2022水電機(jī)組自動(dòng)化元件配置要求

水電機(jī)組自動(dòng)化元件配置要求作者：職場(chǎng)人主要是兩個(gè)規(guī)程，《水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化元件（裝置）及其系統(tǒng)基本技術(shù)條件》和《水電廠(chǎng)自動(dòng)化元件基本技術(shù)條件》，以及《水力發(fā)電廠(chǎng)測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)規(guī)范》水電廠(chǎng)機(jī)組自動(dòng)化元件（或裝置）:是指機(jī)組開(kāi)機(jī)、運(yùn)行、停機(jī)、備用、事故停機(jī)及事故報(bào)警所用的自動(dòng)化裝置。主要指溫度、轉(zhuǎn)速、液位、物位、壓力，液流等非電量的監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)換、操作所使用的控制裝置和顯示儀表及軸電流信號(hào)裝置等。一般不包括電氣二次回路、發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)、調(diào)速器及勵(lì)磁系統(tǒng)及中控室需要的自動(dòng)化元件。自動(dòng)化元件的一般要求一般自動(dòng)化元件的技術(shù)要求和相關(guān)熱工儀表的要求相同，主要包括各種流量開(kāi)關(guān)、液位開(kāi)關(guān)、電磁閥、轉(zhuǎn)速信號(hào)器、機(jī)械過(guò)速裝置和過(guò)速限制器、蠕動(dòng)監(jiān)視裝置、壓力（差壓）開(kāi)關(guān)、電阻式溫度計(jì)、溫度數(shù)顯示表（最好帶4-20mA信號(hào)）、油混水監(jiān)測(cè)裝置、軸電流監(jiān)測(cè)裝置、限位開(kāi)關(guān)、導(dǎo)葉位置開(kāi)關(guān)、濾水器、減壓閥、電動(dòng)閥、振動(dòng)（擺度）監(jiān)測(cè)裝置、發(fā)電機(jī)氣隙監(jiān)測(cè)裝置、發(fā)電機(jī)局部放電監(jiān)測(cè)裝置、大軸軸向位移監(jiān)測(cè)裝置、推力軸承負(fù)荷測(cè)量?jī)x、水輪機(jī)壓力脈動(dòng)測(cè)量?jī)x、軸承油位監(jiān)測(cè)儀、水輪機(jī)上下游水位測(cè)量?jī)x、水輪機(jī)水頭測(cè)量?jī)x、水輪機(jī)流量測(cè)量?jī)x、水輪機(jī)效率測(cè)量?jī)x、水輪機(jī)耗水率測(cè)量?jī)x、冷卻水或潤(rùn)滑水流量測(cè)量?jī)x、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火裝置、各種變送器。技術(shù)要求與以前版本有比較大區(qū)別的是轉(zhuǎn)速信號(hào)器。1、齒盤(pán)的齒數(shù)為發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)的1-3倍，齒的寬度號(hào)高度應(yīng)大于20mm；探頭與齒盤(pán)的間隙，不小于3mm；基本誤差不超過(guò)0.5%的額定轉(zhuǎn)速；分辨力不大于0.1%的額定轉(zhuǎn)速；具備斷電記憶、過(guò)速記憶、參數(shù)自動(dòng)保護(hù)功能。2、機(jī)械過(guò)速開(kāi)關(guān)的動(dòng)作誤差不大于3%，電氣轉(zhuǎn)速信號(hào)器(或裝置)的誤差不大于1%（零轉(zhuǎn)速觸點(diǎn)除外），返回系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)速下降時(shí)發(fā)信號(hào)的觸點(diǎn)，應(yīng)不大于1.1；對(duì)轉(zhuǎn)速上升時(shí)發(fā)信號(hào)的觸點(diǎn)，應(yīng)不小于0.9(零轉(zhuǎn)速觸點(diǎn)除外)，這些指標(biāo)比以前要求都嚴(yán)格多了。3、對(duì)電氣型轉(zhuǎn)速信號(hào)器，要求具有可調(diào)整的4對(duì)0～200%額定轉(zhuǎn)速之間的觸點(diǎn)和一對(duì)零轉(zhuǎn)速觸點(diǎn)；對(duì)機(jī)械型轉(zhuǎn)速信號(hào)器，應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)組過(guò)速保護(hù)的要求。轉(zhuǎn)速信號(hào)器應(yīng)同時(shí)采用機(jī)端殘壓測(cè)頻和齒盤(pán)測(cè)頻，如果只有一種，應(yīng)選擇齒盤(pán)測(cè)頻，對(duì)于機(jī)端殘壓測(cè)頻能夠適應(yīng)0.2V的殘壓值。4、機(jī)械液壓過(guò)速保護(hù)裝置在整定轉(zhuǎn)速時(shí)，過(guò)速擺及換向閥應(yīng)準(zhǔn)確動(dòng)作，可手動(dòng)返回，動(dòng)作誤差不大于3%；機(jī)械轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置應(yīng)采取可消除主軸擺動(dòng)影響的結(jié)構(gòu)；蠕動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，在機(jī)組停機(jī)的情況下。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到1.5度時(shí)，應(yīng)有報(bào)警輸出。1、《水電廠(chǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的驗(yàn)收方法和試驗(yàn)》中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測(cè)試方法。1、超限診斷報(bào)警功能的檢查在I/O柜模擬量通道輸入端，逐漸增加（或減少）輸入信號(hào)至畫(huà)面報(bào)警。繼續(xù)增加（或減少）輸入信號(hào)后再減少（或增加）輸入信號(hào)，至CRT畫(huà)面報(bào)警信號(hào)消失，記錄報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生和報(bào)警信號(hào)消失時(shí)的輸入信號(hào)值，注意過(guò)程中畫(huà)面的變化。報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生時(shí)的輸入信號(hào)值與設(shè)定點(diǎn)的差值，稱(chēng)為報(bào)警設(shè)定點(diǎn)動(dòng)作誤差；報(bào)警消失時(shí)的輸入信號(hào)值與設(shè)定點(diǎn)的差值，稱(chēng)為報(bào)警設(shè)定點(diǎn)恢復(fù)差；報(bào)警設(shè)定點(diǎn)動(dòng)作差和恢復(fù)差均應(yīng)不大于模件的允許誤差。當(dāng)超限產(chǎn)生或消失時(shí)，畫(huà)面上相應(yīng)點(diǎn)應(yīng)顯示報(bào)警、數(shù)據(jù)或底色變色，聲光報(bào)警提示。2、熱電阻輸入信號(hào)短路或斷路診斷功能檢查在I/O柜熱電阻信號(hào)通道的輸入端輸入一信號(hào)后，短路或斷開(kāi)輸入信號(hào)，畫(huà)面上相應(yīng)點(diǎn)的顯示值及顏色應(yīng)迅速變化至規(guī)定值，故障報(bào)警應(yīng)符合實(shí)際。3、輸入信號(hào)斷路診斷功能檢查在I/O柜的模擬量輸入端輸入一信號(hào)后，斷開(kāi)輸入信號(hào)，畫(huà)面上相應(yīng)點(diǎn)的故障顯示、報(bào)警應(yīng)符合實(shí)際。4、SOE記錄和事故追憶系統(tǒng)（可選項(xiàng)）在操作員站上進(jìn)入SOE組態(tài)畫(huà)面，檢查系統(tǒng)的SOE信號(hào)內(nèi)容描述正確，配置符合設(shè)計(jì)且留有一定余量。SOE應(yīng)包括水機(jī)保護(hù)信號(hào)、電氣保護(hù)信號(hào)、重要狀態(tài)量。檢查事故追憶功能，其表征機(jī)組主設(shè)備特征的變量信號(hào)記錄應(yīng)完整。設(shè)置了不少于20個(gè)重要變量的跳閘前10min、跳閘后5min，以1s時(shí)間間隔的快速記錄，以及一些時(shí)間間隔為3～5s的相關(guān)變量的記錄（可選項(xiàng)）。事件分辨率測(cè)試方法任意選擇3～5點(diǎn)的SOE信號(hào)輸入通道，連接SOE信號(hào)發(fā)生器，讓信號(hào)發(fā)生器送出時(shí)間間隔在1～5m間的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，改變信號(hào)發(fā)生器信號(hào)的間隔時(shí)間，直至SOE記錄的時(shí)間間隔與實(shí)際不符時(shí)止。事件順序記錄的分辨力應(yīng)≤l-2ms。小型水電機(jī)組滿(mǎn)足5ms或10ms的要求。檢查報(bào)警顯示、打印信號(hào)的內(nèi)容、次序及時(shí)間順序，應(yīng)與輸入信號(hào)一致；重復(fù)打印時(shí)，時(shí)序應(yīng)無(wú)變化；事故追憶顯示符合設(shè)計(jì)要求。雪崩處理能力測(cè)試方法在現(xiàn)地控制單元的事件順序記錄量中任意抽選n點(diǎn)，接入同一狀態(tài)量輸入信號(hào)，改變輸入信號(hào)狀態(tài)，檢查所記錄的事件名稱(chēng)應(yīng)與所選測(cè)點(diǎn)名稱(chēng)一致且無(wú)遺漏，所記錄的狀態(tài)及事件發(fā)生時(shí)間應(yīng)一致。對(duì)于機(jī)組現(xiàn)地控制單元，宜選n＝8點(diǎn)；對(duì)于開(kāi)關(guān)站及公用現(xiàn)地控制單元，宜選n＝32點(diǎn)。5、I/O信號(hào)處理精度檢查測(cè)試模件信號(hào)處理精度測(cè)試前，應(yīng)先確認(rèn)所用的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的（校準(zhǔn)儀）計(jì)量傳遞在有效檢定周期內(nèi)，其阻抗與模件阻抗相匹配，內(nèi)外供電電源相對(duì)應(yīng)。監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)，分模擬量輸入（AI）、模擬量輸出（AO）、數(shù)字量輸入（DI）、數(shù)字量輸出（DO）、脈沖量輸入（PI）五大類(lèi)。測(cè)試開(kāi)始時(shí)先檢查每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換系數(shù)，應(yīng)符合測(cè)量系統(tǒng)量值轉(zhuǎn)換要求。檢查模擬量測(cè)量參數(shù)的采樣周期、顯示周期和“不靈敏區(qū)”設(shè)置，應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)組運(yùn)行的需要。測(cè)試模件供電質(zhì)量、模件適應(yīng)電源及負(fù)載變化能力，當(dāng)直流電源電壓在額定值的±5％范圍內(nèi)變化時(shí)，I/O模件功能和基本誤差應(yīng)符合規(guī)定要求。（1）模擬量輸入（AI）信號(hào)精度測(cè)試。AI信號(hào)有熱電阻RTD（Pt100、Cu50）、電流（4～20mADC、0～10mADC、0～20mADC等）、電壓(1～5VDC、0～5VDC、0～10VDC等）。工程中常用的有RTD(Pt100）、4～20mADC。測(cè)試按以下步驟進(jìn)行：l）關(guān)閉所用信號(hào)發(fā)生器電源，接線(xiàn)。2）打開(kāi)所需信號(hào)發(fā)生器電源，特別要注意模擬輸入量的供電方式：現(xiàn)場(chǎng)供電（FIELD）或系統(tǒng)供電（SYSTEM）。若是FIELD方式，信號(hào)發(fā)生器切至有源（24VDC）檔，兩表棒直接與輸入端子相連，正端接正端，負(fù)端接負(fù)端；若是SYSTEM方式，信號(hào)發(fā)生器切至無(wú)源檔，表棒正端接輸入端子負(fù)端，負(fù)端接機(jī)柜直流接地棒。3）通過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源，在相應(yīng)的輸入信號(hào)線(xiàn)端子上分別輸入量程的0％、25％、50％、75％、100％信號(hào)，在操作員站或工程師站上讀取信號(hào)顯示值（注意該信號(hào)數(shù)據(jù)變化的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)符合運(yùn)行要求），與輸入的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較（若被測(cè)試的模件共享1個(gè)AD轉(zhuǎn)換器，則每個(gè)模件可僅選一個(gè)通道測(cè)試5個(gè)點(diǎn)信號(hào)，其余通道只測(cè)量程的50％信號(hào)，記錄所測(cè)信號(hào)值及CRT上相應(yīng)信號(hào)值；但通用模擬量信號(hào)輸入的子模件每個(gè)通道都有A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)，則每個(gè)通道均需要進(jìn)行測(cè)試。4）記錄各測(cè)點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算測(cè)量誤差，應(yīng)滿(mǎn)足下表精度要求。輸入模件通道精度標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)類(lèi)型基本誤差回程誤差電流（mA）±0.1%±0.05%直流電壓（v）低電壓直流電壓*（v）±0.2%±0.1%脈沖（Hz）±0.1%±0.05%熱電阻（Ω）±0.2%±0.1%值得注意的是，進(jìn)行AI信號(hào)通道精度測(cè)試時(shí)，RTD通道通常要用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱作為信號(hào)源，如采用有源信號(hào)校準(zhǔn)儀作為信號(hào)源，可能會(huì)使測(cè)試數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大的偏差。（2）脈沖量輸入（PI）信號(hào)精度測(cè)試步驟如下：1）CRT上調(diào)出相應(yīng)的監(jiān)視畫(huà)面。2）用標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)源，在測(cè)點(diǎn)相應(yīng)的端子上分別輸入量程的10％、25％、50％、75％、100％信號(hào)，在操作員站或工程師站讀取該測(cè)點(diǎn)的顯示值與輸入的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。3）記錄各測(cè)點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)、計(jì)算測(cè)量誤差、檢查觸發(fā)電平，均應(yīng)滿(mǎn)足表內(nèi)要求。（3）模擬量輸出（AO）信號(hào)精度鍘試。AO信號(hào)一般都是4～20mA，通過(guò)操作員站（或工程師站），分別按量程的0％、25%、50%、75%、100％設(shè)置各點(diǎn)的輸出值．在對(duì)應(yīng)模件的輸出端子進(jìn)行測(cè)量：l）用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀測(cè)量并讀取輸出信號(hào)示值，與輸出的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；記錄各點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算測(cè)量誤差，應(yīng)滿(mǎn)足下表的精度要求。輸出模件通道精度標(biāo)準(zhǔn)AO信號(hào)類(lèi)型基本誤差回程誤差電流（mA）±0.25%0.125%電壓（V）±0.25%0.125%脈沖（Hz）±0.25%0.125%2）若為電壓輸出的AO模件通道，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻至允許的最小負(fù)載電阻（不大于2kΩ)，其輸出值的變化量應(yīng)不大于模件允許誤差。3）若為電流輸出的AO模件通道，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻至允許的最大負(fù)載電阻（不小于500Ω)，其輸出值的變化量應(yīng)不大于模件允許誤差。（4）脈沖量輸出（PO）信號(hào)精度測(cè)試。通過(guò)操作員站或工程師站分別按量程的10％、25％、50%、75％、100％設(shè)置各點(diǎn)的輸出值，在對(duì)應(yīng)的輸出端子上用標(biāo)準(zhǔn)頻率計(jì)測(cè)量并讀取示值，與輸出的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算值進(jìn)行比較。記錄各測(cè)點(diǎn)的測(cè)試數(shù)據(jù)，計(jì)算測(cè)量誤差，應(yīng)滿(mǎn)足制造廠(chǎng)出廠(chǎng)精度要求。6、開(kāi)關(guān)量信號(hào)正確性檢查（1）開(kāi)關(guān)量輸入（DI）信號(hào)正確性檢查。通過(guò)短接／斷開(kāi)無(wú)源接點(diǎn)或加入／去除電平信號(hào)，分別改變各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，在操作員站或工程師站上檢查各輸入點(diǎn)的狀態(tài)變化；記錄測(cè)試的各點(diǎn)狀態(tài)變化，應(yīng)正確無(wú)誤。（2）開(kāi)關(guān)量輸出（DO）信號(hào)正確性檢查。檢查數(shù)字量輸出子模件地址并記錄；通過(guò)操作員站調(diào)出相應(yīng)的控制畫(huà)面（工程師站），分別設(shè)置0和1的輸出給定值，用萬(wàn)用表檢查相應(yīng)模件輸出端子的通／斷情況，同時(shí)觀(guān)察開(kāi)關(guān)量輸出指示燈的狀態(tài)；記錄各點(diǎn)的測(cè)試狀態(tài)變化，應(yīng)正確無(wú)誤。3、儀表檢測(cè)1）測(cè)溫LCU通道校驗(yàn)（包括巡檢儀），采用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱進(jìn)行校驗(yàn)，一般應(yīng)校驗(yàn)0、50、100℃三個(gè)點(diǎn)。2）測(cè)溫電阻的校驗(yàn)，鐵芯溫度等不能校驗(yàn)，但是油槽的溫度點(diǎn)，推力軸承、上導(dǎo)、下導(dǎo)軸瓦測(cè)溫電阻、空冷器的部分測(cè)溫電阻可以利用機(jī)務(wù)檢查的機(jī)會(huì)進(jìn)行。（測(cè)溫電阻經(jīng)過(guò)一個(gè)C-C-B-C-A的檢修順序，所用的測(cè)溫電阻的都要校驗(yàn)一次）。新的和備用熱電阻可以要求預(yù)試單位進(jìn)行?？梢砸箢A(yù)試單位用便攜式測(cè)溫爐帶回路進(jìn)行校驗(yàn)。3）LCU的模擬量信號(hào)包括AI和AO，AI可以采用334或其他信號(hào)源校驗(yàn)，AO請(qǐng)廠(chǎng)家配合，在LCU中設(shè)置輸出，在端子上用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量。4）檢修工作中，“發(fā)變組保護(hù)各邏輯回路檢查及至LCU保護(hù)信號(hào)”，“發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁、調(diào)速器、保護(hù)裝置等各信號(hào)及GIS、GCB開(kāi)關(guān)及刀閘的位置接點(diǎn)進(jìn)LCU的信號(hào)”要及時(shí)聯(lián)系電氣二次專(zhuān)業(yè)配合完成。5）DO信號(hào)的校驗(yàn)，首先在LCU中設(shè)置輸出1，在端子上用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，校驗(yàn)時(shí)注意做好安全措施。6）其它儀表的校驗(yàn)，壓力變送器、壓力開(kāi)關(guān)和壓力表應(yīng)全部校驗(yàn)；流量開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)比較困難，一般采用在線(xiàn)校驗(yàn)的方式，C級(jí)檢修主要是示流信號(hào)計(jì)檢查、清掃，管路疏通。水機(jī)保護(hù)的要求《GBT11805-2008水輪發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化元件(裝置)及其系統(tǒng)基本技術(shù)條件》“5.2.7機(jī)組發(fā)生下列情況時(shí)，機(jī)組自動(dòng)化元件及其系統(tǒng)要求發(fā)出事故停機(jī)并報(bào)警：1)機(jī)組各軸承及發(fā)電機(jī)定子過(guò)熱；2)水潤(rùn)滑軸承主、備用水均中斷或降低到一定值并超過(guò)規(guī)定時(shí)間；3)機(jī)組調(diào)相運(yùn)行時(shí)失去電源，與電網(wǎng)解列，機(jī)組轉(zhuǎn)速下降至規(guī)定值；4)電氣事故保護(hù)動(dòng)作；5)機(jī)組火警；6)機(jī)組振動(dòng)、擺度過(guò)大；7)按事故停機(jī)按鈕；8)安裝有圓筒閥或進(jìn)水口快速閘門(mén)的機(jī)組，在圓筒閥或進(jìn)水口快速閘門(mén)下滑到事故位置時(shí)”?！?.2.8機(jī)組發(fā)生