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DL／T 711-2019 汽轮机调节保安系统试验导则

轮机阀门启闭试验及行程（或油动机行程）测量

6.1.1.1汽轮机在静止或者盘车状态，调节系统安装、调整完毕，油质满足GB/T7596的要求，控制油 油压、油温在要求范围内，汽轮机具备挂闸条件。 6.1.1.2在进行阀门首次启闭试验时应缓慢、逐步开启阀门，防止定位杆、汽轮机行程传感器（LVDT） 反馈杆损坏。

6.1.2.1汽轮机挂闸前，标识各阀门在全关时的位置。 6.1.2.2汽轮机挂闸，依次缓慢开启（关闭）各汽阀，开启（关闭）过程中阀门应无卡涩、跳跃及被阻 档等问题。 6.1.2.3依次开启各汽阀，测量其阀门行程。对于无法直接测量阀门行程的应测量其油动机行程，记录 各阀门最大行程。 6.1.2.4将测试数据和厂家说明书对比，误差应小于±1mm，若偏差过大，应查明原因

6.2汽轮机阀门关闭时间测量

6.2.1.1为防止汽轮机在甩负荷、调节系统失控等情况下机组转速飞升超过危急遮断转速化工园区安全风险排查治理导则（试行）(应急管理部2019年版)，主汽阀和调 节汽阀的总关闭时间必须符合要求。有条件情况下，必须进行抽汽止回阀关闭时间测试。 6.2.1.2汽轮机在静止状态，DEH静态调试已经合格，各阀门LVDT或开关量反馈指示准确，油质满 足GB/T7596的要求，控制油油压、油温在要求范围内，汽轮机具备挂闸条件

6.2.2.1被测量的汽阀应处于全开位置，利用硬手操按钮跳闸汽轮机，记录由发出踏

2.2.1被测量的汽阀应处于全开位置，利用硬手操按钮跳闸汽轮机，记录由发出跳闸指令至阀门

闭的全过程时间。 6.2.2.2在阀门关闭时间的测量中，停机信号应接操作台手动停机按钮。 6.2.2.3记录跳闸指令发出到阀门开始动作的延迟时间t，以及阀门开始动作至完全关闭的时间t，并 计算阀门总关闭时间t=t+t。其延迟时间最好测量多次并取其平均值，阀门总关闭时间应符合表6 的要求。

6.3发电机并网开关跳闸至OPC动作时间测量

汽轮机在静止状态，各阀门静态调试工作已经完成，油质满足GB/T7596的要求，控制 油温在要求范围内，汽轮机具备挂闸条件。

6.3.2.1断开发电机出口软连接，汽轮机挂闸，合上发电机出口开关。 6.3.2.2手动跳开发电机出口开关，记录发电机出口开关跳闸至OPC动作时间，该时间应小于20

汽轮机在静止状态，各阀门静态调试工作已经完成，油质满足GB/T7596的要求，控制 油温在要求范围内，汽轮机具备挂闸条件

6.4.2.1汽轮机挂闸，利用DEH仿真程序进行DEH仿真试验。 6.4.2.2汽轮机运行，检查各阀门开启顺序正确。 6.4.2.3模拟汽轮机升速过程，检查各阀门动作正确，过临界时升速率自动变为程序自动设定值，阀门 控制切换过程正常，汽轮机转速升至额定转速。 6.4.2.4进行主阀门和调速汽门严密性试验，检验程序正确。 6.4.2.5进行汽轮机OPC、电超速和机械超速试验，检验程序正确。 6.4.2.6汽轮发电机模拟并网，进行升（降）负荷试验、汽门活动试验，检验各回路正常。 6.4.2.7DEH仿真试验时主机各阀门应真实动作，不应仅检查DEH逻辑。在仿真试验过程中，应派人 就地监视阀门动作情况，防止发生人身伤害和设备伤害。在仿真过程中检验调节系统机械部分功能应满 足机组正常运行要求。 6.4.2.8仿真试验完成后，汽轮机跳闸

汽轮机在静止状态，DEH静态调试工作已经完成，各抽汽电动阀、止回阀、各蒸汽管道疏水阀动 作正常，汽轮机具备挂闸条件。

6.5.2.1汽轮机挂闸。

6.5.2.2视情况开启汽轮机各阀门、各抽汽电动阀及止回阀、各疏水阀。 6.5.2.3逐项触发汽轮机跳闸条件，检查汽轮机跳闸、各阀门动作正确，ETS首出指示正矿

6.6危急超速最高转速的测定

6.6.1危急超速最高转速的计算方法

主汽阀延迟、关闭过程时间t、t2，分别测取高、中压主汽阀的延迟、关闭时间tiH、tr、t2H、 21。其延迟时间最好测量多次取其平均值。关闭时间应采用有蒸汽作用下的测定结果，若在机 组静止状态下测量，需要对其结果加以修正。在计算高、中压主汽阀关闭过程中的加速能量 时，还应分别乘以阀门的流量系数、M。高压主汽阀流量系数一般为0.84，中压主汽阀 流量系数μ1一般为0.88。 机组转子转动惯量J和蒸汽容积时间常数Tv，可选用同型机组的实测值或制造厂提供的设 计值。

不与电网解列的情况下，迅速关闭高、中压主汽阀，根据测取的有功功率变化过程进行能量转换计 算，得到危急超速最高转速。 6.6.2.2当主汽阀的延迟、关闭时间小于调节汽阀的延迟、关闭时间，且当主汽阀的导管较短时，或机 组在无法实现仅关闭主汽阀的情况下，也可以采用主汽阀和调节汽阀同时关闭的方法进行试验。 6.6.2.3计算公式见式（9）：

式中： to 试验起始时间，S： 电功率降至零的时间，S； nw 危急保安器实际平均动作转速，r/min； J 转子转动惯量，kg·m²； no 额定转速，r/min； n 试验起始转速，r/min； P 额定功率，kW； P 试验起始功率，kW。 .6.2.4 试验计算结果转速偏高，一般不做处理，必要时进行修正（修正方法见附录A）。

.1.1汽轮机首次升速，检验调节系统的转速控制应可靠、平稳。 7.1.2汽轮机首次升速前，应校对DEH控制用转速、保护用转速与就地转速应指示准确；首次升速过 程中再次进行核对转速，防止发生因转速不准而使汽轮机升速过快导致汽轮机损坏。 7.1.3升速过程中确认临界转速区设置应与实测的临界转速区一致，否则应修改DEH设置的临界转速 区，使之与实际保持一致。 7.1.4阀门控制方式切换过程中，转速应保持稳定，不能出现大幅波动甚至是转速失控。 7.1.5汽轮机定速后，汽轮机转速应稳定

7.2.1为避免汽轮发电机组在突然甩负荷或紧急停机过程中转速的过度飞升，以及在低转速范围内能 有效地控制转速，高、中压主汽阀和高、中压调节汽阀的严密性必须符合要求。 7.2.2试验是在汽轮机空负荷状态下进行的，蒸汽参数和真空应尽量保持额定，主（再热）蒸汽压 力最低不得低于额定压力的50%。主汽阀或调节汽阀关闭后，汽轮机转速应能下降至式（10）的计 算值。

n<(p/p.)×1000.

P一试验条件下的主蒸汽或再热蒸汽压力，MPa; P一一额定主蒸汽或再热蒸汽压力，MPa。 7.2.3对于中压机组阀门的最大蒸汽泄漏量应不致影响转子降速至静止。对于主蒸汽压力为9MPa或 以上的机组，其阀门最大蒸汽泄漏量不致影响转子降速至1000r/min以下。 7.2.4要求每类阀门分别单独试验。在额定转速下调节汽阀（或主汽阀）处于全开状态，迅速关闭主 汽阀（或调节汽阀），记录降速过程时间和最低稳定转速

7.2.5汽阀严密性试验也可以按制造厂提供的方法和标准进行。 7.2.6试验过程中应注意汽轮机胀差、轴向位移、机组振动和缸温变化。 7.2.7试验过程中应注意保持锅炉蒸汽压力、蒸汽温度及凝汽器真空等参数稳定。

7.3.1.1各汽阀严密性经试验合格。 7.3.1.2汽轮机维持额定转速稳定运行，主蒸汽参数和真空在规定范围内且保持稳定。 7.3.1.3如果汽轮机是冷态启动，还应在机组开机正常并带25%~30%额定负荷连续运行时间大于4h 后再进行（或按制造厂说明进行）。 7.3.1.4试验前应观察汽缸温度，汽缸上下温差，转子与汽缸之间的胀差，轴承振动等在正常范围。否 则，不允许做超速试验。

7.3.2OPC超速试验

升轮机转速全额定转速的103% OPC电磁阀应动作正确，各调 速关闭，汽轮机转速下降后，调速汽阅 汽轮机转速在额定转速。

7.3.3.1电超速试验包括DEH电超速、TSI电超速、转速卡电超速等项，应逐项完成。在进行某项 试验时，应屏蔽其他项电超速保护，也可将电超速保护动作值改至较低转速，试验结束后再恢复至 原值。 7.3.3.2提升汽轮机转速至电超速动作转速，检查汽轮机应跳闸，ETS首出指示正确

7.3.4机械超速试验

7.3.4.1进行机械超速试验前，应先进行危急遮断装置注油试验，并确认动作正常。否则不能进行机械 超速试验。 7.3.4.2在DEH操作画面选择“机械超速试验”项，进行机械超速试验。 7.3.4.3提升转速过程中应平稳、缓慢，升速率不应大于100r/min。 7.3.4.4记录危急遮断装置动作转速。 7.3.4.5每个危急遮断装置应进行两次重复性试验，两次试验的动作转速差应小于0.6%额定转速。当 机组为新投产机组时，应进行三次重复性试验，第三次试验动作转速与前两次动作转速平均值之差不 超过1%额定转速。 7.3.4.6试验过程中应严密监视汽轮机转速、机组振动、轴向位移。超过规定值应立即手动停机。

4.1.1汽轮发电机负荷维持在50%80%额定负荷稳定运行，主蒸汽参数和真空保持稳定。 4.1.2机组退出协调控制方式，在DEH控制画面选择进入“阀门试验”，依次选择需要进行 门。

7.4.2 全行程活动试验

7.4.2.1在进行阀门全行程活动试验时，进行试验的阀门按照要求先全关（或全开）后再全开（或全关）。 7.4.2.2在进行主汽阀全行程活动试验时，为防止负荷波动过大，该侧主汽阀对应的调速汽阀先缓慢关 闭，然后主汽阀再关闭；试验完成后，主汽阀先开启，对应的调速汽阀再缓慢开启。 7.4.2.3对于扑板式中主阀，应首先开启平衡阀使中压主汽阀前后压差基本一致后，再开启中主阀

7.4.3.1在进行阀门松动试验时，进行试验的阀门关闭至一定开度（一般为85%开度）后重新开启， 高压调速汽阀关闭到当前开度的85%后重新开启，松动试验时机组负荷波动较小。 7.4.3.2对于扑板式中压主汽阀，在进行松动试验时易发生汽阀全关的问题，应防止其全关后再次开启 时机组负荷波动过大。

8.1常规法甩负荷试验

8.1.1 且的和适用范围

8.1.1.1考核调节系统动态特性。 8.1.1.2首台新型机组或调节系统改造后的机组，必须进行常规法甩负荷试验。 8.1.1.3适用于汽轮机调节系统的考核试验，也可以用于新投产机组汽轮机调节系统的验收试验。 3.1.1.4汽轮机甩负荷后OPC应动作正常，超速保护不应动作，动态过程能迅速稳定，机组及辅机、 附属设备及相关控制系统能适应甩负荷工况。

DL/T 7112019

8.1.5 试验记录与监测

1.5.1甩负荷试验过程中自动记录的项目：发电机有功功率、转速、油动机行程和有关油压变 据机组的具体情况增加记录内容。 1.5.2甩负荷试验过程中手抄记录的项目：发电机有功功率、转速、油动机行程、有关油压变量

汽参数、排汽压力。可根据机组的具体情况增加记录内容，也可以利用机组的数据采集装置自动记录 代替手抄记录。 8.1.5.3手抄项目应记录甩负荷前的初始值，甩负荷过程中的极值（最大或最小）和甩负荷过程结束后 的稳定值。 8.1.5.4记录中若发生仪表显示异常，也应一并记录在表格中，以便作为分析的依据。 8.1.5.5在进行甩负荷试验的过程中，除设专人监视转速外，其他监视项目均按运行规程中的有关要求 设置。

8.1.6试验结果整理

8.1.6.2根据常规法甩负荷试验记录曲线（见图1）测取的动态参数：初始转速no、瞬时最高转速 1max、稳定转速n、汽阀关闭后的飞升转速Anw、转速波动值An、转速时滞时间tnl、达到最高转速时 间tn.max、转速变化过渡过程时间tn、阀门延迟时间t1、阀门关闭时间t2、油压变量的延迟时间npl和过 渡过程时间tp2。

8.1.6.3将由自动记录曲线测取的有关动态参数列于表10中

8.1.6.3将由自动记录曲线测取的有关动态参数列于表10中

图1常规法用负荷试验记录曲线

表10动态参数汇总表

8.1.6.4根据测取的数据计算如下特征值：

8.2测功法（甩汽负荷）甩负荷试验

8.2.1目的和适用范围

8.2.1.1测取汽轮发电机组甩负荷后有功功率变化过渡过程曲线，计算瞬时最高转速。 8.2.1.2用于新投产机组的验收试验，机组大、小修前后的校核试验。 8.2.1.3用于危急超速最高转速的测定。

8.2.2.17已取得电网调度的同意。

8.2.3.1直接进行甩100%额定负荷试验。 8.2.3.2机组在额定参数、回热系统全部投入等正常方式下运行。 8.2.3.3在机组不与电网解列的情况下，迅速关闭高、中压调节汽阀、抽汽止回阀，切断向汽轮机供汽。 8.2.3.4锅炉迅速降低负荷。 8.2.3.5当确认发电机负荷到零并出现逆功率时，4s~6s后手动打闸或逆功率保护动作关闭主汽阀， 联跳（或手操）发电机主开关、机组与电网解列。拆除临时措施，按有关运行规程要求恢复正常运行 或停机。 8.2.3.6若调节汽阀油动机未能完全关闭，或已关闭但发电机有功功率不能降到零时，禁止发电机与电 网解列，以防超速。 8.2.3.7试验过程中的其他操作及安全注意事项，均应按有关运行规程中的要求执行

8.2.4.1手抄记录的主要项目：主、再热蒸汽参数，调节级压力，高压缸排汽温度，真空，发电机有功 功率、转速，油动机行程。 8.2.4.2自动记录的主要项目：发电机有功功率、转速、油动机行程、试验起始信号。 8.2.4.3监视项目：按有关运行规程的要求设置。 8.2.4.4手抄项目应记录甩负荷前的初值和甩负荷过程结束后的稳定值。 8.2.4.5记录中若发生仪表显示异常时，也应一并记录在表格中，以便作为分析的依据

8.2.5试验数据整理及计算

项目按甩负荷前、甩负荷后的数据列于表11中。

表11手抄记录汇总表

根据自动记录到的发电机有功功率曲线（见图2），用计算机在试验的全过程内对有功功率 分运算，或近似按每变化△时刻查取对应的平均

图2发电机有功功率记录曲线和飞升转速计算曲线图

表12测功法计算数据汇总表

8.3.3.1调节汽阀油动机处于额定负荷位置，手操或遥控保护装置，迅速关闭调节汽阀油动机，记录油 动机动作过程曲线。 8.3.3.2自动记录的项目有油动机行程、试验起始指令、动作过程时间。 8.3.3.3手操记录的项目有油动机位置、油压、油温和油动机关闭操作方式。 8.3.3.4根据油动机动作过程曲线（见图3），测取油动机动作延迟时间t1，对应于油动机额定负荷位 置SN至空负荷位置So工作行程关闭时间t2和等值关闭时间t。

8.3.4静态预测计算方法

8.3.4.1甩负荷瞬时最高转速的静态预测公式见式（19）。

8.3.4.1甩负荷瞬时最高转速的静态预测公式见式（19）

负荷瞬时最高转速的静态预测公式见式（19）。

图3油动机动作过程曲

nmax=(n/T,)[Tv+α(tm+tH2/2)+α,(t+t2/2)) （19） 式中： 额定工作转速，r/min； 工 转子时间常数，S； 平 甩负荷相对值，%； T 蒸汽容积时间常数，S； α 高、中低压缸功率比例系数，%： 高、中压油动机延迟时间，S； th2、t2 高、中压油动机工作行程等值关闭时间或工作行程关闭时间，S。 8.3.4.2动态常数的确定： a）转子时间常数最好采用制造厂提供的设计值，或采用本机或同型机组的实测值。 b）蒸汽容积时间常数最好采用计算值GB／T 51317-2019 石油天然气工程施工质量验收统一标准(完整正版、清晰无水印)，或根据常规法甩负荷试验测取的动态参数按静态预测公式 反运算求得，也可以采用常规法甩负荷试验的测量值。 c） 对于同一类阀门（高压或中压）有多只油动机，其延迟时间和工作行程等值关闭时间应取其平 均值。与实际关闭曲线包罗面积相等的直线称等值关闭线，所对应的时间为等值关闭时间。 油动机在工作行程范围内有良好的线性情况下，工作行程等值关闭时间可以取用工作行程关 闭时间。 d）甩负荷相对值为甩负荷初始功率和额定功率之比。高、中低压缸功率比例系数采用设计值或近 似取用α=0.3、α=0.7。

9调节系统参与的涉电网试验

9.1.1试验目的：验证机组参与电网运行的一次调频功能完好性，一次调频性能满足电网快速、小幅 度的负荷变化要求，同时确保机组参与电网一次调频时调节安全。 9.1.2试验条件如下： a）控制回路具有一次调频功能。 b）机组处于协调控制方式或DEH功率控制系统投入

c）机组退出AGC控制功能。 d）DEH系统运行正常。 e）机组运行的各主要运行参数稳定，无报警或异常，如主蒸汽压力、主蒸汽温度、炉膛负压等。 f）发电机组转速和电网频率信号校验合格，并有相关的校验证书。 1.3试验要求和方法如下： a）并网机组应进行一次调频试验，试验结果应合格，新建机组可只进行单阀工况下的一次调 频试验。 b）定期试验要求：机组大修或机组控制系统发生重大改变后，应重新进行一次调频试验以保障 次调频性能和机组安全（重大改变包括DCS改造、DEH改造、控制方案及一次调频回路主要 设计参数改变等）。 c）运行工况的选择：存在单阀、顺序阀运行方式的机组，一次调频试验包括单阀方式下的一次调 频试验和顺序阀方式下的一次调频试验，其中新建机组应根据汽轮机本体运行要求适时开展单 阀、顺序阀方式下的一次调频试验。无单阀、顺序阀运行工况的机组进行的一次调频试验应能 表征该机组运行工况下的实际性能。 d）负荷工况的选择：一次调频试验选择的负荷工况点不应少于3个，在60%、75%、90%额定负 荷工况点附近选择。稳燃负荷小于50%额定负荷的机组，在稳燃负荷至50%额定负荷之间的 负荷点进行一次调频试验亦可。额定负荷运行的机组应参与一次调频增负荷调节。选择的工况 点应能准确反应机组变负荷运行范围内的一次调频特性。 e）扰动量的选择：每个试验负荷工况点，应至少分别进行土0.067Hz及土0.1Hz频差阶跃扰动试 验，应至少选择一个负荷工况点进行机组调频上限试验和同调频上限具有同等调频负荷绝对值 的降负荷调频试验，检验机组的安全性能。 f）发电机组调速系统中的汽轮机调阀特性参数应与一次调频功能相匹配，当阀门大修或发现两者 不匹配时，应进行汽轮机调阀特性参数测试及优化调整。

9.2调节系统参数实测与建模试验

9.2.1试验目的：对并网机组汽轮机及调节系统进行调查和测试，建立和规范电力系统并网机组参与 电网调节的数学模型，为电力系统中长期稳定性分析提供准确的计算数据。 9.2.2试验内容： 9.2.2.1静态试验：进行调节系统、执行机构实测建模，应包含调节死区测试，切除闭环控制逻辑检 查，控制系统输入/输出特性测试，测量环节模型参数测试，执行机构开度大阶跃及小阶跃测试。 9.2.2.2负载试验：进行原动机实测建模，测试机组对频率扰动的闭环响应特性，应包含阀控方式下的 总阀位指令阶跃试验，调速器功率闭环方式下的频率扰动试验，协调方式下的频率扰动试验。 9.2.3试验要求及方法： 9.2.3.1静态试验应在调节系统验收后进行。负载试验应在一次调频试验合格后进行。对于已建模的原 动机及其调节系统各部件，若进行改造、大修、软件升级及参数修改，应重新进行测试。试验可根据 实际情况采用频域测量法或时域测量法。 9.2.3.2应根据制造厂提供资料，按照原动机及调节系统的实际功能块构建初始模型，通过实测及辨识 对初始模型进行修正，建立与实际特性一致的实测模型。控制系统、执行机构和原动机应分环节建 模、分环节测试及分环节辨识。 9.2.3.3对于执行机构开度阶跃试验，大阶跃应大于30%，小阶跃宜为5%。负载试验应在包含80%额 定负荷及以上的典型工况下进行，若在DEH阀控方式下可以投入一次调频功能，则阀控下的总阀位指 令阶跃试验亦可通过一次调频功能进行，负荷变化不应小于3%。试验人员可根据机组正常运行处于协

汽轮机调节保安系统试验完成后，应编写试验报告，试验报告 a）试验目的及范围。 b）调节保安系统类型和设备概况。 c）测点及仪器、仪表一览表，注明精度。 d）试验方法。 e）试验条件。 f）试验结果用表格、曲线或图示表示。 g）对试验结果与要求的技术规范进行比较，做出评价和结论。

TB 10402-2019 铁路建设工程监理规范常规法与测功法甩负荷试验方法的特点见表B.1

表B.1常规法与测功法甩负荷试验方法的特点