调速器安装作业指导书

1、黔东水力发电总厂 调速器安装作业指导书七里塘水电站YWT-10000/16型调速器安装、调试作业指导书2013年8月2日黔东水力发电总厂 调速器安装、调试作业指导书调速器安装、调试作业指导书目 录1 调速器概述. .1 2 调速器安装工程特点.13 编制依据.1 4 调速系统安装、调试流程图.1 5 调速器施工准备.36 调速器安装施工方案.3 7 调速系统设备及管路安装质量控制措施要点.48 调速系统设备及管路安装安全控制措施要点.49 调速系统试验、调试内容.510 调速系统现场试验、调试内容.511 调速器试验、调试方法.812 调速器单元工程质量评定表.12 13 安装记录单.12-

2、18 -1.调速器概述七里塘站调速器系统具有PID调节规律的数字式电液调速器。额定工作油压为16MPa。导叶接力器的全关和全开时间在4-30s范围内独立可调，并能进行两段速率关闭。调速器机械液压柜和电气柜分开设置。调速器机械液压柜置于回油箱之上，与回油箱组合为一体，调速器主要由调速器电气部分、机械液压系统、油压装置、机电合柜柜体、电气反馈装置、事故配压阀等组成。调速器能现地和远方进行机组的自动、手动开、停机和事故停机，并能提供与电站计算机控制和监测系统连接的接口，包括硬件和软件。在调速器内部发生故障时，不造成水轮机运行不稳定和出力波动，在外部系统事故时，能保证机组安全停机。调速器能实现与电站计

3、算机监控系统通信和时钟同步能接受电站计算机监控系统控制信号，控制信号可以通过开关量给出及通信口数字量给出，当采用通讯口数字量给定时，有防止数字通道中断，数据量受外界干扰等安全保障措施，同时向电站计算机监控系统输出信号。调速系统具有良好的可维修性，方便维护、检查、检修与调试，能利用微机对调速器的参数、控制逻辑进行监视、修改，人机界面采用触摸屏。2.调速器安装工程特点 七里塘水电站共安装2台型号为YWT-10000/16调速器（每机一台），额定操作油压为160MPa，调速功为8070kg.m,油箱有效容积为300L，整个调速器重量为1800kg。设备由武汉四创自动控制技术有限责任公司制造。整个工程

4、分为机械安装、电气安装，再进行机电联合调整试验，最后进行静态调试和动态调试。3.编制依据1）厂家到货图纸、技术文件2）七里塘水电站机电设备安装工程招标文件、投标文件3）水轮机调速器与油压装置技术条件GB/T9652-19974）水轮机电液调节系统及装置技术规程DL/T 563-20044.调速系统安装、调试流程图5.调速器施工准备 1)调速器施工图纸及技术资料。 2)厂家图纸. 3)七里塘水电站机电设备安装工程招标文件、投标文件。 4)调速器出厂合格证、发货清单、验收资料及质量证书。 5)参加工作面交接验收、移交，并按机电安装要求进行现场清扫及处理。 6)根据贵阳研究院提供的基准点和安装精度要

5、求，进行测量放线工作，建立准确牢固的安装测量网点。 7)安装图、安装说明书。6.调速器安装施工方案 6.1调速器电气柜安装 6.1.1调速器电气柜主要由调速器微机系统、速度监测系统、电动、手动操作系统和电源系统等设备组成。调速器的电气柜采用交直流并列供电的带滤波器及抗干扰装置的冗余电源系统。 6.1.2调速器微机系统设备包括32位微处理机、显示设备、输入输出设备及接口设备。调速器微机系统与电站监控系统采用数字通信口和I0口进行通信。调速器具有比例、积分、微分的PID调节规律，能适应被控对象的运行工况及参数的变化完成变参数及变结构调节、开机空载运行并网运行停机操作控制、实现操作控制方式的无扰动切

6、换，还具有导叶开度限制、频率跟踪、离线诊断及调试、故障保护及时钟同步等功能。 1)根据武汉四创公司图纸和有关技术文件要求，进行安装部位的清扫检查，测量、放线和基础件安装，验收合格浇筑二期砼。 2)盘柜开箱检查无缺陷后，用行车吊装至安装部位就位、调整。 3)按武汉四创公司图纸和有关技术文件的要求，进行柜内附件安装、电缆敷设和配线、检查。 4)在武汉四创公司指导下，按制造厂图纸和有关技术文件的要求。对调速设备的控制、调节、保护、自诊断等各项功能逐一进行检查、调试。施工中周围环境应干净、无杂物和积水。 6.2调速系统管路安装 1)调速系统设备之问的管路(含油压装置管路)，现场安装前，根据武汉四创公司

7、交货明细表仔细核对其数量、编号、尺寸、规格是否完整无误。 2)对安装部位进行测量、放线，检查其实际高程、尺寸与武汉四创公司图纸有无出入。 3)根据武汉四创公司图纸和有关技术文件，对管路、附件进行清扫检查，根据图纸进行管架、附件、管路的安装。 4)对设备之间连接附件，根据武汉四创公司技术文件和国家规程、规范要求，凡需进行强度试验的，应在其试验完成后进行安装。 5)对调速系统供、排油管，根据现场尺寸及设计图纸进行现场配制、焊接和强度试验。清扫干净后安装，再做严密性试验。 6)接力器锁锭、过速保护系统与调速器相接的管路，在相应设备安装完后，依照武汉四创公司公司技术文件要求进行现场装配。 7)系统管路

8、中的油管路，须在场外自制的酸洗槽中对管路逐根酸洗，使用稀盐酸。酸洗后的管段放入碱池中进行中和冲洗，然后用低压风吹干；对水管路，须做水压试验检漏。 6.3调速器测速系统的安装 6.3.1调速器测速设备由安装在水轮机轴上的齿盘和脉冲转速探测器组成的转速探测系统和速度监视系统组成。调速系统的转速信号还采用残压测速方式用于微机系统和测速系统，残压取自机端电压。另外还设有1套机械过速开关作用于紧急停机回路和控制进水口快速闸门的紧急关闭。 1)调速器测速系统的设备，在水轮机总装完后的合适时段，在制造厂指导下进行安装，在充水后进行检查。 2)机械过速保护装置在制造厂已做过整定，现场在武汉四创公司指导下按设计

9、图要求进行安装及配管。 6.4调速系统用透平油型号和质量，应符合武汉四创公司和有关技术文件的要求。处理和化验合格后，方可使用。7.调速系统设备及管路安装质量控制措施要点 7.1液压元件的水平度。 7.2油泵与电机的同轴度。 7.3压力油罐的垂直度。 7.4管路的配制安装工艺和焊接质量。 7.5管路连接件的密封安装质量。8.调速系统设备及管路安装安全控制措施要点 8.1检查施工供电设施、线路布置的安全性。 8.2保障安装部位照明的可靠性和亮度。 8.3检查施工通道以及为施工搭设的楼梯、脚手架等的可靠性、安全性。 8.4经常、及时清理现场堆积物，确保易燃品的存放、使用的安全性。 8.5检查起重运输

10、设备、吊具等的可靠性。 8.6管路安装的加固、焊接应牢靠。9.调速系统试验、调试内容9.1调速系统的安装检查9.2管路安装检查和压力试验9.3油泵及阀组试验9.4油压装置动作试验9.5导水机构及调速器系统试验9.6调速系统模拟试验9.7调速系统低油压试验9.8调速器特性测试9.9可调参数测试9.10调速器各部件的绝缘测定及介电强度试验9.11开度及负荷给定跟踪功能测试9.12导叶开度负荷给定跟踪功能测试9.13导叶开度限制测试9.14电手动操作机构测试9.15转速人工死区测试9.16操作回路检查及模拟动作试验9.17接力器不动时间Tq的测定9.18与电站计算机系统联合工作功能测试9.19在线故

11、障自诊断及故障处理功能测试9.20离线诊断测试9.21故障保护测试9.22透平油的过滤及试验9.23其它试验10调速系统现场试验、调试 10.1现场试验 1)根据武汉四创公司的技术文件和GB8564(水轮发电机组安装技术规范、GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范、GBJ303(电气装置安装工程质量检验评定标准、DL563水轮机电液调节系统及装置调整试验导则、SDJ249_3水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准水轮发电机组安装工程、SDJ57(力技术施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置篇)等有关规定。应根据上述内容制定详细的试验计划和试验程序提交监理单位批准。 2)调速

12、系统调整试验工作在设备安装、管路连接、电气配线完成后，分五个阶段进行。即：油压装置试验，机械调速系统充油及手动操作试验，电气调速系统的调试、调速系统机电联合调整试验、调速系统与LCU的联控调试试验及系统无水模拟试验。 10.1.1油压装置试验 1)油压装置各设备、管路、元件的安装检查。 2)油压装置管路系统安装检查和压力试验。 3)油压装置电动机的绝缘电阻、极性、直流电阻测试。 4)油压装置的启动试验以及电动机的运行情况检查。 5)油压装置各部位的压力、油位等开关量、模拟量反馈信号的检查。 6)油压装置压油泵卸压阀的卸压整定值校核。 7)压油装置安全阀动作值校验。 8)根据PLC程序进行的整体

13、动作流程验证试验。 9)武汉四创公司、监理单位要求的其它试验项目。 10.1.2机械调速系统的充油及手动操作试验 1)调速系统的管路清理、耐压以及充油试验。 2)手动操作液压机构，进行导叶开启关闭试验。 3)导叶分段开启关闭时间的调整试验。 4)导叶开启，关闭时间的调整试验。 5)导叶开度限制机构的调整。 10.1.3电气调速系统的试验。 1)电调柜的交直流工作电源的检查测试。 2)凋速器各部件的绝缘测定及介电强度试验。 3)电气柜内的程序正确性检查。 4)电气柜的所有输入偷出的开关量、模拟量信号的检查。 5)电气柜内的变送器校验。 6)导叶位置传感器对应导叶全开全关位置的0一100信号输出校

14、验。7)主配压阀位置传感器的调整以及信号输出校验。8)电气测速装置的检查校验和整定。 9)调速器特性测试。 10)可调参数测试。 11)开度给定跟踪功能测试。 12)负荷给定跟踪功能测试。 13)导叶开度限制测试。 14)转速人工死区测试。 l5)接力器不动时间Tq的测定。 16)离线诊断测试。 17)故障保护测试。 18)在线故障自诊断及故障处理功能测试。 19)与电站计算机监控系统通讯测试。 20)操作回路检查及模拟动作试验。 10.1.4调速系统机电联合调整试验 1)机械液压柜现地操作开停机试验，各部测量信号正常。 2)电气柜手动开，停机试验，导叶开关正常，无发卡情况。 3)调速器静特性

15、试验，录制接力器行程与导叶开度的关系曲线。 4)电气柜手自动切换试验，接力器应无摆动。 5)在导叶开启状态下，模拟各种事故关机信号试验(事故低油压、瓦温过高、剪断销剪断、机组过速等)，调速器应能立即可靠关机，并发出相应的信号。10.1.5调速系统与LCU的联控调试试验1)在各自系统的分步调试完成以后，进行调速系统与机组LCU之间的联控调试试验。 2)进行IO信号及控制回路的点对点测试，控制信号以及反馈信号均正确可靠： 3)LCU操作开，停机试验，导叶开关良好。 4)模拟LCU发出的各种事故停机信号，导叶关闭正常。 10.2试验数据和报告1)每个试验完成以后，安装单位向监理单位提交试验结果和试验

16、报告一式六份。报告应包括下述内容：每项试验的描述，试验方法和仪表，试验参加人员名单，测量仪表的校准，试验程序，测试数据表，计算举例，包括最终调整、整定值和性能曲线的试验结果，关于试验结果的讨论和最后的试验结论等。11.调速器试验、调试方法 11.1一般性检查：11.1.1调试前工作准备11.1.1.1调试设备:1)计算机、万用表、频率发生器、调压器、调速器图纸、交直流电源、安装工具、编程电缆、兆欧表。2)机械设备已质检结束，符合机械电气联调要求。3)工作场地整洁，柜体摆放符合要求，调试电缆满足走向要求。11.1.2控制回路检查1)检修工作已经结束，安装自检工作结束。2)在调速器端子排测量急停阀

17、、与复归阀线圈电阻。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。11.1.3绝缘回路检查：11.1.3.1安全检查1)调速器所有空气开关处于OFF位置。2)断开PLC、触摸屏、开度传感器、接近开关电源。3)调速器机械调试工作已经结束，具备试验条件。11.1.3.2上电检查1)交、直流电源已输入调速器2)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）。3)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。4)上电后，观察10分钟，无明显烧焦、异味、放电声等等。11.2调速器油压装置试验11.2.

18、1压力油罐耐压试验11.2.1.1用油压装置的油泵按下述步骤向压力罐送油1)在压力罐的排气孔上安装排油管并接至回油箱。2)开启油泵截止阀和压力表针阀，其余阀门全部关闭。3)用手转动油泵，检查是否灵活，然后通电检查油泵转动方向是否正确将油泵注满气轮机油，然后以手动方式启动油泵向压力罐送油。4)油压升到额定值后，检查有无漏油现象。若无漏油，可继续升压到1.25倍额定油压值，保持30min，再检查焊缝有无漏油。同时观察压力表读数有无明显下降。若无漏油和压力下降，可排油降压至额定值，用500g手锤在焊缝两侧25mm范围内轻轻敲击，应无渗漏现象。5)在试压过程中，如发现管道或管道附件漏油，只能在无压条件

19、下进行处理。若发现焊缝漏油，则应停止试验，排油后进行处理。11.2.2油泵试验11.2.2.1阀组调整试验1)安全阀的调整：调整安全阀，使得油压高于工作油压上限2以上时,安全阀开始排油；油压高于工作油压上限的16以前，安全阀应全部开启，压力罐中油压不再升高；油压低于工作油压下限以前，安全阀应完全关闭，此时安全阀的漏油量不得大于油泵输油量的1。在上述过程中安全阀应无强烈的振动和噪声。11.2.2.2油压装置密封试验1)压力罐的油压和油位均保持在正常工作范围内，关闭所有阀门，8h后油压下降不得大于额定油压的4。11.2.2.3压力开关及液位信号器整定1)以向压力罐充油和自压力罐排油的方式来改变油压

20、和回油箱油位，进行压力信号器和油位信号器的整定。压力信号器动作值与整定值的允许偏差为名义工作油压的±2；回油箱油位信号器的动作允许偏差为±10mm。2)油压装置正常自动运行和故障模拟试验时，用人为排油的方式控制油压的变化，使压力信号器动作，以控制油泵按各种方式运转。通过模拟试验，检查油压装置电气控制回路及压力、油位信号器动作的正确性。不允许采用人为拨动信号器接点的方式进行模拟试验。11.3调速器静态试验11.3.1手自动切换试验1)将调速器自的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频网频输入端，将接力器开至任意开度，模拟机组断路器合处于并网负载运行状态。操作调速器手自动切

21、换把手使调速器在手动、电手动和电自动之间相互切换，记录切换前后接力器开度的稳态值并计算出差值所占接力器总行程的百分比.11.3.2电源切换试验 1)将调速器自己的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频网频输入端，将接力器开至任意开度，模拟机组断路器合处于并网负载运行状态。 2)切换调速器工作电源：a、断交流 b、合交流，断直流 c、断交流 d、合交流，合直流。分别记录下电源切换前后接力器行程的的稳态值并计算其差电气装置的工作电源和备用电源相互切换时接力器行程变化相对值不得大于1%。 11.3.3模式切换试验1)将调速器自的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频网频输入端，将接力器开至任

22、意开度，模拟机组断路器合处于并网负载运行状态。操作调速器的模式切换按钮,记录下操作前后接力器行程的稳态值,计算出两次行程之差占额定行程的百分比。11.3.4故障试验1)将调速器自的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频网频输入端，将接力器开至任意开度，模拟机组断路器合处于并网负载运行状态。分别断开机频信号、接力器反馈信号、功率反馈信号分别模拟机频故障、导叶反馈断线故障和功率反馈断线故障。记录下故障前后接力器行程的稳态值。 11.3.5模拟自动开停机试验：1)由二次控制回路分别发出开机和停机令，观察并判断接力器的两段开机动作是否正常。在开机过程时，观察频率错误故障点的动作。 11.3.6模拟

23、紧急停机试验, 1)将调速器自的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频网频输入端，将接力器开至任意开度，模拟机组断路器合处于并网负载运行状态。由二次回路发出紧急停机令，使接力器全关。 11.3.7模拟甩负满荷试验1)将调速器自的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频网频输入端，将接力器开至全开，模拟机组断路器合处于并网负载运行状态。断开发电机出口开关信号,并记录接力器从全到全关的时间. 11.3.8模拟操作试验1)调速器处于“自动”工况，调速器处于停机备用工况。各表计指示为零，停机联锁动作.将调速器自的5V工频信作为模拟机频和网频送入调器的机频、网频输入端11.4调速器静态特性试验1、

24、调速器处于空载工况 ,参数设置为：bp=6%，bt=5%，Tn=0s，Td=2.0s，开限=100%，YG=50%，fj=50.00HZ，PG=0，FG=50.00HZ。2、将机频fj从50.00开始，以0.001Hz递增或递减，每间隔0.30HZ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和相应导叶接力器行程值。11.5动态试验11.5.1充水后开机试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录开机至空载，空载以上，负载，转速稳定时间。11.5.2充水停机试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录导叶空载至全关时间，及导叶空载至

25、全停时间。11.5.3 115%过速试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录在115%过速前，过速时，过速后，导叶、轮叶开度，转速11.5.4 150%过速试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录在150%过速前，过速时，过速后，导叶、轮叶开度，转速。11.5.5空载频率摆动试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录频率摆动最大值和最小值计算频差。11.5.6空载频率上扰动8%试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录扰动量一般为（48Hz-52Hz）、调节时间、调节次数、超调量。11.5.7空

26、载频率下扰动8%试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录扰动量一般为（52Hz-48Hz）、调节时间、调节次数、超调量。11.5.8交直流掉电试验（分别模拟交流、直流掉电观察导叶、轮叶是否动作）1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。11.5.9频率消失试验（分别模拟机频，网频，侧盘测频消失后导叶、轮叶是否变化）1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。11.5.10甩负荷试验1)录制机组转速，导叶、轮叶开度、频率与时间关系曲线。2)记录不动时间、最高转速、最低转速、调节时间、调节次数。12.调速器单元工程质量评定表 附表1 油压装置安装单元

27、工程质量评定表 附表2 调速器柜安装及调试安装单元工程质量评定表 附表3 调速系统整体调试及模拟试验单元工程质量评定表13.安装记录单 附表1 调速器柜安装检查记录单 附表2 调速系统管路安装检查记录单 附表3 调速器调试记录单附表1：油压装置安装单元工程质量评定表单位工程名称单元工程量分部工程名称施工单位单元工程名称、部位检验日期年 月 日项次检查项目允许偏差（mm）实测值(mm)结 论合 格优 良1压油罐严密性试验符合“规范”第2.0.10条要求2压油罐垂直度每米不超过2.0每米不超过1.03事故配压阀中心及高程±10±54事故配压阀法兰水平度每米不超过0.15每米不超

28、过0.105油泵及电动机中心0.080.056油泵及电动机中心倾斜每米不超过0.20每米不超过0.157油压装置压力整定值设计值1.51.5设计值8油泵试运转符合“规范”第8.1.6条要求9油压装置工作严密性在工作压力下保持8h，油压下降值不超过0.15Mpa10调速系统油质符合汽轮机油GB253781的规定检验结果 共检验 项，其中合格 项，优良 项，优良率 评 定 意 见单元工程质量等级主要检查项目全部符合质量标准。一般检查项目中有 %符合质量标准，其余虽有微小出入，但不影响使用。检查项目有 %达到优良，其中主要检查项目 达到优良。测量人施工单位监理单位附表2：调速器柜安装及调试单元工程质

29、量评定表单位工程名称单元工程量分部工程名称施工单位单元工程名称、部位检验日期年 月 日项次检查项目允许偏差（mm）实测值(mm)结 论合 格优 良1 调速器柜中心5.03.02调速器柜高程±5.0±4.03调速器柜水平度每米不超过0.15每米不超过0.104回复机构支座水平度每米不超过1.05离心飞摆摆度不大于0.046缓冲器活塞回复位置±0.027缓冲时间上下两回复时间之差不大于额定值躲10%8缓冲特性曲线符合设计要求9各指示器及杠杆位置1.010永态转差系数符合“规范”第6.2.2条的要求11导叶及轮叶在中间位置时回复机构水平度每米不超过1.012电液转换器差

30、动活塞位置不大于±0.0213油压变化时电液转换器差动活塞位置不大于±0.0514电液转换器灵敏度符合设计要求15电气回路绝缘检查符合电气装置安装工程及验收规范有关规定16稳压电源输出电压1% 设计值17电气调节器死区、放大系数及线性度符合设计要求检验结果 共检验 项，其中合格 项，优良 项，优良率 评 定 意 见单元工程质量等级主要检查项目全部符合质量标准。一般检查项目中有 %符合质量标准，其余虽有微小出入，但不影响使用。检查项目有 %达到优良，其中主要检查项目 达到优良。测量人施工单位监理单位附表3：调速系统整体调试及模拟试验单元工程质量评定表单位工程名称单元工程量分部工程名称施工单位单元工程名称、部位检验日期年 月 日项次检查项目允许偏差（mm）实测值(mm)结 论合 格优 良1 开度指示器红黑针位置不重合不大于2%全行程值2导叶接力器指示值不大于1%全行程值3轮叶接力器指示值不大于0.5°4导叶及轮叶紧急关闭时间5% 5设计值5轮叶开启时间5% 5设计值6事故关闭导叶时间5% 5设计值7接力器行程与导叶开度曲线符合“规范”第6.3.5条要求8导叶与轮叶协联关系曲线随动不准确度小于1.5%全行程值9回复机构死行程不大于0.2%全行程值10导叶与轮叶最低操作油压不大于16%额定油压11永态转差系数及暂态转差