水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件(2)

1、水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件Specifications of governors andpressure oil supply units for hydraulic turbines1997中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件1997代替GB 965288oil supply units for hydraulic turbines國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1997-04-10 發(fā)布1998-04-01 實(shí)施前言本標(biāo)準(zhǔn)是在GB 965288水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置技術(shù)條件第3 章“技術(shù)要求”和第5 章“標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存”的基礎(chǔ)上參考IEC 308：1970水輪機(jī)調(diào)速器試驗(yàn)國(guó)際規(guī)范

2、并結(jié)合我國(guó)多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編制的，在技術(shù)內(nèi)容上與該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)非等效。本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到90 年代國(guó)際水平。與原標(biāo)準(zhǔn)相比，本標(biāo)準(zhǔn)各類調(diào)速器的轉(zhuǎn)速死區(qū)這一重要指標(biāo)均有不同程度的提高；增加了對(duì)微機(jī)調(diào)速器、電調(diào)電氣裝置電磁兼容性和電氣協(xié)聯(lián)函數(shù)發(fā)生器等的要求，隨著新技術(shù)的飛躍發(fā)展尚有待進(jìn)一步提高。在原標(biāo)準(zhǔn)的第4 章“試驗(yàn)項(xiàng)目與試驗(yàn)方法”的基礎(chǔ)上充實(shí)編制為1997水輪機(jī)調(diào)速器與油壓裝置試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程，與GB/T9652.1 為獨(dú)立的兩個(gè)部分。本標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起，同時(shí)代替GB965288。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)水輪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)控制設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：機(jī)械工業(yè)部哈爾濱大電機(jī)研究所，中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、

3、機(jī)械工業(yè)部天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所，長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江控制設(shè)備研究所、電力工業(yè)部自動(dòng)化研究院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：郜瑞閣、孔昭年、李晃、吳應(yīng)文、邵宜祥、董于青。本標(biāo)準(zhǔn)于1988 年首次發(fā)布，于1997 年第一次修訂。本標(biāo)準(zhǔn)委托全國(guó)水輪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)控制設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋。1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于工作容量350N·m 及以上的水輪機(jī)調(diào)速器，包括機(jī)械液壓調(diào)速器(以下簡(jiǎn)稱機(jī)調(diào))和電氣液壓調(diào)速器(以下簡(jiǎn)稱電調(diào))以及油壓裝置。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于可逆式及雙向發(fā)電機(jī)組的水輪機(jī)調(diào)速器。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修

4、訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB 15089 鋼制壓力容器GB 379788 電控設(shè)備第二部分：裝有電子器件的電控設(shè)備GB 458889 單、雙面印制板技術(shù)條件GB 1088689 三螺桿泵型式與基本參數(shù)GB 1112089 L-TSA 汽輪機(jī)油JB/T 80911995 螺桿泵試驗(yàn)方法3 工作條件本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項(xiàng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)均系在下列條件下制定：3.1 水輪機(jī)所選定的調(diào)速器與油壓裝置合理3.1.1 接力器最大行程與導(dǎo)葉全開度相適應(yīng)。對(duì)中型、小型和特小型調(diào)速器，導(dǎo)葉實(shí)際最大開度至少對(duì)應(yīng)于接力器最大行程的80%以上。3.1.2 調(diào)速器與油壓裝置的工作容

5、量選擇是合適的。3.2 水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行正常3.2.1 水輪機(jī)在制造廠規(guī)定的條件下運(yùn)行。3.2.2 測(cè)速信號(hào)源、水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)、噴針及折向器機(jī)構(gòu)、調(diào)速軸及反饋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)無制造和安裝上缺陷，并應(yīng)符合各部件的技術(shù)要求。3.2.3 水輪發(fā)電機(jī)組應(yīng)能在手動(dòng)各種工況下穩(wěn)定運(yùn)行。在手動(dòng)空載工況(發(fā)電機(jī)勵(lì)磁在自動(dòng)方式下工作)運(yùn)行時(shí)，水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值對(duì)大型調(diào)速器不超過±0.2%；對(duì)中型、小型和特小型調(diào)速器均不超過±0.3%。3.3 水輪機(jī)引水系統(tǒng)的水流慣性時(shí)間常數(shù)T對(duì)比例積分微分(PID)型調(diào)速器不大于4 s；對(duì)于比例積分(PI)型調(diào)速器不大于2.5 s，且水流慣性時(shí)間

6、常數(shù)T與機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta 的比值不大于，反擊式機(jī)組的Ta 不小于4 s，沖擊式機(jī)組的Ta 不小于2 s。3.4 海拔高度不超過2500 m。3.5 調(diào)速器周圍空氣溫度a)不同海拔高度的最高空氣溫度見表1。表1海拔高度，m 1000 10001500 15002000 20002500最高空氣溫度， b)最低空氣溫度5。3.6 空氣相對(duì)濕度：最濕月的月平均最大相對(duì)濕度為90%，同時(shí)該月的月平均最低溫度為25。3.7 調(diào)速系統(tǒng)所用油的質(zhì)量必須符合GB 11120 中46 號(hào)汽輪機(jī)油或粘度相近的同類型油的規(guī)定，使用油溫范圍為1050。3.8 調(diào)速系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的油壓變化值不超過名義工作油壓的&

7、#177;10%。通流式調(diào)速系統(tǒng)不超過±15%。3.9 調(diào)整試驗(yàn)前，應(yīng)排除調(diào)速系統(tǒng)可能存在的缺陷，如機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的死區(qū)、卡阻及液壓系統(tǒng)可能存在的空氣等。3.10 上述某些工作條件如不滿足要求，有關(guān)指標(biāo)可由供需雙方協(xié)商。4 技術(shù)要求4.1 產(chǎn)品應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及文件制造。4.2 調(diào)速系統(tǒng)接力器容量應(yīng)保證達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值。4.3 調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性應(yīng)符合下列規(guī)定4.3.1 靜態(tài)特性曲線應(yīng)近似為直線。4.3.2 測(cè)至主接力器的轉(zhuǎn)速死區(qū)不超過表2 規(guī)定值。表2調(diào)速器類型大型中型小型項(xiàng)目電調(diào)機(jī)調(diào)電調(diào)機(jī)調(diào)電調(diào)機(jī)調(diào)特小型轉(zhuǎn)速死區(qū)ix 4.3.3 轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)葉

8、隨動(dòng)系統(tǒng)的不準(zhǔn)確度不大于1.5%。電氣協(xié)聯(lián)，實(shí)測(cè)協(xié)聯(lián)曲線與理論協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線偏差不大于設(shè)計(jì)規(guī)定值。4.3.4 沖擊式水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)品質(zhì)應(yīng)達(dá)到：4.3.4.1 測(cè)至噴針接力器的轉(zhuǎn)速死區(qū)應(yīng)符合表2 規(guī)定；4.3.4.2 在穩(wěn)態(tài)工況下，對(duì)多噴嘴沖擊式水輪機(jī)的對(duì)稱兩噴針之間的位置偏差，在整個(gè)范圍內(nèi)均不大于2%。4.4 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性應(yīng)符合下列規(guī)定4.4.1 調(diào)速器應(yīng)保證機(jī)組在各種工況和運(yùn)行方式下的穩(wěn)定性。在空載工況自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，施加一階躍型轉(zhuǎn)速指令信號(hào)，觀察過渡過程，以便選擇調(diào)速器的運(yùn)行參數(shù)。待穩(wěn)定后記錄轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值，對(duì)大型電調(diào)不超過±0.15%，對(duì)大型機(jī)調(diào)和中、小型調(diào)速器不超過&

9、#177;0.25%，特小型調(diào)速器不超過±0.3%。機(jī)組如果手動(dòng)空載轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值大于規(guī)定值，其自動(dòng)空載轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值不得大于相應(yīng)手動(dòng)空載轉(zhuǎn)速擺動(dòng)相對(duì)值。4.4.2 機(jī)組甩負(fù)荷后動(dòng)態(tài)品質(zhì)應(yīng)達(dá)到4.4.2.1 甩100%額定負(fù)荷后，在轉(zhuǎn)速變化過程中，超過穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速3%額定轉(zhuǎn)速值以上的波峰不超過兩次；4.4.2.2 機(jī)組甩100%額定負(fù)荷后，從接力器第一次向開啟方向移動(dòng)起，到機(jī)組轉(zhuǎn)速擺動(dòng)值不超過±0.5%為止所經(jīng)歷的時(shí)間，應(yīng)不大于40 s；4.4.2.3 轉(zhuǎn)速或指令信號(hào)按規(guī)定形式變化，接力器不動(dòng)時(shí)間：對(duì)電調(diào)不大于0.2 s，機(jī)調(diào)不大于0.3 s。4.5 油壓裝置正常工作油壓的變化

10、范圍為名義工作壓力的±5%以內(nèi)。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16%以前，安全閥應(yīng)全部開啟，并使壓力罐中油壓不再升高。當(dāng)油壓低于工作油壓下限以前，安全閥應(yīng)完全關(guān)閉，此時(shí)安全閥的泄漏量不大于油泵輸油量的1%。當(dāng)油壓低于工作油壓下限的6%8%，有備用油泵的油壓裝置，則應(yīng)啟動(dòng)備用油泵，當(dāng)油壓繼續(xù)降低至事故低壓時(shí)，作用于緊急停機(jī)的壓力信號(hào)器應(yīng)立即動(dòng)作。油壓裝置各壓力信號(hào)器整定值的動(dòng)作偏差，不超過整定值的±2%。4.6 對(duì)調(diào)速器各機(jī)構(gòu)的要求4.6.1 暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)應(yīng)能在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)整定，其最大值不小于80%，最小值不大于5%。緩沖時(shí)間常數(shù)可

11、在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)整定，小型及以上的調(diào)速器最大值不小于20 s，特小型不小于12 s；最小值不大于2 s。4.6.2 永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)應(yīng)能在自零至最大值范圍內(nèi)整定，最大值不小于8%。零刻度實(shí)測(cè)值不應(yīng)為負(fù)值，其值不大于0.1%。4.6.3 零行程的轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍的上限應(yīng)大于永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)的最大值，其下限一般為-10%。如設(shè)有遠(yuǎn)距離控制裝置時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。4.6.4 對(duì)串聯(lián)控制方式的PID 型調(diào)速器，加速時(shí)間常數(shù)應(yīng)能在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)整定，最大值不小于2 s，最小值為零。4.6.5 開度限制機(jī)構(gòu)應(yīng)能在自零至最大開度范圍內(nèi)任意整定。對(duì)大型電調(diào)和重要電站的中型電調(diào)其機(jī)械和電氣開度限制機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)有遠(yuǎn)距離控制裝置

12、，其動(dòng)作時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。4.6.6 接力器的關(guān)閉與開啟時(shí)間應(yīng)能在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)任意整定。4.6.7 調(diào)速器應(yīng)能實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)、手動(dòng)起動(dòng)和停機(jī)。當(dāng)調(diào)速器自動(dòng)部分失靈時(shí)，應(yīng)能手動(dòng)運(yùn)行。如無接力器手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)時(shí)，油壓裝置必須裝有備用油泵；通流式調(diào)速器，必須裝設(shè)接力器手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。4.6.8 帶有壓力罐的調(diào)速器應(yīng)裝設(shè)緊急停機(jī)裝置，并動(dòng)作可靠。4.6.9 按水頭自動(dòng)調(diào)整協(xié)聯(lián)關(guān)系的機(jī)構(gòu)，應(yīng)能手動(dòng)設(shè)定水頭。如設(shè)有遠(yuǎn)距離控制裝置時(shí)，其動(dòng)作時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。4.6.10 對(duì)電調(diào)各機(jī)構(gòu)尚有下列要求：4.6.10.1 電氣裝置工作電源和備用電源相互切換時(shí)，或多微機(jī)電調(diào)的工作機(jī)和備用機(jī)相互切換時(shí)，水輪機(jī)主接力器的開

13、度變化均不得超過其全行程的±1%。4.6.10.2 大型電調(diào)應(yīng)設(shè)置人工失靈區(qū)，其最大值不小于額定轉(zhuǎn)速1%，并能在其設(shè)計(jì)范圍內(nèi)調(diào)整。4.6.10.3 大型電調(diào)和重要電站的中型電調(diào)，當(dāng)測(cè)速裝置輸入信號(hào)或水頭信號(hào)消失時(shí)，應(yīng)能使機(jī)組保持所帶的負(fù)荷，同時(shí)要求不影響機(jī)組的正常停機(jī)和事故停機(jī)。4.6.10.4 大型微機(jī)電調(diào)和重要電站的中型微機(jī)電調(diào)宜以工業(yè)控制級(jí)微機(jī)為核心。除調(diào)速器基本功能外，并具有故障診斷和容錯(cuò)控制等功能。如用戶要求，應(yīng)配置與上位機(jī)通信的接口。4.6.10.5 對(duì)采用并聯(lián)控制方式的PID 型調(diào)速器，其調(diào)整參數(shù)應(yīng)能在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)整定：比例增益最小不大于，最大值不小于20；積分增益最小值

14、不大于最大值不小于10l/s；微分增益最小值為零，最大值不小于5 s。4.6.11 大型和中小型電液調(diào)速器的綜合漂移量折算為轉(zhuǎn)速相對(duì)值，分別不得超過0.3%和0.6%。4.7 對(duì)調(diào)速器及油壓裝置各裝置的要求4.7.1 測(cè)速裝置4.7.1.1 在額定轉(zhuǎn)速±10%范圍內(nèi)，靜態(tài)特性曲線應(yīng)近似直線，其轉(zhuǎn)速死區(qū)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定值；在額定轉(zhuǎn)速±2%范圍內(nèi)，其放大系數(shù)的實(shí)測(cè)值偏差不超過設(shè)計(jì)值的±5%。4.7.1.2 機(jī)械式測(cè)速裝置(飛擺)，在經(jīng)過超速試驗(yàn)后不得出現(xiàn)變形和裂紋等不正常現(xiàn)象。4.7.1.3 電氣測(cè)速裝置最小工作信號(hào)電壓不大于設(shè)計(jì)值。4.7.2 緩沖裝置輸出特性應(yīng)平滑且

15、近似為指數(shù)衰減曲線，與理論曲線比較，其時(shí)間常數(shù)偏差：對(duì)電調(diào)不超過±10%，大、中、小型機(jī)調(diào)和特小型機(jī)調(diào)分別不超過±20%和±30%。特性曲線的對(duì)稱性：大、中、小型調(diào)速器和特小型調(diào)速器，在同一時(shí)間坐標(biāo)位置兩個(gè)方向的輸出值偏差分別不超過平均值的±10%和±15%。大、中、小型機(jī)調(diào)和特小型機(jī)調(diào)，緩沖裝置從動(dòng)活塞恢復(fù)到中間位置的行程偏差折算為轉(zhuǎn)速相對(duì)值，分別不超過調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速死區(qū)規(guī)定值的1/3 和1/2。4.7.3 電調(diào)電氣裝置4.7.3.1 電氣柜和液壓柜中帶電回路與地之間的絕緣電阻，在溫度為1535及相對(duì)濕度為45%75%環(huán)境下測(cè)量，應(yīng)不小于1M。

16、4.7.3.2 電氣柜及液壓柜各獨(dú)立帶電回路之間，電路與金屬外殼(或地)之間，在溫度為1535及相對(duì)濕度為45%75%環(huán)境下試驗(yàn)，按其工作電壓大小，應(yīng)能承受表3 規(guī)定的耐壓試驗(yàn)電壓，歷時(shí)1 min 的介電強(qiáng)度試驗(yàn)。且無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。表3額定電壓Ui(交流有效值或直流) 試驗(yàn)電壓(有效值)60 100060Ui300 2000300Ui660 25004.7.3.3 電氣裝置內(nèi)的印刷電路板和元器件的安裝、焊接、布線等各項(xiàng)技術(shù)要求，應(yīng)參照GB 3797 和GB 4588 等標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)部分執(zhí)行。4.7.3.4 電氣裝置應(yīng)能承受來自電源的干擾和周圍環(huán)境的輻射電磁場(chǎng)干擾，同時(shí)設(shè)備本身的電磁干擾應(yīng)減小到

17、最低程度。電快速瞬變干擾試驗(yàn)電壓應(yīng)不小于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。施加干擾時(shí)，電氣裝置的功能和動(dòng)作應(yīng)正確無誤，接力器不應(yīng)有異常動(dòng)作。4.7.3.5 大型和中型電液調(diào)速器，電氣裝置溫度漂移量折算到轉(zhuǎn)速相對(duì)值分別不得超過0.01%和0.02%。4.7.4 電液轉(zhuǎn)換器4.7.4.1 在符合規(guī)定的使用條件下，應(yīng)能正確、可靠工作。4.7.4.2 電液轉(zhuǎn)換器的死區(qū)，油壓漂移和放大系數(shù)實(shí)測(cè)偏差及耗油量不超過設(shè)計(jì)規(guī)定值。工作范圍不得小于設(shè)計(jì)規(guī)定值。4.7.5 油泵運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，三螺桿泵的基本參數(shù)宜參照GB 10886。在規(guī)定壓力下的輸油量和軸功率的性能容差宜參照GB 9064。4.7.6 安全閥動(dòng)作應(yīng)正確、可靠、無強(qiáng)烈振動(dòng)

18、和噪聲。4.7.7 自動(dòng)補(bǔ)氣裝置及油位信號(hào)裝置動(dòng)作應(yīng)正確、可靠。4.7.8 壓力罐的設(shè)計(jì)、制造、焊接和檢查，應(yīng)符合壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程和GB 150 等有關(guān)規(guī)定。4.7.9 受壓鑄件的質(zhì)量必須符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.7.10 液壓元件裝配后，在規(guī)定油溫及額定油壓下的漏油量不超過設(shè)計(jì)規(guī)定值。4.8 所有指示儀表的精度不低于2.5 級(jí)下列參數(shù)實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值的偏差不應(yīng)小于設(shè)計(jì)規(guī)定值。a)轉(zhuǎn)速指令信號(hào)；b)開度指令信號(hào)；c)功率指令信號(hào)；d)永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)；e)暫態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)、緩沖時(shí)間常數(shù)，加速時(shí)間常數(shù)；f)比例增益，積分增益，微分增益。4.9 外觀要求4.9.1 外形尺寸及安裝尺寸應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣要求。4.9.2 零部件的緊固、元件的焊接、裝配、端子排編號(hào)應(yīng)符合圖樣要求。4.9.3 零部件及外殼不許有銹蝕、裂紋及明顯劃痕。鍍層不應(yīng)脫落。4.9.4 裝置的金屬外殼或底座應(yīng)有接地端子或接地螺釘，并應(yīng)有明顯的接地標(biāo)志。5 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存5.1 標(biāo)志5.1.1 每臺(tái)產(chǎn)品在適當(dāng)?shù)拿黠@位置固定產(chǎn)品銘牌，其主要內(nèi)容：a)制造廠名；b)產(chǎn)品型號(hào)及名稱；c)產(chǎn)品制造編號(hào)；d)產(chǎn)品制造日期。5.1.2 每臺(tái)產(chǎn)品上的電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向及手輪、手柄轉(zhuǎn)動(dòng)方向，均應(yīng)附有箭頭標(biāo)牌。5.1.3 包裝箱應(yīng)按照裝箱圖樣制作，在其外壁應(yīng)注明下列事項(xiàng)：a