得大于1%，在试验过程中，允许其显示装置的显示性能暂时降低，但能自行恢复；试验结束后， 电气部分的性能还应满足有关技术条件规定。 试验应在专用设备上进行，在输入干扰信号时应采取保护措施，防止受试设备损坏或出现不安全后果。4.7 电气机械液压转换装置试验 试验应在装置工作正常、零位调整完毕的条件下进行。试验时环境温度为室温或在规定范围内；当正常工作需振动分量时，应加入规定的振动信号；对电气液压转换装置，除进行油压漂移试验时外，其工作油压应在规定范围内。4.7.1 线圈内阻及绝缘电阻的测定 各类电气机械液压转换装置的线圈内阻用欧姆表测量；各线圈间及各线圈对壳体间的绝缘电阻用兆欧表测量。工作线圈的额定工作电压小于48V时，采用额定电压为250V的兆欧表；工作线圈的额定工作电压为48V500V时，采用额定电压为500V的兆欧表。4.7.2 静态特性试验 装置带规定负载或实际负载，逐次增大或减小输入指令信号，每次稳定平衡后，测量相应的输出位移(对流量输出型电气液压转换装置则测量其相应的空载输出流量)，测点不得少于10点，绘制其静态特性曲线；由曲线求出其工作范围、传递系数和死区。4.7.3 动态特性试验 用频率法进行试验。装置带规定负载或实际负载，输入0.1Hz10Hz的正弦波信号，输入信号的幅值应使装置工作在线性范围内，必要时可加入偏置信号。用位移传感器测量输出位移 (对流量输出型电气液压转换装置可用动态流量变送器或用带有位移传感器的试验接力器测量其输出流量)。并用自动记录仪记录输入、输出信号的波形图，求出其幅频、相频特性。4.7.4 电气液压转换装置油压漂移的测定 对位移输出型电气液压转换装置，保持输入指令信号为零，装置带规定负载或实际负载， 在允许的范围内改变油压大小，测量相应的位移变化量。该变化量与工作行程之比，即为相对油压漂移；在油压降低过程中，相对油压漂移达到最大允许值时的油压为允许最低工作油压。 对流量输出型电气液压转换装置，保持输入指令信号为零，在正常工作油压范围内，改变油压大小，测量其相应的输出流量。使输出流量恢复至零所需的输入信号的变化值与额定信号之比，即为相对油压漂移。4.7.5 电气机械转换装置及位移输出型电气液压转换装置负载漂移的测定 保持装置输入指令信号不变，使其位移输出处于中位，在允许范围内改变负载大小，测量其相应的位移变化，该变化与工作行程之比，即为相对负载漂移。相对负载漂移达最大允许值时的负载为最大允许负载。4.7.6 电气液压转换装置静态耗油量的测定 在工作油压下带实际负载，输入指令信号为零，测定电气液压转换装置每分钟静态耗油量，并记录当时油温。4.8 机械液压部分的调整试验 机械液压部分调整试验时，油压装置一般应投入自动，如油压装置为手动运行方式，必须及时向压力罐补油，防止压力罐内油位过低，使高压空气冲入油管和液压件内。 机械液压部分的调试顺序一般应按照先手动操作部分，后自动操作部分，先在低油压下调试，后在高油压下调试的原则进行。单调节电液调节装置机械液压部分的调整试验按4.8.14.8.6所述进行。4.8.1 充油前的检查和初步调整 充油前，应先检查部件的制造安装质量，如有机械反馈部件，应确认其构成负反馈；如机械反馈参与自动调节，还要特别注意消除可能产生反馈误差的因素。检查后将手动操作机构置于全关位置(对比例式手动操作机构)或中位(对积分式手动操作机构)，对参与手动操作的各部件进行初步调整，使得机械液压部分充油后主配压阀能明显偏向关机侧。4.8.2 充油 充油之前，比例式手动操作机构置于全关位置，积分式手动操作机构置于中位，当机组有事故配压阀时，充油前应采取措施，使其在低油压时不切断主配压阀到主接力器的油路。将油压升至额定工作油压的13左右，缓慢打开主供油阀，检查各充油部分。如有漏油，则关闭主供油阀，予以处理。充油过程中，如发生振动，可对有关充油部分进行排气或调节主供油阀开口，改变充油速度，使振动逐渐消失。充油后主配压阀应偏向关机侧，主接力器应无开机趋势。4.8.3 低油压下手动操作部分的调整试验4.8.3.1 对于比例式手动操作方式，打开锁定后，先将手动操作机构缓慢开到全开位置，然后调整参与手动操作的有关部件，使主接力器也刚好达到全开位置，再用手动操作机构将主接力器关到50%的位置，重复上述调整，使水平调节杆件处于水平位置，使机械反馈转动部件的转角等于全行程对应转角的一半。4.8.3.2 对于具有中间接力器的电液调节装置，在锁定打开前， 先把中间接力器视为主接力器，参照4.8.3.1所述的方法和要求，调整好对中间接力器进行手动操作的有关部件；然后手动将中间接力器关至全关位置，此时主配压阀应偏向关机侧； 再把中间接力器的位移输出视为比例式手动操作机构的位移输出。参照4.8.3.1所述的方法和要求，对参与主接力器手动操作的有关部件进行调整，使得主接力器的位移与中间接力器一一对应。4.8.3.3 对于用伺服电机产生相当于中间接力器位移输出的电液调节装置，无论是专设手动操作机构，还是以手动旋转电机进行操作，均属于比例式手动操作方式，可按4.8.3.1所述的方法和要求进行调整。4.8.3.4 对于积分式手动操作方式，打开锁定后，先用手动操作机构将主接力器开到任一位置，然后调整手动操作机构和主配压阀的中位，使主接力器能在手动操作机构复中时稳定在任意位置。4.8.4 手动排气 用手动操作机构使主接力器在全行程内由慢到快地反复开关，直到将各充油部分的空气排除干净，接力器能够平稳、无振动的运动为止。4.8.5 额定油压下的调整试验 将油压升至额定工作油压，按4.8.3所述的方法和要求对有关部件进行精确的调整试验， 并校准开度表。调整完毕后，将各调整螺母锁紧。4.8.6 自动调节部分的调整试验 自动调节部分的调整试验应在接力器开度未受限制的条件下进行。4.8.6.1 对于电气机械液压转换装置与主配引导阀直连的电液随动装置，应通过调整其连接件，保证在电气机械液压转换装置工作电流为零时，主配压阀准确处于中位，主接力器可稳定于任意位置。4.8.6.2 对于电气机械液压转换装置通过调节杆件与主配压阀相连的电液随动装置，各连接件的调整原则是：在电气机械液压转换装置工作电流为零时，调节杆件应处于水平位置，主配压阀准确处于中位，主接力器可稳定于任意位置。4.8.6.3 对于由流量输出的电气液压转换装置与主配压阀、辅助接力器构成的电液随动装置，应注意辅助接力器电气反馈机构的安装调整，消除其反馈死区，核对反馈接线，确认其构成负反馈。然后通过对电气液压转换装置的调整，使得在电气液压转换装置工作电流为零时主配压阀准确处于中位，主接力器可稳定于任意位置。4.8.6.4 对于具有中间接力器的电液随动装置，应通过调整，保证在电气液压转换装置工作电流为零时，中间接力器可基本稳定于任意位置。4.8.6.5 对于用电气机械转换装置作中间接力器位移输出的电液调节装置，应通过调整使其位移输出与主接力器位移一一对应。4.8.7 双调节电液调节装置机械液压部分的调整试验。 对用于转桨式(或冲击式)机组的双调节电液调节装置，其导叶(或喷针)控制部件的调整试验与4.8.14.8.6所述相同；控制桨叶(或折向器)的协联控制部件的调整试验，也应按同样的步骤并参照其相应的方法和要求进行。 通常在导叶(或喷针)控制部件的每一调试步骤完成后，即应进行桨叶(或折向器)控制部件的同一步骤的调试。4.9 电液随动装置试验4.9.1 极限开环增益测定 试验在接力器开关机时间调整到规定值后进行。试验时，接力器开到适当位置，改变放大系数以改变电液随动装置的开环增益，然后，观察在各种开环增益下的稳定情况。能使电液随动装置保持稳定的最大开环增益即为其极限开环增益。4.9.2 动态特性试验 电液随动装置开环增益置整定值(确定整定值的原则是：在满足转速死区和随动装置不准确度指标要求的前提下选取较小值，且不得超过极限开环增益的60%)，在自动方式下向电液随动装置施加约20%最大反馈电压的阶跃扰动信号，记录接力器运动的过渡过程，最大超调量应小于扰动信号的10%。4.9.3 静态特性试验 将开环增益置于整定值，按同一方向逐次增大和减少输入信号，待接力器稳定后，记录各输入信号值及相应的接力器行程，按定义用作图法或一元线性回归分析法求出其死区is和不准确度ia。4.9.4 油压漂移试验 试验在正常工况下进行，接力器分别置于25%、50%和75%的开度，在调节参数、指令信号及输入信号不变的条件下，使油压在正常工作范围内变化，测量接力器在不同开度时的漂移植，并取其平均值。4.10 电液调节装置的整机调整试验4.10.1 位移变送器的调整试验 在全行程范围内手动操作接力器，同时调整位移变送器并观测其输出量，要求接力器的全行程均在位移变送器的正常工作范围内，且使位移变送器两端留有5%的行程余量，然后测量出位移变送器的输入输出特性。试验时变送器应带实际负载，并由电液调节装置的电源供电。4.10.2 接力器开关时间的调整和紧急停机试验。4.10.2.1 为测定接力器开关时间，应先将开度限制机构置于全开位置，然后采用下述方法，使接力器全速开启和关闭： a) 在自动方式下向电液调节装置突加全开、全关的控制信号。 b) 操作紧急停机电磁阀动作和复归。 在接力器运动时，记录接力器在75%与25%之间运动所需之时间，取其两倍作为接力器的开启和关闭时间。对于不同结构的主配压阀，可以通过调整主配压阀活塞行程限制值或改变排油侧节流孔大小来调整接力器的开关时间，使之满足调节保证计算和机组运行的要求。 两种试验方法测得的开关机时间应基本相同。4.10.2.2 当机组具有分段关闭装置时，应在直线关闭时间调整后投入分段关闭装置，按设计要求调整拐点位置和接力器全行程关闭时间，调整后用自动记录仪记录接力器开、关过程曲线。4.10.2.3 在手动和自动方式下，以85%额定电压，多次操作紧急停机电磁阀，动作应正确可靠。4.10.3 接力器反应时间的测定开环增益置于整定值，bt、Td和Tn置于最小值(或KP、KI置于最大值，KD置于最小值)，bp置于零刻度。输入稳定的额定频率信号，调整有关中位，使接力器能稳定于任意中间位置。然后在额定频率的基础上，施加其绝对值逐次增加的正负阶跃频率信号，测量信号频率和相应的接力器速度，绘出以相对值表示的接力器速度与频率的关系曲线如图3所示，按图示方法分别求出小波动和大波动时的反应时间Ty1和Ty2。图3 接力器速度与频率的关系曲线4.10.4 转速指令校验 置bp6%，bt、Td和Tn于最小值，(或KP、KI置于最大值，KD置于最小值)当输入额定转速信号时，调整开度指令信号，使接力器稳定于接近全关的某一位置，再将转速指令信号分别整定在两个极端位置和待校位置，改变转速信号，使接力器回到同一位置，此时，分别测得的转速信号即为转速调整范围和待校验位置的整定值。4.10.5 功率指令校验 切除接力器位置反馈，置bp6%，模拟断路器合，向调节装置送额定频率信号，将功率指令值调到零位，用转速指令将接力器调整到空载开度附近，然后将功率指令调到待校值，导叶接力器将缓慢开启，模拟功率变送器接入功率返馈信号。使接力器停止运动时的功率信号值，即为待校验处的功率整定值。4.10.6 电液调节装置静态特性试验及转速死区测定4.10.6.1 永态转差率bp值校验开环增益置于整定值，bt、Td和Tn置于最小值(或KP、KI置于最大值，KD置于最小值)，当bp分别置于2%、4%、6%、8%刻度时，改变输入信号频率，测量电液调节装置接力器某两个输出值Y、Y及对应的输入信号频率值f、f2，按下式计算各刻度下的实测永态转差率：式中：Ymax接力器最大行程； fr额定频率，Hz。 为保证试验精度，应使YY50%Ymax。4.10.6.2 用静态特性法测定转速死区。开环增益置于整定值，bt置于最大值,Td和Tn置于最小值(或KI置于最大值，KP、KD置于最小值)，bp置于6%。输入稳定的额定频率信号，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，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。如有14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求出转速死区ix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。4.10.6.3 用阶跃频率信号法测定转速死区ix。试验条件同4.10.6.1，输入频率信号为额定值，用“功率给定”将接力器开到约20%的行程位置。在额定频率的基础上，用信号幅值为x(即ffr)的正负阶跃频率信号对电液调节装置进行扰动。开始选取的信号幅值应明显小于被试电液调节装置可能最小转速死区的一半，在此信号作用下，接力器不产生运动。然后逐次增大信号幅值进行上述扰动。当信号幅值增至某值，接力器开始产生与此信号相应的运动时，在该信号下重复三次正负扰动，要求接力器的运动方向每次均与该信号的正负正确对应，否则还应继续增大信号幅值，直到求出满足上述要求的最小信号。用同样的方法求出接力器在约50%和80%行程位置时满足上述要求的最小信号。上述所求三个信号中的最大值的两倍即为该电液调节装置的转速死区。 试验中，每次扰动应在前次扰动引起的接力器运动稳定之后进行，阶跃频率信号和接力器位移必须用自动记录仪记录。4.10.6.4 人工死区刻度校验。转速死区ix测定后，投入人工死区，并置于待校验的刻度，参照4.10.6.1的方法进行试验，但只须做一条曲线， 而且在人工死区附近适当增加测点，以便准确测得人工死区值。4.10.7 电液调节装置动态特性试验 bp、Tn(或KD)置于零刻度，bt和Td(或KP和KI)分别置于待校验的刻度上，用“功率给定”使接力器开出一定行程，对调节装置施加相当于2Hz频率的电压阶跃信号x，记录接力器的过渡过程曲线。4.10.8 接力器不动时间的测定4.10.8.1 在制造厂内，大型电液调节装置试验用接力器，其直径不得小于350mm。试验时，电液调节装置处于自动工况。bp6%，调节参数置于中间值，开环增益置于整定值，开度限制机构置于全开位置，用功率指令信号使接力器开至50%附近。使输入信号的频率突增0.1Hz，用自动记录仪记录输入频率信号和接力器位移，即可求出以输入信号频率突变瞬间为起点的接力器不动时间Tq。试验三次，取其平均值。4.10.8.2 在电站通过机组甩负荷试验，获得机组甩25%负荷示波图，从图上直接求出自发电机定子电流消失为起点的接力器不动时间Tq；也可甩10%15%负荷，以机组转速上升到0.1Hz时为起始点，求出接力器不动时间。测试时应短接调速器所用的断路器辅助接点信号。用自动记录仪记录机组转速、接力器行程和发电机定子电流时，应保证时间分辨率不小于50mms，接力器行程分辨率不小于5mm1%，频率分辨率不小于50mmHz。4.10.9 电气协联关系校验 首先检查轮叶控制部分位移传感器输出的零位及幅值是否符合设计要求，然后将反映水头的参数调整到待校验的水头下，将导叶控制部分切为手动， 轮叶控制部分置于自动。逐次手动改变导叶接力器行程，待轮叶接力器稳定后，记录导叶接力器行程和相应的轮叶接力器行程(或轮叶转角)，并用给定曲线校核。其他水头下的协联曲线可按同样方法进行校核。如有误差可参照4.4.10.1及4.5.5中所述的原则予以调整。4.10.10 操作回路检查及模拟动作试验(应在无水状态下进行)4.10.10.1 根据设计图纸检查操作回路，调整各有关接点，分别对各回路进行模拟动作试验，正确无误后，进行开停机模拟动作试验。4.10.10.2 由中央控制室发开机令，电液调节装置的开度限制机构应开至启动开度，导叶接力器也随之开到启动开度；模拟机组频率逐渐上升至额定值，导叶接力器即关回到空载开度附近，这样就完成了模拟开机过程。对于转桨式水轮机，在开机过程中，其轮叶应从启动转角慢慢关至设计值。4.10.10.3 模拟合发电机断路器，开度限制机构即自动开到全开或规定位置。当中控室发出增功率指令时，接力器开度增大，模拟带负荷和增功率过程；当发出减功率指令时，接力器开度减小，模拟减负荷过程。对于转桨式水轮机，当进入协联工况后，轮叶亦应按协联关系随导叶接力器协联动作。4.10.10.4 发停机令，接力器将迅速关至空载位置。模拟发电机断路器开断，机组解列，开度限制机构关闭至零；模拟机组频率下降到零，即完成了模拟停机过程。对转桨式水轮机，停机后其轮叶还将开到启动转角，为下次启动准备条件。4.10.11 电源切换模拟试验 电液调节装置处于自动控制方式，接力器开到某一位置。将主供电源切断，备用电源应能可靠供电，并发出报警信号；电源自动切换时接力器的位移不得超过全行程的2%。4.10.12 转速信号消失模拟试验 试验条件同4.10.11。人为切断电液调节装置测频环节的输入信号，接力器应不产生明显位移，同时发出报警信号。然后模拟在转速信号消失条件下的机组正常停机和事故停机，均应迅速可靠。4.10.13 电气备用插件更换试验 为保证电气备用插件有良好的互换性，必须进行备用插件的更换试验，步骤如下： a) 更换前必须对备用插件的调节参数、放大倍数及电路的其他特征参数进行调整，使其与待更换插件的参数相同； b) 记录更换前电液调节装置的工作状态和有关参数； c) 将电液调节装置切为手动控制方式，并切除电源，然后更换插件； d) 更换以后，恢复供电，并作必要的检查及调整，然后切为自动控制方式，此时电液调节装置应能恢复到更换前的状态； e) 对调节规律有影响的插件，更换以后必须重新进行电液调节装置的动态特性试验，其动态特性应与更换前基本相同。4.10.14 电液调节装置漏油量及耗油量的测定4.10.14.1 漏油量的测定。切断油压装置向电液调节装置以外的机组自动化元件等各部位供油的通路；接力器处于全关位置，并投入锁定；电液调节装置处于手动控制方式。打开主供油阀，根据压力罐油位在一定时间内下降的高度和压力罐内径， 即可计算出单位时间内电液调节装置的总漏油量。4.10.14.2 耗油量的测定。置电液