DL656-1998火力發(fā)電廠汽輪機控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程.doc

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火力發(fā)電廠汽輪機控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程DL/T656-1998 發(fā)表時間:2002-1-15 中 華 人 民 共 和 國 電 力 行 業(yè) 標 準 火力發(fā)電廠汽輪機控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程 Code for on-line acceptance test of turbine control system in fossil fuel power plant ? 1998-03-19 發(fā)布????????????????? ???? 1998-10-01 實施 中華人民共和國電力工業(yè)部??? 發(fā)布 前? 言 ??????????????????本規(guī)程是根據(jù)電力工業(yè)部技綜[1995]44號文電力行業(yè)標準計劃的安排制定的。 ????????????????? 本規(guī)程是新編的電力行業(yè)標準。 ????????????????? 本規(guī)程的附錄A、附錄B都是標準的附錄。 ????????????????? 本規(guī)程由電力工業(yè)部熱工自動化標準化技術委員會提出并歸口。 ????????????????? 本規(guī)程起草單位：湖北省電力試驗研究所。 ????????????????? 本規(guī)程主要起草人??? 鄧慶松。 ????????????????? 本規(guī)程委托電力工業(yè)部熱工自動化標準化技術委員會負責解釋。 目? 次 ????????????????? 前言 ????????????????? 1 范圍 ????????????????? 2 引用標準 ????????????????? 3 定義及縮略語 ????????????????? 4 測試條件 ??????????????????5 功能測試 ????????????????? 6 性能測試 ????????????????? 7 抗干擾能力測試 ????????????????? 8 可用率考核 ????????????????? 附錄A? （標準的附錄） 汽輪機控制系統(tǒng)加權系數(shù) ????????????????? 附錄B? （標準的附錄） 運行記錄格式 1? 范圍 ??? 本規(guī)程規(guī)定了汽輪機控制系統(tǒng)在線驗收測試的內(nèi)容、方法以及應達到的標準，適用于固定式發(fā)電用 300MW及以上汽輪機各種數(shù)字電液控制系統(tǒng)訂貨合同和工程建設的最終在線驗收測試。其它型式的汽 輪機控制系統(tǒng)亦可參照使用。 2 ?引用標準 ??? 下列標準所包含的條文，通過在本規(guī)程中引用而構成為本規(guī)程的條文。在標準出版時，所示版本均 為有效。所有標準都會被修訂，使用本規(guī)程的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。 ??? DL 5000—94???????????? 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程? ??? DL／T 590—1996??????? ?火力發(fā)電廠固定式發(fā)電用凝汽式汽輪機的熱工檢測控制技術導則? ??? JB／TS 234—91???????? ?工業(yè)控制計算機系統(tǒng)驗收大綱? ??? SDJ 279—90??????????? ?電力建設施工及驗收技術規(guī)范、(熱工儀表及控制裝置篇)? ??? 電建[1996]第159號???????火力發(fā)電廠基本建設工程啟動及竣工驗收規(guī)程 3 ?定義及縮略語 3．1 數(shù)字式電液控制系統(tǒng)(digital electro—hydraulic control，簡稱DEH)? ??? 數(shù)字式電液控制系統(tǒng)是按電氣原理設計的敏感元件、數(shù)字電路，按液壓原理設計的放大元件和液壓 伺服機構構成的汽輪機控制系統(tǒng)。 3．2 汽輪機自啟動(automatic turbine startup control，簡稱ATC或ATSC) ??? 根據(jù)汽輪機的運行參數(shù)及熱應力計算，使汽輪機從盤車開始直至帶初負荷按程序?qū)崿F(xiàn)自啟動。 3．3 超速保護控制(overspeed protection control，簡稱OPC)功能? ??? 超速保護控制功能是一種抑制超速的控制功能，常見有以下兩種方式：? ??? a)當汽輪機轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速的103％時，自動關閉高、中壓調(diào)節(jié)汽門；當轉(zhuǎn)速恢復正常時，開啟這些汽門，以維持額定轉(zhuǎn)速。? ??? b)當汽輪機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)加速度時，發(fā)出超馳指令，關閉高、中壓調(diào)節(jié)汽門；當加速度為零時由正常轉(zhuǎn) 速控制回路維持正常轉(zhuǎn)速。 3．4 閥門試驗? ??? 閥門試驗是在機組運行過程中，為確認閥門受控動作的可靠性而進行的試驗。 3．5 閥門管理? ??? 閥門管理是根據(jù)運行條件不同改變進汽方式的能力，對應機組全周進汽和部分進汽而采用的單閥控 制(節(jié)流調(diào)節(jié))和多閥控制(噴嘴調(diào)節(jié))的管理方式。 4? 測試條件 4．1 接入汽輪機控制系統(tǒng)的全部現(xiàn)場設備均應按照有關標準進行安裝、調(diào)試、試運行并通過驗收合格。 4．2 汽輪機控制系統(tǒng)的硬件和軟件應按照制造廠的說明書和有關標準完成安裝和調(diào)試，并已投入連續(xù)運行。 4．3 汽輪機及其輔機在試生產(chǎn)階段中已經(jīng)穩(wěn)定運行，且控制系統(tǒng)已隨機組連續(xù)運行時間超過90天。 4．4 控制系統(tǒng)的工作環(huán)境符合技術規(guī)范的要求。 4．5 機組具備帶滿負荷的基本條件。 4．6 系統(tǒng)具有可靠的兩套電源供電，供電品質(zhì)符合制造廠的技術要求。 4．7 汽輪機控制系統(tǒng)投入運行后的運行記錄應完整。運行記錄的格式見附錄B(標準的附錄)。 4．8 測試所帶的計量儀器應具備有效的計量檢定證書。計量儀器的誤差應小于或等于被校對象誤差限的 1／3。 4．9 汽輪機控制系統(tǒng)的接地應符合制造廠的技術條件或有關標準的規(guī)定。屏蔽電纜的屏蔽層必需單點接地。 5? 功能測試 5．1 轉(zhuǎn)速控制功能 5．1．1 控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速控制方式下，使機組啟動升速到額定轉(zhuǎn)速，按機組啟動升速的各階段設置目標轉(zhuǎn)速進行控制，機組實際穩(wěn)定轉(zhuǎn)速與設定轉(zhuǎn)速的偏差應小于額定轉(zhuǎn)速的0．1％。 5．1．2 結(jié)合機組超速試驗，由控制系統(tǒng)從額定轉(zhuǎn)速升速到機組超速保護的轉(zhuǎn)速定值，其轉(zhuǎn)速控制性能亦應滿足5．1．1的要求，檢查控制系統(tǒng)的全程調(diào)節(jié)功能。 5．1．3 按制造廠的技術條件規(guī)定的各種升速率控制轉(zhuǎn)速變化，最大升速率下的超調(diào)量，應小于額定轉(zhuǎn)速的0．15％。 5．1．4 設定額定轉(zhuǎn)速為目標轉(zhuǎn)速，按機組的臨界轉(zhuǎn)速檢查控制系統(tǒng)自動高速沖過臨界轉(zhuǎn)速的功能，其過臨界轉(zhuǎn)速時的升速率滿足制造廠的技術要求。 5．1．5 閥門切換時，轉(zhuǎn)速波動不大于規(guī)定允許值。 5．1．6 當機組升速至額定轉(zhuǎn)速時，檢查汽輪機控制系統(tǒng)與自動同期的接口功能。應能根據(jù)自動同期裝置的指令完成汽輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速匹配以保護發(fā)電機能自動并網(wǎng)，并給出機組應帶的初負荷。 5．1．7 機組在某一工況運行條件下，顯示并打印熱應力計算功能結(jié)果，與同參數(shù)下實際計算結(jié)果對照，差值應符合規(guī)定的誤差要求。 5．1．8 對于第一臺新型機組或汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造后機組應做常規(guī)法甩負荷試驗，即：在機組帶負荷 100％運行的情況下，油開關跳閘，控制系統(tǒng)應能迅速關閉調(diào)節(jié)汽門，避免高溫高壓蒸汽進入汽輪機，而引起超速，維持汽輪機空轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速動態(tài)偏差應符合規(guī)定要求。其它機組可按測功法進行試驗。 5．1．9 OPC功能檢查。通過試驗確認當汽輪機轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值(例如103％額定轉(zhuǎn)速)時，OPC正確動作，關閉高中壓調(diào)節(jié)汽門，待轉(zhuǎn)速恢復正常時重新開啟這些閥門，維持正常額定轉(zhuǎn)速。OPC動作的轉(zhuǎn)速偏差應小于2r／min，閥門動作次數(shù)不宜大于5次。 5．2 負荷控制功能 5．2．1 在機組帶負荷運行的情況下，按給定的負荷指令和變負荷率自動改變負荷調(diào)節(jié)的給定值，使機組改變負荷，實際負荷與負荷指令的偏差應小于規(guī)定值。 5．2．2 按照機組的不同運行方式可進行控制回路切換，切換過程中不得引起擾動。 5．2．3 負荷指令可以由運行人員給定，也可以由協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的負荷指令確定，各種方式的負荷調(diào)節(jié)精度應均能滿足5．2．1的要求。 5．2．4 負荷變化率可以由運行人員給定。當具有熱應力監(jiān)控系統(tǒng)時，可以通過汽輪機熱應力計算來確定和修改負荷變化率。在機組帶負荷運行條件下，按確定的負荷變化率改變機組負荷，以檢查系統(tǒng)適應負荷變化率變化的功能。 5．2．5 檢查負荷和負荷變化率限制功能。當設置超過可調(diào)的機組最大和最小負荷、負荷變化率時，應能在最大和最小負荷、負荷率限制值內(nèi)執(zhí)行負荷、負荷變化率的變化。 5．2．6 在協(xié)調(diào)控制運行方式下，檢查汽輪機控制系統(tǒng)與分散控制系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的接口是否可靠，應能接受協(xié)調(diào)控制的負荷指令進行負荷調(diào)節(jié)，且滿足5．2．1和5．2．2的精度要求。 5．2．7 閥位限制功能檢查。機組在閥位限制方式下運行，應能滿足機組的正常運行要求。 5．2．8 壓力控制功能檢查。在定壓運行方式下，DEH通過壓力控制器將主汽壓力維持在設定值，實際壓力與設定值的差值應小于規(guī)定值。 5．2．9 控制系統(tǒng)與旁路匹配檢查。機組在旁路配合運行的方式下，通過試驗檢查汽輪機控制系統(tǒng)與旁路的配合情況，控制系統(tǒng)應能發(fā)出正確的指令，且與旁路有可靠的接口，控制系統(tǒng)與旁路配合應能滿足機組運行的要求。 5．3 閥門管理和在線試驗功能 5．3．1 在機組正常運行的條件下，通過實際試驗檢查閥門管理功能，多閥控制和單閥控制方式均應能有效地控制機組的正常運行。 5．3．2 在機組帶負荷運行過程中，控制系統(tǒng)置于閥門試驗方式，逐個進行閥門活動試驗，以檢驗閥門機械部分的工作情況，試驗過程中引起的機組負荷擾動應小于規(guī)定值。 5．4 汽輪機自啟動功能 5．4．1 控制系統(tǒng)置于汽輪機自啟動運行方式，運行人員按一個啟動鍵，機組應能自動進行冷態(tài)啟動，升速至額定轉(zhuǎn)速，并網(wǎng)帶初負荷，在此過程中，目標轉(zhuǎn)速、升速率、過臨界轉(zhuǎn)速的升速率的給定、暖機過程控制以及閥切換等也應由汽輪機自啟動給出相應穩(wěn)定數(shù)值。 5．4．2 機組帶負荷過程中，ATC程序能根據(jù)對機組的熱應力計算確定最佳目標負荷和負荷變化率，可靠地控制機組負荷。 5．5 機組保護功能 5．5．1 超速跳閘保護(over speed protection trip，簡稱OPT)功能檢查。當轉(zhuǎn)速達到機組超速遮斷保護動作值時，控制系統(tǒng)應能可靠接受汽輪機保護裝置發(fā)出的指令，迅速關閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門，使機組安全停機。 5．5．2 對于具有在線試驗功能的汽輪機保護裝置，在對電磁閥進行在線試驗時，不影響機組的正常運行。 5．5．3 在機組帶負荷運行的工況下，汽輪機控制系統(tǒng)應能接受快速減負荷(run—back)指令，快速降低機組負荷，以與輔機局部故障的鍋爐機組運行工況相適應。 5．5．4 防進水保護功能檢查。通過模擬試驗檢查防進水保護功能是否正常。 5．6 機組監(jiān)視功能 5．6．1 檢查監(jiān)視汽輪機運行參數(shù)的功能，CRT應能顯示機組運行狀態(tài)及重要參數(shù)和有關趨勢圖，提供給運行人員操作指導。 5．6．2 檢查汽輪機控制系統(tǒng)與DCS之間的通信接口是否有效，信息是否共享，傳送數(shù)據(jù)的實時性是否達到設計要求。 5．6．3 檢查顯示單元和顯示面板(如有的話)的顯示和操作功能。 5．6．4 檢查系統(tǒng)的定時打印和事故追憶功能。機組運行過程中系統(tǒng)應能按規(guī)定的時間進行定時打印，在事故狀態(tài)下能進行事故追憶。事故追憶至少應包括事故前后不少于lmin的數(shù)據(jù)，打印內(nèi)容齊全。事件順序記錄的分辨力不宜超過1ms～2ms。 6? 性能測試 6．1 系統(tǒng)電源切換的測試? ??? 人為切除工作電源，備用電源應能自動投入工作。在電源切換過程中，控制系統(tǒng)應能正常工作，中間數(shù)據(jù)不得丟失，保護機組的正常運行。 6．2 系統(tǒng)容錯能力的測試 系統(tǒng)容錯能力的測試至少包括下列內(nèi)容：? ??? (a)采用計算機的控制系統(tǒng)，應具有雙機備份，人為退出工作主機雙機切換過程中，控制系統(tǒng)應保持正常工作，維持機組的正常運行。? ??? (b)重要參數(shù)的檢測元件應為三取二或三取中的冗余配置，采用去掉一個測量元件信號或在一個測量元件輸出端改變信號的方式，檢查其冗余的可靠性。 6．3 卡件可維護性的測試? ??? 任意拔出一塊輸入或輸出卡件，系統(tǒng)應能顯示該卡件的異常狀態(tài)，插入該卡件后，系統(tǒng)能恢復正常工作。在插拔過程中，控制系統(tǒng)及機組的運行安全性應不受到任何影響。 6．4 系統(tǒng)重置能力的測試? ??? 切除或恢復系統(tǒng)的外圍設備，控制系統(tǒng)不得出現(xiàn)任何異常現(xiàn)象。 6．5 CRT畫面響應時間的測試? ??? 通過鍵盤調(diào)用CRT畫面時，從最后一個調(diào)用操作完成到畫面全部內(nèi)容顯示完成的時間為畫面響應時間。在調(diào)用被測畫面時，平均畫面響應時間和復雜畫面響應時間不得超過規(guī)定值。 7? 抗干擾能力測試 7．1 電纜的檢查。檢查引入汽輪機控制系統(tǒng)的電纜選型和安裝情況，模擬量信號必須采用屏蔽電纜，其它信號應采用技術規(guī)范要求的電纜，電纜的敷設應符合分層、屏蔽、防火和接地等有關規(guī)定。 7．2 抗射頻干擾能力的測試。用頻率為400MHz～500MHz，功率為5W的步話機作高頻干擾源，距敞開柜門的控制系統(tǒng)機柜1. 5m處工作，系統(tǒng)應能正常工作。 7．3 現(xiàn)場引入干擾電壓的測試。在輸入端子處測量各種類型信號(電流、熱電偶和熱電阻信號)，測試從現(xiàn)場引入的共模和差模干擾電壓值。 7．4 實際共模干擾電壓值應小于輸入模件抗共模電壓能力的60％。 7．5 實際差模干擾電壓所引起的通道誤差應滿足下式的要求：? ??????? UN% / 10NMR / 20≤0.05% ??? 式中：UN%——變送器回路中的交流分量(峰峰值)與變送器量程之比； ????????? NMR——差模抑制比。 8? 可用率考核 8．1 分散控制系統(tǒng)的可用率(A)應達到99．9％以上?？捎寐实慕y(tǒng)計范圍只限于分散控制系統(tǒng)本身，不包括接入系統(tǒng)的變送器和執(zhí)行器等現(xiàn)場設備。 8．2 可用率的統(tǒng)計工作自整套系統(tǒng)投入試運行后即開始進行。開始計算可用率的時間可以由供需雙方商定。 8．3 自開始計算系統(tǒng)可用率的時間起，分散控制系統(tǒng)連續(xù)運行90天，即2160h，其間累計故障停用時間小于2．2h，則可認為完成可用率試驗。若累計故障停用時間超過2．2h，可用率的統(tǒng)計應延長到180天，即4320h。在此期間，累計故障時間不得超過4．3h。完成系統(tǒng)可用率考核的最高時限為270個連續(xù)日。若超過這一時限，系統(tǒng)的可用率仍不合格，則認為系統(tǒng)的可用率考核未能通過。 8．4 系統(tǒng)可用率可按下列公式計算： ?????? ? ??? 式中：tt——它是指整個連續(xù)考核統(tǒng)計時間扣除由于非本系統(tǒng)因素造成的空等時間； ????? ??? tf——故障時間，它是指被考核系統(tǒng)中任一裝置或子系統(tǒng)在實際試驗時間內(nèi)因故障而停用的時間，經(jīng)加權后的總和； ??????????tfi——第i個裝置或子系統(tǒng)故障停用時間；? ????????? Kfi——第i個裝置或子系統(tǒng)的故障加權系數(shù)，加權系數(shù)參見附錄A(標準的附錄)表A1和表A2。? ??? 實際試驗時間和故障時間根據(jù)運行班志(依據(jù)計算機記錄)確定。運行班志摘抄表見附錄B(標準的附錄)。 附錄A（標準的附錄） 汽輪機控制系統(tǒng)加權系數(shù) 表A1 硬件加權系數(shù)表 裝 置 加權系數(shù) 中央處理單元 0.5(冗余)1.0(非冗余) 各種過程卡件 n／N1) 鍵盤 0.5 CRT 0.8 打印機 0.1 數(shù)據(jù)通道 1.0 1)N為總數(shù)，，2為故障數(shù) 表A2 應用功能加權系數(shù)表 功 能 加 權 系 數(shù) 顯示 0.5 報警 0.25 打印記錄 0.1 性能計算 0.2 轉(zhuǎn)速控制 1 負荷控制 1 機組保護回路 1 閥門管理 0.5 閥門在線試驗 0.5 ATC 0.6 與DCS系統(tǒng)的通信接口 0.8～1.0(1) (1)當采用通信接口由DCS的操作員站作為監(jiān)控手段時取大值 附錄B（標準的附錄）