DL∕T 563-2016 水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置技術(shù)規(guī)程

備案號：53877-2016國家能源局發(fā)布 Ⅱ1范圍 13術(shù)語和定義 4適用條件 5技術(shù)要求 6試驗(yàn)及驗(yàn)收 25 25附錄A(規(guī)范性附錄)油壓裝置壓力容器的容量 26 本標(biāo)準(zhǔn)適用于接力器容量350N·m及以上的水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB150.1壓力容器第1部分：通用要求GB150.2壓力容器第2部分：材料GB150.3壓力容器第3部分：設(shè)計(jì)GB150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收GB/T3047.1高度進(jìn)制為20mm的面板、架和柜的基本尺寸系列GB/T4025人機(jī)界面標(biāo)志標(biāo)識的基本和安全規(guī)則指示器和操作器件的編碼規(guī)則GB/T4798.2電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件第2部分：運(yùn)輸GB/T6995.2電線電纜識別標(biāo)志方法第2部分：標(biāo)準(zhǔn)顏色GB11120渦輪機(jī)油GB/T12229通用閥門碳素鋼鑄件技術(shù)條件GB/T13927工業(yè)閥門壓力試驗(yàn)GB/T14039液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號GB/T17626.4電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T25133液壓系統(tǒng)總成管路沖洗方法JB/T7036液壓隔離式蓄能器技術(shù)條件2作用力F,與接力器最大行程Y的乘積，即操作功(調(diào)速功)小型特小型3頻率(轉(zhuǎn)速)控制frequency(speed)control45測頻單元響應(yīng)延滯時(shí)間hysteretic(arrearage)timeofspeedsensor從測頻單元輸入量發(fā)生階躍變化時(shí)刻起，至輸出量達(dá)到變化量5%的時(shí)間間隔。當(dāng)用作電液隨動裝置的比例元件時(shí)，圖1曲線具有正、負(fù)兩個(gè)方向的輸入/輸出，即曲線處于第1、第3象限；當(dāng)用于中間接力器輸出，即作為積分元件使用時(shí)，圖1曲線只有處于第1象限才有效。其靜特性稱為電氣-機(jī)械液壓轉(zhuǎn)換組件的滯環(huán)，如圖1所示。在某一輸出參數(shù)下，從一個(gè)方向多次重復(fù)施加輸入信號，多次輸入量的最大差值A(chǔ)p與額定sNoNoII轉(zhuǎn)速死區(qū)speeddeadband6人工死區(qū)artificialdeadbandi隨動系統(tǒng)中，對于所有不變的輸入信號，相應(yīng)輸出信號的最大變化區(qū)間的相對值，如圖3所示。i輸出信號7調(diào)壓閥pressureregulator(regulatingvalve);pressurereliefvalveL——相應(yīng)每段過水管道的長度，m;T8T在額定轉(zhuǎn)矩M,的作用下，機(jī)組從轉(zhuǎn)速為零加速到額定轉(zhuǎn)速n.所需要的時(shí)間，它是機(jī)組在轉(zhuǎn)動中慣P——機(jī)組額定功率，kW。圖5甩100%負(fù)荷時(shí)機(jī)組加速過程曲線R?9配壓閥distributingvalvePr永態(tài)差值系數(shù)permanentdroop水位控制時(shí)，在水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線圖上，某一規(guī)定運(yùn)行點(diǎn)處斜率，如圖7所示。ψa)上擾響應(yīng)過程b)下擾響應(yīng)過程波動次數(shù)wavenumberZ在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中，被控量的波峰個(gè)數(shù)與波谷個(gè)數(shù)之和的一半，定義為波動次數(shù)，如圖8所示。轉(zhuǎn)速擺動rotationalspeedswing(speedstabilityindex;steady-stategoverningspeedband)轉(zhuǎn)速擺動是指空載或孤網(wǎng)頻率(轉(zhuǎn)速)控制模式下，水輪機(jī)組轉(zhuǎn)速持續(xù)波動的峰-峰值與目標(biāo)值(給功率穩(wěn)定性指數(shù)powerstabilityindex(activepowerswing,steady-stategoverningpowerband)如圖10所示。圖10機(jī)組輸出功率波動曲線4適用條件4.1與水輪機(jī)組配套的電液調(diào)節(jié)裝置、油壓裝置及接力器的工作容量選擇應(yīng)符合GB/T9652.1與定，工作油溫范圍為10℃~50℃;油液的清潔度等級e)充水前對接力器操作檢查的開啟和關(guān)閉最低油壓應(yīng)符合GB/T8564的規(guī)定，且接力器運(yùn)動位置漂移不超過-0.2%～0.2%的條件下，機(jī)組手動空載轉(zhuǎn)速擺動相對值δx,應(yīng)不超過表2規(guī)小型、特小型士0.25士0.2士0.4士0.355.1.3人工頻率(轉(zhuǎn)速)死區(qū)E,應(yīng)能在-2%～+2%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)整定。5.1.4可設(shè)置人工開度死區(qū)Ey/功率死區(qū)Ep,其整定范圍宜為-2%~+2%。a)參數(shù)體系1:b)參數(shù)體系2:5.1.7頻率(轉(zhuǎn)速)指令信號宜在48Hz~52Hz范圍內(nèi)整定。大于全行程的2%。2)脈沖控制給定方式的輸入接口。油壓的4%。5.2.2平均故障間隔時(shí)間(MTBF)不少于12000h。a)以永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)b。為基數(shù)，大型電液調(diào)節(jié)裝置不超過0.5%b,中型電液調(diào)節(jié)裝置不超過轉(zhuǎn)槳式機(jī)組電液調(diào)節(jié)裝置的協(xié)聯(lián)隨動系統(tǒng)不準(zhǔn)確度i不得超過0.8%,實(shí)測協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線與理論(設(shè)計(jì))協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線的偏差應(yīng)不大于輪葉接力器全行程的1%。1%;每個(gè)噴針位置對所有噴針位置平均值的偏差不大于0.5%。對每個(gè)導(dǎo)葉單獨(dú)控制的水輪機(jī)，任何兩個(gè)導(dǎo)葉接力器的位置偏差不大于1%;每個(gè)導(dǎo)葉接力器位置對所有導(dǎo)葉接力器位置平均值的偏差不大于0.5%。應(yīng)不大于導(dǎo)葉接力器全行程的1%。由電子調(diào)節(jié)器的時(shí)域動態(tài)響應(yīng)示波圖上求取的Kp、K?、Kp或b、Ta、T,與理論值的偏差不得超過10%。自機(jī)組啟動開始至空載轉(zhuǎn)速(頻率)達(dá)到同期帶，即99.5%f～101%f,所經(jīng)歷的時(shí)間ts不得大于從機(jī)組啟動開始至機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到80%額定轉(zhuǎn)速n,(或額定頻率f)的升速時(shí)間to?的5倍，如圖11所示。flf(%)flf(%)0圖11開機(jī)升速至同期轉(zhuǎn)速過程曲線機(jī)組在空載工況運(yùn)行，當(dāng)頻率階躍變化的有效頻差不小于4%額定頻率時(shí)，電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)空載a)頻率變化衰減度y應(yīng)不大于25%。c)由擾動開始，到調(diào)節(jié)穩(wěn)定為止的調(diào)節(jié)時(shí)間Tp不得超過25s。d)在調(diào)節(jié)時(shí)間T內(nèi)，頻差超過±0.35Hz的波動次數(shù)Z不得超過2次。a)對于配置不同類型電液調(diào)節(jié)裝置的機(jī)組，當(dāng)手動空載轉(zhuǎn)速擺動相對值滿足本標(biāo)準(zhǔn)4.8h)的規(guī)定值時(shí)，任意3min內(nèi)機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動相對值不得超過表3的規(guī)定值。b)手動空載轉(zhuǎn)速擺動相對值不滿足本標(biāo)準(zhǔn)4.8h)規(guī)定值的機(jī)組，其自動空載3min內(nèi)轉(zhuǎn)速擺動小型、特小型士0.35士0.33士0.35轉(zhuǎn)速或指令信號按規(guī)定形式變化，接力器不動時(shí)間T?:對于配用主配壓閥(接力器控制閥)直徑200mm及以下的電液調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)，不得超過0.2s;對于配用主配壓閥直徑200mm以上的電液調(diào)機(jī)組甩100%負(fù)荷時(shí)的動態(tài)品質(zhì)應(yīng)滿足下列要求(甩負(fù)荷調(diào)節(jié)過程曲線如圖12所示):b)在甩負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中，偏離穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速3%(1.5Hz)以上的波動次數(shù)Z不超過2次；對于解列后需要帶廠用電的機(jī)組，甩負(fù)荷后機(jī)組最低轉(zhuǎn)速nm.不低于額定轉(zhuǎn)速n,的85%。1)從甩負(fù)荷后接力器首次向開啟方向移動時(shí)起，到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動相對值不超過±1%為止，歷時(shí)Tp不大于40s。2)從甩負(fù)荷開始到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動相對值不超過±1%為止的調(diào)節(jié)時(shí)間Tg也可按下述原則考核：從甩負(fù)荷開始到機(jī)組轉(zhuǎn)速升至最大值所經(jīng)歷的升速時(shí)間TM為基數(shù)，中低水頭反擊式水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間Tg不超過8TM,沖擊式和高水頭反擊式水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間Tg不超過15TM。d)上述b)、c)考核要求對于下列情況除外：不滿足本標(biāo)準(zhǔn)4.8f)、g)規(guī)定的機(jī)組、輪葉全行程關(guān)閉時(shí)間大于45s或投入浪涌控制的轉(zhuǎn)槳式機(jī)組、接力器分段關(guān)閉拐點(diǎn)高電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次調(diào)頻性能要求按DL/T1245執(zhí)對于具有功率調(diào)節(jié)模式的電液調(diào)節(jié)系率控制模式，當(dāng)有功功率的階躍擾動量不小于額定有功功率P的25%時(shí)，按照圖13所示的電液調(diào)節(jié)系a)有功功率最大超調(diào)量△Pm不得超過機(jī)組額定有功功率P的5%。y,n/n-ymyNmin/nyy圖12甩負(fù)荷調(diào)節(jié)過程曲線c)在調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定后，功率穩(wěn)定性指數(shù)宜在-1%～1%范圍內(nèi)。d)上述考核要求對于下列情況除外：不滿足本標(biāo)準(zhǔn)4.8f)、g)規(guī)定的機(jī)組、輪葉全行程關(guān)閉時(shí)間整定值大于40s的轉(zhuǎn)槳式機(jī)組、接力器開啟或關(guān)閉速率整定值小于0.5%/s的機(jī)組。PsePsetAP×1%P?-圖13電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)負(fù)荷擾動響應(yīng)過程0機(jī)組在帶負(fù)荷工況下運(yùn)行，電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于開度控制模式，當(dāng)導(dǎo)葉或噴針主接力器開度階躍擾動量不小于接力器全行程Y的20%時(shí)，按照圖14所示的電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)開度擾動響應(yīng)過程的動態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)應(yīng)達(dá)到a)開度最大超調(diào)量△Y不得超過接力器全行程Y的2%。b)在調(diào)節(jié)過程中每分鐘的平均開度調(diào)節(jié)量，即|Y-Y。|×60/Tp,應(yīng)不小于接力器全行程Y的98%。c)當(dāng)機(jī)組及調(diào)節(jié)保證計(jì)算設(shè)計(jì)要求的接力器運(yùn)動速率低于上述規(guī)定值時(shí)，每分鐘的開度調(diào)節(jié)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)提出的要求。d)在調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定后，接力器實(shí)際開度與給定值(目標(biāo)值)Y的偏差應(yīng)在-0.4%Y～0.4%Y圖14電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)開度擾動響應(yīng)過程行；當(dāng)外部負(fù)荷發(fā)生變化而引起頻率變化時(shí)，調(diào)節(jié)過程中頻率變化衰減度y應(yīng)不大于25%;在無外部負(fù)荷突變的條件下，頻率擺動應(yīng)在±3%范圍內(nèi)。b)應(yīng)能適應(yīng)正弦波、方波或梯形波等被測信號源，在信號電壓有效值為0.5V～150V時(shí)應(yīng)能穩(wěn)定可靠工作，且應(yīng)能承受200V信號電壓，歷時(shí)不小于1min。c)應(yīng)能濾除被測信號源的諧波分量和電氣設(shè)備投/切引入的瞬間干擾信號，在各種干擾情況下可e)測頻范圍宜為10Hz～100Hz。c)在±10%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，靜態(tài)特性曲線的線性度誤差不超過5%。d)在±2%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)其傳遞系數(shù)實(shí)測值與設(shè)計(jì)值誤差應(yīng)在設(shè)計(jì)規(guī)定值的±5%以內(nèi)。e)在±70%額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)測頻單元應(yīng)能正常工作，且靜態(tài)特性曲線是單調(diào)變化的。接力器行程反饋環(huán)節(jié)的測量精度宜小于0.05%,線性度誤差不超過0.5%。功率反饋環(huán)節(jié)的測量精度宜小于0.5%,線性度誤差不超過0.5%。曲線比較，其時(shí)間常數(shù)偏差應(yīng)在±10%以電源模塊在空載及額定負(fù)載狀態(tài)下，當(dāng)輸入電壓波動不超過-15%～+15%時(shí)，輸出電壓值波動應(yīng)不超過-1%～+1%。在溫度為15℃~35℃及相對濕度為45%～75%的環(huán)境中，各電氣回路間及其與機(jī)殼和大地間的表4工頻耐受電壓試驗(yàn)單位：V度每降低100m,表4中試驗(yàn)電壓值應(yīng)增加1%;海拔高度高于2000m時(shí)，海拔高度每升高100m,表4調(diào)節(jié)裝置類型綜合漂移(每8h)%大型中型、小型、特小型環(huán)小于0.5%,重復(fù)精度小于0.2%。不大于1%。全關(guān)狀態(tài)的漏油量與任意穩(wěn)定位置時(shí)的靜耗油量qLmx,其最大值不得超過表6、表7的規(guī)定。當(dāng)采用外操作油管路的設(shè)計(jì)流速參考值宜不大于5m/s,回油管路的油液流速應(yīng)不大于4m/s,吸油管路0操作油管路的最大壓力沖擊瞬時(shí)峰值不得超過額定工作壓力的1.5倍。a)油壓裝置正常工作油壓的變化范圍應(yīng)在名義工作油壓的±5%以內(nèi)。b)當(dāng)油壓高于工作油壓上限2%以上時(shí)，安全閥應(yīng)開始排油；當(dāng)油壓高于工作油壓上限的10%以安全閥應(yīng)完全關(guān)閉，此時(shí)安全閥的漏油量不得大于油泵輸油量的1%。c)油壓裝置宜設(shè)置至少2臺油泵，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，油泵的輸油量應(yīng)能滿足電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常用d)當(dāng)油壓低于工作油壓下限的6%～8%時(shí)，備用油泵應(yīng)啟動。f)油壓裝置各壓力信號器動作油壓值與整定值的偏差，不得超過整定值的±2%。得大于額定油壓的4%。a)測頻(測速)環(huán)節(jié)；1)人工死區(qū)環(huán)節(jié)；k)調(diào)節(jié)(控制)模式指示；i)人工頻率(轉(zhuǎn)速)死區(qū)；1)各調(diào)節(jié)參數(shù)；n)調(diào)節(jié)(控制)輸出；(規(guī)范性附錄)A.1壓力罐的容量圖A.1壓力罐的容量和壓力范圍A.1.1推薦的壓力范圍Pomax=(0.85～1.0)p(A.1)Pomin=(0.8～0.