DL656-1998火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程.doc

火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程DL/T656-1998发表时间:2002-1-15中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程Code for on-line acceptance test ofturbine control system in fossil fuel power plant1998-03-19 发布 1998-10-01 实施 中华人民共和国电力工业部 发布前 言 本规程是根据电力工业部技综199544号文电力行业标准计划的安排制定的。 本规程是新编的电力行业标准。 本规程的附录A、附录B都是标准的附录。 本规程由电力工业部热工自动化标准化技术委员会提出并归口。 本规程起草单位：湖北省电力试验研究所。 本规程主要起草人 邓庆松。 本规程委托电力工业部热工自动化标准化技术委员会负责解释。目 次 前言 1 范围 2 引用标准 3 定义及缩略语 4 测试条件5 功能测试 6 性能测试 7 抗干扰能力测试 8 可用率考核 附录A （标准的附录） 汽轮机控制系统加权系数 附录B （标准的附录） 运行记录格式1 范围 本规程规定了汽轮机控制系统在线验收测试的内容、方法以及应达到的标准，适用于固定式发电用 300MW及以上汽轮机各种数字电液控制系统订货合同和工程建设的最终在线验收测试。其它型式的汽 轮机控制系统亦可参照使用。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 DLT 5901996 火力发电厂固定式发电用凝汽式汽轮机的热工检测控制技术导则 JBTS 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 31 数字式电液控制系统(digital electrohydraulic 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。 32 汽轮机自启动(automatic turbine startup control，简称ATC或ATSC) 根据汽轮机的运行参数及热应力计算，使汽轮机从盘车开始直至带初负荷按程序实现自启动。 33 超速保护控制(overspeed protection control，简称OPC)功能 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。 34 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。 35 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。 4 测试条件 41 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。 42 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。 43 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。 44 控制系统的工作环境符合技术规范的要求。 45 机组具备带满负荷的基本条件。 46 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。 47 汽轮机控制系统投入运行后的运行记录应完整。运行记录的格式见附录B(标准的附录)。 48 测试所带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 13。 49 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 51 转速控制功能 511 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01。 512 结合机组超速试验，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511的要求，检查控制系统的全程调节功能。 513 按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015。 514 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满足制造厂的技术要求。 515 阀门切换时，转速波动不大于规定允许值。 516 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。应能根据自动同期装置的指令完成汽轮发电机的转速匹配以保护发电机能自动并网，并给出机组应带的初负荷。 517 机组在某一工况运行条件下，显示并打印热应力计算功能结果，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。 518 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法甩负荷试验，即：在机组带负荷 100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，避免高温高压蒸汽进入汽轮机，而引起超速，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。 519 OPC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2rmin，阀门动作次数不宜大于5次。 52 负荷控制功能 521 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。 522 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。 523 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应均能满足521的要求。 524 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。 525 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和最小负荷、负荷变化率时，应能在最大和最小负荷、负荷率限制值内执行负荷、负荷变化率的变化。 526 在协调控制运行方式下，检查汽轮机控制系统与分散控制系统中的协调控制系统的接口是否可靠，应能接受协调控制的负荷指令进行负荷调节，且满足521和522的精度要求。 527 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。 528 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，实际压力与设定值的差值应小于规定值。 529 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控制系统与旁路的配合情况，控制系统应能发出正确的指令，且与旁路有可靠的接口，控制系统与旁路配合应能满足机组运行的要求。 53 阀门管理和在线试验功能 531 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。 532 在机组带负荷运行过程中，控制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。 54 汽轮机自启动功能 541 控制系统置于汽轮机自启动运行方式，运行人员按一个启动键，机组应能自动进行冷态启动，升速至额定转速，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汽轮机自启动给出相应稳定数值。 542 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。 55 机组保护功能 551 超速跳闸保护(over speed 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。 552 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。 553 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(runback)指令，快速降低机组负荷，以与辅机局部故障的锅炉机组运行工况相适应。 554 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。 56 机组监视功能 561 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。 562 检查汽轮机控制系统与DCS之间的通信接口是否有效，信息是否共享，传送数据的实时性是否达到设计要求。 563 检查显示单元和显示面板(如有的话)的显示和操作功能。 564 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进行定时打印，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lmin的数据，打印内容齐全。事件顺序记录的分辨力不宜超过1ms2ms。 6 性能测试 61 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。在电源切换过程中，控制系统应能正常工作，中间数据不得丢失，保护机组的正常运行。 62 系统容错能力的测试 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。 63 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性应不受到任何影响。 64 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。 65 CRT画面响应时间的测试 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 抗干扰能力测试 71 电缆的检查。检查引入汽轮机控制系统的电缆选型和安装情况，模拟量信号必须采用屏蔽电缆，其它信号应采用技术规范要求的电缆，电缆的敷设应符合分层、屏蔽、防火和接地等有关规定。 72 抗射频干扰能力的测试。用频率为400MHz500MHz，功率为5W的步话机作高频干扰源，距敞开柜门的控制系统机柜1. 5m处工作，系统应能正常工作。 73 现场引入干扰电压的测试。在输入端子处测量各种类型信号(电流、热电偶和热电阻信号)，测试从现场引入的共模和差模干扰电压值。 74 实际共模干扰电压值应小于输入模件抗共模电压能力的60。75 实际差模干扰电压所引起的通道误差应满足下式的要求： UN% / 10NMR / 200.05% 式中：UN%变送器回路中的交流分量(峰峰值)与变送器量程之比； NMR差模抑制比。 8 可用率考核 81 分散控制系统的可用率(A)应达到999以上。可用率的统计范围只限于分散控制系统本身，不包括接入系统的变送器和执行器等现场设备。 82 可用率的统计工作自整套系统投入试运行后即开始进行。开始计算可用率的时间可以由供需双方商定。 83 自开始计算系统可用率的时间起，分散控制系统连续运行90天，即2160h，其间累计故障停用时间小于22h，则可认为完成可用率试验。若累计故障停用时间超过22h，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43h。完成系统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。 84 系统可用率可按下列公式计算： 式中：tt它是指整个连续考核统计时间扣除由于非本系统因素造成的空等时间； tf故障时间，它是指被考核系统中任一装置或子系统在实际试验时间内因故障而停用的时间，经加权后的总和；tfi第i个装置或子系统故障停用时间； Kfi第i个装置或子系统的故障加权系数，加权系数参见附录A(标准的附录)表A1和表A2。 实际试验时间和故障时间根据运行班志(依据计算机记录)确定。运行班志摘抄表见附录B(标准的附录)。附录A（标准的附录）汽轮机控制系统加权系数表A1 硬件加权系数表装 置加权系数中央处理单元0.5(冗余)1.0(非冗余)各种过程卡件nN1)键盘0.5CRT0.8打印机0.1数据通道1.0 1)N为总数，2为故障数 表A2 应用功能加权系数表 功 能 加 权 系 数显示0.5报警0.25打印记录0.1性能计算0.2转速控制1负荷控制1机组保护回路1阀门管理0.5阀门在线试验0.5ATC0.6与DCS系统的通信接口0.81.0(1)(1)当采用通信接口由DCS的操作员站作为监控手段时取大值附录B（标准的附录）