2022水電機組自動化元件配置要求

水電機組自動化元件配置要求作者：職場人主要是兩個規(guī)程，《水輪發(fā)電機組自動化元件（裝置）及其系統(tǒng)基本技術(shù)條件》和《水電廠自動化元件基本技術(shù)條件》，以及《水力發(fā)電廠測量裝置配置設(shè)計規(guī)范》水電廠機組自動化元件（或裝置）:是指機組開機、運行、停機、備用、事故停機及事故報警所用的自動化裝置。主要指溫度、轉(zhuǎn)速、液位、物位、壓力，液流等非電量的監(jiān)測、轉(zhuǎn)換、操作所使用的控制裝置和顯示儀表及軸電流信號裝置等。一般不包括電氣二次回路、發(fā)電機繼電保護、調(diào)速器及勵磁系統(tǒng)及中控室需要的自動化元件。自動化元件的一般要求一般自動化元件的技術(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關(guān)、液位開關(guān)、電磁閥、轉(zhuǎn)速信號器、機械過速裝置和過速限制器、蠕動監(jiān)視裝置、壓力（差壓）開關(guān)、電阻式溫度計、溫度數(shù)顯示表（最好帶4-20mA信號）、油混水監(jiān)測裝置、軸電流監(jiān)測裝置、限位開關(guān)、導(dǎo)葉位置開關(guān)、濾水器、減壓閥、電動閥、振動（擺度）監(jiān)測裝置、發(fā)電機氣隙監(jiān)測裝置、發(fā)電機局部放電監(jiān)測裝置、大軸軸向位移監(jiān)測裝置、推力軸承負(fù)荷測量儀、水輪機壓力脈動測量儀、軸承油位監(jiān)測儀、水輪機上下游水位測量儀、水輪機水頭測量儀、水輪機流量測量儀、水輪機效率測量儀、水輪機耗水率測量儀、冷卻水或潤滑水流量測量儀、火災(zāi)報警系統(tǒng)、自動滅火裝置、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)速信號器。1、齒盤的齒數(shù)為發(fā)電機極對數(shù)的1-3倍，齒的寬度號高度應(yīng)大于20mm；探頭與齒盤的間隙，不小于3mm；基本誤差不超過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、過速記憶、參數(shù)自動保護功能。2、機械過速開關(guān)的動作誤差不大于3%，電氣轉(zhuǎn)速信號器(或裝置)的誤差不大于1%（零轉(zhuǎn)速觸點除外），返回系數(shù)對轉(zhuǎn)速下降時發(fā)信號的觸點，應(yīng)不大于1.1；對轉(zhuǎn)速上升時發(fā)信號的觸點，應(yīng)不小于0.9(零轉(zhuǎn)速觸點除外)，這些指標(biāo)比以前要求都嚴(yán)格多了。3、對電氣型轉(zhuǎn)速信號器，要求具有可調(diào)整的4對0～200%額定轉(zhuǎn)速之間的觸點和一對零轉(zhuǎn)速觸點；對機械型轉(zhuǎn)速信號器，應(yīng)滿足機組過速保護的要求。轉(zhuǎn)速信號器應(yīng)同時采用機端殘壓測頻和齒盤測頻，如果只有一種，應(yīng)選擇齒盤測頻，對于機端殘壓測頻能夠適應(yīng)0.2V的殘壓值。4、機械液壓過速保護裝置在整定轉(zhuǎn)速時，過速擺及換向閥應(yīng)準(zhǔn)確動作，可手動返回，動作誤差不大于3%；機械轉(zhuǎn)速信號裝置應(yīng)采取可消除主軸擺動影響的結(jié)構(gòu)；蠕動監(jiān)測裝置，在機組停機的情況下。當(dāng)轉(zhuǎn)動達(dá)到1.5度時，應(yīng)有報警輸出。1、《水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的驗收方法和試驗》中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測試方法。1、超限診斷報警功能的檢查在I/O柜模擬量通道輸入端，逐漸增加（或減少）輸入信號至畫面報警。繼續(xù)增加（或減少）輸入信號后再減少（或增加）輸入信號，至CRT畫面報警信號消失，記錄報警信號產(chǎn)生和報警信號消失時的輸入信號值，注意過程中畫面的變化。報警信號產(chǎn)生時的輸入信號值與設(shè)定點的差值，稱為報警設(shè)定點動作誤差；報警消失時的輸入信號值與設(shè)定點的差值，稱為報警設(shè)定點恢復(fù)差；報警設(shè)定點動作差和恢復(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，畫面上相應(yīng)點應(yīng)顯示報警、數(shù)據(jù)或底色變色，聲光報警提示。2、熱電阻輸入信號短路或斷路診斷功能檢查在I/O柜熱電阻信號通道的輸入端輸入一信號后，短路或斷開輸入信號，畫面上相應(yīng)點的顯示值及顏色應(yīng)迅速變化至規(guī)定值，故障報警應(yīng)符合實際。3、輸入信號斷路診斷功能檢查在I/O柜的模擬量輸入端輸入一信號后，斷開輸入信號，畫面上相應(yīng)點的故障顯示、報警應(yīng)符合實際。4、SOE記錄和事故追憶系統(tǒng)（可選項）在操作員站上進(jìn)入SOE組態(tài)畫面，檢查系統(tǒng)的SOE信號內(nèi)容描述正確，配置符合設(shè)計且留有一定余量。SOE應(yīng)包括水機保護信號、電氣保護信號、重要狀態(tài)量。檢查事故追憶功能，其表征機組主設(shè)備特征的變量信號記錄應(yīng)完整。設(shè)置了不少于20個重要變量的跳閘前10min、跳閘后5min，以1s時間間隔的快速記錄，以及一些時間間隔為3～5s的相關(guān)變量的記錄（可選項）。事件分辨率測試方法任意選擇3～5點的SOE信號輸入通道，連接SOE信號發(fā)生器，讓信號發(fā)生器送出時間間隔在1～5m間的開關(guān)量信號，改變信號發(fā)生器信號的間隔時間，直至SOE記錄的時間間隔與實際不符時止。事件順序記錄的分辨力應(yīng)≤l-2ms。小型水電機組滿足5ms或10ms的要求。檢查報警顯示、打印信號的內(nèi)容、次序及時間順序，應(yīng)與輸入信號一致；重復(fù)打印時，時序應(yīng)無變化；事故追憶顯示符合設(shè)計要求。雪崩處理能力測試方法在現(xiàn)地控制單元的事件順序記錄量中任意抽選n點，接入同一狀態(tài)量輸入信號，改變輸入信號狀態(tài)，檢查所記錄的事件名稱應(yīng)與所選測點名稱一致且無遺漏，所記錄的狀態(tài)及事件發(fā)生時間應(yīng)一致。對于機組現(xiàn)地控制單元，宜選n＝8點；對于開關(guān)站及公用現(xiàn)地控制單元，宜選n＝32點。5、I/O信號處理精度檢查測試模件信號處理精度測試前，應(yīng)先確認(rèn)所用的標(biāo)準(zhǔn)信號源的（校準(zhǔn)儀）計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)外供電電源相對應(yīng)。監(jiān)控系統(tǒng)的信號，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。測試開始時先檢查每個通道的轉(zhuǎn)換系數(shù)，應(yīng)符合測量系統(tǒng)量值轉(zhuǎn)換要求。檢查模擬量測量參數(shù)的采樣周期、顯示周期和“不靈敏區(qū)”設(shè)置，應(yīng)滿足機組運行的需要。測試模件供電質(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，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）信號精度測試。AI信號有熱電阻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。測試按以下步驟進(jìn)行：l）關(guān)閉所用信號發(fā)生器電源，接線。2）打開所需信號發(fā)生器電源，特別要注意模擬輸入量的供電方式：現(xiàn)場供電（FIELD）或系統(tǒng)供電（SYSTEM）。若是FIELD方式，信號發(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，信號發(fā)生器切至無源檔，表棒正端接輸入端子負(fù)端，負(fù)端接機柜直流接地棒。3）通過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號源，在相應(yīng)的輸入信號線端子上分別輸入量程的0％、25％、50％、75％、100％信號，在操作員站或工程師站上讀取信號顯示值（注意該信號數(shù)據(jù)變化的響應(yīng)時間應(yīng)符合運行要求），與輸入的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較（若被測試的模件共享1個AD轉(zhuǎn)換器，則每個模件可僅選一個通道測試5個點信號，其余通道只測量程的50％信號，記錄所測信號值及CRT上相應(yīng)信號值；但通用模擬量信號輸入的子模件每個通道都有A/D轉(zhuǎn)換器時，則每個通道均需要進(jìn)行測試。4）記錄各測點的測試數(shù)據(jù)，計算測量誤差，應(yīng)滿足下表精度要求。輸入模件通道精度標(biāo)準(zhǔn)信號類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信號通道精度測試時，RTD通道通常要用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱作為信號源，如采用有源信號校準(zhǔn)儀作為信號源，可能會使測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大的偏差。（2）脈沖量輸入（PI）信號精度測試步驟如下：1）CRT上調(diào)出相應(yīng)的監(jiān)視畫面。2）用標(biāo)準(zhǔn)頻率信號源，在測點相應(yīng)的端子上分別輸入量程的10％、25％、50％、75％、100％信號，在操作員站或工程師站讀取該測點的顯示值與輸入的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。3）記錄各測點的測試數(shù)據(jù)、計算測量誤差、檢查觸發(fā)電平，均應(yīng)滿足表內(nèi)要求。（3）模擬量輸出（AO）信號精度鍘試。AO信號一般都是4～20mA，通過操作員站（或工程師站），分別按量程的0％、25%、50%、75%、100％設(shè)置各點的輸出值．在對應(yīng)模件的輸出端子進(jìn)行測量：l）用標(biāo)準(zhǔn)測試儀測量并讀取輸出信號示值，與輸出的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；記錄各點的測試數(shù)據(jù)，計算測量誤差，應(yīng)滿足下表的精度要求。輸出模件通道精度標(biāo)準(zhǔn)AO信號類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）信號精度測試。通過操作員站或工程師站分別按量程的10％、25％、50%、75％、100％設(shè)置各點的輸出值，在對應(yīng)的輸出端子上用標(biāo)準(zhǔn)頻率計測量并讀取示值，與輸出的標(biāo)準(zhǔn)計算值進(jìn)行比較。記錄各測點的測試數(shù)據(jù)，計算測量誤差，應(yīng)滿足制造廠出廠精度要求。6、開關(guān)量信號正確性檢查（1）開關(guān)量輸入（DI）信號正確性檢查。通過短接／斷開無源接點或加入／去除電平信號，分別改變各輸入點的狀態(tài)，在操作員站或工程師站上檢查各輸入點的狀態(tài)變化；記錄測試的各點狀態(tài)變化，應(yīng)正確無誤。（2）開關(guān)量輸出（DO）信號正確性檢查。檢查數(shù)字量輸出子模件地址并記錄；通過操作員站調(diào)出相應(yīng)的控制畫面（工程師站），分別設(shè)置0和1的輸出給定值，用萬用表檢查相應(yīng)模件輸出端子的通／斷情況，同時觀察開關(guān)量輸出指示燈的狀態(tài)；記錄各點的測試狀態(tài)變化，應(yīng)正確無誤。3、儀表檢測1）測溫LCU通道校驗（包括巡檢儀），采用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱進(jìn)行校驗，一般應(yīng)校驗0、50、100℃三個點。2）測溫電阻的校驗，鐵芯溫度等不能校驗，但是油槽的溫度點，推力軸承、上導(dǎo)、下導(dǎo)軸瓦測溫電阻、空冷器的部分測溫電阻可以利用機務(wù)檢查的機會進(jìn)行。（測溫電阻經(jīng)過一個C-C-B-C-A的檢修順序，所用的測溫電阻的都要校驗一次）。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)試單位用便攜式測溫爐帶回路進(jìn)行校驗。3）LCU的模擬量信號包括AI和AO，AI可以采用334或其他信號源校驗，AO請廠家配合，在LCU中設(shè)置輸出，在端子上用萬用表進(jìn)行測量。4）檢修工作中，“發(fā)變組保護各邏輯回路檢查及至LCU保護信號”，“發(fā)電機、勵磁、調(diào)速器、保護裝置等各信號及GIS、GCB開關(guān)及刀閘的位置接點進(jìn)LCU的信號”要及時聯(lián)系電氣二次專業(yè)配合完成。5）DO信號的校驗，首先在LCU中設(shè)置輸出1，在端子上用萬用表進(jìn)行測量，校驗時注意做好安全措施。6）其它儀表的校驗，壓力變送器、壓力開關(guān)和壓力表應(yīng)全部校驗；流量開關(guān)的校驗比較困難，一般采用在線校驗的方式，C級檢修主要是示流信號計檢查、清掃，管路疏通。水機保護的要求《GBT11805-2008水輪發(fā)電機組自動化元件(裝置)及其系統(tǒng)基本技術(shù)條件》“5.2.7機組發(fā)生下列情況時，機組自動化元件及其系統(tǒng)要求發(fā)出事故停機并報警：1)機組各軸承及發(fā)電機定子過熱；2)水潤滑軸承主、備用水均中斷或降低到一定值并超過規(guī)定時間；3)機組調(diào)相運行時失去電源，與電網(wǎng)解列，機組轉(zhuǎn)速下降至規(guī)定值；4)電氣事故保護動作；5)機組火警；6)機組振動、擺度過大；7)按事故停機按鈕；8)安裝有圓筒閥或進(jìn)水口快速閘門的機組，在圓筒閥或進(jìn)水口快速閘門下滑到事故位置時”。“5.2.8機組發(fā)生