505调节器汽轮机组甩负荷试验分析

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1、505调节器汽轮机组甩负荷试验分析陈明辉，王佳智，廖攀，黄儒斌(1．广西电网公司电力科学研究院，广西南宁530000；2．广西桂能科技发展有限公司，广西南宁530000)摘要：针对广西扶南生物能源有限公司发电机组甩负荷的主要过程进行分析。通过试验分析了该机组调节系统的动态性能．测取转速飞升过程曲线，测算动态超调量及转子时间常数、转子转动惯量等参数，检验了整个电厂有关设备对甩负荷工况的适应能力。试验达到了甩负荷后锅炉不灭火，汽轮机维持空负荷稳定运行的预期目的。关键词：505调节器；汽轮机；甩负荷；飞升过程曲线升降超速1概述速速试验甩负荷试验是汽轮机组并网运行的必备条件．通过测取机组甩负荷后的

2、转速动态过渡过程特性曲线及各参数之间的动作关系曲线，检查机组调节系统和转速控制系统的品质。甩负荷试验是考核汽轮机调节系统和转速控制系统的动态特性最常用的方法，同时可以对机组和各配套辅机及系统对甩负荷工况的适应能力进行检查。2设备简介机广西扶南生物能源有限公司机组容量为iX30MW．汽轮机为新日本机械制造株式会社制造的C8一R13一ER型调整齿轮传动，调整抽汽、凝汽式汽轮机，汽轮机额定出力为31700kW，额定转速为5000／1500r／min(汽机／发电机，通过减速箱连接)。汽轮图1505调节器控制原理图机控制系统是505E／WOODWARD数字式调节器：锅炉为华西能源工业股份有限公司制造

3、的DG170／9．81一IV1型．采用全悬5甩负荷过程及计算吊膜式壁，固定炉排，单锅筒、蔗渣燃料自然循环蔗渣锅炉，额定(1)甩50％负荷试验，甩负荷前机组有功为15．24MW，转速蒸发量为170t／h，过热蒸汽压力9．81MPa，过热蒸汽温度525~{2，为5023r／min。油开关动作后，转速开始上升，高压调门延时给水温度165~C，点火方式为木柴点火；发电机为TDPOWER65．353ms后开始关闭，这时的转速为5054r／min，在1．174s后达SYSTEMSLTD制造的空冷式发电机．额定电压为10．5kV。到最高转速5192r／nfin，各调门全关后转速升高了138r／rnin。

4、之3505调节器控制原理后转速开始下降，于8．932s后调节汽门开始控速调节缓慢开启，在10．965s转速降到最低4961r／min。15．264s后转速稳定在505调速器有两个控制回路，分别为转速／负荷控制回路和5022r／min后，试验完成，转速飞升曲线如图2所示。辅助控制回路。这两个控制回路的输出加上阀位限制器信号的fir-1174s．s]：29t／rain10965s~961r／rnin输出将直接设定为机组执行机构的输出。图1为505调节器控t制原理，其中转速控制回路为接收来自汽轮机两个转速探头的转速信号，同时转速PID控制放大器将该信号与转速给定值相比较并给执行机构发出一转速偏差

5、输出信号，当出现转速偏差时，经PID运算模块的作用后输出4~20mA的电流信号，该信号经电液转换器转换成二次油压信号，二次油压通过油动机的错油门调节汽轮机汽阀的开度控制进汽量．最终使得汽机转速以一定的速率变化直到与转速设定值一致。＼／／—一4甩负荷准备4．1甩负荷试验控制逻辑根据甩负荷试验需要．试验前对505调节器进行了静态试图2甩50％负荷转速飞升曲线验，发现505调节器控制系统无超速保护OPC逻辑功能，其转根据记录的飞升曲线，测取有关数据如下：初始转速：速控制逻辑由PID转速调节模块实现，参数为：比例参数P为5023r／min、最高转速n一=5192r／min、稳定转速na=5022r

6、／min，5．66％，积分参数I为4．32％，可通过修改PID对应参数来调整nshut=5054r／min．调节汽门关闭后的飞升转速AnV=5192—调门关闭时间长短。5054=138r／rain、转速波动值An=2r／min、转速滞后时间=4．2甩负荷前完成的试验7．946ms、达到最高转速的时间=1．174s、转速变化全过程时间甩负荷试验前，已按照规程要求进行了阀门关闭时间、阀t=15．264s、高调门GV油动机延迟时间tl=85．139ms、油动机关门严密性试验及汽轮机超速试验等前期试验．并且相关试验均闭时间t2=540．250ms。转速动态超调量：=X100％=达到规程要求I1n广

7、东科技20142第3—4期79电力建设发电技术(5192—5023)／5023×1O0％=3．36％，低于标准要求的5％，甩50％根据记录的飞升曲线，测取有关数据如下：初始转速n0：负荷试验合格，可以做100％甩负荷试验。5023r／min、最高转速n=~=5293r／min、稳定转速n8=5023r／min，(2)第一次甩100％负荷试验，甩负荷前机组有功为29．73MW，nshut=5075r／min，调节汽门关闭后