水轮机调速器现场调试规程

水轮机调速器现场调试
规程
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
试验标准依据中华人民共和国国家标准《水轮机调速器与油压装置技术条件》（—1997）、GB/ T 9652. 2—1997 《水轮机调速器与油压装置试验验收规程》
1.静态试验（无水试验）
一、试验前的检查
1、电气柜、机械柜安装
电气柜安装于电站屏柜布置层，不得与大电流、大功率设备如励磁系统安装在一起。

柜体安装牢固，采用螺钉（或焊接方式）固定与基础板上，柜体包括柜体活动部分（前后门）必须可靠接地。

2、线路检查
（1）安装单位电缆接线已经结束，安装自检工作结束。

（2）调速器交、直流220V输入电源线由独立电缆线输入，进入指定接线端子，此时不得送电。

注：交流电源应取至电厂逆变电源。

核实LCU输入调速器的离散量接点（开机令、停机令、增减负荷令、紧急停机令）、来自锁锭位置接点和机组出口断路器接点必须为无源接点。

(3)在调速器端子排测量急停阀、与复归阀线圈电阻。

急停阀线圈电阻：Ω（1K±10%）
复归阀线圈电阻：Ω（1K±10%）
（3）调速器信号输入屏蔽线按照要求接入，电缆屏蔽线应单边接入调速器接地端子，对于电流型位移传感器在本体侧安装滤波电容，但在通电前将
传感器电源线与信号线断开（注意线与线间不得短路），并且不得与动
力线同用一根电缆。

（4）机、电柜之间的连接线接入指定端子。

伺服电机动力电缆与编码器电缆由本公司单独提供（自复中调速器类型）。

3、安全检查
（1）发电机开关跳开、闸刀已拉开。

（2）工作门全关、闸门落下（或蝴蝶阀已经全关），压力钢管处于无水状态。

（3）水车室、转轮室内不得有人工作。

（4）调速器静态试验工作票已开。

（5）有关人员确认调试人员可以开始工作。

（6）油压装置处于正常自动运行状态。

4、上电检查
远方交直流电源已输入调速器
（1）上电前，断开调速器柜内主设备电源输入端（位移传感器电源、接近开关电源等等）。

（2）通入交直流220V电压，测量上一步骤中断开各端电源电压是否正确，并记录当前工作电源的电压值。

记录如下：
AC220V: V DC220V: V(极性)
DC24V : V (极性) DC5V : V(极性)
其他 : V (极性)
以上电压值要求在±10％为正常值
驱动装置直流电源: V（伺服电机驱动器DC200V~DC230V间）
（比例阀、数字阀DC24V±10％）
（3）在开度传感器侧测量与传感器接线电缆电源值： V（与设计传感器电源相同）
开度传感器侧测量与传感器信号接线电缆电阻值：Ω（与PLC A/D模块输入阻抗相同250±1％Ω）
DC V（与设计传感器电源相同）±10％
接近开关接线方式
OMRON型传感器(E2E-X5E1)
DC 24V 红
DC GND 蓝
信号褐
（4）检查完毕，断开电源，恢复线路。

（5）上电后，观察10分钟，无明显烧焦、异味、放电声等等。

二、远方信号校验试验
（1）、远方开机令、停机令、增减有功指令、紧急停机命令、急停复归命令等开入，触摸屏显示正确，与设计功能点对应。

（与监控设备单位配合）（2）、断路器接点从发电机出口断路器辅助接点直接引入，不得从继电器转接获得此接点。

（3）、锁锭投入、拔除信号可以直接从锁锭位置行程开关处接线，也可以从监控开出扩展得到此信号。

三、接力器电气反馈传感器调整试验
1)调速器处于机手动状态。

2)导叶（桨叶）行程反馈的调整。

A、精密电阻型传感器
手动将导叶（桨叶）关到全关位置，稳定之后，旋开可变电阻的固定螺丝（共有2个），调整传感器电位器，使其输出电压值为±，锁紧固定螺丝。

手动将导叶（桨叶）开到全开位置，稳定之后，调整印制板上的可调电阻，使其输出电压值为±。

调整结束后，来回开启和关闭接力器，反复校核调整值。

B、直线位移传感器和拉线式位移传感器（传感器伸出本体为开启方向）
手动将导叶（桨叶）关到全关位置，稳定之后，再开到全开位置，保证导叶（桨叶）全行程在传感器的正常工作行程之内。

记录全关、全开位置稳定时
程序监视到的反馈数据，通过程序调整使导叶（桨叶）全关、全开位置对应开度数值为0～100%,全关范围0～%，全开范围%～100%之内。

注：安装不正确有可能导致传感器永久损坏，保证接力器行程必须在传感器安装工作行程之内。

C、角位移传感器
角位移传感器装有变程轮，其作用为将接力器直线行程转换为120度的角度位移。

实际调整结果：
开度反馈类型（型号）： (导叶) (桨叶)
全关开度电压值： V(导叶) V(桨叶)
全开开度电压值： V(导叶) V(桨叶)
四、测频回路试验
做测频回路试验时，将接力器开启至>6%开度位置，调速器置手动，断路器分位置。

（1）、机频测量试验(网频端不施加频率信号)
断开外部机组PT信号线，使用信号发生器发出模拟机频信号，将信号发生器频率信号接入单相调压器输入端，调节输出端电压为接入调速器机频端子,依次改变机频在10Hz-95Hz间发频；记录表格如下：
（2）、网频测量试验
断开外部电网PT信号线，使用信号发生器发出模拟网频信号，将信号发生器频率信号接入单相调压器输入端，调节输出端电压为接入调速器网频端子,依次改变网频在48Hz-52Hz间发频；记录表格如下：
实际偏差：网频偏差 Hz.
机频偏差 Hz.
（3）、模拟实际机端电压频率测量试验（拆除上述1、2项试验接线）
将市电接入调压器输入端，将输出端电压调节至120V，接入机频和网频输入端，观察10分钟，记录机频与网频变化最大值与最小值。

输入电压值：电压值 V（调压器输出）
机频：fmax: Hz. fmin: Hz.
网频：fmax: Hz. fmin: Hz.
最大值，最小值视当地电网电源而定不得超过：50±
（4）、齿盘测频试验
从用户得到机组额定转速以及齿盘齿数，经换算得出相当与齿盘旋转时的模拟频率值。

用频率发生器模拟齿盘信号，观察频率测量是否正确。

采用频率发生器接入电压整形板后接入调速器齿盘测频接近开关输入端子：
机组极对数/齿盘齿数模拟频率信号值实际测频值
100Hz 50Hz
1 50Hz 50Hz
2 25Hz 50Hz
电站极对数：极齿盘齿数：齿
发频： Hz 收频： Hz
接近开关与齿盘间距离必须保持在～2.5mm,实测距离： mm
五、模拟操作试验
1、机械开限增减试验（带机械开限调速器）
动作机械开限电磁阀，观察机械开限开关方向是否正确。

开限范围是否正确，开限刻度读数是否正确。

2、紧急停机与复归试验
（1）将导叶开启到30%，按下“紧急停机”按钮，导叶应急关至全关；按“急停复归”按钮，紧急停机电磁阀应复归，导叶能自由开启。

（2）将导叶开启到全开位置，按下“紧急停机”按钮，导叶至全关，测量纪录导叶两段关闭时间，同时测量开机时间，如果不符合要求，需机
械调整，记录最终的调整时间。

（3）用户要求整定时间
开机时间： s(导叶) s(桨叶)
关机时间： s(导叶) 分段关闭拐点位置：％
第一段时间： s 第二段时间： s
s(桨叶)
（4）实际调整结果：
开机时间： s(导叶) s(桨叶)
关机时间： s(导叶) 分段关闭拐点位置：％
第一段时间： s 第二段时间： s
s(桨叶)
3、手自动切换试验
（1）将机械开限开启至80%。

（2）模拟开机至空载状态，模拟合断路器，此时为开度模式。

（3）操作按钮，切换导叶“自动”、“手动”，观察切换前后导叶实际开度，同时观察指示灯显示、继电器动作。

切换前后，导叶开度无明显扰
动（导叶变化小于1%），指示灯显示、继电器动作应正确。

试验结论：转换时保证模拟机频信号为50±
断路器分：自动转手动：转换前： %；转换后： %；机频： Hz 手动转自动：转换前： %；转换后： %；机频： Hz 断路器合：自动转手动：转换前： %；转换后： %；机频： Hz 手动转自动：转换前： %；转换后： %；机频： Hz
六、模拟动作试验
1、机械开限全开，调速器切到自动方式，由信号发生器发出模拟机频，网频
PT接入。

2、由中控室（或LCU）向调速器发出“开机”、“合断路器”、“停机”、
“增加”、“减少”等命令，观察调速器在各种工况下工作状态，并记录波形，分析实际数据。

七、插值运算参数校核试验
1、起动开度校核试验
（1）从电厂处获得确切的不同水头对应的开机空载开度曲线。

据此视不同型式机组确定第一开机度和第二开机度接点值。

（2）输入不同水头，自动开机至空载状态。

（3）观察纪录不同水头下的起动开度ⅠY KJ1、起动开度ⅡY KJ2是否符合曲线要求。

2、最大出力限制线校核试验
（1）从电厂处获得确切的不同水头对应的最大出力限制曲线。

（2）模拟合油开关，让调速器进入模拟负载状态。

（3）输入不同水头，在不同的水头下操作，操作导叶增/减开关，模拟增加负荷至最大值，检查是否与曲线符合。

3、电气协联关系试验（双调机组）
（1）从用户获得确切的导叶和桨叶的协联关系曲线，检查并核定程序中的协联表格值。

（2）调速器处于“自动”工况，开限L=100%，功率给定PG=0%，机频信号fj=。

（3）导叶在不同开度位置下，调整不同水头值，记录桨叶开度，检查是否与曲线符合。

八、调节模式切换试验（以下调速器工作在自动运行工况）
1、调速器工作在模拟负载状态下。

2、操作调速器触摸屏上模式切换按键，手动进行模式切换，观察导叶开度变
化，检查是否有扰动。

3、手动模式切换使调速器工作在开度或功率模式下。

机频超出50±时，观察
调速器是否自动切换至频率模式。

4、在功率模式下，模拟功率故障，观察调速器是否自动切换至开度模式。

九、电源消失试验
1、调速器工作在模拟负载状态。

（断路器合，机频50Hz）
2、先后切除直流、交流电源，观察接力器变化情况，检查是否有明显扰动。

十、故障、事故试验
1、调速器工作于模拟负载状态，自动工况。

2、分别断开网频信号、功率反馈、故障灯应闪烁，发出故障报警。

3、断开机频信号线，调速器维持原位，同时发出报警信号。

空载：状态，调速器空载运行，机频50Hz
断开前开度 % ；断开后开度 % ；（小于当前电气开限）负载：状态，调速器负载运行，机频50Hz，断路器合位置
断开前开度 % ；断开后开度 % ；（扰动量<1%）
4、断开导叶反馈信号，桨叶反馈信号（双调机组），调速器自动切至机手
动，同时发出报警信号。

空载：状态，调速器空载运行，机频50Hz
断开前开度 % ；断开后开度 % ；（扰动量<1%）负载：状态，调速器负载运行，机频50Hz，断路器合位置
断开前开度 % ；断开后开度 % ；（扰动量<1%）
5、PLC程序内置PLC故障位，模拟PLC故障，调速器自动切至机手动，同时发
出报警信号。

十一、静特性试验
1、调速器处于“自动”工况，负载状态，参数设置为：bp=6%，bt=5%，
Tn=0s，Td=，开限=100%，YG=50%，fj=，PG=0，FG=。

2、将机频fj从开始，以递增或递减，每间隔记录一次，使接力器行程单调上升或下降一个来回，录波并记录机频fj和相应导叶行程值。

根据记录数据采用二次线性回归法计算调速器转速死区和非线性度是否符合标准。

（或采用类似仿
快速工程计算方法：记录同一发频值的最大接力器开关位置偏差为Δy max，接力器全行程为y max，则试验最大转速死区为ix＝（Δy max/y max）×bp。

十二、模拟甩负荷试验
调速器置自动运行、断路器合、增加导叶开度，使接力器位于电气出力限制位置（判断是否能够限制住），断开断路器信号，观察导叶变化规律。

断路器合：当前开度：___________%
断路器分：当前开度：___________%
十三、通讯试验
连接好通讯电缆（选用专用计算机通讯电缆），按监控系统要求设定站号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、工作模式等。

保证通讯上行、下行量的正确性和可靠性。

通信数据：
通讯接口：通讯协议：站号：
波特率：数据位：停止位：
奇偶校验位：
2.充水后试验
一、手动开、停机试验
1、试验前检查
（1）充水试验已经完成，确认可以进行开停机试验
（2）调速器处于纯机械手动方式，机械开限在全关位置，事故电磁阀已经复归，手动指示灯亮。

（3）动态试验工作票已开。

2、试验过程
（1）根据实际水头设置水头参数，打开机械开限，拔出锁锭，准备手动开机。

（2）缓慢操作手柄，使导叶缓缓开启，机组转速逐渐升高。

（3）如未发现异常，应调整机组至空载运行状态，观察空载开度、水头和机组频率等参数是否正常。

记录3min机组手动摆动值: 当前水头：米空载开度： %
a. 最大频率： Hz 最小频率： Hz 摆动值： Hz
b. 最大频率： Hz 最小频率： Hz 摆动值： Hz
c. 最大频率： Hz 最小频率： Hz 摆动值： Hz
当前残压频率： Hz，当前齿盘频率： Hz
（4）若机频、网频在30分钟内测量无异常，则切入自动运行工况。

记录当前水头值、空载开度。

（5）机组自动稳定运行30分钟后，如无异常，切换至机械手动将导叶关闭，手动停机。

（6）根据当前水头和空载开度调整第一和第二开机度，以%开度递增和递减，将开机曲线表输入至文件寄存器。

（立式机组第一开机度＝倍当前
空载开度；第二开机度＝倍当前空载开度、贯流式机组相应减小）。

3、整个试验过程应记录波形。

二、自动开停机试验
1、试验前检查
（1）手动开机试验已经完成，试验过程无异常现象。

（2）调速器处于停机备用状态，网频信号正常，“急停复归”指示灯、“自动”指示灯亮。

2、试验过程（手动开机不得由设备生产商调试人员操作）
（1）Bp、Bt、Td、Tn置运行参数，水头值为当前实际值。

锁锭拔出，机械开限开启至30%开度，准备自动开停机试验。

（2）由中控室（LCU）发“开机令”，导叶先开到起动开度Ⅰ，经数秒钟后，当fj〉45HZ时导叶开度应关到起动开度Ⅱ，机组到空载状态。

在机组起动过程中，严密观察机组转速及各部分状态。

（3）观察记录开机过程曲线。

计算机组转速超调量和开机时间。

调速器自接受到开机令后，机组转速到50±区间经历的时间：秒
自动开机最高转速： Hz
（4）机组稳定空载运行30分钟，检查各部分状态。

（5）由中控室（LCU）发“停机令”，机组进入停机过程至停机等待状态，观察并记录停机过程曲线，计算停机时间。

3、自动开停机试验结束，调速器停机等待，导叶锁锭投入。

三、空载扰动检查试验（GB/T9652-1997国标无要求）
1、由中控室（LCU）发“开机”令，机组起动到空载状态。

2、机组稳定运行于空载无异常现象。

3、改变频率给定，使机组频率在48～52HZ之间扰动。

频率给定改变过程为：
50HZ→50→52 HZ→48HZ→52HZ→50HZ。

4、观察并记录空载扰动波形。

分别置四组不同的Bt、Td、Tn数值，记录空载
扰动波形，取超调量和调整时间最优的一组参数作为运行参数。

机组参数：Ta＝ s，Tw＝ s，
当前最优参数：Bt= %，Td= s，Tn= s
超调量： %，调节时间： s（超调量<,调节时间<15Tw）
四、空载摆动试验
1、将Bp、Bt、Td、Tn置扰动试验运行参数，fG=。

机组在空载自动状况下运行。

2、调速器处于“频率调节”模式，使调速器跟踪
3、记录机组频率在3分钟的波形曲线，计算频率摆动值，连续测量3次，取三次平均值空载频率摆动合格（大型调速器<±%，中小型调速器<±%）。

记录3min调速器自动频率摆动值: 当前水头：米空载开度： %
a. 最大频率： Hz 最小频率： Hz 摆动值： Hz
b. 最大频率： Hz 最小频率： Hz 摆动值： Hz
c. 最大频率： Hz 最小频率： Hz 摆动值： Hz
三次平均值： Hz
五、带负荷试验
1、调速器处于“自动”停机等待状态，Bp、Bt、Td、Tn置为运行参数，机械
开限开至当前水头下最大开限。

2、由中控室（LCU）发“开机”、“并网”令，机组开至发电状态。

3、机组发电运行稳定，无任何异常现象。

4、分别在“频率模式”、“功率模式”、“开度模式”下，按“增加”、
“减少”键，或者通过中控室（LCU）发“增、减负荷”命令，改变机组有功功率。

5、观察并记录试验过程波形，在负荷增减过程中，机组运行应稳定，机组负
荷处理波动无明显变化，接力器应无来回摆动现象。

六、甩负荷试验
1、机组并网带负荷稳定运行30分钟，无任何异常现象,密切注意分段关闭阀动
作情况。

2、按额定负荷的25%、50%、75%、100%分四次进行甩负荷试验。

3、观察并记录每次甩负荷波形，分析每次的最高频率、调整时间和涡壳压力
上升率，如有异常，应立即停止试验，重新核对调保计算值。

4、试验数据
5、第一次增加到100％负荷时，稳定10分钟后，将负荷减至75％负荷位置，
然后增到100％负荷位置，以观察接力器或拐臂是否有卡阻现象。

试验水头_________米
a、甩25%负荷实验；记录实验曲线。

最高频率： Hz,涡壳水压： MPa
接力器不动时间为：___________s（要求小于秒）
b 、甩50%负荷实验；记录实验曲线。

最高频率： Hz,涡壳水压： MPa，最低频率： Hz
转速调整时间为：___________s
（要求超过稳定转速3%额定值以上得波峰不超过两次；转速调整时间小于40秒）
c 、甩75%负荷实验；记录实验曲线。

最高频率： Hz,涡壳水压： MPa，最低频率： Hz
转速调整时间为：___________s
（要求超过稳定转速3%额定值以上得波峰不超过两次；转速调整时间小于40秒）
d 、甩100%负荷实验；记录实验曲线。

最高频率： Hz,涡壳水压： MPa，最低频率： Hz
转速调整时间为：__________ s
（要求超过稳定转速3%额定值以上得波峰不超过两次；转速调整时间小于40秒）
七、附录曲线列表
八、程序异动清单
调用程序名：
九、遗留问题及相关说明（包括用户专项试验记录）
可编程微机调速器总体试验结论用户名称：
装机容量：
机组号：
调速器型号：
额定油压：
制造单位：武汉事达电气股份有限公司
试验结论：
业主单位代表：监理单位代表：
（签章）（签章）
安装单位代表：制造单位代表：
（签章）（签章）
引用标准
GB150—89《钢制压力容器》
GB3797—88《电控设备第二部分：装有电子器件的电控设备》
GB4588—89《单、双面印制板技术条件》
GB10886—89《三螺杆泵型式与基本参数》
GB11120—89《L—TSA汽轮机油》
JB/T8091—1995 《螺杆泵试验方法》
GB/ —1997 《水轮机调速器与油压装置技术条件》
GB/ T 9652. 2—1997 《水轮机调速器与油压装置试验验收规程》
DL/T563—95《水轮机电液调节系统及装置技术规程》
DL/T578—95 《水电厂计算机监控系统基本技术条件》
GB/—1993 《电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法》
（eqv IEC68-2-30:1980）
GB/T9112—1988《钢制管法兰类型》
—1992《液压气动用O形橡胶密封圈尺寸系列及公差》（neq IS03601—1:1988）
GB/—1987 《O形橡胶密封圈外观质量试验标准》（neq ISO/DP3601/3:1987）
GB8564—1988《水轮发电机组安装技术规范》
GB11120—1989《L-TSA汽轮机油》（neq IS08068:1987）
GB/T13384—1992《机电产品包装通用技术条件》
GB/—1993 《低压开关设备和控制设备总则》（eqvIEC947—1:1988）
HG/T2579—1994《O形圈橡胶材料第1部分：用于普通液压系统》
JB834—1985《热带型低压电器技术要求》
JB3336—1983《电站设备自动化装置通用技术条件》
JB4159—1985《热带电工产品通用技术要求》
JB/T8528—1997《普通型阀门电动装置技术条件》
JB/T7352—1994《工业过程控制系统用电磁阀》
—89《电工电子产品基本环境试验规程》
GB9064—88《螺杆泵试验方法》
GB/—92 《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求》。